Published May 15, 2023 | Version v1
Publication Open

Evaluation of circulating insulin-like growth factor-1, heart-type fatty acid-binding protein, and endotrophin levels as prognostic markers of COVID-19 infection severity

Creators

  • 1. Suez Canal University
  • 2. Egyptian Russian University
  • 3. National Research Centre
  • 4. Cairo University
  • 5. Shebin Teaching Hospital
  • 6. Benha University
  • 7. Minia University

Description

Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) is a worldwide pandemic challenge spreading enormously within a few months. COVID-19 is characterized by the over-activation of the immune system causing cytokine storm. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) pathway can regulate the immune response via interaction with various implicated cytokines. Heart-type fatty acid-binding protein (H-FABP) has been shown to promote inflammation. Given the fact that coronavirus infections induce cytokines secretion leading to inflammatory lung injury, it has been suggested that H-FABP levels are affected by COVID-19 severity. Moreover, endotrophin (ETP), the cleavage product of collagen VI, may be an indicator of an overactive repair process and fibrosis, considering that viral infection may predispose or exacerbate existing respiratory conditions, including pulmonary fibrosis. This study aims to assess the prognostic capacity of circulating IGF-1, HFABP, and ETP, levels for COVID-19 severity progression in Egyptian patients.The study cohort included 107 viral RNA-positive patients and an equivalent number of control individuals with no clinical signs of infection. Clinical assessments included profiling of CBC; serum iron; liver and kidney functions; inflammatory markers. Circulating levels of IGF-1; H-FABP, and ETP were estimated using the corresponding ELISA kits.No statistical difference in the body mass index was detected between the healthy and control groups, while the mean age of infected patients was significantly higher (P = 0.0162) than the control. Patients generally showed elevated levels of inflammatory markers including CRP and ESR concomitant with elevated serum ferritin; D dimer and procalcitonin levels, besides the COVID-19 characteristic lymphopenia and hypoxemia were also frequent. Logistic regression analysis revealed that oxygen saturation; serum IGF-1, and H-FABP can significantly predict the infection progression (P < 0.001 each). Both serum IGF-1 and H-FABP as well as O2 saturation showed remarkable prognostic potentials in terms of large AUC values, high sensitivity/specificity values, and wide confidence interval. The calculated threshold for severity prognosis was 25.5 ng/mL; 19.5 ng/mL, 94.5, % and for IGF-1, H-FABP, and O2 saturation; respectively. The calculated thresholds of serum IGF-1; H-FABP, and O2 saturation showed positive and negative value ranges of 79-91% and 72-97%; respectively, with 66-95%, 83-94% sensitivity, and specificity; respectively.The calculated cut-off values of serum IGF-1 and H-FABP represent a promising non-invasive prognostic tool that would facilitate the risk stratification in COVID-19 patients, and control the morbidity/mortality associated with progressive infection.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

