Введение

Ключевым моментом патофизиологии новой коронавирусной инфекции (COVID-19) является дисфункция эндотелия и его повреждение [1, 2]. При этом тяжесть поражения этого масштабного элемента сосудистой системы при COVID-19 высоко коррелирует с выраженностью прогрессирующего синдрома полиорганной недостаточности [3—5]. Утрата сосудистым эндотелием своих физиологических функций при COVID-19 характеризуется потерей антикоагулянтных свойств, усилением провоспалительного ответа, нарушением регуляции сосудистого тонуса [6—9]. Изучение эндотелиальной дисфункции имеет большое значение в прогнозировании течения, развития осложнений и исходов заболевания, в оценке эффективности проводимой интенсивной терапии [5]. Исходя из того, что эндотелиальные клетки первыми взаимодействуют с парентерально вводимыми инфузионными препаратами, одним из вариантов эндотелиопротекции может быть осознанный выбор этих сред на основе оценки эффекта их влияния на выраженность эндотелиопатии по ее прямым и косвенным признакам [10—13]. Несмотря на то что в условиях выраженной эндотелиальной дисфункции не исключена вероятность дополнительного инфузионного повреждения, мы не встретили в литературе исследовательских работ, направленных на изучение влияния на показатели деструкции сосудистого эндотелия инфузионных растворов, используемых в рамках стандартной терапии COVID-19.

Цель исследования — оценить влияние сукцинатсодержащего кристаллоидного раствора (меглюмина натрия сукцината) на выраженность эндотелиальной дисфункции у пациентов с тяжелой формой COVID-19.

Материал и методы

Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом ФГБУ «СЗОНКЦ им. Л.Г. Соколова ФМБА России» (Санкт-Петербург) в апреле 2021 г. В исследование включены 53 пациента с тяжелой формой COVID-19, осложненной двусторонней полисегментарной пневмонией, госпитализированные в ФГБУ «СЗОНКЦ им. Л.Г. Соколова ФМБА России» (Санкт-Петербург) в 2021—2022 гг. Получено информированное добровольное согласие всех пациентов на участие в исследовании. Лечение пациентов в объеме этиотропной и патогенетической терапии проведено в соответствии с актуальными на тот момент версиями временных методических рекомендаций Минздрава России по профилактике, диагностике и лечению новой коронавирусной инфекции (COVID-19) [14]. Все пациенты при поступлении рандомизированы на две группы методом конвертов. В комплекс терапии пациентов группы исследования (n=27) включена ежедневная инфузия сукцинатсодержащего кристаллоидного раствора (меглюмина натрия сукцината) — препарата реамберин в дозе 10 мл на 1 кг массы тела в течение 4 ч однократно с курсом до 11 дней (или на протяжении времени пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии — ОРИТ). Пациенты контрольной группы (n=26) получали в качестве инфузионной среды раствор Рингера в том же объеме (таблица). В плазме пациентов в динамике оценивали следующие показатели эндотелиальной дисфункции и гемостаза: эндотелиоцитоз (циркулирующие эндотелиальные клетки — ЦЭК), концентрацию гомоцистеина, фибриногена, активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), тромбиновое время (ТВ), уровни антитромбина III, D-димера и тромбоцитов. Оценка выраженности эндотелиальной деструкции проведена по методике определения количества ЦЭК на проточном цитофлуориметре CYTOMICS FC 500 (Beckman Coulter, Inc., США) с использованием меченных флуорохромами моноклональных антител к поверхностным маркерам клеток: CD146-PE (phycoerythrin — фикоэритрин) (Beckman Coulter, Inc., США) в качестве метки для ЦЭК и CD45-PC5 (phycoerythrin+cyanine 5 — фикоэритрин + цианин 5) (Beckman Coulter, Inc., США) в качестве панлейкоцитарного маркера [15]. Забор венозной крови проводили в 7 этапов: при поступлении в ОРИТ (1-й этап); через 2—4 ч после завершения первичного введения инфузионных сред (2-й этап); на 3-м, 4-м, 5-м, 6-м этапах терапии (на 2-е, 3-и, 4-е, 5-е сутки соответственно) исследование проводили спустя 2—4 ч после окончания очередной внутривенной инфузии; на 11-е сутки от начала интенсивной терапии приходился 7-й этап оценки. Первичными конечными точками являлись: динамика показателей коагулограммы (АЧТВ, ТВ, D-димер, фибриноген, антитромбин III), уровень тромбоцитов, биомаркеров эндотелиальной дисфункции (эндотелиемия и концентрация гомоцистеина). Вторичными конечными точками были: частота тромботических осложнений (тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА), острый коронарный синдром, острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК) по ишемическому типу, острый мезентериальный тромбоз и др.), длительность лечения в ОРИТ, количество переводов на инвазивную искусственную вентиляцию легких (ИВЛ), 10-дневная и 28-дневная летальность.

