Известно, что коронавирусная инфекция (COVID-19) быстро распространилась и насчитывает более 700 млн случаев заражения по всему миру. Характерные патоморфологические изменения в органах и системах были достаточно хорошо исследованы и описаны в литературе [1—5]. У пациентов с новой коронавирусной инфекцией отмечаются психоневрологические и когнитивные расстройства, разнообразные соматические нарушения [6]. Заболевание длительностью менее 4 нед получило название: острый SARS-CoV-2. Осенью 2020 г. в МКБ-10 был введен код, соответствующий «постковидному синдрому» — ранее перенесенному COVID-19. Известно, что до 20% пациентов, начиная с 4-й недели, страдают от долго сохраняющихся симптомов новой коронавирусной инфекции [7—9]. Термин Long Covid («долгий ковид»), согласно определению Национального института здравоохранения и передового опыта (NICE, Англия), характеризуется продолжающимися или развивающимися симптомами у пациентов после острой инфекции COVID-19 в сроки от 4 до 12 нед, которые не могут быть объяснены другими альтернативными причинами [7, 10, 11]. Однако некоторые авторы трактуют постковидный синдром как осложнения излеченного COVID-19, а Long Covid — как результат хронической персистенции вируса в организме [12, 13].
Период реконвалесценции начинается после угасания клинических симптомов. Его длительность широко варьирует и зависит от тяжести заболевания, возраста пациента, коморбидных состояний, напряженности иммунной системы и эффективности лечения. Клиническое выздоровление почти никогда не совпадает с полным морфологическим восстановлением поврежденных органов и тканей. Важнейшим признаком для периода реконвалесценции является нормализация клинических и лабораторных показателей, которая может быть полной, когда все нарушенные функции восстанавливаются, или неполной, если сохраняются остаточные явления. В данный период формируется типоспецифический гуморальный и клеточный иммунитет. Элиминация возбудителя (саногенез) осуществляется за счет клеточного и гуморального иммунитета, репаративных процессов, приводящих к нормализации гомеостаза и формированию иммунологической памяти [14, 15]. По данным F. Callard, E. Perego [16], острое течение инфекционного процесса и реконвалесценция имеют определенные временные этапы.
На данный момент отсутствует четкое понимание периода реконвалесценции для патологии, вызванной SARS-CoV-2. Мы предлагаем схематическое изображение периодов течения новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Как видно на рис. 1, начиная с 4-й недели от инфицирования, инфекционный процесс может протекать по одному из трех путей. При развитии постковидного синдрома у пациента сохраняются жалобы на утомляемость, отсутствие обоняния и другие симптомы. В том случае, когда COVID-19 приобретает хроническое течение, обусловленное персистенцией вируса в организме, заболевание может протекать до 12 нед. И, наконец, когда происходит нормализация клинических и лабораторных показателей до 58-го дня (8,3 нед) с момента начала инфекционного процесса, мы говорим о периоде ранней реконвалесценции. В случае, если клинические и лабораторные показатели не нормализовались до 58-го дня, наступает период поздней реконвалесценции, начинающийся с 59-го дня течения инфекционного процесса. Период реконвалесценции респираторных инфекций может длиться от 1 до 4 нед, а в случае тяжелого течения — от 4 до 17 нед. Мы разделили период реконвалесценции на ранний (с 4-й недели от момента заболевания до 58-го дня) и поздний (начинающийся с 59-го дня). Основаниями для выписки больных из инфекционных стационаров на амбулаторное долечивание в период пандемии являлись положительная клиническая динамика и отрицательные результаты ПЦР на выявление вируса SARS-CoV-2. Во всех наблюдениях имелись следующие отклонения от нормальных показателей: тромбоцитопения (содержание тромбоцитов в крови менее 180·109/л), относительная лимфоцитопения (уровень лимфоцитов в крови менее 15%) и абсолютный лейкоцитоз (лейкоцитов в крови более 9·109/л). В биохимическом анализе крови выявлены: азотемия, повышение уровня C-реактивного белка (от 6 до 49,7 мг/л), печеночных трансаминаз, а также гипопротеинемия и гиперкреатинкиназемия. При оценке коагулограмм отмечены: увеличение протромбинового времени, повышение содержания фибриногена. В общем анализе мочи наблюдались признаки мочевого синдрома: протеинурия, микрогематурия, лейкоцитурия и цилиндрурия. Именно отклонение лабораторных показателей от нормальных является ключевым критерием для обозначения данной группы пациентов как неполных реконвалесцентов. При повторной госпитализации пациентов в неинфекционные стационары с ухудшением состояния были проанализированы следующие данные: пол, возраст пациентов, длительность заболевания, уровень титра антител IgG и IgM при COVID-19, данные КТ-исследования в остром периоде заболевания, общий и биохимический анализы крови, газовый состав венозной крови, установление наличия или отсутствия вакцинации, рассмотрены протоколы патолого-анатомического исследования умерших, ранее перенесших новую коронавирусную инфекцию.
