Metabolomic profile of severe COVID-19 and a signature predictive of progression towards severe disease status: a prospective cohort study (METCOVID)

Altres autors/es

[Mallol R] Fundació Institut Universitari per a la recerca a l'Atenció Primària de Salut Jordi Gol i Gurina (IDIAPJGol), Barcelona, Spain. [Rombauts A] Unitat de Malalties Infeccioses, Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), Hospital Universitari de Bellvitge, L’Hospitalet de Llobregat, Spain. [Abelenda-Alonso G] Unitat de Malalties Infeccioses, Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), Hospital Universitari de Bellvitge, L’Hospitalet de Llobregat, Spain. Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Infecciosas (CIBERINFEC), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain. [Gudiol C] Unitat de Malalties Infeccioses, Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), Hospital Universitari de Bellvitge, L’Hospitalet de Llobregat, Spain. Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Infecciosas (CIBERINFEC), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain. Departament de Medicina, Universitat de Barcelona (UB), Barcelona, Spain. Institut Català d'Oncologia (ICO), Hospital Duran i Reynals, Barcelona, Spain. [Carratalà J] Unitat de Malalties Infeccioses, Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), Hospital Universitari de Bellvitge, L’Hospitalet de Llobregat, Spain. Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Infecciosas (CIBERINFEC), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain. Departament de Medicina, Universitat de Barcelona (UB), Barcelona, Spain

Departament de Salut

Data de publicació

2025-08-04T06:31:24Z

2025-08-04T06:31:24Z

2025-02-10



Resum

COVID-19; Metabolomics; NMR; Prognosis; SARS-CoV-2; Severity; Spectroscopy


COVID-19; Perfil metabolòmic; Progressió cap a malaltia greu; Biomarcadors pronòstics


COVID-19; Perfil metabólico; Progresión hacia enfermedad grave; Biomarcadores pronósticos


Profound metabolomic alterations occur during COVID-19. Early identification of the subset of hospitalised COVID-19 patients at risk of developing severe disease is critical for optimal resource utilization and prompt treatment. This work explores the metabolomic profile of hospitalised adult COVID-19 patients with severe disease, and establishes a predictive signature for disease progression. Within 48 hours of admission, serum samples were collected from 148 hospitalised patients for nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Lipoprotein profiling was performed using the 1H-NMR-based Liposcale test, while low molecular weight metabolites were analysed using one-dimensional Carr-Purcell-Meiboom-Gill pulse spectroscopy and an adaptation of the Dolphin method for lipophilic extracts. Severe COVID-19, per WHO's Clinical Progression Scale, was characterized by altered lipoprotein distribution, elevated signals of glyc-A and glyc-B, a shift towards a catabolic state with elevated levels of branched-chain amino acids, and accumulation of ketone bodies. Furthermore, COVID-19 patients initially presenting with moderate disease but progressing to severe stages exhibited a distinct metabolic signature. Our multivariate model demonstrated a cross-validated AUC of 0.82 and 72% predictive accuracy for severity progression. NMR spectroscopy-based metabolomic profiling enables the identification of moderate COVID-19 patients at risk of disease progression, aiding in resource allocation and early intervention.

Tipus de document

Article


Versió publicada

Llengua

Anglès

Publicat per

Nature Portfolio

Documents relacionats

Scientific Reports;15(1)

https://www.doi.org/10.1038/s41598-025-87288-x

Citació recomanada

Aquesta citació s'ha generat automàticament.

Drets

Attribution-NonCommercial 4.0 International

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Aquest element apareix en la col·lecció o col·leccions següent(s)