Diagnostische Leistung der Monozytenverteilungsbreite und anderer Leukozytenparameter für SARS-CoV-2- und Influenza-Infektionen

In einer kürzlich veröffentlichten Studie Forschungsplatz* Preprint-Server verwendeten die Forscher einen neuartigen Diagnosebildschirm, die Monozytenverteilungsbreite (MDW) für das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) und Influenza-Infektionen.

Studien: Monozytenverteilungsbreite als pragmatischer diagnostischer Screen für SARS-CoV-2- und Influenza-Infektionen. Bildnachweis: Corona Borealis Studio / Shutterstock

Hintergrund

MDW, ein Maß für Volumenänderungen von Monozytenzellen, ist bei Virusinfektionen erhöht, selbst bei milden. Daher entwickelt sich MDW zu einem neuartigen diagnostischen Screen für Virusinfektionen, der besonders nützlich in der Notaufnahme (ED) ist.

Monozyten sind insbesondere eine Untergruppe zirkulierender Leukozyten, die sich unter geeigneten Stimuli in dendritische Zellen (DCs) und Makrophagen differenzieren und zur Produktion von Antigen-präsentierenden Zellen (APCs) beitragen. Insgesamt erleichtern Monozyten Entzündungen und die Initiierung der Immunantwort des Wirts.

Das Influenza-A-Virus hat seit 1918 bis vor kurzem im Jahr 2009 mehrere globale Pandemien verursacht und fordert immer noch jährlich über 500.000 Todesopfer. Daher sind, wie bei SARS-CoV-2, die Früherkennung und Isolierung von asymptomatischen oder minimal symptomatischen Influenza-Patienten von entscheidender Bedeutung.

Über das Studium

In der aktuellen Studie maßen die Forscher die MDW-Sensitivität und -Spezifität zur Diagnose von SARS-CoV-2- und Influenza-Infektionen. Darüber hinaus bewerteten sie andere Leukozytenparameter und den Zusammenhang zwischen MDW-Spiegeln und der Schwere der Erkrankung bei Patienten mit und ohne diese Virusinfektionen.

Sie führten die Studie zwischen dem 21. Januar 2020 und dem 14. Juli 2021 in der Notaufnahme eines Krankenhauses in Baltimore, Vereinigte Staaten (USA) durch. Die Studienteilnehmer waren erwachsene Patienten über 18 Jahre, bei denen Ärzte innerhalb von sechs Stunden nach Ankunft in der Notaufnahme ein komplettes Blutbild (CBC) anordneten.

Die Forscher sammelten alle demografischen, klinischen und Krankenhausnutzungsdaten aus dem elektronischen Patientendatensystem (EHR). Das Team ermittelte Komorbiditäten durch eine Kombination von Diagnosecodes für die in der EHR verfügbaren Gesundheitsprobleme.

Die Forscher analysierten MDM mit einem UniCel DxH900-Analysegerät, aber einem separaten Hämatologie-Analysegerät, um CBC-Parameter zu messen, einschließlich Monozytenprozentsatz, Anzahl weißer Blutkörperchen (WBC) und Neutrophilen-zu-Lymphozyten-Verhältnis (NLR).

Das Team stellte abnorme Leukozytenzahl, Monozytenprozentsatz und NLR auf mehr als 12 x 10 ein9/ L oder weniger als 4 x 109/ L, größer als 10 % bzw. > 10. Die Daten zu den Studienergebnissen wurden aus der EHR erhoben und blieben auf die Index-Krankenhausbegegnung beschränkt. Die Studie identifizierte in erster Linie die SARS-CoV-2- oder Influenza-Infektion über einen Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktionstest (RT-PCR).

Das sekundäre Ergebnis umfasste Daten zur Aufnahme auf der Intensivstation (ICU), zum Krankenhausaufenthalt und zur Mortalität. Die Forscher modellierten MDW und andere Leukozytenparameter isoliert als kontinuierliche Variablen, ausgedrückt als Median mit Interquartilbereich (IQR) und verglichen diese mit dem Mann-Whitney-U-Test.

