La pandémie COVID-19 a commencé au cours du dernier mois de 2019 et s'est propagée rapidement dans le monde entier, causant jusqu'à présent plus d'un million de décès, en plus de plusieurs dizaines de millions d'infections confirmées. Elle est particulièrement dangereuse en raison de son infectivité rapide et étendue associée à une mortalité élevée. Maintenant, une nouvelle étude publiée sur le serveur de pré-impression medRxiv * en septembre 2020 montre que les lipides de sébum changent en COVID-19. Cela pourrait aider à développer une méthode simple et peu coûteuse de diagnostic non invasif.
Test de virus via PCR
Le virus, SARS-CoV-2, pénètre dans le corps humain via le récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) sur les cellules hôtes cibles. La plupart des symptômes concernent le système respiratoire. Une minorité significative de cas développera des caractéristiques sévères et hyperinflammatoires touchant les poumons, conduisant au syndrome de détresse aiguë (SDRA), souvent associé à une tempête de cytokines.
Ainsi, les manifestations cliniques du COVID-19 reflètent à la fois les dommages directs causés par l'infection virale et la réponse immunitaire de l'hôte. Des tests de masse sont nécessaires pour contenir le virus et réduire le fardeau des services de santé, impliquant généralement la collecte d'échantillons des voies respiratoires supérieures et des tests d'ARN viral par réaction en chaîne par polymérase (PCR).
Cependant, cette approche a un taux de faux négatifs considérable en raison de nombreux facteurs et n'offre pas de valeur pronostique. Ainsi, des recherches sont en cours pour évaluer l'impact du virus sur l'hôte plutôt que sur le virus lui-même, en tant que modalité de test supplémentaire.
Boxplots de lectures diagnostiques du plasma: COVID-19 négatif contre positif
COVID-19 et le lipidome de sébum
L'étude actuelle se concentre sur l'effet du COVID-19 sur le lipidome de sébum. Des études antérieures ont montré que les patients atteints de COVID-19 ont des lipidomes perturbés, comme le montre un examen du plasma sanguin et des lipides sur écouvillon nasopharyngé.
Les chercheurs de la présente étude suggèrent que puisque les chiens peuvent être entraînés à renifler les patients atteints de COVID-19, la peau de ces personnes est susceptible de présenter un lipidome dérégulé. Ainsi, disent-ils, « La lipidomique offre donc une voie prometteuse pour une meilleure compréhension – et potentiellement le diagnostic et le pronostic – du COVID-19. »
L'étude se concentre sur l'examen du sébum, le fluide gras sécrété par les glandes sébacées de la peau, à l'aide de la spectrométrie de masse par chromatographie liquide. Un échantillon de sébum est indolore et simple à obtenir. Il a été démontré que l’étude des lipides de sébum donne des traits caractéristiques dans des maladies comme la maladie de Parkinson. Ainsi, les chercheurs ont cherché à établir les schémas lipidiques de sébum caractéristiques du COVID-19. Cela pourrait être développé, le cas échéant, en tant que méthode d'échantillonnage non invasive pour les tests de diagnostic à l'avenir.
La Coalition internationale COVID-19 pour la spectrométrie de masse (MS) a été créée en mai 2020 par un certain nombre d'institutions britanniques pour obtenir des informations sur le virus au niveau moléculaire à partir d'individus infectés. Cela aiderait à comprendre comment le virus affecte les voies métaboliques afin d'améliorer le diagnostic et le traitement du COVID-19. L'étude actuelle fait partie des travaux de cette coalition.
Groupe d'étude
L'étude a inclus 67 participants, 30 avec et 37 sans symptômes cliniques du COVID-19. Tous les membres du premier groupe avaient également un test RT PCR positif. Le ratio hommes-femmes était légèrement plus élevé dans le premier groupe, peut-être parce que l'infection est plus grave chez les hommes.
Le premier groupe avait une prévalence plus faible de la maladie sous-jacente chronique, mais les marqueurs diagnostiques comme la CRP étaient plus élevés. Cependant, le nombre de lymphocytes était plus faible, tandis que les modifications bilatérales à la radiographie du thorax étaient plus susceptibles de se produire dans ce groupe. Les besoins en oxygène étaient également plus élevés et ils risquaient davantage d'avoir besoin de CPAP. Ils avaient des chances plus élevées de progression de la maladie et des chances de survie plus faibles.
Analyse par classe de lipides
Les chercheurs ont découvert que les patients atteints de COVID-19 avaient des niveaux inférieurs de triglycérides, de diglycérides et de monoglycérides dans les échantillons de sérum. Cela suggère une dérégulation des lipides cutanés. Les différences entre les niveaux de ces lipides entre les premier et deuxième groupes étaient similaires à celles des niveaux de CRP, et donc tout aussi précieuses comme indicateurs de la présence de COVID-19.
