ВЗАЄМОДІЯ ЦИТОКІНІВ І ВІТАМІНІВ ЯК ПРЕДИКТОРІВ ТЯЖКОСТІ COVID-19 У ДІТЕЙ: РОЗРОБКА ТА ВАЛІДАЦІЯ ЛОГІСТИЧНОЇ МОДЕЛІ
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-4260.XVI.2.60.2026.8Ключові слова:
COVID-19; діти; тяжкість захворювання; логістична регресія; цитокіни; вітаміни.Анотація
Хоча більшість випадків COVID-19 у дітей мають легкий перебіг, у частини з них розвивається тяжке захворювання, зумовлене дисрегуляцією імунної системи та дефіцитом поживних речовин. Прозапальні цитокіни, такі як TNF-α та IL-6, відіграють центральну роль у гіперзапальних реакціях, тоді як дефіцит ключових вітамінів (A, D, B₆, B₉, B₁₂) може порушувати противірусний захист і регуляцію імунної відповіді. Однак комбінована прогностична цінність профілів цитокінів і мікронутрієнтів для прогнозування тяжкості захворювання у дітей залишається недостатньо визначеною.
Мета: побудувати та валідизувати багатофакторну модель логістичної регресії для прогнозування тяжкого перебігу COVID-19 у дітей на основі запальних та мікронутрієнтних біомаркерів.
Матеріали і методи. Клінічні та лабораторні характеристики були проаналізовані у 175 дітей із підтвердженим COVID-19. Для побудови прогностичної моделі було включено підгрупу з 112 дітей із повними даними щодо цитокінів і мікронутрієнтів. Аналізували рівні TNF-α, IL-6 та вітамінів B₉, A і D у сироватці крові. Покрокова логістична регресія дозволила визначити незалежні предиктори. Ефективність моделі оцінювали у навчальній (n=89) та тестовій (n=23) вибірках за допомогою аналізу ROC-кривої та стандартних класифікаційних показників.
Комісія з біоетики Тернопільського національного медичного університету імені І. Я. Горбачевського МОЗ України (протокол № 79 від 07.11.2025) схвалила дослідження. Індивідуальна інформована згода на цей аналіз була отримана від усіх опікунів дітей.
Статистичну обробку виконували з використанням програм Statistica 10.0, SPSS 26.0. Під час статистичної обробки отриманих даних для середніх значень розраховано їх 95 % довірчий інтервал (95 % ДІ), а критерієм достовірності для перевірки рівності медіан кількох вибірок є критерій Крускала-Уолліса (H-критерій). Рівень статистичної значущості прийнято Р<0,05).Для побудови прогностичної моделі застосовували багатофакторну логістичну регресію з покроковим відбором змінних. Діагностичну ефективність оцінювали за допомогою ROC-аналізу (AUC, чутливість, специфічність). Для порівняння груп використовували критерій Крускала–Уолліса. Рівень статистичної значущості приймали при p < 0,05.
Дане дослідження є фрагментом науково- дослідної роботи «Оптимізація діагностики клініко-патогенетичних характеристик коронавірусної інфекції COVID-19 у дітей з коморбідною патологією та особливості лікування » (державна реєстрація No 0123U100064, 2023 – 2025 рр).
Результати. Підвищені рівні IL-6 та TNF-α разом із дефіцитом вітамінів B₉, A та D були значущими предикторами тяжкості захворювання (p<0,05). Модель продемонструвала відмінну дискримінаційну здатність: площа під ROC-кривою (AUC) становила 0,96, чутливість — 87,5%, специфічність — 93,3%, загальна точність — 91,3%, що забезпечує надійне розмежування між легкими та тяжкими випадками.
Висновок. Ця модель логістичної регресії є надійним та інтерпретованим інструментом для раннього виявлення дітей із ризиком розвитку тяжкого перебігу COVID-19. Інтеграція цитокінових та мікронутрієнтних біомаркерів сприяє персоналізованим втручанням і може покращити клінічне прийняття рішень у педіатричній практиці.
