A clinical case of SARS-CoV-2 infection complicated by nephrogenic pulmonary edema and COVID-associated pneumonitis, alveolitis

Full Text

Введение

В настоящее время продолжается интенсивное изучение клинических и эпидемиологических особенностей коронавирусной инфекции, разработка новых средств его профилактики и лечения. Наиболее распространенным клиническим проявлением нового варианта коронавирусной инфекции является вирусный COVID-ассоциированный пневмонит, альвеолит, у 3– 4% пациентов зарегистрировано развитие острого респираторного дистресс-синдрома [4, 8]. У части больных развивается гиперкоагуляционный синдром с тромбозами и тромбоэмболиями, поражаются центральная нервная система, миокард, почки, печень, желудочно-кишечный тракт, эндокринная и иммунная системы [2, 3]. Однако основной и быстро достижимой мишенью SARS-CoV-2 являются альвеолярные клетки II типа легких, что определяет развитие диффузного альвеолярного повреждения [9, 10, 12].

Между почками и легкими имеется тесная функциональная взаимосвязь, которая делает их наиболее вовлеченными в синдром полиорганной недостаточности. Сочетание острого повреждения легких и почечной недостаточности приводит к смертности в 80% случаев. В результате острого повреждения почек (ОПП) происходит увеличение циркулирующих цитокинов, хемокинов, активированных врожденных иммунных клеток и их диффузия в другие органы, в том числе — в легкие. Эти факторы инициируют патологический каскад, который в конечном итоге приводит к острому повреждению легких в виде нефрогенного отека и острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС).

Наличие заболевания почек является не только фактором риска инфицирования SARS-CoV-2 вследствие высокой экспрессии ACE2 в различных отделах нефрона, но фактором осложненного течения данного вирусного заболевания. Одним из таких распространенных заболеваний почек является поликистоз. Он составляет около 12–15% среди всех урологических заболеваний. Кисты образуются из-за повышенной пролиферации и дифференцировки эпителия канальцев нефрона. Кисты в почке, как правило, возникают фокально, и из-за увеличения объема кист происходит сдавление соседних здоровых нефронов; постепенно почка теряет фильтрующую функцию. Помимо основного заболевания у больных с кистозной болезнью появляются нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы в виде нефрогенной гипертензии [1, 5, 14].

Поражение почек при COVID-19 может рассматриваться как следствие действия комплекса механизмов, индуцированных вирусом SARS-CoV-2. Выделяют несколько патофизиологических механизмов. Первый включает цитопатический эффект SARS-CoV-2 на почечный эпителий с развитием острого тубулонекроза и иммуноопосредованного повреждения почечного интерстиция [7, 11]. Второй представляет собой синдром цитокинового шторма, возникающий как следствие гиперактивации иммунной системы с развитием острого почечного и мультиорганного воспалительного повреждения, чему сопутствуют гипоксия, гиперактивация каскада коагуляции и нарушения микроциркуляции. В связи с актуальностью и глобальностью проблемы, цель исследования — описание клинического случая осложненного течения инфицирования SARS-CoV-2 у пациента с поликистозом почек.

Описание случая

Больная К.С., 1975 г. рожд., доставлена бригадой скорой медицинской помощи в диагностическое отделение Больницы скорой медицинской помощи по экстренным показаниям. Жалобы при поступлении на повышение АД до 180–200/110–120 мм рт.ст., которое ощущалось в виде интенсивной головной боли, подъем температуры до 38,7°С, сухой кашель, преимущественно в ночные часы, чувство тяжести в грудной клетке, боли в поясничной области, изменение цвета мочи. Повышение АД стала отмечать в последние две недели до поступления в стационар, несмотря на постоянный прием физиноприла по 30 мг в сутки в 2 приема. До ухудшения состояния «нормальным» для себя считала АД в пределах 130/80–90 мм рт.ст. Была проведена компьютерная томография (КТ) органов грудной клетки, выявлены двусторонний диффузный COVID-ассоциированный пневмонит, альвеолит, процент поражения — 75; двусторонний гидроторакс. ПЦР мазка из носоглотки на коронавирусную инфекцию положительная.

