The Role of Thiol and Ischemia Modified Albumin in the Evaluation of Intensive Care Necessity in COVID-19 Cases

Abstract

Background: Corona virus disease (COVID 19) is a global public health problem that has killed more than 4.5 million people. In this study, it was aimed to evaluate the relationship between the thiol and ischemia modified albumin (İMA) levels of COVID-19 patients treated in the inpatient and intensive care unit with their current clinical status and the course of the disease. Materials and Methods: In this study, 300 patients who were confirmed to be positive by PCR test and diagnosed with COVID-19 infection were included. The patients were divided into two groups based on the unit they were treated. 160 of these patients were treated in the inpatient service (group 1) and 140 in the intensive care units (group 2). Thiol, İMA, CRP and ferritin levels were measured from the serum samples of the patients. Results: When the groups were compared, the thiol levels of group 2 were found to be significantly lower (p<0.001). In addition, it was observed that the İMA levels of group 2 were significantly higher than group 1 (p<0.001). When other laboratory tests were evaluated, the CRP and ferritin levels of group 2 were high (p<0.001) and the lymphocyte count was low (p<0.001). A significant correlation was found between thiol levels and CRP, ferritin, lymphocyte and İMA levels (r=-0.58; p<0.001, r=-0.41; p<0.001, r=-0.32; p<0.001, r=-0.39; p<0.001, respectively).). In addition, a significant correlation was observed between İMA levels and CRP, ferritin, lymphocyte and thiol levels (r=0.19; p=0.02, r=0.18; p=0.043, r=-0.15; p=0.047, r=-0.39; p<0.001, respectively). Conclusions: The decrease in the level of thiol, which is a powerful antioxidant, in COVID-19 patients suggests that although it is due to the existing inflammatory process that causes oxidative stress, it may also be caused by the effect of oxidative stress due to ischemic conditions developing secondary to thrombosis. Therefore, the increase in İMA levels in intensive care patients in whom the inflammatory process and thrombotic events are observed more severely supports the decrease in thiol levels. As a result, the determination of thiol and İMA levels of COVID-19 patients treated in the inpatient and intensive care unit suggests that it has the potential to help with the current clinical status of the patients and the course of the disease.

Keywords

• COVID-19
• intensive care
• thiol
• ischemia modified albumin

COVID-19 Olgularında Yoğun Bakım Gereksiniminin Değerlendirilmesinde Tiyol ve İskemi Modifiye Albuminin Rolü

Abstract

Amaç: Korona virüs hastalığı (COVID 19) 4,5 milyondan fazla insanın ölümüne sebep olmuş küresel bir halk sağlığı sorunudur. Bu çalışmada, yataklı servis ve yoğun bakım ünitesinde tedavi alan COVID-19 hastalarının tiyol ve iskemi modifiye albumin (İMA) düzeylerinin, hastaların mevcut klinik durumu ve hastalığın seyri ile olan ilişkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Materyal ve metod: Bu çalışmaya, PCR testi ile pozitif olduğu doğrulanmış, COVID-19 enfeksiyonu tanısı alan 300 hasta dahil edilmiştir. Hastalar tedavi edildiği birim esas alınarak iki gruba ayrılmıştır. Bu hastaların 160’ı serviste (grup 1), 140’ı yoğun bakım birimlerinde (grup 2) tedavi edilmiştir. Hastaların numunelerinde tiyol, İMA, CRP, ferritin ve lenfosit düzeylerinin ölçümü gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Gruplar karşılaştırıldığında grup 2’nin tiyol düzeyleri önemli derecede düşük bulunmuştur (p<0,001). Ayrıca grup 2’nin İMA düzeylerinin, grup 1’e göre anlamlı düzeyde yüksek olduğu gözlenmiştir (p<0,001). Diğer laboratuvar testleri değerlendirildiğinde, grup 2’nin CRP ve ferritin düzeyi yüksek (p<0,001), lenfosit sayısı ise düşük (p<0,001) olarak belirlenmiştir. Tiyol düzeyleri ile CRP, ferritin, lenfosit ve İMA düzeyleri arasında anlamlı korelasyon saptanmıştır (sırasıyla r=-0,58; p<0,001, r=-0,41; p<0,001, r=-0,32; p<0,001, r=-0,39; p<0,001 ). Ayrıca İMA düzeyleri ile CRP, ferritin, lenfosit ve tiyol düzeyleri arasında anlamlı korelasyon gözlenmiştir (sırasıyla r=0,19; p=0,02, r=0,18; p=0,043, r=-0,15; p=0,047, r=-0,39; p<0,001). Sonuç: COVID-19 hastalarında güçlü bir antioksidan olan tiyol düzeyinin azalması, oksidatif strese sebep olan mevcut inflamatuvar süreçten kaynaklanmakla beraber tromboza sekonder gelişen iskemik şartlara bağlı oksidatif stresin etkisi ile de ortaya çıkmış olabileceğini düşündürmektedir. Dolayısıyla inflamatuvar sürecin ve trombotik olayların daha şiddetli olarak gözlendiği yoğun bakım hastalarında İMA düzeylerinin artması, tiyol düzeylerinin azalmasını destekleyecek niteliktedir. Sonuç olarak yataklı serviste ve yoğun bakım ünitesinde tedavisi gerçekleştirilen COVID-19 hastalarının tiyol ve İMA düzeylerinin belirlenmesi, hastaların mevcut klinik durumu ve hastalığın seyri hakkında yardımcı olabilecek bir potansiyele sahip olduğunu düşündürmektedir.

