Análisis del perfil hematológico de los pacientes con la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19)

Introducción

Según los datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), en la pandemia de enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), causada por el Coronavirus 2 del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS-CoV-2) y que se inició en Wuhan (China), a fecha del 11 de octubre de 2020, se habían notificado 36.754.395 casos confirmados y 1.064.838 fallecimientos en todo el mundo, incluida Indonesia [1]. A esa misma fecha, el número de casos confirmados de COVID-19 en Indonesia era de 328,952, con 11,765 fallecimientos (3,6%). El distrito de Célebes Meridional (Sulawesi, en indonesio) es el quinto distrito con mayor número de casos de COVID-19, precedido por Yakarta (capital del país), Java Oriental, Java Occidental, y Java Medio, con un total de 16,399 casos confirmados y 431 fallecimientos (2.63%) [2].

El SARS-CoV-2 penetra en las células humanas mediante la unión de su proteína espícula con el receptor ACE2, que se expresa en múltiples órganos, como el pulmón, el riñón, y el endotelio intestinal y vascular. Las manifestaciones clínicas y la gravedad de la COVID-19 pueden variar sustancialmente. La mayoría de los pacientes con COVID-19 permanecen asintomáticos, o presentan síntomas de leve a moderados similares a los de una gripe o neumonía leve [3], [4], [5]. Sin embargo, alrededor del 14% de los pacientes desarrollan enfermedad grave y el 5% enfermedad crítica, con fallo respiratorio, septicemia, o disfunción multiorgánica. Los pacientes con comorbilidades como hipertensión, diabetes mellitus (DM), enfermedad cardiovascular, enfermedad renal crónica, o enfermedad respiratoria crónica, presentan un mayor riesgo de desarrollar COVID-19 grave [3, 6, 7].

Entre las pruebas analíticas normalmente empleadas en nuestro distrito para evaluar a los pacientes con COVID-19, se encuentran el hemograma completo y el análisis molecular. Se han realizado estudios para analizar los perfiles hematológicos de pacientes con COVID-19, habiéndose identificado algunos parámetros con supuesto valor clínico en la COVID-19. Los pacientes con COVID-19 tienden a presentar leucocitosis, neutrofilia, linfopenia, eosinopenia y trombocitopenia. Se han documentado niveles de hemoglobina (Hb) en el límite inferior de normalidad en pacientes con COVID-19 grave, frente a los pacientes con enfermedad leve a moderada, [8–10]. Por otro lado, se ha aportado evidencia de que los pacientes con COVID-19 presentan una relación neutrófilo-linfocito (RNL) más alta que los pacientes sin COVID-19 [4]. Además, este parámetro (RNL) también podría tener valor pronóstico en pacientes con COVID-19 [4, 11]. De este modo, se ha documentado que los pacientes con COVID-19 con una RNL alta podrían presentar valores elevados de marcadores de inflamación como la interleucina-6 y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). Además, la amplitud de la distribución eritrocitaria (ADE), un marcador de anisocitosis en el hemograma, se ha asociado a un mayor riesgo de rehospitalización en pacientes con COVID-19 [12]. Así mismo, los pacientes con COVID-19 y comorbilidades como la DM y la hipertensión parecen presentar marcadores de inflamación significativamente superiores a los de los pacientes infectados sin comorbilidades [13, 14]. También se han señalado algunos perfiles hematológicos como factores predictivos de vulnerabilidad en pacientes diabéticos con COVID-19 [15]. De este modo, se puede afirmar que existe una relación entre los marcadores de inflamación en sangre y la COVID-19.

Otra de las pruebas analíticas empleadas es la reacción en cadena de la polimerasa con retrotrancripción (RT-PCR). El umbral de ciclo (Ct) se obtuvo a partir de la RT-PCR y mostró una relación inversa con la carga viral. La correlación entre el Ct y la gravedad de la enfermedad continúa siendo objeto de debate, ya que aún no se ha investigado suficientemente [16–19]. Tampoco se han analizado posibles diferencias en el Ct entre pacientes con COVID-19 con comorbilidades y los pacientes que no las tienen.

