СВЯЗЬ КОНЦЕНТРАЦИИ ФЕТАЛЬНОГО ГЕМОГЛОБИНА С ПРИРОДОЙ ИНФЕКЦИОННОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИИ
СВЯЗЬ КОНЦЕНТРАЦИИ ФЕТАЛЬНОГО ГЕМОГЛОБИНА С ПРИРОДОЙ ИНФЕКЦИОННОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИИ
Аннотация
Внебольничная пневмония (ВП) занимает ведущее место в гериатрической практике. Летальность от внебольничной пневмонии среди больных старше 60 лет, в 10 раз выше, чем в других возрастных группах. Особенностью течения ВП у пожилых пациентов является атипичность клинической симптоматики, затяжной и рецидивирующий характер заболевания, частое возникновение гнойно-деструктивных осложнений на фоне нарушения иммунной реактивности организма. В этих условиях важное диагностическое значение приобретают не только биохимические маркеров воспаления, но и индикаторы системы кроветворения, к числу которых относятся исследования в лизатах крови концентрации фетального гемоглобина (HbF). Цель исследования: сравнить уровни эритроцитов, гемоглобина и фетального гемоглобина в лизатах крови у больных с внебольничной пневмонией бактериальной и вирусной этиологии (COVID-19 и грипп). Материалы и методы. Обследовано 85 пациентов с ВП среднетяжелого течения (30 пациентов с ВП бактериальной этиологии, 30 – с COVID-19, ассоциированной ВП, 25 – с грипп-ассоциированной ВП), контролем служили гемолизаты крови 30 доноров. Динамическое наблюдение за больными и их комплексное лабораторное и инструментально-функциональное обследование осуществляли в условиях ОИКБ (г. Астрахань). Исследование всех собранных образцов гемолизатов эритроцитов на гемоглобин и HbF производилось отсрочено набором для иммунохимического анализа этого белка по методу Манчини с чувствительностью теста 2-2,5 мг/л. Результаты исследования. Уровни HbF в лизатах крови у больных ВП на пике заболевания, имели достоверно более высокие значения, чем в группе контроля (в 4,2 раза у пациентов с бактериальной пневмонией, в 2,4 раза у пациентов с вирусной пневмонией, ассоциированной c COVID-19, и в 2,3 раза у пациентов c пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа). Уровни HbF в лизатах крови у больных ВП при выписке, имели также достоверно более высокие значения, чем в группе контроля (в 1,2 раза у пациентов с бактериальной пневмонией, в 2,30 раза у пациентов с вирусной пневмонией, ассоциированной c COVID-19, и в 2,27 раза у пациентов c пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа). Заключение. В данной работе нами показана важность исследования гематологических показателей у пожилых пациентов с ВП бактериального и вирусного генеза (грипп и COVID-19). Сравнение показателей гемограммы выявил достоверные различия по HbF между группами больных ВП пожилого возраста. Установлено, что изменения системы кроветворения пациентов пожилого возраста связаны не только с возрастом, но и с характером возбудителя ВП.
1. Введение
Внебольничная пневмония (ВП) занимает ведущее место у лиц пожилого и старческого возраста. Летальность от ВП среди пациентов старше 60 лет, в 10 раз превышает показатели у пациентов более молодых возрастных групп , , , . Для ВП у пожилых пациентов характерна атипичная клиническая симптоматика, заболевание приобретает затяжное и рецидивирующее течение с частыми гнойно-деструктивными осложнениями на фоне нарушенной иммунной реактивности организма. Все перечисленные факторы тяжелого и затяжного течения заболевания, сочетающиеся со снижением или полным отсутствием эффекта от проводимой терапии, приводят к увеличению летальности у данной категорий пациентов , , , .
ВП у пожилых пациентов, помимо характерной клинической симптоматики и рентгенологической картины, характеризуется наличием инфекционного агента. Среди бактериальных микроорганизмов выделяют высоковирулентные, которые при попадании в нижние отделы дыхательных путей вызывают воспалительный процесс. Наиболее значимым микроорганизмом является пневмококк (Streptococcus pneumoniae), выявляемый у 30-50% пациентов , , .
Среди вирусных инфекций одни из ведущих мест занимают ОРВИ и вирусы гриппа. По данным ВОЗ в мире ежегодно ОРВИ заболевает до 500 млн. человек, из которых 2 млн. человек умирают от различных осложнений , , . Показатели смертности от гриппа и других ОРВИ в масштабах разных стран составляют 0,01-0,2% , .
