Нарушения микроциркуляции у больных с тяжелым течением COVID-19, осложненным бактериальным сепсисом

Считается, что дисфункция микроциркуляции при сепсисе возникает главным образом в результате повреждения эндотелия инфекционными агентами и провоспалительными цитокинами. Вероятно, механизмы нарушения микроциркуляции при тяжелом течении COVID-19 и сепсисе могут быть схожими. Однако исследований, при которых изучали нарушения микроциркуляции у пациентов с COVID-19, в настоящее время не так много, и их результаты порой противоречивы. Цель – оценить состояние микроциркуляции у больных с тяжелым течением COVID-19 и развитием бактериального сепсиса c помощью микроскопии ногтевого ложа и лазерной допплеровской флоуметрии. Материалы и методы. В отделении реанимации обследованы 16 пациентов с COVID-19, у которых впоследствии диагностирован бактериальный сепсис. Пациентам выполняли витальную капилляроскопию и окклюзионную пробу с использованием лазерной допплеровской флоуметрии. Оценивали среднюю скорость капиллярного кровотока, размер периваскулярной зоны, плотность капилляров, наличие внутрисосудистых агрегатов, прирост амплитуды максимального постокклюзионного кровотока и среднего значения постокклюзионного кровотока относительно исходного. Дополнительно оценивали сывороточную концентрацию проадреномедуллина. Исследования выполняли в день поступления и в динамике. Результаты. При капилляроскопии у пациентов были выявлены нарушения микроциркуляции в виде снижения линейной скорости капиллярного кровотока (<400 мкм/с), увеличения размера периваскулярной зоны (>100 мкм), циркуляции микроагрегатов, при окклюзионной пробе определялось отсутствие постокклюзионной гиперемии. Присоединение бактериальной инфекции приводило к еще бóльшему усугублению нарушений микроциркуляции: увеличению периваскулярной зоны, прогрессию внутрисосудистой агрегации с исходом в микротромбоз с уменьшением плотности капиллярной сети (по данным капилляроскопии), а также резкому снижению амплитуды максимального прироста кровотока постокклюзионного кровотока при окклюзионной пробе. Также выявлена тенденция к отрицательной корреляции между уровнем сывороточного проадреномедуллина и максимального прироста кровотока при окклюзионной пробе. Заключение. Присоединение бактериальной инфекции у больных с COVID-19 приводит к значительному усугублению нарушений микроциркуляции с развитием явлений дефицита перфузии и интерстициального отека. Повышенная концентрация проадреномедуллина в плазме крови подтверждает концепцию о значении эндотелиальной дисфункции в патогенезе тяжелого течения COVID-19 и бактериального сепсиса.

1. Lam C, Tyml K, Martin C, Sibbald W. Microvascular perfusion is impaired in a rat model of normotensive sepsis // J Clin Invest. 1994;(94):2077–2083.

2. Pons S, Fodil S, Azoulay E, Zafrani L. The vascular endothelium: the cornerstone of organ dysfunction in severe SARSCoV-2 infection // Crit Care. 2020;24(1):353. Doi: 10.1186/s13054-020-03062-7; PMID: 32546188; PMCID: PMC7296907.

3. Sakr Y, Dubois MJ, De Backer D, Creteur J, Vincent JL. Persistent microcirculatory alterations are associated with organ failure and death in patients with septic shock // Crit Care Med. 2004;(32):1825–1831.

4. Vincent JL, De Backer D. Microvascular dysfunction as a cause of organ dysfunction in severe sepsis // Crit Care. 2005;9(Suppl 4):S9–12.

5. Ince C. The microcirculation is the motor of sepsis. Crit Care 9 Suppl 4: S13–S19, 2005. 60.

6. Bateman RM, Sharpe MD, Ellis CG. Bench-to-bedside review: microvascular dysfunction in sepsis-hemodynamics, oxygen transport, and nitric oxide // Crit Care. 2003;(7):359–373.

7. Ince C. Hemodynamic coherence and the rationale for monitoring the microcirculation // Crit Care. 2015;(19 (Suppl. 3)):S8.

