cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2022-37-4-149-160cardiotomsk-1632Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL STUDIESИспользование 8-diff клинического анализа крови больных для оценки тяжести течения новой коронавирусной инфекцииThe use of 8-diff clinical blood testing of patients to assess the severity of the new coronavirus infectionhttps://orcid.org/0000-0003-0749-4093СлесареваТ. А.SlesarevaT. A.

Слесарева Тамара Александровна, врач клинической лабораторной диагностики 

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6

Tamara A. Slesareva, Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

soloveva081296@mail.ruГруздеваО. В.GruzdevaO. V.

Груздева Ольга Викторовна, доктор медицинских наук, профессор РАН, заведующий лабораторией исследования гомеостаза

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6; 650056, Кемерово, ул. Ворошилова, 22а

Olga V. Gruzdeva, Dr. Sci. (Med.), Professor of the Russian Academy of Sciences, Head of the Laboratory of Homeostasis Research

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002; 22а, Voroshilova str., Kemerovo, 650002

o_gruzdeva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7992-645XТарасоваО. Л.TarasovaO. L.

Тарасова Ольга Леонидовна, кандидат медицинских наук, зав. кафедрой патологической физиологии

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6

Olga L. Tarasova, Cand. Sci. (Med.), Head of Department of Pathological Physiology

22а, Voroshilova str., Kemerovo, 650002

pphys@kemsma.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7992-645XКузьминаА. А.KuzminaA. A.

Кузьмина Анастасия Александровна, врач клинической лабораторной диагностики

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6

Anastasia A. Kuzmina, Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

stusha76@mail.ruАлексеенкоА. В.AlekseenkoA. V.

Алексеенко Алексей Владимирович, кандидат медицинских наук, заведующий отделением неотложной кардиологии

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6

Alexey V. Alekseenko, Cand. Sci. (Med.), Head of the Department of Emergency Cardiology

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

alekav@kemcardio.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6890-3287ДылеваЮ. А.DylevaYu. A.

Дылева Юлия Александровна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории исследования гомеостаза

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6

Yulia A. Dyleva, Cand. Sci. (Med.), Senior Research Scientist, Laboratory of Homeostasis Research

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

dyleva87@yandex.ruДолинчикТ. Р.DolinchikT. R.

Долинчик Татьяна Ренатовна, врач клинической лабораторной диагностики

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6

Tatyana R. Dolinchik, Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

doltr@kemcardio.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3023-6239БаздыревЕ. Д.BazdyrevE. D.

Баздырев Евгений Дмитриевич, доктор медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории нейрососудистой патологии

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6

Evgeniy D. Bazdyrev, Dr. Sci. (Med.), Senior Research Scientist, Laboratory of Neurovascular Pathology

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

bazded@kemcardio.ruГофманЛ. С.GofmanL. S.

Гофман Людмила Сергеевна, врач-пульмонолог

650000, Кемерово, пр. Октябрьский, 22

Ludmila S. Gofman, Pulmonologist

22, Oktyabrsky ave., Kemerovo, 650000

https://orcid.org/0000-0002-4642-3610БарбарашО. Л.BarbarashO. L.

Барбараш Ольга Леонидовна, профессор, доктор медицинских наук, академик РАН, директор Научно-исследовательского института комплексных проблем сердечно сосудистых заболеваний

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6; 650056Кемерово, ул. Ворошилова, 22а

Olga L. Barbarash, Dr. Sci. (Med.), Professor, Corresponding Member Full Member, Director of the Research Institute for Complex Problems of Cardiovascular Diseases

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002; 22а, Voroshilova str., Kemerovo, 650002

