Kanda gasdermin D düzeyinin COVİD-19 hastalarında klinik gidiş ve mortalite üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of blood gasdermin D level on clinical course andmortality in COVİD-19 patients
Yazar: MERVE TÜRKER IŞIK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜBRA DEMİR ÖNDER
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Antalya Eğitim ve Araştırma Hastanesi​ / Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji = Infectious Diseases and Clinical Microbiology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: COVID 19 = COVID 19 ; Gasderminler = Gasdermins ; Korona virüs enfeksiyonları = Coronavirus enfections ; Korona virüsler = Coronaviridae ; Makrofaj aktivasyonu = Macrophage activation ; Mortalite = Mortality ; SARS virüsü = SARS virus ; Sitokinler = Cytokines

Özet:
Kanda Gasdermin D Düzeyinin Covid-19 Hastalarında Klinik Gidiş ve Mortalite Üzerine Etkisinin Araştırılması
Giriş ve amaç: Koronavirüs ailesinin yeni üyesi SARS-CoV 2'nin neden olduğu COVID-19 enfeksiyonu tüm dünyayı etkisi altına alarak birçok kişinin hayatını kaybetmesine neden olmuştur. COVID-19'da, grip benzeri bulgulardan, çoklu organ disfonksiyonuna (MODs)(Multiple Organ Dysfunction Syndrome) kadar geniş bir yelpazede klinik bulgular görülebilir(1). Şiddetli COVID-19 kliniği olan hastalardaki patogenez mekanizmaları arasında sitokin fırtınası bulunur(2). Sitokin fırtınasında piroptozisin önemli bir rolü olduğu düşünülmektedir. Piroptozis bir programlanmış hücre ölümüdür. Çeşitli yolaklarla gasdermin D (GSDMD) proteininin parçalanması, GSDMD'nin hücre membranında gözenek oluşturması ve bu gözeneklerden sitokin ve elektrolit kaybı ile sonuçlanır. Bu durum hücrenin ya hiperinflamatuar duruma geçmesiyle sürekli sitokin salınımına ya da gürültülü bir şekilde ölümüne yol açar. Bu çalışmada GSDMD'nin serum düzeyinin COVID-19 olan hastalarda klinik gidiş ve mortalite üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve yöntemler: Bu çalışma gözlemsel, prospektif, müdahalesiz ve tek merkezli bir araştırma olarak tasarlanmış olup, SBÜ Antalya Eğitim ve Araştırma Hastanesi'ne Aralık 2020 ve Ağustos 2021 tarihleri arasında, pandemi yoğun bakımları, servisleri ve polikliniklerine başvuran hastalar çalışmaya dahil edildi. Tüm hastaların serum örneklerinden GSDMD tespiti için human gasdermin D ELISA kiti (FineTest) kullanıldı. 
Bulgular: Çalışma popülasyonu 165 hastadan oluşmaktaydı. Hastalar, poliklinikte takip edilen (n=23), serviste takip edilen (n=86) ve yoğun bakımda yatan (n=36) ve sağlıklı kontrol grubu (n=20) olarak 4 gruba ayrıldı. GSDMD düzeyleri açısından karşılaştırıldığında tüm gruplar arasında belirgin fark mevcuttu (p<0,001). Mortalite görülen hastalarda, sağ kalanlara göre anlamlı düzeyde GSDMD yüksekliği tespit edildi (p<0,001). ROC analizi ile GSDMD'nin; 1,45 ng/mL ve üzeri değerlerinin, %63,4 duyarlılık ve %69,2 seçicilikle MAS'ı göstermede anlamlı olduğu saptandı (p=0,002). 
Sonuç: Piroptozisin ana proteini GSDMD, son senelerin parlayan yıldızı olmuştur. Çalışmamızda, GSDMD'nin prognostik bir biyobelirteç olarak COVID-19'da kullanılabileceği gösterilmiştir. Ancak hiperinflamasyon fazında yani semptom başlangıcının ilk 1 haftasından sonra kan düzeylerine bakılmasının anlamlı olacağı tespit edilmiştir. Bu çalışma sonucunda COVID-19'a yönelik yeni terapötik hedefler belirlenirken GSDMD inhibisyonunun dikkate alınması gerekebileceği düşünülmüştür.
Anahtar sözcükler: COVID-19, Gasdermin D, Makrofaj aktivasyon sendromu, Piroptozis, SARS-CoV 2, Sitokin fırtınası.

Abstract:
Investigation of The Effect of Blood Gasdermin D Level on Clinical Course and Mortality in COVID-19 Patients
Aim: COVID-19 infection caused by the new member of the coronavirus family, SARS-CoV 2, which has affected the whole world, has caused many people to die. A wide range of clinical manifestations can be seen in COVID-19, ranging from flu-like symptoms to multiple organ dysfunction (MODs) (Jahanafrooz et al. 2022). Among the pathogenesis mechanisms in patients with severe COVID-19 clinic is cytokine storm (Wiersinga et al. 2020). Pyroptosis is thought to play an important role in cytokine storm. Pyroptosis is a programmed cell dead. Degradation of gasdermin D (GSDMD) protein by various pathways results in the formation of pores in the cell membrane of GSDMD and loss of cytokines and electrolytes from these pores. This leads to either a sustained release of cytokines or a noisy death of the cell by transitioning to a hyperinflammatory state. In this study, the effect of serum level of GSDMD on clinical course and mortality in patients with COVID-19 was investigated.
Materials and methods: This study was designed as an observational prospective single-center study, and patients who applied to SBU Antalya Training and Research Hospital between December 2020 and August 2021 were included in the study. Human gasdermin D ELISA kit (FineTest) was used to detect GSDMD from serum samples of all patients.
Results: The study population consisted of 165 patients. The patients were divided into 4 groups as followed in the polyclinic (n=23), followed up in the service (n=86), hospitalized in the intensive care unit (n=36), and healthy control group (n=20). When the GSDMD levels were compared, there was a significant difference between all groups (p<0.001). A significant level of GSDMD was found in patients with mortality compared to survivors (p<0.001). It has been determined that gsdmd had power to detect  MAS with the Values of 1.45 ng/mL and above, ratio of the sensitivity was 63.4% and the ratio of  selectivity  was %69,2 (p=0.002).
Conclusion: GSDMD, the main protein of pyroptosis, seems to be the shining star of recent years. It has been shown in our study that GSDMD can be used as a prognostic biomarker in COVID-19. However, it is recommended to measure blood levels in the hyperinflammation phase, that is, after the first week of symptom onset. It seems a logical approach for therapeutic interventions for COVID-19 to be through GSDMD inhibition.
Key words: COVID-19, Cytokine storm, Gasdermin D, Macrophage activation syndrome, Pyroptosis, , SARS-CoV 2.