مرض فيروس كورونا 2019 (COVID -19) هو تحدي جائحة عالمي ينتشر بشكل كبير في غضون بضعة أشهر. يتميز COVID -19 بالإفراط في تنشيط الجهاز المناعي مما تسبب في عاصفة السيتوكين. يمكن لمسار عامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 (IGF -1) تنظيم الاستجابة المناعية من خلال التفاعل مع مختلف السيتوكينات المتورطة. ثبت أن البروتين المرتبط بالأحماض الدهنية من نوع القلب (H - FABP) يعزز الالتهاب. بالنظر إلى حقيقة أن عدوى فيروس كورونا تحفز إفراز السيتوكينات مما يؤدي إلى إصابة الرئة الالتهابية، فقد اقترح أن مستويات H - FABP تتأثر بشدة COVID -19. علاوة على ذلك، قد يكون التغذي الداخلي (ETP)، وهو منتج الانقسام للكولاجين السادس، مؤشراً على عملية إصلاح مفرطة النشاط والتليف، مع الأخذ في الاعتبار أن العدوى الفيروسية قد تهيئ أو تفاقم حالات الجهاز التنفسي الموجودة، بما في ذلك التليف الرئوي. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم القدرة التنبؤية لتدوير مستويات IGF -1 و HFABP و ETP لتطور شدة COVID -19 لدى المرضى المصريين. تضمنت مجموعة الدراسة 107 مريضًا إيجابيًا للحمض النووي الريبي الفيروسي وعددًا مكافئًا من أفراد التحكم الذين ليس لديهم علامات سريرية للعدوى. وشملت التقييمات السريرية تحديد ملامح تعداد الدم الكامل ؛ وحديد المصل ؛ ووظائف الكبد والكلى ؛ والعلامات الالتهابية. تم تقدير مستويات تداول IGF -1 ؛ H - FABP، و ETP باستخدام مجموعات ELISA المقابلة. لم يتم اكتشاف أي فرق إحصائي في مؤشر كتلة الجسم بين المجموعات السليمة والضابطة، في حين كان متوسط عمر المرضى المصابين أعلى بكثير (P = 0.0162) من الضابط. أظهر المرضى عمومًا مستويات مرتفعة من علامات الالتهاب بما في ذلك CRP و ESR المصاحبة لارتفاع مستويات الفيريتين في المصل ؛ كما كانت مستويات D dimer و procalcitonin، إلى جانب نقص اللمفاويات المميز لـ COVID -19 ونقص الأكسجة في الدم متكررة أيضًا. كشف تحليل الانحدار اللوجستي أن تشبع الأكسجين ؛ مصل IGF -1، و H - FABP يمكن أن يتنبأ بشكل كبير بتطور العدوى (P < 0.001 لكل منهما). أظهر كل من مصل IGF -1 و H - FABP بالإضافة إلى تشبع الأكسجين إمكانات تنبؤية ملحوظة من حيث قيم المساحة تحت المنحنى الكبيرة، وقيم الحساسية/الخصوصية العالية، وفاصل الثقة الواسع. كان الحد الأدنى المحسوب لتشخيص الشدة هو 25.5 نانوغرام/مل ؛ 19.5 نانوغرام/مل، 94.5، ٪ وتشبع IGF -1 و H - FABP و O2 ؛ على التوالي. أظهرت العتبات المحسوبة لتشبع مصل IGF -1 و H - FABP و O2 نطاقات قيمة إيجابية وسلبية تتراوح بين 79-91 ٪ و 72-97 ٪ ؛ على التوالي، مع 66-95 ٪ و 83-94 ٪ حساسية وخصوصية ؛ على التوالي. تمثل قيم القطع المحسوبة لمصل IGF -1 و H - FABP أداة تنبؤية واعدة غير غازية من شأنها تسهيل تصنيف المخاطر في مرضى COVID -19، والتحكم في المراضة/الوفيات المرتبطة بالعدوى التدريجية.

Translated Description (French)