Посилання
Dong Y, Mo X, Hu Y, Qi X, Jiang F, Jiang Z, et al. Epidemiology of COVID-19 among children in China. Pediatrics. 2020;145(6):e20200702. DOI: https://doi.org/10.1542/peds.2020-0702
| 
Castagnoli R, Votto M, Licari A, Brambilla I, Bruno R, Perlini S, et al. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection in children and adolescents: A systematic review. JAMA Pediatrics. 2020;174(9):882-9. DOI: https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2020.1467
|
Mehta P, McAuley DF, Brown M, Sanchez E, Tattersall RS, Manson JJ, et al. COVID-19: Consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. The Lancet. 2020;395(10229):1033-4. DOI: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(20)30628-0
|
Riphagen S, Gomez X, Gonzalez-Martinez C, Wilkinson N, Theocharis P. Hyperinflammatory shock in children during the COVID-19 pandemic. The Lancet. 2020;395(10237):1607-8. DOI: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(20)31094-1
|
Kalligeros M, Shehadeh F, Mylona EK, Francés-Gómez C, Albert E, Buesa J, et al. Association of cytokine storm with COVID-19 severity: A systematic review. Journal of Clinical Virology. 2020;133:104611. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcv.2020.104611
|
Coomes EA, Haghbayan H. Interleukin-6 in COVID-19: A systematic review and meta-analysis. medRxiv. 2020;30(6):1-9. DOI: https://doi.org/10.1002/rmv.2141
|
Munshi R, Hussein MH, Toraih EA, Elshazli RM, Jardak C, Sultana N, et al. Vitamin D insufficiency as a potential culprit in critical COVID-19 patients. J Med Virology. 2021;93(2):733-40. DOI: https://doi.org/10.1002/jmv.26360
|
Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med. 2007;357(3):266-81. DOI: https://doi.org/10.1056/nejmra070553
|
Wang JG, Dou HH, Liang QY. Vitamin D levels in children and adolescents are associated with COVID-19 outcomes: a systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2024;103(44):e40245. DOI: https://doi.org/10.1097/md.0000000000040245
|
Aranow C. Vitamin D and the immune system. Journal of Investigative Medicine. 2011;59(6):881-6. DOI: https://doi.org/10.2310/jim.0b013e31821b8755
|
Karonova TL, Chernikova AT, Golovatyuk KA, Bykova ES, Grant WB, Kalinina OV, et al. Vitamin D Intake May Reduce SARS-CoV-2 Infection Morbidity in Health Care Workers. Nutrients. 2022;14(3):505. DOI: https://doi.org/10.3390/nu14030505
|
Liu N, Sun J, Wang X, Zhang T, Zhao M, Li H. Low vitamin D status is associated with coronavirus disease 2019 outcomes: A systematic review and meta-analysis. Int J Infect Dis. 2021;104:58-64. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.12.077
|
Wang A, Chiou J, Poirion OB, Buchanan J, Valdez MJ, Verheyden JM, et al. Single-cell multiomic profiling of human lungs reveals cell-type-specific and age-dynamic control of SARS-CoV-2 host genes. eLife. 2020;9:e62522. DOI: https://doi.org/10.7554/elife.62522
|
Jolliffe DA, Camargo CA, Sluyter JD, Aglipay M, Aloia JF, Ganmaa D, et al. Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory infections: A systematic review and meta-analysis of aggregate data from randomised controlled trials. Lancet Diabetes Endocrinol. 2021;9(5):276-92. DOI: https://doi.org/10.1016/s2213-8587(21)00051-6
|
Sommer A. Vitamin A deficiency and clinical disease: An historical overview. Journal of Nutrition. 2008;138(10):1835-9. DOI: https://doi.org/10.1093/jn/138.10.1835
|
Barazzoni R, Bischoff SC, Breda J,Wickramasinghe K, Krznaric Z, Nitzan D, et al. ESPEN expert statements and practical guidance for nutritional management of individuals with SARS-CoV-2 infection. Clinical Nutrition. 2020;39(6):1631-8. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clnu.2020.03.022
|
Tan CW, Ho LP, Kalimuddin S, Cherng BPZ, Teh YE, Thien SY, et al. A cohort study to evaluate the effect of vitamin D, magnesium, and vitamin B12 in reducing progression to severe outcomes in older patients with COVID-19. Nutrition. 2020;79-80:111017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nut.2020.111017
|
Galmés S, Serra F, Palou A. Current state of evidence: Influence of nutritional and nutrigenetic factors on immunity in the COVID-19 pandemic framework. Nutrients. 2020;12(9):2738. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12092738
|
Calder PC. Nutrition, immunity, and COVID-19. BMJ Nutr Prev Health. 2020;3(1):74-92. DOI: https://doi.org/10.1136/bmjnph-2020-000085
Hajian-Tilaki K. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis for medical diagnostic test evaluation. Caspian J Intern Med. 2013;4(2):627-35.
