Отправить статью по E-mail Динамика основных маркеров белкового обмена и микроэлементов у пациентов с новой коронавирусной инфекцией
- Авторы: Николенко В.В.1, Прелоус И.Н.1, Белкина Е.В.1, Николенко П.А.1, Воробьева Н.Н.1, Сумливая О.Н.1, Неболсина А.П.1, Бубнов А.М.1, Тетерин В.Ю.1
-
Учреждения:
- Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
- Выпуск: Том 41, № 1 (2024)
- Страницы: 42-49
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья получена: 12.10.2023
- Статья опубликована: 15.01.2024
- URL: https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/608173
- DOI: https://doi.org/10.17816/pmj41142-49
- ID: 608173
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Исследование динамики основных маркеров белкового обмена и микроэлементов у пациентов при новой коронавирусной инфекции.
Материалы и методы. На базе Краевой клинической инфекционной больницы г. Перми
в 2021–2022 гг. проведено проспективное клинико-лабораторное исследование динамики основных маркеров белкового обмена и микроэлементов у 62 пациентов при новой коронавирусной инфекции, осложненной развитием пневмоний со среднетяжелым течением. На 1-й и 14-й дни госпитализации у всех пациентов выполнялись общие клинико-биохимические исследования, а также определение концентрации общего белка, альбумина, трансферрина, Fe, Zn и Cu. Статистическую обработку результатов проводили с использованием Microsoft Excel 2000 и Statistica 10.
Результаты. Зафиксировано снижение белков висцерального пула, указывающее на их активное потребление и формирование синдрома гиперметаболизма – гиперкатаболизма при среднетяжелом течении инфекции. Выявлен прогрессирующий дефицит Fe и Zn, коррелирующий с наличием жизнеугрожающих осложнений и летальными исходами.
Выводы. Таким образом, течение новой коронавирусной инфекции способствует развитию нарушений обмена веществ, а выявленный дефицит макро- и микроэлементов является предиктором тяжелого течения инфекции.
Ключевые слова
Полный текст
Введение
С начала осеннего сезона текущего года в России наблюдается очередной подъем заболеваемости новой коронавирусной инфекции (НКВИ, COVID-19), что связано с продолжением пандемии, охватившей более 110 стран в мире1. Согласно официальной статистике, к осени 2023 г. данной патологией переболело более 600 млн жителей Земли, у 6 млн пациентов зарегистрированы летальные исходы. В Пермском крае в настоящее время также регистрируется сезонный подъем заболеваемости НКВИ2. По данным литературы известно, что при различных инфекционных поражениях изменения обмена макро- и микроэлементов, а также неполноценность питания способствуют формированию полиорганной недостаточности, приводящей к наиболее тяжелой форме системной воспалительной реакции3 [1–3]. Кроме того, ряд научных работ отмечает весомую роль специфических возбудителей (вирусов, бактерий, простейших) в изменениях концентраций микроэлементов и витаминов в динамике течения заболеваний, что способствует нарушениям работы иммунной системы и приводит к необратимым исходам [4–6]. В настоящее время вопросы патогенеза COVID-19, а также вопросы динамики изменений основных маркеров белкового обмена и микроэлементов остаются недостаточно прозрачными. Кроме того, имеются предположения, что изучение концентрации основных белков и микроэлементов поможет проводить качественную корректировку изменений обменных процессов, а своевременное восполнение энергетического дефицита позволит повысить результаты от терапии дыхательной системы на фоне COVID-194 [7].
Цель исследования – изучение динамики основных маркеров белкового обмена и микроэлементов у пациентов при новой коронавирусной инфекции.
Материалы и методы исследования
На базе краевой клинической инфекционной бoльницы г. Перми в 2021–2022 гг. проведено прoспективное клинико-лабораторное обследование 492 пациeнтов с НКВИ, осложненной развитием пневмонии со среднетяжелым течением. Группа обследованных включала пациентов от 20 до 75 лет с вирусной пневмонией, подтвержденной рентгенологически или КТ-исследованием, с лабораторной верификацией РНК вируса SARS-CoV-2 молекулярно-биологическим методом (ПЦР) с помощью МАНК, а также соответствовала критериям среднетяжелого течения НКВИ согласно актуальной версии методических рекомендаций Министерства здравоохранения Российской Федерации. В исследование не включали пациентов младше 20 лет, лиц, госпитализированных с декомпенсацией сопутствующих хронических заболеваний, получивших вакцину и беременных женщин. Впоследствии методом механического отбора сформирована группа из 62 человек, которым кроме рекомендованных методов обследования5 на 1-й и 14-й дни госпитализации определяли концентрации общего белка, альбумина, трансферрина, а также Fe, Zn и Cu.