Важный вклад в заболеваемость пожилых пациентов ВП внесла новая вирусная инфекция COVID-19 , , . Несмотря на то, что во многих случаях течение заболевания протекает в легкой форме, у значительной части пациентов развивается пневмония , , .
Для диагностики ВП разработан обширный арсенал методов оценки тяжести и прогноза, однако для уменьшения опасности необъективной оценки тяжести состояния пациента важный вклад могут внести биохимических маркеров воспаления и системы кроветворения , , .
Одной из важнейших констант гомеостаза является кислородный метаболизм, к важным индикаторам которого относятся исследования в крови общего количества эритроцитов (RBC), а в гемолизатах концентрации гемоглобина (Hb) и фетального гемоглобина (HbF) , , .
Были получены убедительные данные о диагностической значимости HbF при различной патологии, в том числе в пульмонологии , , . Однако до настоящего времени нет сведений о динамике синтеза фетального гемоглобина у пациентов на фоне внебольничной пневмонии различной этиологии.
Цель исследования – сравнить уровни эритроцитов, гемоглобина и фетального гемоглобина в лизатах крови у больных с внебольничной пневмонией бактериальной и вирусной этиологии (COVID-19 и грипп).
2. Методы и принципы исследования
Объектом нашего исследования являлись пациенты, госпитализированные в ГБУЗ АО ОИКБ г. Астрахани, в сроки от 2 до 6 дней от начала заболевания с предварительным диагнозом «внебольничная пневмония». Из 85 ретроспективно отобранных и включенных в исследование пациентов, с диагнозом (ВП среднетяжелого течения), было сформировано три группы (30 пациентов с ВП бактериальной этиологии, 30 – с COVID-19, ассоциированной ВП, 25 – с грипп-ассоциированной ВП). Все пациенты дали добровольное согласие на исследование. Контролем служили гемолизаты крови 30 доноров. Критериями включения в исследование: кашель с мокротой, лихорадка, аускультативная картина в легких, подтвержденные рентгенологическим исследованием инфильтраты в легочной ткани разной степени выраженности. Критерии исключения пациентов из исследования: онкологический анамнез, иммунодефицитные состояния, активный туберкулез, пациенты, проходившие лечение в стационаре в предшествующие четыре недели или употреблявшие антимикробные химиопрепараты в предшествующие три месяца; пациенты, вакцинированные от пневмококка, беременные. Динамическое наблюдение за больными включало общепринятые при пневмонии клинические, лабораторные и инструментально-функциональные методы. Всем пациентам выполнено бактериологическое исследование (посев мокроты) или вирусологическое исследование (мазок из полости носа и ротоглотки), выполненное с помощью ПЦР. Исследование всех собранных образцов гемолизатов эритроцитов на гемоглобин и фетальный гемоглобин производилось отсрочено в КДЛ Икрянинской ЦРБ, с помощью наборы для иммунохимического анализа этого белка по методу Манчини с чувствительностью теста 2-2,5 мг/л .
Отобранные гематологические показатели обработаны программой STATISTICA 12.0. Данные представлены в виде медианы, верхнего и нижнего квартиля. Для оценки статистически значимых различий использовали непараметрический критерий Манна-Уитни с уровнем значимости 0,05.
3. Основные результаты
Учитывая, что медиана среднего возраста 30 кадровых доноров составил 39 [29, 44] лет, а медиана среднего возраста 85 пациентов с ВП составил 67 [63, 71] лет (р<0,001), корректным считалось сравнение только данных между тремя группами пожилых пациентов с ВП различного генеза. А представленные в таблице контрольные цифры эритроцитов (RBC), гемоглобина (Hb) и HbF у доноров только отражают региональную норму этих показателей.
Существующие достоверные гендерные различия по уровню RBC, Hb и HbF в контрольной группе доноров, полностью отсутствуют в трех подгруппах пациентов мужского и женского пола и на пике заболевания, и при выписке.
У всех пациентов с ВП бактериальной этиологии в остром периоде наблюдался продуктивный кашель, позволявший выполнить посев мокроты. У всех 30 пациентов к 10-му дню заболевания определен бактериальный агент: St. pneumoniae выявлен у 21 пациента, St. agalaktika – у 3 пациентов, микст St. pneumoniae + St. aureus – у 2 пациентов и микст St. pneumoniae + Ps. aerugnosa – у 4 пациентов.
