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

A clinical and morphological case of COVID-19

Vorobyeva O.V., Lastochkin A.V.

1 I.N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary, Russia; 2 Republican Forensic Medical Examination Office, Ministry of Health of Chuvashia, Cheboksary, Russia
COVID-19 is an acute respiratory viral disease caused by the new coronavirus SARS-CoV-2. The common complication of COVID-19 is acute respiratory distress syndrome. Other recorded complications include acute kidney and myocardial injuries and multiple organ failure. The paper describes a case of severe COVID-19 in a 68-year-old female inpatient diagnosed with severe bilateral community-acquired systemic pneumonia. She was admitted to hospital with complaints of weakness, a feeling of chest congestion, dyspnea, and a fever of up to 38.0°C. The concomitant diseases were diabetes mellitus, hypertension, and coronary heart disease. Despite the treatment, her condition progressively worsened and she died. Autopsy study revealed the clinical presentation of hemorrhagic pneumonia with alveolar fibrin areas, desquamation, necrotic alveolar epithelial areas, and edema with a hemorrhagic component. The image of the heart showed a picture of concentric hypertrophy: cardiomyocytes with large lobulated hyperchromatic nuclei were disconnected and isolated from each other by interstitial interlayers. The clinical presentations of diabetic microangiopathy, such as plasmorrhagia and vascular hyalinosis, were visualized. Necronephrosis was detected in the kidneys. Virological examination revealed viral RNA in COVID-19. In the described case, the lung clearly shows a tendency from the exudative to proliferative phase; however, hemorrhagic edema still prevailed due to a premorbid history (diabetes mellitus, hypertension, obesity, microangiopathy); this led to the development of acute pulmonary heart failure, lung and brain edema, and necronephrosis.

Keywords

COVID-19
diabetes mellitus
hypertension
obesity
pneumonia
necronephrosis

Актуальной проблемой клинической медицины остается проблема острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ), так как они являются самыми массовыми заболеваниями. Особую опасность ОРВИ и грипп представляют для пожилых людей; лиц, страдающих хронической патологией верхних дыхательных путей и бронхолегочной системой; иммунокомпрометированных пациентов. Смерть при гриппе может наступить от самой инфекции, от присоединившихся осложнений и от обострения имевшейся у человека хронической патологии. Поскольку вирусы гриппа обладают генетической трансформацией, это обуславливает регулярное появление новых штаммов, перед которыми популяционный иммунитет оказывается несостоятельным. Одним из таких вирусов является SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19 – острое респираторное вирусное заболевание. Вирус SARS-CoV-2 относится к роду Betacoronavirus, он схож с возбудителем SARS (тяжелого острого респираторного синдрома). Вызванное SARS-CoV-2 состояние классифицируется как «острый респираторный синдром, связанный с коронавирусом». Распространение вируса и заражение им происходит повсеместно, особенно тяжело заболевание протекает у пожилых людей, часто имеющих сопутствующую патологию, в частности, артериальную гипертензию (АГ) и сахарный диабет (СД), повреждающие несколько органов-мишеней: сердце, почки, головной мозг, сосуды. Основными причинами инвалидизации и летальности при СД с сопутствующей АГ являются ИБС, инфаркт миокарда, нарушения мозгового кровообращения, терминальная почечная недостаточность. Известно, что в основе симптомокомплекса, включающего гиперинсулинемию, дислипидемию и АГ, лежит единый генез – снижение чувствительности рецепторов тканей к инсулину. Этот симптомокомплекс получил название «метаболического синдрома» или «сиднрома X». При длительном течении возникают нарушения ауторегуляции периферического капиллярного кровотока, что способствует микроциркуляторному поражению клубочкового аппарата, микро- и макроангиопатиям. В высоких концентрациях глюкоза оказывает токсическое влияние на эндотелиальные клетки сосудов, что приводит к гиперплазии гладкомышечных клеток, ремоделированию сосудов. Таким образом, сопутствующий преморбидный фон у лиц пожилого возраста играет важную роль в течении и исходе любого инфекционного процесса, в частности COVID-19, который часто осложняется вирусно-бактериальной пневмонией, поскольку вирус COVID-19 попадает в легочную альвеолярную клетку через рецептор ЕСАII, связывается с ним, переэкспрессирует его и уничтожает альвеолярную клетку. Чаще это встречается у людей, принимающих антигипертензивные средства, такие как antiECA, в частности antiECAII. У таких лиц имеет место чрезмерная экспрессия рецептора, поэтому они более восприимчивы к инфекциям, и процесс протекает у них наиболее тяжело.