Рис. 1. Схема периодов течения COVID-19.
В патолого-анатомическом отделении ГБУЗ «ГКБ №31 ДЗМ» были исследованы органы 9 умерших (3 мужчин и 6 женщин), перенесших коронавирусную инфекцию и умерших в сроки от 2 до 30 дней после клинического выздоровления (отрицательного ПЦР) (табл. 1). Возраст умерших колебался от 80 до 96 лет (средний — 86 лет). При госпитализации у больных определяли титр антител: концентрация IgG варьировала от 32,61 до 1013,5 ОСЕ, IgM — от 0,29 до 16,98 Ед/мл (рис. 2, 3). Период от времени установления диагноза COVID-19 составил от 12 до 46 дней, а от клинического выздоровления до летального исхода колебался от 2 до 30 дней (см. табл. 1). Информация о ранее перенесенной острой вирусной пневмонии, вызванной SARS-CoV-2, получена из документов и базы данных ЕМИАС. Степень поражения легких во время острого течения инфекционного процесса при КТ органов грудной клетки («эмпирическая» визуальная шкала) — КТ-1 — КТ-4.
Таблица 1. Основные клинические данные
Показатель | Наблюдение | ||||||||
1-е | 2-е | 3-е | 4-е | 5-е | 6-е | 7-е | 8-е | 9-е | |
Пол | Ж | М | М | Ж | М | Ж | Ж | Ж | Ж |
Возраст, лет | 84 | 83 | 83 | 80 | 96 | 95 | 80 | 80 | 90 |
Число дней от постановки клинического диагноза до летального исхода | 28 | 46 | 15 | 30 | 20 | 14 | 22 | 17 | 12 |
Число дней от клинического выздоровления (отрицательного ПЦР) до летального исхода | 15 | 30 | 10 | 6 | 15 | 14 | 2 | 30 | 6 |
IgG, ОСЕ | 134,96 | 213,88 | 192 | 202,82 | 489,36 | — | 459,6 | 32,61 | 1013,5 |
IgM, Ед/мл | 1,77 | 2,39 | 16,98 | 3,61 | 0,29 | — | 2,33 | 2,13 | 0,49 |
Рис. 2. Динамика среднего содержания IgG.
Рис. 3. Динамика среднего содержания IgM.
Для патоморфологического исследования аутопсийного материала брали кусочки ткани легких, которые обрабатывали по общепринятой методике: срезы толщиной 3—4 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, использовали гистохимическую окраску MSB по Лендруму и комбинированную окраску по Ван Гизону, проводили иммуногистохимические (ИГХ) реакции с антителами к цитокератину 5 (Leica Biosystems Newcastle Ltd) и с моноклональными кроличьими антителами к S-белку SARS-CoV-2 (GeneTex, каталожный номер GTX635692).
Из 9 пациентов 5 были госпитализированы в тяжелом состоянии, у 1 отмечена средняя тяжесть и у 1 — клиническая смерть. Результаты общего и и биохимического анализов венозной крови представлены в табл. 2.