Из данных анамнеза известно, что находилась на диспансерном наблюдении у терапевта по месту жительства по поводу поликистоза почек около 15 лет.

При объективном осмотре: в легких — дыхание ослабленное везикулярное с жестким оттенком, укорочение перкуторного звука, мелкопузырчатые хрипы. Частота дыхательных движений 32–36 в минуту. Со стороны сердечно-сосудистой системы. Ослаблен I тон сердца, выслушивался систолический шум на верхушке, частота сердечных сокращений 102 уд/мин, 1–2 экстрасистолы в минуту. Артериальное давление 160/100 мм рт. ст. Со стороны пищеварительной системы. Язык обложен белым налетом. Живот мягкий, при пальпации безболезненный. Печень на 3 см ниже края реберной дуги, безболезненная, край печени несколько уплотненный. Симптом поколачивания по области почек — определяется болезненность. Выявляются отеки голеней и стоп. Сатурация 40%.

Проведенные обследования при поступлении: в общем анализе крови отмечаются признаки лейкоцитоза и повышенное СОЭ (табл. 1, 2).

 

Таблица 1. Общий анализ крови при поступлении в стационар

Table 1. General blood analysis on admission to the hospital

Показатели Parameter	Лейкоциты Leukocytes	Эритроциты Erythrocytes	Гемоглобин Hemoglobin	Тромбоциты Platelets	Скорость оседания эритроцитов Sedimentation rate
У пациентки In patient	13,08 × 109/л	4,03 × 109/л	126 г/л	346 × 109/л	40 мм/ч
Референсные Referenced	3,80–8,76	4,54–6,00	120–147	173–360	2–8

 

Таблица 2. Лейкоцитарная формула при поступлении в стационар

Table 2. Leukocyte formula on admission to the hospital

Показатели Parameter	Нейтрофилы Neutrophils	Лимфоциты Lymphocytes	Моноциты Monocytes	Эозинофилы Eosinophils
У пациентки In patient	9,81 × 109/л	11,70 × 109/л	1,44 × 109/л	0,13 × 109/л
Референсные Referenced	1,50–5,00	1,05–2,87	0,22–0,63	0,03–0,27

 

Биохимический анализ крови: мочевина — 12,1 ммоль/л, креатинин — 179,0 мкмоль/л, С-реактивный белок — 52 мг/л, кальций общий — 1,93 ммоль/л, альбумин — 25,5 г/л, ферритин — 376,9 нг/мл, лактатдегидрогеназа — 435,0 Ед/л.

Коагулограмма: протромбиновый индекс: 94,7%, фибриноген: 35,3 г/л, МНО: 1,03, АЧТВ: 23,6 с, протромбиновое время: 11,1 с, D-димер: 763.

Общий анализ мочи: лейкоциты: 499, эритроциты: 386, бактерии: ++++. Скорость клубочковой фильтрации (CKD-EPI): 29 мл/мин/1,73 м², снижена и соответствует IV стадии ХБП.

Динамика изменений лабораторных показателей общего анализа крови и лейкоцитарной формулы на 2-е сутки представлена в табл. 3 и 4.

 

Таблица 3. Общий анализ крови на 2-е сутки пребывания в стационаре

Table 3. General blood analysis on the 2^nd day of hospital stay

Показатели Parameter	Лейкоциты Leukocytes	Эритроциты Erythrocytes	Гемоглобин Hemoglobin	Тромбоциты Platelets	Скорость оседания эритроцитов Sedimentation rate
У пациентки In patient	11,30 × 109/л	3,85 × 109/л	126 г/л	215 × 109/л	37 мм/ч
Референсные Referenced	3,80–8,76	4,54–6,00	120–147	173–360	2–8

 