Статистическую обработку результатов проводили с использованием Micrоsoft Excеl 2000 и Statistica 10. Значения показателей для качественных признаков выражали в виде % ± m, количественных – в виде Me (Q1; Q3). Оценку статистической значимости различий проводили с помощью критериев Манна – Уитни и Xи-квадрат, различия считали значимыми при p < 0,05. Взаимосвязь величин изучалась с помощью коэффициента парной корреляции r.
Результаты и их обсуждение
Возраст обследованных больных вaрьировался от 20 до 73 лет, в среднем – 58,6 года (54,7; 61,4), мужчины составили 63,0 ± 6,1 % (39 человек), женщины – 37,0 ± 6,1 % (23).
У 19 человек (30,6 ± 5,9 %) госпитализация была проведена на 1–3-й день заболевания, у 35 (56,4 ± 6,3 %) – на 4–5-й и у 8 (13,0 ± 4,3 %) – позднее 6-го дня. Средний койко-день – 22 (19,5; 24,5). На момент госпитализации у 45 человек (72,5 ± 5,7 %) зарегистрирована сопутствующая патология, причем у 16 (25,8 ± 5,6 %) сочетанное поражение различных систем. Среди хронических поражений лидировала сердечно-сосудистая система (гипертоническая болезнь, ишемическая бoлезнь сeрдца, стенoкардия, варикозная болезнь, р < 0,05), также хроническая патология эндокринной, дыхательной, мочевыделительной и пищеварительной систем (рис. 1).
Рис. 1. Сопутствующие поражения систем у пациентов с COVID-19, %
Уровень С-реактивного белка ожидаемо повышался с 55,1 (15,3; 85,6) мг/л на момент госпитализации до 68,9 (52,3; 126,1) мг/л к 14-му дню в стационаре. В результате была подтверждена взаимосвязь высоких концентраций данного белка с тяжестью заболевания (r = 0,641; р < 0,001), что характеризовалось объемом легочного поражения, распространенностью воспалительной инфильтрации. Количество лейкоцитов, первоначально имевшее невысокие показатели на вторую неделю заболевания, увеличивалось от 3,5·109/л (3,1; 4,3), до 5,0·109/л (3,9; 6,4). При оценке индекса массы тела нормальные показатели зарегистрированы у 27 человек (43,5 ± 6,3 %), повышенное питание – у 22 (35,4 ± 6,1 %), ожирение 1-й и 2-й степени – у 9 (14,6 ± 4,5 %), пониженное питание – у 4 (6,5 ± 3,1 %). Таким образом, выявленные данные лабораторных показателей соответствовали критериям средней степени тяжести течения COVID-19 на момент госпитализации. Принимая во внимание мнение отечественных авторов, что к факторам риска неблагоприятного исхода НКВИ относится возраст старше 35 лет, наличиe хронических заболеваний в анамнезе, отсутствие специфической профилактики, Me (Q1; Q3) а также не соответствующая потребностям организма корректировка нарушений обмена макроэлементов [8–10], дальнейшим этапом нашей работы явилось изучение основных показателей белкового обмена.
У обследованных пациентов концентрация общего белка на момент госпитализации определялась ниже референсных значений, притом, что альбумин и трансферрин регистрировались в пределах нормы (рис. 2).
Рис. 2. Динамика уровней маркеров белкового обмена на 1-й и 14-й дни госпитализации
Однако к 14-му дню нахождения в стационаре отмечалось снижение показателей исследуемых нами высокомолекулярных органических веществ, указывая на их высокое потребление макроорганизмом при НКВИ и отсутствие быстрого восполнения, притом, что в стационаре все пациенты получали традиционный больничный стол. Выявленная к 14-му дню госпитализации отрицательная динамика указывала на развитие синдрома гиперметаболизма – гиперкатаболизма с распадом тканевых белков и ухудшением течения COVID-19. На второй неделе госпитализации отмечены обострения хронических заболеваний, выявлена взаимосвязь снижения основных маркеров белкового пула и возникших осложнений (r = 0,512; p = 0,013).
В конце второй – начале третьей недели вследствие прогрессирования СПОН на фоне НКВИ при значительном снижении макроэлементов зарегистрированы летальные исходы у 4 человек (3,9 ± 2,5 %).
