Клинико-иммунологическая характеристика среднетяжёлых форм COVID-19 при различных уровнях маркера тканевой деструкции (лактатдегидрогеназы)

Введение

Новый коронавирус SARS-CoV-2, обозначенный Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) 11 февраля 2020 г. как COVID-19, является одним из высокопатогенных β-коронавирусов, поражающих человека [1]. Регулярная смена как диагностических, так и терапевтических подходов в борьбе с ним обусловлена постепенным накоплением всё большего числа знаний об особенностях протекания данного заболевания. Однако контроль над течением пандемии по-прежнему не достигнут. Следовательно, требуется более тщательное изучение механизмов, лежащих в основе патогенеза COVID-19. Большинство работ, как отечественных, так и зарубежных, уделяет большое внимание изменениям в клиническом и биохимическом анализах крови, а также системе гемостаза и фибринолиза [2–4]. Одним из таких показателей, используемых в клинической практике, является лактатдегидрогеназа (ЛДГ). Это цинксодержащий внутриклеточный фермент, который катализирует окисление молочной кислоты в пируват и содержится практически во всех клетках организма. Он наиболее активен в скелетной мускулатуре, сердечной мышце, почках, печени и эритроцитах [5]. При заболеваниях, сопровождающихся повреждением тканей и разрушением клеток, его активность в крови повышается. В связи с этим ЛДГ является важным маркером тканевой деструкции [6]. Увеличение его на фоне инфекции COVID-19 свидетельствует о нарастающей гибели клеток и может по данным ряда авторов свидетельствовать о неблагоприятном прогнозе заболевания и увеличении его тяжести [7–10]. Однако до сих пор неясно, насколько стабилен характер взаимосвязи между содержанием ЛДГ и сложными дисрегуляторными процессами в иммунной системе. Какие именно иммунные клетки являются мишенями атакующей активности SARS-Cov-2, что происходит во врождённом и адаптивном звеньях иммунной системы, в чём заключаются особенности дисрегуляторных процессов, ведущих к утяжелению инфекционного процесса и — в ряде случаев — к его неблагоприятному исходу. Между тем, именно выявление характера этой взаимосвязи может способствовать расшифровке основных патогенетических механизмов этого взаимодействия, а следовательно, и поиску возможных путей терапевтического воздействия.

Цель исследования — изучение особенностей иммунного статуса у пациентов со среднетяжёлым вариантом течения COVID-19 в зависимости от разных уровней ЛДГ.

Материалы и методы

В исследование было включено 24 больных среднетяжёлой формой инфекции COVID-19, госпитализированных в моноинфекционный госпиталь центральной городской больницы им. Н.А. Семашко с диагнозом «Новая коронавирусная инфекция COVID-19 (подтверждённая), среднетяжёлая форма». Средний возраст обследуемых составил 65 лет [ 51,5; 68,5]. Распределение внутри группы по половой принадлежности — 10 мужчин и 14 женщин. В качестве группы сравнения были взяты практически здоровые добровольцы сопоставимые по возрасту (21 человек). Все пациенты подписывали добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Клиническое исследование носило ретроспективный характер и было выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г., WMA Declaration of Helsinki – Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects (2013), «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утверждёнными Приказом Минздрава России от 19.06.2003 № 266. Проводился анализ истории болезни с выявлением основных жалоб пациента и характера протекания болезни. Степень поражения лёгочной ткани оценивалась с помощью метода компьютерной томографии (КТ). При поступлении на госпитализацию производился забор крови для проведения общеклинического анализа крови (ОАК), включавшего оценку содержания эритроцитов, уровня гемоглобина, гематокрита, тромбокрита, а также общего количества лейкоцитов с лейкоцитарной формулой. Среди биохимических показателей определяли содержание С-реактивного белка (СРБ), АлТ, АсТ, альбумина, мочевины, креатинина, глюкозы, ЛДГ, общего белка, амилазы и билирубина. Экспрессию видовых маркеров на поверхности лимфоцитов определяли методами проточной цитофлюориметрии. Для Т-клеток оценивали количество кластеров дифференцировки CD3+, CD4+, CD8+, для В-клеток — CD19+ и для клеток натуральных киллеров — CD16+. Содержание сывороточных иммуноглобулинов класса А, М, G выявляли методом радиальной иммунодиффузии в геле по методике Манчини. Статистическая обработка данных проведена с использованием программы STATISTICA 10 (StatSoft Inc., США). Описательную статистику количественных признаков представляли в виде центральной тенденции медианы и межквартильного размаха (25 и 75 процентили), в тексте представлено как Ме [LQ; UQ]. Сравнение медиан в группах осуществляли с помощью U-критерия Вилкинсона.  Различия признавались статистически значимыми на уровне р <0,05.

Результаты

В отделение пациенты поступали в среднем на 5–6-е сутки с момента начала заболевания и находились в отделении 18,4±5,5 дней. При оценке результатов общеклинического анализа крови у пациентов со среднетяжелой формой COVID-19 изменения характеризовались значительной лимфопенией 10,75% [ 8; 18,6], а также гранулоцитозом 86,85% [ 75; 90] и моноцитопенией 1,7% [ 1,3; 2,6]. Значимые изменения в биохимических показателях крови больных выражались в повышении уровня СРБ, ЛДГ с одновременным снижением содержания общего белка (табл. 1). Кроме того отмечался рост уровня трансаминаз и глюкозы крови.

При сравнении показателей в клеточном звене адаптивного иммунитета относительные показатели находятся в пределах нормы, однако при пересчёте в абсолютные значения были значительно ниже аналогичных показателей у здоровых доноров. Подобные изменения объясняются выраженной лимфопенией, сопровождающей инфекцию COVID-19. В гуморальном звене значимые отличия выражались в более высоком содержании сывороточного IgA у больных COVID-19 (табл. 2).

