Висока поширеність ожиріння, що потребує інвазивної механічної вентиляції легень, при тяжкому гострому респіраторному синдромі коронавірусу-2 (SARS-CoV-2)

Доктор Віолетта Раверді CHU Лілль, відділення інтенсивної терапії, 59000, Лілль, Франція

Що було відомо

1. Новий коронавірус, що викликає тяжкий гострий респіраторний синдром коронавірусу-2 (SARS-CoV-2), виник у Китаї і поширився по всьому світу, створюючи всесвітню пандемію.
2. Ожиріння було раніше визнано як незалежний фактор схильності до важкої H1N1 легеневої інфекції.
3. Інформація про клінічні характеристики інфікованих пацієнтів, яким потрібна інтенсивна терапія обмежена, та зв’язок між ожирінням та SARS-CoV-2 не зрозумілий.

Що вдалося дізнатися

1. Ожиріння було несподівано частим у групі пацієнтів, які надійшли до реанімації для лікування SARS-CoV-2
2. Тяжкість захворювання була пов’язана зі збільшенням групи пацієнтів із високим індексом маси тіла. Захворювання протікало максимально тяжко у пацієнтів з ІМТ ≥ 35 кг/м2.
3. Необхідність інвазивної штучної вентиляції легень пов’язана з важким ожирінням пацієнтів і від їх віку, статі, наявності діабету і гіпертонії.

Висновки

1. Пацієнтам з ожирінням слід уникати будь-якої можливості зараження COVID-19 шляхом проведення всіх профілактичних заходів та запобіжних заходів під час поточної пандемії.
2. Пацієнти з тяжким ожирінням повинні контролюватись більш ретельно.
3. У майбутніх дослідженнях слід вивчити механізми, які зв’язують SARS-CoV-2 з ожирінням.

Вступ

Пацієнти з ризиком розвитку тяжкого гострого респіраторного синдрому коронавірус-2 (SARS-CoV-2) характеризується наявністю у них раніше існуючих захворювань, таких як гіпертонія, серцево-судинні захворювання, діабет, хронічні респіраторні захворювання або рак (1). Дивно, але індекс маси тіла (ІМТ) рідко згадувався серед значних клінічних факторів ризику SARS-CoV-2, про які повідомлялося в початкових клінічних звітах з Китаю (2), Італії (3) або США (4). Проте ожиріння було описано як незалежний фактор схильності до тяжкої легеневої інфекції H1N1 (5).

Крім того, абдомінальне ожиріння пов’язане з порушенням вентиляції основи легень, що призводить до зниження насичення крові киснем (6). Крім того, аномальна секреція адипокінів та цитокінів, таких як TNF-альфа та інтерферон, характеризують хронічне запалення низького ступеня, характерне для абдомінального ожиріння, яке може порушувати імунну відповідь (7) та впливати на паренхіму легень та бронхів (8).

Загалом, ймовірно, що ожиріння може бути незалежним фактором ризику для SARS-CoV-2 (9). Пандемія COVID-19 зараз швидко поширюється у всьому світі, особливо в Європі та Північній Америці, де ожиріння зустрічається широко (10). Тому вивчення взаємозв’язку між ожирінням та тяжкістю захворювання COVID-19 має важливе клінічне значення. У цій ретроспективній групі ми прагнули досліджувати зв’язок між ІМТ та клінічними характеристиками та необхідністю інвазивної штучної вентиляції легень у пацієнтів, які надійшли до реанімації з SARS-CoV-2.