Сравнительная характеристика исходного статуса пациентов исследуемых групп

Примечание. ИМТ — индекс массы тела; КТ — компьютерная томография; ИБС — ишемическая болезнь сердца; ГБ — гипертоническая болезнь; ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких; БА — бронхиальная астма.

Критерии включения. 1. Наличие подписанного информированного добровольного согласия пациента. 2. Возраст старше 18 лет включительно. 3. Подтвержденный диагноз COVID-19. 4. Изменения в легких, выявляемые при компьютерной томографии (КТ) (КТ 3—4). 5. Продолжительность пребывания пациента в ОРИТ — 1—2-е сутки. 6. Применение препарата реамберин или других кристаллоидных растворов для внутривенного введения с 1—2-х суток лечения в ОРИТ.

Критерии невключения. 1. Наличие на момент скрининга показаний к переводу на ИВЛ. 2. Непереносимость препарата реамберин в анамнезе. 3. Применение других полиэлектролитных растворов с носителями резервной щелочности. 4. Беременность. 5. Терминальная стадия хронических заболеваний.

Критерии исключения. 1. Отзыв пациентом информированного добровольного согласия. 2. Развитие аллергической реакции на инфузионный препарат.

Статистический анализ данных проведен в среде IBM SPSS v. 23 и табличном процессоре MS Excel 2016. Данные, измеренные в номинативной шкале (признак есть/нет), сравнивали в режиме таблиц сопряженности при помощи точного критерия Фишера. Нулевая гипотеза отклонялась при уровне значимости p<0,05. Данные, измеренные в количественной шкале (непрерывные), обрабатывали при помощи MANOVA в режиме повторных измерений. Использовали многомерный метод — V-Пиллаи, одномерный — F-критерий с поправкой Huynh—Feldt. Апостериорные сравнения: между этапами — критерий Шидака, между группами — U-критерий Манна—Уитни, для которого рассчитывали 99% доверительный интервал (ДИ) р-уровня при помощи метода Монте-Карло (10 000 выборок). Результат считали статистически значимым, если верхняя граница доверительного интервала была ниже 0,05.

Результаты и обсуждение

При поступлении в стационар эндотелиоцитоз выявлен у пациентов обеих групп. Так, количество ЦЭК из расчета на 10⁵ лейкоцитов составляло 10,47±6,28 у пациентов исследуемой группы и 7,38±4,76 у пациентов контрольной группы (p<0,207). Должный уровень данного показателя составляет 5±1,67 на 10⁵ лейкоцитов [15]. У большинства пациентов эти изменения предваряли ухудшение клинической картины и прогнозировали ее прогрессирование, так, при поступлении в стационар оценка по шкале NEWS составляла в среднем 6 баллов у пациентов исследуемой группы и 5 баллов у пациентов группы контроля (p<0,290). При этом в контрольной группе ROC-анализ чувствительности и специфичности исходного уровня эндотелиемии выше 7·10⁵ лейкоцитов как предиктора значимого суточного ухудшения состояния по критериям NEWS показал AUC=0,82, чувствительность — 78,0%, специфичность — 73,3%, что свидетельствует о его хорошей прогностической способности (рис. 1).

Рис. 1. Уровень циркулирующих эндотелиальных клеток (ЦЭК) у пациентов сравниваемых групп.

¹ — статистическая значимость различий в группе относительно 1-го этапа исследования; ² — статистическая значимость межгрупповых различий на этапе исследования.

