Не ПЦРом единым. Как не пропустить опасные осложнения COVID-19
Часто осложнения COVID-19 опаснее самой инфекции, и большинство летальных исходов при коронавирусной инфекции связаны именно с осложнениями. Учитывая стремительное ухудшение эпидемиологической обстановки, постоянные мутации вируса и увеличение случаев тяжелого течения COVID-19 даже среди молодых людей, чтобы спасать жизни, необходимо действовать очень быстро. В большинстве случаев развитие осложнений можно предотвратить, если вовремя на них отреагировать и выработать индивидуальную стратегию медицинского сопровождения. А спрогнозировать тяжелое течение и вовремя принять необходимые лечебные меры поможет лабораторная диагностика.
SARS-CoV 2 затрагивает не только легкие – под ударом весь организм. Осложнения COVID-19 проявляются в виде поражения сердца и сосудов, мозга, печени и почек, системы кроветворения, а новый штамм «Дельта» почти в 15% случаев затрагивает еще и ЖКТ. Особо опасны изменения в системе гемостаза, воспалительные процессы в органах и системах, а также присоединение бактериальной инфекции. Поэтому жизненно важно контролировать состояние не только легких, но оценивать изменения биохимических и гематологических маркеров, параметров гемостаза и лабораторных предикторов острого воспаления.
Для оценки степени поражения самых уязвимых органов и систем в ДІЛА доступны следующие комплексные исследования:
Комплексы помогут обнаружить специфические биологические маркеры развития осложнений и снизить вероятность их появления.
В программу «Оценка состояния организма при COVID-19, минимальный» входит исследования наиболее важных показателей:
Таким образом, лабораторные комплексы от ДІЛА помогут определить общее состояние как системы кроветворения, так и других органов и систем организма, выявить острые воспалительные процессы, контролировать развитие дыхательной недостаточности и септических осложнений у пациентов с диагностированным COVID-19. Маркеры, входящие в состав программ, также позволят диагностировать обменные нарушения, развитие полиорганной недостаточности, наличие процессов тромбообразования.
Самые опасные осложнения
Несмотря на то, что COVID-19 является, прежде всего, инфекцией дыхательных путей, опыт борьбы с SARS-COV-2 во всем мире указывает, что COVID-19 – заболевание системное, затрагивающее не только легкие, но также сердечно-сосудистую, нервную, кроветворную, пищеварительную, иммунную и эндокринную системы.
Большинство этих осложнений проявляются характерными изменениями биохимических маркеров – С-реактивного белка, ферритина и Д-димера, а также изменениями коагулограммы и результатов общего анализа крови. Рассмотрим эти маркеры подробнее.
Лабораторные предикторы осложнений
Воспаления и «цитокиновый шторм». В ответ на инфицирование SARS-CoV-2 запускается реакция макрофагов, которые провоцируют воспалительный процесс. Воспаление проявляется повышением уровня специфических маркеров:
На фоне воспалительных процессов и «цитокинового шторма» развивается прогрессирующая полиорганная недостаточность, поэтому расширенные комплексы дополнительно включают определение уровней креатинина, АСТ, АЛТ, общего билирубина и лактатдегидрогеназы (ЛДГ), а также тропонина I и прокальцитонина:
Также диагностическую ценность имеет определение концентрации интерлейкина IL-6 – противовоспалительного цитокина, являющегося главным участником цитокинового шторма. Интерлейкин-6 – чувствительный маркер острых системных воспалений, который поможет вовремя выявить повышенный нерегулируемый иммунный ответ организма под воздействием коронавируса (синдром высвобождения цитокинов). Он приводит к повреждению тканей (часто легочной) и органов, тяжелому течению инфекции с возможным летальным исходом. Определение уровня IL-6 показано пациентам с тяжелым течением COVID-19.
Нарушения со стороны системы кроветворения. COVID-19-ассоциированная коагулопатия, которая сопровождается нарушением системы свертываемости крови, может стать причиной почечной недостаточности, ухудшения работы печени, сердца, органов ЖКТ. Страдают также эндокринная и нервная системы. Поэтому мониторинг маркеров коагуляции является важным критерием оценки рисков тромбоэмболических осложнений у пациентов с диагностированным COVID-19.