Таблица 4. Лейкоцитарная формула на 2-е сутки пребывания в стационаре

Table 4. Leukocyte formula on the 2^nd day of hospital stay

Показатели Parameter	Нейтрофилы Neutrophils	Лимфоциты Lymphocytes	Моноциты Monocytes	Эозинофилы Eosinophils
У пациентки In patient	9,83 × 109/л	0,79 × 109/л	0,57 × 109/л	0,11 × 109/л
Референсные Referenced	1,50–5,00	11,05–2,87	0,22–0,63	0,03–0,27

 

Биохимический анализ крови: мочевина: 15,1 ммоль/л, креатинфосфокиназа — МВ: 40,0 Ед/л, креатинин: 187,0 мкмоль/л, С-реактивный белок: 64 мг/л, ферритин: 469,8 нг/мл, лактатдегидрогеназа: 552,0 Ед/л.

Коагулограмма: протромбиновый индекс: 89,4%, фибриноген: 32,3 г/л, МНО: 1,15, АЧТВ: 20,3 с, протромбиновое время: 12,3 с, D-димер: 663.

Общий анализ мочи: рН — 5.0, лейкоциты — 386, эритроциты — 289. Скорость клубочковой фильтрации (CKD-EPI): 28 мл/мин/м².

Ультразвуковое исследование (УЗИ) органов брюшной полости и почек: печень размерами 30 × 17 × 13 × 10 × 9 см. В правой доле отмечаются множественные бугорки (кистозные полости) в диаметре от 0,5 до 4 см, выявляется незначительный перипортальный фиброз. Размеры почек: правая 14 × 10 × 8 см, левая 18 × 10 × 8 см. В почечной паренхиме располагаются округлые образования (кисты), размерами до 2 см. Толщина слоя паренхимы составляет 30 мм.

ЭхоКГ: аорта 35 мм, левое предсердие 43 мм, толщина межжелудочковой перегородки 10 мм, толщина задней стенки 10 мм, конечно-систолический размер 30 мм, конечно-диастолический размер 50 мм, фракция выброса 70%, индекс массы миокарда левого желудочка 127,7 г/м².

Электрокардиография: а) отклонение электрической оси влево (от 00 до –900); б) RI > 10 мм; в) S (Q) avr > 14 мм; г) Tavr > 0 при S (Q) ≥ Ravr; д) Rv5, v6 > 16 мм; е) Ravl > 7 мм; ж) Tv5, v6 ≤ 1 мм; при Rv5, v6 > 10 мм и Tv1-v4 > 0.

Проводилось комплексное лечение (согласно клиническим рекомендациям): противовирусные, антагонисты рецепторов IL-6, антикоагулянты, ГКС. Состояние больной прогрессивно ухудшалось, нарастали явления сердечно-легочной и почечной недостаточности. Реанимационные мероприятия проводились в течение 30 мин, без эффекта. Кожные покровы стали цианотичными, самостоятельное дыхание, сознание отсутствовало, арефлексия, атония, пульс на магистральных сосудах не пальпировался, по данным ЭКГ — асистолия. Констатирована смерть.

Выставлен заключительный клинический диагноз. Основное заболевание: Коронавирусная инфекция COVID-19, вирус идентифицирован (U07.1). Конкурирующее заболевание: Поликистоз почек, взрослый тип. ХБП 4 стадия. Сопутствующее заболевание: Гипертоническая болезнь II cт, АГ III ст. ГЛЖ. Риск III. Осложнения основного заболевания: Двусторонний диффузный вирусный COVID-ассоциированный пневмонит, альвеолит. КТ-3, процент поражения 75%. ОРДС тяжелой степени, ОССН.

В связи с констатацией смерти направлена на патологоанатомическое исследование.