На фоне инфузий сукцинатсодержащей среды по сравнению со стандартной инфузионной терапией определялось более существенное (p<0,031) снижение исходно повышенного уровня эндотелиоцитов на всех этапах исследования. При этом межгрупповые различия (p<0,017) появились начиная с 3-х суток наблюдения. Уровень эндотелиоцитоза в этот период в группе исследования определялся ниже на 43,22%, чем в контрольной группе, а к 5-м суткам различие возросло и снижение составило 55,36% (p<0,03). Выявленный нами исходно высокий уровень эндотелиопатии при тяжелом течении COVID-19 описан и ранее [1, 5]; авторы указанных публикаций, независимо друг от друга, сделали аналогичный вывод на основании оценки показателей эндотелиальной дисфункции, таких как уровни циркулирующего фактора фон Виллебранда, гомоцистеина, С-реактивного белка, D-димера, фибриногена и тромбоцитов. При этом некоторые исследователи подчеркивают взаимосвязь тяжести эндотелиопатии с исходом заболевания [16, 17] и указывают на то, что проявления эндотелиопатии потенциально корректируются применением иммунобиологической терапии, методами экстракорпоральной детоксикации [18—20]. Однако однозначной оценки влияния состава инфузионной терапии на количество ЦЭК при COVID-19 в литературе мы не нашли.

Параллельно с изучением выраженности эндотелиоцитоза нами проведена оценка динамики уровня гомоцистеина, являющегося косвенным биомаркером эндотелиального повреждения [13] (рис. 2). При поступлении в ОРИТ концентрация гомоцистеина в плазме крови была также повышена у пациентов обеих групп: у пациентов исследуемой группы она составляла 30,16±64,59 мкмоль/л, контрольной — 26,29±62,52 мкмоль/л (p<0,35). Должная величина данного показателя у взрослых колеблется в пределах 5—15 мкмоль/л для мужчин и 5—12 мкмоль/л для женщин [13]. Анализ динамики уровня гомоцистеина в обеих группах показал, что на фоне инфузий сукцинатсодержащего раствора с антигипоксическим действием значимые межгрупповые различия определяются начиная с 4-х суток терапии (p<0,042). У пациентов исследуемой группы в этот период концентрация гомоцистеина составляла 24,71±57,22 мкмоль/л, что на 12,8% меньше, чем у пациентов контрольной группы. На 7-м этапе исследования межгрупповые различия в концентрации гомоцистеина стали еще более выраженными. Так, у пациентов группы контроля уровень гомоцистеина составлял 25,11±46,82 мкмоль/л, а у пациентов исследуемой группы — 12,72±23,38 мкмоль/л, что на 49,34% (p<0,014) меньше при инфузии препарата реамберин.

Рис. 2. Динамика концентрации гомоцистеина у пациентов сравниваемых групп.

² — статистическая значимость межгрупповых различий (p<0,05).

Известно, что высокое содержание гомоцистеина вызывает повреждение сосудистого эндотелия, нарушает его рост, активирует агрегацию тромбоцитов, увеличивает прокоагулянтную активность эндотелиальной клеточной мембраны и снижает ее антитромботические свойства при COVID-19 [21—23]. В одном из исследований показано, что у пациентов с прогрессированием COVID-19 в крови нарастает концентрация гомоцистеина [23]. Это свидетельствует о том, что повышение уровня гомоцистеина может быть не только причиной эндотелиопатии, но и независимым фактором в патогенезе эндотелиального повреждения при COVID-19 [21, 23]. Важность коррекции гомоцистеинемии хорошо продемонстрирована в работе Л.В. Никоновой и соавт. [24].

При анализе уровней эндотелиемии и гомоцистеина в динамике обеих групп нами изучена линейная корреляционная зависимость между ними, при этом выявлена умеренно положительная связь (коэффициент корреляции Пирсона +0,62) в исследуемой группе и слабая обратно пропорциональная зависимость (коэффициент корреляции Пирсона –0,12) в группе контроля. Такая направленность линейной корреляционной зависимости между уровнями эндотелиемии и гомоцистеина свидетельствует, во-первых, о влиянии инфузии сукцинатсодержащего антигипоксанта как на коррекцию клеточного повреждения, так и на механизмы, обусловливающие повышение уровня гомоцистеина, а во-вторых, о том, что далеко не всегда на основании уровня и динамики непрямых показателей повреждения эндотелия, коим является гомоцистеин, можно провести оценку степени эндотелиальной деструкции.