palina@cardio.kem.ruНаучно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний; Кузбасский клинический кардиологический диспансер имени академика Л.С. БарбарашаРоссияResearch Institute for Complex Problems of Cardiovascular Diseases; Kuzbass Clinical Cardiology Dispensary named after Academician L.S. BarbarashRussian FederationНаучно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний; Кемеровский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияResearch Institute for Complex Problems of Cardiovascular Diseases; Kemerovo State Medical UniversityRussian FederationКемеровский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияKemerovo State Medical UniversityRussian FederationНаучно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеванийРоссияResearch Institute for Complex Problems of Cardiovascular DiseasesRussian FederationКузбасский клинический кардиологический диспансер имени академика Л.С. БарбарашаРоссияKuzbass Clinical Cardiology Dispensary named after Academician L.S. BarbarashRussian FederationКемеровская областная клиническая больница имени С.В. БеляевРоссияKemerovo Regional Clinical Hospital named after S.V. BelyaevRussian Federation202218012023374149160Copyright © Слесарева Т.А., Груздева О.В., Тарасова О.Л., Кузьмина А.А., Алексеенко А.В., Дылева Ю.А., Долинчик Т.Р., Баздырев Е.Д., Гофман Л.С., Барбараш О.Л., 20232023Слесарева Т.А., Груздева О.В., Тарасова О.Л., Кузьмина А.А., Алексеенко А.В., Дылева Ю.А., Долинчик Т.Р., Баздырев Е.Д., Гофман Л.С., Барбараш О.Л.Slesareva T.A., Gruzdeva O.V., Tarasova O.L., Kuzmina A.A., Alekseenko A.V., Dyleva Y.A., Dolinchik T.R., Bazdyrev E.D., Gofman L.S., Barbarash O.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/1632Введение

Введение. Новая коронавирусная инфекция вызывает разнообразные изменения в организме инфицированного, что можно мониторировать с помощью клинического анализа крови. Возможности проточной цитофлюориметрии позволяют расширить спектр анализируемых популяций клеток, что дает более полное представление о состоянии пациента и течении инфекционного процесса.

Цель

Цель: изучение расширенного 8-diff клинического анализа крови пациентов с COVID-19 и выявление параметров, характеризующих тяжелое течение и неблагоприятный исход.

Материал и методы

Материал и методы. В исследуемую группу вошли 282 пациента с подтвержденным диагнозом новой коронавирусной инфекции. Оценивались следующие параметры расширенного 8-diff клинического анализа крови: общее содержание лейкоцитов и их популяций, количество реактивных и антителсинтезирующих лимфоцитов (RELYMPH, AS-LYMPH), показатели, характеризующие реактивность и гранулярность нейтрофилов (NEUT-RI, NEUT-GI), содержание эритроцитов, гемоглобина, нормобластов, тромбоцитов. Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета STATISTICA 10.0.

Результаты

Результаты. Картина крови пациентов с тяжелым течением новой коронавирусной инфекции, а также пациентов, имеющих неблагоприятный исход заболевания, характеризовалась нейтрофилией, нормобластемией и увеличением количества незрелых гранулоцитов. В то же время отмечалось значительное снижение количества лимфоцитов, моноцитов ниже референсного интервала и уменьшение количества эозинофилов до полного их отсутствия. Проведенный логистический регрессионный анализ позволил определить гематологические параметры, наиболее значимые в прогнозировании исхода COVID-19, которыми являлись: общее количество лейкоцитов (ОШ 1,3), нейтрофилов (ОШ 2,1), реактивные нейтрофилы (ОШ 1,3), эозинофилы (ОШ 0,05), моноциты (ОШ 0,2), лимфоциты (ОШ 0,4), NLR (ОШ 1,4). Также для данных параметров были установлены пороговые значения, так, общее количество лейкоцитов > 7,2 × 109/л, нейтрофилов > 5 × 109/л, реактивных нейтрофилов > 48,6 Fi, эозинофилов < 0,05 × 109/л, лимфоцитов < 1,3 × 109/л, моноцитов < 0,5 × 109/л, NLR > 2,9 были ассоциированы с неблагоприятным исходом болезни.

Заключение

Заключение. Полученные данные могут быть использованы в комплексной оценке состояния пациента с COVID-19 вместе с другими лабораторными маркерами тяжелого течения инфекции

Introduction

Introduction. A new coronavirus infection causes a variety of changes in the body of an infected person, which can be monitored using clinical blood analysis. The capabilities of flow cytometry allow to expanding the range of analyzed cell populations, which gives a more complete picture of the patient’s condition and the course of infection process.

Aim

Aim. To study the extended 8-diff clinical blood analysis in patients with COVID-19 and to identify the parameters characterizing a severe course and an unfavorable outcome.

Material and Methods

Material and Methods. The study group comprised 282 patients with a confirmed diagnosis of a new coronavirus infection. The following parameters of the extended 8-diff clinical blood test were evaluated: the total content of leukocytes and their populations, the number of reactive and antibody-synthesizing lymphocytes (RE-LYMPH, AS-LYMPH), indicators characterizing the reactivity and granularity of neutrophils (NEUT-RI, NEUT-GI), erythrocyte count, hemoglobin level, normoblast count, and platelet count. Statistical data were processed using the Statistica 10.0 software.

