Fungal complications with the new coronavirus infection COVID-19

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Наблюдаемый в мире в последнее десятилетие рост грибковой патологии связывают с увеличением иммунодефицитных состояний и дисбалансом в системе иммунореагирования. Наиболее заметна роль микозов при тяжёлой патологии в практике онкологов, при трансплантации органов, в неонатологии, у ВИЧ-инфицированных пациентов. Грибковые инфекции мешают жизни около 15% населения земного шара, считаясь лёгкими неприятностями в отсутствие выраженного иммунодефицита. Однако в последние годы наблюдается значительный рост инвазивных микозов, вызванных макиавеллистскими видами грибов, создающих угрозу жизни при инвазивном сепсисе [1]. Известно, что у лиц, проходящих терапию иммунодепрессантами, а также выздоравливающих от вирусных инфекций, существует риск развития грибкового сепсиса в период угасания симптомов и выздоровления. Тяжёлые и хронические микозы регистрируются более чем у 300 млн людей на Земле [2]. Возрастает роль грибковых инфекций в нозокомиальной патологии [3].

Пандемия новой коронавирусной инфекции COVID-19, охватившая мир в 2020 г., привела к существенному увеличению числа пациентов с грибковыми осложнениями. Различные представители грибов являются одним из важных элементов человеческого микробиома. При определённых неблагоприятных условиях они могут принимать агрессивные формы, вызывая инвазивные поражения органов, приводя к грибковому сепсису с высоким уровнем летальности. Различные виды кандидозов всё чаще признаются осложнениями течения COVID-19 [4]. Грибы рода Candida, Aspergillus и Mucorales отягощают жизнь пациентов COVID-19 как в остром периоде, так и на этапе реконвалесценции в виде жёлтого/зелёного, белого и чёрного грибков [1]. В то же время единое мнение о значимости микозов при коронавирусной инфекции отсутствует: ряд авторов указывает, что коинфекции грибами Candida у пациентов с COVID-19 остаются редкими [5]. Частота вторичных лёгочных грибковых коинфекций у госпитализированных пациентов с COVID-19, по данным различных наблюдений, колеблется в пределах 0,9–33,3%, коинфекция грибами описывается преимущественно у пациентов в критическом состоянии [6].

Развивающаяся при новой коронавирусной инфекции дыхательная недостаточность существенно увеличила долю пациентов, получающих лечение в условиях отделений интенсивной терапии. Такие пациенты имеют потенциальный риск развития суперинфекции [7, 8]. Наряду с бактериальными агентами среди вторичных осложнений COVID-19 присутствует грибковая флора [9]. По данным систематических обзоров, общая доля грибковой коинфекции у пациентов с COVID-19 составляет 0,12 [95% доверительный интервал (ДИ) 0,07–0,16, n=2780, индекс гетерогенности (I²)=96,8%], при этом суммарная доля смертности от этих причин составила 0,17 (95% ДИ 0,10–0,24, n=1944, I²=95,6%) [10].

Уже в первую волну пандемии COVID-19 появились исследования, описывающие грибковые коинфекции, в том числе в виде грибкового сепсиса [11]. Сообщалось о пяти случаях кандидемии, вызванной различными видами Candida, у взрослых пациентов с COVID-19, получавших лечение в отделении интенсивной терапии в Омане [12]. У пациента с COVID-19, развившегося на фоне диабета, описаны сочетанные бактериально-грибковые коинфекции, вызванные метициллинрезистентным Staphylococcus aureus, грамотрицательными бактериями и Candida glabrata с множественной лекарственной устойчивостью [5]. Внутрибольничную грибковую коинфекцию у 15 пациентов с тяжёлой коронавирусной инфекцией, получавших лечение в отделении интенсивной терапии, наблюдали в Нью-Дели (Индия) в период с апреля по июль 2020 г., 2/3 случаев кандидемии были вызваны Candida auris, при этом летальность составила 60% [13]. Появились описания развития инвазивного лёгочного аспергиллёза у пациентов с COVID-19. При этом выделенные культуры обладали резистентностью к ряду противогрибковых препаратов [14]. Смертность при осложнении COVID-19 лёгочным аспергиллёзом достигает 56% [15].