Таблица 2. Лабораторные показатели венозной крови
Показатели | Наблюдения | ||||||
1-е | 3-е | 4-е | 5-е | 8-е | 9-е | Всего, % | |
Ж | М | Ж | М | Ж | Ж | ||
Абсолютный тромбоцитоз | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 16,6 |
Абсолютная тромбоцитопения | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 16,6 |
Абсолютная лимфоцитопения | 0 | 1 | 1 | 0 | — | 1 | 3 60 |
Метаболический ацидоз | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 16,6 |
Респираторный ацидоз | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 3 50 |
Лактатацидоз | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 100 |
Гипонатриемия | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 3 50 |
Гиперкалиемия | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 2 33 |
Гиперхлоремия | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 3 50 |
Гипохлоремия | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 16,6 |
Гипокальциемия | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 16,6 |
Азотемия | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 4 66 |
Гипопротеинемия | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 4 66 |
Гипербилирубинемия: билирубин общий/прямой | 0/— | 0/1 | 0/— | — | 0/1 | 1/1 | 1/3 20/100 |
Гиперхолестеринемия | 0 | 1 | — | — | 0 | 0 | 1 25 |
Цитолитический синдром | 1 | 0 | 0 | — | 0 | 0 | 1 20 |
Гиперкреатинкиназемия | 1 | 0 | 1 | — | 0 | 0 | 2 40 |
Повышение ЩФ | 0 | 1 | — | — | 0 | 1 | 2 50 |
Примечание. 0 — патология отсутствовала; 1 — патология была выявлена; «—» — данные отсутствовали.
Во время госпитализации в неинфекционные отделения ГБУЗ «ГКБ №31 ДЗМ» у 6 из 9 пациентов при проведении КТ была установлена картина двустороннего пневмосклероза, признаки пневмонии не обнаружены. Также исследовались венозная кровь для определения антител к SARS-CoV-2 (рис. 2, 3) и мазок из носовой полости для ПЦР; результаты мазков во всех наблюдениях были отрицательные.
При проведении патолого-анатомического исследования были оценены внутренние органы и сформулированы следующие первоначальные причины смерти: постинфарктный кардиосклероз (3 больных), последствия острого нарушения мозгового кровообращения (2 больных), хроническая ишемия головного мозга (2 больных), двусторонний хронический пиелонефрит (1 больной), идиопатический легочный фиброз (1 больной). В 3 наблюдениях имелись конкурирующие заболевания: ишемический инфаркт головного мозга, двусторонний хронический пиелонефрит и последствия острого нарушения мозгового кровообращения.
Масса легких составила в среднем 1294 г (±194 г). При идиопатическом легочном фиброзе легкие резиновой плотности, поверхность бугристая, черно-красная, на разрезе под висцеральной плеврой белесоватые плотные участки на глубину до 1,5 см с полостями (сотами) диаметром от 0,3 до 0,7 см. Во всех остальных наблюдениях поверхность легких была темно-вишневой, лакового вида, резиновой плотности, при разрезе с поверхности стекала непрозрачная красная жидкость; ткань легких от серо-красного до темно-вишневого цвета. Встречались геморрагические инфаркты в различных долях и участки красновато-сероватого цвета в виде очагово-сливной пневмонии, чаще наблюдавшиеся при интубации трахеи с ИВЛ. В этих же случаях имелся гнойно-геморрагический трахеобронхит.
При микроскопическом исследовании выявлялись гиалиновые мембраны по контуру и в просветах альвеол, десквамация эпителия бронхов и альвеол. В просветах альвеол и бронхиол определялись нейтрофилы, эритроциты, эозинофилы, сидерофаги, гигантские клетки, нити фибрина, бактериальные колонии (рис. 4, а—в), очаги некроза и кровоизлияния. Выраженная клеточная инфильтрация была описана и в самих межальвеолярных перегородках (см. рис. 4, г). Также встречались «крахмальные тельца». В единичных препаратах замыкательные пластины утолщены, напоминают булавы, определяется дистелектаз. При применении окраски MSB по Лендруму было подтверждено наличие гиалиновых мембран, смешанных и гиалиновых тромбов в просветах артерий и артериол легочных артерий, мукоидного набухания стенок артерий (см. рис. 4, д, е). При комбинированной окраске по Ван Гизону были выявлены очаги разрастания коллагеновых волокон, фиброз альвеолярных перегородок (см. рис. 4, ж). Плоскоклеточная метаплазия мерцательного эпителия бронхов и альвеолярного эпителия была подтверждена с помощью ИГХ-реакции с атителами к цитокератину 5 (см. рис. 4, з). При ИГХ-реакции к S-белку SARS-CoV-2 внутриклеточные вирусные частицы в ткани легкого обнаружены не были.