Несмотря на то, что все пациенты поступили в отделение с одинаковой степенью тяжести заболевания, согласно сформулированному диагнозу, их лабораторные показатели значительно различались, равно как и общий срок нахождения в стационаре. В первую очередь обращала на себя внимание разность между уровнями ЛДГ крови, который у одних пациентов был значительно выше нормы, у других же оставался в пределах референсных значений. Учитывая доказанную роль ЛДГ как предиктора тяжелого течения COVID-19, исследуемые лица были разделены на две группы — с высоким содержанием ЛДГ (799 Ед\л [ 624; 898], 14 человек) и с нормальным его содержанием (247 Ед\л [ 117; 392], 10 человек).

Анализ клинического течения COVID-19 у пациентов с высоким уровнем ЛДГ выявил, что длительность госпитализации у них в среднем была больше на четыре дня. В показателях общеклинического анализа крови значимые изменения заключались в большей лимфопении и выраженном гранулоцитозе у пациентов из группы с высоким содержанием ЛДГ. Следует отметить моноцитопению, одинаково характерную для больных в обеих группах, что может свидетельствовать о выраженных дисрегуляторных процессах в системе врождённого иммунитета (табл. 3).  

При оценке биохимических показателей крови значимые различия между двумя группами заключались в содержании СРБ (выше в группе с высоким уровнем ЛДГ в 6 раз). Кроме того в этой же группе была отмечена значительная гипопротеинемия (табл. 4).

Интересными оказались результаты при сравнении показателей иммунного статуса. Так, было выявлено, что среднетяжёлые формы COVID-19 у пациентов с нормальным содержанием ЛДГ определяются сохранением процессов созревания и дифференцировки клеточного звена и характеризуются более высоким содержанием CD3+, CD4+ и CD8+ Т-лимфоцитов как в относительных, так и в абсолютных значениях, что объясняется более высоким содержанием лимфоцитов в крови. Довольно интересны полученные результаты в гуморальном звене адаптивного иммунного ответа. Так, относительное содержание В-лимфоцитов вдвое выше в группе с высоким содержанием ЛДГ. И при абсолютных значениях его уровень достоверно превышает аналогичный у больных из второй группы. Данные изменения особенно интересны, если принимать во внимание более выраженную лимфопению, наблюдаемую у этих пациентов. Кроме того в содержании сывороточных иммуноглобулинов отмечались разнонаправленные изменения, такие как более высокий уровень IgA и более низкий группе с высоким уровнем ЛДГ (табл. 5).

Обсуждение

Поскольку текущие усилия по разработке внедрению вакцины от SARS-CoV-2 в настоящее время продвигаются вперёд, существует острая необходимость в характеристике иммунных реакций в ответ на инфекцию COVID-19, особенно в отношении адаптивного иммунитета. Разработка патогенетических подходов к терапии новой коронавирусной инфекции также невозможна без понимания механизмов взаимодействия между вирусом и иммунными клетками. Раскрытие ключевого механизма патогенеза и оценка характера взаимосвязи между биохимическими изменениями и дисрегуляторными процессами в иммунной системе позволят не только успешно лечить, но и предсказывать вероятный исход уже на ранних этапах заболевания. В результате проведённого исследования выявленные биохимические сдвиги, такие как рост содержания ЛДГ, СРБ и одновременное снижение уровня общего белка при утяжелении состояния больных COVID-19, полностью согласуются с ранее опубликованными работами [11]. Характеризуя изменения в адаптивном звене иммунитета при росте содержания ЛДГ, у этих пациентов можно отметить общее угнетение Т-клеточных механизмов защиты, проявляющееся в снижении как относительного, так и абсолютного содержания СD4+ Т-хелперов и CD8+ цитотоксических лимфоцитов на фоне общей лимфопении. Возможно, данные клетки являются мишенью для атакующей активности вируса SARS-Cov-2. В этом контексте недавно появившиеся отчеты, в которых подробно описывается вклад Т-клеток в борьбу с SARS-CoV-2, подтверждают важность выявленных изменений как предиктора более тяжёлого течения инфекции COVID-19 [12–14]. В гуморальном звене, однако, отмечена противоположная динамика. Так, с ростом содержания ЛДГ растёт и содержание В-лимфоцитов как в относительных, так и абсолютных значениях. Однако ожидаемого роста содержания сывороточных IgG класса М и G как маркера активной работы гуморального звена иммунитета не наблюдается. Напротив, уровень IgG достоверно падает в сравнении с пациентами с более низким уровнем ЛДГ. При этом отмечен рост содержания сывороточного IgA у тяжёлых пациентов. Вероятно, данные изменения ассоциированы с дисбалансом между разными суббопуляциями В-лимфоцитов, что отражено в несоответствии между растущим числом клеток без адекватного усиления их функции антителопродукции. Выявленные сдвиги свидетельствуют о выраженных дисрегуляторных процессах в иммунной системе, приводящих к утяжелению течения инфекционного процесса COVID-19.

Заключение

Рост содержания ЛДГ в крови у больных COVID-19 ассоциирован с изменениями в иммунной системе, проявляющимися в значимом снижении как относительного, так и абсолютного числа Т-лимфоцитов, обусловленным выраженной лимфопенией. И характеризуется одновременным ростом содержания В-лимфоцитов без адекватного усиления их функции антителопродукции. Данные изменения, по-видимому, обусловлены влиянием SARS-CoV-2 на механизмы иммунорегуляции, что требует дальнейшего изучения.