Приводим клинико-морфологическое описание случая COVID-19 тяжелого течения с развитием полиорганной недостаточности.

Больная Л., 68 лет, с 01.04. по 08.04.2020 находилась на стационарном лечении в реанимационном отделении с диагнозом «внебольничная двусторонняя тотальная пневмония вирусно-бактериальной этиологии, тяжелое течение».

Поступила с жалобами на выраженную общую слабость, бессонницу, ощущение заложенности в грудной клетке, одышку смешанного характера при ходьбе средним и быстрым шагом через 70–80 м, спокойным шагом – через 150–200 м. Подъем в гору, до 2-го этажа, иногда сопровождался ощущением тяжести, сдавления за грудиной, которое проходило самостоятельно или купировалось после приема нитроглицерина.

Из анамнеза известно, что больная находилась на стационарном лечении в кардиологическом отделении дневного стационара, многократно самовольно покидала отделение, несмотря на неоднократную разъяснительную работу по введению ограничительных мероприятий. 01.04 вызвала бригаду скорой помощи в связи с высокой температурой (до 38,0 оС). При рентгенографии органов грудной клетки выявлена полисегментарная двусторонняя пневмония. В связи с этим была госпитализирована.

Больная отмечала повышение АД около 16 лет, максимально – до 210/110 мм рт. ст.; адаптирована к АД 120–130/80 мм рт. ст. Ишемический анамнез: около 10 лет приступы стенокардии происходят не ежедневно, купируются приемом нитроглицерина через 3–5 мин. В 2012 г. прошла лечение в кардиологическом отделении с диагнозом «ишемическая болезнь сердца, Х-синдром (стенокардия напряжения III функционального класса + безболевая ишемия по монитору ЭКГ». В 2012 г. по ЭКГ зарегистрированы эпизоды безболевой депрессии ST, характерные для стенокардии III функционального класса при нагрузке. Ежегодно получала стационарное лечение. В декабре 2019 г. – плановая госпитализация в терапевтическое отделение с дестабилизацией АД, откуда была выписана после достижения целевых значений. Дома принимала кардиомагнил 75 мг в сутки, лозартан 50 мг 2 раза в сутки, нифедипин ретард 40 мг в сутки, мезим по 1 таблетке 3 раза в сутки, омепразол 20 мг 2 раза в сутки. Длительное время страдала сахарным диабетом 2-го типа, принимала гликлозид 15 мг утром.

Общий анализ крови от 02.04.2020: лейкоциты – 11,4 х 109/л (норма – 3,80–8,76 х 109/л), эритроциты – 3,72 х 1012/л (4,54–6,00 х 1012/л), Нв – 99 г/л (132–166 г/л), тромбоциты – 336 х 109/л (173–360 х 109/л), нейтрофилы сегментоядерные – 86,2% (47–72%), палочкоядерные – 17% (1–6%), лимфоциты – 9,1% (1,17–3,17%), СОЭ – 9 мм/ч (0,0–30,0 мм/ч).

Биохимический анализ крови от 03.04.2020: ЩФ –726,0 Ед/л (30–105,0 Ед/л), СРБ – до 220 мг/л (0–6 мг/л), глюкоза – до 8,00 ммоль/л (3,50–5,80 ммоль/л). Гликозилированный Нв – 7,30% (1,00 –6,00%). Показатели коагулограммы в пределах нормы.

Анализ мочи общий микроскопический от 03.04.2020: лейкоциты – до 4–5 в п/з, эритроциты – до 2–3 в п/з, цилиндры гиалиновые, солевые в препарате.