К этим маркерам относятся:
Систематический контроль параметров гемостаза требуется не только при тяжелом течении COVID-19, но даже в случае отсутствия характерных клинических проявлений инфекции. В совокупности все эти гемостатические изменения могут указывать на опасные формы коагулопатии и предрасположенность к тромбоэмболическим проявлениям.
Для оценки общего состояния всей системы кроветворения в состав всех комплексов также включен развернутый анализ крови. Он позволяет своевременно обнаружить и отследить в динамике опасные состояния:
Изменения гематологических параметров также прогностически опасны.
Как видно, программы содержат множество показателей и предназначены для всесторонней оценки состояния разных органов и систем при диагностированном COVID-19. Оценить полученные результаты может только врач. Поэтому с полученными результатами исследования необходимо обратиться к терапевту или семейному врачу, а если есть отклонения от референсных значений – обратиться немедленно, так как состояния вроде цитокинового шторма опасны для жизни и могут развиваться очень быстро.
Когда и кому проходить исследование?
Комплексы позволяют из одной пробы крови получить все необходимые данные для быстрой оценки состояния организма и определить, входите ли вы в группу риска по развитию осложнений COVID-19.
Исследование рекомендуется пройти в обязательном порядке людям следующих категорий:
Даже если вы не относитесь ни к одной из групп риска и у вас легкое либо среднетяжелое течение коронавирусной инфекции, но вы ощущаете ухудшение самочувствия и состояния (обычно наблюдается на 5-10 день болезни), также рекомендуется пройти обследование. Это необходимо для оценки тяжести состояния, обширности поражений и определения потребности в госпитализации, в том числе экстренной.
Заключение
Тяжелое инфекционное заболевание, вызванное коронавирусом SARS-CoV 2, с эпидемической вспышки в Ухане быстро переросло в пандемию с миллионами летальных случаев и сотнями миллионов зараженных. В Украине и в мире количество больных вновь увеличивается. И, если год назад COVID-19 называли, прежде всего, инфекцией дыхательных путей, то сегодня его рассматривают как системное заболевание, поражающее многие органы и системы.
Наряду с такими факторами риска, как возраст и наличие сопутствующих заболеваний, некоторые лабораторные параметры заблаговременно могут указывать на тяжелое течение COVID-19 и повышенный риск смертности:
Комплексы рекомендуется проходить не только людям из группы риска, но и всем, у кого ПЦР-тест подтвердил инфицирование коронавирусом SARS-COV-2. Маркеры, входящие в состав программы, позволят диагностировать опасные для жизни осложнения и своевременно назначить соответствующую терапию.
Не стоит забывать, что осложнения и последствия COVID-19 могут сохраняться в течение нескольких месяцев, и проявляться в виде постковидного синдрома, диагностика и мониторинг которого также проводится с помощью лабораторных маркеров. Поэтому переболевшим обязательно нужно проверять состояние своего здоровье и вовремя принимать соответствующие меры.