На фоне второй волны пандемии в 2021 г. зарегистрирован рост числа больных инвазивными микозами, такими как аспергиллёз, кандидоз, мукормикоз и криптококкоз [16, 17]. Индия стала одной из наиболее пострадавших стран во время второй волны пандемии COVID-19. Подъём заболеваемости COVID-19 в Индии привёл к тревожному возрождению мукормикоза. За три месяца 2021 г. там было зарегистрировано более 47 000 случаев мукормикоза с общим уровнем смертности около 50% [18, 19].

Мукормикоз, связанный с COVID-19, обычно называемый чёрным грибком, представляет собой редкую вторичную грибковую инфекцию у пациентов с COVID-19, вызванную группой мукоровых плесеней. Ассоциация этой редкой грибковой инфекции с SARS-CoV-2 была объявлена эндемичной для Индии, Ирана и Египта с незначительным числом случаев в других странах мира [20]. Мукормикоз вызывается вдыханием нитчатых грибов (гифальная форма), живущих в окружающей среде как сапробионты [21].

Клинически мукормикоз проявляется преимущественно в виде риноорбитальной и риноцеребральной форм, поражая околоносовые пазухи (72,5%), орбиту (24,5%), центральную нервную систему (18,6%), вызывая некроз верхней челюсти (13,7%) [22]. Редкой формой является мукормикоз желудочно-кишечного тракта, имеющий тяжёлое течение с высокой летальностью [23]. Наиболее частыми ранними симптомами мукормикоза служат птоз (72,7%), отёк век (60,6%), экзофтальм (60,6%), офтальмоплегия (57,3%), потеря зрения (53,7%), отёк лица (34,7%) и заложенность носа (11,8%). Часто (42,8% случаев) появляются признаки внутричерепного распространения за счёт склонности грибковых элементов к диссеминации из носовой полости периневральным и периваскулярным путём. Грибковый васкулит может привести к окклюзии внутренней сонной артерии и инфаркту мозга [24, 25].

Диабет — наиболее частая коморбидная патология, создающая патогенетические условия для манифестации мукормикоза, а использование глюкокортикоидов в лечении COVID-19 — наиболее распространённый фактор риска (85,75%) развития грибковых поражений. Триада тяжёлого SARS-CoV-2, применения глюкокортикоидов и неконтролируемого сахарного диабета приводит к значительному увеличению риска заболеваемости ангиоинвазивным челюстно-лицевым мукормикозом [21, 26, 27]. Неслучайно Индия, считаясь мировой столицей диабета, одновременно имела самое высокое бремя мукормикоза ещё до развития пандемии новой коронавирусной инфекции [28]. Эта комбинация сахарного диабета и эндемичного мукормикоза отчасти объясняет резкий всплеск ассоциированного с COVID-19 мукормикоза в Индии.

Патогенез респираторных вирусных и грибковых коинфекций сложен и, как правило, включает угнетение реакции иммунной системы, а в тяжёлых случаях — утрату способности к восстановлению гомеостаза. Среди факторов риска развития грибковой коинфекции на фоне COVID-19, помимо иммуносупрессии, указываются дисбаланс железа, повреждение эндотелия, кетоацидоз и гипоксия [27, 28]. Изучение молекулярных механизмов высокой заболеваемости мукормикозной инфекцией в случаях COVID-19 во время второй волны пандемии SARS-CoV-2 в Индии выявило роль гипергликемии, нарушений иммунитета, ацидоза, повышенного уровня ферритина. Установлено, что один из шаперонов эндоплазматического ретикулума GRP78 (Glucose-regulated protein), участвующий в проникновении SARS-CoV-2, является также рецептором-хозяином для инвазии Mucorales. GRP78 сверхэкспрессируется инфекцией SARS-CoV-2, гипергликемией и ферритином. Предполагается, что дельта-вариант SARS-CoV-2 и широкое использование стероидов во время второй волны пандемии активировали GRP78 посредством сложного взаимодействия между внутренней и внешней средой. Другие инвазивные грибковые инфекции, такие как кандидоз и аспергиллёз, не используют GRP78 в качестве рецептора. Дальнейшие молекулярные исследования для раскрытия механизмов, участвующих в патогенезе микозов, должны эффективно дополнить существующие стратегии профилактики и лечения [29].

