Published February 20, 2024
| Version v1
Publication
Open
Role of epinephrine in attenuating cytokine storm, decreasing ferritin, and inhibiting ferroptosis in SARS-CoV-2
Creators
- 1. Misr University for Science and Technology
- 2. Riyadh Armed Forces Hospital
- 3. King Fahd Medical City
- 4. King Faisal Specialist Hospital & Research Centre
Description
Abstract Background Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the virus responsible for coronavirus disease 2019. It presents one of the most threatening pandemics in the history of humanity. The mortality and morbidity represent an unprecedented challenge to the modern medical era. SARS-CoV-2 results in acute respiratory distress syndrome, high concentrations of proinflammatory mediators, cytokine storm (CS) due to massive release of cytokines, hypercoagulation, and hemoglobin disintegration. Dysregulation of iron homeostasis, iron overload as indicated by high ferritin level, and ferroptosis are major factors in the pathogenesis of the disease. We report a case of SARS-CoV-2 in which the use of epinephrine (Epi) resulted in an unexpected attenuation of CS, decreasing ferritin level and inhibiting ferroptosis. Case presentation A 64-year-old male patient with a history of multiple medical comorbidities had been diagnosed with SARS-CoV-2. Further evaluation showed marked increase in inflammatory markers, severe hyperferritinemia, and lymphopenia in laboratory blood tests. The characteristic score of CS was strongly positive, and in addition to regular treatment, the patient received Epi due to development of acute generalized skin rash, severe itching, and edema of lips and tongue. Epi may have successfully terminated not only the acute cutaneous condition, but also have attenuated CS, decreased ferritin level, and other inflammatory markers in addition to complete patient's recovery. Conclusion Epinephrine may attenuate CS and inhibit ferroptosis which is an iron-dependent, non-apoptotic mode of cell death. Epi interacts with ferric and/or ferrous iron and built a stable complex that impedes activation of beta-adrenergic receptors. Epi may cause marked decrease of ferritin and other inflammatory markers. Epi may be used to decrease iron overload which is associated with many medical diseases like type 2 diabetes mellitus and cardiometabolic diseases such as coronary heart disease and cerebrovascular disease. As a new clinical indication extensive studies are required for further assessment and possible therapeutic uses.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نبذة مختصرة فيروس كورونا 2 المرتبط بالمتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة (سارس- كوف-2) هو الفيروس المسؤول عن مرض فيروس كورونا 2019. إنه يمثل أحد أكثر الأوبئة تهديدًا في تاريخ البشرية. تمثل الوفيات والاعتلال تحديًا غير مسبوق للعصر الطبي الحديث. يؤدي SARS - CoV -2 إلى متلازمة الضائقة التنفسية الحادة، وتركيزات عالية من الوسطاء المؤيدين للالتهابات، وعاصفة السيتوكين (CS) بسبب الإطلاق الهائل للسيتوكينات، وفرط التخثر، وتفكك الهيموغلوبين. يعد خلل تنظيم توازن الحديد، والحمل الزائد للحديد كما يتضح من ارتفاع مستوى الفيريتين، وتدلي الحديد من العوامل الرئيسية في التسبب في المرض. أبلغنا عن حالة من فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (SARS - CoV -2) أدى فيها استخدام الأدرينالين (Epi) إلى توهين غير متوقع لـ CS، مما أدى إلى انخفاض مستوى الفيريتين وتثبيط تدلي الحديد. عرض الحالة تم تشخيص مريض يبلغ من العمر 64 عامًا ولديه تاريخ من الأمراض المصاحبة الطبية المتعددة بفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة. وأظهر مزيد من التقييم زيادة ملحوظة في علامات الالتهاب، وفرط فيريتين الدم الحاد، وقلة اللمفاويات في اختبارات الدم المعملية. كانت النتيجة المميزة لـ CS إيجابية للغاية، وبالإضافة إلى العلاج المنتظم، تلقى المريض Epi بسبب تطور طفح جلدي معمم حاد، وحكة شديدة، ووذمة في الشفتين واللسان. قد يكون برنامج التحصين الموسع قد أنهى بنجاح ليس فقط الحالة الجلدية الحادة، ولكن أيضًا قد خفف من CS، وانخفض مستوى الفيريتين، وعلامات التهابية أخرى بالإضافة إلى الشفاء التام للمريض. الخاتمة قد يخفف الإيبينيفرين من CS ويثبط تدلي الحديد وهو وضع يعتمد على الحديد ولا يسبب موت الخلايا. يتفاعل Epi مع الحديد الحديدي و/أو الحديدي ويصنع مركبًا مستقرًا يعيق تنشيط مستقبلات بيتا الأدرينالية. قد يسبب الإبينفرين انخفاضًا ملحوظًا في الفيريتين والعلامات الالتهابية الأخرى. يمكن استخدام برنامج التحصين الموسع لتقليل الحمل الزائد للحديد المرتبط بالعديد من الأمراض الطبية مثل داء السكري من النوع 2 وأمراض القلب والأيض مثل أمراض القلب التاجية والأمراض الدماغية الوعائية. كمؤشر سريري جديد، هناك حاجة إلى دراسات مكثفة لمزيد من التقييم والاستخدامات العلاجية المحتملة.Translated Description (French)