Таким образом, косвенные факторы оценки структурной и функциональной состоятельности, традиционно применяемые в оценке дисфункции сосудистого эндотелия в кардиологических исследованиях, не всегда подходят для целей контроля выраженности эндотелиопатии и ее динамики при инфекционном процессе, прежде всего из-за многофакторности, обусловливающей их изменения, а также в силу значительного потенциала вариабельности биохимического ответа на инфекционно-обусловленный эндотоксикоз, иммуновоспалительный синдром и гипоксию. Именно поэтому им на смену в лабораторной диагностике приходят методы прямой оценки эндотелиального повреждения на основе изучения уровня ЦЭК, которые происходят из зрелого эндотелия и могут рассматриваться как маркеры повреждения эндотелия и его дисфункции [15]. Показано, что при заболеваниях, связанных с системным сосудистым поражением, таких как сахарный диабет, васкулит, злокачественные новообразования, уровень ЦЭК в периферической крови статистически значимо повышается [15].

У пациентов исследуемой группы на всех этапах наблюдения выявлено статистически значимое снижение исходно повышенной концентрации фибриногена (p<0,029) — белка острой фазы воспаления: при поступлении величина данного параметра составляла 6,78±2,05 г/л, а к 7-му этапу исследования наблюдалось ее снижение до 2,86±0,76 г/л, то есть уровень фибриногена на фоне инфузии сукцинатсодержащего препарата уменьшился на 57,81% (рис. 3). В группе стандартной инфузионной терапии статистически значимое снижение концентрации фибриногена по сравнению с исходным уровнем определялось лишь на 6-м и 7-м этапах исследования (p<0,033). В эти же периоды наблюдения отмечаются и статистически значимые межгрупповые различия: на 6-м этапе снижение содержания фибриногена на фоне инфузии препарата реамберин по сравнению с контрольной группой составляло 21,26% (p<0,026), а на 7-м этапе — 22,7% (p<0,033).

Рис. 3. Динамика концентрации фибриногена у пациентов сравниваемых групп.

¹ — статистическая значимость различий относительно исходного показателя (p<0,05); ² — статистическая значимость межгрупповых различий (p<0,05); ³ — статистически значимые различия относительно предыдущего этапа исследования (p<0,05).

Оценка показателей COVID-19-ассоциированной коагулопатии в ее тесной взаимосвязи с тяжестью системной воспалительной реакции неоднократно освещалась исследователями COVID-19 [7]. Подчеркивалось, что контроль гипервоспалительной реакции способствует успешности в коррекции коагулопатии [13, 25]. Следует отметить, что у пациентов, получавших препарат меглюмина натрия сукцината, на фоне более быстрой и выраженной коррекции исходной эндотелиальной дисфункции регистрировался и более выраженный прирост исходно сниженного уровня тромбоцитов (рис. 4). На фоне реализации цитопротективного эффекта сукцинатсодержащего кристаллоидного раствора (меглюмина натрия сукцината) отмечено повышение уровня тромбоцитов с максимальной разностью от исходного уровня на 5-м и 7-м этапах исследования — на 25,75% (p<0,416) и 25,51% (p<0,114) соответственно. Межгрупповые различия с наибольшей разницей содержания тромбоцитов также наблюдаются на последних этапах исследования, достигая пика на 7-м этапе (22,37%).

Рис. 4. Динамика уровня тромбоцитов у пациентов сравниваемых групп.

² — статистическая значимость межгрупповых различий (p<0,05).

В отличие от уровня тромбоцитов при других видах инфекционного процесса в период манифестации COVID-19 характерна умеренно сниженная их концентрация, но в то же время более выраженная у пациентов с тяжелыми формами COVID-19 [26]. Восстановление количества тромбоцитов на фоне инфузии препарата реамберин сопровождалось у пациентов исследуемой группы более быстрым достижением целевого уровня АЧТВ-отношения после начала антикоагулянтной терапии, чем у пациентов контрольной группы (рис. 5). Так, межгрупповые различия данного показателя регистрировались уже на 2-е сутки (p<0,046) с приростом 21,8% (1,73±0,54 в исследуемой группе по сравнению с 1,42±0,52 в группе контроля). Различия достигали максимума на 4-м этапе (p<0,02) — до 31,46% (1,88±0,44 в исследуемой группе и 1,43±0,52 в группе контроля), динамика сдвига сохранялась вплоть до 6-го этапа исследования (1,73±0,35 в исследуемой группе по сравнению с 1,42±0,49 в группе контроля, p<0,023).