8. Nakajima Y, Baudry N, Duranteau J, Vicaut E. Microcirculation in intestinal villi: a comparison between hemorrhagic and endotoxin shock // Am J Respir Crit Care Med. 2001;164(8 Pt 1):1526–15230.

9. Trzeciak S, Dellinger RP, Parrillo JE,Guglielmi M, Bajaj J, Abate NL, Arnold RC, Colilla S, Zanotti S, Hollenberg SM. Early microcirculatory perfusion derangements in patients with severe sepsis and septic shock: relationship to hemodynamics, oxygen transport, and survival. Ann Emerg Med. 2007;(49):88–98.

10. Bateman RM, Walley KR. Microvascular resuscitation as a therapeutic goal in severe sepsis // Crit Care. 2005;(9(Suppl 4)):S27-S32.

11. Harrois A, Dupic L, Duranteau J: Targeting the microcirculation in resuscitation of acutely unwell patients // Curr Opin Crit Care. 2011;(17):303–307.

12. Nencioni A, Trzeciak S, Shapiro NI: The microcirculation as a diagnostic and therapeutic target in sepsis // Intern Emerg Med. 2009,(4):413–418.

13. Trzeciak S, Cinel I, Phillip Dellinger R, Shapiro NI, Arnold RC, Parrillo JE, Hollenberg SM; Microcirculatory Alterations in Resuscitation and Shock (MARS) Investigators: Resuscitating the microcirculation in sepsis: the central role of nitric oxide, emerging concepts for novel therapies, and challenges for clinical trials // Acad Emerg Med. 2008;(15):399–413.

14. Brell B, Temmesfeld-Wollbrück B, Altzschner I, et al. Adrenomedullin reduces Staphylococcus aureus alpha-toxininduced rat ileum microcirculatory damage // Crit Care Med. 2005;(33):819–826.

15. Eto T. A review of the biological properties and clinical implications of adrenomedullin and proadrenomedullin N-terminal 20 peptide (PAMP), hypotensive and vasodilating peptides // Peptides. 2001;(22):1693–1711.

16. Kitamura K, Kangawa K, Eto T. Adrenomedullin and PAMP: discovery, structures, and cardiovascular functions // Microsc Res Tech. 2002;(57):3–13.

17. Piccioni А., Saviano А., Cicchinelli S., Valletta F., et al. Proadrenomedullin in Sepsis and Septic Shock: A Role in the Emergency Department // Francesco Franceschi Medicina (Kaunas). 2021;57(9):920. Doi: 10.3390/medicina57090920.

18. Abou-Arab O., Beyls C., Khalipha A. Microvascular flow alterations in critically ill Covid-19 patients: A prospective study // PLoS One. 2021;16(2):e0246636. Doi: 10.1371/journal.pone.0246636; PMID: 33556081; PMCID: PMC7870020.

19. Hutchings S.D., Watchorn J., Trovato F. et al. Microcirculatory, Endothelial, and Inflammatory Responses in Critically Ill Patients With Covid-19 Are Distinct From Those Seen in Septic Shock: A Case Control Study // Shock. 2021; 55(6):752–758. Doi: 10.1097/SHK.0000000000001672. PMID: 33021572.

20. Dubin A, Kanoore Edul VS, Caminos Eguillor JF, Ferrara G. Monitoring Microcirculation: Utility and Barriers – A Point-of-View Review // Vasc Health Risk Manag. 2020;(16):577–589. Doi: 10.2147/VHRM.S242635; PMID: 33408477; PMCID: PMC7780856.

21. Miranda M, Balarini M, Caixeta D, Bouskela E. Microcirculatory dysfunction in sepsis: pathophysiology, clinical monitoring, and potential therapies // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2016;311(1):H24–35. Doi: 10.1152/ajpheart.00034.2016; PMID: 27106039.

22. Pozo MO, Kanoore Edul VS, Ince C, Dubin A. Comparison of different methods for the calculation of the microvascular flow index // Crit Care Res Pract. 2012;(2012):102483. Doi: 10.1155/2012/102483; PMID: 22593824; PMCID: PMC3347715.