При секционном исследовании верхних дыхательных путей: слизистые оболочки трахеи, бронхов отечные, розовые, с мелкими точечными кровоизлияниями. В плевральных полостях по 200 мл розовой прозрачной жидкости. Легкие тяжелые, отмечается их резкое полнокровие и диффузное уплотнение. При гистологическом исследовании преобладают участки дистелектаза в виде обширных полей, альвеолы неравномерно расправлены, оголенные базальные мембраны, в просвете альвеол серозно-фибринозный экссудат, слущенные альвеолоциты и макрофаги (рис. 1, вклейка, с. II), на местах оголенной базальной мембраны наложения гомогенных розовых масс в виде «полулуний» по типу гиалиновых мембран (рис. 2А, вклейка, с. II). Выявлялось неравномерное скопление эритроцитов в просветах альвеол: от небольшого числа до полного их заполнения (рис. 2Б, вклейка, с. II). Отмечался интраальвеолярный отек; десквамация альвеолярного (в виде отдельных клеток и их пластов) и бронхиолярного эпителия; появление крупных, неправильной формы альвеоцитов II типа, с увеличенными ядрами с грубозернистым хроматином и отчетливыми ядрышками.

 

Рисунок 1. Микроскопическая картина вирусной пневмонии: просвет альвеол заполнен серозно-фибринозным экссудатом, слущенными альвеолоцитами (1), часть альвеол заполнена эритроцитами (2). Межальвеолярные перегородки утолщены за счет отека и кровоизлияний. Окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×900

 

Рисунок 2. Микроскопическая картина вирусной пневмонии. А. Mежальвеолярные перегородки утолщены за счет кровоизлияний (1), просветы альвеол заполнены эритроцитами (2). Б. На стенках альвеол наложения гомогенных розовых масс в виде «полулуний» по типу гиалиновых мембран (1). Окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×900

 

В полости перикарда небольшое количество прозрачной желтоватой жидкости, листки перикарда влажные, гладкие, под эпикардом умеренное отложение жировой клетчатки. Сердце размерами 12 × 10 × 7 см, массой 270 г. Венечные артерии магистрального типа, в просвете их жидкая кровь, стенки режутся с хрустом, на интиме липосклеротические наложения. В полостях сердца красные посмертные свертки и жидкая кровь, полости не расширены, эндокард влажный, гладкий. На клапанах сердца имеются атеросклеротические наложения, которые придают местами ригидность, подвижность клапанов сохранена, смыкаются плотно, сухожильные нити тонкие, гладкие. Миокард — дряблый, на разрезах красно-коричневый, с серо-белесоватыми периваскулярными прожилками. Толщина миокарда правого желудочка сердца — 0,3 см, левого — 1,6 см. При гистологическом исследовании: умеренный отек интерстиция, мышечные волокна неравномерно фрагментированы, дистрофические изменения кардиомиоцитов, вакуолизация цитоплазмы, волнообразная деформация кардиомиоцитов, смазанность поперечной исчерченности, кардиомиоциты незначительно гипертрофированы, отмечается мелкосетчатое разрастание соединительной ткани. Артерии с утолщенными склерозированными стенками (рис. 3, вклейка, с. II).

 

Рисунок 3. Микроскопическая картина изменений в сердце. А. Гипертрофированные кардиомиоциты (1), кардиосклероз, утолщение и ангиосклероз (2), признаки интерстициального отека (3). Б. Гипертрофия и фрагментация кардиомиоцитов (1), участки кардиосклероза (2), признаки интерстициального отека (3). Окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×900

 

Паранефральная клетчатка выражена хорошо, почки бобовидной формы, размерами правая 14 × 10 × 8 см (масса — 280 г), левая 18 × 10 × 8 см (масса — 370 г). Фиброзная капсула снимается тяжело, поверхность почек бугристая. На разрезах анатомическое строение стерто, вещество почек представлено в виде множественных кистозных полостей в диаметре до 2 см, с мутноватым сероватого цвета содержимым, местами с сохранением почечной паренхимы. Слизистая чашек и лоханок серо-белесоватая с полнокровными сосудами, единичными мелкоточечными кровоизлияниями под слизистой. При гистологическом исследовании: капсула почек разрыхлено-набухшая, строма отечная, капилляры клубочков, стромы коры и мозгового слоя неравномерно полнокровные. Канальцы местами расширены, выполнены гомогенной розовой массой, эпителий в них с дистрофически-атрофическими, некротическими изменениями. В паренхиме почки имеются радиально расположенные расширенные собирательные канальцы, которые образуют почечные кисты диаметром до 2 см, между которыми выявляются сохраненные клубочки и канальцы, множественные мелкие кисты выстланы низким кубическим эпителием, содержащие жидкость (рис. 4А, III обложка). Определяется интерстициальный фиброз паренхимы почек, клубочки и канальцы очагово атрофированы, склерозированы (рис. 4Б, III обложка).

