Covid-19-pandemin har utmanat hälso- och sjukvården globalt, och identifiering av patienter med hög risk för allvarlig sjukdom och komplikationer är av yttersta vikt. Ny forskning visar att analys av endotoxinnivåer kan vara en lovande metod för att förutsäga sjukdomens svårighetsgrad vid covid-19 och andra coronavirusinfektioner.

Endotoxin, även känt som lipopolysackarid (LPS), är en komponent som finns på ytan av gramnegativa bakterier. LPS kan utlösa en kraftfull inflammatorisk respons i kroppen och bidra till utvecklingen av allvarliga sjukdomar, inklusive sepsis och akut lungskada (ARDS). Patienter med metabolt syndrom (exempelvis diabetes, hypertoni och fetma) har visat sig ha lätt förhöjda nivåer av LPS i blodet. Denna observation är betydelsefull eftersom det är känt att patienter med metabolt syndrom löper en ökad risk för ARDS vid covid-19-infektion.

En intressant upptäckt är därför att spik (S)-proteinet på sars-cov-2 kan binda till LPS och förstärka dess inflammatoriska aktivitet. Studier visar att S-proteinet har en hög affinitet för LPS och att interaktionen mellan dessa två molekyler kan leda till en kraftigare inflammatorisk respons, även vid mycket låga nivåer av LPS [1, 2]. I en djurmodell inducerar aerosoliserat S-protein tillsammans med LPS en allvarlig lungskada och en cytokinprofil liknande den vid covid-19 [3]. Synergismen mellan S och LPS kan därför påverka sjukdomsförloppet och öka risken för ARDS vid covid-19.

Flera studier har visat att det finns en korrelation mellan förhöjda nivåer av LPS och sjukdomens svårighetsgrad vid covid-19. I en av dessa fann man att svårt sjuka patienter med covid-19 hade förhöjda nivåer av LPS, vilket korrelerade med ökad inflammation och försämrad prognos [4]. I en annan studie observerades förhöjda nivåer av endotoxin hos kritiskt sjuka covid-19-patienter, oberoende av samtidig bakteriell infektion [5], och en tredje studie rapporterar om ökad endotoxinaktivitet hos kritiskt sjuka patienter, vilket var kopplat till en högre incidens av organsvikt och förlängda vistelser på intensivvårdsavdelningen [6].

Dessa studier ger stöd för att LPS kan vara en användbar biomarkör för att bedöma sjukdomens allvarlighetsgrad vid covid-19. Den LPS-bindande egenskapen hos S-protein är bevarad i många liknande betacoronavirus, och det är därför möjligt att förstärkningen av LPS-effekten kan generaliseras även till andra coronavirus [2].

För att fastställa det diagnostiska värdet av LPS-mätning behövs prospektiva kliniska studier. Det är också möjligt att retrospektivt undersöka LPS-nivåer i blodprov från covid-19-patienter för att koppla dessa nivåer till sjukdomsförlopp och prognos.

Genom att identifiera patienter med hög risk för ARDS kan tidig intervention och individanpassad behandling erbjudas, vilket kan förbättra prognosen för dessa patienter. Mer forskning behövs för att bedöma LPS-mätningens kliniska värde vid covid-19 och andra coronavirusinfektioner.

Potentiella bindningar och jävsförhållanden: Patentansökan har inlämnats av författaren och medarbetare gällande bestämning av LPS för prediktion av svårighetsgrad vid coronavirusinfektion samt behandling av inflammation med immunmodulerande peptider.