Клинико-иммунологическая характеристика больных со среднетяжёлым течением COVID-19 при различной площади поражения лёгких

Введение

Возбудителем COVID-19 являются коронавирусы, которые входят в семейство Coronaviridae. SARS-CoV-2 обладает высокой трансмиссивностью и демонстрирует широкий тканевой тропизм, который определяется восприимчивостью к вирусу конкретных клеток-хозяина. Во время процесса заражения цикл репликации SARS-CoV-2 начинается со связывания белка S с рецептором хозяина ангиотензинпревращающего фермента II типа (АПФ2), который приводят к конформационным изменениям в белке S с последующим поглощением вирусом [1]. Начальным этапом заражения является проникновение SARS-CoV-2 в клетки-мишени, имеющие рецепторы АПФ2. АПФ2 располагаются в цитоплазматической мембране многих типов клеток человека, в том числе в альвеолярных клетках II типа в лёгких и энтероцитах тонкого кишечника, эндотелиальных клетках артерий и вен, клетках гладкой мускулатуры артерий, макрофагов [2]. В альвеолах эпителиальные клетки, выстилающие нижние дыхательные пути, являются основными вирусными мишенями. Инфекция SARS-CoV-2 индуцирует апоптотическую гибель этих эпителиальных клеток как часть цикла репликации вируса [3]. Активность вируса в клетке повышает проницаемость мембран, увеличивает транспорт жидкости с высоким содержанием альбумина в интерстиций лёгких, в просвет альвеол. Происходит негативное воздействие на сурфактант, разрушение которого приводит к коллапсу альвеол. Этот процесс является ключевым в нарушении газообмена и развитии ОРДС (острого респираторного дистресс-синдрома) [4]. Увеличение провоспалительных цитокинов в лёгких приводит к рекрутированию лейкоцитов, ещё больше усиливая местную воспалительную реакцию, которая лежит в основе патологии интерстициальной пневмонии, наблюдаемой у пациентов с COVID-19 [5].

Несмотря на то, что значительный прогресс в клинических исследованиях привёл к лучшему пониманию инфекции SARS-CoV-2 и лечению COVID-19, процессы иммунорегуляции, а также межклеточной кооперации, корреляция их сдвигов с клиническими проявлениями, КТ-картиной, биохимическими показателями — это широкий пласт для изучения [6]. В зависимости от выявленной степени поражения лёгочной ткани по данным КТ врачами принимается решение о дальнейшей тактике лечения больного. Результаты КТ лёгких, наблюдаемые у пациентов с СOVID-19, представляют собой очаги по типу матового стекла или пятнистых уплотнений вследствие проникновения вируса в пневмоциты и развития интерстициального воспаления [7]. Комплексный подход с компьютерной томографией может дать ценную информацию о диагностике, последующем наблюдении и прогнозе пациентов с COVID-19. Таким образом, интересным представляется проследить взаимосвязь общеклинических, биохимических и иммунологических изменений в крови пациентов со среднетяжёлыми формами COVID-19 при различных степенях поражения лёгочной ткани.

Цель исследования — изучение клинико-иммунологических показателей пациентов, заболевших COVID-19 в среднетяжёлой форме при различной степени поражения легочной ткани.

Материалы и методы

Исследуемые группы составили 80 человек, госпитализированных в моноинфекционный госпиталь №1 ГБУ РО «ЦГБ им. Н.А. Семашко» в Ростове-на-Дону с диагнозом «Новая коронавирусная инфекция COVID-19, подтверждённая, среднетяжёлая форма; осложнение: двусторонняя интерстициальная пневмония». Средний возраст госпитализированных составил 58 ± 13,6 лет (37 мужчин (53,3±15,43 лет) и 43 женщины (58 ± 11,69 лет)). Различие по возрасту в двух гендерных группах было статистически не значимо (p >0,05). В качестве группы сравнения были взяты практически здоровые добровольцы сопоставимые по возрасту (20 человек). Все пациенты подписывали добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Клиническое исследование выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» и Правилами клинической практики в Российской Федерации, утвержденными Приказом Минздрава России от 19.06.2003 № 266.

Степень поражения лёгочной ткани оценивали с помощью метода компьютерной томографии (КТ) при поступлении. У 49 больных (61,25 %) на момент госпитализации было КТ-2 (25–50 % объёма поражения легких), у 31 больного (38,75%) — КТ-1 (до 25%). Критерием исключения являлись случаи с площадью поражения свыше 50 %. Всем испытуемым проводился общеклинический анализ крови (ОАК), включавший оценку содержания эритроцитов, уровень гемоглобина, а также общее количество лейкоцитов с лейкоцитарной формулой. Среди биохимических показателей определяли содержание С-реактивного белка (СРБ), АлТ, АсТ, альбумина, мочевины, креатинина, глюкозы, ЛДГ, ферритина, общего белка, лактата, 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+, для клеток натуральных киллеров — CD16+). Количественное содержание сывороточных IgA, IgM, IgG, гамма-интерферона, цитокинов (IL-6, IL-10) проводилось с помощью иммуноферментного анализа. Статистическая обработка данных проводилась с использованием программы STATISTICA 10 (StatSoftInc., США). Описательную статистику количественных признаков представляли в виде центральной тенденции медианы и межквартильного размаха (25-й и 75-й перцентили), представлено в тексте как Ме [LQ; UQ]. Сравнение медиан в группах осуществляли с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни. Различия признавались статистически значимыми на уровне р <0,05.

