Введение

Пандемии разрушали общества и влияли на общественное здоровье на протяжении всей истории человечества. По состоянию на сентябрь 2022 года было зарегистрировано более 620 миллионов случаев новой коронавирусной инфекции (COVID-19) и более 6,5 миллионов смертей [Lazarus et al., 2022]. Помимо прямых последствий для здоровья, COVID-19 нарушил экономическую деятельность, социальные взаимодействия и политические процессы, затронул гражданские свободы и прервал образование на всех уровнях.

У определенного процента пациентов, перенесших COVID-19, различные клинические симптомы сохраняются в течение нескольких месяцев после разрешения острой инфекции, что известно как постковидный синдром (ПКС) или длительный COVID-19 [Игнатенко и др., 2022]. В целом было подсчитано, что от 10 % до 35 % выздоровевших лиц страдают длительным COVID-19. Затяжной COVID-19 превратился в хроническое заболевание, которое представляет значительную медицинскую, социальную и экономическую проблему [Lazarus et al., 2022]. Большое количество исследований, анализирующих острый период COVID-19, резко контрастирует с нехваткой данных о постковидном периоде. Как следствие, патофизиологические механизмы ПКС и факторы риска развития остаются гипотетическими. Их изучение и уточнение являются крайне необходимыми для разработки рациональных терапевтических стратегий [Schultheiß et al., 2022].

Таким образом, целью данного обзора стало определение значимости маркеров воспаления как в остром периоде COVID-19, так и их роль в инициации ПКС.

Материалы и методы

В базах данных National Library of Medicine и e-library по ключевым словам был проведен поиск среди англо- и русскоязычных работ, опубликованных в период с 2020 года по 2022 год.

Результаты и обсуждение

Биомаркеры воспаления в остром периоде COVID-19

Исследования показывают, что у пациентов, имеющих тяжелое течение заболевания и находящихся в отделении интенсивной терапии, повышены многочисленные маркеры воспаления по сравнению с пациентами с более легким течением. Эти маркеры включают количество лейкоцитов, соотношение нейтрофилов к лейкоцитам, уровень С-реактивного белка (CРБ), ферритина, интерлейкина-6 (IL-6) и интерлейкина-1 (IL-1), фактора некроза опухоли-α (ФНО-α) и прокальцитонина (ПКТ) [Ji et al., 2020].

Соотношение количества нейтрофилов к лимфоцитам (NLR) определяется как показатель, полученный при делении абсолютного количества нейтрофилов на абсолютное количество лимфоцитов. Данный маркер является довольно простым для клинического применения, позволяющим прогнозировать риск:

– развития летального исхода;

– прогрессирования заболевания к тяжелому течению;

– потребности в интубации и количества дней интубации;

– госпитализации в отделение интенсивной терапии и длительности пребывания в стационаре.

В ряде исследований сообщалось о прогностическом значении NLR для оценки тяжести заболевания, а также смертности от COVID-19. Более высокие уровни NLR наблюдались у пациентов с тяжелым течением по сравнению с нетяжелым (ОШ 2,80; 95 % ДИ: 2,12–3,48; р<0,001]) [Chan, Rout, 2020]. По результатам исследования [Liu et al., 2020] было установлено, что увеличение NLR на каждую единицу приводило к увеличению смертности у пациентов с COVID-19 на 8 %. Таким образом, NLR может быть использован в качестве независимого прогностического маркера тяжести заболевания при COVID-19.

С-реактивный белок (СРБ) – это белок плазмы, вырабатываемый печенью и индуцируемый различными медиаторами воспаления, такими как IL-6. Несмотря на низкую специфичность, этот показатель острой фазы клинически используется в качестве биомаркера различных воспалительных состояний.

Определение СРБ при COVID-19 было освещено в ретроспективном одноцентровом исследовании в Ухане (Китай) [Qin et al., 2020], где у большинства пациентов с тяжелым течением были выявлены его значительно более высокие уровни по сравнению с нетяжелыми пациентами (57,9 мг/л против 33,2 мг/л, р<0,001). В другом исследовании [Li et al., 2020] указывают, что уровень СРБ у нетяжелых пациентов составил 33,2 ± 32,2 мг/л, что было значительно (p=0,001) ниже, чем в группе тяжелого (66,0 ± 44,9 мг/л) и крайне тяжелого течения (97,4 ± 58,6 мг/л). Повышенный уровень СРБ был связан с увеличением риска летального исхода в 1,8 раз (ОР 1,84; 95 % ДИ: 1,45–2,33; p<0,001) и тяжести течения COVID-19 практически на 50 % (ОР 1,41; 95 % ДИ; p<0,001) [Huang et al., 2020].

