Nồng độ calprotectin trong phân cao có liên quan đến sự phát tán SARS-CoV-2 tại ruột ở bệnh nhân COVID-19

Bài viết của Thạc sĩ, Bác sĩ Mai Viễn Phương - Bác sĩ nội soi tiêu hóa - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park.

Nồng độ calprotectin trong phân cao gấp khoảng 6 lần trong huyết tương và phép đo của nó được sử dụng như một dấu hiệu đại diện cho tình trạng viêm đường tiêu hóa. Nồng độ calprotectin trong phân cao ở bệnh nhân COVID-19 có thể dẫn đến viêm ruột.

Hội chứng hô hấp cấp tính nghiêm trọng Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) biểu hiện ái lực cao với các thụ thể men chuyển 2 (ACE2) ở người. Biểu hiện ACE2 cao được xác định trong khoang miệng, tế bào phế nang phổi loại II, tế bào ruột ở hồi tràng và ruột kết, tế bào cơ tim, nội mô mạch máu, ống lượn gần và tế bào biểu mô bàng quang. 1/3 số bệnh nhân mắc bệnh do Coronavirus 2019 (COVID-19) có các triệu chứng tiêu hóa, trong đó tiêu chảy là triệu chứng phổ biến nhất. Hơn nữa, những bệnh nhân COVID-19 bị bệnh nặng thường phát triển các biến chứng đường ruột. Tắc ruột, xuất huyết tiêu hóa và thiếu máu cục bộ ruột là những trường hợp phổ biến nhất. Các lỗ thủng ruột tự phát ở bệnh nhân COVID-19 cũng ngày càng được thấy nhiều hơn trong thực hành lâm sàng.
Thành phần RNA SARS-CoV-2 đã được phát hiện trong mẫu phân của khoảng 50% cá thể COVID-19. Thông thường, việc phát hiện virus trong phân vẫn tồn tại sau khi virus sạch khỏi mẫu đường hô hấp, với thời gian trung bình phát tán trong phân là 17 ngày. Có khả năng SARS-CoV-2 cũng có thể lây truyền qua đường phân - miệng và tiềm năng của phương thức lây truyền này đã bị đánh giá thấp. Cơ chế bệnh sinh của các triệu chứng đường tiêu hóa do SARS-CoV-2 gây ra có thể là đa yếu tố, bao gồm phá vỡ tính toàn vẹn của hàng rào cơ học đường ruột, thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột, tăng sự chuyển vị của vi khuẩn và các chất chuyển hóa của chúng, phản ứng viêm hệ thống đối với virus, điều này nghiêm trọng bệnh nhân bị bệnh có thể không cân đối với việc sản xuất và giải phóng cytokine không được kiểm soát.

Calprotectin là một loại protein có nguồn gốc chủ yếu từ bạch cầu trung tính. Khi kích hoạt hoặc chết bạch cầu trung tính, calprotectin được giải phóng ra bên ngoài tế bào, nơi nó có vai trò trong phản ứng miễn dịch bẩm sinh với tác dụng kháng khuẩn trực tiếp. Nó có trong nhiều chất dịch cơ thể, tương ứng với mức độ viêm. Nồng độ calprotectin trong phân cao gấp khoảng 6 lần trong huyết tương và phép đo của nó được sử dụng như một dấu hiệu đại diện cho tình trạng viêm đường tiêu hóa.

Calprotectin trong phân ở bệnh nhân COVID-19 được phát hiện là dấu hiệu của viêm ruột, cả ở bệnh nhân có và không có các triệu chứng tiêu hóa. Ojetti và cộng sự cũng tìm thấy mối tương quan đáng kể giữa sự phát triển của bệnh viêm phổi ở bệnh nhân COVID-19 và mức độ cao của calprotectin trong phân.

Calprotectin huyết thanh đã được đề xuất như một dấu hiệu tiến triển COVID-19 nghiêm trọng, hỗ trợ khả năng miễn dịch bẩm sinh như một thủ phạm tiềm ẩn của chứng viêm COVID-19. Cần lưu ý rằng, giảm bạch cầu trung tính ở máu ngoại vi của bệnh nhân COVID-19 phần nào phản ánh sự di chuyển của bạch cầu trung tính đến các mô và sự hoạt hóa bổ thể ở các cơ quan khác nhau của bệnh nhân COVID-19 góp phần gây tổn thương mô và tuyển dụng bạch cầu trung tính.

1/3 số bệnh nhân mắc bệnh do coronavirus 2019 (COVID-19) có các triệu chứng về đường tiêu hóa. RNA của coronavirus 2 (SARS-CoV-2) hội chứng hô hấp cấp tính nghiêm trọng đã được phát hiện trong mẫu phân của khoảng 50% cá thể COVID-19. Nồng độ calprotectin trong phân cao là một dấu hiệu của tình trạng viêm đường tiêu hóa ở dân số nói chung.
Một nghiên cứu đã được tiến hành tại Ý trên các bệnh nhân bị viêm phổi do SARS-CoV-2 được nhận vào Khoa Truyền nhiễm (Bệnh viện Đại học Trieste, Ý) từ tháng 9 - 11/2020 liên tiếp được đưa vào nghiên cứu. Các mẫu phân được thu thập, phân tích để định lượng calprotectin trong phân (giá trị bình thường <50 mg / kg) và sự hiện diện của SARS-CoV-2 RNA bằng phản ứng chuỗi polymerase (PCR). Sự khác biệt giữa các nhóm được xác định giữa bệnh nhân có và không bị tiêu chảy và bệnh nhân có và không phát hiện SARS-CoV-2 trong phân.
Các tác giả đã thu thập 51 người lớn (40 nam giới) bị viêm phổi do SARS-CoV-2. Mười bệnh nhân (20%) bị tiêu chảy. Real-time-PCR của SARS-CoV-2 trong phân dương tính ở 39 bệnh nhân (76%), ở tất cả bệnh nhân tiêu chảy (100%) và hơn 2/3 (71%) bệnh nhân không bị tiêu chảy.