En el presente estudio, tratamos de analizar el valor clínico de estas dos pruebas analíticas ordinarias y describir el perfil hematológico de los pacientes con COVID-19, según la gravedad y comorbilidades del paciente. Así mismo, analizamos la posible relación entre el perfil hematológico y el Ct en los casos confirmados de COVID-19.

Materiales y métodos

Se realizó un estudio retrospectivo y transversal de pacientes con COVID-19, confirmado mediante RT-PCR, mayores de 18 años, que fueron ingresados en el hospital Dr. Wahidin Sudirohusodo, en el distrito de Célebes Meridional (Sulawesi, Indonesia) entre junio y agosto de 2020. Los datos se extrajeron de la base de datos del hospital. En primer lugar, se anonimizó la información eliminando los datos personales (nombre y número de identificación). A continuación, de la historia clínica, se extrajeron los datos demográficos (edad, sexo y comorbilidades), los resultados del hemograma completo y el Ct en la RT-PCR obtenidos en el primer ingreso en urgencias de los pacientes con COVID-19. Se excluyó del estudio a los pacientes oncológicos, así como a aquellos cuya historia clínica estuviera incompleta.

El perfil hematológico, basado en los resultados del hemograma completo, incluía: hemoglobina, hematocrito, recuento de eritrocitos, amplitud de la distribución eritrocitaria (ADE), recuento de leucocitos, recuento absoluto de eosinófilos, recuento absoluto de basófilos, recuento absoluto de neutrófilos, recuento absoluto de linfocitos, recuento absoluto de monocitos y trombocitos, que se obtuvieron con el analizador de hematología automatizado Sysmex XN-1000 (Sysmex Corporation, Kobe, Japón). La RNL se obtuvo dividiendo el recuento absoluto de neutrófilos por el recuento absoluto de linfocitos. Según la gravedad de la COVID-19, se dividió a los pacientes en dos grupos: pacientes con enfermedad de leve a moderada y pacientes con enfermedad grave. La gravedad de la COVID-19 la determinaba el neumólogo de urgencias, siguiendo las Directrices para la prevención y el control de la COVID-19 de Indonesia (5^a revisión). A continuación, se determinaba la planta de hospitalización a la que se derivaba al paciente, bien la planta de enfermedades infecciosas, o la planta de cuidados intensivos para pacientes con enfermedades infecciosas. Los pacientes con COVID-19 de leve a moderada sin signos ni síntomas de neumonía grave fueron ingresados en la planta general de enfermedades infecciosas, mientras que los pacientes con COVID-19 grave y neumonía grave (dificultad respiratoria >30 respiraciones/minuto o saturación de oxígeno <90%) fueron derivados a la planta de cuidados intensivos para pacientes con enfermedades infecciosas. La presencia de COVID-19 se confirmó mediante la detección de ARN en la zona de los genes ORF1ab y/o N del SARS-CoV-2 (Sansure Biotech Inc, Hunan, China) en muestras de frotis nasofaríngeo mediante RT-PCR (Lightcycler^® 480 II, Roche Diagnostics, Mannheim, Alemania). Los análisis se realizaron en el Laboratorio de Patología Clínica del hospital Wahidin Sudirohusodo en la ciudad de Makassar (Indonesia). Los pacientes asintomáticos con diagnóstico confirmado de COVID-19 no fueron hospitalizados, por lo que no se les incluyó en el estudio. Por otro lado, se dividió a los pacientes en otros dos grupos, según la presencia o no de comorbilidades, esto es: COVID-19 sin comorbilidades, en caso de ausencia de comorbilidades, y COVID-19 con comorbilidades, en caso de presencia de una o más comorbilidades.

Los datos fueron analizados con el programa IBM SPSS Statistics (version 22.0, IBM Corp., Armonk, NY, EE.UU). El análisis de normalidad se realizó mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov. Se utilizó la prueba t para muestras independientes, para analizar posibles diferencias en el valor medio de los parámetros hematológicos analizados y el Ct, según el nivel de gravedad de la enfermedad y la presencia o no de comorbilidades. Por otro lado, se empleó la prueba de correlación de Pearson para analizar la correlación entre los parámetros hematológicos y el Ct en los casos confirmados de COVID-19. Un valor p<0,05 se consideró estadísticamente significativo. Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Hasanuddin, del hospital Dr. Wahidin Sudirohusodo, el Hospital Universitario Wahidin Sudirohusodo, y el Hospital Universitario Makassar y Hasanuddin de Makassar, con el código 518/UN4.6.4.5.31/PP36/2020.

