COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri

Koronavirüs hastalığı 2019 (COVID-19) Aralık 2019 tarihinde, Çin’in Wuhan şehrinde ortaya çıktıktan kısa bir süre sonra pandemiye dönüşmüştür. Bu çalışmada COVID-19 hastalığının geçirildiği dönem ve sonrasındaki süreçte çeşitli klinik örneklerde şiddetli akut solunum yolu sendromu koronavirüs-2 (SARS- CoV-2) RNA’sının varlığı ve virüsün saçılım profili ile enfeksiyonu geçiren hastalarda anti SARS-CoV-2 IgG ve nötralizan antikor düzeylerinin zamana göre değişiminin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya toplum kaynaklı COVID-19 (TCH) (n= 47) (Mayıs-Haziran 2020) ve sağlık çalışanı COVID-19 (SCH) (n= 30) (Kasım-Aralık 2020) hastaları dahil edilmiştir. Klinik örneklerde SARS-CoV-2 varlığının araştırılması için TCH grubundan 0, 3, 7, 14 ve 28. günlerde orofarenks (OF), nazofarenks (NF), balgam, dışkı, kan ve idrar örnekleri alınmıştır. Anti SARS-CoV-2 IgG ve nötralizan antikorların belirlenmesi için TCH grubundan 0, 3, 7, 14, 28, 60, 90 ve 120. günlerde; SCH grubundan 14, 28, 60, 90, 120 ve 150. günlerde serum ör- nekleri alınmıştır. Virüs RNA’sı revers transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR), anti SARS-CoV-2 IgG antikor düzeyleri “enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), nötralizan antikor düzeyleri (NAb) hücre kültürü nötralizasyon ve temsili nötralizasyon testi (sVNT) yöntemleri ile belirlenmiştir. Ülkemizde aşılama programının başlaması ile SCH grubu hastalarından 11’i ikinci ay serum örnekleri alındıktan sonra SARS-CoV-2 aşısı yaptırmış, geriye kalan SCH grubu hastalar çalışma süresi boyunca aşı yaptırmamıştır. SARS-CoV-2 RNA’sı en yüksek oranda sırasıyla, NF (%100), dışkı (%65.8), balgam (%45.7), OF (%41.3), kan (%5.3) ve idrar (%2.2) örneklerinde saptanmıştır. Viral saçılımın solunum yolu örneklerinde 14 gün, dışkı örneklerinde 60 güne kadar devam ettiği, kan örneklerinde ise üçüncü günden sonra virüs saptan- madığı bulunmuştur. Viral yükün hem üst hem de alt solunum yolu örneklerinde tanı anında en yüksek düzeyde olduğu, dışkı örneklerinde yedinci günde pik yaptığı ve hastalık süresince düzensiz seyir izlediği görülmüştür. İlk tanı gününde TCH grubu hastaların %41.4’ünde anti SARS-CoV-2 IgG antikor pozitifliği bulunmuş ve dördüncü ayda tüm hastalarda serokonversiyon gözlenmiştir. Çalışma periyodu süresince, SCH grubu hastaların sadece %82.1’inde seropozitiflik saptanmıştır. TCH grubu hastalarda IgG antikor düzeylerinin yedinci günde, SCH grubu hastalarda üçüncü ayda pik yaptığı (S/Co sırasıyla: 9.6 ve 2.8) görülmüştür. TCH grubunda saptanan anti SARS-CoV-2 IgG antikor düzeyleri SCH grubuna göre anlamlı olarak yüksek bulunmuştur (p< 0.05). İlk ay sonunda TCH grubu hastaların tümünde (%100) NAb varlığı tespit edilmiştir. NAb titrelerinin 28. günde pik yaptığı (1/256) ve ikinci aydan itibaren düşüş eğilimi gösterdiği saptanmıştır. NAb ortanca titrelerinin ciddi seyirli TCH grubunda daha erken pik yaptığı göz- lenmiştir (ciddi grupta 14, hafif grupta 28. gün, p> 0.05). SCH grubu hastaların 6 (%26.1)’sının düşük, 11 (%47.8)’inin orta, 6 (%26.1)’sının yüksek titrede temsili NAb oluşturduğu belirlenmiştir. Temsili NAb düzeylerinin aşı durumuna göre dağılımı incelenmiş ve istatistiksel olarak anlamlı bir fark görülmemiştir (sırasıyla p= 0.400, p= 0.077 ve p= 0.830). Sonuç olarak; balgam, dışkı, kan ve idrar gibi birçok örnekte SARS-CoV-2 RNA’sı saptanmış, dışkı örneklerinde viral saçılımın aylarca devam edebildiği gözlenmiştir. Hastalarda büyük oranda dördüncü ayda anti SARS-CoV-2 IgG antikor pozitifliği gözlenmiş ve üçüncü aydan sonra antikor titrelerinin düşüş gösterdiği bulunmuştur. Koruyucu antikor düzeylerinin dördüncü ayda da devam ettiği belirlenmiştir. Çalışmada elde edilen bu bulgular, aşılama stratejileri ve pandemi ile mücadelede önemlidir. Ancak pandeminin devam ettiği günümüz koşullarında virüsün yeni mutant form- larının da çıktığı düşünüldüğünde, virüs saçılım ve antikor titre çalışmaları için daha detaylı ve kapsamlı araştırmalara gereksinim bulunmaktadır.