В доковидный период классическими причинами развития грибковых осложнений являлись использование иммуносупрессантов, в том числе глюкокортикоидов, антибиотиков широкого спектра действия, искусственной вентиляции лёгких и прочего реанимационного пособия. Тяжесть течения заболевания, приводящая к истощению иммунного ответа, также влияла на присоединение и активацию грибковой флоры. Все эти негативные условия присутствуют у пациентов с тяжёлым течением COVID-19. В то же время частота развития и факторы, влияющие на появление грибковых осложнений при новой коронавирусной инфекции, требуют дополнительного уточнения. Понимание факторов риска поможет в разработке методов диагностики, лечения и профилактики грибковых коинфекций.

Цель исследования — характеристика видов грибковых осложнений в остром периоде новой коронавирусной инфекции COVID-19 на основе анализа клинического течения и терапевтической тактики ведения основного заболевания.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено проспективное неконтролируемое выборочное одномоментное исследование видов грибковых осложнений у пациентов с новой коронавирусной инфекцией COVID-19. Исходной выборкой для определения этиологического пейзажа микрофлоры дыхательных путей явились результаты бактериологического исследования 1284 культур, выделенных из образцов мокроты, полученной от пациентов, находившихся на стационарном лечении в ковидном госпитале с подозрением на развитие вторичной пневмонии при новой коронавирусной инфекции. В исследование включено 404 культуры с выделением различных видов грибов. В анализ клинической картины заболевания включены 70 пациентов с грибковыми осложнениями различной локализации, проходивших лечение в условиях краевого ковидного госпиталя, организованного на базе ГБУЗ «Специализированная клиническая инфекционная больница» Министерства здравоохранения Краснодарского края (СКИБ). В этой группе учтены результаты микробиологического исследования мокроты, бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ), соскобов из очагов поражения в ротоглотке, мочи, крови, биопсийного и аутопсийного материала.

Критерии соответствия

В работу включены результаты микробиологического исследования биологического материала, полученного у пациентов с диагнозом новой короновирусной инфекции COVID-19, подтверждённой двукратным положительным результатом исследования методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Критерии включения в группу анализа клинической картины:

• положительный результат микробиологического исследования на грибы;
• наличие клинических проявлений грибковых поражений, подтверждённых инструментальными методами исследования;
• возраст пациентов старше 18 лет;
• лечение в краевом ковидном госпитале, обеспечившее всестороннее обследование в соответствии с текущей версией временных методических рекомендаций «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)» [30];
• подписанное добровольное согласие на участие в клиническом исследовании.

При постановке диагноза грибковых осложнений руководствовались российскими клиническими рекомендациями по диагностике и лечению микозов в отделениях реанимации и интенсивной терапии, а также рекомендациями по диагностике и лечению инвазивных микозов [31–33].

Критерии диагностики кандидозного стоматита: клинические признаки кандидоза в сочетании с выявлением Candida spp. при микроскопии (псевдомицелий или почкующиеся клетки) и/или при посеве материала из поражённых участков слизистых оболочек [31]. Критериями диагностики инвазивного аспергиллёза лёгких были радиологические КТ-признаки (компьютерная томография) инвазивного микоза лёгких в сочетании с выявлением Aspergillus spp. при микроскопии, гистологическом исследовании и/или посеве материала из очагов поражения, мокроты и БАЛ [34, 35].

Критерии невключения:

• возраст пациентов младше 18 лет;
• отсутствие подтверждения диагноза COVID-19;
• отсутствие доказанного или вероятного грибкового осложнения;
• отказ от участия в клиническом исследовании.