Béo phì là một trong những bệnh đi kèm phổ biến nhất (13 bệnh nhân, 25%). Tất cả bệnh nhân béo phì (100%) ( P = 0,021) đều có kết quả xét nghiệm dương tính với SARS-CoV-2 trong phân. Mức calprotectin trong phân trung bình là 60 mg/ kg [khoảng giữa các phân vị (IQR) 21; 108]; nồng độ calprotectin trong phân cao hơn ở nhóm có SARS-CoV-2 trong phân (74 mg / kg, IQR 29; 132,5) so với nhóm không có SARS-CoV-2 (39 mg / kg, IQR 14; 71) ( P <0,001). Các tác giả đã đưa ra kết luận, nồng độ calprotectin trong phân cao ở bệnh nhân COVID-19 tương quan với việc phát hiện SARS-CoV-2 trong phân ủng hộ giả thuyết rằng virus này có thể dẫn đến viêm ruột.

Kết quả nghiên cứu này của các tác giả xác nhận rằng SARS-CoV-2 trong phân có ở khoảng 3/4 bệnh nhân bị viêm phổi COVID-19. Calprotectin trong phân được phát hiện là dấu hiệu của viêm ruột, cả ở bệnh nhân COVID-19 và dân số nói chung. Nghiên cứu của các tác giả chứng minh rằng bệnh nhân viêm phổi COVID-19 nhập viện có nồng độ calprotectin trong phân cao, bất kể các triệu chứng tiêu hóa. Theo hiểu biết của các tác giả, đây là nghiên cứu đầu tiên điều tra xem liệu calprotectin trong phân có tương quan với sự phát tán ở ruột do SARS-CoV-2 ở bệnh nhân COVID-19 hay không. Trong nghiên cứu của các tác giả, mức calprotectin cao hơn đáng kể ở những người bị bệnh SARS-CoV-2 thải phân. Phát hiện này ủng hộ giả thuyết rằng viêm ruột có thể dẫn đến hội chứng “ruột bị rò rỉ” với khả năng phân phối virus đến các cơ quan khác.

Mặc dù việc phát hiện SARS-CoV-2 trong phân không nhất thiết dẫn đến nhiều triệu chứng tiêu hóa hơn, nhưng sự hiện diện của SARS-CoV-2 trong mô đường tiêu hóa thường tương quan với các triệu chứng nghiêm trọng hơn. Calprotectin trong phân cao ở bệnh nhân COVID-19 có khả năng thứ phát do tăng hoạt hóa bạch cầu trung tính trong đường ruột. Trên thực tế, SARS-CoV-2 có thể kích hoạt bẫy ngoại bào của bạch cầu trung tính và làm tăng mức độ của các loại oxy phản ứng nội bào. Trong nghiên cứu này, tất cả bệnh nhân béo phì đều được phát hiện RNA SARS-CoV-2 trong phân. Béo phì là một trong những yếu tố nguy cơ chính của COVID-19 nặng và kết quả lâm sàng kém, có liên quan đến phản ứng viêm mạnh ở cả dân số nói chung và bệnh nhân COVID-19. Điều này có thể biện minh cho sự lây lan virus kéo dài hơn ở nhóm bệnh nhân này.

Nghiên cứu của các tác giả đưa ra hai kết quả chính:

• SARS-CoV-2 trong phân có ở khoảng 3/4 bệnh nhân nhập viện vì viêm phổi COVID-19 và ở tất cả bệnh nhân bị tiêu chảy. Điều thú vị là tất cả bệnh nhân COVID-19 béo phì đều có biểu hiện virus trong phân.
• Nồng độ calprotectin trong phân cao là một phát hiện phổ biến ở những bệnh nhân COVID-19 nhập viện, đặc biệt là những bệnh nhân bị SARS-CoV-2 thải phân.

Các tác giả tin rằng kết quả của các tác giả có thể củng cố giả thuyết rằng tổn thương đường ruột do SARS-CoV-2 gây ra qua trung gian miễn dịch bẩm sinh (kích hoạt bổ thể và do đó di chuyển bạch cầu trung tính hoạt hóa) có thể góp phần gây bệnh sinh COVID-19.

Tài liệu tham khảo:
Zerbato V, Di Bella S, Giuffrè M, Jaracz AW, Gobbo Y, Luppino D, Macor P, Segat L, Koncan R, D'Agaro P, Valentini M, Crocé LS, Ruscio M, Luzzati R. High fecal calprotectin levels are associated with SARS-CoV-2 intestinal shedding in COVID-19 patients: A proof-of-concept study. World J Gastroenterol 2021; 27(22): 3130-3137 [DOI: 10.3748/wjg.v27.i22.3130]