Anahtar Kelime:

Shedding of SARS-CoV-2 Virus in COVID-19 Patients and Neutralizing Antibody Level

Öz:

The coronavirus disease 2019 (COVID-19) turned into a pandemic shortly after emerging in Decem- ber 2019, in the city of Wuhan, China. In this study, it was aimed to investigate the presence of severe acute respiratory system coronavirus-2 (SARS-CoV-2) RNA in various clinical samples and the scattering profile of the virus and the variation of anti-SARS-CoV-2 IgG and neutralizing antibody levels over time in infected patients during and after the period of COVID-19 disease. The study included COVID-19 patients from the community (CCP) (n= 47) (May-June 2020) and healthcare workers (HCWP) (n= 30) (November-December 2020). To investigate the presence of SARS-CoV-2 in clinical samples, oropharynx (OF), nasopharynx (NF), sputum, stool, blood and urine samples were taken from the CCP group on days 0, 3, 7, 14 and 28. For the detection of anti SARS-CoV-2 IgG and neutralizing antibodies serum samples were taken from the CCP group on days 0, 3, 7, 14, 28, 60, 90 and 120 and on days 14, 28, 60, 90, 120 and 150 from HCWP group. Virus RNA was detected by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), anti SARS-CoV-2 IgG antibody levels by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), neutra- lizing antibody levels (NAb) by cell culture neutralization and representative neutralization test (sVNT) methods. With the onset of the vaccination program in our country, 11 of the HCWP group patients had SARS-CoV-2 vaccine after the second month serum samples were taken, the remaining HCWP group patients did not get vaccinated during the study period. SARS-CoV-2 RNA was detected with the highest rates in NF (100%), stool (65.8%), sputum (45.7%), OF (41.3%), blood (5.3%), and urine (2.2%) samp- les, respectively. It was found that viral shedding continued for 14 days in respiratory tract samples and up to 60 days in stool samples, and no virus was detected in blood samples after the third day. It was observed that the viral load was highest at the time of diagnosis in both upper and lower respiratory tract samples, peaking on the seventh day in stool samples and following an irregular course throughout the disease. Anti-SARS-CoV-2 IgG antibody positivity was found in 41.4% of CCP group patients on the first day of diagnosis, and seroconversion was observed in all patients at the fourth month. During the study period, seropositivity was detected in only 82.1% of the patients in the HCWP group. It was observed that the IgG antibody levels peaked at the 7th day in the CCP group patients and at the third month in the HCWP group patients (S/Co: 9.6 and 2.8, respectively). Anti-SARS-CoV-2 IgG antibody levels detec-ted in the CCP group were found to be significantly higher than the HCWP group (p< 0.05). At the end of the first month, NAb was detected in all (100%) patients in the CCP group. It was found that NAb titers peaked (1/256) on the 28th day and showed a decreasing trend from the second month. NAb median titers were observed to peak earlier in the severe HCWP group (14 days in the severe group, 28 days in the mild group, p> 0.05). It was observed that 6 (26.1%) of HCWP group patients had low, 11 (47.8%) moderate, 6 (26.1%) high titers of representative NAb. The distribution of representative NAb levels by vaccine status was examined and no statistically significant difference was found (p= 0.400, p= 0.077 and p= 0.830, respectively). As a result; SARS-CoV-2 RNA was detected in many samples such as sputum, stool, blood and urine, and it was observed that viral shedding in stool samples could continue for months. Anti-SARS-CoV-2 IgG antibody positivity was observed in most of the patients in the fourth month, and it was found that the antibody titers decreased after the third month. It was determined that protective antibody levels continued in the fourth month. These findings are important in vaccination strategies and in the fight against the pandemic. However, considering the emergence of new mutant forms of the virus in today’s conditions where the pandemic continues, more detailed and comprehensi- ve studies are needed for viral shedding and antibody titer studies.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik

1. Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Şarkısı J, et al. A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N Engl J Med 2020; 382(8): 727-33. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001017
2. World Health Organization Press Conference. The World Health Organization (WHO) Has Officially Named the Disease Caused by the Novel Coronavirus as COVID-19.