У всех 30 пациентов с пневмонии, ассоциированной с вирусной инфекцией COVID-19 в крови, в отличие от лейкоцитоза при бактериальной пневмонии, наблюдался нормальный уровень лейкоцитов или лейкопения.
Среди 25 пациентов пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа, у 56,0% больных были инфицированы вирусом гриппа А/H1N1, 44,0% – вирусом гриппа В.
На пике заболевания значения всех трех индикаторов красной крови закономерно отличались от нормы, а при выписке пациентов полностью восстанавливались только значения гемоглобина (таблица). Что касается медианы уровня эритроцитов (RBC), то при бактериальной пневмонии, в отличие от обоих вариантов вирусных пневмоний, ее уровень остается достоверно повышенным (р<0,05).
Что касается фетального гемоглобина, то его восстановление до контрольных значений у доноров не наблюдается при выписке ни в одной из трех групп пациентов с пневмониями (таблица).
Таблица 1 - Уровни эритроцитов, гемоглобина и фетального гемоглобина у пациентов с внебольничной бактериальной и вирусной пневмонией
Группа | RBC × 1012 клеток/ л | Hb г/л | HbF г/л | |
Контроль (доноры), n=30 | 4,30 [3,92; 4,54] | 135,5 [129,5; 145,0] | 1,69 [1,45; 1,92] | |
Результаты анализов на пике заболевания | ||||
Пациенты с бактериальной пневмонией, n=30 | 3,64 [3,46; 4,18] | 122,0 [116,0; 127,8] | 7,10 [6,38; 7,45] | |
p | <0,001* | <0,001* | <0,001* | |
Пациенты с вирусной пневмонией, ассоциированной c COVID-19, n=30 | 3,25 [2,91; 3,76] | 111,5 [106,3; 120,8] | 4,00 [3,40; 4,56] | |
p | <0,001* | <0,001* | <0,001* | |
Пациенты с пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа, n=25 | 3,85 [3,56; 4,32] | 123,0 [117,0; 129,0] | 3,85 [3,66; 4,75] | |
p | <0,028* | <0,001* | <0,001* | |
Достоверность различий между группами пациентов (p1, p2, p3) на пике заболевания | р1-2 | <0,003* | <0,001* | <0,001* |
р1-3 | 0,175 | 0,402 | <0,001* | |
р2-3 | <0,001* | <0,001* | 0,544 | |
Результаты анализов при выписке | ||||
Пациенты с бактериальной пневмонией, n=30 | 4,36 [4,15; 4,89] | 140,0 [136,0; 146,8] | 2,02 [1,94; 2,23] | |
p | 0,042* | 0,192 | <0,008* | |
Пациенты с вирусной пневмонией, ассоциированной c COVID-19, n=30 | 4,31 [3,93; 5,00] | 132,0 [126,3; 141,5] | 3,89 [3,60; 4,52] | |
p | 0,268 | 0,228 | <0,001* | |
Пациенты с пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа, n=25 | 4,34 [4,08; 4,98] | 136,0 [131,0; 148,0] | 3,83 [3,32; 4,26] | |
p | 0,694 | 0,473 | <0,001* | |
Достоверность различий между группами пациентов (p1, p2, p3) при выписке | р1-2 | 0,593 | <0,01* | <0,001* |
р1-3 | 0,899 | 0713 | <0,001* | |
р2-3 | 0,577 | 0,087 | 0,307 | |
Достоверность различий между группами пациентов на пике заболевания и при выписке | р1-2 | <0,001* | <0,001* | <0,001* |
р1-3 | <0,001* | <0,001* | 0,799 | |
р2-3 | <0,002* | <0,001* | 0,209 | |
Примечание: COVID-19 и грипп; * – отмечены статистически достоверные различия с группой сравнении или между группами пациентов с пневмонией
Уровни RBC в крови у больных ВП на пике заболевания, имели достоверно более низкие значения, чем в группе контроля (85% от контрольных значений у пациентов с бактериальной пневмонией, 76% у пациентов с вирусной пневмонией, ассоциированной c COVID-19, и 90% у пациентов c пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа). Уровни RBC в крови у больных ВП при выписке, имели достоверно более высокие значения, чем в группе контроля (101,4% от контрольных значений у пациентов с бактериальной пневмонией, 100,2% у пациентов с вирусной пневмонией, ассоциированной c COVID-19, и 100,9% у пациентов c пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа).
