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Sysmex Scientific calendar case January 2022

Calendrier scientifique janvier 2022

Forme grave de COVID-19

Quels sont les facteurs connus qui déclenchent l’apparition de NRBC dans le sang périphérique chez l’adulte ?

Anémie ferriprive

Augmentation des taux d’érythropoïétine 

Taux élevés de cytokines pro-inflammatoires (par exemple IL-6) 

Hypoxémie artérielle

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Contexte scientifique

Les patients gravement atteints d’infections respiratoires peuvent développer un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), complication grave et potentiellement mortelle. Par conséquent, les cliniciens souhaitent vivement disposer d’outils pronostiques fiables permettant de prédire rapidement l’issue de la maladie [1].

Les globules rouges nucléés (NRBC) sont les cellules progénitrices des globules rouges. On ne les trouve pas dans le sang périphérique des adultes en bonne santé. En cas de stress hématopoïétique, on peut toutefois détecter des NRBC dans le sang périphérique, car la moelle osseuse libère également la lignée des globules rouges à un stade précoce. La présence de NRBC dans le sang périphérique de patients dont l’état est critique est généralement associée à une hausse de la mortalité [2]. Il est intéressant de noter que les patients NRBC positifs présentaient des niveaux de pression partielle d’oxygène du sang artériel significativement plus faibles pendant la prise en charge en soins intensifs que les patients NRBC négatifs [3]. On a constaté qu’une pression partielle d’oxygène du sang artériel plus basse indique la présence future de NRBC. De plus, les résultats obtenus chez les patients gravement malades souffrant de SDRA suggèrent que les NRBC sont également prédictifs d’une plus grande mortalité dans le SDRA [4]. Par ailleurs, chez les patients atteints de pancréatite aiguë, les granulocytes immatures (IG) pourraient aider à identifier les patients présentant un risque élevé de développer un SDRA [5]. Les IG sont considérés comme des indicateurs potentiels concernant l’incidence du SDRA et ont montré un pouvoir prédictif similaire (ou supérieur) à celui d’autres biomarqueurs.

La récente pandémie de SARS-CoV-2 a mis sous pression les hôpitaux et notamment les unités de soins intensifs qui ont dû faire face rapidement à l’augmentation du nombre de patients hospitalisés pour COVID-19.

Le score pronostique COVID-19 a été développé afin de mettre en évidence cette difficulté et de soutenir les hôpitaux dans la prise en charge des patients COVID-19 [1]. Ce score est basé sur 10 variables, disponibles directement ou indirectement à partir des analyseurs de la série XN, qui sont pondérées en fonction du résultat mesuré (voir le tableau 1).

Les valeurs obtenues grâce à ce score au cours des trois premiers jours de l’admission à l’hôpital peuvent prédire la gravité de l’évolution clinique des patients COVID-19 au cours des deux semaines suivantes. Les performances du score se sont avérées supérieures à celles des paramètres individuels ou de ratios calculés à partir de ces derniers.

Tableau 1 Aperçu des variables hématologiques utilisées pour le score pronostique COVID-19.

  Variables
Variables primaires

Ratio granulocytes immatures/lymphocytes: GI/L*100

Ratio neutrophiles/lymphocytes: N/L

Pourcentage de monocytes réactifs sur le total de monocytes: RE-MONO/M

Pourcentage de lymphocytes synthétisant des anticorps sur le total de lymphocytes: AS-LYMPH/L

Différence d’équivalent en hémoglobine entre les réticulocytes et les globules rouges matures: Delta-He

Globules rouges nucléés: NRBC

Variables secondaires

Hémoglobine: HGB

Pourcentage de cellules hypochromes: Hypo-He

Numération plaquettaire: PLT

Fraction de plaquettes immatures: IPF

 

Résultats numériques

Un homme de 56 ans a été hospitalisé pour de forts symptômes infectieux liés à la COVID-19. On a observé l’évolution des paramètres hématologiques, mesurés sur un analyseur de la série XN, sur une période de 33 jours.

À l’admission (jour 0), les résultats de la FSC ont révélé des résultats presque normaux mais les globules rouges, l’hémoglobine et l’hématocrite étaient légèrement supérieurs aux plages de référence. Le différentiel automatisé de globules blancs a montré une distribution normale, à l’exception de quelques lymphocytes, avec des signaux de fluorescence plus intenses, visibles dans la partie supérieure du scattergramme WDF.

Dès le 2e jour, on a noté une leucocytose (GB 14,65 x 10³/µl) assortie d’une neutrophilie. Cependant, les neutrophiles n’ont pas montré de signes d’activation (NEUT-RI 42,6 FI, NEUT-GI 153,6 SI dans les plages de référence [6]).

Le 4e jour, la numération leucocytaire a atteint 17,89 x 10³/µl et l’analyseur a indiqué la présence de GI en affichant le marquage « IG present », car le pourcentage de ces cellules est passé à 5,1 %.