Studienergebnisse

Von 1.923 ED-Besuchen wurden 104 (5,4 %) positiv auf SARS-CoV-2 getestet. Umgekehrt wurden von 2.090 ED-Besuchen 48 (2,3%) positiv auf Influenza getestet. In der SARS-CoV-2-positiven Patientengruppe mussten 42,3 % ins Krankenhaus eingeliefert werden, während 22,9 % in der Influenza-positiven Patientengruppe einen Krankenhausaufenthalt benötigten. Patienten, die positiv für SARS-CoV-2 waren, zeigten im Vergleich zu Influenza eine höhere Schwere der Erkrankung. Außerdem waren die MDW-Spiegel bei SARS-CoV-2-positiven Patienten wesentlich höher als bei denjenigen, die negativ getestet wurden (Median 23U vs. 18,9U).

In ähnlicher Weise war die mediane MDW bei Influenza-positiven Patienten höher als bei Influenza-negativen Patienten (24,1 E vs. 19,1 E). Die NLR-Werte waren für Gruppen mit und ohne Virusinfektion ähnlich, während der mittlere Monozytenprozentsatz und WBC bei positiven versus negativen Patienten für beide Viren leicht variierten.

Die diagnostische Gesamtgenauigkeit von MDW war ähnlich, mit einer Fläche unter der Receiver Operating Characteristic Curve (AUC) von 0,83 sowohl für SARS-CoV-2 als auch für Influenza. Die Autoren stellten negative Wahrscheinlichkeitsverhältnisse von 0,24 und 0,17 für SARS-CoV-2- und Influenza-Infektionen fest. Diese Verhältnisse wurden in einen MDW-Wert unter 20 U übersetzt, was auf eine ungefähr vier- bis sechsfache Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Virusinfektion hinweist.

Bemerkenswerterweise lagen die medianen MDW-Werte bei nicht infizierten Patienten, die nach einem Besuch in der Notaufnahme nach Hause entlassen wurden, unter dem festgelegten Grenzwert von 20 U; Diese Werte waren jedoch bei kritischen Patienten, die eine Aufnahme auf der Intensivstation erforderten, erhöht.

Darüber hinaus deuteten die Studienergebnisse darauf hin, dass SARS-CoV-2 oder Influenza die Confounder sein könnten, wenn MDW als Screening-Tool für Sepsis diente. Dennoch berichtete die Studie, dass der gewichtete mittlere Unterschied in der MDW für Patienten mit SARS-CoV-2 im Vergleich zu Patienten ohne dieses Virus 4,2 Einheiten betrug. Diese Daten deuten stark darauf hin, dass MDW ein zuverlässiger Marker für eine SARS-CoV-2-Infektion ist.

Die Studie erzielte eine bessere diagnostische Leistung für SARS-CoV-2 und Influenza mit einer AUC von 0,83, was darauf hindeutet, dass MDW ein wirksamer, bevölkerungsweiter ED-Screening-Test ist. Noch wichtiger ist, dass die Sensitivität von MDW für SARS-CoV-2-Infektionen die der meisten Antigen-basierten SARS-CoV-2-Testplattformen übertraf. MDW war auch empfindlicher als mehrere derzeit verwendete Influenza-Schnelltests in ambulanten und ED-Einstellungen.

Schlussfolgerungen

Zusammengenommen zeigten die Studienergebnisse, dass MDW, eine Komponente des CBC-Differentials, die routinemäßig unabhängig vom klinischen Verdacht auf eine Virusinfektion angeordnet wird, ein hohes Maß an diagnostischer Leistung erreicht. In Zukunft sollte sich die Forschung auf die Implementierung von MDW-basierten Screening-Programmen für SARS-CoV-2- und Influenza-Infektionen konzentrieren und deren Nutzen im klinischen Umfeld evaluieren.

* Wichtiger Hinweis

Research Square veröffentlicht vorläufige wissenschaftliche Berichte, die keiner Peer-Review unterzogen wurden und daher nicht als schlüssig angesehen werden sollten, die klinische Praxis / gesundheitsbezogenes Verhalten leiten oder als etablierte Informationen behandelt werden sollten.

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