La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) est un défi pandémique mondial qui se propage énormément en quelques mois. La COVID-19 est caractérisée par la sur-activation du système immunitaire provoquant une tempête de cytokines. La voie du facteur de croissance analogue à l'insuline-1 (IGF-1) peut réguler la réponse immunitaire par interaction avec diverses cytokines impliquées. Il a été démontré que la protéine de liaison aux acides gras de type cardiaque (H-FABP) favorise l'inflammation. Étant donné que les infections à coronavirus induisent la sécrétion de cytokines conduisant à une lésion pulmonaire inflammatoire, il a été suggéré que les taux de H-FABP sont affectés par la gravité de la COVID-19. De plus, l'endotrophine (ETP), le produit de clivage du collagène VI, peut être un indicateur d'un processus de réparation hyperactif et d'une fibrose, étant donné que l'infection virale peut prédisposer ou exacerber les affections respiratoires existantes, y compris la fibrose pulmonaire. Cette étude vise à évaluer la capacité pronostique des taux circulants d'IGF-1, de HFABP et d'ETP pour la progression de la gravité de la COVID-19 chez les patients égyptiens. La cohorte de l'étude comprenait 107 patients viraux ARN-positifs et un nombre équivalent de personnes témoins sans signes cliniques d'infection. Les évaluations cliniques comprenaient le profilage du CBC ; du fer sérique ; des fonctions hépatiques et rénales ; des marqueurs inflammatoires. Les taux circulants d'IGF-1, de H-FABP et d'ETP ont été estimés à l'aide des kits ELISA correspondants. Aucune différence statistique dans l'indice de masse corporelle n'a été détectée entre le groupe sain et le groupe témoin, tandis que l'âge moyen des patients infectés était significativement plus élevé (P = 0,0162) que le groupe témoin. Les patients présentaient généralement des taux élevés de marqueurs inflammatoires, y compris la CRP et l'ESR, associés à une ferritine sérique élevée ; les taux de dimère D et de procalcitonine, en plus de la lymphopénie et de l'hypoxémie caractéristiques de la COVID-19, étaient également fréquents. L'analyse de régression logistique a révélé que la saturation en oxygène ; l'IGF-1 sérique et la H-FABP peuvent prédire de manière significative la progression de l'infection (P < 0,001 chacun). L'IGF-1 sérique et la H-FABP ainsi que la saturation en O2 ont montré des potentiels pronostiques remarquables en termes de grandes valeurs d'ASC, de valeurs de sensibilité/spécificité élevées et d'intervalle de confiance large. Le seuil calculé pour le pronostic de gravité était de 25,5 ng/mL ; 19,5 ng/mL, 94,5 % et pour la saturation en IGF-1, H-FABP et O2 ; respectivement. Les seuils calculés de l'IGF-1 sérique ; de la H-FABP et de la saturation en O2 ont montré des plages de valeurs positives et négatives de 79-91 % et 72-97 % ; respectivement, avec une sensibilité et une spécificité de 66-95 %, 83-94 % ; respectivement. Les valeurs seuils calculées de l'IGF-1 sérique et de la H-FABP représentent un outil de pronostic non invasif prometteur qui faciliterait la stratification des risques chez les patients atteints de COVID-19 et contrôlerait la morbidité/mortalité associée à une infection progressive.

Translated Description (Spanish)

La enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) es un desafío pandémico mundial que se propaga enormemente en unos pocos meses. La COVID-19 se caracteriza por la sobreactivación del sistema inmunitario que causa la tormenta de citocinas. La vía del factor de crecimiento similar a la insulina-1 (IGF-1) puede regular la respuesta inmunitaria a través de la interacción con varias citocinas implicadas. Se ha demostrado que la proteína de unión a ácidos grasos de tipo cardíaco (H-FABP) promueve la inflamación. Dado el hecho de que las infecciones por coronavirus inducen la secreción de citocinas que conduce a una lesión pulmonar inflamatoria, se ha sugerido que los niveles de H-FABP se ven afectados por la gravedad de la COVID-19. Además, la endotrofina (ETP), el producto de escisión del colágeno VI, puede ser un indicador de un proceso de reparación hiperactivo y fibrosis, considerando que la infección viral puede predisponer o exacerbar las afecciones respiratorias existentes, incluida la fibrosis pulmonar. Este estudio tiene como objetivo evaluar la capacidad de pronóstico de los niveles circulantes de IGF-1, HFABP y ETP para la progresión de la gravedad de COVID-19 en pacientes egipcios. La cohorte del estudio incluyó 107 pacientes positivos para ARN viral y un número equivalente de individuos de control sin signos clínicos de infección. Las evaluaciones clínicas incluyeron el perfil de CBC; hierro sérico; funciones hepáticas y renales; marcadores inflamatorios. Los niveles circulantes de IGF-1; H-FABP y ETP se estimaron utilizando los kits ELISA correspondientes. No se detectó diferencia estadística en el índice de masa corporal entre los grupos sanos y de control, mientras que la edad media de los pacientes infectados fue significativamente mayor (P = 0.0162) que el control. Los pacientes generalmente mostraron niveles elevados de marcadores inflamatorios, incluidos PCR y VSG concomitantes con niveles elevados de ferritina sérica; también fueron frecuentes los niveles de dímero D y procalcitonina, además de la linfopenia e hipoxemia características de COVID-19. El análisis de regresión logística reveló que la saturación de oxígeno; IGF-1 en suero y H-FABP pueden predecir significativamente la progresión de la infección (P < 0.001 cada uno). Tanto el IGF-1 en suero como la H-FABP, así como la saturación de O2, mostraron potenciales de pronóstico notables en términos de grandes valores de AUC, altos valores de sensibilidad/especificidad y un amplio intervalo de confianza. El umbral calculado para el pronóstico de gravedad fue de 25.5 ng/mL; 19.5 ng/mL, 94.5, % y para la saturación de IGF-1, H-FABP y O2; respectivamente. Los umbrales calculados de IGF-1 sérico; H-FABP y saturación de O2 mostraron rangos de valores positivos y negativos de 79-91% y 72-97%; respectivamente, con 66-95%, 83-94% de sensibilidad y especificidad; respectivamente. Los valores de corte calculados de IGF-1 sérico y H-FABP representan una herramienta de pronóstico no invasiva prometedora que facilitaría la estratificación del riesgo en pacientes con COVID-19 y controlaría la morbilidad/mortalidad asociada con la infección progresiva.

