О функциональных нарушениях и развитии фиброза легких у больных, перенесших новую коронавирусную инфекцию

На сегодняшний день число заболевших новой коронавирусной инфекцией (НКИ), вспышка которой произошла в декабре 2019 г. в Китае (Ухань), в мире составило > 200 млн, а число летальных исходов – > 4 млн. Целью обзора научных исследований явилось изучение вопроса о том, вызывает ли перенесенная новая коронавирусная инфекция (НКИ) фиброзные изменения в легких и, если таковые имеются, как долго они сохраняются и сопровождаются ли функциональными расстройствами дыхательной системы. Установлено, что у больных тяжелой формой НКИ через 6 мес. после завершения стационарного лечения сохраняются нарушения функционального состояния легких, а данные компьютерной томографии высокого разрешения демонстрирует патологические изменения в легких, часть из которых представлена фиброзоподобными изменениями. Формированию фиброза могут способствовать патоморфологические особенности развития НКИ, а также способность вируса активировать фактор роста соединительной ткани и усиливать передачу сигналов трансформирующего фактора роста-β. Повышение титров антинуклеарных и специфических аутоантител косвенно свидетельствует о нарушении регуляции иммунного ответа при НКИ, приводящей к прогрессированию организующейся пневмонии и развитию фиброзных изменений в легочной ткани, и может служить маркером для определения необходимости назначения иммуносупрессивных и антифибротических препаратов пациентам с НКИ. Рассматривается возможность включения в схему комбинированной терапии антифибротических препаратов при тяжелом течении COVID-19 на ранних этапах лечения у пациентов с факторами риска развития фиброза легких, однако требуются дальнейшее наблюдение и определение роли антифибротических препаратов. Иногда у пациентов с НКИ развивается тяжелое необратимое фиброзное поражение легких, единственным вариантом лечения таких больных становится трансплантация легких.

Заключение. Однозначного мнения среди исследователей относительно клинической значимости и дальнейшего прогноза НКИ до настоящего времени не сформировано, что является поводом для дальнейшего изучения.

1. World Health Organization. WHO Coronavirus (СOVID-19) Dashboard. Available at: https://covid19.who.int

2. Самсонова М.В., Черняев А.Л., Омарова Ж.Р. и др. Особенности патологической анатомии легких при COVID-19. Пульмонология. 2020; 30 (5): 519–532. DOI: 10.18093/0869-0189-2020-30-5-519-532.

3. Xu Z., Shi L., Wang Y. et al. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir. Med. 2020; 8 (4): 420–422. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30076-X.

4. Winn W.C., Walker D.H. (eds). Viral Infections. In: Dail D.H., Hammar S.P. Pulmonary Pathology. New York: Springer, 1994: 429–464. DOI: 10.1007/978-1-4757-3935-0_12.

5. Черняев А.Л., Самсонова М.В. Этиология, патогенез и патологическая анатомия диффузного альвеолярного повреждения. Общая реаниматология. 2005; 1 (5): 13–16. DOI: 10.15360/1813-9779-2005-5-13-16.

6. Zhao X., Nicholls J.M., Chen Y.G. Severe acute respiratory syndrome-associated coronavirus nucleocapsid protein interacts with Smad3 and modulates transforming growth factor-beta signaling. J. Biol. Chem. 2008; 283 (6): 3272–3280. DOI: 10.1074/jbc.m708033200.

7. Kannan S., Shaik Syed Ali P., Sheeza A., K. Hemalatha. COVID-19 (Novel Coronavirus 2019) – recent trends. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2020; 24 (4): 2006–2011. DOI: 10.26355/eurrev_202002_20378.

8. Xu J., Xu X., Jiang L. et al. SARS-CoV-2 induces transcriptional signatures in human lung epithelial cells that promote lung fibrosis. Respir. Res. 2020; 21 (1): 182. DOI: 10.1186/s12931-020-01445-6.

9. Gagiannis D., Steinestel J., Hackenbroch C. et al. Clinical, serological, and histopathological similarities between severe COVID-19 and acute exacerbation of connective tissue disease – associated interstitial lung disease (CTD-ILD). Front. Immunol. 2020; 11: 587517. DOI: 10.3389/fimmu.2020.587517.