Матеріали та методи

Побудова дослідження та пацієнти

У цьому ретроспективному когортному дослідженні ми включили всіх пацієнтів, які надійшли до інтенсивної терапії з SARS-CoV-2, до лікарні Роджера Саленгро, в Центрі госпітального університету де Лілль (CHU Лілль, Франція), з 27 лютого по 5 квітня 2020 року. CHU Лілль – це третинний реферальний центр для 4,5 мільйонів жителів із двох французьких департаментів (Норд та Пас де Кале). У всіх пацієнтів була діагностована пневмонія COVID-19 згідно з Тимчасовим керівництвом World Health (11) із симптомами ГРВІ, що характеризуються задишкою, збільшеною частотою дихання, зниженням насичення крові киснем та необхідністю кисневої терапії з потоком кисню не менше 6 л/хв. Зразки мазка із зіва були отримані від усіх пацієнтів при вступі та перевірені з використанням аналізів ланцюгової реакції зворотної транскриптази та полімерази в реальному часі, як описано раніше, для ідентифікації інфекції SARS-CoV-2 (12). Учасники дослідження також порівнювалися з історичною контрольною групою, що складається з 306 пацієнтів, які надійшли до реанімації у нашій установі з тяжкою гострою респіраторною хворобою, пов’язаною з SARS-CoV-2 протягом 2019 року.

Збір даних

Навчена команда лікарів розглянула та зібрала епідеміологічні дані, історію хвороби, лікування, клінічні дані та результати для всіх пацієнтів, які поступали до лікарні послідовно з моменту початку дослідження до 6 квітня 2020 р. Це обсерваційне дослідження було засноване на медичних записах у суворій відповідності до Французькою еталонною методологією MR-004, створеною Національною комісією Франції в галузі інформатики та свободи (CNIL), і схвалено Інституційним органом захисту даних CHU Лілль. Конфіденційність пацієнтів була захищена шляхом присвоєння їм анонімних ідентифікаційних кодів, та електронні дані були збережені у заблокованому, захищеному паролем комп’ютері.

Результати дослідження

Первинним результатом цього дослідження була поширеність пацієнтів, які отримують інвазивну механічну вентиляцію (ІМВ) після вступу до реанімації. Використання ІМВ призначалося, коли киснева терапія (з хвилинним об’ємом ≥ 10 л/хв) з цільовим SpO2 (90-94%) була неефективною, а частота дихання була вищою за 25/хв, з ознаками гострої дихальної недостатності, незважаючи на максимальну кисневу терапію.

Були проаналізовані такі характеристики пацієнта: стать, вік, вага, зростання, індекс маси тіла (ІМТ), історія діабету, гіпертонії та дисліпідемії у минулому. Пацієнти були класифіковані відповідно до їх ІМТ у чотирьох категоріях: худа (від 18,5 до <25 кг/м2), надмірна вага (від 25 до <30 кг/м2), помірне ожиріння (від 30 до <35 кг/м2) ) та важке ожиріння (≥ 35 кг/м2).

Статистичний аналіз

Усі результати були виражені як медіана (міжквартильний діапазон) для безперервних змінних та як частота (у відсотках) для категоріальних змінних. Безперервні змінні порівнювалися між групами за допомогою t-тесту Стьюдента або U-тесту Манна-Уітні відповідно до їх розподілу. Категоріальні змінні порівнювали за допомогою квадрата Chi (або точного критерію Фішера). Зв’язок між ІМТ та необхідністю ІМВ, а також зумовлених характеристик пацієнта, включаючи вік, стать, історію діабету, гіпертонії, що потребує ІМВ, був вперше оцінений за допомогою однофакторного аналізу логістичних регресій. Всі змінні потім були включені в багатопараметричний логістичний регресійний аналіз, щоб контролювати зв’язок ІМТ з ІМВ для відомих предикторів. Рівень значення р < 0,05 вважався значним. Усі статистичні аналізи були виконані за допомогою SAS Studio Statistics (версія 3.71) та Prism Graphpad (версія 8.1.2).

Результати

Таблиця 1: Вихідні характеристики 124 пацієнтів, які надійшли в реанімацію з SARS-CoV-2, яким була потрібна інвазивна штучна вентиляція легень (n = 85), і тих, кому вона не була потрібна (n = 39)

Загалом 124 пацієнти були прийняті в реанімацію з приводу SARS-CoV-2 протягом періоду дослідження, і всі вони були включені до цього дослідження. На момент аналізу (6 квітня) 60 пацієнтів (48%) було виписано живими з реанімації, 18 (15%) померло, а 46 залишилося в лікарні в інтенсивній терапії. Учасниками дослідження SARS-CoV-2 були переважно чоловіки (73%), а їх середній (IQR) вік становив 60 (від 51 до 70) років. Інші клінічні характеристики докладно описані у Таблиці 1.

