Высокая распространенность ожирения, требующего инвазивной механической вентиляции легких, при тяжелом остром респираторном синдроме коронавируса-2 (SARS-CoV-2)

Доктор Виолетта Раверди CHU Лилль, отделение интенсивной терапии, 59000, Лилль, Франция

Что было известно

1. Новый коронавирус, вызывающий тяжелый острый респираторный синдром коронавируса-2 (SARS-CoV-2) возник в Китае и распространился по всему миру, создавая всемирную пандемию.
2. Ожирение было ранее признано в качестве независимого фактора предрасположенности к тяжелой H1N1 легочной инфекции.
3. Информация о клинических характеристиках инфицированных пациентов, которым требуется интенсивная терапия ограничена, и связь между ожирением и SARS-CoV-2 неясна.

Что удалось узнать

1. Ожирение было неожиданно частым в группе пациентов, поступивших в реанимацию для лечения SARS-CoV-2
2. Тяжесть заболевания была связана с увеличением группы пациентов с высоким индексом массы тела. Заболевание протекало максимально тяжело у пациентов с ИМТ ≥ 35 кг/м².
3. Необходимость инвазивной искусственной вентиляции легких была связана с тяжелым ожирением и независела от их возраста, пола, наличия диабета и гипертонии.

Выводы

1. Пациентам с ожирением следует избегать любой возможности заражения COVID-19 путем проведения всех профилактических мероприятий и мер предосторожности во время текущей пандемии.
2. Пациенты с тяжелым ожирением должны контролироваться более тщательно.
3. В будущих исследованиях следует изучить механизмы, связывающие SARS-CoV-2 с ожирением.

Введение

Пациенты с риском развития тяжелого острого респираторного синдрома коронавирус-2 (SARS-CoV-2) характеризуется наличием у них ранее существовавших заболеваний, таких как гипертония, сердечно-сосудистые заболевания, диабет, хронические респираторные заболевания или рак (1). Удивительно, но индекс массы тела (ИМТ) редко упоминался среди значимых клинических факторов риска для SARS-CoV-2, о которых сообщалось в начальных клинических отчетах из Китая (2), Италии (3) или США (4). Ожирение было, однако, описано как независимый фактор предрасположенности к тяжелой легочной инфекции H1N1 (5).

Кроме того, абдоминальное ожирение связано с нарушением вентиляции основания легких, что приводит к снижению насыщения крови кислородом (6). Кроме того, аномальная секреция адипокинов и цитокинов, таких как TNF-альфа и интерферон, характеризуют хроническое воспаление низкой степени, характерное для абдоминального ожирения, которое может нарушать иммунный ответ (7) и оказывать влияние на паренхиму легких и бронхов (8).

В целом, представляется вероятным, что ожирение может быть независимым фактором риска для SARS-CoV-2 (9). Пандемия COVID-19 сейчас быстро распространяется по всему миру, особенно в Европе и Северной Америке, где ожирение встречается широко (10). Поэтому изучение взаимосвязи между ожирением и тяжестью заболевания COVID-19 имеет важное клиническое значение. В этой ретроспективной группе мы стремились исследовать связь между ИМТ и клиническими характеристиками и необходимостью инвазивной искусственной вентиляции легких у пациентов, поступивших в реанимацию с SARS-CoV-2.

Материалы и методы

Построение исследования и пациенты

В этом ретроспективном когортном исследовании мы включили всех пациентов, поступивших в интенсивную терапию с SARS-CoV-2, в больницу Роджера Саленгро, в Центре госпитального университета де Лилль (CHU Лилль, Франция), с 27 февраля по 5 апреля 2020 года. CHU Лилль – это третичный реферальный центр для 4,5 миллионов жителей из двух французских департаментов (Норд и Пас дэ Кале). У всех пациентов была диагностирована пневмония COVID-19 согласно Временного руководства World Health (11) с симптомами ОРВИ, характеризующимися одышкой, увеличенной частотой дыхания, снижением насыщения крови кислородом и необходимостью кислородотерапии с потоком кислорода не менее 6 л/мин. Образцы мазка из зева были получены от всех пациентов при поступлении и проверены с использованием анализов цепной реакции обратной транскриптазы и полимеразы в реальном времени, как описано ранее, для идентификации инфекции SARS-CoV-2 (12). Участники исследования также сравнивались с исторической контрольной группой, состоящей из 306 пациентов, поступивших в реанимацию в нашем учреждении с тяжелой острой респираторной болезнью, связанной с SARS-CoV-2, в течение 2019 года.

Сбор данных

Обученная команда врачей рассмотрела и собрала эпидемиологические данные, историю болезни, лечение, клинические данные и результаты для всех пациентов, поступавших в больницу последовательно с момента начала исследования до 6-го апреля 2020 г. Это обсервационное исследование было основано на медицинских записях в строгом соответствии с Французской эталонной методологией MR-004, созданной Национальной комиссией Франции в области информатики и свободы (CNIL), и одобрено Институциональным органом по защите данных CHU Лилль. Конфиденциальность пациентов была защищена путем присвоения им анонимных идентификационных кодов, и электронные данные были сохранены в заблокированном, защищенном паролем компьютере.

