Arq Bras CardiolabcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBCpxGbNgtjcq5m7JhgSMbMC7mS0066-782X2019001000783S0066-782X201900501810210.5935/abc.20190187Case ReportMyocarditis Following Recent Chikungunya and Dengue Virus Coinfection: A Case Report0000-0002-8978-9903FariasLuís Arthur Brasil Gadelha1BeserraFrancisca Lillyan Christyan Nunes1FernandesLucas1TeixeiraAnderson Alesxander Rodrigues1FerragutJuliana Mandato2GirãoEvelyne Santana3PiresRoberto da JustaNeto34Universidade Federal do Ceará (UFC)Faculdade de MedicinaFortalezaCEBrazilUniversidade Federal do Ceará (UFC) - Faculdade de Medicina, Fortaleza, CE - BrazilHospital São CarlosTerapia IntensivaFortalezaCEBrazilHospital São Carlos - Terapia Intensiva, Fortaleza, CE - BrazilHospital São José de Doenças InfecciosasFortalezaCEBrazilHospital São José de Doenças Infecciosas, Fortaleza, CE - BrazilUniversidade Federal do CearáFaculdade de MedicinaDepartamento de Saúde ComunitáriaFortalezaCEBrazilFaculdade de Medicina da Universidade Federal do Ceará - Departamento de Saúde Comunitária, Fortaleza, CE - BrazilMailing Address: Luís Arthur Brasil Gadelha Farias, Universidade Federal do Ceará (UFC) - Faculdade de Medicina - Rua Juazeiro do Norte, Postal Code 60165-110, Meireles, Fortaleza, CE - Brazil. E-mail: luisarthurbrasilk@hotmail.com
Author contributions
Conception and design of the research: Farias LABG, Beserra FLCN, Fernandes L, Teixeira AAR, Girão ES, Pires Neto RJ; Acquisition of data: Farias LABG, Beserra FLCN, Fernandes L, Teixeira AAR, Ferragut JM, Pires Neto RJ; Analysis and interpretation of the data: Ferragut JM, Girão ES, Pires Neto RJ; Statistical analysis: Pires Neto RJ; Writing of the manuscript: Farias LABG, Beserra FLCN, Fernandes L, Teixeira AAR, Pires Neto RJ; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Ferragut JM, Girão ES, Pires Neto RJ.
Potential Conflict of Interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
230920191020191134783786300620180610201817102018This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.KeywordsMyocarditisCoinfectionDengueChikungunya VirusIntroduction
Dengue virus (DENV) and chikungunya virus (CHIKV) are arboviruses that cause ongoing epidemics in several countries of Latin America. DENV belongs to the Flaviviridae family and CHIKV is an alphavirus of the Togaviridae family. Both viruses are transmitted by mosquitoes of the genus Aedes (mainly Aedes aegypti and Aedes albopictus) and during the acute phase they may cause similar nonspecific febrile syndromes that can progress to severe or debilitating conditions.1,2
DENV infection has been endemic in Brazil since the 1980's. However, CHIKV is an emergent agent. Autochthonous transmission was first detected in September 2014 in the city of Oiapoque, Amapá state. Since then, there have been thousands of autochthonous cases in the country.3 A total of 38,499 and 277,882 cases of suspected CHIKV infection were reported by the national surveillance system in 2015 and 2016, respectively. In 2017, a total of 185,369 suspected cases were reported until December 9. Ceará (1,271 cases/100,000 inhabitants) and Roraima (789 cases/100,000 inhabitants) have the highest incidence among the Brazilian Federation states.4 Coinfections with these two viruses have been reported and the overall effect on the heart is still unknown.5-7 There have been some reports of myopericarditis following DENV and CHIKV infection, but this manifestation in coinfected patients is rare and few data are available.8-10
The aim of this report is to present a case of a young and immunocompetent man with myocarditis, following a recent DENV and CHIKV coinfection. We discuss the clinical course and laboratory abnormalities of this rare condition, along with its successful management in an infectious disease specialized center, highlighting the importance of being aware of this condition in developing countries endemic for DENV and CHIKV.
