Брой 12/2020
Д-р П. Чипев
Медицински център „InSpiro“ – София
Краят на 2019 г. беляза началото на ново предизвикателство в медицинската наука по света. Нов вирус, наречен SARS-CoV-2, бе установен в Ухан, Китай, като причина за рязък пик на заболелите с пневмония в столицата на провинция Хубей. Вирусът, принадлежащ към семейството на коронавирусите (CoV), показа висок тропизъм към ACE2-рецептора на пневмоцитите и потенциалът му да предизвиква тежък остър респираторен синдром (ТОРС), или т.нар. SARS, e прекомерно висок.
Предшественик на други два пандемични коронавируси – SARS-CoV и MERS-CoV, причина за пандемии през 2003 и 2012 г. съответно, SARS-CoV-2 бързо се разпространи из цялата планета. Неговата патоморфологична изява бе наречена от Световната Здравна Организация COVID-19 или Coronaviurs Disease – 2019.
COVID-19 – патофизиология
Новият вирус SARS-CoV-2 е причинител на нова болест. Тази нова болест днес наричаме COVID-19. Нейните прояви както в клиничен, така и в патоморфологичен и патофизиологичен план внесоха безпрецедентен смут в научната медицинска общност по света. Въпреки натрупаното изобилие от публикации и проучвания, касаещи развитието и проявите на болестта и пандемията от COVID-19, все още има въпросителни. Повод за притеснение са както неспецифичните оплаквания на пациента, така и вариабилната специфичност и чувствителност на диагностичните тестове и прогностичните маркери. Изключителен проблем за овладяване на пандемията в този ред на мисли е и потенциалът на вируса да се разпространява посредством безсимптомно заразоносителство1.
В патофизиологичен план SARS-CoV-2 инфектира като атакува епителните клетки на носната лигавица и бронхите и пневмоцитите тип 2 в стената на алвеолите, свързвайки се с техните ACE2 рецептори като така прониква в клетката. Размножаването му в клетките води до имунна реакция, която постепенно води до развитие на инфекция. SARS-CoV-2 убива T-лимфоцитите и често води до лимфопения. Развитието на инфекция на долните дихателни пътища е свързано със засягане и на ендотелните клетки на белодробните капиляри. Нарушеният интегритет на епително-ендотелната бариера води до нахлуване на възпалителни клетки, моноцити и неутрофили в алвеоларната стена и оток, а в по-късните етапи – формиране на хиалинни мембрани, остър респираторен дистрес синдром и фиброза1.
Разрушаването на епително-ендотелната бариера, нарушеният газообмен на ниво алвеоло-капилярна мембрана (АКМ) и нарушеният кислороден дифузионен капацитет са типични патофизиологични характеристики на COVID-19. Интересна особеност на болестта обаче се оказва нейният потенциал да предизвиква васкулит, възпалявайки съдовия ендотел, и до хиперкоагулабилитет с формиране на тромби в микроциркулацията на белия дроб и други жизненоважни органи1.
Пост-COVID-19 – патофизиология
Промените, които настъпват по време на COVID-19 в белодробния паренхим и белодробните съдове могат да оставят трайни поражения върху дихателната система и да компрометират газообмена в хроничен план. Първопричината за появата на тези отклонения в белодробната функция обаче остава неясна. Дали става въпрос за персистираща микросъдова увреда, задържане на ексудат в алвеолите, формиране на съединителна тъкан и фиброза, отслабване на дихателната мускулатура и промени в белодробния комплайънс, все още не е известно 2,3.
Функционални нарушения след прекарана инфекция с SARS-CoV-2
Проучванията, които показват наличието на функционални нарушения след прекарана SARS-CoV-2 инфекция все още са малко. Една от причините за това е разбира се, краткият период, за който пандемията се развива. Необходимо е повече време, за да се оценят преболедувалите.
Най-честите параметри, които проследяваме при функционална оценка на белите дробове са форсираният витален капацитет (ФВК), форсираният експираторен обем за 1 секунда (ФЕО1) и тяхното отношение, т.нар. динамични белодробни обеми. При COVID-19 обаче промените, които настъпват в дихателната система рядко водят до отклонения в тези параметри. По-комплексната функционална диагностика с измерване на статичните белодробни обеми (т.нар. бодиплетизмография) и дифузионния капацитет на белите дробове (TLCO) показва нарушения, които са по-чувствителни за наличие на пост-COVID-19 синдром 2-6.
SARS-CoV и MERS-CoV
За дългосрочните последствия от COVID-19 върху функцията на белите дробове можем да съдим и по проучванията върху пациенти, преболедували с другите два пандемични коронавируси – SARS-CoV и MERS-CoV 7-12.