Як показано на Малюнку 1, розподіл категорій ІМТ в учасників SARS-CoV-2 помітно відрізнявся від історичної контрольної групи пацієнтів, які надійшли в реанімацію з тяжким гострим респіраторним синдромом без SARSCoV-2 (Малюнок 1a) (p < 0,001; точний критерій Фішера для тренду). Пацієнти з ожирінням (ІМТ > 30 кг/м2) та важким ожирінням (ІМТ > 35 кг/м2) зустрічалися значно частіше серед хворих на SARS-CoV-2, ніж у контрольній групі без SARS-CoV-2: 47,6% проти 25 ,2% та 28,2% проти 10,8% відповідно. Середній (IQR) ІМТ у хворих на SARS-CoV-2 був вищим, ніж у групи без SARS-CoV-2: 29,6 (26,4–36,5) кг/м2 проти 24,0 (18,9–29) 3) кг/м2 відповідно (р <0,0001, t-критерій).

Навпаки, розподіл за статтю та віком суттєво не відрізнявся від контрольної групи без SARS-CoV-2 (63,5% чоловіків, p = 0,08 порівняно з хворими SARS-CoV-2, точний тест Фішера та 63 (51-71) ) року, p = 0,97 порівняно з SARS-CoV-2 пацієнтами, t-тест).

Малюнок 1: (a) Розподіл категорій індексу маси тіла у пацієнтів, госпіталізованих протягом періоду дослідження при інтенсивній терапії SARS-CoV-2 (n = 124), та у пацієнтів, госпіталізованих протягом попереднього року в інтенсивній терапії без COVID-19 з тяжким станом легень (n = 306) (критерій хі-квадрат для тренду); b) розподіл категорій індексу маси тіла у пацієнтів, яким потрібна штучна вентиляція легень (n = 85), і у тих, кому вона не потрібна (n = 39) (t-тест); (c) Пропорції пацієнтів, які потребують штучної вентиляції легень під час перебування у відділенні інтенсивної терапії, відповідно до категорій індексу маси тіла (критерій хі-квадрат для тренду).

На момент аналізу 85 із 124 учасників дослідження (68,6%) потребували ІМВ, у тому числі 62 при вступі, 13 у 1-й день, 4 на 2-й день та решта 6-ть протягом наступних 7-ми днів. Їхня медіана (IQR) ІМТ склала 31,1 (27,3–37,5) кг/м2 порівняно з 27,0 (25,3–30,8) кг/м2 у 39 (31,4%) пацієнтів, які не потребували ІМВ (р < 0,001).

На момент написання статті 85 із 124 учасників дослідження (68,6%) вимагали ІМВ. Їх ІМТ був вищим, ніж у 39 (31,4%) пацієнтів, які не потребували ІМВ: 31,1 (27,3-37,5) кг/м2 проти 27 (25,3-30,8) кг/м2 відповідно (р<0,001, тест). Як показано на Малюнку 1, розподіл категорій ІМТ помітно відрізнявся між двома підгрупами (р <0,01; точний критерій Фішера). Ожиріння (ІМТ > 30 кг/м2) та важке ожиріння (ІМТ ≥ 35 кг/м2) частіше зустрічаються серед пацієнтів, яким потрібна ІМВ, ніж серед тих, кому не потрібна ІМВ: 56,4% проти 28,2% та 35, 3% проти 12,8% відповідно (Малюнок 1б).

У багатовимірному логістичному регресійному аналізі зв’язок між чоловічою статтю та категоріями ІМТ, які вимагали ІМВ, залишався значним після поправки на вік, діабет та гіпертонію (Таблиця 2).