Основные прогностические факторы риска цитокинового шторма у пациентов с COVID-19 (ретроспективное клиническое исследование)
Полный текст
Аннотация
Обоснование. По данным Всемирной организации здравоохранения (WHO Coronavirus Disease), на 31.03.2021 в мире зарегистрировано 127 877 462 подтвержденных случая новой коронавирусной инфекции COVID-19, в том числе 2 796 561 со смертельным исходом. COVID-19 характеризуется широким спектром клинических проявлений — от бессимптомного до быстрого прогрессирования в тяжелую и крайне тяжелую форму. Прогностические биомаркеры раннего выявления лиц из группы высокого риска стали неотложной медицинской необходимостью. Цель исследования — поиск предикторов цитокинового шторма, характеризующего тяжелое течение инфекции COVID-19, создание шкалы риска развития этого осложнения у пациентов для практической работы. Методы. В исследование вошли 458 пациентов с подтвержденной инфекцией COVID-19 и признаками вирусного поражения легких по данным компьютерной томографии. Пациенты разделены на 2 группы: со стабильным течением средней тяжести (n=100) и с прогрессирующим течением средней, тяжелой и крайне тяжелой степени (n=358). Результаты. Установлено, что основными факторами риска развития цитокинового шторма у пациентов с COVID-19 являются концентрация интерлейкина-6 >23 пг/мл, динамика индекса по шкале NEWS ≥0, концентрация ферритина >485 нг/мл, D-димера >2,1, С-реактивного белка >50 мг/л, количество лимфоцитов в крови 9 /л, возраст ≥40 лет. Частота случаев цитокинового шторма коррелирует с увеличением числа факторов риска. Для практического применения шкалы выделены 3 группы риска: у пациентов первой группы (0–1 фактор) риск цитокинового шторма практически отсутствует, во второй группе (2–3 фактора) вероятность шторма составляет 55% (увеличивается в 35,5 раза), в третьей группе (≥4 факторов риска) достигает 96% (увеличивается в 718 раз). Заключение. У пациентов с инфекцией COVID-19 установлены критерии диагностики и контроля цитокинового шторма. Разработанная прогностическая шкала позволяет выделить пациентов с высоким риском развития цитокинового шторма для раннего назначения противовоспалительной терапии.
Ключевые слова
Полный текст
ОБОСНОВАНИЕ
Инфекция COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019), вызываемая коронавирусом SARS-CoV-2, остается глобальной проблемой для всемирного здравоохранения. У большинства людей, инфицированных SARS-CoV-2, болезнь протекает в легкой форме. У части пациентов иммунный ответ становится нерегулируемым, что приводит к тяжелому повреждению легких и проявляется как острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) с последующим развитием острой дыхательной недостаточности, дисфункции внелегочных органов и высокой смертностью. Болезнь COVID-19 обычно связана с повышением уровней воспалительных биомаркеров, цитокинов и хемокинов, особенно при тяжелом течении. Помимо того, часто встречаются лимфоцитопения и нейтрофилия со значительным уменьшением числа CD8+ Т-клеток, CD4+ Т-клеток и естественных клеток-киллеров (natural killer, NK) [1]. Смертность госпитализированных пациентов колеблется от 15 до 20% и выше у нуждающихся в интенсивной терапии [2].
Центральной в патофизиологии COVID-19 является иммунная дисфункция с выраженной неконтролируемой генерализованной системной воспалительной реакцией вследствие усиленной продукции воспалительных цитокинов — цитокиновый шторм (ЦШ). ЦШ сопровождается лихорадкой, цитопенией, гиперферритинемией, аномальными печеночными показателями, коагулопатией и поражением легких (в том числе ОРДС) [3]. При всех этих состояниях интерлейкины (interleukin, IL) 1β, 18, 6 и интерферон гамма (interferon gamma, IF N-γ) являются основными медиаторами гипервоспаления. COVID-19-ассоциированный ЦШ является уникальной формой гипервоспалительной реакции, требующей разработки критериев его установления [4].
Цель исследования — поиск биомаркеров-предикторов ЦШ у пациентов с COVID-19 и создание на их основе прогностической шкалы риска развития ЦШ для использования в повседневной врачебной деятельности.
МЕТОДЫ
Дизайн исследования
Обсервационное клиническое исследование.
Критерии соответствия
Проведен анализ 458 историй болезни пациентов с COVID-19, находившихся на лечении в ГБУЗ «Городская больница № 40» Санкт-Петербурга в период с 18.04.2020 по 21.11.2020, имевших положительный результат теста на наличие РНК SARS-CoV-2 методом амплификации нуклеиновых кислот в полимеразной цепной реакции (ПЦР); клинические проявления и симптомы (лихорадку, общую слабость и недомогание, кашель и одышку); изменения по типу вирусной пневмонии на КТ-изображении легких без внутривенного контрастного усиления (преимущественно двустороннего нижнедолевого, периферического, периваскулярного, мультилобулярного характера; многочисленные периферические уплотнения в виде «матового стекла» округлой формы различной протяженности; уплощение междолькового интерстиция по типу булыжной мостовой, участки консолидации, симптом воздушной бронхограммы и др.) [5].
