Einleitung: Das SARS-CoV-2-Virus löst Covid-19 aus. Als Pathomechanismus wird eine übersteuerte Immunantwort auf die virale Replikation, insbesondere mit entzündlicher Beteiligung von Endothel und konsekutiver mikrovaskulärer Dysfunktion in der Lungenstrombahn sowie Koagulopathie beobachtet. Das Spektrum der Erkrankungsschwere reicht von asyptomatischer Infektion bis hin zum schweren Lungenversagen (ARDS). Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) vermittelt proangiogene und endothelmodulierende Wirkungen und wird unter hypoxischen und proinflammatorischen Bedingungen verstärkt gebildet. Ziel dieser Arbeit ist, zu überprüfen, inwiefern sich das VEGF-Level bei verschiedenen Verlaufsformen von SARS-CoV-2-Infektionen unterscheidet und ob es zur Risikostratifizierung geeignet sein könnte.
Methoden: Es erfolgte ein retrospektives Screening der im Unfallkrankenhaus Berlin behandelten Patient*innen mit dokumentierter SARS-CoV-2-Infektion im Jahr 2020. Eingeschlossen wurden diese, wenn mindestens eine VEGF-Messung vorlag. Zusätzlich hierzu wurden weitere Laboranalyte sowie klinische Parameter des Erkrankungsverlaufes inklusive Scores der Erkrankungsschwere, wie etwa APACHE-2, im Rahmen einer explorativen Datenanalyse mit den VEGF-Messwerten in Beziehung gesetzt.
Ergebnis: Es wurden 167 SARS-CoV-2-positive Personen eingeschlossen, wovon 139 an Covid-19 erkrankt waren. Die VEGF-Konzentration war in der Covid-19-Gruppe signifikant höher als in der Gruppe der asymptomatischen Infizierten, während sich die Mortalität zwischen den Gruppen nicht signifikant unterschied. In multivariater Analyse zeigte sich die VEGF-Konzentration assoziiert mit geringer Sauerstoffsättigung bei Aufnahme sowie der Leukozytenzahl und der Neutrophilen-Lymphozyten-Ratio (NLR). VEGF war bei den intensivpflichtigen Covid-19-Patient*innen signifikant höher als bei Normalstationsfähigen. APACHE-2 eignete sich zur Vorhersage von Versterben. Patient*innen mit hohen Score-Werten wiesen signifikant höhere VEGF-Konzentrationen bei Aufnahme auf. Die ROC-Analytik ergab, dass insbesondere das Auftreten von Organinsuffizienzen wie ARDS, Schock oder Nierenversagen (nicht jedoch Delir) zuverlässiger durch VEGF als durch andere Laboranalyte vorhergesagt werden konnte. Verstorbene waren älter, öfter an Hypertonus und Diabetes vorerkrankt und wiesen niedrigere SpO2-Werte bei Aufnahme auf. VEGF war in dieser Gruppe signifikant höher als in der Gruppe der Überlebenden (637 vs. 389 pg/ml, p = 0,041) und sagte die Mortalität ähnlich gut wie etablierte Marker voraus.
Diskussion: Trotz der Limitationen als retrospektive Arbeit kann VEGF einen guten Beitrag zur Risikostratifizierung bei COVID-19 Patient*innen etwa in der Vorhersage von Intensivpflichtigkeit, Mortalität, sowie der Entstehung bestimmter Organinsuffizienzen leisten und sollte als zusätzlicher prognostischer Parameter und in Bezug auf eine potentielle pathogenetische Rolle bei Covid-19 weiter untersucht werden.
Introduction: SARS-CoV-2-virus spread worldwide and causes Covid-19 which mostly manifests as a lung disease. It is characterized by immunological responses to viral replication and coherent with endotheliitis, microvascular disturbance of lung vasculature and coagulopathy. Disease severity varies between asymptomatic infection and acute respiratory distress syndrome (ARDS). Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) is a proangiogenic mediator which regulates endothelial changes. It is induced by proinflammatory signaling and hypoxia. We sought to determine whether VEGF-levels are different in SARS-CoV-2-infections of different disease course or severity and whether VEGF might be useful in risk stratification.
Methods: After retrospective screening of all SARS-CoV-2-positive patients in Unfallkrankenhaus Berlin in 2020 we included those with documented VEGF-measurement. We recorded further laboratory values and clinical parameter including intensive care severity scores like APACHE-2. An exploratory data analysis was performed to detect possible relations between VEGF-level and clinical disease features.
Results: We included 167 SARS-CoV-2-positive patients of which 139 suffered from Covid-19. Between the groups of respiratorily asymptomatic vs symptomatic patients mortality did not differ but VEGF was significantly higher in the patient group with respiratory symptoms. Multivariant regression analysis revealed that VEGF was associated with lower oxygen saturation on admission and with white blood cell count and neutrophil-lymphocyte-ratio (NLR). 71 of the Covid-19-patients had to be treated in the intensive care unit (ICU). VEGF was significantly higher in the patient group treated in ICU than in those being admitted to normal wards. APACHE-2 correlated with mortality and patients with high score values showed higher VEGF-concentrations on admission. ROC-analytic revealed that the occurrence of organ dysfunctions like lung failure, shock or acute kidney injury (but not delirium) could be predicted by VEGF more precisely than other laboratory values. Patients who died were older, suffered more frequently from hypertension or diabetes and showed lower oxygen saturation on admission. VEGF was significantly higher in this group compared to survivors (637 vs. 389 pg/ml, p = 0,041) and predicted mortality with same accuracy as established markers.
Discussion: Even though there are several limitations to this retrospective study it revealed that in Covid-19 patients VEGF can contribute to the prediction of necessity of intensive care, mortality and the prediction of ARDS, kidney injury or shock. Its use in risk stratification of Covid-19 and potential pathogenetic involvement should be further investigated.