Рис. 4. Морфологические изменения в легких в периоде неполной ранней реконвалесценции у пациентов, перенесших вирусную пневмонию, вызванную SARS-CoV-2.
а — гиалиновые мембраны по контуру альвеол, в просвете слущенный плоский эпителий, гигантская клетка, ×400; б — метаплазия альвеолярного эпителия, напоминающая почечное тельце, в центре которого нити фибрина, ×400; в — бактериальная пневмония: скопление нейтрофилов внутри альвеол, отек межальвеолярных перегородок, ×200; г — интерстициальная пневмония: клеточная инфильтрация межальвеолярных перегородок, гиалиновые мембраны по контуру альвеол, нити фибрина в просветах альвеол, ×200; д — «старые» гиалиновые мембраны по контуру альвеол, ×200; е — булавовидные замыкательные пластинки и фибриноидное набухание стенки артериолы, ×200; ж — организующаяся пневмония, ×100; з — экспрессия цитокератина 5 в участках плоскоклеточной метаплазии бронхиолярного эпителия, ×100.
а — г — окраска гематоксилином и эозином, д, е — окраска MSB по Лендруму, ж — комбинированная окраска по Ван Гизону, з — иммуногистохимическая реакция.
Обсуждение
Проанализировав клинико-лабораторные и патолого-анатомические данные умерших, ранее перенесших COVID-19, нельзя исключить наличие остаточных явлений в срок с 29-го до 58-й день после так называемого клинического выздоровления.
Согласно метаанализу Р.Ю. Абдуллаева и соавт. [17] и данным, полученным при анализе лабораторных исследований маркеров коагулопатии Д.Х. Хизроевой и соавт. [18], в острый период течения инфекционного процесса у пациентов были выявлены изменения показателей клинического и биохимического анализов крови, а также системы гемостаза и фибринолиза, которые имели прямую корреляцию с тяжестью течения инфекционного процесса. Показатели клинического и биохимического анализов крови в исследуемой группе имели отклонения от нормы. Были отмечены изменения водно-электролитного баланса, которые ранее не были зафиксированы у пациентов в остром периоде течения вирусного процесса. Повышение уровня креатинкиназы было задокументировано в 2 наблюдениях в сочетании с нарушениями водно-электролитного баланса, что может свидетельствовать о влиянии токсинов или возможных побочных действиях лекарственных препаратов [19]. Абсолютная лимфоцитопения была описана в острой фазе течения инфекционного процесса [20] и сохранилась в период «выздоровления» в 3 (60%) наблюдениях. Другие отклонения от нормы лабораторных показателей венозной крови можно расценить как остаточные явления после ранее перенесенной новой коронавирусной инфекции либо как результат прогрессирования хронических заболеваний, ставших причинами летального исхода в этой группе пациентов. Особое внимание обращают на себя изменения газового состава крови, ставшие причинами развития метаболического ацидоза в 1 наблюдении и респираторного ацидоза в 3 других. Кроме того, отмечено, что концентрация IgG оказалась максимальной к концу первой недели клинического выздоровления. Таким образом, к 3-й неделе заболевания развивается гипергаммаглобулинемия IgG. Развитие гипогаммаглобулинемии IgM во всех наблюдениях может свидетельствовать о наличии остаточных явлений острого инфекционного процесса, однако во всех аутопсийных случаях была выявлена экссудативно-пролиферативная фаза острого инфекционного процесса. На основании этого можно сделать вывод, что по критериям клинических рекомендаций наступает так называемое клиническое выздоровление, подтвержденное отрицательным результатом ПЦР, в то время как в ткани легких активно продолжается воспалительный процесс. Метаанализ О.Ш. Ойноткинова и соавт. [21] показал развитие гипергаммаглобулинемии через 3—5 дней после появления клинической симптоматики, а повышение титра антител IgG в 4 раза или более наступает в фазу клинического выздоровления, что совпадает и с нашими данными. На основе анализа графика уровня IgG с применением линии тренда видно, что его содержание максимально ко 2-й и 3-й неделям неполной ранней реконвалесценции (см. рис. 2).