В отечественной литературе имеются исследования о развивающемся дефиците белков висцерального пула у ВИЧ-позитивных пациентов и у пациентов палат интенсивной терапии [2; 10]. Примечательно, что признанной группой риска снижения мышечной массы и нарастания системной воспалительной реакции с преобладанием распада макроэлементов являются пациенты отделений реанимации с дыхательной недостаточностью различной этиологии [11; 12], а у больных, госпитализированных сo среднетяжeлыми формами НКВИ, подобные исследования ранее не проводились.
Следующим этапом нашей работы явилось изучение динамики содержания микроэлементов при НКВИ. На 1-й день госпитализации показатели Fe, согласно данным ВОЗ6, определялись в допустимых пределах (рис. 3), эритроциты в указанный срок составляли 3,6 · 1012/л (3,4; 3,6), гемоглобин – 113 (110; 116) г/л, что соответствовало дефициту данных показателей у мужского пола и нижним границам допустимых значений у женщин. К 14-му дню заболевания недостаток железа нарастал (р < 0,05), выявлена его взаимосвязь с отрицательной динамикой трансферрина (r = 0,801; p = 0,000).
Рис. 3. Динамика концентрации микроэлементов на 1-й и 14-й дни госпитализации Me (Q1; Q3)
Немаловажным микроэлементом нашего организма является цинк, использующийся в различных биологических циклах макроорганизма, его дефицит может приводить к усилению выработки белков – интерлейкинов-6, снижению местного иммунитета в легочной ткани, формированию «цитокинового шторма» [13; 14]. У обследованных больных уже на 1-й день госпитализации определялась пониженная концентрация данного микроэлемента – менее 10,4 мкмоль/л (см. рис. 3), к 14-му дню выявлено прогрессирующее снижение его значений (р < 0,05). У пациентов с показателями цинка менее 9,9 мкмоль/л течение COVID-19 усугубилось развитием синдрома полиорганной недостаточности и декомпенсацией заболеваний коморбидного фона, в связи с чем зарегистрирована зависимость между недостаточностью Zn и тяжестью течения инфекции – (r = 0,603; p = 0,008). В группе обследованных у 7 пациентов (11,2 ± 4,0 %) зафиксированы летальные исходы, причем показатели Zn у них составили 8,0 (7,5; 8,1) мкмоль/л, Fe – 7,4 (7,0; 7,6) мкмоль/л, что позволило выявить зависимость между низкими показателями микроэлементов и летальными исходами у больных с НКВИ (r = 0,596; p = 0,004).
При исследовании концентрации меди при НКВИ статистически достоверных отличий на 1-й и 14-й дни госпитализации нами получено не было (p > 0,05), ее значения оставались в пределах референсных (см. рис. 3). Следует отметить, что ряд авторов указывает, что при неблагоприятном течении COVID-19, возникновении осложнений и exitus letalis показатели Cu регистрируются выше нормальных, и данный факт необходимо расценивать как независимый параметр тяжести НКВИ [15], однако в данном исследовании мы не смогли подтвердить вышеизложенное высказывание.
Таким образом, в динамике заболевания отмечено уменьшение концентрации Fe и Zn, а также макроэлементов, что указывало на влияние инфекционного агента на развитие метаболических нарушений у пациентов со среднетяжелым течением НКВИ.
Выводы
- У пациентов со среднетяжелым течением COVID-19 в динамике определяется прогрессирование дефицита основных маркеров белкового пула и жизненно важных микроэлементов.
- Выявленный дефицит макро- и микроэлементов является предиктором тяжелого течения COVID-19.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов равноценен.
1 Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, available at: https://www.rospotrebnadzor.ru/activities/recommendations.
2 Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Пермскому краю, available at: https://59.ru/text/health/2023/07/28/72544472.
3 Метаболический мониторинг и нутритивная поддержка при проведении длительной искусственной вентиляции легких: Клинические рекомендации. Утверждены Президиумом ФАР 8 сентября 2018 г. available at: http://far.org.ru/recomendationdownload.
4 Практическое руководство по налаживанию питания для лиц с инфекцией SARS-CoV-2 и другие заявления от экспертов Европейской ассоциации клинического питания и метаболизма Rocco Barazzoni, Stephan CBischoff, Zeljko Krznaric, Matthias Pirlich, Pierre Singer одобрен Советом ESPEN, available at: https://cardioweb.ru/files/covid19/en/руководство_по_питанию_больных_COVID_19.pdf
5 Министерство здравоохранения Российской Федерации. Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции. Версия 17. (14.12.2022). 259.
6 World Health Organization. Maternal Health and Safe Motherhood Programme World Health Organization. Nutrition Programme (1992). The prevalence of anaemia in women: a tabulation of available information, 2nd ed. World Health Organization, available at: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/59705/WHO_MSM_92.5.pdf?sequence=1
Об авторах
В. В. Николенко
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Автор, ответственный за переписку.