Условия проведения

Микробиологическое исследование биоматериала и клиническое обследование пациентов проведены непосредственно авторами на базе бактериологической лаборатории и инфекционных отделений СКИБ.

Продолжительность исследования

Исследование проведено в период с 1 апреля 2020 г. с момента регистрации в Краснодарском крае первых случаев новой коронавирусной инфекции по 31 декабря 2021 г.

Описание медицинского вмешательства

Медицинское вмешательство состояло в заборе биоматериала (мокроты, БАЛ, соскобов из очагов поражения в ротоглотке, мочи, крови, биопсийного материала), проведённого у больных COVID-19 в различные сроки от начала лечения при подозрении на присоединение вторичной флоры. Для диагностики инвазивного микоза образцы получали путём аспирации иглой или биопсии из очага поражения, проводили забор аутопсийного материала. В исследование включён биологический материал, полученный от пациентов с COVID-19, проходивших лечение как в отделении интенсивной терапии, так и в общем отделении инфекционного стационара. Клиническое наблюдение, обследование и лечение осуществлялись согласно текущим версиям временных методических рекомендаций «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)», действовавшим в 2020–2021 гг.

Методы исследования

Исследование мокроты проводили по стандарту микробиологической диагностики: бактериоскопия с окраской мазка по Граму, посев мокроты на пластинчатые искусственные питательные среды. Идентификацию возбудителя проводили методом масс-спектрометрии по технологии MALDI-TOF (Microflex LT, Bruker Daltonik GmbH, Германия). Механизмы резистентности оценивали на автоматическом анализаторе VITEK 2 Сompact (bioMérieux, Франция) методом серийных разведений. Чувствительность к антимикробным препаратам определялась диско-диффузионным методом на среде Мюллера–Хинтона, использовались диски производства Bio-Rad (Bio-Rad Laboratories, Inc., Франция). Анализ антибиотикограмм проводили на аппарате ADAGIO (Bio-Rad Laboratories, Inc., Франция).

Идентификация грибов рода Candida проводилась с помощью масс-спектрометрических методов исследования. Идентификация плесневых грибов рода Aspergillus и Mucorales проводилась c помощью люминесцентной микроскопии с окраской калькофлюором белым, при которой наблюдаются гифы или меланизированные формы, сопровождаемые повреждением ткани.

Исходы исследования

Основной исход исследования

Основной конечной точкой исследования определены частота выявления различных видов грибов в образцах мокроты и выделение предрасполагающих коморбидных, клинических и терапевтических факторов к развитию грибковых осложнений в острый период новой коронавирусной инфекции COVID-19.

Дополнительный исход

Дополнительными конечными точками явились определение устойчивости выделенных штаммов грибов к антимикотикам (скрининговым препаратам), время риска (день болезни) развития грибковых осложнений.

Анализ в подгруппах

Проанализированы результаты микробиологического исследования культур, выделенных из образцов мокроты в 2020 г. — 514 штаммов и в 2021 г. — 770 штаммов, в том числе 404 культуры с выделением различных видов грибов. В анализ клинической картины заболевания включены 70 пациентов с грибковыми осложнениями, проходивших лечение в условиях краевого ковидного госпиталя, организованного на базе СКИБ. Проведён анализ половозрастных характеристик, коморбидной патологии, клинической картины и видов терапии основного заболевания. Пациенты разделены на подгруппы в зависимости от выделенного возбудителя: Candida spp. (64 пациента) и плесневые грибы (Aspergillus spp. и Mucor spp.) — 6 пациентов; характера исхода заболевания: благоприятный — 66, летальный — 4.

Методы регистрации исходов

Интерпретация результатов антибиотикочувствительности, механизмов резистентности основывалась на клинических рекомендациях 2021 г. «Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам» Европейского комитета по определению чувствительности к антимикробным препаратам (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing, EUCAST).