Методы регистрации исходов
У всех пациентов проводили сбор анамнестических данных с уточнением особенностей течения заболевания; объективный осмотр с оценкой параметров гемодинамики, дыхательной системы (частота дыхательных движений, частота сердечных сокращений, артериальное давление, степень насыщения крови кислородом, SpO2; степень дыхательной недостаточности); оценку по шкале раннего выявления риска у пациентов с внезапными острыми заболеваниями (National Early Warning Score, NEWS), рекомендованной к использованию для пациентов с COVID-19 [6]; компьютерную томографию (КТ) органов грудной клетки с оценкой формы заболевания по четырехзначной шкале (КT- 1, КT-2, КT-3, КT-4); лабораторные исследования (клинический анализ крови; биохимический минимум; определение уровней ферритина, С-реактивного белка, IL-6, лактатдегидрогеназы, D-димера), электрокардиографию; при необходимости использовали дополнительные инструментальные методики.
Статистический анализ
Пороговые уровни для возраста, индекса NEWS и лабораторных данных определяли с помощью метода построения деревьев классификации (Classification Trees) [7].
Относительный риск ЦШ (odds ratio, OR): отношение вероятности развития определенного исхода в группах сравнения изучали путем построения четырехпольной таблицы сопряженности с расчетом стандартной формулы и границ доверительного интервала. При наличии в таблице нулевых значений для расчета использовали поправку Халдейна.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Объекты (участники) исследования
Демографические данные, данные эпидемиологического анамнеза и сопутствующие заболевания пациентов исследуемой когорты представлены в табл. 1.
Таблица 1 / Table 1
Демографические, эпидемиологические и анамнестические данные пациентов
Patients’ demographic, epidemiological and anamnestic data
Показатель
n (%)
Контакт с инфекционными больными
Выезд за пределы места проживания в течение ближайших 14 дней
Наличие у близких родственников проявлений простуды
(лихорадка, кашель, слабость)
Наличие заболеваний в анамнезе:
• ишемическая болезнь сердца
• состояние после инсульта
• состояние после острого инфаркта миокарда
• состояние после оперативного лечения
• ревматоидный артрит и другие аутоиммунные заболевания
• хроническая болезнь почек 3-5 стадий
• хроническая обструктивная болезнь легких
Основные результаты исследования
Распространенность сопутствующих заболеваний у наших пациентов существенно превышает этот показатель у взрослых пациентов с COVID-19 по литературным данным (31% [8]). Высокий процент сочетанной патологии у наших пациентов связан с определенной профилизацией нашего корпуса, а именно с лечением пациентов с тяжелым и крайне тяжелым течением болезни. В отделении реанимации и интенсивной терапии из других отделений и стационаров в связи с прогрессирующим течением COVID-19 переведен 221 (48%) пациент.
При поступлении у пациентов зарегистрированы лихорадка (365; 80%), кашель (329; 72%), одышка (265; 57,86%), боль в мышцах (43; 9,39%), общая слабость (344; 75,11%), головная боль (36; 7,86%), боль в горле (29; 6,33%), насморк, ринорея (46; 10,04%), боль в грудной клетке (51; 11,14%), диарея (34; 7,42%), тошнота и рвота (13; 2,84%), снижение обоняния и вкуса (40; 8,73%). Наличие одного и более симптома заболевания отмечено у 450 (98,25%), КТ-признаков пневмонии — у 458 (100%) пациентов.
Пациенты были разделены на две группы, сравнимые по возрасту. Первую группу составили 100 (21,8%) пациентов с клинико-рентгенологическими особенностями, характеризующими стабильное течение заболевания средней степени тяжести; вторую — 358 (78,2%) человек с прогрессирующим среднетяжелым, тяжелым и крайне тяжелым течением болезни (табл. 2).
