Alfa-1 antitripsin düzeyinin klinik olarak hafif ve ağır seyreden COVİD- 19 pozitif hastalarda karşılaştırılması
Comparison of ALPHA-1 antitrypsin level in clinically mild and severe COVİD-19 positive patients
Yazar: FERİT TURAN
Danışman: DOÇ. DR. NUH MEHMET BÜYÜKBERBER
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Kayseri Eğitim ve Araştırma Hastanesi / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Gastroenteroloji = Gastroenterology
Dizin: Alfa 1-antitripsin = Alpha 1 antitrypsin ; COVID 19 = COVID 19 ; Korona virüs enfeksiyonları = Coronavirus enfections ; Korona virüsler = Coronaviridae ; Prognoz = Prognosis

Özet:
Amaç: COVID-19 hastalarında immünolojik çalışmalar hastalığı şiddetli geçirenlerde IL-6, IL-10, granülosit-koloni uyarıcı faktör, monosit kemoatraktan protein, makrofaj enflamatuar protein dahil olmak üzere proinflamatuar sitokinlerin plazma konsantrasyonlarında artış olduğu bildirilmiştir. Hastalar ne kadar şiddetli koşullardaysa IL-6 gibi proinflamatuar sitokinlerin düzeyleri de o kadar yüksek ölçülmüş. Alfa-1 antitripsin eksikliği yaygın görülen fakat genel olarak az tanı konulan bir genetik hastalıktır. Alfa-1 antitripsin proteinin antienflamatuar ve akciğer dokusunu nötrofil elastazdan koruyucu etkisi mevcuttur. Buna bağlı olarak alfa-1 antitripsin eksikliğinin COVID-19 hastalarında daha ciddi akciğer hasarı ve mortalitesinin yüksek olabileceğini hipotez olarak sunmaktayız. Çalışmamızda ki amacımız klinik olarak hafiften ağıra doğru seyreden olgularda alfa-1 antitripsin plazma düzeyinin ve diğer akut faz reaktanları ile alfa-1 antitiripsin düzeyinin karşılaştırmasını yapmaktır. Hipotezimiz alfa-1 antitripsin akut faz reaktanı olmasına rağmen özellikle COVID-19 pozitif kliniği ağır seyreden yoğun bakımda takipli ve entübe hastalarda plazma alfa-1 antitripsin düzeylerinin düşük kalacağı yönündedir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamıza 22 Eylül 2020-12 Kasım 2020 tarihleri arasında nazofaringeal sürüntü örneği alınıp RT-PCR testi pozitif sonuçlanan pandemi servislerinde ve pandemi yoğun bakım ünitelerinde toplam 92 COVID-19 pnömonisi ile takipli hasta dahil edilmiştir. Çalışmamızdaki hastalar; COVID-19 pcr pozitif pandemi yoğun bakım ünitelerinde entübe edilmeden takip edilen 41 hasta (%44,6), COVID-19 pcr pozitif pandemi yatan hasta servislerinde takipli 29 hasta (%31,5) ve COVID-19 pcr pozitif pandemi yoğun bakım ünitelerinde entübe halde takip edilen 22 hasta (%23,9) olarak 3 gruba ayrılmıştır.
Çalışmamızda 3 hasta grubundan serumda alfa-1 antitripsin düzeyleri bakıldı. Hastaların alfa-1 antitripsin düzeylerinin belirlenebilmesi için kırmızı-sarı boş tüplere 10 cc kan örneği alındı. Alınan örnekler en fazla 2 saatlik süre içerisinde laboratuvara transport edildi ve tüplerdeki kan santrifüj edilip 3-5 mL kadar serumu ayrıldı. Elde edilen serumlar Kayseri Şehir Hastanesi Biyokimya Labaratuvarında -70 C°'de saklatıldı ve sonrasında alfa-1 antitripsin düzeyi nefelometrik yöntem ile ölçüldü.
Hastaların diğer labarotuvar verileri (CRP,ferritin,prokalsitonin vs.) alfa-1 antitripsin düzeyinin belirlenebilmesi için alınan kan örneğinin aynı günündeki kan tetkikleri  ile değerlendirildi. Araştırma dahilindeki verilerin derlenmesi, Hastane Bilgi Yönetim Sisteminden elde edilmiştir. Sonuçlar Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 21.0 programı ile analiz edilmiştir.