Results

Results. The blood picture of patients with a severe course of COVID-19 as well as of those with an unfavorable outcome of disease was characterized by neutrophilia, normoblastemia, and an increase in the number of immature granulocytes. At the same time, there was a significant decrease in the number of lymphocytes and monocytes below the reference interval and a decrease in the number of eosinophils to the extent of complete absence. The performed logistic regression analysis allowed to determine the most significant hematological parameters in predicting the outcome of COVID-19 as follows: the total number of leukocytes (OR 1.3), neutrophils (OR 2.1), reactive neutrophils (OR 1.3), eosinophils (OR 0.05), monocytes (OR 0.2), lymphocytes (OR 0.4), and neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR) (OR 1.4). Also, the threshold values were established for these parameters as follows: the total number of leukocytes > 7.2 × 109/L, neutrophils > 5 × 109/L, reactive neutrophils > 48.6 Fi, eosinophils < 0.05 × 109/L, lymphocytes < 1.3 × 109/L, monocytes < 0.5 × 109/L, and NLR > 2.9 were associated with an unfavorable outcome of the disease.

Conclusion

Conclusion. The obtained data may be used for a comprehensive evaluation of COVID-19 patient condition along with other laboratory markers of the severe course of the infection.

COVID-19гематологические показателистепень тяжестиCOVID-19hematological parametersseverityИсследование выполнено в рамках комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в области разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения» (утв. Распоряжением Правительства РФ от 11 мая 2022 г. № 1144-р).The study was carried out within the framework of the Comprehensive Scientific and Technical Program of the full innovation cycle “Development and implementation of a set of technologies in the field of exploration and production of solid minerals, ensuring industrial safety, bioremediation, creating new products of deep processing from coal raw materials while consistently reducing the environmental impact on the environment and risks for the life of the population” (approved by Order of the Government of the Russian Federation of May 11, 2022 No. 1144-r).ReferencesБаздырев Е.Д. Коронавирусная инфекция – актуальная проблема XXI века. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2020;9(2):6–16. DOI: 10.17802/2306-1278-2020-9-2-6-16.Bazdyrev E.D. Coronavirus disease: A global problem of the 21st century. Complex Problems of Cardiovascular Diseases. 2020;9(2):6–16. (In Russ.). DOI: 10.17802/2306-1278-2020-9-2-6-16.Santotoribio J.D., Nuñez-Jurado D., Lepe-Balsalobre E. Evaluation of routine blood tests for diagnosis of suspected coronavirus disease 2019. Clin. Lab. 2020;66(9). DOI: 10.7754/Clin.Lab.2020.200522.Santotoribio J.D., Nuñez-Jurado D., Lepe-Balsalobre E. Evaluation of routine blood tests for diagnosis of suspected coronavirus disease 2019. Clin. Lab. 2020;66(9). DOI: 10.7754/Clin.Lab.2020.200522.Gibson P.G., Qin L., Puah S.H. COVID-19 acute respiratory distress syndrome (ARDS): clinical features and differences from typical preCOVID-19 ARDS. Med. J. Aust. 2020;213(2):54–56.e1. DOI: 10.5694/mja2.50674.Gibson P.G., Qin L., Puah S.H. COVID-19 acute respiratory distress syndrome (ARDS): clinical features and differences from typical preCOVID-19 ARDS. Med. J. Aust. 2020;213(2):54–56.e1. DOI: 10.5694/mja2.50674.Zheng Y., Zhang Y., Chi H., Chen S., Peng M., Luo L. et al. The hemocyte counts as a potential biomarker for predicting disease progression in COVID-19: A retrospective study. Clin. Chem. Lab. Med. 2020;58(7):1106–1115. DOI: 10.1515/cclm-2020-0377.Zheng Y., Zhang Y., Chi H., Chen S., Peng M., Luo L. et al. The hemocyte counts as a potential biomarker for predicting disease progression in COVID-19: A retrospective study. Clin. Chem. Lab. Med. 2020;58(7):1106–1115. DOI: 10.1515/cclm-2020-0377.Kwiecień I., Rutkowska E., Kulik K., Kłos K., Plewka K., Raniszewska A. .et al. Neutrophil maturation, reactivity and granularity research parameters to characterize and differentiate convalescent patients from active SARS-CoV-2 infection. Cells. 