Des travaux antérieurs s'accordent sur l'existence de niveaux de lipides perturbés dans le plasma, mais les preuves sont discordantes quant à savoir si les niveaux de lipides augmentent ou diminuent. Un COVID-19 léger, par exemple, peut être associé à des taux élevés de triglycérides plasmatiques (TAG), mais cela peut diminuer avec une maladie plus grave. Cependant, la plupart des lipides de la peau sont synthétisés localement plutôt que fournis par le sang.
Analyses de regroupement au niveau de la population
Les analyses de regroupement au niveau de la population (ACP) n'ont pas montré de regroupement des concentrations de lipides sériques par type, tandis que l'OPLS-DA a montré une séparation insignifiante et non prédictive des individus COVID-19 et non COVID-19. Lorsque des facteurs de confusion tels que l'âge, la CRP et le nombre de lymphocytes ont été ajustés, ils ont constaté qu'il y avait peu d'amélioration de la valeur prédictive ou diagnostique.
En soi, un faible nombre de lymphocytes était mieux fortement corrélé avec un diagnostic de COVID-19. L'âge était moins important, ce qui indique qu'il n'affecte pas significativement les lipides cutanés.
Classification par comorbidité
Le modèle a obtenu de meilleurs résultats dans quatre sous-ensembles lorsque des comorbidités et des médicaments distincts ont classé l'échantillon.
Ceux-ci comprenaient les patients atteints d'une maladie chronique traitée par des médicaments, à savoir un taux de cholestérol élevé, un diabète sucré de type 2 (DT2) et un DHI, et ceux sous statines. Ces sous-ensembles avaient un meilleur pouvoir prédictif ainsi qu'une meilleure séparation des positifs COVID-19 des négatifs. Les raisons pourraient inclure l'homogénéité accrue de ces sous-ensembles concernant les facteurs de confusion.
Raisons de l'augmentation de la puissance prédictive
Lorsque les patients sont classés par traitement pour la comorbidité, cela conduit à une distribution plus uniforme dans chaque sous-ensemble. Par exemple, les patients traités pour une pression artérielle élevée ou pour un DT2 sont probablement du même âge, et encore plus pour ceux qui ont un taux de cholestérol élevé. Les sous-ensembles basés sur le sexe permettent également de séparer correctement les cas des négatifs.
Les chercheurs postulent que si un ensemble plus étendu de patients et de témoins est utilisé pour permettre une meilleure stratification, le pouvoir prédictif augmentera encore davantage.
Une autre raison peut être que l'utilisation de médicaments modifie l'effet des facteurs de confusion, réduisant les patients à une base de référence plus uniforme, utile pour estimer la perturbation résultant de l'impact du COVID-19 sur le lipidome. Par exemple, les statines sont classiquement utilisées pour traiter l'hypercholestérolémie et le diabète et les cardiopathies ischémiques à titre préventif pour de meilleurs résultats à long terme. L'analyse du groupe statine donne un bon pouvoir prédictif et une bonne séparation.
Notant qu'il s'agit d'une étude pilote, les chercheurs affirment que le risque de surajustement du modèle peut être réduit en utilisant plus de données pour entraîner le modèle, puis en validant le modèle sur plusieurs ensembles de données.
Implications et orientations futures
Les patients non-COVID-19 dans cette étude ont été échantillonnés en mai, juin ou juillet, et avaient donc une incidence plus faible d'autres maladies respiratoires causées par des virus respiratoires saisonniers. Cela peut avoir conduit à une absence potentielle de facteurs de confusion puisque ces derniers pourraient également amener le métabolisme lipidique à enregistrer un changement qui pourrait potentiellement empêcher l'identification des caractéristiques caractéristiques du COVID-19.
Au Royaume-Uni, de tels virus circulent en automne et en hiver, ce qui doit être pris en compte dans les recherches futures. De plus, des échantillons de sébum de patients COVID-19 prélevés au fil du temps aideront à identifier le laps de temps pendant lequel les lipides de sébum redeviennent normaux suite au COVID-19 et le pouvoir prédictif de ces changements, qui déterminera son application dans les tests cliniques ou de masse. .
L'étude conclut: «L'infection au COVID-19 entraîne une dyslipidémie dans la couche cornée. » La lipidomique du sébum peut aider à identifier les patients COVID positifs et négatifs avec une plus grande certitude s'ils sont regroupés par comorbidité. La facilité avec laquelle les échantillons de sébum peuvent être obtenus, transportés et stockés en fait une approche prometteuse pour l'échantillonnage de sébum pour le diagnostic et le pronostic du COVID-19.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
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