Исход заболевания оценивали согласно текущей версии временных методических рекомендаций «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)», а также клинических рекомендаций по диагностике и лечению микозов в отделениях реанимации и интенсивной терапии, рекомендаций по диагностике и лечению инвазивных микозов [31–33].

Этическая экспертиза

Исследование одобрено независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России (протокол № 105 от 19.11.2021). Все пациенты добровольно подписали форму информированного согласия.

Статистический анализ

Принципы расчёта размера выборки

Размер выборки микробиологического исследования заранее не планировался и определялся фактическим обследованием пациентов, соответствующих критериям исследования в период наблюдения в СКИБ. Клиническая выборка, осуществлённая методом случайного отбора, состояла из 64 пациентов, 6 пациентов были отобраны целенаправленно по выделению плесневых грибов (Aspergillus spp. и Mucor spp.).

Методы статистического анализа данных

Рассмотрены количественные и качественные показатели: доли культур идентифицированных возбудителей, лекарственная устойчивость выделенных штаммов, клинические характеристики течения заболевания. Для этой цели использовали описательные статистики: среднее значение (M), средняя ошибка среднего (±m), доли признака (%). Полученные данные обрабатывались в программе Microsoft Excel 2010 (Windows 10), в этой же программе выполнено графическое представление материала.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

В микробном пейзаже дыхательных путей у больных новой коронавирусной инфекцией наблюдается преобладание грамотрицательной микробной флоры (рис. 1), 1/3 выделенных культур представлена грибами (рис. 2). В течение двух лет пандемии наблюдается тенденция роста числа выделяемых грибковых культур в общей доле микроорганизмов с 26,9% в 2020 г. до 34,2% в 2021 г. При этом доля грамположительных возбудителей снизилась за этот период в два раза — с 14,9 до 7,1%.

 

Рис. 1. Результаты типирования штаммов, выделенных при бактериологическом исследования мокроты у больных COVID-19 в 2020 и 2021 гг.

Fig. 1. Results of typing of strains isolated during bacteriological examination of sputum in patients with COVID-19 in 2020 and 2021.

 

Рис. 2. Результаты типирования грибов, выделенных при исследовании мокроты у больных COVID-19 в 2020 и 2021 гг.

Fig. 2. Results of typing of fungi isolated from sputum examination in patients with COVID-19 in 2020 and 2021.

 

В структуре грибковой флоры подавляющее большинство составляют Candida albicans. В 2020 г. среди 141 культуры грибов 125 были идентифицированы как C. albicans (88,7%). Оставшиеся 11,3% составили другие виды грибов: Candida glabrata, Candida kefyr, Candida krusei, Candida tropicalis, Candida inconspicua, а также Aspergillus spp. (1 культура). В 2021 г. выделено 263 культуры грибов, из них C. albicans составили 93,5% (246 штаммов). Отмечена негативная тенденция роста в мокроте плесневых грибов вида Aspergillus spp. (5 культур) и Mucor spp. (1 культура).

Определение чувствительности к антимикотикам выделенных штаммов грибов показало сохранение чувствительности к амфотерицину B и флуконазолу большинства исследованных культур (табл. 1). Исключение составила C. krusei, имеющая природную резистентность к флуконазолу при сохранённой чувствительности к амфотерицину B.

 

Таблица 1. Лекарственная устойчивость штаммов грибов, выделенных от пациентов COVID-19 в 2020 и 2021 гг. (%R)

Table 1. Drug resistance of fungal strains isolated from COVID-19 patients in 2020 and 2021 (%R)

Тип культуры	Амфотерицин B	Флуконазол
Candida albicans	0,8	0,8
Candida glabrata	0	0
Candida kefyr	0	0
Candida krusei	0	60
Candida tropicalis	0	0

Примечание. %R — доля штаммов, резистентных к скрининговому препарату, выраженная в процентах.

Note: %R is the proportion of strains resistant to the screening drug.

