Coronavirus in children, bio-markers, infection severity and hospitalization

Abstract

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection is typically very mild and often asymptomatic in children. Also, children and adolescents are less susceptible to the infection. Anyway, some children require hospitalization and rarely develop a severe multisystem inflammatory syndrome. Risk factors are widely studied in adults but there are not studies with large databases in children. Regarding IFN signature there is also little knowledge in its behaviour in children. Our goal is to bring new results in these two lines. Using generalized additive models we have found that risk factors in children are different than in adults. Risk factors in adults are comorbid conditions often considered acquired or probably related with unhealthy lifestyle but in children are congenital conditions. There are no significant gender differences in children. SOCS1 (suppressor of cytokine signaling 1) and CIITA (major histocompatibility complex class II transactivator) gene have an inverse relationship between them. We can use SOCS1 y CIITA levels, using a decision tree, to classify cases between mild and severe: low levels of CIITA and high of SOCS1 are related with severe cases. Finally, we observed that CIITA levels are higher in children than in adults. This could provide children protection against the infection and could open a new research line for treatments.

La infección por coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo 2 (SARS-CoV-2) suele ser muy leve y a menudo asintomática en los niños. Además, los niños y adolescentes son menos susceptibles a la infección. De todos modos, algunos niños requieren hospitalización y rara vez desarrollan un síndrome inflamatorio multisistémico grave. Los factores de riesgo están ampliamente estudiados en adultos pero no hay estudios con grandes bases de datos en niños. En cuanto a la firma del IFN también hay poco conocimiento en su comportamiento en niños. Nuestro objetivo es aportar nuevos resultados en estas dos líneas. Utilizando modelos aditivos generalizados hemos encontrado que los factores de riesgo en los niños son diferentes a los de los adultos. Los factores de riesgo en los adultos son condiciones comórbidas que a menudo se consideran adquiridas o probablemente relacionadas con un estilo de vida poco saludable, pero en los niños son condiciones congénitas. No hay diferencias significativas de género en los niños. Los genes SOCS1 (supresor de la señalización de citoquinas 1) y CIITA (transactivador del complejo mayor de histocompatibilidad de clase II) tienen una relación inversa entre ellos. Podemos utilizar los niveles de SOCS1 y CIITA, mediante un árbol de decisión, para clasificar los casos entre leves y graves: niveles bajos de CIITA y altos de SOCS1 están relacionados con casos graves. Finalmente, observamos que los niveles de CIITA son más altos en los niños que en los adultos. Esto podría proporcionar a los niños protección contra la infección y podría abrir una nueva línea de investigación para los tratamientos.

La infecció per coronavirus de la síndrome respiratòria aguda sever 2 (SARS-CoV-2) sol ser molt lleu i sovint asimptomàtica en els nens. A més, els nens i adolescents són menys susceptibles a la infecció. De totes maneres, alguns nens requereixen hospitalització i rares vegades desenvolupen una síndrome inflamatòria multisistèmica greu. Els factors de risc estan àmpliament estudiats en adults però no hi ha estudis amb grans bases de dades en nens. Quant a la signatura del IFN també hi ha poc coneixement en el seu comportament en nens. El nostre objectiu és aportar nous resultats en aquestes dues línies. Utilitzant models additius generalitzats hem trobat que els factors de risc en els nens són diferents als dels adults. Els factors de risc en els adults són condicions comórbidas que sovint es consideren adquirides o probablement relacionades amb un estil de vida poc saludable, però en els nens són condicions congènites. No hi ha diferències significatives de gènere en els nens. Els gens SOCS1 (supresor de la senyalització de citocines 1) i CIITA (transactivador del complex major d'histocompatibilitat de classe II) tenen una relació inversa entre ells. Podem utilitzar els nivells de SOCS1 i CIITA, mitjançant un arbre de decisió, per a classificar els casos entre lleus i greus: nivells baixos de CIITA i alts de SOCS1 estan relacionats amb casos greus. Finalment, observem que els nivells de CIITA són més alts en els nens que en els adults. Això podria proporcionar als nens protecció contra la infecció i podria obrir una nova línia de recerca per als tractaments.