Введение

По рекомендации чрезвычайного экспертного совета Всемирная организация здравоохранения 5 мая 2023 г. заявила о прекращении пандемии новой коронавирусной инфекции (COVID-19), вызванной вирусом SARS-CoV-2. Тем не менее упомянутая инфекция не исчезла, и в России даже на сегодняшний день регистрируются от 2 до 5 тыс. заболевших в сутки. При этом, несмотря на то что циркулирующие в настоящее врем штаммы SARS-CoV-2 не столь вирулентны, как оригинальный и несколько последующих, примерно каждый 10-й случай заболевания протекает тяжело и требует госпитализации, а некоторые — завершаются летальным исходом. Таким образом, понятно, что и в последующем такие случаи буду попадать в том числе в поле зрения исследователей, особенно в контексте экспертиз по поводу профессиональных правонарушений медицинских работников.

В связи с тем, что перед судебно-медицинскими гистологами с завидной регулярностью ставится вопрос о давности того или иного заболевания, в частности пневмоний разного происхождения, была сформулирована задача настоящего исследования.

Цель исследования — определение морфологических изменений в аспекте стадийности процесса, происходящего в легких, с учетом давности заболевания COVID-19.

Материал и методы

Было исследовано 17 летальных случаев заболевания COVID-19, возраст умерших составлял 55—65 лет. COVID-19 был подтвержден с помощью метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) практически во всех случаях, за исключением 3: в 2 случаях больные до получения результата ПЦР не дожили и он не был зафиксирован в истории болезни, еще в 1 случае пациент оказался серонегативным; диагноз COVID-19 у этих пациентов был установлен по клиническим и рентгенологическим (компьютерная томография) признакам. Также был исследован 1 случай, когда COVID-19 установили путем проведения ПЦР-теста посмертно. Сопутствующими заболеваниями являлись: ожирение; заболевания сердечно-сосудистой системы, в частности атеросклеротическая и гипертоническая болезни; хронический гепатит C; алкогольная болезнь, а также лимфома Ходжкина в варианте нодулярного склероза после прохождения лучевой терапии; в ряде случаев сопутствующих заболеваний выявлено не было. Все пациенты проходили лечение по действующему на тот момент протоколу и находились разное по продолжительности время на искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

Были исследованы представленные на экспертизу микропрепараты из стандартного набора внутренних органов, окрашенные гематоксилином и эозином, при этом были прицельно изучены и зафиксированы морфологические изменения в ткани легких (серийные срезы из нескольких фрагментов легких от каждого исследуемого трупа).

В атласе по патологической анатомии COVID-19 [1] описаны две стадии диффузного альвеолярного повреждения, наблюдаемого при данном заболевании: экссудативная, которая длится первые 7—8 сут, а иногда и до 14 сут, и пролиферативная, которая возникает после 8 сут. Соответственно этим стадиям и описанным в источниках литературы морфологическим их проявлениям при анализе исследуемых микропрепаратов ткани легких учитывали и регистрировали следующие признаки: степень кровенаполнения сосудов, наличие сладж-феномена, тромбов, выраженность интраальвеолярных кровоизлияний; наличие периваскулитов и васкулитов; присутствие мегакариоцитов в капиллярах; степень выраженности альвеолярного и интерстициального отека, наличие десквамированного эпителия, макрофагов, лимфоцитов, моноцитов в альвеолах, трансформации альвеолоцитов, пролиферации альвеолоцитов II типа, симпластов; наличие и степень выраженности гиалиновых мембран, фибрина разной степени уплотненности в альвеолах; выраженность инфильтрации перегородок; пролиферацию фибробластов, полиповидные разрастания фибробластической ткани в альвеолах; выраженность фиброза легочной ткани; плоскоклеточную метаплазию бронхиального и альвеолярного эпителия; феномен аутоцитофагии (вторичного гемофагоцитоза).