 

Под нашим наблюдением находились 70 пациентов с грибковыми осложнениями на фоне коронавирусной инфекции. Характеристика пациентов представлена в табл. 2. Крайне тяжёлое течение COVID-19 наблюдалось у 8 пациентов (11,4%), у 4 завершилось летальным исходом. Тяжёлое и среднетяжёлое течение наблюдалось одинаково часто — в 43–46% случаев. Визуализация поражения лёгких с помощью КТ с большей частотой выявляла степень поражения КТ1 и КТ2: 33,3 и 40,0% соответственно.

 

Таблица 2. Общая характеристика пациентов с грибковыми осложнениями на фоне новой коронавирусной инфекции COVID-19

Table 2. General characteristics of patients with fungal complications against the background of a new coronavirus infection COVID-19

Признак	n	%
Мужчины	30	42,9
Женщины	40	57,1
Возраст, M±m (лет)	65,7±2,10
Заключительный диагноз	COVID-19
Крайне тяжёлое течение	8	11,4
Тяжёлое течение	30	42,9
Средней тяжести	32	45,7
КТ1	20	33,3
КТ2	24	40,0
КТ3	12	20,0
КТ4	14	23,3

 

Средний возраст пациентов составил 65,7±2,10 года и не отличался в группах по полу. Грибковые осложнения регистрировались преимущественно у пациентов старше 50 лет, наибольшее число пациентов находились в возрастной группе 60–69 лет (рис. 3).

 

Рис. 3. Возрастной состав пациентов с грибковыми осложнениями при COVID-19.

Fig. 3. Age composition of patients with fungal complications of COVID-19.

 

Сопутствующая патология различного вида присутствовала у всех наблюдаемых пациентов. С наибольшей частотой регистрировалась патология со стороны сердечно-сосудистой системы — 74,3%. У большинства пациентов были гипертоническая болезнь и хроническая сердечная недостаточность. Разнообразная эндокринная патология имела место у 62,9% наблюдаемых пациентов, при этом избыточная масса тела определена у 60,0%, а диагностированный диабет — только в 10,0% случаев, у 12,9% пациентов в процессе лечения регистрировалась транзиторная гипергликемия (табл. 3).

 

Таблица 3. Коморбидная патология пациентов с грибковыми осложнениями COVID-19

Table 3. Comorbid pathology of patients with fungal complications of COVID-19

Коморбидная патология	n=70	%
Патология сердечно-сосудистой системы	52	74,3
Гипертоническая болезнь	49	70,0
Ишемическая болезнь сердца	14	20,0
Хроническая сердечная недостаточность	33	47,1
Патология центральной нервной системы (церебральный атеросклероз)	12	17,1
Эндокринная патология	44	62,9
Диабет	7	10,0
Избыточная масса тела	42	60,0
Дефицит массы тела	2	2,9
Транзиторная гипергликемия на фоне проводимой терапии	9	12,9
Гипотиреоз	7	10,0
Патология дыхательной системы	19	27,1
Онкологическая патология	7	10,0
Патология желудочно-кишечного тракта	7	10,0
Патология печени	30	42,9
Патология почек	26	37,1
Вирусные гепатиты (гепатит В)	2	2,9
ВИЧ-инфекция	1	1,4

 

Клиническая картина коронавирусной инфекции, обусловленной COVID-19, в начальный период заболевания выражалась в традиционных симптомах интоксикации, дыхательной недостаточности в соответствии с тяжестью течения, в редких случаях сопровождалась нарушениями вкуса (дисгевзия) и обоняния (аносмия), инверсией сна (инсомния) (рис. 4). Пациенты поступали в стационар в среднем на 9,5±0,98 день болезни (2–25-й дни). Стационарное лечение продолжалось в среднем 12,0±1,03 койко-дней.

 

Рис. 4. Основные клинические симптомы коронавирусной инфекции, обусловленной SARS-CoV-2 и осложнённой присоединением грибковой микрофлоры.

Fig. 4. The main clinical symptoms of coronavirus infection caused by SARS-CoV-2 and complicated by the addition of fungal microflora.