Стенки артерий циркулярно склеротически утолщены (рис. 4В, III обложка), стенки артериол циркулярно гиалинизированы. Выявляются участки фибриноидного и, местами, мукоидного набухания с феноменом метахромазии в стенках сосудов. В просвете капсулы клубочка определяются белковые массы (рис. 4Г, III обложка). Определяется диффузное повреждение проксимальных канальцев нефрона с признаками вакуольной дегенерации эпителиоцитов, участками кортикального и проксимального некронефроза.

 

Рисунок 4. Микроскопическая картина изменений в почках. А. В паренхиме почки — крупные кисты (1), выстланные низким кубическим эпителием (2). Б. Субатрофические изменения сохраненных клубочков (1), белковые массы в просвете капсулы клубочка (2). В. Склероз и утолщение стенки артериолы (1), склероз клубочка (2). Г. Белковые массы в просвете капсулы (1), эпителий канальца с кариолизисом (2). Окраска гематоксилином и эозином, А, Б, Г — увеличение ×900, В – увеличение ×400

 

Мягкие ткани живота отечные, умеренно полнокровные. В брюшной полости следы прозрачной желтоватой жидкости. Печень размерами 30 × 17 × 13 × 10 × 9 см, нижний край закруглен, на 3 см ниже уровня края реберной дуги. В правой доле отмечаются множественные бугорки, на разрезах представляют из себя кистозные полости в диаметре от 0,5 до 4 см. Вещество печени на разрезах желто-красного цвета, полнокровное. При гистологическом исследовании: зернистая и умеренно выраженная диффузно-очаговая жировая дистрофия гепатоцитов, портальные тракты не расширены, с умеренной круглоклеточной инфильтрацией. Имеются множественные билиарные кисты, местами окруженные зоной склероза (рис. 5, III обложка).

 

Рисунок 5. Микроскопическая картина изменений в печени. А. Дискомплектация печеночных балок (1) с наличием расширенных полостей по типу кист, местами окруженных зоной склероза (2). Б. Стенка кисты, выстланная однослойным эпителием (1), нарушение балочного строения (2), лимфомакрофагальная инфильтрация (3). Окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×400

 

Результат вирусологического исследования биоматериала: обнаружена РНК SARS-CoV-2. Результат вирусологического исследования секционного материала в лаборатории вирусологических исследований и диагностики особо опасных инфекций: РНК коронавируса SARS-CoV-2 обнаружена в легком, почках.

Выставлен патологоанатомический диагноз. Основное заболевание: Новая коронавирусная инфекция COVID-19 (результат вирусологического исследования биоматериала: РНК SARS-CoV-2 обнаружена. Результат вирусологического исследования секционного материала («Лаборатория вирусологических исследований и диагностики особо опасных инфекций»): РНК коронавируса SARS-CoV-2 обнаружена в ткани легкого, почки. Фоновое заболевание: Двусторонний поликистоз почек, взрослый тип. Нефрогенная гипертензивная болезнь: концентрическая гипертрофия миокарда (масса сердца 270 г, толщина стенки левого желудочка — 1,6 см, правого — 0,3 см), артериолосклероз, гломерулосклероз. Осложнения основного заболевания: Отек легких. Двусторонний диффузный вирусный COVID-ассоциированный пневмонит, альвеолит. Острый респираторный дистресс синдром взрослых. Хроническая почечная недостаточность с участками острого некронефроза: ангиосклероз, гломерулосклероз, нефросклероз, очаговый кортикальный и канальцевый некронефроз (биохимия крови: Мочевина: 15,1 ммоль/л, Креатинин: 187,0 мкмоль/л). Двусторонний гидроторакс. Асцит. Анасарка. Дистрофия паренхиматозных органов. Сопутствующее заболевание: Поликистоз правой доли печени, гистологический вариант: серозная киста.