Таблица 2 / Table 2
Характеристика тяжести течения заболевания в группах пациентов
Characteristics of the disease severity in different groups of patients
Показатель
1-я группа
2-я группа
Всего
Степень тяжести течения заболевания:
• тяжелая; крайне тяжелая
Форма заболевания по КТ 1–4 при поступлении:
Лечение COVID-19 и его осложнений в 1-й группе включало антибактериальные и противовирусные препараты, профилактику гиперкоагуляции и ДВС-синдрома, симптоматическое лечение, кислородную терапию. Во 2-й группе в соответствии с тяжестью состояния для предупреждения или лечения ЦШ стандартная терапия была дополнена назначением реконвалесцентной патогенредуцированной плазмы, антицитокиновых препаратов, а именно: ингибиторов рецептора IL-6 (тоцилизумаб, олокизумаб, левилимаб), IL-1 (канакинумаб, RH104), JAK-киназ (тофацитиниб, руксолитиниб, барицитиниб), тирозинкиназы Bcr-Abl (радотиниб), в ряде случаев — глюкокортикоидов. По показаниям проводили этапную респираторную терапию, модифицированную антибактериальную терапию, экстракорпоральную мембранную оксигенацию, лечение сепсиса и септического шока (экстракорпоральная детоксикация и гемокоррекция и др.) [5].
При поступлении у пациентов 1-й группы достоверно чаще отмечена форма заболевания КТ-1, тогда как пациенты 2-й группы чаще, чем пациенты 1-й группы, госпитализировались с более тяжелыми формами — КТ-2, КТ-3 и КТ-4. Несмотря на преобладание во 2-й группе КТ-признаков среднетяжелого поражения легких (КТ-2), при поступлении у пациентов отмечались явления прогрессирующей дыхательной недостаточности и лихорадки (табл. 3).
Таблица 3 / Table 3
Сравнение групп пациентов по шкале NEWS, срокам поступления в стационар и длительности госпитализации
Comparison of patient groups via the NEWS scale, times of admission to the hospital and duration of the hospital stay
Показатель
Характеристики
1-я группа
2-я группа
Значение
Значение
Индекс NEWS при поступлении
Превышение пороговых величин основных предикторов ЦШ достоверно чаще наблюдалось у пациентов 2-й группы (табл. 6).
Таблица 6 / Table 6
Частота цитокинового шторма при различном числе факторов риска
Cytokine storm incidence for different numbers of risk factors
Число факторов риска
цитокинового шторма
1-я группа
2-я группа
Всего
В дальнейшем выполняли комплексную оценку риска ЦШ с ранжированием показателей, которыми, в соответствии с рангом прогностической значимости, полученным методом построения деревьев классификации, к началу терапии ЦШ оказались:
1) динамика индекса по шкале NEWS;
2) уровень IL-6 крови выше 23 пг/мл;
3) уровень СРБ крови равный или выше 50 мг/л;
4) абсолютное количество лимфоцитов меньше 0,72×10 9 /л;
5) положительный результат теста на РНК коронавируса (SARS-CoV-2);
6) возраст пациентов 40 лет и старше.
Эти биомаркеры могут быть использованы в качестве критериев для оценки риска ЦШ. Необходимо отметить, что гендерные различия несущественны в дальнейшей комплексной оценке риска развития ЦШ.
На рис. 1 проиллюстрировано возрастание риска ЦШ (OR) в зависимости от величины лабораторных показателей.
Рис. 1. Увеличение риска цитокинового шторма (OR) при неблагоприятных значениях показателей.
Fig. 1. Increase of the cytokine storm risk with the unfavorable values of indices.
Увеличение частоты случаев ЦШ коррелирует с увеличением числа факторов риска (коэффициент корреляции Rg +0,91, р
Рис. 2. Частота случаев цитокинового шторма при различном количестве факторов риска.
Fig. 2. Cytokine storm incidence for a different number of risk factors.