Keywords

• COVID-19
• iskemi modifiye albumin
• tiyol
• yoğun bakım

References

1. Referans1. https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019.
2. Referans2. Mallah SI, Ghorab OK, Al-Salmi S, Abdellatif OS, Tharmaratnam T, Iskandar MA, et al. COVID-19: breaking down a global health crisis. Annals of clinical microbiology and antimicrobials. 2021;20(1):35. Epub 2021/05/20.
3. Referans3. Kurtuluş M, Pirim İ. COVID-19 ve Sitokin Fırtınası. Forbes Tıp Dergisi. 2020;1(3):55-60.
4. Referans4. Halliwell B. Free radicals, antioxidants, and human disease: curiosity, cause, or consequence? Lancet. 1994;344(8924):721-4.
5. Referans5. Erel Ö, Neşelioğlu S, Tunçay ME, Oğuz EF, Eren F, Akkuş MS, et al. A sensitive indicator for the severity of COVID-19: Thiol. Turkish journal of medical sciences. 2021;51(3):921-8.
6. Referans6. Erdem SS, Yerlikaya FH, Çiçekler H, Gül M. Association between ischemia-modified albumin, homocysteine, vitamin B12 and folic acid in patients with severe sepsis. Clinical chemistry and laboratory medicine. 2012;50(8):1417-21.
7. Referans7. Turell L, Radi R, Alvarez B. The thiol pool in human plasma: the central contribution of albumin to redox processes. Free radical biology & medicine. 2013;65:244-53.
8. Referans8. Go YM, Jones DP. Cysteine/cystine redox signaling in cardiovascular disease. Free radical biology & medicine. 2011;50(4):495-509.

9. Referans9. Matteucci E, Giampietro O. Thiol signalling network with an eye to diabetes. Molecules. 2010;15(12):8890-903.
10. Referans10. Prabhu A, Sarcar B, Kahali S, Yuan Z, Johnson JJ, Adam KP, et al. Cysteine catabolism: a novel metabolic pathway contributing to glioblastoma growth. Cancer research. 2014;74(3):787-96.
11. Referans11. Rodrigues SD, Batista GB, Ingberman M, Pecoits-Filho R, Nakao LS. Plasma cysteine/cystine reduction potential correlates with plasma creatinine levels in chronic kidney disease. Blood purification. 2012;34(3-4):231-7.
12. Referans12. Tetik S, Ahmad S, Alturfan AA, Fresko I, Disbudak M, Sahin Y, et al. Determination of oxidant stress in plasma of rheumatoid arthritis and prİMAry osteoarthritis patients. Indian journal of biochemistry & biophysics. 2010;47(6):353-8.
13. Referans13. Zurawska-Plaksej E, Grzebyk E, Marciniak D, Szymanska-Chabowska A, Piwowar A. Oxidatively modified forms of albumin in patients with risk factors of metabolic syndrome. Journal of endocrinological investigation. 2014;37(9):819-27.
14. Referans14. Worster A, Devereaux P, Heels-Ansdell D, Guyatt GH, Opie J, Mookadam F, et al. Capability of ischemia-modified albumin to predict serious cardiac outcomes in the short term among patients with potential acute coronary syndrome. Cmaj. 2005;172(13):1685-90.
15. Referans15. Sbarouni E, Georgiadou P, Voudris V. Ischemia modified albumin changes - review and clinical implications. Clinical chemistry and laboratory medicine. 2011;49(2):177-84.
16. Referans16. Abboud H, Labreuche J, Meseguer E, Lavallee PC, Simon O, Olivot J-M, et al. Ischemia-modified albumin in acute stroke. Cerebrovascular Diseases. 2007;23(2-3):216-20.
17. Referans17. Cakir M, Karahan SC, Mentese A, Sag E, Cobanoglu U, Polat TB, et al. Ischemia-modified albumin levels in children with chronic liver disease. Gut and liver. 2012;6(1):92-7.
18. Referans18. Ellidag HY, Bulbuller N, Eren E, Abusoglu S, Akgol E, Cetiner M, et al. Ischemia-modified albumin: could it be a new oxidative stress biomarker for colorectal carcinoma? Gut and liver. 2013;7(6):675.
19. Referans19. Reddy CB, Cyriac C, Desle HB. Role of “Ischemia Modified Albumin”(İMA) in acute coronary syndromes. Indian heart journal. 2014;66(6):656-62.
20. Referans20. Gemcioglu E, Davutoglu M, Catalbas R, Karabuga B, Kaptan E, Aypak A, et al. Predictive values of biochemical markers as early indicators for severe COVID-19 cases in admission. Future Virology. 2021;16(5):353-67.
21. Referans21. Eker N. Kliniğimizde İzlediğimiz Hematoloji Onkoloji Hastalarımızda Gelişen COVID-19 Enfeksiyonlarının Klinik Bulguları ve Prognozları. 8.Marmara Pediatri Kongresi, İstanbul, Türkiye, 20 - 21 Şubat 2021, ss.52-54
22. Referans22. EKİM M, Zafer Cengiz E, Alagha S, Ekim H, Çiçekcioğlu F, Polat MF. KOVID-19 İle Venöz Tromboembolizmin İlişkisi. Gevher Nesibe Journal of Medıcal & Health Sciences. 2020;8(5):53-60.