Résumé Contexte Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est le virus responsable de la maladie à coronavirus 2019. Elle présente l'une des pandémies les plus menaçantes de l'histoire de l'humanité. La mortalité et la morbidité représentent un défi sans précédent pour l'ère médicale moderne. Le SRAS-CoV-2 entraîne un syndrome de détresse respiratoire aiguë, des concentrations élevées de médiateurs pro-inflammatoires, une tempête de cytokines (CS) due à une libération massive de cytokines, une hypercoagulation et une désintégration de l'hémoglobine. La dérégulation de l'homéostasie du fer, la surcharge en fer indiquée par un taux élevé de ferritine et la ferroptose sont des facteurs majeurs de la pathogenèse de la maladie. Nous rapportons un cas de SRAS-CoV-2 dans lequel l'utilisation d'épinéphrine (Epi) a entraîné une atténuation inattendue de la CS, une diminution du taux de ferritine et une inhibition de la ferroptose. Présentation de cas Un patient masculin de 64 ans ayant des antécédents de comorbidités médicales multiples avait reçu un diagnostic de SRAS-CoV-2. Une évaluation plus approfondie a montré une augmentation marquée des marqueurs inflammatoires, de l'hyperferritinémie sévère et de la lymphopénie dans les tests sanguins de laboratoire. Le score caractéristique de la SC était fortement positif et, en plus du traitement régulier, le patient a reçu une Epi en raison du développement d'une éruption cutanée aiguë généralisée, de démangeaisons sévères et d'un œdème des lèvres et de la langue. L'épi peut avoir mis fin avec succès non seulement à la maladie cutanée aiguë, mais aussi avoir atténué la CS, diminué le taux de ferritine et d'autres marqueurs inflammatoires en plus de la guérison complète du patient. Conclusion L'épinéphrine peut atténuer la CS et inhiber la ferroptose qui est un mode de mort cellulaire non apoptotique dépendant du fer. L'épi interagit avec le fer ferrique et/ou ferreux et construit un complexe stable qui empêche l'activation des récepteurs bêta-adrénergiques. L'épi peut entraîner une diminution marquée de la ferritine et d'autres marqueurs inflammatoires. L'épi peut être utilisée pour diminuer la surcharge en fer qui est associée à de nombreuses maladies médicales comme le diabète sucré de type 2 et les maladies cardiométaboliques telles que les maladies coronariennes et les maladies cérébrovasculaires. En tant que nouvelle indication clinique, des études approfondies sont nécessaires pour une évaluation plus approfondie et des utilisations thérapeutiques possibles.Translated Description (Spanish)
Resumen Antecedentes El coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-2) es el virus responsable de la enfermedad por coronavirus 2019. Presenta una de las pandemias más amenazantes de la historia de la humanidad. La mortalidad y la morbilidad representan un desafío sin precedentes para la era médica moderna. El SARS-CoV-2 produce síndrome de dificultad respiratoria aguda, altas concentraciones de mediadores proinflamatorios, tormenta de citocinas (CS) debido a la liberación masiva de citocinas, hipercoagulación y desintegración de la hemoglobina. La desregulación de la homeostasis del hierro, la sobrecarga de hierro como lo indica el alto nivel de ferritina y la ferroptosis son factores importantes en la patogénesis de la enfermedad. Reportamos un caso de SARS-CoV-2 en el que el uso de epinefrina (Epi) resultó en una atenuación inesperada del SC, disminuyendo el nivel de ferritina e inhibiendo la ferroptosis. Presentación del caso Un paciente masculino