ISSN 2226-6976 (Print)
ISSN 2414-9640 (Online)

Lung and liver changes during covid-19 infection in the presence of liver cirrhosis

Vorobyeva O.V., Lastochkin A.V., Gimaldinova N.E., Romanova L.P., Yusov A.A.

1) I.N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary, Russia; 2) Republican Bureau of Forensic Medicine, Cheboksary, Russia
Patients with severe fibrosis and cirrhosis of the liver are a vulnerable group that is at an increased risk for infection with COVID-19 and hads its severe course due to the development of a systemic immunodeficiency state. The paper describes a case of severe COVID-19 infection associated with liver cirrhosis (Child-Pugh class B) in a 52-year-old female patient with a fatal outcome. The main causes of death were respiratory complications, as well as sudden deterioration in liver function, which led to end-stage disease.

Keywords

COVID-19
pneumonia
liver cirrhosis

На сегодняшний день научными данными подтверждено, что в группу риска с повышенной вероятностью инфицирования и тяжелого течения коронавирусной инфекции входят пациенты с хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями, сахарным диабетом, гипертонической болезнью [1–4]. О влиянии других хронических заболеваний, в частности, болезней печени, пока известно недостаточно. Пациенты с тяжелым фиброзом и циррозом печени (ЦП) представляют собой уязвимую группу с повышенным риском инфицирования и тяжелым течением COVID-19 из-за развития системного иммунодефицитного состояния [5]. Известно, что вирусные инфекции, в том числе COVID-19, при которых вирус, попадая в организм, распространяется с током крови, могут вызывать кратковременное повышение уровней АЛТ и АСТ без значимого нарушения функции печени [3, 6]. Эти изменения биохимических показателей могут отражать как общую активацию иммунитета, так и воспаление, вызванное цитокинами. Такая картина наблюдается у пациентов без сопутствующей патологии печени. Рандомизированный анализ показал, что инфицированные COVID-19 пациенты с ЦП умирают чаще по сравнению с пациентами без ЦП (63% случаев против 12,2%) [7]. Такие больные подвержены более высокому риску декомпенсации и развитию печеночной недостаточности, поскольку инфицированию предшествовало наличие нарушенной функции печени. Кроме того, ученые обнаружили, что вирус SARS-CoV-2 может непосредственно инфицировать клетки печени и холангиоциты, так как они содержат, хотя и в низкой концентрации, специальный фермент (ангиотензинпревращающий фермент 2-го типа – AПФ2), который вирус SARS-CoV-2 использует для проникновения в клетку [2, 4, 8]. В связи с этим интересен случай заболевания COVID-19, тяжелого течения, протекающего на фоне ЦП.

Больная М., 52 лет, находилась на стационарном лечении в терапевтическом отделении больницы с диагнозом: «коронавирусная инфекция, вызванная COVID-19, тяжелая форма. Конкурирующее заболевание – ЦП, класс В по Чайлду–Пью». Поступила с жалобами на повышение температуры тела до субфебрильных цифр в течение 5 дней, затем отмечала появление выраженной одышки, усиливающейся в горизонтальном положении; затруднение дыхания; сухой кашель; першение в горле; желтушность кожи; отечность нижних конечностей; слабость.

Из анамнеза известно, что в 2018 г. у пациентки диагностированы ЦП и гепатит В, по поводу которого она неоднократно лечилась стационарно.

При компьютерной томографии (КТ) органов грудной полости выявлена картина двусторонней полисегментарной интерстициальной пневмонии. Степень тяжести по КТ: 75%, 25 баллов. При рентгенографии легких определяются признаки двусторонней полисегментарной пневмонии.

Анализ крови на гепатит В: HbSAg – положительный.

Биохимический анализ крови: АЛТ – 47 Ед/л, АСТ – 74 Ед/л, билирубин общий – 289 мкмоль/л, креатинин – 297 мкмоль/л, мочевина – 69 ммоль/л.

Общий анализ крови: эритроциты – 2,95 х 1012/л, Нb – 92 г/л, нейтрофилы палочкоядерные – 2%, сегментоядерные – 90 %, лимфоциты – 3%. ПЦР на COVID – положительная (по данным истории болезни).

Несмотря на комплексное лечение, включавшее антибактериальные, противовирусные препараты, отхаркивающие средства, профилактику тромбоэмболии легочной артерии, оксигенацию и поддерживающую терапию, состояние пациентки ухудшилось. Периферическое капиллярное насыщение кислородом снизилось до 44,3%, а ЧСС – до 34 в минуту. В 18 ч констатирована биологическая смерть пациентки.