Таблиця 2: одномірний та багатофакторний логістичний регресійний аналіз зв’язку між клінічними характеристиками пацієнта та необхідністю інвазивної штучної вентиляції легень

Обговорення

Нашим основним результатом було виявлення несподіваного збільшення кількості пацієнтів з ожирінням, які надійшли до реанімації з SARS-CoV-2. Загалом 47,5% з них мали ожиріння (ІМТ ≥ 30 кг/м2), у тому числі ожиріння ІІ класу (ІМТ 35–39,9 кг/м2) було у 13,7% та ожиріння ІІІ класу (ІМТ ≥ 40 кг/м2) було 14,5%. Цей розподіл категорій ІМТ помітно відрізнявся від розподілу, що спостерігається у контрольної групи пацієнтів, які надходили в попередні роки у відділення інтенсивної терапії однієї й тієї ж установи з важкими, гострими станами, пов’язаними з легенями. У цих пацієнтів без SARS-CoV-2 поширеність ожиріння була лише 25,8%, що аналогічно поширеності, що спостерігається у загальній популяції для регіонів Норд та Па-де-Кале, з урахуванням віку та статі (13).

Що важливо, ми також показали, що необхідність ІМВ – надійна ознака для того, щоб судити про серйозність SARS-CoV-2, що поступово збільшується з масою тіла певної групи пацієнтів, досягаючи майже 90% у пацієнтів з ІМТ > 35 кг/м2. Основною перевагою цього дослідження є його когортний дизайн та послідовна реєстрація всіх пацієнтів, які надійшли до інтенсивної терапії з SARS-cov-2 протягом усього періоду дослідження. Це єдине дослідження центру також має обмеження, такі як його ретроспективний характер та обмежена кількість зареєстрованих пацієнтів. Особлива роль інших важливих предикторів, таких як діабет та гіпертонія (2, 3), які, мабуть, не залежать від ожиріння в нашій групі, може мати важливе значення у майбутніх дослідженнях, що включають більшу кількість пацієнтів. У нашій вибірці було лише кілька молодих пацієнтів (менше 30 років) та дуже старих пацієнтів (понад 80 років). Крім того, ми не змогли проаналізувати вплив індексу маси тіла на рівень смертності, оскільки спостерігалося замало таких подій. Слід зазначити, що багато пацієнтів було все ще госпіталізовано під час цього аналізу. Підсумовуючи, можна сказати, що наші дані демонструють чіткий зв’язок ожиріння з вагою SARS-CoV-2. Ожиріння зазвичай визнається як фактор ризику тяжкої інфекції (7), про що свідчила більш тяжка форма захворювання з більшою тривалістю, яка спостерігалася у пацієнтів з ожирінням під час епідемії грипу A H1N1 (7, 14, 15). Дослідження функції легень також продемонстрували рестриктивний характер та зниження обсягу легень у осіб з ожирінням (16, 17). Крім того, ці особливості легень змінюються на краще при втраті ваги після баріатричної операції (18). Більш того, вважається, що ожиріння та метаболічний синдром посилюють запалення 2-го типу, що може впливати на паренхіму легень та бронхи (8). Також можна додати, що підвищені рівні інтерлейкіну-6 (IL-6) пов’язані з ожирінням та/або метаболічним синдромом (19). Аномальна секреція адипокінів та цитокінів, таких як TNF-α та інтерферон, характеризує хронічне запалення низького ступеня тяжкості при абдомінальному ожирінні та може викликати порушення імунної відповіді (7). Визначення причини зв’язку між ожирінням та SRASCoV-2 виходить за рамки цього дослідження і тепер має стати метою майбутніх поступових досліджень.

На закінчення можна сказати, що це когортне дослідження показало: ожиріння є фактором тяжкості захворювання SARS-CoV-2, найбільше впливаючи на пацієнтів з ІМТ ≥ 35 кг/м2. Пацієнтам з ожирінням та особливо особам з тяжким ожирінням слід вжити додаткових заходів, щоб уникнути зараження COVID-19, посилити профілактичні заходи під час нинішньої пандемії.

Використана література