Для практического применения нашей прогностической модели выделены следующие категории риска:
Полученные результаты согласуются с оценкой факторов риска ЦШ при COVID-19 других авторов [11, 12] и позволяют обосновать выбор лечебной тактики с ранним назначением упреждающей противовоспалительной терапии и антиковидной плазмы реконвалесцентов для пациентов с высоким риском развития ЦШ.
ОБСУЖДЕНИЕ
Поскольку в настоящее время не разработаны убедительные прогностические критерии развития ЦШ при COVID-19, мы на примере 458 пациентов с различным течением заболевания проанализировали прогностическую силу доступных к изучению клинических, инструментальных и лабораторных параметров, стремясь найти когерентные группы или кластеры тех из них, которые являются полезными для формулирования прогноза, и установить их прогностическую силу. Для этого использовали регистрацию клинических признаков и симптомов при поступлении в стационар и в анамнезе; демографические, эпидемиологические сведения; клинические характеристики и оценку тяжести состояния по шкале NESW; степень тяжести COVID-19; коморбидность; анализ изменений в динамике легочной ткани («матовое стекло» ± консолидация) на КТ легких по стандартному протоколу без внутривенного контрастирования [5], а также значения лабораторных показателей крови [13] в пределах 24 ч до или после установления диагноза ЦШ и в течение последующих 7 дней госпитализации. В течение последующих 10 дней оценивали результаты определения РНК SARS-CoV-2; продолжительность лечения в стационаре и исходы болезни. При проведении сравнительной характеристики пациентов, имеющих клинико-рентгенологические признаки ЦШ, и пациентов без признаков ЦШ, выявлены потенциальные факторы риска развития ЦШ.
Нарастающее увеличение показателя по шкале NEWS характеризует клиническую тяжесть течения заболевания и прогрессирование гемодинамических нарушений. Так, в 1-й группе пациенты при поступлении имели индекс не более 4 баллов, который уменьшался на фоне терапии на 1–2 балла, в то же время у пациентов 2-й группы отмечалось увеличение числа баллов на 1,24±1,86 при исходном более высоком значении индекса. Достоверные различия между 1-й и 2-й группами получены при анализе уровней IL-6, СРБ, ферритина, количества лимфоцитов. Таким образом, при прогрессирующем течении заболевания мы видим нарастающие показатели биомаркеров, которые участвовали в реализации клинической картины ЦШ у наших пациентов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
К основным факторам риска развития цитокинового шторма у больных COVID-19 относятся мужской пол, возраст старше 40 лет, положительный тест на РНК SARS-CoV-2, лимфопения, уровни ЛДГ, D-димера, ферритина и IL-6, динамика индекса по шкале NEWS. Лабораторными критериями для диагностики и динамического контроля за течением цитокинового шторма являются абсолютное количество лимфоцитов, уровни ЛДГ, СРБ, ферритина, D-димера и IL-6. Разработанная прогностическая шкала позволяет выделить группу пациентов с высоким риском развития ЦШ для раннего назначения противовоспалительной терапии.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Участие авторов. А.Ю. Анисенкова — лечение пациентов, обсуждение результатов исследования, написание текста статьи; С.В. Апалько, З.П. Асауленко — лабораторные исследования биологических образцов пациентов; А.Н. Богданов, Д.А. Вологжанин — обсуждение результатов исследования, редактирование текста статьи; Е.Ю. Гарбузов — лечение пациентов; О.С. Глотов — тестирование биологических образцов пациентов на наличие коронавируса SARS-CoV-2; Т.А. Камилова — поисково-аналитическая работа, обсуждение и редактирование текста статьи; О.А. Клиценко — обработка и обсуждение результатов исследования; Е.М. Минина — рентгенологическая диагностика; С.В. Мосенко — обследование пациентов, обсуждение результатов исследования, редактирование текста статьи; Д.Н. Хоботников — лечение пациентов; С.Г. Щербак — руководство лечением пациентов, обсуждение результатов исследования.
Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).
Источник финансирования. Исследование и публикации статьи финансируются из бюджета СПб ГБУЗ «Городская больница № 40 Курортного административного района».
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