Выставлен посмертный клинический диагноз:

«Основное заболевание: коронавирусная инфекция, вызванная COVID-19, тяжелая форма. Конкурирующее заболевание: хронический активный гепатит В с исходом в ЦП.

Осложнения основного заболевания: отек легких. Отек головного мозга. Острая легочно-сердечная недостаточность. Инфекционно-токсический шок.

Сопутствующие заболевания: анемия средней степени тяжести».

При патологоанатомическом исследовании выявлена двусторонняя тотальная геморрагическая пневмония; макроскопически – легкие с двух сторон синюшного цвета, тяжелые, уплотнены, безвоздушные; гистологически альвеолы неравномерно расправлены, межальвеолярные перегородки утолщены за счет полнокровных капилляров и лейкоцитарной инфильтрации; в просвете альвеол встречаются гиалиновые мембраны, фибрин; местами альвеолоциты некротизированы с оголением базальной мембраны. В просвете альвеол отечная жидкость и воспалительный экссудат. Кроме того, определяются признаки вирусно-бактериальной пневмонии. При микроскопическом исследовании преобладают дистрофические изменения реснитчатых клеток с базофильными включениями в цитоплазме, десквамация клеток, отек, мононуклеарная инфильтрация; отмечаются скопление нейтрофилов в просветах альвеол и инфильтрация ими межальвеолярных перегородок (рис. 1, см. на вклейке).

_vkl-2.jpg (303 KB)

Выявлены признаки гепатита В с исходом в ЦП: при макроскопическом исследовании размеры печени 21 х 14 х 8 х 7 х 4 см, нижний край закруглен, располагается на 2 см ниже уровня края реберной дуги. Вещество печени на разрезах желто-красное, умеренно полнокровное, узловатого строения, узлы 0,2–0,3 см в диаметре.

При гистологическом исследовании наблюдаются выраженное разрастание соединительнотканной стромы печени с формированием моно- и мультилобулярных ложных долек (нарушение цитоархетиктоники печеночных долек); капиляризация синусоидов; выраженная интерсептальная лимфогистиоцитарная инфильтрация с примесью нейтрофильных лейкоцитов; эритроцитарные сладжи с инфильтрацией мононуклераными клетками (рис. 2 и 3, см. на вклейке); крупновезикулярная липидная инфильтрация гепатоцитов, ассоциированная с ультраструктурными признаками токсического воздействия (мега-митохондрии, гиперплазия агранулярной цитоплазматической сети).

Результат вирусологического исследования: РНК SARS-CoV-2 обнаружена в легком.

Патологоанатомический диагноз:

«Основное заболевание: коронавирусная инфекция SARS-CoV-2, двусторонняя тотальная пневмония. Конкурирующее заболевание: цирроз печени.

Осложнения основного заболевания: отек легких. Острая легочно-сердечная недостаточность.

Сопутствующие заболевания: анемия средней степени тяжести (общий анализ крови: эритроциты – 2,95 х 1012/л, Нb – 92 г/л)».

Обсуждение

Хронические заболевания печени – серьезная проблема современной гепатологии, ведущими этиологическими факторами их развития являются гепатотропные вирусы, а также употребление алкоголя. Важную роль в развитии ЦП играют особые синусоидные клетки, или клетки Ито, расположенные в пространстве Диссе. В разгар воспалительной инфильтрации клетки Ито начинают вырабатывать коллаген I, III и V типов, при этом они теряют липидные гранулы и превращаются в миофибробласты. Фиброз печени сопровождается закрытием функциональных межклеточных пространств и нарушением обмена между кровью, поступающей через систему воротной вены, и гепатоцитами, что приводит к гипоксии, а дальнейшее прогрессирование процесса ведет к ЦП.

Приведенный случай демонстрирует неблагоприятный исход у пациентки с циррозом (с компенсированным или декомпенсированным заболеванием печени), инфицированной COVID-19. Основными причинами смерти были респираторные осложнения, а также внезапное ухудшение функциональной активности печени, что привело к терминальной стадии заболевания. Предполагается потенциальный прямой цитопатический эффект COVID-19, поскольку рецепторы AПФ2 в печени могут способствовать проникновению SARS-CoV-2 в гепатоциты [3, 5, 7]. Кроме того, SARS-CoV через специфический белок 7a способен индуцировать апоптоз в клеточных линиях различных органов (включая легкие, почки, печень) каспазо-зависимым путем. Это свидетельствует о возможности непосредственного воздействия SARS-CoV на ткань печени [3, 4, 6]. Несомненное значение имеет тяжелая гипоксия, которая усиливает воспалительные процессы, вызывает окислительный стресс, гипоксемию, развитие симптомов острого респираторного дистресс-синдрома и полиорганной кислородной недостаточности.