Case report
The patient was a 28-year-old male, resident in Fortaleza, Ceará State and was admitted in the emergency room of São José Hospital of Infectious Diseases in May 2017. The symptoms had started 5 days prior to admission with fever, adynamia, myalgia, and worsening of general condition. He denied retroorbital pain, bleeding phenomena or abdominal pain. He had taken no medications in the previous year and had not traveled outside of Brazil. There was no previous history of cardiopathies.
Upon the initial examination, the Glasgow Coma Scale (GCS) score of the patient was E4 V5 M6. He had a heart rate of 120 beats per minute and had hypotension (70/40 mm of Hg). There was no heart murmur or pericardial rub and his pulmonary examination was unremarkable. The skin showed no rashes, and there were no petechiae or jaundice.
The electrocardiogram (EKG) showed supraventricular tachycardia (230 bpm) not responsive to intravenous adenosine. An electric cardioversion was performed and successfully restored the normal heart rhythm. A new EKG was performed showing ST elevation with upper concavity and PR segment depression in DII, DIII and aVF, such as ST depression in V1 and aVR. The patient was then admitted to the intensive care unit. His laboratory parameters are described in Table 1. A first transthoracic echocardiogram revealed an altered left ventricular ejection fraction (EF) (43%), left ventricular hypercontractility, and mild bilateral pericardial and pleural effusions (Figure 1). After 5 days, a new echocardiogram was performed, revealing a 36.4% EF, as well as diffuse hypokinesia and moderate pericardial effusion.
Laboratory results during hospital stay of a patient with myocarditis and coinfection with dengue virus and Chikungunya virus
Characteristic
Day 1
Day 2
Day 3
Day 4
Day 5
Day 6
Day 7
Day 8
Day 9
Day 10
Day 11
Hemoglobin, g/dL
18.6
17.2
15.7
15.4
14.4
13.6
12.6
12.9
12.7
14.1
13.9
Hematocrit, %
WBC count, x103/mm3
12.5
17.4
19.6
18
14
11.1
9.4
8.1
6
6.1
6.7
Polymorphs, %
Lymphocytes, %
Lymphocyte count, x109/L
1.5
1.57
1.76
1.26
1.4
1.78
1.22
1.37
1.45
1.83
2.29
Platelet count, x109/l
135
122
158
177
182
169
160
156
164
199
207
Creatinine level, mg/dL
1.51
1.65
1.52
1.69
1.42
1.32
1.23
1.29
1.04
1.02
1.23
CRP levels, mg/dl
0.89
0.99
0.45
0.35
0.25
0.43
0.53
0.52
0.31
0.21
0.14
Serum Lactate level mmol/l
11.4
4.5
2.4
NT-proBNP, pg/mL
32692
20858
14543
13832
LDH, IU/L
522
1371
360
ESR, mm
3
2
CK level, U/L
1306
347
Troponin I, ng/mL
1.05
0.5
0.47
INR
1.56
1.73
1.51
1.26
1.19
1.14
1.12
WBC: White Blood Cell; CRP: C - Reactive Protein; NT-proBNP: N-Terminal Pro-Brain Natriuretic Peptide; LDH: Lactate Dehydrogenase; ESR: Erythrocyte Sedimentation Rate; CK level: Creatine Kinase level; INR: International Normalized Ratio.
Transthoracic echocardiogram with altered left ventricular ejection fraction (36.39%), left ventricular hypercontractility, and mild bilateral pericardial effusion (A-D). E-H shows a second transthoracic echocardiogram with ejection fraction of 70%. DP and LP: pericardial effusion. RV: right ventricle; LV: left ventricle; RA: right atrium; LA: left atrium; EF: ejection fraction.
Dobutamine (2.9 mcg/Kg/min) IV was initiated and maintained for 4 days and a single dose of 400 mg of hydrocortisone IV was administered. Treatments with immunoglobulin IV or colchicine were not considered. Paired blood cultures were negative for pyogenic agents. Antibiotics were not used.
