CORRELATION OF FOETAL HAEMOGLOBIN CONCENTRATION WITH THE NATURE OF THE INFECTIOUS AGENT OF COMMUNITY-ACQUIRED PNEUMONIA
CORRELATION OF FOETAL HAEMOGLOBIN CONCENTRATION WITH THE NATURE OF THE INFECTIOUS AGENT OF COMMUNITY-ACQUIRED PNEUMONIA
Abstract
Community-acquired pneumonia (CAP) occupies a leading place in geriatric practice. The mortality rate from community-acquired pneumonia among patients over 60 years of age is 10 times higher than in other age groups. The peculiarity of the course of CAP in elderly patients is atypicality of clinical symptoms, prolonged and recurrent nature of the disease, frequent occurrence of purulent and destructive complications due to impaired immune reactivity of the organism. In these conditions, not only biochemical markers of inflammation, but also indicators of the hematopoiesis system, which include studies of the concentration of foetal haemoglobin (HbF) in blood lysates, are of great diagnostic value. Aim of the study: to compare the levels of erythrocytes, haemoglobin and foetal haemoglobin in blood lysates from patients with community-acquired pneumonia of bacterial and viral etiology (COVID-19 and influenza). Materials and methods. 85 patients with moderately severe course of CAP (30 patients with CAP of bacterial etiology, 30 – with COVID-19 associated CAP, 25 – with influenza-associated EP) were examined; blood haemolysates of 30 donors served as control. Dynamic follow-up of the patients and their complex laboratory and instrumental-functional examination were carried out in the conditions of RICH (Astrakhan). The study of all collected samples of erythrocyte haemolysates for haemoglobin and HbF was delayed by a kit for immunochemical analysis of this protein using the radial immunodiffusion with a test sensitivity of 2-2.5 mg/L. Results of the study. The levels of HbF in blood lysates of patients with CAP at the peak of the disease had significantly higher values than in the control group (4.2-fold in patients with bacterial pneumonia, 2.4-fold in patients with viral pneumonia associated with COVID-19, and 2.3-fold in patients with pneumonia associated with influenza virus). HbF levels in blood lysates from CAP patients at discharge were also significantly higher than in controls (1.2-fold in patients with bacterial pneumonia, 2.30-fold in patients with COVID-19-associated viral pneumonia, and 2.27-fold in patients with influenza virus-associated pneumonia). Conclusion. In this study, we have shown the importance of haematological parameters in elderly patients with CAP of bacterial and viral genesis (influenza and COVID-19). Comparison of haemogram parameters revealed reliable differences in HbF between groups of elderly CAP patients. It was found that changes in the haemopoietic system of elderly patients are associated not only with age, but also with the nature of the CAP pathogen.
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.