Результаты и обсуждение

Было выявлено, что полнокровие сосудов, особенно микроциркуляторного русла, было наиболее резко выражено до 10 сут с момента начала заболевания, аналогичная картина была отмечена и для сладжирования эритроцитов. При этом фибриновые либо смешанные тромбы имелись не только в микроциркуляторном русле, но и в крупных артериальных и венозных сосудах вследствие того, что иммунные комплексы (и сам вирус) при COVID-19 поражают эндотелий не только капилляров, как при синдроме диссеминированного внутрисосудистого свертывания. По данным литературы [2, 3], для более выраженного поражения вирусом эндотелия сосудов необходимо наличие фоновой эндотелиальной дисфункции, которая может быть обеспечена сопутствующими заболеваниями, в частности сахарным диабетом, артериальной гипертензией и другими патологическими состояниями, затрагивающими сосуды; в рассматриваемых случаях тромбозы наблюдались не всегда, что можно объяснить разным исходным состоянием сосудов. В случаях месячной давности отмечались организованные и иногда реканализованные тромбы. Интраальвеолярные кровоизлияния регистрировали во всех случаях, они имели разную степень выраженности, причем наиболее выраженными являлись в первые 2 нед, т.е. в экссудативную фазу диффузного альвеолярного повреждения; однако и в пролиферативной фазе геморрагии также имели место, по-видимому, вследствие проводимой ИВЛ, в качестве осложнений которой описаны отек, кровоизлияния, очаговые эмфизема и дистелектаз. По этой же причине интерстициальный и интраальвеолярный отек был выявлен в той или иной мере во всех исследованных случаях, однако в первые 2 нед он был наиболее выраженным.

Что касается повреждения сосудов, то в некоторых случаях, в основном при давности заболевания до 20 сут, были выявлены периваскулиты и васкулиты. Под воздействием как инфекционного агента, так и некоторых компонентов воспалительного процесса (гистамин, ацетилхолин, интерлейкины, цитокины) сосудистая стенка подвергается сенсибилизации, и одной из реакций является пролиферация, начинающаяся со стороны адвентиции [4]. Визуализировалась периваскулярная инфильтрация мононуклеарами, гистиоцитами, гранулоцитами, местами с захватом сосудистой стенки и набуханием эндотелия, причем чем меньше была давность заболевания, тем чаще наблюдались васкулиты и тем более выраженным являлся процесс.

Присутствие мегакариоцитов в альвеолах многие авторы уже привычно трактуют как один из признаков любого варианта шока. При COVID-19 мегакариоциты присутствовали в капиллярах умерших либо в 1-ю неделю заболевания в сочетании с признаками респираторного дистресс-синдрома, либо через 1 мес, когда присоединялась вторичная инфекция и формировались крупноочаговая гнойная пневмония и абсцессы и появлялись признаки инфекционно-токсического шока.

Во всех случаях, кроме 1 с самой малой давностью заболевания (до 5 сут), наблюдались гиалиновые мембраны. Причем их выраженность сначала повышалась с увеличением давности заболевания, но к 1 мес выявлялись только их немногочисленные фрагменты в некоторых альвеолах.

Межальвеолярные перегородки были инфильтрированы лимфоидно-клеточными элементами, в первые недели умеренно, в последующем скудно.

В отечной жидкости либо в запустевших альвеолах во всех случаях присутствовали альвеолярные макрофаги, десквамированные альвеолоциты I и II типов, немногочисленные лимфоциты, плазмоциты в разных соотношениях. С увеличением давности заболевания увеличивалось количество макрофагов и альвеолоцитов II типа, а также появлялись пролиферирующие фибробласты. В ряде альвеол в случаях с давностью заболевания свыше 10 сут были обнаружены трансформированные альвеолоциты II типа в виде уродливых клеток, двухъядерных или многоядерных, иногда с включениями в цитоплазме или атипическими митозами. Кроме того, отмечалась пролиферация альвеолоцитов с образованием симпластов, количество которых нарастало с увеличением давности заболевания.

В некоторых случаях наблюдалось такое явление, как аутоцитофагия (или вторичный гемофагоцитоз), когда альвеолярные макрофаги поглощали нормальные форменные элементы крови, в основном эритроциты, лимфоциты или нейтрофилы. Аналогичный феномен описан при исследовании органов иммуногенеза и костного мозга при некоторых патологических состояниях, в частности у больных с разными вирусными и бактериальными инфекциями. Патогенез этого феномена до конца не изучен, поскольку на сегодняшний день неясно, вследствие каких факторов возникает нарушение функциональной активности T- и NK-клеток, которые теряют способность адекватно реагировать на инфекцию, пролиферируют, выделяют цитокины и активируют макрофаги [5]. При COVID-19 аутоцитофагия возникает не только в лимфатических узлах или селезенке, но и в альвеолах легких, что не было описано в литературе при других инфекционных заболеваниях. В настоящем исследовании указанный феномен был зафиксирован у умерших, страдавших COVID-19 около 1 мес, с присоединившейся вторичной бактериальной инфекцией. Процесс начинал проявлять себя после 14 сут от начала заболевания, первыми признаками были пролиферация фибробластов и полиповидные разрастания фибробластической ткани. К 20-м суткам заболевания развивался фиброз некоторых межальвеолярных перегородок, а через 1 мес в препаратах можно было обнаружить также сливные поля фиброза с щелевидными альвеолами либо без таковых, при этом на других участках сохранялись и полиповидные разрастания, и участки с пролиферирующими альвеолоцитами, и даже элементы экссудации. После 14 сут заболевания в ряде случаев возникала плоскоклеточная метаплазия бронхиального и альвеолярного эпителия.