Serologies for coxsackie virus, rubella, Chagas disease, human immunodeficiency virus, cytomegalovirus, Epstein-Barr virus (EBV), toxoplasmosis, hepatitis B virus and hepatitis C virus were negative. The patient’s serum samples were tested and found to be ELISA-IgM positive and ELISA-IgG positive for DENV and ELISA-IgM positive for CHIKV. The DENV NS1 antigen test yielded a negative result. There was a good response to therapy and the patient progressed with gradual improvement until recovery of ventricular function. After 11 days, a last echocardiogram showed an EF of 70% and persistence of pericardial effusion. The patient was discharged from the hospital 11 days after admission. Table 1 shows laboratory results during hospital stay.
Discussion
Typical clinical manifestations of acute CHIKV infection are fever, headache, polyarthralgia/polyarthritis, myalgia, rash, and fatigue.11 Atypical manifestations have also been described, affecting the cardiovascular, nervous, ocular, cutaneous, and other systems.6,12-14 The clinical spectrum of chikungunya heart disease ranges from asymptomatic ECG alterations to potentially lethal cardiac complications.6
The manifestations of acute DENV infection are very similar to those of CHIKV, with a lower prevalence for joint manifestations.15 Heart involvement in DENV infection is not uncommon. Cardiac manifestations can vary widely, from silent disease to severe myocarditis resulting in death.7 Arora et al.7 studying 120 patients with DENV found 37.5% of patients with cardiac manifestation in the form of myocarditis and 5% with rhythm disturbance, with AV block being the most common.16
The specific viral diagnosis is commonly made through ELISA, a specific serological test.11,15 In cases of DENV, secretion of the NS1 non-structural viral protein from infected cells makes an early diagnosis possible. NS1 protein can be detected in blood and tissue samples within 9 days of the onset of fever.15
There is a low probability that the patient had an isolated viral infection since both viruses are part of different viral families, thus considerably reducing the cross-reaction probability. Kam et al.17 found that 6% of DENV-infected patients had antibodies that were cross-reactive to CHIKV.17 Although they share the same vector, CHIKV is part of the Togaviridae family, while DENV is part of the Flaviviridae family.
Heart disease associated with arboviruses has no specific treatment and may be a self-limited condition. Thus, quick supportive therapy to prevent further cardiac function loss and cardiogenic shock is still the most recommended management.6 There is also evidence that IV hydrocortisone may be helpful to accomplish full recovery in DENV myocarditis18 but there is yet no consensus about whether this drug should be used in this setting or if it has a real impact on recovery and mortality rates, even more in cases of combined arbovirus infection. Although arbovirus myocarditis is an acute condition, most patients persist chronically with cardiac disease, such as chronic heart failure and ECG T-wave changes.16,19 The role of coinfection in the severity of arbovirus cardiac manifestations is not currently known, but studies regarding other symptoms showed that it might contribute to a more severe disease.6,7,20 It is also noteworthy that the herein described myocarditis may have been caused solely by the CHIKV, since the NS1 protein test yielded a negative result. It is also important to note that the DENV IgM may be positive from 139 up to 179 days, respectively for secondary and primary infections.21
The present study has limitations. Polymerase chain reaction (PCR) was not available for the etiological diagnosis. The degree of myocardial impairment was not assessed by Magnetic Resonance Imaging (MRI). Although reported by other authors,8,9 MRI was not available at our center.
Conclusion
The case presented herein suggests that DENV and CHIKV coinfection may result in myocarditis, which can be severe and may be possibly reverted with supportive therapy and correct management of cardiac function. Nevertheless, the correct etiopathogenesis of the cardiac disorder is undefined and the disease may be caused solely by either the DENV or CHIKV virus. It is important to be aware of this possible complication of arboviruses mainly in endemic areas.
Sources of Funding
There were no external funding sources for this study.
Study Association
This study is not associated with any thesis or dissertation work.
Ethics approval and consent to participate
This study was approved by the Ethics Committee of the Hospital de São José de Doenças Infecciosas under the protocol number 2.405.527. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013.
