Биомаркеры легочного фиброза при COVID-19 и постковидном синдроме

COVID-19 может протекать как в форме острой респираторной вирусной инфекции легкого течения, так и в тяжелой форме. Интерес медицинского сообщества привлекают как эффективные методы лечения острой фазы заболевания, так и клинические и функциональные долгосрочные последствия COVID-19, которые включают сложность симптомов и повреждения органов, называемые «длительным COVID» или «постострым синдромом COVID-19». Термин «постострый синдром COVID-19» был предложен для обозначения симптомов и/или аномалий, не связанных с другой причиной, сохраняющихся или присутствующих после четырех недель с момента постановки диагноза заболевания. Одним из ключевых компонентов постострого синдрома COVID-19, который может привести к серьезным осложнениям клинического течения у пациентов, считается легочный фиброз, который является патологическим исходом хронической и острой интерстициальной болезни легких. COVID-19 является относительно новым заболеванием, что создает сложности в изучении течения патологического процесса. Для разбора патогенеза были проведены множественные исследования пациентов, которые переболели разными формами COVID-19. После перенесенного заболевания организм может начать как нормальный процесс регенерации легочной ткани, так и ее искажение, приводящее к тяжелым осложнениям и длительному восстановлению нормальной жизнедеятельности всего организма. При легочном фиброзе смертность намного выше, именно поэтому были разработаны биомаркеры данного исхода, чтобы уменьшить число летальных исходов от осложнения COVID-19. Обзор посвящен эпидемиологии, патогенезу, гистопатологии патологической флоры при COVID-19, постковидном синдроме и биомаркерам, которые помогают идентифицировать пациентов с повышенной вероятностью развития заболевания. Цель этого обзора состоит в описании различных патогенетических гипотез, которые были сформулированы, чтобы объяснить развитие легочного фиброза, исследование острых фаз, связанных с биомаркерами, которые помогли бы заподозрить начало фиброзных поражений легких.

1. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) – Symptoms, diagnosis and treatment | BMJ Best Practice (англ.) // BMJ Best Practices.

2. Nalbandian A., Sehgal K., Gupta A. Madhavan M. V. et al. Post-acute COVID-19 syndrome // Nat Med. 2021; 27 (4): 601-615.

3. Shi H., Han X., Jiang N., Cao Y., Alwalid O, Gu J., et al. Radiological findings from 81 patients with COVID-19 pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study // Lancet Infect Dis. 2020; 20: 425-434.

4. Li Y., Wu J., Wang S. et al. Progression to fibrosing diffuse alveolar damage in a series of 30 minimally invasive autopsies with COVID-19 pneumonia in Wuhan, China Histopathology. 2021;78 (4): 542-555. DOI: 10.1111/his.14249.

5. Mauad T., Duarte-Neto A. N., da Silva L. F. F. et al. Tracking the time course of pathological patterns of lung injury in severe COVID-19 // Respir Res. 2021; 22 (1): 32. DOI: 10.1186/s12931-021-01628-9.

6. Polak S. B., van Gool I. C., Cohen D. et al. A systematic review of pathological findings in COVID-19: a pathophysiological timeline and possible mechanisms of disease progression // Mod Pathol. 2020; 33 (11): 2128-2138. DOI: 10.1038/s41379-020-0603-3.

7. Barton L. M., Duval E. J., Stroberg E., Ghosh S., Mukhopadhyay S. COVID-19 Autopsies, Oklahoma, USA // Am J Clin Pathol. 2020; 153: 725-733.

8. Yuan M., Yin W., Tao Z., Tan W., Hu Y. Association of radiologic findings with mortality of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China // PLoS ONE. 2020; 15: e0230548.

9. Ley B., Collard H. R., King T. E. Jr. Clinical course and prediction of survival in idiopathic pulmonary fibrosis // Am J Respir Crit Care Med. 2011; 183: 431-440.

10. British Thoracic Society (BTS) guidance on respiratory follow up of patients with radiologically confirmed COVID-19 pneumonia. Online resource V1.2 11 May 2020 Accessed 22th December 2020.