Согласно данным, полученным в нашем центре у небольшой когорты людей (n=100), повышение уровня СРБ более 62,0 мг/л у лиц с тяжелым и крайне тяжелым течением увеличивало риск летального исхода по сравнению с группой нетяжелого течения (ОР 4,57; 95 % ДИ: 2,23–9,37; р<0,0001).

Ферритин является одним из маркеров, которые косвенно могут свидетельствовать о выраженности системного воспаления. Показатель является важным в оценке тяжести COVID-19 и прогнозировании риска летального исхода, хотя данные о его влиянии ограничены и описаны только в небольших когортных исследованиях. Пациенты с комбинированным неблагоприятным исходом имели более высокий уровень ферритина (ОШ 0,90; 95 % ДИ: 0,64–1,15; p<0,0001) в исследованиях [Huang et al., 2020]. Результаты анализа подгрупп показали, что уровень ферритина был выше у умерших пациентов (ОШ 0,96; 95 % ДИ: 0,78–1,13; p<0,00001) и пациентов с тяжелым течением COVID-19 (ОШ 0,97; 95 % ДИ: 0,43–1,50; p<0,004).

Результаты анализа подгрупп в нашем исследовании показали, что высокие уровни ферритина имели место у лиц с тяжелым течением COVID-19 (ОР 3,3; 95 % ДИ: 1,83–5,95; р<0,0001).

Интерлейкин-6 (IL-6) на ранней стадии инфекционного воспаления быстро вырабатывается моноцитами и макрофагами. Выработка цитокина приводит к плейотропным эффектам на приобретенный компонент иммунитета (B- и Т-лимфоциты), а также на врожденную иммунную систему (нейтрофилы, макрофаги и естественные киллеры), что, в свою очередь, способствует высвобождению новой порции IL-6. Увеличение его синтеза вызывает апоптоз лимфоцитов и уменьшение их количества, что сопровождается лимфопенией у пациентов с COVID-19, нарушая NLR [Iwasaki et al., 2021].

Ряд исследований продемонстрировали прогностическую значимость IL-6 в оценке тяжести течения COVID-19. Так, в исследовании [Chen et al., 2020] уровень IL-6 составил у нетяжелых пациентов 34 ± 7 пг/мл против 72 ± 12 пг/мл у тяжелых (р<0,0001). Таким образом, можно утверждать, что повышенная экспрессия IL-6 ассоциируется с тяжелым течением COVID-19. Согласно исследованию [Liu et al., 2020], повышенные уровни IL-6 коррелировали с тяжелым течением: при легком течении определялся уровень 2,4 [2,1–2,9] пг/мл против 36,5 [30,8–42] пг/мл у лиц с тяжелым (р<0,0001).

При этом у пациентов нашего центра при уровнях IL-6>29,8 пг/мл увеличивались риски летального исхода (ОР 2,11; 95 % ДИ: 1,41–3,15; р=0,0003).

Уровни прокальцитонина (ПКТ) значительно повышаются при бактериальных инфекциях, активно поддерживаемых повышенными концентрациями IL-1, ФНО-α и IL-6. Тем не менее синтез этого биомаркера ингибируется интерфероном-γ, концентрация которого увеличивается во время вирусных инфекций. Поэтому неудивительно, что уровень ПКТ остается в пределах референсных значений у пациентов с неосложненной инфекцией SARS-CoV-2, при этом его существенное повышение будет отражать бактериальную ко-инфекцию, что способствует усугублению клинической картины [Kotula et al., 2018].

Было показано [Pink et al., 2021], что измерение ПКТ и СРБ при поступлении и в течение заболевания у пациентов с COVID-19 важно для выявления вторичных бактериальных инфекций и назначения антибактериальной терапии. Из 99 стационарных пациентов с COVID-19 у 32 во время госпитализации выявлялась вторичная бактериальная инфекция. У таких пациентов по сравнению с теми, у кого отсутствовала бактериальная ко-инфекция, были более высокие уровни ПКТ (0,4 нг/мл против 0,1 нг/мл; р=0,016) и СРБ (131 мг/л против 73 мг/л; р=0,001) при поступлении и во время пребывания в стационаре (2,9 нг/мл против 0,1 нг/мл; р<0,001 соответственно 293 мг/мл против 94 мг/мл; р=0,001).

Ретроспективное исследование [Su et al., 2020] показало, что ПКТ является фактором риска смерти в больнице от COVID-19 (OР 6,35; 95 % ДИ: 1,39–28,88; р=0,001). Однако стоит отметить, что ПКТ рассматривался как важный фактор риска тяжести COVID-19 на основе однофакторного анализа, что не согласуется с данными, основанными на многомерном анализе после корректировки на смешивающие факторы (OР 1,05; 95 % ДИ: 0,96–1,15; р=0,001) [Keski, 2021].