При сопоставлении уровней эритроцитов (RBC) попарно в трех группах пациентов на пике заболевания пневмонией, установлено статистически значимое снижение медианы RBC во всех группах пациентов. При сопоставлении уровней RBC у пациентов трех групп при выписке различий не установлено (таблица).
Уровни Hb в лизатах крови у больных ВП на пике заболевания, имели достоверно более низкие значения, чем в группе контроля (90% от контрольных значений у пациентов с бактериальной пневмонией, 82% у пациентов с вирусной пневмонией, ассоциированной c COVID-19, и 91% у пациентов c пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа). Уровни Hb в лизатах крови у больных ВП при выписке, имели также достоверно более высокие значения, чем в группе контроля (103,3% от контрольных значений у пациентов с бактериальной пневмонией, 97,4% у пациентов с вирусной пневмонией, ассоциированной c COVID-19, и 100,4% у пациентов c пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа).
При сопоставлении уровней гемоглобина (Hb) попарно в трех группах пациентов на пике заболевания пневмонией, установлено статистически значимое снижение Hb относительно групп пациентов бактериальной пневмонией и пневмонией, вызванной вирусом гриппа. При сопоставлении уровней Hb у пациентов при выписке сохраняются достоверные различия в паре бактериальной пневмонией и пневмонией, ассоциированной c COVID-19 (таблица).
При сопоставлении уровней фетального гемоглобина (HbF) попарно в трех группах пациентов на пике заболевания пневмонией, установлено статистически значимое повышение медианы HbF у пациентов с бактериальной пневмонией относительно обоих типов вирусных пневмоний. Эта же тенденция сохраняется при сопоставлении уровней HbF у пациентов при выписке (таблица).
Уровни HbF в лизатах крови у больных ВП на пике заболевания, имели достоверно более высокие значения, чем в группе контроля (в 4,2 раза у пациентов с бактериальной пневмонией, в 2,4 раза у пациентов с вирусной пневмонией, ассоциированной cCOVID-19, и в 2,3 раза у пациентов c пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа). Уровни HbF в лизатах крови у больных ВП при выписке, имели также достоверно более высокие значения, чем в группе контроля (в 1,2 раза у пациентов с бактериальной пневмонией, в 2,30 раза у пациентов с вирусной пневмонией, ассоциированной cCOVID-19, и в 2,27 раза у пациентов c пневмонией, ассоциированной c вирусом гриппа).
4. Обсуждение
Таким образом, полученные нами результаты определения медианы концентрации фетального гемоглобина (HbF) в гемолизатах крови у пожилых пациентов, перенесших внебольничную пневмонию, подтвердили многочисленные литературные данные последних лет о высокой диагностической значимости теста на HbF в дифференциальной диагностике бактериальной и вирусной пневмонии , , .
А использования в качестве теста не только абсолютной концентрации HbF (г/л), но и относительной HbF/Hb в %, позволяет дифференцировать у пожилых пациентов вирусную пневмонию, ассоциированную c COVID-19, от пневмонии, ассоциированной c вирусом гриппа (3,59% и 3,13% соответственно).
Анализ показателей гемограммы выявил достоверные различия по HbF между группами больных ВП пожилого возраста. Установлено, что изменения системы кроветворения пациентов пожилого возраста, связаны не только с возрастом, но и с характером возбудителя ВП , .
5. Заключение
В настоящей статье произведено сравнение лабораторных гематологических показателей пожилых пациентов с ВП бактериального и вирусного генеза (грипп и COVID-19). Установлено, что пациентам с внебольничной пневмонией для выявления степени вовлечения в воспалительный процесс системы кроветворения рекомендуется проводить исследование в крови уровня HbF. При этом повышение уровня HbF в два и более раза выше региональной нормы в 1,7 г/л рекомендуется считать диагностически значимым для определения степени тяжести внебольничной пневмонии как бактериальной, так и вирусной этиологии. Полученные результаты исследования расширяют как возможности диагностики, так и прогнозирования степени тяжести внебольничной пневмонии.