11. Cilloniz C., Polverino E., Ewig S., Aliberti S., Gabarrus A., Menendez R., et al. Impact of age and comorbidity on cause and outcome in communityacquired pneumonia // Chest. 2013; 144: 999-1007.

12. Erjefalt J. S., Sundler F., Persson C. G. Eosinophils, neutrophils, and venular gaps in the airway mucosa at epithelial removal-restitution // Am J Respir Crit Care Med. 1996; 153: 1666-1674.

13. Oikonomidi S., Kostikas K., Tsilioni I., Tanou K., Gourgoulianis K. I., Kiropoulos T. S. Matrix metalloproteinases in respiratory diseases: from pathogenesis to potential clinical implications // Curr Med Chem 2009; 16 (10): 1214-1228.

14. Hu Z.-J., Xu J., Yin J. M., Li L., Hou W., Zhang L.-L., et al. Lower circulating Interferon-gamma is a risk factor for lung fibrosis in COVID-19 patients // Front Immunol. 2020; 11: 585647.

15. Ueland T., Holter J. C., Holten A. R., Müller K. E., Lind A., Bekken G. K., et al. Distinct and early increase in circulating MMP-9 in COVID-19 patients with respiratory failure // J Infect. 2020; 81: e41-43.

16. Collard H. R., Moore B. B., Flaherty K. R., Brown K. K., et al. Acute exacerbations of idiopathic pulmonary fibrosis // Am. J. Respir. Crit. Care Med.. 2007; 176: 636-643.

17. Arnold D. T., Donald C., Lyon M., Hamilton F. W., Morley A. J., Attwood M., et al. Krebs von den Lungen 6 (KL-6) as a marker for disease severity and persistent radiological abnormalities following COVID-19 infection at12 weeks // PLoS One. 2021; 16: e0249607.

18. Kuwana M., Shirai Y., Takeuchi T. Elevated serum Krebs von den Lungen-6 in early disease predicts subsequent deterioration of pulmonary function in patients with systemic sclerosis and interstitial lung disease // J Rheumatol. 2016; 43: 1825-1831.

19. Kohno N., Kyoizumi S., Awaya Y., et al. New serum indicator of interstitial pneumonitis activity. Sialylated carbohydrate antigen KL-6 // Chest. 1989; 96: 68-73.

20. Kondo K., Kohno N., Yokoyama A., et al. Decreased MUC1 expression induces E-cadherin-mediated cell adhesion of breast cancer cell lines // Cancer Res. 1998; 58: 2014-2019.

21. Arnold D. T., Hamilton F. W., Milne A., Morley A. J., Viner J., Attwood M., et al. Patient outcomes after hospitalisation with COVID-19 and implications for follow-up: results from a prospective UK cohort // Thorax. 2021; 76: 399-401.

22. Arnold D. T., Donald C., Lyon M., Hamilton F. W., Morley A. J., Attwood M., et al. Krebs von den Lungen 6 (KL-6) as a marker for disease severity and persistent radiological abnormalities following COVID-19 infection at12 weeks // PLoS One. 2021; 16: e0249607.

23. Ohshimo S., Ishikawa N., Horimasu Y., Hattori N., Hirohashi N., Tanigawa K., et al. Baseline KL-6 predicts increased risk for acute exacerbation of idiopathic pulmonary fibrosis // Respir Med. 2019; 108 (7): 1031-1039.

24. Ishikawa N., Hattori N., Yokoyama A., Tanaka S., Nishino R., Yoshioka K., et al. Usefulness of monitoring the circulating Krebs von den Lungen-6 levels to predict the clinical outcome of patients with advanced nonsmall cell lung cancer treated with epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors // Int J Cancer 2008; 122 (11): 2612-2620.

25. Organ L. A., et al. Biomarkers of collagen synthesis predict progression in the PROFILE idiopathic pulmonary fibrosis cohort // Respir Res. 2019; 20: 148.

26. Furuhashi K., Suda T., Nakamura Y., Inui N., Hashimoto D., Miwa S., et al. Increased expression of YKL-40, a chitinase-like protein, in serum and lung of patients with idiopathic pulmonary fibrosis // Respir Med. 2019; 104 (8): 1204-1210.