La leucocytose a progressé jusqu’à atteindre des chiffres encore plus élevés au fil du temps, atteignant des niveaux > 20,00 x 10³/µl au 11e jour et > 30,00 x 10³/µl au 17e jour en présence de GI. Pendant ces trois semaines, les globules rouges, l’hémoglobine et l’hématocrite ont continuellement diminué, tandis que les plaquettes sont restées dans la plage de référence, bien que présentant déjà une tendance à la baisse. Au 24e jour, pour la première fois, une présence significative de NRBC a été enregistrée à raison de 280 cellules/µl (0,7 %), ainsi qu’une augmentation de l’activation des neutrophiles (NEUT-RI). La présence d’environ 2 % de NRBC a été enregistrée pendant six jours consécutifs, jusqu’à ce qu’une augmentation remarquable se produise :

  • Jour 31 : 11 % NRBC
  • Jour 32 : 47,2 % NRBC
  • Jour 33 : 116,5 % NRBC

Au 26e jour, les plaquettes ont chuté pour la première fois en dessous de 100 x 10³/µl, atteignant le point le plus bas au 33e jour avec 31 x 10³/µl. Dans leur méta-analyse, Lippi et al. ont découvert que la numération plaquettaire pouvait être un paramètre de laboratoire simple, économique, rapide et couramment disponible qui pourrait directement repérer la gravité de l’évolution des patients COVID-19. De plus, il a été observé que la thrombocytopénie est également associée à un risque trois fois plus élevé de forme grave de COVID-19 [7].

Interprétation du scattergramme

Les analyseurs de la série XN ne fournissent pas seulement le nombre absolu et le pourcentage de cellules, mais aussi les paramètres qui indiquent l’activation des cellules. Il s’appuie pour cela sur la mesure de l’intensité de la fluorescence à diffusion latérale (SFL) des GB dans le canal WDF, qui indique une activité ARN accrue dans le cytoplasme des GB. Les analyseurs Sysmex mettent à disposition un ensemble de paramètres qui indiquent l’activation des cellules :

  • Activation des neutrophiles : intensité de la réactivité des neutrophiles (NEUT-RI) et intensité de la granularité des neutrophiles (NEUT-GI)
  • Activation lymphocytaire : lymphocytes réactifs (RE-LYMP) et lymphocytes synthétisant des anticorps (AS-LYMP)
  • Activation des monocytes : monocytes réactifs (RE-MONO)*

La neutrophilie était présente dès le deuxième jour. Mais l’activation des neutrophiles (NEUT-RI) n’a été observée qu’au 24e jour. Le scattergramme WDF de ce patient permettait déjà d’identifier des lymphocytes avec une fluorescence plus élevée dès l’admission. Les publications montrent que, malgré une diminution du nombre de lymphocytes, une augmentation de certaines sous-populations de lymphocytes peut être observée chez les patients COVID-19. Par exemple, Martens et al. décrivent que les cellules RE-LYMP, AS-LYMP et les lymphocytes à forte fluorescence (HFLC) étaient plus élevées chez les patients COVID-19 que chez les témoins [8]. 

De plus, à l’admission du patient, la population de monocytes (vert) présente un signal de fluorescence plus marqué, matérialisé par une tendance à la hausse de la population dans le scattergramme WDF (voir la ligne bleue verticale pour comparaison). On peut supposer que cela reflète l’état d’activation des monocytes [8].

Certaines études de cas décrivent des réactions leucoérythroblastiques, qui correspondent à des cellules érythroïdes et myéloïdes immatures circulant dans le sang périphérique de patients atteints de COVID-19 [9, 10]. Dans l’échantillon de sang du patient présenté, les NRBC étaient présents le 24e jour après l’hospitalisation dans le scattergramme WNR, suivi d’une augmentation drastique les 31e, 32e et 33e jours de la période d’observation. De plus, des granulocytes immatures (myélocytes et promyélocytes) étaient présents en grand nombre.

 

*Le paramètre RE-MONO est un paramètre d’entretien mis à disposition avec la version 22.16 du logiciel XN-IPU et qui peut être transmis à l’Extended IPU ou au LIS.

Références

[1] Linssen J et al. (2020): A novel haemocytometric COVID-19 prognostic score developed and validated in an observational multicentre European hospital-based study. Elife. 9:e63195.

[2] Stachon A et al. (2006): Poor prognosis indicated by nucleated red blood cells in peripheral blood is not associated with organ failure of the liver or kidney. Clin Chem Lab Med. 44(8):955–961.

[3] Kuert S et al. (2011): Association of nucleated red blood cells in blood and arterial oxygen partial tension. Clin Chem Lab Med. 49(2):257–263.

[4] Menk M et al. (2018): Nucleated red blood cells as predictors of mortality in patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS): an observational study. Ann Intensive Care. 8(1):42–53.

[5] Huang Y et al. (2019): Immature granulocytes: A novel biomarker of acute respiratory distress syndrome in patients with acute pancreatitis. J Crit Care. 50:303–308.

[6] Cornet E et al. (2015): Contribution of the new XN-1000 parameters NEUT-RI and NEUT- WY for managing patients with immature granulocytes. Int J Lab Hematol. 37(5):e123–126.

[7] Lippi G et al. (2020): Thrombocytopenia is associated with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) infections: A meta-analysis. Clin Chim Acta. 506:145–148.

[8] Martens R et al. (2021): Hemocytometric characteristics of COVID-19 patients with and without Cytokine Storm Syndrome on the Sysmex XN-10 hematology analyzer. Clin Chem Lab Med. 59(4):783–793.

[9] Mitra A et al. (2020): Leukoerythroblastic reaction in a patient with COVID‐19 infection.
Am J Hematol. 95(8):999–1000. 

[10] Milanesio M et al. (2021): Leukoerythroblastic reaction associated with COVID-19 infection. Case report. Rev Fac Cien Med Univ Nac Cordoba. 78(1):64–67. Article in Spanish.

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