Bulgular: Mevcut çalışmaya 62 (%67,4) erkek hasta, 30 (%32,6) kadın hasta olmak üzere toplamda 92 hasta dahil edildi. Hastaların yaş ortalaması 69,00±13,46'idi. 
Hastalar 3 gruba ayrıldı; Grup 1; COVID-19 pcr pozitif pandemi yoğun bakım ünitesinde entübe edilmeden takip edilen 41 hasta (%44,6), Grup 2; COVID-19 pcr pozitif pandemi yatan hasta servislerinde takipli 29 hasta (%31,5) ve Grup 3 ise COVID-19 pcr pozitif pandemi yoğun bakım ünitesinde entübe takip edilen 22 hasta (%23,9) olmak üzere çalışmaya alındı. 
Grup 1 ile Grup 2 ve Grup 1 ile Grup 3 arasında alfa-1 antitripsin düzeyi açısından istatiksel olarak anlamlı fark saptanmadı (sırasıyla p=0,166; p=0,517). Grup 2'nin alfa-1 antitripsin ortalaması (179,10±48,91) Grup 3'ün alfa-1 antitripsin ortalamasından (219,45±61,22) istatiksel olarak anlamlı düşük bulundu (p=0,029).
Alfa-1 antitripsin ile crp arasında pozitif yönlü kuvvetli seviyede istatistiksel olarak anlamlı düzeyde korelasyon saptandı (r=0,632, p<0,001). 
Alfa-1 antitripsin ile prokalsitonin, ferritin, LDH arasında pozitif yönlü orta seviyede istatiksel olarak anlamlı düzeyde korelasyon saptandı (sırasıyla r=0,398, p<0,001; r=0,324, p=0,002; r=0,387, p<0,001).
Ölen gruptaki alfa-1 antitripsin düzeyi (213,67±56,27), sağ grubun alfa-1 antitripsin düzeyinden (188,80±54,69) anlamlı olarak daha yüksekti (p=0,035). Mortalite tahmini için alfa-1 antitripsin düzeyi ROC analizi ile değerlendirilince; 181,50 (Duyarlılık=%70,0; özgüllük=%55,8) olarak bulundu (AUC=0,633; p=0,029).
Sonuç: Klinik ağırlık olarak hafif seyirli pandemi serviste takip edilen hasta grubu ile yoğun bakımda entübe olmadan takip edilen hasta grubu arasında AAT düzeyi arasında istatiksel olarak anlamlı fark olmaması hipotezimizi destekler nitelikte klinik olarak ağır seyirli hastalarda akut faz reaktanı olmasına rağmen AAT yanıtı düşük kalmıştır. Yine yoğun bakımda entübe takip edilen hasta grubu ile yoğun bakımda entübe olmadan takip edilen hasta grubu arasında AAT düzeylerinin arasında anlamlı fark olmaması hipotezimizi desteklemiştir. Bu veriler alfa-1 antitripsinin COVİD-19 patofizyolojisinde koruyucu bir rolü olabileceğini düşündürmektedir.
Klinik olarak en ağır gruptaki yoğun bakımda entübe şekilde takip edilen hasta grubunda AAT düzeyinin serviste takip edilen hasta grubuna göre daha yüksek bulunması hipotezimizi desteklememiştir ; ancak enflamatuar koşullar altında AAT etkinliğinin bir kısmını kaybedebilmesi, serum seviyesi normal olup alveoler doku düzeyinde alfa-1 antitripsin düzeyi düşük kalmış olabilmesi veya ZZ genotipindeki hastalarda olduğu gibi serum alfa-1 antitripsin düzeyi normal olup işlevsel olarak inaktif olabilmesi bu sonuca neden olabilecek etmenler olarak sayabiliriz. 
Anahtar Kelimeler: alfa-1 antitripsin, covid-19, prognoz

Abstract:
Aim: Immunological studies in Covid-19 positive patients have reported increased plasma concentrations of proinflammatory cytokines, including IL-6, IL-10, granulocyte-colony stimulating factor, monocyte chemoattractant protein, macrophage inflammatory protein, in those with severe disease. The more severe the conditions were, the higher the levels of proinflammatory cytokines such as IL-6 were measured. Alpha-1 antitrypsin deficiency is a common but generally underdiagnosed genetic disease. Alpha-1 antitrypsin protein has anti-inflammatory and protective effects on lung tissue from neutrophil elastase. Accordingly, we hypothesize that alpha-1 antitrypsin deficiency may cause more severe lung injury and mortality in covid-19 positive patients. Our aim in our study is to compare the plasma levels of alpha-1 antitrypsin and other acute phase reactants with antitrypsin levels in cases with mild to severe clinical course. Our hypothesis is that although alpha-1 antitrypsin is an acute phase reactant, plasma alpha-1 antitrypsin levels will be low, especially in intubated and followed-up patients in the intensive care unit with a severe COVID-19 positive clinical course.