Email: vvn73@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9505-1569
доктор медицинских наук, профессор кафедры инфекционных болезней
Россия, ПермьИ. Н. Прелоус
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: pin197676@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4194-5783
кандидат медицинских наук, доцент кафедры анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи
Россия, ПермьЕ. В. Белкина
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: infect-perm@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-6822-398X
ассистент кафедры инфекционных болезней
Россия, ПермьП. А. Николенко
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: infect-perm@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-3067-5550
врач-ординатор, кафедра онкологии, лучевой диагностики и лучевой терапии с курсом рентгенологии
Россия, ПермьН. Н. Воробьева
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: infect-perm@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5384-5910
доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой инфекционных болезней
Россия, ПермьО. Н. Сумливая
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: vvn73@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0498-4900
доктор медицинских наук, профессор кафедры инфекционных болезней
Россия, ПермьА. П. Неболсина
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: infect-perm@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-3683-4367
кандидат медицинских наук, ассистент кафедры инфекционных болезней
Россия, ПермьА. М. Бубнов
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: vvn73@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-7596-0948
ассистент кафедры анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи
Россия, ПермьВ. Ю. Тетерин
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: vvn73@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0007-2162-8111
кандидат медицинских наук, доцент кафедры инфекционных болезней
Россия, ПермьСписок литературы
- Луфт В.М., Афончиков В.С., Дмитриев А.В., Ерпулева Е.В., Лапицкий А.В., Лекманов А.У., Луфт А.В., Назаров В.И., Попова Т.С., Расновская Н.Ф., Сергеева А.М., Тропская Н.С., Трофимов П.А., Шестопалов А.Е. Руководство по клиническому питанию. 3-е изд. М.: Арт-Экспресс. 2016; 492. / Luft V.M., Afonchikov V.S., Dmitriev A.V., Erpuleva E.V., Lapitsky A.V., Lekmanov A.U., Luft A.V., Nazarov V.I., Popova T.S., Rasnovskaya N.F., Sergeeva A.M., Tropskaya N.S., Trofimov P.A., Shestopalov A.E. Guide to Clinical Nutrition. 3rd ed. Mocsow: Art-Express 2016; 492 (in Russian).
- Николенко В.В., Николенко А.В., Миникеева М.Р. Изучение изменений нутритивного статуса у ВИЧ – позитивных пациентов с пневмониями, вызванными Streptococcus рneumoniaе. Пермский медицинский журнал. 2018; 4: 14–19. / Nikolenko V.V., Nikolenko A.V., Minikeyeva M.R. Study of changes in nutritional status in HIV-positive patients with pneumonia caused by Streptococcus pneumoniae. Perm Medical Journal 2018; 4:14–19 (in Russian).
- Хубутия М.Ш., Поповой Т.С., Салтанова А.И. Парентеральное и энтеральное питание: национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. / Khubutia M.Sh., Popova T.S., Saltanova A.I. Parenteral and enteral nutrition: National guidelines. Mocsow: GEOTAR-Media 2014 (in Russian).
- Velthuis A., Sjoerd H.E., Sims A. Zn2+ inhibits coronavirus and arterivirus RNA polymerase activity in vitro and zinc ionophores block the replication of these viruses in cell culture. PLoS Pathogens. 2010; 6.
- Киселев С.В., Белова Е.В. Проблемы продовольственной безопасности и питания в России в современных условиях. Научные исследования экономического факультета. 2020; 1 (12): 70–91. / Kiselev S.V., Belova E.V. Problems of food security and nutrition in Russia in modern conditions. Scientific research of the Faculty of Economics 2020; 1 (12): 70–91 (in Russian).
- Мингазова Э.Н., Гуреев С.А. Значение микронутриентного статуса различных социальных групп населения при инфекционных рисках. Бюллетень Национального научно-исследовательского института общественного здоровья имени Н.А. Семашко. 2020; 3: 20–27. / Mingazova E.N., Gureev S.A. The significance of the micronutrient status of various social groups of the population in relation to infectious risks. Bulletin of the National Research Institute of Public Health named after N.A. Semashko 2020; 3: 20–27 (in Russian).