Результаты исследования

Первичным результатом этого исследования была распространенность пациентов, получающих инвазивную механическую вентиляцию (ИМВ) после поступления в реанимацию. Использование ИМВ назначалось, когда кислородная терапия ( с минутным объемом ≥ 10 л/мин) с целевым SpO2 (90-94%) была неэффективной, а частота дыхания была выше 25/мин, с признаками острой дыхательной недостаточности, несмотря на максимальную кислородотерапию.

Были проанализированы следующие характеристики пациента: пол, возраст, вес, рост, индекс массы тела (ИМТ), история диабета, гипертонии и дислипидемии в прошлом. Пациенты были классифицированы в соответствии с их ИМТ в четырех категориях: худой (от 18,5 до <25 кг/м²), избыточный вес (от 25 до <30 кг/м²), умеренное ожирение (от 30 до <35 кг/м²) и тяжелое ожирение (≥ 35 кг/м²).

Статистический анализ

Все результаты были выражены как медиана (межквартильный диапазон) для непрерывных переменных и как частота (в процентах) для категориальных переменных. Непрерывные переменные сравнивались между группами при помощи t-теста Стьюдента или U-теста Манна-Уитни в соответствии с их распределением. Категориальные переменные сравнивались при помощи квадрата Chi (или точного критерия Фишера). Связь между ИМТ и необходимостью ИМВ, а также предопределенных характеристик пациента, включая возраст, пол, историю диабета, гипертонии, нуждающейся в ИМВ, была впервые оценена с помощью однофакторного анализа логистических регрессий. Все переменные затем были включены в многопараметрический логистический регрессионный анализ, чтобы контролировать связь ИМТ с ИМВ для известных предикторов. Уровень р-значения < 0,05 считался значительным. Все статистические анализы были выполнены с помощью SAS Studio Statistics (версия 3.71) и Prism Graphpad (версия 8.1.2).

Результаты

Таблица 1: Исходные характеристики 124 пациентов, поступивших в реанимацию с SARS-CoV-2, которым требовалась инвазивная искусственная вентиляция легких (n = 85), и тех, кому она не требовалась (n = 39)

В общей сложности 124 пациента были приняты в реанимацию по поводу SARS-CoV-2 в течение периода исследования, и все они были включены в настоящее исследование. На момент анализа (6 апреля) 60 пациентов (48%) были выписаны живыми из реанимации, 18 (15%) умерли, а 46 остались в больнице в интенсивной терапии. Участниками исследования SARS-CoV-2 были преимущественно мужчины (73%), а их средний (IQR) возраст составлял 60 (от 51 до 70) лет. Другие клинические характеристики подробно описаны в Таблице 1.

Как показано на Рисунке 1, распределение категорий ИМТ у участников SARS-CoV-2 заметно отличалось от исторической контрольной группы пациентов, поступивших в реанимацию с тяжелым острым респираторным синдромом без SARSCoV-2 (Рисунок 1a) (p < 0,001; точный критерий Фишера для тренда). Пациенты с ожирением (ИМТ > 30 кг/м²) и тяжелым ожирением (ИМТ > 35 кг/м²) встречались значительно чаще среди заболевших SARS-CoV-2, чем в контрольной группе без SARS-CoV-2: 47,6% против 25,2% и 28,2% против 10,8% соответственно. Средний (IQR) ИМТ у больных SARS-CoV-2 был выше, чем у группы без SARS-CoV-2: 29,6 (26,4–36,5) кг/м² против 24,0 (18,9–29,3) кг/м² соответственно (р <0,0001, t-критерий). Напротив, распределение по полу и возрасту существенно не отличалось от контрольной группы без SARS-CoV-2 (63,5% мужчин, p = 0,08 по сравнению с больными SARS-CoV-2, точный тест Фишера и 63 (51-71) года, p = 0,97 по сравнению с SARS-CoV-2 пациентами, t-тест).

Рисунок 1: (a) Распределение категорий индекса массы тела у пациентов, госпитализированных в течение периода исследования при интенсивной терапии SARS-CoV-2 (n = 124), и у пациентов, госпитализированных в течение предыдущего года в интенсивной терапии без COVID-19 с тяжелым состоянием легких (n = 306) (критерий хи-квадрат для тренда); b) распределение категорий индекса массы тела у пациентов, которым требовалась искусственная вентиляция легких (n = 85), и у тех, кому она не требовалась (n = 39) (t-тест); (c) Пропорции пациентов, нуждающихся в искусственной вентиляции легких во время пребывания в отделении интенсивной терапии, в соответствии с категориями индекса массы тела (критерий хи-квадрат для тренда).

На момент анализа 85 из 124 участников исследования (68,6%) нуждались в ИМВ, в том числе 62 при поступлении, 13 в 1-й день, 4 на 2-й день и остальные 6-ть в течение следующих 7-ми дней. Их медиана (IQR) ИМТ составила 31,1 (27,3–37,5) кг/м² по сравнению с 27,0 (25,3–30,8) кг/м² у 39 (31,4%) пациентов, которые не нуждались в ИМВ (р < 0,001).