SARS-CoV предизвиква ТОРС така както SARS-CoV-2. Последствията след 3, 6, 12 и повече месеца върху белодробната функция при този вирус са най-вече върху TLCO, т.е. върху възможността на белите дробове да усвояват кислорода от атмосферния въздух при дишане 7-11.
MERS-CoV пневмонията е идентична като патоморфология с тази на SARS-CoV, а вероятно и с тази на SARS-CoV-2. В едно проучване 37% от пациентите преболедували MERS-CoV инфекция имат намален TLCO 1 година след преболедуването, а 8% имат и намален ФВК 12.
SARS-CoV-2
Въпреки че са от едно семейство, изглежда пандемичните коронавирусни инфекции се проявяват по доста разнообразен начин. Едно е общо между тях обаче – те имат висок тропизъм към белодробните тъкани и често водят до пневмония. В своите най-крайни форми тази пневмония води до остра белодробна увреда и остър респираторен дистрес синдром (ОРДС). Последните са пословични в пулмологията с капацитета си да водят до трайни увреждания на дихателната система. Функционални нарушения при пациенти, прекарали ОРДС, се наблюдават често и в проучвания 13-16.
COVID-19 изглежда оставя поражения в белите дробове дори и в случаи, които са протекли без ОРДС, но разбира се, по-често в тези, които са. Zhaoa и сътр. установяват в свое проучване сред пациенти, изписани от болница преди 64-93 дни, т.е. на 3 месец от дехоспитализацията, че редом с остатъчните компютъртомографски промени, същите имат и функционални нарушения на белия дроб. Въпреки липсата на симптоми 14 от техните 55 пациента показали отклонения – 4 (7.27%) в тоталния белодробен капацитет (ТБК), 6 (10.91%) във ФЕО1, 6 (10.91%) във ФВК, 9 (16.36%) в TLCO и 7 (12.73%) във функцията на малките дихателни пътища (табл.2)5.
При изписани пациенти след COVID-19 нарушенията в дифузионния капацитет на белите дробове са най-чести, а веднага след тях се подрежда оформянето на рестриктивен вентилаторен синдром. И двата вида функционални нарушения показват корелация с тежестта на протичане на болестта. Това е заключението на наскоро публикувани данни в European Respiratory Journal. От 110 пациента, сред които 24 с лека форма на COVID-19, 67 с SARS-CoV-2-пневмония и 19 с тежка SARS-CoV-2-пневмония, 51 (47.2%) показват понижен TLCO, 27 (25.0%) понижен ТБК, 15 (13.6%) понижен ФЕО1, 10 (9.1%) понижен ФВК, 5 (4.5%) понижено отношение ФЕО1/ФВК и 8 (7.3%) понижена функция на малките дихателни пътища в деня на изписването от болницата2.
Друго проучване проследява 6 седмици след дехоспитализацията функционалните показатели на 33 хоспитализирани пациенти, които не са били на механична вентилация по време на престоя си в болницата. Всички параметри са нормални, с изключение на леко понижен TLCO (средно 65% от предвиденото) при някой от тях17.
Един ретроспективен анализ на данни на китайска кохорта от 57 пациента (40 „не-тежки“ и 17 „тежки“) с COVID-19 също установява функционални нарушения на ден 30 след дехоспитализацията при 43 (75.4%) от болните. Стойности под 80% от предвидените, което се приема за абнормен резултат, се наблюдават за ФВК при 6 (10.5%), ФЕО1 при 5 (8.7%), ФЕО1/ФВК при 25 (43.8%), ТБК при 7 (12.3%) и TLCO при 30 (52.6%) от болните. В сравнение с така дефинираните „не-тежки“ случаи „тежките“ имали по-висок процент на редукция в TLCO18.
Проследяване на белодробната функция след COVID-19
Въпреки малкото количество данни относно дългосрочните последствия от COVID-19 върху дихателната система, двете предходни коронавирусни пандемии (SARS-CoV и MERS-CoV) могат да бъдат използвани за приблизително прогнозиране на тези последствия, поради сходния патогенетичен и клиничен ход на трите инфекциозни болести. В един такъв систематичен обзор и мета-анализ на проучванията върху SARS и MERS пандемиите от 2003 и 2012 г. съответно се установява категорично наличие на нарушения в дифузионния капацитет на белите дробове и физическия капацитет, измерен с 6-минутен тест с разходка, на шестия месец след преболедуване, като показателите не се подобряват съществено след този период, т.е. хронифицират 19.