- Гречко А.В., Евдокимов Е.А., Котенко О.Н., Крылов К.Ю., Крюков Е.В., Луфт В.М., Никитюк Д.Б., Петриков С.С., Петрова М.В., Погожева А.В., Попова Т.С., Проценко Д.Н., Рык А.А., Свиридов С.В., Стародубова А.В., Стец В.В., Тармаева И.Ю., Тутельян В.А., Шарафетдинов Х.Х., Шестопалов А.Е., Яковлева А.В. Нутритивная поддержка пациентов с коронавирусной инфекцией COVID-19 А.В. Клиническое питание и метаболизм 2020; 1 (2): 56–91. / Grechko A.V., Evdokimov E.A., Kotenko O.N., Krylov K.Yu., Kryukov E.V., Luft V.M., Nikityuk D.B., Petrikov S.S., Petrova M.V., Pogozheva A.V., Popova T.S., Protsenko D.N., Ryk A.A., Sviridov S.V., Starodubova A.V., Stets V.V., Tarmaeva I Yu., Tutelyan V.A., Sharafetdinov Kh. Kh., Shestopalov A.E., Yakovleva A.V. Nutritional support for patients with coronavirus infection COVID-19 A.V. Clinical nutrition and metabolism 2020; 1 (2): 56–91 (in Russian).
- Николенко В.В., Белкина Е.В., Прелоус И.Н., Якушева М.В., Зернина М.Г., Голикова Е.В. Изменения нутритивного статуса у вакцинированных и не вакцинированных пациентов с коронавирусной инфекцией COVID-19. Инфекционные болезни в современном мире: эволюция, текущие и будущие угрозы: сборник трудов XIV Ежегодного всероссийского конгресса по инфекционным болезням имени академика В.И. Покровского М. 2022; 122–123. / Nikolenko V.V., Belkina E.V., Prelous I.N., Yakusheva M.V., Zernina M.G., Golikova E.V. Changes in nutritional status in vaccinated and unvaccinated patients with COVID-19 coronavirus infection. In the book: Infectious diseases in the modern world: evolution, current and future threats. Collection of proceedings of the XIV Annual All-Russian Congress on Infectious Diseases named after Academician V.I. Pokrovsky. Mocsow 2022; 122–123 (in Russian).
- Николенко В.В., Прелоус И.Н., Белкина Е.В., Воробьева Н.Н., Неболсина А.П. Изменения нутритивного статуса у пациентов с новой коронавирусной инфекцией. Забайкальский медицинский вестник 2022; 4:146–154. / Nikolenko V.V., Prelous I.N., Belkina E.V., Vorobyova N.N., Nebolsina A.P. Changes in nutritional status in patients with new coronavirus infection. Transbaikal Medical Bulletin 2022; 4: 146–154 (in Russian).
- Пасечник И.Н. Нутритивная поддержка больных коронавирусной инфекцией в критических состояниях. Анестезиология и реаниматология. 2020; 3: 70–75. / Pasechnik I.N. Nutritional support for patients with coronavirus infection in critical conditions. Anesthesiology and resuscitation 2020; 3: 70–75 (in Russian).
- Николенко А.В, Лейдерман И.Н., Николенко В.В. Скрининг ключевых маркеров обмена белка и микронутриентов у пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии с острой патологией органов брюшной полости. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова 2019; 4: 81–87. /Nikolenko A.V., Leiderman I.N., Nikolenko V.V. Screening of key markers of protein and micronutrient metabolism in intensive care unit patients with acute pathology of the abdominal organs. Bulletin of Intensive Care named after A.I. Saltanova 2019; 4: 81–87 (in Russian).
- Лейдерман И.Н., Ярошецкий А.И. К вопросу о потребности в белке пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова 2018; 3: 59–66. / Leiderman I.N., Yaroshetsky A.I. On the issue of protein needs of patients in intensive care units and intensive care units. Bulletin of Intensive Care named after A.I. Saltanova 2018; 3: 59–66 (in Russian).
- Goncalves T.J.M., Goncalves S.E.A.B., Guarnieri A. et al. Association between low zinc levels and severity of acute respiratory distress syndrome by new coronavirus SARS-CoV-2. Nutr. Clin. Pract. 2021; 1 (36): 186–191.
- Громова О.А., Торшин И.Ю. Важность цинка для поддержания активности белков врожденного противовирусного иммунитета: анализ публикаций, посвященных COVID-19. Профилактическая медицина 2020; 3 (23): 131–139. / Gromova O.A., Torshin I.Yu. The importance of zinc in maintaining the activity of innate antiviral immune proteins: analysis of publications on COVID-19. Preventive medicine 2020; 3 (23): 131–139 (in Russian).
- Skalny A.V., Timashev P.S., Aschner M. Serum zinc, copper, and other biometals are associated with COVID-19 severity markers. Metabolites. 2021; 4 (11): 244.
Дополнительные файлы