В случаях с давностью заболевания свыше 1 мес чаще всего наблюдали присоединение вторичной бактериальной инфекции с образованием гнойной пневмонии с колониями кокковой флоры, а также у 1 из умерших возник абсцесс с формирующейся капсулой. В 1 из случаев вторичная инфекция присоединилась намного раньше, давность заболевания составляла примерно 11 сут, при этом пациент страдал алкогольной болезнью и на тот момент, помимо COVID-19, ему был диагностирован синдром отмены алкоголя с делирием.

Таким образом, результаты настоящего исследования показали, что в период до 10 сут в легких отмечались выраженное полнокровие, сладжи, выраженные интраальвеолярные кровоизлияния, множественные периваскулиты и васкулиты, выраженный альвеолярный отек с макрофагами, альвеолоцитами, лимфоцитами в отечной жидкости, умеренная инфильтрация межальвеолярных перегородок (рис. 1 на цв. вклейке). В период от 10 до 20 сут интраальвеолярные кровоизлияния уменьшались, отек приобретал очаговый характер, васкулиты наблюдались уже не во всех случаях, инфильтрация перегородок становилась скудной, при этом отмечалось множество трансформированных альвеолоцитов II типа и симпластов (рис. 2 на цв. вклейке), а также полиповидные разрастания фибробластической ткани (рис. 3 на цв. вклейке). В период от 20 сут и до 1 мес васкулиты уже выявлялись либо носили единичный характер, остальные признаки оставались прежними, но, помимо этого, визуализировались фиброз перегородок, сливные поля фиброза с щелевидными альвеолами или без них (рис. 4 на цв. вклейке) и метаплазия бронхиального и альвеолярного эпителия.

Рис. 1. Выраженный альвеолярный отек, полнокровие сосудов, васкулит в ткани легкого у пациента при давности COVID-19 8 сут.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. 200.

Рис. 2. Трансформированные альвеолоциты II типа в просветах альвеол у пациента при давности COVID-19 16 сут.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. 400.

Рис. 3. Полиповидные разрастания фибробластической ткани в альвеолах пациента при давности COVID-19 18 сут.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. 100.

Рис. 4. Сливные поля фиброза ткани легкого у пациента при давности COVID-19 30 сут.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. 100.

Зависимости наличия и количества гиалиновых мембран от давности заболевания не обнаружили. Что касается тромбоза, мегакариоцитов и аутоцитофагии, то наличие и выраженность тромбоза зависели, скорее всего, от присутствия сопутствующей патологии, наличие мегакариоцитов по сути является общепатологическим признаком диффузного альвеолярного повреждения, которое может быть инициировано разными факторами, а аутоцитофагию в альвеолах легких наблюдали в случаях с давностью около 1 мес и с присоединившейся вторичной инфекцией, хотя локализацию этого явления в альвеолах легких можно назвать характерной на сегодняшний день именно для COVID-19, поскольку для других инфекций в легких этот феномен в литературе не описан.

Следует подчеркнуть, что большинство описанных выше изменений в легких носит неспецифический характер, поскольку может наблюдаться и при других вирусных инфекциях [4], следовательно, на основании одного только морфологического исследования, особенно если человек серонегативен, устанавливать диагноз «новая коронавирусная инфекция» нецелесообразно.

Выводы

В результате проведенного исследования была выявлена стадийность процессов, происходящих в ткани легких, в зависимости от давности заболевания. При этом морфологические изменения не являются четко разграниченными по времени (одно закончилось, а другое началось) и могут на границах исследованных периодов наслаиваться один на другой с ослаблением выраженности одного признака и усилением другого. При этом ряд выявленных морфологических признаков от давности заболевания не зависит. На данном этапе исследования каких-либо характерных исключительно для COVID-19 изменений ткани в легких выявлено не было; наличие аутоцитофагии в альвеолах легких может лишь способствовать подозрению на эту вирусную инфекцию.

Полученные данные могут помочь судебно-медицинским гистологам в проведении исследований, связанных со смертью от COVID-19, и ориентировочно предположить давность заболевания с учетом всех материалов, представленных на экспертизу.

В последующем, при поступлении новых случаев, данные настоящего исследования будут обновляться и корректироваться.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.