3. John Hpkins University and Medicine Coronavirus Resource Center.
4. COVID-19 Dashboard by the Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University (JHU). Avaialable from: https://coronavirus.jhu.edu/map.html (Accessed date: 5 Jan 2021).
5. Peeri NC, Shrestha N, Rahman MS, Zaki R, Tan Z, Bibi S, et al. The SARS, MERS and novel coronavirus (COVID-19) epidemics, the newest and biggest global health threats: what lessons have we learned? Int J Epidemiol 2020; 49: 717-26. https://doi.org/10.1093/ije/dyaa033
6. Zhou P, Yang XL, Wang XG, Hu B, Zhang W, Zi HR, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature 2020; 579(7798): 270-3. https://doi.org/10.1038/s41586-020- 2012-7
7. Borges do Nascimento IJ, O’Mathúna DP, von Groote TC, Abdülazim HM, Weerasekara İ, Marusiç A, et al. Coronavirus disease (COVID-19) pandemic: an overview of systematic reviews. BMC Infect Dis 2021; 21(1): 525. https://doi.org/10.1186/s12879-021-06214-4
8. Liu X, Zhou H, Zhou Y, Wu X, Zhao Y, Lu Y, et al. Risk factors associated with disease severity and length of hospital stay in COVID-19 patients. J Infect 2020; 81(1): e95-e97. https://doi.org/10.1016/j. jinf.2020.04.008
9. Wu Z, McGoogan JM. Characteristics of and Important Lessons From the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Outbreak in China: Summary of a Report of 72 314 Cases From the Chinese Center for Disease Control and Prevention. JAMA 2020; 323(13): 1239-42. https://doi.org/10.1001/jama.2020.2648
10. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Available from: https://www.cdc.gov (Accessed date: 5 Jan 2021).
11. CDC. Interim Guidelines for Collecting and Handling of Clinical Specimens for COVID-19 Testing Available from: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/lab/guidelines-clinical-specimens.html (Accessed date: 7 Jan 2022).
12. Lauer SA, Grantz KH, Bi Q, Jones F, Zheng Q, Meredith H, et al. The Incubation Period of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) From Publicly Reported Confirmed Cases: Estimation and Application. Ann Intern Med 2020; 172(9): 577-82. https://doi.org/10.7326/M20-0504
13. Ng DL, Goldgof GM, Shy BR, Levine AG, Balçerek J, Bapat SB, et al. SARS-CoV-2 seroprevalence and neutralizing activity in donor and patient blood from the San Francisco Bay Area. Preprint. medRxiv 2020;2020.05.19.20107482. https://doi.org/10.1101/2020.05.19.20107482
14. Wang Y, Lu X, Li Y, Chen J, Chen T, Su N, et al. Clinical Course and Outcomes of 344 Intensive Care Patients with COVID-19. Am J Respir Crit Care Med 2020; 201(11): 1430-4. https://doi.org/10.1164/rccm.202003- 0736LE
15. Bairwa M, Kumar R, Beniwal K, Kalita D, Bahurupi Y. Hematological profile and biochemical markers of COVID-19 non-survivors: A retrospective analysis. Clin Epidemiol Glob Health 2021; 11: 100770. https:// doi.org/10.1016/j.cegh.2021.100770
16. Huang, C, Wang, Y, Li, X, Ren L, Zhao J, Hu Y, et al. Clinical features of patients infected with 2019novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet 2020; 395: 49-506. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5
17. Bwire GM, Majigo MV, Njiro BJ, Mawazo A. Detection profile of SARS-CoV-2 using RT-PCR in different types of clinical specimens: A systematic review and meta-analysis. J Med Virol 2021; 93(2): 719-25. https://doi. org/10.1002/jmv.26349