2021;10(9):2332. DOI: 10.3390/cells10092332.Kwiecień I., Rutkowska E., Kulik K., Kłos K., Plewka K., Raniszewska A. .et al. Neutrophil maturation, reactivity and granularity research parameters to characterize and differentiate convalescent patients from active SARS-CoV-2 infection. Cells. 2021;10(9):2332. DOI: 10.3390/cells10092332.Leppkes M., Knopf J., Nashberger E., Lindemann A., Singh J., Herrmann I. et al. Vascular occlusion with neutrophil extracellular traps in COVID-19. EBioMedicine. 2020;58:102925. DOI: 10.1016/j.ebiom.2020.102925.Leppkes M., Knopf J., Nashberger E., Lindemann A., Singh J., Herrmann I. et al. Vascular occlusion with neutrophil extracellular traps in COVID-19. EBioMedicine. 2020;58:102925. DOI: 10.1016/j.ebiom.2020.102925.Yang L., Liu S., Liu J., Zhang Z., Wan X., Huang B. et al. COVID-19: Immunopathogenesis and Immunotherapeutics. Signal Transduct. Target. Ther. 2020;5(1):128. DOI: 10.1038/s41392-020-00243-2.Yang L., Liu S., Liu J., Zhang Z., Wan X., Huang B. et al. COVID-19: Immunopathogenesis and Immunotherapeutics. Signal Transduct. Target. Ther. 2020;5(1):128. DOI: 10.1038/s41392-020-00243-2.Cabrera L.E., Pekkarinen P.T., Alander M., Nowlan K.H.A., Nguyen N.A., Jokiranta S. et al. Characterization of low growth granulocytes in COVID-19. PLoS Pathogens. 2021;17(7):e1009721. DOI: 10.1371/journal.ppat.1009721.Cabrera L.E., Pekkarinen P.T., Alander M., Nowlan K.H.A., Nguyen N.A., Jokiranta S. et al. Characterization of low growth granulocytes in COVID-19. PLoS Pathogens. 2021;17(7):e1009721. DOI: 10.1371/journal.ppat.1009721.Tanni F., Akker E., Zaman M.M., Figueroa N., Tharian B., Hupart K.H. Eosinopenia and COVID-19. J. Am. Osteopath. Assoc. 2020;120(8):504– 508.Tanni F., Akker E., Zaman M.M., Figueroa N., Tharian B., Hupart K.H. Eosinopenia and COVID-19. J. Am. Osteopath. Assoc. 2020;120(8):504– 508.Bass D.A. Behavior of eosinophil leukocytes in acute inflammation. II. Eosinophil dynamics during acute inflammation. J. Clin. Invest. 1975;56(4):870–9. DOI: 10.7556/jaoa.2020.091.Bass D.A. Behavior of eosinophil leukocytes in acute inflammation. II. Eosinophil dynamics during acute inflammation. J. Clin. Invest. 1975;56(4):870–9. DOI: 10.7556/jaoa.2020.091.Pan F., Yang L., Li Y., Liang B., Li L., Ye T. et al. Factors associated with mortality in patients with severe coronavirus disease-19 (COVID-19): A case-control study. Int. J. Med. Sci. 2020;17(9):1281–1292. DOI: 10.7150/ijms.46614.Pan F., Yang L., Li Y., Liang B., Li L., Ye T. et al. Factors associated with mortality in patients with severe coronavirus disease-19 (COVID-19): A case-control study. Int. J. Med. Sci. 2020;17(9):1281–1292. DOI: 10.7150/ijms.46614.Dandekar A.A., Perlman S. Immunopathogenesis of coronavirus infections: Implications for SARS. Nat. Rev. Immunol. 2005;5(12):917–927. DOI: 10.1038/nri1732.Dandekar A.A., Perlman S. Immunopathogenesis of coronavirus infections: Implications for SARS. Nat. Rev. Immunol. 2005;5(12):917–927. DOI: 10.1038/nri1732.Gu J., Gong E., Zhang B., Zheng J., Gao Z., Zhong Y. et al. Multiple organ infection and the pathogenesis of SARS. J. Exp. Med. 2005;202(3):415– 424. DOI: 10.1084/jem.20050828.Gu J., Gong E., Zhang B., Zheng J., Gao Z., Zhong Y. et al. Multiple organ infection and the pathogenesis of SARS. J. Exp. Med. 2005;202(3):415– 424. DOI: 10.1084/jem.20050828.