Abstract

BACKGROUND: Multisystem Inflammatory Syndrome in Children (MIS-C) is a rare but severe illness associated with SARS-CoV-2 infection. A dysregulated immune response is recognized as the main pathogenic mechanism. Previous studies demonstrated the presence of SARS-CoV-2 RNA in faeces of almost one-third of patients with COVID-19, while data are currently missing about MIS-C.
OBJECTIVES: to evaluate faecal sample positivity to SARS-CoV-2 in MIS-C and to compare the positivity rate between MIS-C and COVID-19 hospitalised children. 
DESIGN: observational descriptive study with prospective patient enrollment.
SETTING AND PARTICIPANTS: the SARS-CoV-2 positivity was evaluated in stool samples obtained in a prospective series of 63 paediatric patients admitted to Regina Margherita Children’s Hospital (Azienda Ospedaliero Universitaria – Città della Salute e della Scienza, Turin, Northern Italy) with diagnosis of MIS-C (N. 31) or COVID-19 (N. 32), during the first year of pandemic emergency. The real-time reverse transcription polymerase chain reaction (real-time RT-PCR), was performed using a validated kit measuring 3 target SARS-CoV-2 genes: E gene, N gene, and ORF1ab gene
MAIN OUTCOME MEASURES: SARS-CoV-2 stool positivity and concomitant gastrointestinal symptoms.
RESULTS: overall, 16/63 (25%) stool samples revealed the presence of SARS-CoV-2 mRNA. In patients with COVID-19, faecal samples were collected 8 days as median (IQR 7) after the presumed viral exposure and were positive in 12/31 (39%; 95%CI 23.2-56.2); among children with MIS-C, stools were collected 27.5 days as median (IQR 26.25) after presumed contact and the positivity rate was 12.5% (95%CI 4.4-27.0) (4/32). More than 80% of the children with MIS-C presented gastrointestinal symptoms, but the frequency of gastrointestinal symptoms in patients with positive stools for SARS-CoV-2 RNA is not higher than patients tested negative (p=0.092).
CONCLUSIONS: MIS-C patients frequently experienced gastrointestinal symptoms, confirming the intestinal involvement in MIS-C already described in the literature. The presence of SARS-CoV-2 mRNA in faecal samples is confirmed in more than 10% of MIS-C patients and stool positivity was also detected many days after presumed first contact with the virus. This data suggests the possibility of tracing SARS-COV-2 also in faeces for a better description of its circulation and spread in the environment.

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Riassunto

INTRODUZIONE: la sindrome infiammatoria multisistemica in età pediatrica (MIS-C) correlata a SARS-CoV-2 è una manifestazione rara, ma grave e potenzialmente fatale, che è stata descritta in letteratura a partire dall’aprile 2020. La patogenesi non è ancora del tutto chiarita. La tempistica di esordio, a 2-4 settimane dall’infezione acuta da SARS-CoV-2, suggerisce che siano coinvolti meccanismi di tipo immuno-mediato post-infettivo, piuttosto che un meccanismo virale diretto. Numerosi studi precedenti hanno dimostrato la presenza di mRNA di SARS-CoV-2 in un terzo delle feci di bambini affetti da COVID-19, mentre non sono presenti dati su pazienti affetti da MIS-C.
OBIETTIVI: valutare la positività di SARS-CoV-2 su campioni fecali di bambini con diagnosi di MIS-C a confronto con casi pediatrici di COVID-19. 
DISEGNO: studio osservazionale descrittivo con arruolamento prospettico dei pazienti.
SETTING E PARTECIPANTI: la ricerca diretta di SARS-CoV-2 su campioni di feci è stata effettuata in una serie di 63 pazienti pediatrici ricoverati presso l’Ospedale infantile Regina Margherita dell’Azienda ospedaliero-universitaria Città della Salute e della Scienza di Torino con diagnosi di MIS-C (n. 31) o COVID-19 (n. 32) durante il primo anno di emergenza pandemica. La positività a SARS-CoV-2 è stata valutata con test molecolare real-time (Reverse Transcription and Polymerase Chain Reaction, RT-PCR) utilizzando un kit validato e valutando la presenza di tre geni target di SARS-CoV-2: gene E, gene N e gene ORF1ab. 
PRINCIPALI MISURE DI OUTCOME: positività delle feci a mRNA di SARS-CoV-2 e presenza di sintomi gastrointestinali (dolore addominale, diarrea, nausea e/o vomito).
RISULTATI: la ricerca dei geni di SARS-CoV-2 nelle feci con RT-PCR ha messo in evidenza positività in 16/63 (25%) campioni raccolti. Nei pazienti con COVID-19, i campioni fecali sono stati raccolti 8 giorni (mediana, IQR 7) dopo la presunta esposizione al virus e sono risultati positivi nel 39% (IC95% 23.2-56.2) dei casi (12/31); nei pazienti con MIS-C, le feci sono state raccolte 27,5 giorni (mediana, IQR 26,25) dopo il presunto contatto e il tasso di positività è stato del 12,5% (IC95% 4,4-27,0) (4/32). La presenza di sintomi gastrointestinali è stata osservata in più dell’80% dei pazienti affetti da MIS-C, ma non risulta più frequente nei pazienti con feci positive per SARS-CoV-2 rispetto ai pazienti con feci negative (p=0,092).
CONCLUSIONI: i pazienti con diagnosi di MIS-C hanno sofferto con elevata frequenza di sintomi gastrointestinali, confermando il coinvolgimento intestinale già descritto in letteratura. È confermata la presenza di mRNA di SARS-CoV-2 in più del 10% dei campioni fecali di pazienti affetti da MIS-C, anche dopo numerosi giorni dal presunto contatto con il virus. Questi dati sottolineano l’opportunità di tracciare la presenza del virus anche nelle feci al fine di descriverne meglio la circolazione e la diffusione nell’ambiente. 

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