Результаты

Пациенты, госпитализированные в моноинфекционный госпиталь с диагнозом «Новая коронавирусная инфекция COVID-19 (подтверждённая), среднетяжёлая форма; осложнение: двусторонняя полисегментарная интерстициальная пневмония, дыхательная недостаточность (ДН) 0–I степени», поступали в среднем на 5–6-й день заболевания (5,63±3,12 день). При поступлении лихорадка встречалась у 80 исследуемых (100% случаев) (температура ≥38,1°C отмечена у 48 (60%), Т <38°C — у 32 (40%) больных). Интоксикационный синдром наряду с лихорадкой отмечали все госпитализированные больные (80 пациентов, 100%). Катаральные симптомы (кашель, насморк, боли в горле) отмечали у большинства пациентов (76 человек, 95,0 %). У 29 больных (36,25 % случаев) присутствовали симптомы поражения желудочно-кишечной тракта (жидкий стул, дискомфорт в животе, тошнота, рвота). Потеря вкуса и обоняния отмечалась у 30 пациентов (37,5 %). Часть больных (27 (33,75 %)) нуждалась в респираторной поддержке (подача увлажненного кислорода с помощью лицевой маски, либо носовых канюль со скоростью до 3–6 л/мин.).

При сравнительной оценке изменений общеклинического анализа крови в группах с различным поражением лёгких на момент поступления в стационар значимых различий не выявлено (табл. 1). При оценке изменений общеклинического анализа крови в обеих группах было отмечено статистически значимое снижение содержания тромбоцитов, лейкоцитов, сдвиги в лейкоцитарной формуле (лимфопения, моноцитопения) в сравнении со здоровыми донорами (табл. 1).

При оценке биохимических показателей (табл. 2) значимые различия с группой контроля характеризуются повышением содержания таких предикторов тяжёлого течения, как СРБ, ферритина, лактата и ЛДГ. Маркеры воспаления и предикторы тяжести течения COVID-19, такие как ЛДГ и СРБ, у пациентов с большей площадью поражения лёгочной ткани продемонстрировали статистически более высокие значения этих показателей (p<0,05) (табл. 2).

При оценке динамики иммунологических показателей в исследуемых группах было отмечено, что в сравнении со здоровыми донорами относительное содержание основных субпопуляций Т-лимфоцитов не различается (табл. 3). При оценке абсолютных значений выявлена статистически значимая разница, которая объясняется лимфопенией у пациентов с СOVID-19.

В сравнительном анализе иммунологических показателей между группами с различной площадью поражения было отмечено, что у пациентов с КТ-2 абсолютное содержание CD3⁺, CD3⁺CD4⁺ ниже, чем в группе КТ-1. В гуморальном звене иммунитета существенных перестроек в сравнении между группами отмечено не было, лишь уровень IgA в группе КТ-2 выше по отношению к пациентам из группы КТ-1. Характеризуя различия в интерфероновом статусе пациентов из двух групп, следует отметить, что исходный уровень ИЛ-6 ниже в группе КТ-1, в то время как содержание IFN-γ и ИЛ-10 статистически не различалось (табл. 3).

Обсуждение

КТ-исследование имеет большое значение не только для диагностики COVID-19, но и для мониторинга прогрессирования заболевания и оценки терапевтической эффективности. Однако в классификации COVID-19 по степени тяжести учитывается лишь факт присутствия изменений в лёгких, площадь поражения не учитывается при прогнозе течения заболевания, который определяется патогенетическими изменениями, происходящими в иммунной системе [8]. В полученных нами результатах отмечались более глубокая лимфопения и более высокий уровень маркеров воспаления (ЛДГ и СРБ) в группе с большей площадью поражения лёгких (КТ-2). Различия у всех пациентов с группой контроля заключались в статистически более низком абсолютном содержании лимфоцитов. Выявлены также изменения в цитокиновом статусе, проявляющиеся повышением уровня ИЛ-6, IFN-γ. Значимые различия между группами (КТ-1 и КТ-2) при оценке иммунологических показателей заключались в содержании ИЛ-6, который был больше в группе пациентов с КТ-2, в то время как содержание IFN-γ и ИЛ-10 статистически не различалось, оставаясь существенно повышенным относительно группы контроля. Кроме того, абсолютное содержание CD3⁺, CD3⁺CD4⁺ ниже в группе КТ-2. Подобные изменения отражают большую тяжесть инфекционно-воспалительного процесса при большей площади поражения лёгочной ткани. Можно предположить, что меньшая площадь поражения легких отражает более лёгкое течение заболевания, что не исключает необходимости дальнейшего диспансерного наблюдения и реабилитации после момента выписки.

Заключение

Уровни маркеров воспаления и предикторы тяжести течения COVID-19, такие как ЛДГ и СРБ, у пациентов с большей площадью поражения лёгочной ткани демонстрируют статистически более высокие показатели. Активированные Т-клетки стимулируют макрофаги и NK-клетки через IFN-γ, способствуя удалению вируса. Больший уровень Т-лимфоцитов у пациентов COVID-19 с меньшей площадью поражения лёгких, вероятно, отражают более адекватный иммунный ответ на вирусную инфекцию. Особенностью иммунного статуса при различной степени поражения легких является также дисиммуноглобулинемия и более высокое содержание ИЛ-6 в сыворотке больных со степенью поражения легких от 25 до 50 % (КТ-2).