Възможно е по-продължителен активен алвеолит, вероятно в резултат на неконтролируем имунен отговор на вирусния антиген, да води до белодробна фиброза при тези пациенти след преболедуване 6,20. Модел на белодробна вътресъдова коагулопатия и белодробна имунноваскуларна коагулопатия също са предложени като обяснение за лошата прогноза при COVID-19 21. Тези хипотези звучат релевантно и на фона на все по-голямото количество данни за наличието на персистиращи нарушения в газообмена в рамките на пост-COVID-19 синдрома. Едно е сигурно – продължително проследяване след преболедуване е строго препоръчително. Непременно това трябва да включва, освен регулярно мониториране на остатъчните симптоми и комплексна функционална оценка чрез плетизмография, и измерване на дифузионния капаците на белите дробове6.
Използвани източници:
1. Wiersinga WJ, Rhodes A, Cheng AC, Peacock SJ, Prescott HC. Pathophysiology, Transmission, Diagnosis, and Treatment of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): A Review. JAMA. 2020;324(8):782–793. doi:10.1001/jama.2020.12839
2. Mo X, Jian W, Su Z, et al. Abnormal pulmonary function in COVID-19 patients at time of hospital discharge. Eur Respir J 2020; 55: 2001217.
3. Frija-Masson J, Debray MP, Gilbert M, et al. Functional characteristics of patients
with SARS-CoV-2 pneumonia at 30 days post-infection. Eur Respir J 2020; 56: 2001754
4. Nusair S. Abnormal carbon monoxide diffusion capacity in COVID-19 patients at
time of hospital discharge. Eur Respir J 2020; 56: 2001832
5. Zhaoa YM, Shangc YM, Song WB, et al. Follow-up study of the pulmonary function and related physiological characteristics of COVID-19 survivors three months after recovery. EClinicalMedicine, 2020; 25:100463
6. Balachandar V, Mahalaxmi I, Subramaniam M, et al. Follow-up studies in COVID-19 recovered patients – is it mandatory? Science of the Total Environment, 2020; 729:139021
7. Hui DS, Joynt GM, Wong KT, et al. Impact of severe acute respiratory syndrome (SARS) on pulmonary function, functional capacity and quality of life in a cohort of survivors. Thorax 2004; 60: 401–409.
8. Hui DS, Wong KT, Ko FW, et al. The 1-year impact of severe acute respiratory syndrome on pulmonary function, exercise capacity, and quality of life in a cohort of survivors. Chest 2005; 128: 2247–2261.
9. Ngai JC, Ko FW, Ng SS, et al. The long-term impact of severe acute respiratory syndrome on pulmonary function, exercise capacity and health status. Respirology 2010; 15: 543–550.
10. Ong KC, Ng AWK, Lee LSU, et al. Pulmonary function and exercise capacity in survivors of severe acute respiratory syndrome. Eur Respir J 2004; 24:436–442
11. Ng CK, Chan JW, Kwan TL, et al. Six month radiological and physiological outcomes in severe acute respiratory syndrome (SARS) survivors. Thorax 2004; 59:889–891
12. Park WB, Jun KI, Kim G, et al. Correlation between pneumonia severity and pulmonary complications in Middle East respiratory syndrome. J Korean Med Sci 2018; 33: e169.
13. Herridge MS, Cheung AM, Tansey CM, et al. One-year outcomes in survivors
of the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 2003;348:683–93.
14. Schelling G, Stoll C, Vogelmeier C, et al. Pulmonary function and healthrelated
quality of life in a sample of long-term survivors of the acute respiratory distress syndrome. Intensive Care Med 2000;26:1304–11.
15. Orme J Jr, Romney JS, Hopkins RO, et al. Pulmonary function and healthrelated
quality of life in survivors of acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med 2003;167:690–4.
16. Neff TA, Stocker R, Frey HR, et al. Long-term assessment of lung function in
survivors of severe ARDS. Chest 2003;123:845–53.
17. Daher A, Balfanz P, Cornelissen C, et al. Follow up of patients with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19): Pulmonary and extrapulmonary disease sequelae. Respiratory Medicine, 2020; 174:106197.
18. Huang Y, Tan C, Wu J, et al. Impact of coronavirus disease 2019 on pulmonary function in early convalescence phase, Respir. Res., 2020; 21(1):163.
19. Ahmed H, Patel K, Greenwood D, et al. Long-term clinical outcomes in survivors of coronavirus outbreaks after hospitalisation or ICU admission: a systematic review and meta-analysis of follow-up studies, 2020, 2020.04.16.20067975.
20. Spagnolo P, Balestro E, Aliberti S, et al. Pulmonary fibrosis secondary to COVID-19: a call to arms? The Lancet, 2020; 8(8):P750-752.
21. McGonagle D, O’Donnell JS, Sharif K, et al. Immune mechanisms of pulmonary intravascular coagulopathy in COVID-19 pneumonia. Lancet Rheumatol 2020; 2:e437–45