Обсуждение

Морфологическим субстратом почечной патологии у пациентов, умерших от COVID-19 с признаками нефроангиосклероза, в подавляющем большинстве случаев является острое повреждение канальцевого эпителия, которое способствует развитию тяжелой хронической почечной недостаточности и нефрогенного отека легких [6].

Исход лечения нефрогенного отека легких зависит от нескольких факторов: от возраста больного, характера основного заболевания, сопутствующей патологии и ведущего патогенетического механизма. Наиболее тяжело протекает и поддается купированию отек легких, связанный с повышенной проницаемостью легочных капилляров и снижением онкотического давления плазмы крови. Наличие фонового заболевания почек у пациентки, такого как кистозная болезнь, привело к развитию нефрогенной гипертензии, изменениям со стороны сердечно-сосудистой системы, что усугубило течение COVID-19. Известно, что развитие тяжелого острого канальцевого некроза с явлениями кариолизиса и отслойкой тубулоцитов от тубулярной базальной мембраны отмечается в 60% случаев у пациентов с ОПП и 31% случаев при отсутствии сопутствующей патологии почек. Дистрофия канальцевого эпителия по типу неизометрической вакуолизации, выраженное венозное полнокровие со стазами крови в перитубулярных капиллярах и венулах, полнокровие клубочков и образованием в них эритроцитарных сладжей и стазов крови без явлений тромбоза и фибриноидного некроза приводит к изменению биохимических показателей, повышению креатинина, мочевины, снижению уровня альбуминов в крови [13]. В представленном случае у пациентки с нефрогенной гипертензивной болезнью и поликистозом почек, инфицированной SARS-CoV-2, помимо острого канальцевого некроза отмечался двусторонний некроз коркового слоя почек при сохранности интермедиарной зоны и пирамид; выявлялись умеренные признаки венозного полнокровия с эритроцитарными стазами, определялись участки фибриноидного и, местами, мукоидного набухания с феноменом метахромазии в стенках сосудов. Выявлялись признаки сердечной недостаточности, морфологически проявляющиеся отеком интерстиция, фрагментацией мышечных волокон, дистрофическими изменениями кардиомиоцитов, вакуолизацией цитоплазмы, волнообразной деформацией кардиомиоцитов, смазанностью поперечной исчерченности.

В легких определялись диффузные клеточные инфильтраты в сочетании с изменениями со стороны альвеолярного аппарата с развитием ОРДС и нефрогенного отека легких. Сочетание вирусного воспаления COVID-19, снижения легочных объемов, повышения гидростатического давления в сосудах микроциркуляторного русла и снижение онкотического давления привело к раннему развитию ОРДС и отеку легких.

Заключение

Пациенты с ранее существовавшим заболеванием почек или хронической болезнью почек (ХБП) имеют повышенный риск неблагоприятного исхода инфекции COVID-19. Причиной смерти пациентки 45 лет явилось тяжелое течение двустороннего COVID-ассоциированного пневмонита, альвеолита, способствовавшего развитию ренальной медуллярной гипоксии и кардио-ренальному синдрому 1 типа, которые привели к раннему нефрогенному отеку легких.

About the authors

Olga V. Vorobeva

Chuvash State University after I.N. Ulyanova

Author for correspondence.
Email: olavorobeva@mail.ru

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of General and Clinical Morphology and Forensic Medicine

Россия, Cheboksary

Natalya E. Gimaldinova

Chuvash State University after I.N. Ulyanova

Email: olavorobeva@mail.ru

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of General and Clinical Morphology and Forensic Medicine

Россия, Cheboksary

L. P. Romanova

Chuvash State University after I.N. Ulyanova

Email: olavorobeva@mail.ru

PhD (Biology), Associate Professor, Department of Dermatovenerology and Hygiene

Россия, Cheboksary

References

Supplementary files