18. Cevik M, Tate M, Lloyd O, Maraolo AE, Schafers J, Ho A. SARS-CoV-2, SARS-CoV, and MERS-CoV viral load dynamics, duration of viral shedding, and infectiousness: a systematic review and meta-analysis. Lancet Microbe 2021; 2(1): e13-e22. https://doi.org/10.1016/S2666-5247(20)30172-5
19. Zheng S, Fan J, Yu F, Fengi B, Lou B, Zou Q, et al. Viral load dynamics and disease severity in patients infected with SARS-CoV-2 in Zhejiang province, China, January-March 2020: retrospective cohort study. BMJ 2020; 369: m1443. https://doi.org/10.1136/bmj.m1443
20. Tan W, Lu Y, Zhang J. Viral kinetics and antibody responses in patients withCOVID-19. medRxiv 2020. https://doi.org/10.1101/2020.03.24.20042382
21. Zhang N, Gong Y, Meng F, Shi Y, Wang H, Mao P, et al. Comparative study on virus shedding patterns in nasopharyngeal and fecal specimens of COVID-19 patients. Sci China Life Sci 2021; 64(3): 486-8. https:// doi.org/10.1007/s11427-020-1783-9
22. Walsh KA, Jordan K, Clyne B, Rohde D, Drummond L, Byrne P, et al. SARS-CoV-2 detection, viral load and infectivity over the course of an infection. J Infect 2020; 81(3): 357-71. https://doi.org/10.1016/j. jinf.2020.06.067
23. Arkhipova-Jenkins I, Helfand M, Armstrong C, Anderson J, Paynter RA, Mackey K. Antibody Response After SARS-CoV-2 Infection and Implications for Immunity: A Rapid Living Review. Ann Intern Med 2021; 174(6): 811-21. https://doi.org/10.7326/M20-7547
24. Zhao J, Yuan Q, Wang H, Liu W, Liao X, Su Y, et al. Antibody Responses to SARS-CoV-2 in Patients With Novel Coronavirus Disease 2019. Clin Infect Dis 2020; 71(16): 2027-34. https://doi.org/10.1093/cid/ciaa344
25. Özdemir A, Demir Çuha M, Telli Dizman G, Alp A, Metan G, Şener B. Sağlık çalışanlarında SARS-CoV-2 seroprevalansı: Türkiye’deki bir üniversite hastanesi verilerinin retrospektif analizi. Mikrobiyol Bul 2021; 55(2): 223-32. https://doi.org/10.5578/mb.20219908
26. Klinik Mikrobiyoloji Uzmanlık Derneği (KLİMUD). Available from: https://www.klimud.org
27. Koblischke M, Traugott MT, Medits I, Spitzer FS, Zoufaly A, Weseslindtner L, et al. Dynamics of CD4 T Cell and Antibody Responses in COVID-19 Patients With Different Disease Severity. Front Med (Lausanne) 2020; 7: 592629. https://doi.org/10.3389/fmed.2020.592629
28. Hoffmann C. Covid Reference, 6th ed. 2021. SteinHauser Verlag; Amedeo, Germany; 2021.
29. Sholukh AM, Fiore-Gartland A, Ford ES, Miner MD, Hou YJ, Tse VL, et al. Evaluation of Cell-Based and Surrogate SARS-CoV-2 Neutralization Assays. J Clin Microbiol 2021; 59(10): e0052721. https://doi. org/10.1128/JCM.00527-21
30. Chan KH, Leung KY, Zhang RR, Liu D, Fan Y, Chen H, et al. Performance of a Surrogate SARS-CoV-2- Neutralizing Antibody Assay in Natural Infection and Vaccination Samples. Diagnostics (Basel) 2021; 11(10): 1757. https://doi.org/10.3390/diagnostics11101757
31. Tuyji Tok Y, Kuşkucu MA, Sarıbal D, Salman Yılmaz S, Nohut OK, Aygün G ve ark. COVID-19 geçiren sağlık çalışanlarında anti-SARS-CoV-2 antikor düzeylerinin periyodik değerlendirilmesi ve temsili virüs nötralizasyonu ölçümü. Mikrobiyol Bul 2021; 55(4): 507-18. https://doi.org/10.5578/mb.20219704