10. Katzenstein A.L., Bloor C.M., Leibow A.A. Diffuse alveolar damage – the role of oxygen, shock, and related factors: A review. Am. J. Pathol. 1976; 85 (1): 209–228.

11. Pratt P.C. Pulmonary capillary proliferation induced by oxygen inhalation. Am. J. Pathol. 1958; 34 (6): 1033–1049.

12. Nash G., Blennerhassett J.B., Pontoppidan H. Pulmonary lesions associated with oxygen therapy and artificial ventilation. N. Engl. J. Med. 1967; 276 (7): 368–374. DOI: 10.1056/nejm196702162760702.

13. Hanidziar D., Robson S.C. Hyperoxia and modulation of pulmonary vascular and immune responses in COVID-19. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2021; 320 (1): L12–16. DOI: 10.1152/ajplung.00304.2020.

14. Konopka K.E., Nguyen T., Jentzen J.M. et al. Diffuse alveolar damage (DAD) resulting from coronavirus disease 2019 infection is morphologically indistinguishable from other causes of DAD. Histopathology. 2020; 77 (4): 570–578. DOI: 10.1111/his.14180.

15. Mo, X., Jian W., Su Z. et al. Abnormal pulmonary function in COVID-19 patients at time of hospital discharge. Eur. Resp. J. 2020; 55 (6): 2001217. DOI: 10.1183/13993003.01217-2020.

16. Qin W., Chen S., Zhang Y. et al. Diffusion capacity abnormalities for carbon monoxide in patients with COVID-19 at 3-month follow-up. Eur. Respir. J. 2021; 58 (1): 2003677. DOI: 10.1183/13993003.03677-2020.

17. van den Borst B., Peters J.B., Brink M. et al. Comprehensive health assessment 3 months after recovery from acute coronavirus disease 2019 (COVID-19). Clin. Infect. Dis. 2020; 73 (5): е1089–1098. DOI: 10.1093/cid/ciaa1750.

18. Ekbom E., Frithiof R., Emilsson Öi. et al. Impaired diffusing capacity for carbon monoxide is common in critically ill Covid-19 patients at four months post-discharge. Respir. Med. 2021; 182: 106394. DOI: 10.1016/j.rmed.2021.106394.

19. Barisione G., Brusasco V. Lung diffusing capacity for nitric oxide and carbon monoxide following mild-to-severe COVID-19. Physiol. Rep. 2021; 9 (4): e14748. DOI: 10.14814/phy2.14748.

20. Huang W., Wu Q., Chen Z. et al. The potential indicators for pulmonary fibrosis in survivors of severe COVID-19. J. Infect. 2021; 82 (2): e5–7. DOI: 10.1016/j.jinf.2020.09.027.

21. Wei J., Yang, H., Lei P. et al. Analysis of thin-section CT in patients with coronavirus disease (COVID-19) after hospital discharge. J. Xray Sci. Technol. 2020; 28 (3): 383–389. DOI: 10.3233/xst-200685.

22. McGroder C.F., Zhang D., Choudhury M.A. et al. Pulmonary fibrosis 4 months after COVID-19 is associated with severity of illness and blood leucocyte telomere length. Thorax. 2021 [Preprint. Posted: April 29, 2021]. DOI: 10.1136/thoraxjnl-2021-217031.

23. Cronkhite J.T., Xing C., Raghu G. et al. Telomere shortening in familial and sporadic pulmonary fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2008; 178 (7): 729–737. DOI: 10.1164/rccm.200804-550OC.

24. Raghu G., Wilson K.C. COVID-19 interstitial pneumonia: monitoring the clinical course in survivors. Lancet Respir. Med. 2020; 8 (9): 839–842. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30349-0.

25. Huang C., Huang L., Wang Y. et al. 6-month consequences of COVID-19 in patients discharged from hospital: a cohort study. Lancet. 2021; 397 (10270): 220–232. DOI: 10.1016/s0140-6736(20)32656-8.

26. Bharat A., Machuca T.N., Querrey M. et al. Early outcomes after lung transplantation for severe COVID-19: a series of the first consecutive cases from four countries. Lancet Respir. Med. 2021; 9 (5): 487–497. DOI: 10.1016/s2213-2600(21)00077-1.