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E-mail: luisarthurbrasilk@hotmail.com
Contribuição dos autores
Concepção e desenho da pesquisa: Farias LABG, Beserra FLCN, Fernandes L, Teixeira AAR, Girão ES, Pires Neto RJ; Obtenção de dados: Farias LABG, Beserra FLCN, Fernandes L, Teixeira AAR, Ferragut JM, Pires Neto RJ; Análise e interpretação dos dados: Ferragut JM, Girão ES, Pires Neto RJ; Análise estatística: Pires Neto RJ; Redação do manuscrito: Farias LABG, Beserra FLCN, Fernandes L, Teixeira AAR, Pires Neto RJ; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Ferragut JM, Girão ES, Pires Neto RJ.
Potencial conflito de interesses
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O vírus da dengue (DENV) e o vírus da Chikungunya (CHIKV) são arbovírus que causam epidemias contínuas em vários países da América Latina. O DENV pertence à família Flaviviridae e CHIKV é um alphavirus da família Togaviridae. Ambos os vírus são transmitidos por mosquitos do gênero Aedes (principalmente Aedes aegypti e Aedes albopictus) e, durante a fase aguda, podem causar síndromes febris inespecíficas semelhantes, que podem evoluir para quadros graves ou debilitantes.1,2
A infecção por DENV é endêmica no Brasil desde os anos 80. No entanto, o CHIKV é um agente emergente. A transmissão autóctone foi detectada pela primeira vez em setembro de 2014 na cidade de Oiapoque, no estado do Amapá. Desde então, houve milhares de casos autóctones no país.3 Um total de 38.499 e 277.882 casos de suspeita de infecção por CHIKV foram relatados no sistema nacional de vigilância em 2015 e 2016, respectivamente. Em 2017, foram notificados 185.369 casos suspeitos até 9 de dezembro. O estado do Ceará (1.271 casos/100.000 habitantes) e o estado de Roraima (789 casos/100.000 habitantes) têm a maior incidência entre os estados da Federação Brasileira.4 Coinfecções com esses dois vírus têm sido relatadas e o efeito global no coração ainda é desconhecido.5-7 Existem alguns relatos de miopericardite após infecção por DENV e CHIKV, mas essa manifestação em pacientes coinfectados é rara, sendo poucos os dados disponíveis.8-10
O objetivo deste relato é apresentar o caso de um jovem imunocompetente com miocardite após uma recente coinfecção por DENV e CHIKV. Discutimos o curso clínico e as anormalidades laboratoriais dessa condição rara, juntamente com o seu manejo bem-sucedido em um centro especializado em doenças infecciosas, destacando a importância de estar ciente dessa condição em países em desenvolvimento endêmicos para DENV e CHIKV.
Relato de caso
Paciente do sexo masculino, 28 anos, residente em Fortaleza, Ceará, internado no pronto-socorro do Hospital São José de Doenças Infecciosas em maio de 2017. Os sintomas começaram 5 dias antes da internação, com febre, adinamia, mialgia e agravamento do estado geral. Ele negou ter dor retro-orbital, fenômenos hemorrágicos ou dor abdominal. O paciente não havia tomado medicamentos no último ano e não havia viajado para fora do Brasil. Não havia histórico prévio de cardiopatias.
No exame inicial, o escore na Escala de Coma de Glasgow (GCS) do paciente foi E4 V5 M6. Ele apresentava uma frequência cardíaca de 120 batimentos por minuto e tinha hipotensão (70/40 mm de Hg). Não havia sopro cardíaco ou atrito pericárdico, e o exame pulmonar não mostrou alterações. A pele não apresentava erupções e não havia petéquias ou icterícia.
O eletrocardiograma (ECG) mostrou taquicardia supraventricular (230 bpm) não responsiva à adenosina endovenosa. Uma cardioversão elétrica foi realizada, restaurando com sucesso o ritmo cardíaco normal. Um novo ECG foi realizado mostrando elevação do segmento ST com concavidade superior e depressão do segmento PR em DII, DIII e aVF, bem como depressão do segmento ST em V1 e aVR. Em seguida o paciente foi internado em uma unidade de terapia intensiva. Seus parâmetros laboratoriais são descritos na Tabela 1. Um primeiro ecocardiograma transtorácico revelou uma fração de ejeção (FE) do ventrículo esquerdo alterada (43%), hipercontratilidade ventricular esquerda e derrame pericárdico e pleural bilateral leve (Figura 1). Após 5 dias, foi realizado novo ecocardiograma, revelando FE de 36,4%, hipocinesia difusa e derrame pericárdico moderado.