На момент написания статьи 85 из 124 участников исследования (68,6%) требовали ИМВ. Их ИМТ был выше, чем у 39 (31,4%) пациентов, которые не нуждались в ИМВ: 31,1 (27,3-37,5) кг/м² против 27 (25,3-30,8) кг/м² соответственно (р <0,001, тест). Как показано на Рисунке 1, распределение категорий ИМТ заметно отличалось между двумя подгруппами (р <0,01; точный критерий Фишера). Ожирение (ИМТ > 30 кг/м²) и тяжелое ожирение (ИМТ ≥ 35 кг/м²) чаще встречаются среди пациентов, которым требуется ИМВ, чем среди тех, кому не требуется ИМВ: 56,4% против 28,2% и 35,3% против 12,8% соответственно (Рисунок 1б).

В многомерном логистическом регрессионном анализе связь между мужским полом и категориями ИМТ, которые требовали ИМВ, оставалась значительной после поправки на возраст, диабет и гипертонию (Таблица 2).

Таблица 2: одномерный и многофакторный логистический регрессионный анализ связи между клиническими характеристиками пациента и необходимостью инвазивной искусственной вентиляции легких

Обсуждение

Нашим основным результатом было обнаружение неожиданного увеличения количества пациентов с ожирением, поступивших в реанимацию с SARS-CoV-2. В целом 47,5% из них имели ожирение (ИМТ ≥ 30 кг/м²), в том числе ожирение II класса (ИМТ 35–39,9 кг/м²) было у 13,7% и ожирение III класса (ИМТ ≥ 40 кг/м²) было у 14,5%. Это распределение категорий ИМТ заметно отличалось от распределения, наблюдаемого у контрольной группы пациентов, поступавших в предыдущие годы в отделение интенсивной терапии одного и того же учереждения с тяжелыми, острыми состояниями, связанными с легкими. У этих пациентов без SARS-CoV-2 распространенность ожирения была только 25,8%, что аналогично распространенности, наблюдаемой в общей популяции для регионов Норд и Па-де-Кале, с учетом возраста и пола (13). Что важно, мы также показали, что необходимость в ИМВ — надежный признак для того, чтобы судить о серьезности SARS-CoV-2, постепенно увеличивающийся с массой тела определенной группы пациентов, достигая почти 90% у пациентов с ИМТ > 35 кг/м². Основным преимуществом настоящего исследования является его когортный дизайн и последовательная регистрация всех пациентов, поступивших в интенсивную терапию с SARS-cov-2 в течение всего периода исследования. Это единственное исследование центра также имеет ограничения, такие как его ретроспективный характер и ограниченное число зарегистрированных пациентов. Особая роль других важных предикторов, таких как диабет и гипертония (2, 3), которые, по-видимому, не зависят от ожирения в нашей группе, может иметь важное значение в будущих исследованиях, включающих большее число пациентов. В нашей выборке было всего несколько молодых пациентов (менее 30 лет) и очень старых пациентов (более 80 лет). Кроме того, мы не смогли проанализировать влияние индекса массы тела на уровень смертности, поскольку наблюдалось слишком мало таких событий. Следует отметить, что многие пациенты были все еще госпитализированы во время этого анализа. Подводя итог, можно сказать, что наши данные демонстрируют четкую связь ожирения с тяжестью SARS-CoV-2. Ожирение обычно признается в качестве фактора риска тяжелой инфекции (7), о чем свидетельствовала более тяжелая форма заболевания с большей продолжительностью, которая наблюдалась у пациентов с ожирением во время эпидемии гриппа A H1N1 (7, 14, 15). Исследования функции легких также продемонстрировали рестриктивный характер и снижение объема легких у лиц с ожирением (16, 17). Кроме того, эти особенности легких изменяются в лучшую сторону при потере веса после бариатрической операции (18). Более того, считается, что ожирение и метаболический синдром усиливают воспаление 2-го типа, что может оказывать влияние на паренхиму легких и бронхи (8). Также можно добавить, что повышенные уровни интерлейкина-6 (IL-6) связаны с ожирением и/или метаболическим синдромом (19). Аномальная секреция адипокинов и цитокинов, таких как TNF-α и интерферон, характеризует хроническое воспаление низкой степени тяжести при абдоминальном ожирении и может вызывать нарушение иммунного ответа (7). Определение причины связи между ожирением и SRASCoV-2 выходит за рамки настоящего исследования и теперь должно стать целью будущих постепенных исследований.

В заключение можно сказать, что это когортное исследование показало: ожирение является фактором тяжести заболевания SARS-CoV-2, оказывая наибольшее влияние на пациентов с ИМТ ≥ 35 кг/м². Пациентам с ожирением и особенно лицам с тяжелым ожирением следует принять дополнительные меры, чтобы избежать заражения COVID-19, усилить профилактические меры во время нынешней пандемии.

Использованная литература