Resultados y discusión

En total, se incluyó a 221 pacientes mayores de 18 años con diagnóstico confirmado de COVID-19, ingresados en el hospital Dr. Wahidin Sudirohusodo entre junio de 2020 y agosto de 2020, que cumplieran los criterios de inclusión. Posteriormente, se excluyó a 4 pacientes, ya que eran pacientes oncológicos, por lo que finalmente se incluyó a 217 pacientes. En la Tabla 1 se muestran las características demográficas de los pacientes de este estudio.

En la Tabla 2 se observan las diferencias en los perfiles hematológicos de los pacientes con enfermedad leve a moderada, frente a aquellos con enfermedad grave, así como entre pacientes con y sin comorbilidades. Los pacientes con COVID-19 grave mostraron valores superiores de leucocitos, ADE, neutrófilos, monocitos y RNL, frente al grupo de pacientes con enfermedad leve a moderada (p<0,05). Por otro lado, los niveles de eritrocitos, hemoglobina, hematocrito, plaquetas y linfocitos fueron significativamente inferiores en el grupo con enfermedad grave (p<0.05). No se observaron diferencias significativas en el recuento de eosinófilos y basófilos entre los dos grupos, según la gravedad de la enfermedad. Así mismo, no hubo diferencias significativas en el perfil hematológico de los pacientes, según la presencia o ausencia de comorbilidades.

Tampoco se observó una correlación significativa entre los niveles de leucocitos, Hb, plaquetas, ADE, RNL, neutrófilos, linfocitos, monocitos y basófilos y los valores de Ct. Se observó una débil correlación positiva entre los niveles de eosinófilos y el Ct (r=0,161, p=0,018) (Tabla 3).

No se hallaron diferencias estadísticamente significativas en el Ct entre los pacientes con COVID-19 leve a moderada y los pacientes con enfermedad grave ​​(p=0,526) ni entre pacientes COVID-19 con comorbilidades y aquellos que no las presentaban (p=0,831) (Tabla 4).

Según la OMS y las Directrices para la prevención y el control de la COVID-19 de Indonesia (5^a-Revisión), el 20% de pacientes desarrollaron enfermedad crítica, mientras que el 80% presentaron enfermedad leve a moderada. Según la gravedad de la COVID-19, observamos diferencias en las características de los pacientes. Así el 41,5% de los pacientes desarrollaron enfermedad grave, mientras que el 58.5% presentaban enfermedad leve a moderada. El elevado porcentaje de pacientes con COVID-19 grave se debe a que el hospital Dr Wahidin Sudirohusodo es el centro de referencia para pacientes COVID-19 del distrito de Célebes Meridional en Indonesia. La edad media de los pacientes con diagnóstico confirmado de COVID-19 fue de 41,8 ± 15,3 años, que es el grupo de edad de población activa. El 65% de los pacientes COVID-19 que fueron hospitalizados en el Hospital Dr. Wahidin Sudirohusodo no presentaban comorbilidades, frente al 35% que presentaban comorbilidades, siendo las más frecuentes la hipertensión (18%), la diabetes mellitus (12%), y las enfermedades cardiovasculares (7%) [2, 3, 20].