Рис. 5. Динамика активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ) у пациентов сравниваемых групп.

² — статистическая значимость межгрупповых различий (p<0,05).

Анализируя направленность динамики величины АЧТВ-отношения в группах, можно сделать предположение об эффективности предпринятой антикоагулянтной терапии, которая тесно связана с антитромбиновой активностью. На рис. 6 показана динамика уровня антитромбина III. Прирост его активности на фоне инфузии сукцинатсодержащего раствора наблюдается начиная с 5-го этапа исследования. В этот же период отмечены и статистически значимые межгрупповые различия, достигающие 17,14% (97,82±17,45% в исследуемой группе по сравнению с 83,50±12,94% в группе контроля, p<0,03). Такая устойчивая динамика определяется и на всех последующих этапах исследования с пиком уровня разницы параметров на 7-м этапе, где это различие составило уже 42,95% (104,00±21,51% в исследуемой группе по сравнению с 72,75±24,37% в группе контроля, p<0,001).

Рис. 6. Динамика активности антитромбина III у пациентов сравниваемых групп.

² — статистическая значимость межгрупповых различий (p<0,05).

В контрольной группе на фоне стандартной инфузионной терапии наблюдается снижение активности антитромбина III, обусловленное как потреблением его вследствие инфекционного процесса, так и гепаринотерапией, в свою очередь также приводящей к истощению содержания естественного антикоагулянта. Такая направленность изменений активности антитромбина III у пациентов с COVID-19-ассоциированной коагулопатией согласуется с данными, опубликованными в работах других авторов [8, 27]. Выявленные же нами статистически значимые межгрупповые различия вследствие нормализации антитромбиновой активности в исследуемой группе внушают оптимизм в плане выбранной нами тактики инфузионной терапии сукцинатсодержащим раствором у пациентов с тяжелой формой COVID-19.

При изучении 10-дневной летальности разница неблагоприятных исходов между группами была статистически незначимой (p=0,485): летальность в группе исследования отсутствовала, в контрольной группе составила 7,4%. В дальнейшем использование меглюмина натрия сукцината усилило данное различие, так, 28-дневная летальность в исследуемой группе составила 7,4%, в группе контроля — 34,6% (p=0,0327). Этому, безусловно, способствовал тот факт, что на фоне применения препарата реамберин отмечено снижение в 3,2 раза тромботических событий (ТЭЛА, острого коронарного синдрома, ОНМК по ишемическому типу, острого мезентериального тромбоза и др.) (p=0,023), а это, в свою очередь, повлияло на снижение в 1,9 раза (p=0,0327) риска перевода на инвазивную ИВЛ у пациентов исследуемой группы по сравнению с пациентами контрольной группы. В то же время выявленные изменения количества тромботических осложнений и переводов на инвазивную ИВЛ на фоне продолжительных инфузий сукцинатсодержащего раствора не привели к статистически значимым различиям в длительности госпитализации пациентов в ОРИТ в группах исследования (p=0,386).

Выводы

1. Развивающийся воспалительный процесс при инфекции COVID-19 сопровождается эндотелиопатией (эндотелиоцитозом), выраженность которой связана с дальнейшей траекторией (тяжестью и течением) заболевания.

2. Применение с целью оценки эндотелиальной дисфункции вторичных маркеров эндотелиопатии уступает в чувствительности и специфичности непосредственно измеренному маркеру эндотелиоцитоза — количеству циркулирующих эндотелиоцитов.

3. Раннее и длительное применение сукцинатсодержащего инфузионного антигипоксанта реамберин у пациентов с COVID-19 способствует более быстрой и устойчивой коррекции COVID-19-индуцированной эндотелиопатии, что, в свою очередь, проявляется уменьшением уровней эндотелиоцитов, гомоцистеина и фибриногена, тромбоцитопротективным эффектом и снижением выраженности гепаринорезистентности.

4. Включение препарата реамберин в комплекс интенсивной терапии пациентов с COVID-19 оправдано снижением количества тромботических осложнений, переводов на инвазивную искусственную вентиляцию легких и летальности.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.