27. Chen X.J., Li K., Xu L. et al. Novel insight from the first lung transplant of a COVID-19 patient. Eur. J. Clin. Invest. 2021; 51 (1): e13443. DOI: 10.1111/eci.13443.

28. Bühling F., Röcken C., Brasch F. et al. Pivotal role of cathepsin K in lung fibrosis. Am. J. Pathol. 2004; 164 (6): 2203–2216. DOI: 10.1016/S0002-9440(10)63777-7.

29. Bharat A., Querrey M., Markov N.S. et al. Lung transplantation for pulmonary fibrosis secondary to severe COVID-19. MedRxiv. 2020; 10.26.20218636 [Preprint. Posted: October 27, 2020]. DOI: 10.1101/2020.10.26.20218636.

30. Croci G.A., Vaira V., Trabattoni D. et al. Emergency lung transplantation after COVID-19: immunopathological insights on two affected patients. Gells. 2021; 10 (3): 611. DOI: 10.3390/cells10030611.

31. Zhan X., Liu B., Tong Z.H. [Postinflammatroy pulmonary fibrosis of COVID-19: the current status and perspective]. Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi. 2020; 43 (9): 728–732. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20200317-00359 (in Chinese).

32. Chinese Research Hospital Association, Respiratory Council [Expert recommendations for the diagnosis and treatment of interstitial lung disease caused by novel coronavirus pneumonia]. Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi. 2020; 43 (10): 827–833. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20200326-00419 (in Chinese).

33. Орлова Г. П., Суркова Е. А., Лапин С. В. Маркеры активности экзогенных интерстициальных заболеваний легких. Пульмонология. 2016; 26 (2): 180–185. DOI: 10.18093/0869-0189-2016-26-2-180-185.

34. Hesselstrand R., Wildt M., Bozovic G. et al. Biomarkers from bronchoalveolar lavage fluid in systemic sclerosis patients with interstitial lung disease relate to severity of lung fibrosis. Respir. Med. 2013; 107 (7): 1079–1086. DOI: 10.1016/j.rmed.2013.03.015.

35. Xu L., Yan D.R., Zhu S.L. et al. KL-6 regulated the expression of HGF, collagen and myofibroblast differentiation. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2013; 17 (22): 3073–3077. Available at: https://www.europeanreview.org/article/5982

36. Sato H., Callister M.E., Mumby S. et al. KL-6 levels are elevated in plasma from patients with acute respiratory distress syndrome. Eur. Respir. J. 2004; 23 (1): 142–145. DOI: 10.1183/09031936.03.00070303.

37. Eisner, M.D., Parsons P., Matthay M.A. et al. Plasma surfactant protein levels and clinical outcomes in patients with acute lung injury. Thorax. 2003; 58 (11): 983–988. DOI: 10.1136/thorax.58.11.983.

38. Jabaudon M., Blondonnet R., Roszyk L. et al. Soluble receptor for advanced glycation end-products predicts impaired alveolar fluid clearance in acute respiratory distress syndrome. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2015; 192 (2):191–199. DOI: 10.1164/rccm.201501-0020OC.

39. Combet M., Pavot A., Savale L. et al. Rapid onset honeycombing fibrosis in spontaneously breathing patient with Covid-19. Eur. Respir. J. 2020; 56 (2): 2001808. DOI: 10.1183/13993003.01808-2020.

40. George P.M., Wells A.U., Jenkins R.G. Pulmonary fibrosis and COVID-19: the potential role for antifibrotic therapy. Lancet Respir. Med. 2020; 8 (8): 807–815. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30225-3.

41. Hamidi S.H., Kadamboor Veethil S., Hamidi S.H. Role of pirfenidone in TGF-β pathways and other inflammatory pathways in acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-Cov-2) infection: a theoretical perspective. Pharmacol. Rep. 2021; 73 (3): 712–727. DOI: 10.1007/s43440-021-00255-x.

42. Thomas M., Price O.J., Hull J.H. Pulmonary function and COVID-19. Curr. Opin. Physiol. 2021; 21: 29–35. DOI: 10.1016/j.cophys.2021.03.005.

43. McDonald L.T. Healing after COVID-19: are survivors at risk for pulmonary fibrosis? Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2021; 320 (2): L257–265. DOI: 10.1152/ajplung.00238.2020.