32. Li T, Garcia-Gutierrez E, Yara DA, Scadden J, Davies Y, Hutchins C, et al. An optimised protocol for detection of SARS-CoV-2 in stool. BMC Microbiol 2021; 21(1): 242. https://doi.org/10.1186/s12866-021-02297-w

APA	ayhancı t, toptan h, ÖZER Y, Uzar S, Enül H, ADIAY C, Saraç F, dheir h, Koroglu M, HASOKSÜZ M, Altindis M (2022). COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. , 416 - 431. 10.5578/mb.20229704
Chicago	ayhancı tuğba,toptan hande,ÖZER YUNUS EMRE,Uzar Serdar,Enül Hakan,ADIAY Cumhur,Saraç Fahriye,dheir hamad,Koroglu Mehmet,HASOKSÜZ MUSTAFA,Altindis Mustafa COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. (2022): 416 - 431. 10.5578/mb.20229704
MLA	ayhancı tuğba,toptan hande,ÖZER YUNUS EMRE,Uzar Serdar,Enül Hakan,ADIAY Cumhur,Saraç Fahriye,dheir hamad,Koroglu Mehmet,HASOKSÜZ MUSTAFA,Altindis Mustafa COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. , 2022, ss.416 - 431. 10.5578/mb.20229704
AMA	ayhancı t,toptan h,ÖZER Y,Uzar S,Enül H,ADIAY C,Saraç F,dheir h,Koroglu M,HASOKSÜZ M,Altindis M COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. . 2022; 416 - 431. 10.5578/mb.20229704
Vancouver	ayhancı t,toptan h,ÖZER Y,Uzar S,Enül H,ADIAY C,Saraç F,dheir h,Koroglu M,HASOKSÜZ M,Altindis M COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. . 2022; 416 - 431. 10.5578/mb.20229704
IEEE	ayhancı t,toptan h,ÖZER Y,Uzar S,Enül H,ADIAY C,Saraç F,dheir h,Koroglu M,HASOKSÜZ M,Altindis M "COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri." , ss.416 - 431, 2022. 10.5578/mb.20229704
ISNAD	ayhancı, tuğba vd. "COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri". (2022), 416-431. https://doi.org/10.5578/mb.20229704

APA	ayhancı t, toptan h, ÖZER Y, Uzar S, Enül H, ADIAY C, Saraç F, dheir h, Koroglu M, HASOKSÜZ M, Altindis M (2022). COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. Mikrobiyoloji Bülteni, 56(3), 416 - 431. 10.5578/mb.20229704
Chicago	ayhancı tuğba,toptan hande,ÖZER YUNUS EMRE,Uzar Serdar,Enül Hakan,ADIAY Cumhur,Saraç Fahriye,dheir hamad,Koroglu Mehmet,HASOKSÜZ MUSTAFA,Altindis Mustafa COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. Mikrobiyoloji Bülteni 56, no.3 (2022): 416 - 431. 10.5578/mb.20229704
MLA	ayhancı tuğba,toptan hande,ÖZER YUNUS EMRE,Uzar Serdar,Enül Hakan,ADIAY Cumhur,Saraç Fahriye,dheir hamad,Koroglu Mehmet,HASOKSÜZ MUSTAFA,Altindis Mustafa COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.56, no.3, 2022, ss.416 - 431. 10.5578/mb.20229704
AMA	ayhancı t,toptan h,ÖZER Y,Uzar S,Enül H,ADIAY C,Saraç F,dheir h,Koroglu M,HASOKSÜZ M,Altindis M COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. Mikrobiyoloji Bülteni. 2022; 56(3): 416 - 431. 10.5578/mb.20229704
Vancouver	ayhancı t,toptan h,ÖZER Y,Uzar S,Enül H,ADIAY C,Saraç F,dheir h,Koroglu M,HASOKSÜZ M,Altindis M COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri. Mikrobiyoloji Bülteni. 2022; 56(3): 416 - 431. 10.5578/mb.20229704
IEEE	ayhancı t,toptan h,ÖZER Y,Uzar S,Enül H,ADIAY C,Saraç F,dheir h,Koroglu M,HASOKSÜZ M,Altindis M "COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri." Mikrobiyoloji Bülteni, 56, ss.416 - 431, 2022. 10.5578/mb.20229704
ISNAD	ayhancı, tuğba vd. "COVID-19 Hastalarında SARS-CoV-2 Virüs Saçılımı ve Nötralizan Antikor Düzeyleri". Mikrobiyoloji Bülteni 56/3 (2022), 416-431. https://doi.org/10.5578/mb.20229704