Морфофункціональний стан гематоальвеолярного бар’єру легень хворих на СОVID-19 у порівнянні з пандемічним грипом

Abstract

Актуальність. Відомо, що при таких вірусних інфекціях, як пандемічний грип А(H1N1) та COVID-19 відзначаються прояви гострого респіраторного дистрессиндрому, який в окремих випадках супроводжується високою смертністю. Встановлено також, що як для грипу А, так і для COVID-19, загальним є виразне дифузне альвеолярне пошкодження (ДАП). Проте між цими інфекціями виявляються певні розбіжності. На відміну від пандемічного грипу найбільш частим симптомом для COVID-19 є тромбоемболічні ускладнення. Дослідження аутопсійного матеріалу показало, що, незважаючи на велику кількість проведених досліджень, морфофункціональний стан гематоальвеолярного бар’єру легень вивчений недостатньо, нез’ясованими залишаються деякі механізми розвитку патологічних реакцій організму у відповідь на дію вірусів грипу A(H1N1) pdm09 та SARS-CoV-2. Проте посмертна картина гемато-львеолярного бар’єру може дозволити уявити усі попередні ланки процесів вірусного ураження легень. Це у свою чергу допоможе вирішити проблеми своєчасної діагностики тяжкості захворювання, прогнозу, попередження подальшого розвитку хвороби та відповідних засобів терапії. Мета роботи – вивчення особливостей дії вірусу SARS-CoV-2 на морфофункціональний стан гематоальвеолярного відділу легень при аутопсії, що дозволяє уточнити патогенез COVID-19, встановити критичні механізми, розвиток яких призводить до фатальних наслідків та запропонувати стратегію терапії. Матеріали та методи. Досліджено 8 зразків аутопсійного матеріалу легень хворих на COVID-19. Групами порівняння були хворі на пандемічний грип А, викликаний вірусом H1N1 (3 аутопсії) та зразки легень, одержаних при операції у пацієнта з травматичним пневмотораксом у віддаленні від основного вогнища. Зразки легень обробляли за стандартними методами підготовки біологічного матеріалу для електронної мікроскопії. З одержаних блоків виготовляли напівтонкі зрізи товщиною 1 мкм, забарвлювали їх метиленовим синім, вивчали під світловиммікроскопом при збільшенні у 500 разів. З найбільш інформативних ділянок одержували цифрові фотографії. Ультратонкі зрізи після контрастування у солях урану та свинцю аналізували в електронному мікроскопі. Обчислювали частість випадків тромбозу у досліджених групах. Статистичну обробку проводили за допомогою непараметричного точного критерію Фішера із застосуванням пакета програм для ПК «Biostat». Результати та їх обговорення. Проведені дослідження показали, що у хворих на пандемічний грип А спостерігається виражене ураження альвеолярного відділу легень з пошкодженням альвеолярних перетинок легень та появою у них гіалінових мембран. У заповнених серозною рідиною альвеолах виявляються дескавмовані пневмоцити, еритроцити, нейтрофільні лейкоцити, макрофаги та згустки фібрину. З особливостей дії вірусу грипу слід відзначити збереженість в альвеолярних стінках клітинних елементів, зближення альвеолярних перетинок і утворення з них великих ділянок, у яких відзначається високий рівень нейтрофільної та макрофагальної інвазії. Макрофаги патрулюють поля пошкоджених альвеолярних перетинок, відокремлюючи їх від оточуючої тканини. Наступна фібротизація свідчить про заміщення зруйнованої тканини легень. У групі хворих на COVID-19, на відміну від хворих на пандемічний грип, достовірно вища частість випадків тромбозу судин різного калібру. Це є наслідком дисемінованої інтраваскулярної коагуляції, яка часто призводить до фатальних наслідків. Еритроцити у судинних тромбах мають тенденцію до аглютинації, що більш виражено для онкологічних хворих. Для усіх досліджених випадків руйнування епітеліальних перетинок характеризується майже повним загубленням епітеліальних клітин, що супроводжується оголенням капілярів, у яких виявляється накопичення еритроцитів, що надає їм вигляду «кров’яних ковбасок». Іноді такі судини приєднані до гіалінових мембран, іноді розташовуються ланцюжками або групами. Не спостерігається помітної нейтрофільної інвазії та гранульозного запалення. Висновки. Проведені дослідження показали, що у хворих на пандемічний грип А спостерігається виражене ураження альвеолярного відділу легень з високим рівнем нейтрофільної та макрофагальної інвазії. Механізми патогенезу COVID-19 полягають у безпосередній руйнівній дії вірусу на епітеліальнільні клітини гематоальвеолярного бар’єру, що, очевидно, призводить до вивільнення запальних цитокінів, які стимулюють системну реакцію внутрішньосудинного згортання крові. Встановлено, що для онкологічних хворих, в анамнезі яких було проведення хіміотерапії, процеси тромбозу та руйнування альвеолярних перетинок при COVID-19 були одними з виразніших уражень, порівнено з іншими хворими. Одержані результати дозволяють припустити, що фатальні наслідки COVID-19, очевидно, можна попередити, якщо відразу після одержання позитивного діагнозу на COVID-19, та проведення комплексу лабораторних аналізів для оцінки тяжкості захворювання, застосовувати терапевтичнї заходи, спрямовані на знищення вірусу, блокування мішеней для його проникнення до клітин, розриву ланцюга внутрішньосудинного згортанні крові із застосуванням кортикостероїдів, антикоагулянтів, інгібіторов цитокінів тощо.