Files

s12985-023-02057-4.pdf

Files (2.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c30f525897ba4ce6aeb8273e659adf52
2.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم عامل النمو الشبيه بالأنسولين المنتشر 1، وبروتين ربط الأحماض الدهنية من نوع القلب، ومستويات التغذية الداخلية كعلامات تنبؤية لشدة عدوى COVID -19
Translated title (French)
Évaluation du facteur de croissance insulinomimétique circulant 1, de la protéine de liaison aux acides gras de type cardiaque et des taux d'endotrophine en tant que marqueurs pronostiques de la gravité de l'infection par le COVID-19
Translated title (Spanish)
Evaluación del factor de crecimiento similar a la insulina circulante 1, la proteína de unión a ácidos grasos de tipo cardíaco y los niveles de endotrofina como marcadores pronósticos de la gravedad de la infección por COVID-19

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4376641634
DOI
10.1186/s12985-023-02057-4

Is supplement to
https://openalex.org/W4386791676 (Other)
https://openalex.org/W4286491804 (Other)
https://openalex.org/W3093607832 (Other)
https://openalex.org/W3031548383 (Other)
https://openalex.org/W3023988080 (Other)
https://openalex.org/W3015228903 (Other)
https://openalex.org/W2918015724 (Other)
https://openalex.org/W2378337402 (Other)
https://openalex.org/W2258326608 (Other)
https://openalex.org/W2089027985 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1518075947
  • https://openalex.org/W1978190433
  • https://openalex.org/W2034462612
  • https://openalex.org/W2070463916
  • https://openalex.org/W2075828790
  • https://openalex.org/W2085314527
  • https://openalex.org/W2091258310
  • https://openalex.org/W2115402878
  • https://openalex.org/W2123399984
  • https://openalex.org/W2124413369
  • https://openalex.org/W2128667978
  • https://openalex.org/W2164838185
  • https://openalex.org/W2169926462
  • https://openalex.org/W2173112928
  • https://openalex.org/W2474013974
  • https://openalex.org/W2738216633
  • https://openalex.org/W2789860125
  • https://openalex.org/W2804144507
  • https://openalex.org/W2981904963
  • https://openalex.org/W2997218321
  • https://openalex.org/W3001118548
  • https://openalex.org/W3008028633
  • https://openalex.org/W3009906937
  • https://openalex.org/W3013585706
  • https://openalex.org/W3014003872
  • https://openalex.org/W3020593113
  • https://openalex.org/W3025063365
  • https://openalex.org/W3027918021
  • https://openalex.org/W3033070050
  • https://openalex.org/W3046257654
  • https://openalex.org/W3098611097
  • https://openalex.org/W3112902030
  • https://openalex.org/W3118613406
  • https://openalex.org/W3120858171
  • https://openalex.org/W3121120941
  • https://openalex.org/W3171331368
  • https://openalex.org/W3193741534
  • https://openalex.org/W3198866935
  • https://openalex.org/W4210252868
  • https://openalex.org/W4210556696
  • https://openalex.org/W4223542585
  • https://openalex.org/W4223559846
  • https://openalex.org/W4280583469
  • https://openalex.org/W4283741483
  • https://openalex.org/W4289517359
  • https://openalex.org/W4290994375