Materials and Methods: A total of 92 patients with COVID-19 pneumonia followed up in the pandemic services and pandemic intensive care units, whose nasopharyngeal swab samples were taken between September 22, 2020 and November 12, 2020, whose RT-PCR test was positive, were included in our study. The patients in our study; 41 patients (44.6%) who were followed up in the covid pcr positive pandemic intensive care unit without being intubated, 29 patients (31.5%) who were followed up in the covid pcr positive pandemic inpatient wards, and 22 patients who were intubated in the covid pcr positive pandemic intensive care unit ( 23.9%) were divided into 3 groups.
In our study, alpha-1 antitrypsin levels were measured in serum from 3 patient groups. In order to determine the alpha-1 antitrypsin levels of the patients, 10 cc blood samples were taken into red-yellow empty tubes. The samples taken were transported to the laboratory within a maximum of 2 hours, and the blood in the tubes was centrifuged and 3-5 mL of serum were separated. The obtained sera were stored in the biochemistry laboratory of Kayseri City Hospital at -70 degrees, and then the alpha-1 antitrypsin level was measured by nephelometric method.
Other laboratory data of the patients (CRP, ferritin, procalcitonin, etc.) were evaluated with blood tests on the same day of the blood sample taken to determine the alpha-1 antitrypsin level. The compilation of the data within the research was obtained from the Hospital Information Management System. The results were analyzed with the Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 21.0.
Results: A total of 92 patients, 62 (67.4%) men and 30 (32.6%) women, were included in the present study. The mean age of the patients was 69.00±13.46 years.
The patients were divided into 3 groups; Group 1; covid pcr positive pandemic 41 patients (44.6%) who were followed up in the intensive care unit without intubating, Group 2; 29 patients (31.5%) who were followed up in the covid pcr positive pandemic inpatient wards, and Group 3 included 22 patients (23.9%) who were intubated in the covid pcr positive pandemic intensive care unit.
There was no statistically significant difference between Group 1 and Group 2, and between Group 1 and Group 3 in terms of alpha-1 antitrypsin levels (p=0.166; p=0.517, respectively). Group 2's alpha-1 antitrypsin mean (179.10±48.91) was statistically significantly lower than Group 3's alpha-1 antitrypsin mean (219.45±61.22) (p=0.029).
A statistically significant positive correlation was found between alpha-1 antitrypsin and crp (r=0.632, p<0.001).
A statistically significant positive correlation was found between alpha-1 antitrypsin and procalcitonin, ferritin, and LDH (r=0.398, p<0.001; r=0.324, p=0.002; r=0.387, p<0.001, respectively).
Alpha-1 antitrypsin level in the deceased group (213.67±56.27) was significantly higher than the alpha 1 antitrypsin level (188.80±54.69) in the living group (p=0.035). When the alpha 1 antitrypsin level was evaluated by ROC analysis for mortality estimation; 181.50 (sensitivity=70.0%, specificity=55.8%) (AUC=0.633, p=0.029).
Conclusion: Although there was an acute phase reactant in patients with a clinically severe course, AAT response remained low in patients with a mild clinical course, supporting our hypothesis that there was no statistically significant difference in AAT level between the patient group followed up in the pandemic ward and the patient group followed up in the intensive care unit without intubating. Again, the fact that there was no significant difference in AAT levels between the patient group followed up in the intensive care unit and the patient group followed up in the intensive care unit without intubating supported our hypothesis. These data suggest that alpha-1 antitrypsin may have a protective role in the pathophysiology of COVID-19.
The fact that the AAT level was higher in the patient group followed up in the intensive care unit in the most clinically severe group compared to the patient group followed in the ward did not support our hypothesis; The factors that may cause this result are that AAT may lose some of its activity under inflammatory conditions, that the serum level is normal but the alveolar tissue level may be low in alveolar tissue level, or that the serum alpha-1 antitrypsin level is normal and functionally inactive, as in patients with the ZZ genotype.
Keywords: alpha-1 antitrypsin, covid-19, prognosis