El valor medio de leucocitos, neutrófilos, y monocitos en los pacientes con COVID-19 grave fue superior al del grupo con enfermedad leve a moderada, mientras que los pacientes graves presentaron niveles de linfocitos significativamente inferiores. El elevado recuento leucocitario en pacientes graves podría deberse a coinfecciones bacterianas o a una respuesta inmune más acusada. Estos resultados coinciden con los del estudio realizado por Karthabil et al. [9], que observaron que el recuento de leucocitos suele ser normal en los pacientes con COVID-19, excepto en los pacientes con COVID-19 grave, que presentaban niveles superiores. Así mismo, los pacientes con COVID-19 grave mostraban niveles inferiores de linfocitos, e incluso linfopenia (recuento medio de linfocitos en pacientes graves, 1.433.20 células/µL), lo que coincide con los resultados de otros estudios (Karthabil et al. [9], Liu et al. [8], Guan et al. [6], Qin et al. [21], Yang et al. [22]). Este fenómeno lo explicaron Yang et al. [22] y Qin C et al. [21], que documentaron en los pacientes con COVID-19 grave una disminución en los niveles de linfocitos T reguladores y en el porcentaje de células T de memoria, así como porcentajes elevados de linfocitos T naive. Estos hallazgos indican una disfunción en la respuesta inflamatoria, que era más acusada en los pacientes graves, lo que aumentaba la gravedad del fallo orgánico. El estudio llevado a cabo por Yang et al. [22] y por Gustine et al. [23] revelaba que el SARS-CoV-2 puede infectar directamente a los linfocitos y macrófagos. La autopsia de los pacientes con COVID-19 con linfopenia revelaba una elevada muerte celular de linfocitos y macrófagos en los ganglios linfáticos y esplénicos. Esto puede ser debido a que los macrófagos activados expresan citocinas inflamatorias, lo que induce la necrosis y apóptosis de los linfocitos. Yang et al. [22] explicaron que el elevado recuento de neutrófilos en los casos graves de COVID-19, se debe a que las alteraciones en los linfocitos facilitan el desarrollo de infecciones bacterianas, lo que provoca la activación y el reclutamiento de neutrófilos en el torrente sanguíneo. Karthabil et al. [9], y Liu et al. [8] identificaron el recuento de neutrófilos como un factor predictivo de gravedad de la enfermedad [6, 8, 9, 21–23].

La relación neutrófilo-linfocito (RNL) combina la neutrofilia y la linfopenia, por lo que predice con mayor precisión la inflamación sistémica. Dado que se trata de una relación, se ve afectada en menor medida por factores preanalíticos, y se puede obtener fácilmente mediante una analítica ordinaria. La RNL se asocia con varias enfermedades inflamatorias, como la tiroiditis, colitis ulcerosa, diabetes mellitus no controlada, enfermedad del intestino irritable y, más recientemente, la infección por COVID-19 [4, 24], [25], [26], [27]. Además, existe evidencia sólida de que los pacientes con COVID-19 presentan una RNL alta, con un valor umbral de ≥3,13 para la categoría con mayor riesgo, y de <3,13 para la categoría de pacientes con menor riesgo de desarrollar enfermedad grave. Estos resultados coinciden con los de nuestro estudio, donde se obtuvo una RNL media de 8,93 en los casos graves, frente a 2,36 en los casos leves o moderados. Se observó una relación entre una RNL elevada y la elevación de algunos marcadores inflamatorios en pacientes con COVID-19 grave, como la proteína C-reactiva (PCR), la interleukina-6, TNF-α, y la ferritina sérica [4, 6, 8, 9, 21–23, 28].

Los casos graves presentaron niveles superiores de monocitos que los casos leves o moderados. Esto contradice los resultados del estudio de Yang et al. [22] y Khartabil et al. [9], que reportaron niveles inferiores de monocitos en los casos graves, ya que la activación de monocitos puede inducir la liberación de citocinas inflamatorias, que agravan el daño en el tejido pulmonar y en otros tejidos. El recuento de eosinófilos y basófilos fue inferior en los pacientes con COVID-19 grave, aunque las diferencias no fueron significativas. Esto se debe a las bajas concentraciones de eosinófilos y basófilos normales en sangre, ya que los investigadores no distinguieron a los pacientes COVID-19 críticos con septicemia. Por otro lado, también se ha estudiado la eosinopenia como marcador de septicemia [6, 8, 9, 21–23, 29].

Los pacientes con COVID-19 grave mostraron niveles inferiores de hemoglobina y niveles superiores de ADE, lo que sugiere que un proceso inflamatorio más acusado interfiere con el proceso de eritropoyesis [6, 8]. En este estudio, el recuento de plaquetas se mantuvo dentro de límites normales, aunque con niveles significativamente bajos en los pacientes con COVID-19 grave [30–32].

