Patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) exhibit an inflammatory response as well as increased markers of coagulation. For a better understanding of the disease, it is necessary to investigate the relationship between thrombogenicity, inflammation and disease severity. For this purpose, patients hospitalized due to acute respiratory diseases with or with-out Polymerase Chain Reaction (PCR) confirmed Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus type 2 (SARS-CoV2) infection were enrolled in this study. Platelet reactivity induced by thrombin receptor activator peptide 6 (TRAP), adenosine diphosphate (ADP), or arachidonic acid (AA) were examined by impedance aggregometry. A leukocyte subtype spectrum and platelet-leukocyte aggregates were determined by flow cytometry. Cytokines were measured by flow cytometry using a bead-based immuno-assay and thrombin-antithrombin complexes were measured by an Enzyme-linked Immunosorbent Assay. Values for TRAP-, ADP-, and AA-induced platelet reactivity were significantly higher in SARS-CoV2-positive patients (COVpos, n=50) compared to SARS-CoV2-negative patients (COVneg, n=37). The Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score as a measure of disease severity was higher in COVpos than in COVneg. The SOFA score within COVpos is higher for deceased patients (COVdeceased) than for survivors (COVsurvi-vors). There was a positive correlation between SOFA score and mean platelet volume and TRAP-induced platelet aggregation in COVpos. Furthermore, a greater proportion of classical and intermediate monocytes, and Cluster of differentiation 4pos T cells were bound to platelets. Interleukin (IL)-1 receptor antagonist (RA) and IL-6 were higher in COVpos than in COVneg and again higher in COVdeceased compared to COVsurvivors. IL-1RA and IL-6 also correlated with SOFA score values in COVpos but not in COVneg. In conclusion, there is evidence of an association between markers of platelet reactivity, a typical inflammatory profile, and disease severity in moderate-to-severe COVID-19 but not in other acute infectious respiratory diseases. A strong inflammatory response as well as platelet reactivity seems to be associated with a poor clinical outcome. Further studies in this field are needed to identify patients who may benefit from targeted antithrombotic therapy.
Coronavirus disease 2019 (COVID-19) gehört zu den immunothrombotischen Infektionserkrankungen. Zum besseren Verständnis der Erkrankung ist die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Thrombogenität, Inflammation und Krankheitsschwere notwendig. An dieser Studie nahmen Patient*innen teil, die aufgrund ihrer akuten, infektiologisch-respiratorischen Erkrankung hospitalisiert wurden. Inwiefern eine Infektion mit dem Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus type 2 (SARS-CoV2) bestand, wurde bei allen Teilnehmenden mittels Polymerase Chain Reaction (PCR) untersucht. Mithilfe der Impedanzaggregometrie wurde das Ausmaß der Agonist-induzierten Thrombozytenaggregation analysiert. Dabei wurden verschiedene Agonisten, wie Thrombinrezeptor-Aktivator-Peptid 6 (TRAP), Adenosindiphosphat (ADP) oder Arachidonsäure (AA) verwendet. Eine Bestimmung der Leukozyten-Subtypen und Leukozyten-Thrombozyten-Aggregate erfolgte per Durchflusszytometrie. Durch einen Multiplex-Bead-Immunoassay fand eine Quantifizierung der im Blut zirkulierenden Zytokine statt. Thrombin-Antithrombin-Komplexe wurden mittels Enzyme-linked Immunosorbent Assay gemessen. Die TRAP-, ADP- und AA-induzierte Thrombozytenaggregation war bei SARS-CoV2-positiven Patient*innen (COVpos, n=50) signifikant höher als bei SARS-CoV2-negativen Patient*innen (COVneg, n=37). Der Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) Score als Maß für die Erkrankungsschwere ergab höhere Werte bei SARS-CoV2-positiven Patient*innen verglichen mit SARS-CoV2-negativen Patient*innen. Verstorbene Patient*innen mit COVID-19 (COVVerstorbene) wiesen einen höheren SOFA Score als überlebende Patient*innen mit COVID-19 (COVÜberlebende) auf. In der Gruppe COVpos bestand eine positive Korrelation zwischen dem SOFA Score und dem mittleren Thrombozytenvolumen (MPV) sowie Werten der TRAP-induzierten Thrombozytenaggregation. Ferner war ein größerer Anteil von klassischen und intermediären Monozyten sowie Cluster of differentiation (CD)4pos-T-Zellen (TH-Zellen) an Thrombozyten gebunden. Die Konzentration von Interleukin (IL)-1-Rezeptor-Antagonist (RA) und IL-6 waren in der Gruppe COVpos höher als in der Gruppe COVneg sowie in der Gruppe COVVerstorbene wiederum höher als in der Gruppe COVÜberlebende. Die Zytokine IL-1RA- und IL-6 korrelieren ebenfalls mit Werten des SOFA Scores in der Gruppe COVpos, nicht aber in der Gruppe COVneg. Zusammenfassend bestand in der untersuchten Kohorte bei mittelschwerer bis schwerer COVID-19, nicht aber bei anderen akuten infektiologischen Atemwegserkrankungen, ein Zusammenhang zwischen Markern der Thrombozytenreaktivität, einem typischen inflammatorischen Profil und der Krankheitsschwere. Eine starke Entzündungsreaktion sowie hohe Thrombozytenreaktivität gehen hierbei mit einem schlechteren klinischen Outcome einher. Weitere Studien sind auf diesem Gebiet notwendig, um diejenigen Erkrankten zu identifizieren, die möglicherweise von einer medikamentösen Hemmung der Thrombozytenaggregation profitieren.