Resultados laboratoriais durante a internação de um paciente com miocardite e coinfecção com o vírus da dengue e vírus Chikungunya
Característica
Dia 1
Dia 2
Dia 3
Dia 4
Dia 5
Dia 6
Dia 7
Dia 8
Dia 9
Dia 10
Dia 11
Hemoglobina, g/dL
18,6
17,2
15,7
15,4
14,4
13,6
12,6
12,9
12,7
14,1
13,9
Hematócrito, %
Contagem de leucócitos, x103/mm3
12,5
17,4
19,6
18
14
11,1
9,4
8,1
6
6,1
6,7
Polimorfos, %
Linfócitos, %
Contagem de linfócitos, x109/L
1,5
1,57
1,76
1,26
1,4
1,78
1,22
1,37
1,45
1,83
2,29
Contagem de plaquetas, x109/L
135
122
158
177
182
169
160
156
164
199
207
Nível de creatinina, mg/dL
1,51
1,65
1,52
1,69
1,42
1,32
1,23
1,29
1,04
1,02
1,23
Níveis de PCR, mg/dL
0,89
0,99
0,45
0,35
0,25
0,43
0,53
0,52
0,31
0,21
0,14
Nível de Lactato no soro mmol/L
11,4
4,5
2,4
NT-proBNP, pg/ml
32692
20858
14543
13832
LDH, UI/L
522
1371
360
VHS, mm
3
2
Nível de CK, U/L
1306
347
Troponina I, ng/mL
1,05
0,5
0,47
INR
1,56
1,73
1,51
1,26
1,19
1,14
1,12
PCR: Proteína C-Reativa; NT proBNP: N-Terminal Pro-Brain Natriuretic Peptide; LDH: Lactato Desidrogenase; VHS: Velocidade de Hemossedimentação; CK: Creatina Quinase; INR: International Normalized Ratio.
Ecocardiograma transtorácico com fração de ejeção do ventrículo esquerdo alterada (36,39%), hipercontratilidade ventricular esquerda e derrame pericárdico bilateral discreto (A-D). As imagens E-H mostram um segundo ecocardiograma transtorácico com fração de ejeção de 70%. DP e LP: derrame pericárdico. VD: ventrículo direito; VE: ventrículo esquerdo; AD: átrio direito; AE: átrio esquerdo; FE: fração de ejeção.
A administração IV de Dobutamina (2,9 mcg/Kg/min) foi iniciada e mantida por 4 dias, junto com uma dose única IV de 400 mg de hidrocortisona. Tratamentos com imunoglobulina IV ou colchicina não foram considerados. Hemoculturas pareadas foram negativas para agentes piogênicos. Antibióticos não foram utilizados.
As sorologias para o vírus Coxsackie, rubéola, doença de Chagas, vírus da imunodeficiência humana, citomegalovírus, vírus de Epstein-Barr (EBV), toxoplasmose, vírus da hepatite B e vírus da hepatite C foram negativas. As amostras de soro do paciente foram testadas e os resultados foram ELISA-IgM positivo e ELISA-IgG positivo para DENV e ELISA-IgM positivo para CHIKV. O teste do antígeno DENV NS1 apresentou resultado negativo. Houve uma boa resposta à terapia e o paciente evoluiu com melhora gradual até recuperação da função ventricular. Após 11 dias, um último ecocardiograma mostrou FE de 70% e persistência de derrame pericárdico. O paciente recebeu alta do hospital 11 dias após a hospitalização. A Tabela 1 mostra os resultados laboratoriais durante a internação hospitalar.