Общий анализ крови в динамике от 05.04.2020: лейкоциты – 28,5 х 109/л, эритроциты – 8,51 х 1012/л, тромбоциты – 524 х 109/л, лимфоциты – 9,6 х 109/л, СОЭ – в допустимых значениях, достигал 15 мм/ч.

Рентгенография органов грудной клетки (в прямой проекции) от 02.04.2020: признаки двусторонней тотальной пневмонии, не исключен отек легких. В динамике ЭКГ от 04.04: синусовая тахикардия с ЧСС 100 в минуту. Зубец Т в отведениях II и III, комплекс аVF (+); зубец Т в аVL cлабо отрицательный, снижен; сегмент ST в грудных отведениях в V4 достигал от 6 до 1,0 мм с положительным зубцом Т. Нарушение процессов реполяризации верхушечно-боковой стенки левого желудочка.

Проведенное лечение: антибактериальные (мерексид + лефобакт + зивокс) и противовирусные (ингавирин + осельтамивир) препараты, отхаркивающие средства, профилактика тромбоэмболии легочной артерии (раствор гепарина) под прикрытием ингибиторов протонной помпы, инфузионная детоксикационная и симптоматическая терапия. На фоне лечения состояние прогрессивно ухудшалось, 03.04 больная переведена на ИВЛ. Несмотря на проводимое лечение, 08.04 в 15 ч 35 мин. констатирована биологическая смерть пациентки.

Выставлен посмертный клинический диагноз:

«Основное заболевание: небольничная двусторонняя тотальная пневмония вирусно-бактериальной этиологии, тяжелое течение.

Осложнения основного заболевания: дыхательная недостаточность 3-й степени, ИВЛ. Отек легких.

Сопутствующее заболевание: ИБС, стенокардия напряжения III функционального класса, безболевая ишемия. Гипертоническая болезнь III стадии. Гипертрофия левого желудочка. Диастолическая дисфункция левого желудочка по 1-му типу. Ожирение с ИМТ = 32,4 кг/м2. СД 2-го типа».

На секционное исследование был доставлен труп женщины 68 лет, среднего роста, повышенного питания. При исследовании верхних дыхательных путей выявляены отечные, с мелкими кровоизлияниями слизистые оболочки трахеи, бронхов. В просвете трахеи и бронхов небольшое количество красноватой пенистой жидкости с примесью слизи. Легкие тяжелые, цианотичные, их консистенция тотально разной плотности. («легкие, заполненные красной жидкостью»). С поверхности разрезов легких стекает жидкая кровь.

При гистологическом исследовании выявлены 2 вида изменений: экссудативные и пролиферативные. Очаги некроза альвеолярного эпителия с обнажением базальной мембраны. Признаки выраженного отека с геморрагическим компонентом, в просвете альвеол встречаются гемолизированные эритроциты. Кроме того, дистрофические изменения реснитчатого эпителия бронхов с базофильными включениями в цитоплазме, десквамация альвеолярного эпителия, отек, мононуклеарная инфильтрация, в альвеолах и альвеолярных ходах – гиалиновые мембраны, состоящие из фибрина (рис. 1, см. на вклейке).

Сердце массой 344,0 г, дряблый миокард темно-коричневого цвета с серо-белесоватыми периваскулярными прожилками. Обнаружены ветвящиеся кардиомиоциты с крупными гиперхромными ядрами лопастной формы. Кардиомиоциты выглядят разоб­щенными, изолированными друг от друга прослойками интерстиция (рис. 2, см. на вклейке).

Между пучками волокон видны участки сетчатого интерстициального склероза. Толщина миокарда правого желудочка сердца 0,3 см, левого – 1,8 см. Выявлены признаки диабетической микроангиопатии: плазматическое пропитывание, гиалиноз стенок интрамуральных артерий с резким сужением просвета вплоть до облитерации, пролиферация эндотелиоцитов.

В почках выявлен некронефроз, при гистологическом исследовании обнаружены поля почечной паренхимы с признаками кариорексиса эпителия канальцев, местами – поля «клеток-теней» эпителия канальцев. Множественные участки эритроцитарной инфильтрации (рис. 3, см. на вклейке).