de 64 años con antecedentes de múltiples comorbilidades médicas había sido diagnosticado con SARS-CoV-2. Una evaluación adicional mostró un marcado aumento en los marcadores inflamatorios, hiperferritinemia grave y linfopenia en los análisis de sangre de laboratorio. La puntuación característica de CS fue fuertemente positiva y, además del tratamiento regular, el paciente recibió Epi debido al desarrollo de erupción cutánea generalizada aguda, picazón severa y edema de labios y lengua. Es posible que Epi haya terminado con éxito no solo la afección cutánea aguda, sino que también haya atenuado el SC, disminuido el nivel de ferritina y otros marcadores inflamatorios, además de completar la recuperación del paciente. Conclusión La epinefrina puede atenuar el SC e inhibir la ferroptosis, que es un modo de muerte celular no apoptótica dependiente del hierro. Epi interactúa con el hierro férrico y/o ferroso y construye un complejo estable que impide la activación de los receptores beta-adrenérgicos. La EPI puede causar una marcada disminución de la ferritina y otros marcadores inflamatorios. La EPI se puede usar para disminuir la sobrecarga de hierro que se asocia con muchas enfermedades médicas como la diabetes mellitus tipo 2 y enfermedades cardiometabólicas como la enfermedad coronaria y la enfermedad cerebrovascular. Como nueva indicación clínica, se requieren estudios extensos para una evaluación adicional y posibles usos terapéuticos.Files
s43044-024-00455-9.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:43a12bf04f5d5bd67a37bc17951afee0
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دور الأدرينالين في تخفيف عاصفة السيتوكين، وتقليل الفيريتين، وتثبيط تدلي الحديد في سارس- كوف-2
- Translated title (French)
- Rôle de l'épinéphrine dans l'atténuation de la tempête de cytokines, la diminution de la ferritine et l'inhibition de la ferroptose dans le SRAS-CoV-2
- Translated title (Spanish)
- Papel de la epinefrina en la atenuación de la tormenta de citocinas, la disminución de la ferritina y la inhibición de la ferroptosis en el SARS-CoV-2
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4391967767
- DOI
- 10.1186/s43044-024-00455-9
References
- https://openalex.org/W1535399883
- https://openalex.org/W1595371397
- https://openalex.org/W1987710004
- https://openalex.org/W1997183854
- https://openalex.org/W2030671885
- https://openalex.org/W2032968580
- https://openalex.org/W2034777330
- https://openalex.org/W2047451215
- https://openalex.org/W2063162912
- https://openalex.org/W2090555756
- https://openalex.org/W2107968527
- https://openalex.org/W2166607382
- https://openalex.org/W2187694590
- https://openalex.org/W2329815032
- https://openalex.org/W2464293659
- https://openalex.org/W2914099778
- https://openalex.org/W2952590352
- https://openalex.org/W2997428237
- https://openalex.org/W3007940623
- https://openalex.org/W3009314935
- https://openalex.org/W3009885589
- https://openalex.org/W3009912996
- https://openalex.org/W3009992310
- https://openalex.org/W3012295934
- https://openalex.org/W3012421327
- https://openalex.org/W3012422150
- https://openalex.org/W3013314180
- https://openalex.org/W3014003872
- https://openalex.org/W3015218828
- https://openalex.org/W3018949454
- https://openalex.org/W3020501159
- https://openalex.org/W3020646040
- https://openalex.org/W3021863366
- https://openalex.org/W3022912727
- https://openalex.org/W3023461434
- https://openalex.org/W3023982717
- https://openalex.org/W3024284663
- https://openalex.org/W3024888449
- https://openalex.org/W3030948568
- https://openalex.org/W3034763662
- https://openalex.org/W3035622479
- https://openalex.org/W3037619275
- https://openalex.org/W3043214385
- https://openalex.org/W3092823384
- https://openalex.org/W3120486688
- https://openalex.org/W3167962327
- https://openalex.org/W3194674824
- https://openalex.org/W3206918769
- https://openalex.org/W3209401229
- https://openalex.org/W4200544406
- https://openalex.org/W4284880560
- https://openalex.org/W4308443779
- https://openalex.org/W4361268477
- https://openalex.org/W56556336