При микроскопическом исследовании аутопсийного материала во всех наблюдениях были описаны множественные гиалиновые мембраны по контурам альвеол, которые при гистохимической окраске MSB по Лендруму имели в основном синее окрашивание, свидетельствующее о достаточно большом сроке (более 48 ч) образования фибрина, так как уже образуются стабильные белковые депозиты [22]. Наряду с этим в просветах легочных артерий и артериол были выявлены фибриновые и смешанные тромбы, ставшие причиной развития геморрагических инфарктов. Данные о развитии в 6 наблюдениях постинтубационного трахеобронхита и бактериальной пневмонии с наличием бактериальных колоний не повлияли на интерпретацию давности гиалиновых мембран даже при существовании фибрина внутри альвеол с нейтрофильными клеточными массами. Клеточный состав внутри альвеол был весьма разнообразным: нейтрофилы, лейкоциты с признаками кариорексиса, гигантские многоядерные клетки, эозинофилы, эритроциты, сидерофаги, макрофаги с признаками аутофагии, лимфоциты, зрелые адипоциты, слущенные альвеолоциты, фрагменты гиалиновых мембран. Очаги фибропластической реакции (грануляционная ткань) микроскопически напоминали почечные тельца, в центре которых определяются нити фибрина. В 3 наблюдениях отмечались булавовидные утолщения замыкательных пластинок, при окраске MSB по Лендруму в них обнаруживалась соединительная ткань синего цвета, а при комбинированной окраске по Ван Гизону они имели в своем составе клеточный компонент черного цвета и темно-красные коллагеновые волокна. Кроме того, были выявлены множественные коллагеновые волокна как в просветах альвеол, так и в самих межальвеолярных перегородках. У 1 пациента с идиопатическим легочным фиброзом, смерть которого была констатирована бригадой скорой медицинской помощи на дому, мы не имели данных о ранее выявленной легочной патологии и описаний КТ в сопроводительной документации, что не позволяет утверждать, что вышеописанные изменения могли развиться в результате перенесенной вирусной пневмонии COVID-19. Данных о развитии фиброза легочной ткани в остальных наблюдениях не получено, однако стоит отметить наличие мелких фокусов фиброзированных альвеолярных перегородок. Плоскоклеточная метаплазия альвеолярного и мерцательного эпителия бронхов, подтвержденная ИГХ-реакцией с антителами к цитокератину 5, отмечалась также во всех наблюдениях. Интересно отметить, что в ряде случаев имелась частичная экспрессия цитокератина в эпителии бронхов. Подобное наблюдение было описано в работе R. Robinot и соавт. [23]. Авторы отметили, что экспрессия цитокератина 5 свидетельствует о том, что базальные клетки приобретали более округлую форму, тем самым замещая поврежденный эпителий для восстановления целостности эпителиального барьера путем миграции базальных клеток через псевдомногослойный эпителий. ИГХ-реакция с антителом к S-белку SARS-CoV-2 во всех наблюдениях была отрицательной.
При анализе протоколов патолого-анатомического вскрытия с заключительным диагнозом отмечено, что только в 1 наблюдении описано острое состояние — ишемический инфаркт головного мозга, тогда как в 8 других случаях — прогрессирование хронических заболеваний, приведших к летальному исходу.
Заключение
Проведенное исследование демонстрирует, что, несмотря на отрицательный результат ПЦР, в момент выписки из инфекционных стационаров и в последующем при госпитализации в неинфекционные отделения ГКБ №31 ДЗМ в период с 12-го до 46-го дня от начала заболевания микроскопические изменения в легких соответствовали критериям диффузного альвеолярного повреждения (экссудативно-пролиферативная фаза). При этом во всех 9 случаях диагностирована неразрешившаяся вирусная пневмония, и в 6 из них — в сочетании с бактериальной пневмонией (пациенты находились на ИВЛ в течение 2—18 суток).
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — А.С. Конторщиков, Л.М. Михалева
Сбор и обработка материала — А.С. Конторщиков, М.А. Шарафетдинова, И.С. Козлов, О.А. Васюкова
Статическая обработка данных — Р.А.Вандышева
Написание текста — А.С. Конторщиков
Редактирование — Л.М. Михалева, Л.В. Кактурский
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.