Таким образом, пациенты с хроническими заболеваниями печени требуют повышенного внимания врачей в период эпидемии, так как на фоне обострения основного заболевания повышается не только риск заражения COVID-19, но и более тяжелое течение болезни.

References

1. Воробьева О.В., Ласточкин А.В. Клинико-морфологический случай COVID-19. Эпидемиол. инфекц. болезни. Актуал. вопр. 2020; 10(2): 90–3. DOI: https://dx.doi.org/10.18565/epidem.2020.2.90-93

Vorobeva O.V., Lastochkin A.V. [A clinical and morphological case of СOVID-19]. Èpidemiologiâ i infekcionnye bolezni. Аktual’nye voprosy 2020; 10(2): 90–3. (In Russ.). DOI: https://dx.doi.org/10.18565/epidem.2020.2.90-93

2. Воробьева О.В., Ласточкин А.В. Патоморфологические изменения в органах при COVID-19. Инфекция и иммунитет 2020; 10(3): 587–90. https://doi.org/10.15789/2220-7619-PCI-1483

Vorobeva O.V., Lastochkin A.V. [Organ-specific pathomorphological changes during COVID-19]. Infektsiya i immunitet 2020; 10(3): 587–90. (In Russ.). https://doi.org/10.15789/2220-7619-PCI-1483

3. Chai X., Hu L., Zhang Y., Han W., Lu Z., Ke A. et al. Specific ACE2 Expression in Cholangiocytes May Cause Liver Damage After 2019-nCoV Infection. bioRxiv. DOI: 10.1101/2020.02.03.931766

4. Fan Z., Chen L., Li J., Cheng X., Yang J., Tian C. et al. Clinical features of COVID-19 related liver damage. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 2020; 18(7): 1561–6. doi: 10.1016/j.cgh.2020.04.002

5. Hamming I., Timens W., Bulthuis M., Lely A.T., Navis G.J., van Goor H. Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor for SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis. J. Pathol. 2004; 203: 631–7.

6. Li L., Li S., Xu M., Yu P., Zheng S., Dua Z. et al. Risk factors related to hepatic injury in patients with corona virus disease 2019. medRxiv 2020. doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.28.20028514.

7. Moon A.J. et al. High mortality rate for SARS-CoV2 infection in patients with pre-existing chronic liver disease and cirrhosis: preliminary results from an international registry. J. Hepatol. (advance online publication), 22 May 2020. https://doi.org/10.1016/j.jhep.2020.05.013

8. Sun J., Aghemo A., Forner A., Valenti L. COVID-19 and liver disease. Liver Int. 2020; 40(6): 1278–81. https://doi.org/10.1111/liv.14470

About the Authors

Olga V. Vorobyeva, Cand. Med. Sci., Associate Professor, Department of General and Clinical Morphology and Forensic Medicine, I.N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary, Russia; e-mail: olavorobeva@ mail.ru; ORCID: https://orcid. org/0000-0003-3259-3691
Aleksey V. Lastochkin, Senior Lecturer, Department of General and Clinical Morphology and Forensic Medicine, I.N. Ulyanov Chuvash State University; Highest-Category Pathologist, Republican Forensic Medical Examination Office, Ministry of Health of Chuvashia, Cheboksary, Russia; e-mail: alllex.08@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5681-0246
Natalia E. Gimaldinova, Cand. Med. Sci., Associate Professor, Department of General and Clinical Morphology and Forensic Medicine, I.N. Ulyanov Chuvash State Medical University, Cheboksary, Russia; e-mail: rufer06@rambler.ru; ORCID: https://orcid.org/ 0000-0003-2475-3392
Lyubov P. Romanova, Associate Professor, Department of Dermatovenereology with Course of Hygiene, I.N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary, Russia; e-mail: samung2008@ yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2475-0987
Aleksandr A. Yusov, Associate Professor, Department of Normal and Pathological Physiology, I.N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary, Russia; e-mail: Yusov1961@ yandexl.ru; ORCID: https://orcid.org/ 0000-0001-6079-1535

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.