23. Структурные и функциональные изменения микроциркуляторного русла на уровне капилляров у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями (артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность) / Ю. Н. Беленков, Е. В. Привалова, Ю. А. Данилогорская, А. А. Щендрыгина // Кардиология и сердечно-сосудистая хир. 2012. – Т. 5, № 2. С. 49–56.

24. Ладожская-Гапеенко Е. Е., Храпов К. Н., Полушин Ю. С. и др. Нарушения микроциркуляции у больных с тяжелым течением COVID-19 // Вестн. анестезиологии и реаниматологии. – 2021. – Т. 18, № 4. – С. 7–19.

25. Natalello G, De Luca G, Gigante L, Campochiaro C, De Lorenzis E, Verardi L, Paglionico A, Petricca L, Martone AM, Calvisi S, Ripa M, Cavalli G, Della-Torre E, Tresoldi M, Landi F, Bosello SL, Gremese E, Dagna L. Nailfold capillaroscopy findings in patients with coronavirus disease 2019: Broadening the spectrum of COVID-19 microvascular involvement // Microvasc Res. 2021;(133):104071. Doi: 10.1016/j.mvr.2020.104071; PMID: 32949574; PMCID: PMC7494493.

26. Rovas A., Osiaevi I, Buscher K et al. Microvascular dysfunction in Covid-19: the MYSTIC study // Angiogenesis. 2021;24(1):145–157. Doi: 10.1007/s10456-020-09753-7; PMID: 33058027; PMCID: PMC7556767.

27. Kanoore Edul V.S., Caminos Eguillor J.F., Ferrara G. et al. Microcirculation alterations in severe Covid-19 pneumonia // J Crit Care. 2021;(61):73–75. Doi: 10.1016/j.jcrc.2020.10.002. PMID: 33096349; PMCID: PMC7568145.

28. Damiani E, Carsetti A, Casarotta E et al. Microvascular alterations in patients with SARS-COV-2 severe pneumonia // Ann. Intensive Care. 2020;(10):60. Doi: 10.1186/s13613-020-00680-w.

29. De Backer D, Creteur J, Preiser JC, Dubois MJ, Vincent JL. Microvascular blood flow is altered in patients with sepsis // Am J Respir Crit Care Med. 2002; 166(1):98–104. Doi: 10.1164/rccm.200109-016oc; PMID: 12091178.

30. Spanos A, Jhanji S, Vivian-Smith A, Harris T, Pearse RM. Early microvascular changes in sepsis and severe sepsis // Shock. 2010;(33):387–391.

31. Ghiadoni L, Versari D, Giannarelli C, et al. S. Noninvasive diagnostic tools for investigating endothelial dysfunction // Curr Pharm Des. 2008;14(35):3715–3722. Doi: 10. 2174/138161208786898761; PMID: 19128224.

32. De Blasi RA, Palmisani S, Alampi D, Mercieri M, Romano R, Collini S, Pinto G. Microvascular dysfunction and skeletal muscle oxygenation assessed by phasemodulation near-infrared spectroscopy in patients with septic shock // Intensive Care Med. 2005;(31):1661–1668.

33. Pareznik R, Knezevic R, Voga G, Podbregar M (2006) Changes in muscle tissue oxygenation during stagnant ischemia in septic patients // Intensive Care Med. 2006;(32):87–92.

34. Draisma A, Bemelmans R, van der Hoeven JG, Spronk P, Pickkers P. Microcirculation and vascular reactivity during endotoxemia and endotoxin tolerance in humans // Shock. 2009;(31):581–585.

35. Trzeciak S, McCoy JV, Phillip DR, Arnold RC, Rizzuto M, Abate NL, Shapiro NI, Parrillo JE, Hollenberg SM. Early increases in microcirculatory perfusion during protocoldirected resuscitation are associated with reduced multi-organ failure at 24 h in patients with sepsis // Intensive Care Med. 2008;(34):2210–2217.