As formas graves de infecção por SARS-CoV-2 apresentam-se clinicamente com múltiplos fenótipos, mimetizando inclusive a síndrome de disfunção múltipla de órgãos (SDMO) decorrente da sepse pediátrica, de forma aguda ou tardia. A sepse constitui um grave problema de saúde pública em todo o mundo, permanecendo como uma das principais causas de óbito em crianças. O objetivo deste estudo foi avaliar se os níveis admissionais e após 72 horas de seguimento de citocinas (IL-2/IL-4/IL-6/IL-10/IL-17A/IFN-γ/TNF-α) e estresse oxidativo (TEAC/TBARS/GSH) estavam associados a mortalidade intra-hospitalar em pacientes internados em UTIP com SMDO de origem viral (SARS-CoV-2) e bacteriana exclusiva. Realizou-se um estudo observacional prospectivo com amostragem de conveniência durante o período de maio de 2020 a dezembro de 2023. Os dados clínicos e laboratoriais foram coletados de prontuários eletrônicos do serviço de medicina intensiva pediátrica da Fundação Santa Casa de Misericórdia do Pará (FSCMPA) e anotados em ficha clínica específica. Amostras de sangue foram coletadas, identificadas, processadas e armazenadas para exames laboratoriais e análise de biomarcadores, com armazenamento em tubos criogênicos a -80oC até o processamento final. Os pacientes foram classificados e alocados aleatoriamente em grupo 1 - pacientes com confirmação diagnóstica de COVID-19 e sem critérios de SDMO; grupo 2, pacientes com confirmação diagnóstica de COVID-19 e com critérios de SMDO e grupo 3: pacientes com critérios de SMDO por agente bacteriano exclusivo (ausência de teste molecular positivo para SARS CoV-2 ou outro agente viral e presença de agente bacteriano único em hemocultura). O desfecho clínico primário foi mortalidade intra-hospitalar no 28o dia de internação. Secundariamente avaliou-se tempo de permanência no hospital e na UTIP e dias-livre de ventilação mecânica invasiva (VMI). Foram incluídos 62 pacientes no estudo. Estes foram divididos em: 22 no grupo 1, 20 no grupo 2 e 20 pacientes no grupo 3. A taxa de mortalidade intra-hospitalar no 28o dia foi de 10 óbitos , 50%, em ambos os grupos 2 e 3. Os principais achados laboratoriais encontrados neste estudo foram: a elevação marcada de PCR e dímero D, hiperferritinemia e linfopenia. A avaliação da correlação entre níveis de citocinas e estresse oxidativo e os biomarcadores de função orgânica evidenciaram maior interação com biomarcadores de função hepática (albumina), reagentes de fase aguda (PCR), marcadores da coagulação (dímero D e INR) e células de linhagem sanguínea (plaquetas e linfócitos). A correlação entre os biomarcadores e os índices derivados ocorreram com PCR/albumina e NLR. Os pacientes do grupo 2 tiveram níveis mais elevados de INF-ɣ, TNF-α, IL-2 na admissão, além de IL-17 A no D1 e D3, em comparação com os outros grupos. O grupo 2 teve tempo de sobrevida com média de 35 dias (DP 2,95) , enquanto no grupo 3 a média foi de 13 dias (DP 0,98). Os principais achados deste estudo sugerem que níveis reduzidos de GSH plasmática em pacientes do grupo 2 e 3 associaram-se com maior chance de morte 19% e 65%, respectivamente, quando comparados aos pacientes do grupo 1.