Изменения в поджелудочной железе соответствовали картине липоматоза с перидуктальным разрастанием волокон соединительной ткани и прослойками жировой ткани.

При микробиологическом исследовании в правом легком отмечен скудный рост Staphylococcus epidermidis и Enterococcus faecalis, в левом легком – скудный рост Enterococcus faecium.

При вирусологическом исследовании выявлена РНК COVID-19.

Выставлен патологоанатомический диагноз:

«Основное заболевание: коронавирусная инфекция COVID-19. Острая двусторонняя тотальная вирусная геморрагическая пневмония.

Осложнения основного заболевания: отек легких. Отек головного мозга. Некронефроз.

Сопутствующие заболевания: СД 2-го типа. Гипертоническая болезнь: концентрическая гипертрофия миокарда (масса сердца 344,0 г, толщина стенки левого желудочка 1,8 см, правого – 0,3 см). Ожирение 2–3-й степени».

Заключение

Наиболее частым осложнением COVID-19 является острый респираторный дистресс-синдром. Другие зарегистрированные осложнения включают септический шок, острые повреждения почек и миокарда; вторичные бактериальные и грибковые инфекции, полиорганную недостаточность.

Коронавирусная инфекция COVID-19 протекает в 2 фазы. На экссудативной (ранней) стадии преобладают признаки внутриальвеолярного отека как составной части диффузного альвеолярного повреждения, острого бронхиолита, альвеоло-геморрагического синдрома (внутриальвеолярные кровоизлияния). При макроскопическом исследовании имеет место картина шоковых легких: масса легких увеличена, они имеют плотную консистенцию, на разрезах – безвоздушные, темно-вишневого цвета. При надавливании с поверхностей разрезов стекает темно-красная жидкость. При гистологическом исследовании выявляется внутриальвеолярный отек; гиалиновые мембраны, выстилающие контуры альвеолярных ходов и альвеол; десквамированные пласты измененных клеток альвеолярного эпителия. В части полостей альвеол можно обнаружить скопления фибрина, эритроцитов; имеют место признаки интерстициального воспаления в виде лимфоцитарной инфильтрации.

На продуктивной (поздней) стадии наблюдаются единичные гиалиновые мембраны, в просветах альвеол – фибрин и фибробластическая ткань, то же – в части респираторных и терминальных бронхиол (облитерирующий бронхиолит с организующейся пневмонией), плоскоклеточная метаплазия альвеолярного эпителия.

В представленном случае четко прослеживалась тенденция перехода экссудативной фазы в пролиферативную, однако геморрагический отек все еще преобладал, очевидно, вследствие наличия преморбидного фона (СД, ИБС, АГ, ожирение, микроангиопатии), что привело к развитию острой легочно-сердечной недостаточности, отеку легких, головного мозга, некронефроза.

References

1. American Diabetes Association. Older Adults: Standards of Medical Care in Diabetes–2018. Diabetes Care 2018; 41(Suppl. 1): S119–25.

2. Zhu N., Zhang D., Wang W., Li X., Yang B., Song J. et al. A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N. Engl. J. Med. 2020; 382(8): 727–33. doi: 10.1056/NEJMoa2001017.

3. Coronavirus disease 2019 (COVID-19). Situation Report–39. World Health Organization, Geneva. https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/ situation-reports/20200228-sitrep-39-covid-19.pdf? sfvrsn=5bbf3e7d_2.

4. Coronavirus disease 2019 (COVID-19). Situation Report–42. World Health Organization, Geneva. https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/20200302-sitrep-42-covid-19.pdf?sfvrsn= d863e045_2.

5. Xie X., Zhong Z., Zhao W., Zheng C., Wang F., Liu J. (2020). Chest CT for Typical 2019-nCoV Pneumonia: Relationship to Negative RT-PCR Testing. Radiology. https://doi.org/10.1148/radiol.2020200343

6. Huang P., Liu T., Huang L. et al. (2020) Use of chest CT in combination with negative RT-PCR assay for the 2019 novel coronavirus but high clinical suspicion. Radiology. https://doi.org/10.1148/radiol.2020200330.

About the Authors

Information 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

Similar Articles

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