D’Avolio A, Avataneo V, Manca A, et al. 25-Hydroxyvitamin D concentrations are lower in patients with positive PCR for SARS-CoV-2. Nutrients. 2020;12(5):1359. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12051359
|
Pugach IZ, Pugach S. Strong correlation between prevalence of severe vitamin D deficiency and population mortality rate from COVID-19 in Europe. Wien Klin Wochenschr. 2021;133(7-8):403–5. DOI: https://doi.org/10.1007/s00508-021-01833-y
|
Grant WB, Lahore H, McDonnell SL, Baggerly CA, French CB, Aliano JL, et al. Evidence that vitamin D supplementation could reduce the risk of influenza and COVID-19 infections and deaths. Nutrients. 2020;12(4):988. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12040988
|
Shekerdemian LS, Mahmood NR, Wolfe KK, Riggs BJ, Ross CE, McKiernan CA, et al. Characteristics and outcomes of children with coronavirus disease 2019 (COVID-19) infection admitted to US and Canadian pediatric intensive care units. JAMA Pediatrics. 2020;174(9):868-73. DOI: https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2020.1948
|
Diorio C, McNerney KO, Lambert M, Paessler M, Anderson EM, Henrickson SE, et al. Evidence of thrombotic microangiopathy in children with SARS-CoV-2 across the spectrum of clinical presentations. Blood Advances. 2020;4(23):6051-63. DOI: https://doi.org/10.1182/bloodadvances.2020003471
|
Consiglio CR, Cotugno N, Sardh F, Pou C, Amodio D, Rodriguez L, et al. The immunology of multisystem inflammatory syndrome in children with COVID-19. Cell. 2020;183(4):968-81.e7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.016
|
Molloy EJ, Bearer CF. COVID-19 in children and altered inflammatory responses. Pediatric Research. 2020;88(3):340-1. DOI: https://doi.org/10.1038/s41390-020-0881-y
|
Panagiotakopoulos L, Myers TR, Gee J, O'Halloran A, Anglin O, Burns E, et al. SARS-CoV-2 infection among hospitalized children and adolescents — United States, March 2020–August 2021. Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR). 2021;70(36):1255–60. DOI: https://doi.org/10.15585/mmwr.mm7036e2
|
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Критерії авторського права, форми участі та авторства
Кожен автор повинен був взяти участь в роботі, щоб взяти на себе відповідальність за відповідні частини змісту статті. Один або кілька авторів повинні нести відповідальність в цілому за поданий для публікації матеріал - від моменту подачі до публікації статті. Авторитарний кредит повинен грунтуватися на наступному:
- істотність частини вклада в концепцію і дизайн, отри-мання даних або в аналіз і інтерпретацію результатів дослідження;
- написання статті або критичний розгляд важливості її інтелектуального змісту;
- остаточне твердження версії статті для публікації.
Автори також повинні підтвердити, що рукопис є дійсним викладенням матеріалів роботи і що ні цей рукопис, ні інші, які мають по суті аналогічний контент під їх авторством, не були опубліковані та не розглядаються для публікації в інших виданнях.
Автори рукописів, що повідомляють вихідні дані або систематичні огляди, повинні надавати доступ до заяви даних щонайменше від одного автора, частіше основного. Якщо потрібно, автори повинні бути готові надати дані і повинні бути готові в повній мірі співпрацювати в отриманні та наданні даних, на підставі яких проводиться оцінка та рецензування рукописи редактором / членами редколегії журналу.
Роль відповідального учасника.
Основний автор (або призначений відповідальний автор) буде виступати від імені всіх співавторів статті в якості основного кореспондента при листуванні з редакцією під час процесу її подання та розгляду. Якщо рукопис буде прийнята, відповідальний автор перегляне відредагований машинописний текст і зауваження рецензентів, прийме остаточне рішення щодо корекції і можливості публікації представленої рукописи в засобах масової інформації, федеральних агентствах і базах даних. Він також буде ідентифікований як відповідальний автор в опублікованій статті. Відповідальний автор несе відповідальність за подтверждленіе остаточного варіанта рукопису. Відповідальний автор несе також відповідальність за те, щоб інформація про конфлікти інтересів, була точною, актуальною і відповідала даним, наданим кожним співавтором.Відповідальний автор повинен підписати форму авторства, що підтверджує, що всі особи, які внесли істотний внесок, ідентифіковані як автори і що отримано письмовий дозвіл від кожного учасника щодо публікації представленої рукописи.