Discussão
As manifestações clínicas típicas da infecção aguda por CHIKV são febre, dor de cabeça, poliartralgia/poliartrite, mialgia, erupção cutânea e fadiga.11 Manifestações atípicas também têm sido descritas afetando os sistemas cardiovascular, nervoso, ocular, cutâneo e outros.6,12-14 O espectro clínico da doença cardíaca causada pelo vírus Chikungunya varia de alterações eletrocardiográficas assintomáticas a complicações cardíacas potencialmente letais.6
As manifestações da infecção aguda pelo DENV são muito semelhantes às da CHIKV, com menor prevalência de manifestações articulares.15 O envolvimento do coração na infecção por DENV não é incomum. As manifestações cardíacas podem variar muito, desde doença silenciosa até miocardite grave, resultando em morte.7 Arora et al.,16 estudando 120 pacientes com DENV, encontraram 37,5% dos indivíduos com manifestação cardíaca na forma de miocardite e 5% com distúrbio do ritmo cardíaco, sendo o bloqueio AV a manifestação mais comum.16
O diagnóstico viral específico é comumente feito através do teste ELISA, um teste sorológico específico.11,15 Nos casos de DENV, a secreção da proteína não-estrutural NS1 das células infectadas torna o diagnóstico precoce possível. A proteína NS1 pode ser detectada em amostras de sangue e tecidos no período de 9 dias após o início da febre.15
Há uma baixa probabilidade de o paciente apresentar uma infecção viral isolada, já que ambos os vírus fazem parte de diferentes famílias virais, assim reduzindo consideravelmente a probabilidade de reação cruzada. Kam et al.,17 descobriram que 6% dos pacientes infectados com DENV apresentavam anticorpos que eram reativos de forma cruzada com o CHIKV.17 Embora compartilhem o mesmo vetor, o CHIKV faz parte da família Togaviridae, enquanto o DENV faz parte da família Flaviviridae.
A doença cardíaca associada a arbovírus não possui tratamento específico, e pode ser uma condição autolimitada. Portanto, a terapia de suporte rápido para evitar perda adicional da função cardíaca e choque cardiogênico ainda é o tratamento mais recomendado.6 Há também evidências de que a hidrocortisona IV pode ser útil para obter a recuperação total da miocardite por DENV,18 mas ainda não há consenso sobre se esse fármaco deve ser utilizado nesse cenário ou se ele tem um impacto real nas taxas de recuperação e mortalidade, ainda mais nos casos de infecção combinada por arbovírus. Embora a miocardite por arbovírus seja uma condição aguda, a maioria dos pacientes permanecem com doença cardíaca crônica, como insuficiência cardíaca crônica e alterações da onda T no ECG.16,19 O papel da coinfecção na gravidade das manifestações cardíacas do arbovírus não é conhecido atualmente, mas estudos sobre outros sintomas mostraram que isso pode contribuir para uma doença mais grave.6,7,20 Também é relevante notar que a miocardite descrita aqui pode ter sido causada apenas pelo CHIKV, uma vez que o teste da proteína NS1 apresentou resultado negativo. Também é importante notar que o IgM do DENV pode ser positivo por 139 até 179 dias, respectivamente, para infecções secundárias e primárias.21
O presente estudo tem limitações. A Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) não estava disponível para o diagnóstico etiológico. O grau de comprometimento miocárdico não foi avaliado por ressonância magnética (RM). Embora relatada por outros autores,8,9 a RM não estava disponível em nosso centro.
Conclusão
O caso aqui apresentado sugere que a coinfecção por DENV e CHIKV pode resultar em miocardite, que pode ser grave e possivelmente revertida com terapia de suporte e manejo correto da função cardíaca. No entanto, a etiopatogenia correta do distúrbio cardíaco é indefinida, e a doença pode ser causada exclusivamente pelo vírus DENV ou CHIKV. É importante estar ciente dessa possível complicação dos arbovírus, principalmente em áreas endêmicas.
Fontes de financiamento
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Vinculação acadêmica
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Aprovação ética e consentimento informado
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital de São José de Doenças Infecciosas sob o número de protocolo 2.405.527. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013.