Ярилин А.А. Иммунология: учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010:752.Yarilin А.А. Immunology: Textbook. Moscow: GEOTAR-Media; 2010:752. (In Russ.).Martens R. J.H., van Adrichem A.J., Mattheij N.J.A., Brouwer C.G., van Twist D.J.L., Broerse J.J.C.R. et al. Hemocytometric characteristics of COVID-19 patients with and without cytokine storm syndrome on the Sysmex XN-10 hematology analyzer. Clin. Chem. Lab. Med. 2021;59(4):783–793. DOI: 10.1515/cclm-2020-1529.Martens R. J.H., van Adrichem A.J., Mattheij N.J.A., Brouwer C.G., van Twist D.J.L., Broerse J.J.C.R. et al. Hemocytometric characteristics of COVID-19 patients with and without cytokine storm syndrome on the Sysmex XN-10 hematology analyzer. Clin. Chem. Lab. Med. 2021;59(4):783–793. DOI: 10.1515/cclm-2020-1529.Bläckberg A., Fernström N., Sarbrant E., Rasmussen M., Sunnerhagen T. Antibody kinetics and clinical course of COVID-19 a prospective observational study. PLoS One. 2021;16(3):e0248918. DOI: 10.1371/journal.pone.0248918.Bläckberg A., Fernström N., Sarbrant E., Rasmussen M., Sunnerhagen T. Antibody kinetics and clinical course of COVID-19 a prospective observational study. PLoS One. 2021;16(3):e0248918. DOI: 10.1371/journal.pone.0248918.Knoll R., Schultze J.L., Schulte-Schlepping J. Monocytes and macrophages in COVID-19. Front. Immunol. 2021;12:720109. DOI: 10.3389/ fimmu.2021.720109.Knoll R., Schultze J.L., Schulte-Schlepping J. Monocytes and macrophages in COVID-19. Front. Immunol. 2021;12:720109. DOI: 10.3389/ fimmu.2021.720109.Zhou Y., Fu B., Zheng X., Wang D., Zhao C., Qi Y. et al. Pathogenic T-cells and inflammatory monocytes incite inflammatory storms in severe COVID-19 patients. Natl. Sci. Rev. 2020;7(6):998–1002. DOI: 10.1093/nsr/nwaa041.Zhou Y., Fu B., Zheng X., Wang D., Zhao C., Qi Y. et al. Pathogenic T-cells and inflammatory monocytes incite inflammatory storms in severe COVID-19 patients. Natl. Sci. Rev. 2020;7(6):998–1002. DOI: 10.1093/nsr/nwaa041.Erdogan A., Can F.E., Gönüllü H. Evaluation of the prognostic role of NLR, LMR, PLR, and LCR ratio in COVID-19 patients. J. Med. Virol. 2021;93(9):5555–5559. DOI: 10.1002/jmv.27097.Erdogan A., Can F.E., Gönüllü H. Evaluation of the prognostic role of NLR, LMR, PLR, and LCR ratio in COVID-19 patients. J. Med. Virol. 2021;93(9):5555–5559. DOI: 10.1002/jmv.27097.Constantino B.T., Kogionis B. Nuclear RBCs-Significance in a peripheral blood film. Laboratory Medicine. 2000;31(4):223–229.Constantino B.T., Kogionis B. Nuclear RBCs-Significance in a peripheral blood film. Laboratory Medicine. 2000;31(4):223–229.Kuert S., Holland-Letz T., Friese J., Stachon A. Association of nucleated red blood cells in blood and arterial oxygen partial tension. Clin. Chem. Lab. Med. 2011;49(2):257–263. DOI: 10.1515/CCLM.2011.041.Kuert S., Holland-Letz T., Friese J., Stachon A. Association of nucleated red blood cells in blood and arterial oxygen partial tension. Clin. Chem. Lab. Med. 2011;49(2):257–263. DOI: 10.1515/CCLM.2011.041.Linssen J., Ermens A., Berrevoets M., Seghezzi M., Previtali G., van der Sar-van der Brugge S. et al. A novel haemocytometric COVID-19 prognostic score developed and validated in an observational multicentre European hospital-based study. Elife. 2020;9:e63195. DOI: 10.7554/eLife.63195.Linssen J., Ermens A., Berrevoets M., Seghezzi M., Previtali G., van der Sar-van der Brugge S. et al. A novel haemocytometric COVID-19 prognostic score developed and validated in an observational multicentre European hospital-based study. Elife. 2020;9:e63195. DOI: 10.7554/eLife.63195.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.