En este estudio, la presencia de comorbilidades no influyó en el perfil hematológico de los pacientes con COVID-19. Estos resultados coinciden con los del estudio realizado por Manson, que observó que los pacientes con COVID-19 con respuesta hiperinflamatoria al ingreso presentaban menos comorbilidades que aquellos que no presentaban hiperinflamación. Esto contrasta con el estudio de Zhou et al. [33]. Chrsitensen et al. [34], que observaron que relacionaron un mayor número de comorbilidades estaba con un peor pronóstico. Esto se debe a que, en este estudio, se compararon los perfiles hematológicos según la presencia o ausencia de comorbilidades en el momento del ingreso, pero no se realizó un seguimiento de la evolución del perfil hematológico hasta el alta o el fallecimiento del paciente [33], [34], [35].

En este estudio, no se hallaron diferencias estadísticamente significativas en el Ct según el nivel de gravedad de la enfermedad. Este hallazgo contrasta con los resultados del estudio de Rao et al. [16], que observaron que la determinación del Ct es un método indirecto para calcular el número de copias del coronavirus, existiendo una relación inversa entre el Ct y el nivel de gravedad de la enfermedad. Esto sugiere que un Ct bajo no indica necesariamente un mal pronóstico. Este resultado coincide con el estudio de Argyropoulos [36], que halló títulos de carga viral inferiores en los pacientes hospitalizados con COVID-19 que en los pacientes ambulatorios, y también indicaban el tiempo transcurrido desde el inicio de la infección. Por otro lado, Singanayagam y Young et al. [18] no observaron ninguna relación entre el Ct y el nivel de gravedad de la enfermedad. No hubo diferencias significativas en el Ct de los pacientes según la presencia o ausencia de comorbilidades. Esto indica que la presencia de comorbilidades no influye en la infectividad de una persona [16, 19, 36].

También confirmaron que no existía relación entre el Ct y los parámetros hematológicos, a excepción del número de eosinófilos. Estos resultados refuerzan la hipótesis de que el desarrollo de COVID-19 grave está más relacionado con la enfermedad inflamatoria y la desregulación del sistema inmune que con el Ct en el momento del ingreso. No obstante, basándonos en los resultados de este estudio, el recuento de eosinófilos podría ser útil a la hora de calcular la carga viral junto con el valor de Ct, aun existiendo una relación débil entre estos marcadores y el desarrollo de COVID-19 grave. Así, cuanto menor sea el nivel de Ct, mayor será el nivel de infectividad. Sin embargo, son necesarios más estudios de cohortes en una muestra más amplia de pacientes. Li et al. [37] observaron que el recuento de eosinófilos era significativamente inferior durante el diagnóstico inicial y la recuperación que en los pacientes con enfermedad COVID-19 grave. Además, el recuento de eosinófilos puede mejorar cuando se reduce la carga viral [16, 17, 37].

Este estudio subraya la importancia de varios parámetros hematológicos a la hora de predecir la gravedad de los pacientes COVID-19, y facilitar un manejo temprano y optimización del tratamiento. El hemograma completo es una prueba sencilla, económica y común que está disponible en la mayoría de los centros médicos y con un elevado valor clínico. En el cribado de la COVID-19, niveles inferiores de eosinófilos podrían ser un factor predictivo de un Ct inferior, lo que indica un mayor nivel de infectividad del paciente. En los pacientes con diagnóstico confirmado de COVID-19, se puede emplear la RNL como parámetro alternativo a la hora de evaluar el estado inflamatorio.

Este estudio presenta algunas limitaciones. En primer lugar, no se realizaron evaluaciones seriadas de los perfiles hematológicos y del Ct durante el tiempo de ingreso, por lo que no se pudieron analizar los cambios en la respuesta del organismo, que se manifiestan en forma de cambios en los perfiles hematológicos y en la dinámica de los valores de Ct. Además, no se evaluó la influencia de las comorbilidades en los resultados clínicos. El efecto de las comorbilidades en este estudio se analizó en su conjunto, pero no se analizó el efecto individual de cada comorbilidad en el perfil hematológico de los pacientes. Las patologías como el fallo renal crónico o la infección por VIH pueden afectar al perfil hematológico de los pacientes con COVID-19.

En conclusión, el perfil hematológico podría predecir el desarrollo de COVID-19 grave. Además, el recuento de eosinófilos debería tenerse en cuenta a la hora de estimar la infectividad de un paciente con COVID-19. Son necesarios más estudios de cohortes para evaluar la dinámica de los perfiles hematológicos en los pacientes con COVID-19.