Повышение уровней ПКТ среди пациентов нашего центра также было сопряжено с присоединением бактериальной ко-инфекции, при этом усугубляло течение COVID-19 и увеличивало риски летального исхода (ОР 2,45; 95 % ДИ: 1,37–4,38; р=0,0025).

Значимость биомаркеров воспаления в развитии постковидного синдрома

Развитие хронических неспецифических симптомов, включая общую слабость, головную боль, головокружение, постуральную гипотензию, тахикардию и т. д., может сопровождать пациентов, которые перенесли острое инфекционное заболевание. Данное состояние выделено в отдельную гетерогенную нозологию, такую как синдром постинфекционной астении [Anderson, Maes, 2020]. Центральную роль в развитии данной патологии играет нарушение регуляции метаболических процессов в центральных нервных структурах, что сопровождается сохранением хронического системного воспаления после элиминации патогена. Более 30 % пациентов, которые перенесли COVID-19, отмечают похожие симптомы на протяжении 12 недель и более от острой инфекции, что определено как ПКС. Наиболее часто сообщаемыми симптомами ПКС являются усталость, одышка, снижение толерантности к физическим нагрузкам, потеря вкуса и обоняния, а также нейрофизиологические проявления, включая расстройства сна и отсутствие концентрации внимания [Игнатенко и др., 2022].

Женский пол был независимо связан с длительным COVID при многофакторном анализе по сравнению с мужчинами (ОШ 3,3; 95 % ДИ: 1,8–6,2; p<0,0001) [Bai et al., 2022]. Было высказано предположение [Ganesh et al., 2021], что после острого COVID-19 и у предрасположенных женщин может активироваться вялотекущая и непрерывная воспалительная реакция – воспаление низкой интенсивности (low-grade inflammation, LGI), которое приводит к окислительному стрессу и вызывает повреждение тканей. Наличие более высоких уровней воспалительных маркеров у лиц с ПКС может свидетельствовать о лежащем в его основе LGI.

Согласно некоторым исследованиям [Ganesh et al., 2021], у части женщин определялось статистически значимое повышение уровня IL-6 (69 % против 39 % у мужчин; р=0,04), в то время как не было статистически значимых различий в повышении СОЭ (18 % у женщин против 26 % у мужчин; р>0,05) и СРБ (15 % у женщин против 21 % у мужчин, р>0,05) между полами.

Дойков и др. [Doykov et al., 2021] проанализировали 96 белков, связанных с иммунным ответом, у субъектов с положительным тестом на SARS-CoV-2 и сравнили их профили масс-спектрометрии с профилями аналогичного отрицательного контроля. Они заметили, что у тех, кто страдал от COVID-19, через 40 дней после заражения наблюдалось значительное повышение биомаркеров, участвующих в воспалении, таких как митохондриальный белок PRDX3 или цитозольный белок NDRG1, что, возможно, ассоциировано с продолжающейся гиперпродукцией цитокинов.

Повышение уровней цитокинов, таких как IL-1β, IL-6 и ФНО-α, совместимо с двумя из наиболее обсуждаемых в настоящее время гипотез об иммунном патогенезе ПКС [Schultheiß et al., 2022].

Первая гипотеза представляет собой непрерывный иммунный ответ против персистирующего вируса или вирусных антигенов, что подкреплено обнаружением иммуногенных вирусных частиц во многих тканях, включая дыхательные пути, почки, головной мозг, желудочно-кишечный тракт и сердечно-сосудистую систему через несколько месяцев после заражения и повышенными уровнями высокоактивированных CD38⁺ HLA. DR⁺ миелоидные клетки CD14⁺ CD16⁺ моноциты, которые также содержат персистирующие белки S1 у пациентов с ПКС, а также плазмоцитоидные дендритные клетки и несколько интерферонов в крови пациентов с ПКС. Кроме того, сообщалось об увеличении количества клонотипов CD8⁺ и CD4⁺ Т-клеток, специфичных для SARS-CoV-2 при ПКС [Queiroz et al., 2022]. С этой точки зрения IL-1β, IL-6 и ФНО-α можно легко интерпретировать как медиаторы продолжающегося иммунного ответа, направленного против SARS-CoV-2.

Вторая гипотеза представлена концепцией хронического перепрограммирования иммунных клеток, которая предполагает, что фаза неконтролируемого гипервоспаления при остром COVID-19 переходит в состояние персистирующей активности иммунных клеток, которое вызывает ПКС. В соответствии с этой моделью может наблюдаться повышение уровней IL-1β, IL-6 и ФНО-α в постострой фазе заболевания. Есть предположение, что острое провоспалительное перепрограммирование долгоживущих макрофагов легких или их предшественников может привести к порочному кругу: продукции макрофагами цитокинов – IL-1β, IL-6 и ФНО-α, которые, в свою очередь, оказывают хроническое воздействие на макрофагальную систему [Queiroz et al., 2022, Schultheiß et al., 2022].

По данным одного из исследований [Peluso et al., 2021], те, у кого развился ПКС, в раннем периоде (<90 дней) продемонстрировали значительно более высокие уровни ФНО-α (ОШ 1,14; 95 % ДИ: 1,01–1,28; р=0,028) и IL-10 (ОШ 1,28; 95 % ДИ: 1,01–1,62; р=0,038). Средний уровень IL-6 во время раннего выздоровления был в среднем на 29 % (95 % ДИ: 0,98–1,70; р=0,07) выше у пациентов с ПКС, хотя разница не достигала статистической значимости. В позднем восстановительном периоде (>90 дней) средний уровень IL-6 был на 44 % (95 % ДИ: 1,11–1,86; р=0,0005) выше среди пациентов с ПКС. Никакие другие маркеры не отличались между группами.

Что касается острофазовых показателей, то в исследовании [Maamar et al., 2022] количество нейтрофилов, NLR, CРБ и фибриноген показали наилучшую корреляцию с симптомами ПКС. Уровни фибриногена были выше при персистирующей миалгии (510 ± 82 мг/дл против 394 ± 87 мг/дл; p =0,013). Аносмия, агевзия и утомляемость были связаны с более высоким числом нейтрофилов и отличались по гендерному признаку. При многофакторном анализе у женщин с числом нейтрофилов выше медианы или с уровнем фибриногена, или NLR в самом высоком терциле риск ПКС был повышен в 4–5 раз. У мужчин с СРБ в диапазоне 0,3–1,0 мг/дл, или уровнем фибриногена, или числом нейтрофилов в самом высоком терциле риск ПКС был повышен в 10–17 раз.

Фибриноген, а также СРБ тесно связаны с активацией IL-6, поэтому более высокие уровни фибриногена могут отражать события, вызванные выработкой IL-6 [Maamar et al., 2022].

Согласно некоторым исследованиям [Li et al., 2022], уровни СРБ возвращаются к норме только через два года после заражения. Сохранение более высокого уровня СРБ имеет положительные ассоциации с наличием сопутствующих заболеваний (ОШ 2,89; 95 % ДИ: 1,27–6,75; р=0,0121) [Keefe et al., 2022].

Таким образом, маркеры системного воспалительного ответа, которые имеют высокую прогностическую ценность в острую фазу COVID-19, определяя риск тяжелого течения заболевания и риск летального исхода, сохраняют свою высокую предсказательную значимость относительно развития ПКС. В то же время остаются ограниченными данные об участии LGI и хронического высвобождения медиаторов воспаления в поражении систем органов, включая сердечно-сосудистую, нервную и другие, и их роли в сохранении симптоматики в постостром периоде.

Выводы

Воспалительный процесс при COVID-19 развивается и поддерживается не только в остром, но и в постковидном периоде. Определение маркеров воспаления, таких как NLR, СРБ, ферритин, прокальцитонин, уровни цитокинов и фибриногена, играет важную роль в оценке тяжести и прогнозировании исходов COVID-19, а также в развитии ПКС. В основе патогенеза ПКС лежит LGI, что подтверждается определением в крови повышенных уровней интерлейкина-6, интерлейкина-1, фактора некроза опухоли-α и С-реактивного белка. Показатели NLR, СРБ могут использоваться в качестве независимых прогностических маркеров тяжести заболевания и его исхода при остром COVID-19. Определение ПКТ важно только в остром COVID-19. Сохранение повышенного уровня СРБ спустя 12 недель и более повышает риск развития ПКС у мужчин в 10–17 раз. Наряду с СРБ положительно коррелирует с ПКС и фибриноген. Определение цитокинов, таких как IL-1, IL-6 и ФНО-α необходимо для оценки тяжести заболевания COVID-19, прогнозирования его исходов, риска возникновения ПКС.

Таким образом, маркеры системного воспалительного процесса, которые имеют высокую прогностическую ценность в острую фазу COVID-19, также могут обеспечивать высокую предсказательную значимость относительно развития ПКС. В дальнейшем необходимо проведение многофакторных анализов для определения иммунных предикторов ПКС.