 

Отдельного внимания заслуживает группа пациентов с выделением из мокроты и БАЛ плесневых грибов Aspergillus spp. — 5 пациентов и Mucor spp. — 1 пациент. Их общая характеристика представлена в табл. 4.

 

Таблица 4. Характеристика пациентов с грибковыми осложнениями, вызванными плесневыми грибами

Table 4. Characteristics of patients with fungal complications caused by mold fungi

Признак	Число наблюдений (n)	%
Мужчины	5	83,3
Женщины	1	16,7
Возраст, min–max (лет)	59,8 (37–74)
Заключительный диагноз	COVID-19
Крайне тяжёлое течение	2	33,3
Тяжёлое течение	3	50,0
Средней тяжести	1	16,7
КТ2	1	16,7
КТ3	1	16,7
КТ4	4	66,7
Гипертоническая болезнь	5	83,3
Диабет	2	33,3
Избыточная масса тела	6	100,0
Выздоровление	4	66,7
Летальный исход	2	33,3

 

Развившиеся в течение новой коронавирусной инфекции осложнения представлены в табл. 5. Отдельно рассмотрены случаи с благоприятным и летальным исходом. У двух пациентов летальный исход был связан с присоединением инвазивного лёгочного аспергиллёза (В44.0 по Международной классификации болезней 10-го пересмотра, МКБ-10), ещё у двух произошёл на фоне тяжёлого течения COVID-19 с развитием сепсиса смешанной этиологии.

 

Таблица 5. Осложнения новой коронавирусной инфекции COVID-19 у пациентов с грибковой флорой

Table 5. Complications of a new coronovirus infection COVID-19 in patients with fungal flora

Осложнение	Благоприятный исход		Летальный исход
	n=66	%	n=4	%
Синдром полиорганной недостаточности	–	–	4	100,0
Острая сердечная недостаточность	–	–	4	100,0
Сепсис	–	–	3	75,0
Острая дыхательная недостаточность 1-й ст.	19	28,8	–	–
Острая дыхательная недостаточность 2-й ст.	13	19,7	–	–
Острая дыхательная недостаточность 3-й ст.	2	3,0	4	100,0
Искусственная вентиляция лёгких	2	3,0	4	100,0
Острая почечная недостаточность	2	3,0	3	75,0
Острая почечно-печёночная недостаточность	–	–	1	25,0
Двусторонний гидроторакс	17	25,8	–	–
Гидроперикард	23	34,8	–	–
Реактивный панкреатит	2	3,0	1	25,0
Реактивный гепатит	34	51,5	–	–
Токсическая миокардиодистрофия	15	22,7	1	25,0
Церебральная недостаточность	–	–	1	25,0
Синдром диссеминированного внутрисосудистого свёртывания	–	–	2	50,0
Тромбоз глубоких вен нижних конечностей	2	3,0	–	–
Анемия	11	16,7	–	–
Пролежни	–	–	1	25,0

 

В 4 случаях, закончившихся летальным исходом, возраст умерших (2 мужчины, 2 женщины) колебался в пределах 65–74 лет. Пациенты поступили на первой неделе болезни, заболевание быстро прогрессировало с развитием синдрома полиорганной недостаточности. В двух случаях основной причиной смерти явился бактериальный сепсис, обусловленный S. aureus и Klebsiella pneumoniae. Грибковая флора вида C. albicans была сопутствующей, выделялась из мокроты (без развития доказанного лёгочного кандидоза), и в одном случае наблюдалась картина кандидозного стоматита.

В двух других случаях летальный исход произошёл на фоне прогрессирующей дыхательной недостаточности вследствие двусторонней полисегментарной пневмонии вирусно-грибковой (SARS-CoV-2 + Aspergillus spp.) и вирусно-бактериально-грибковой этиологии (SARS-CoV-2 + Stenotrophomonas maltophilia + Aspergillus spp.). В обоих случаях имел место инвазивный лёгочный аспергиллёз (В44.0), подтверждённый обнаружением мицелия грибов в биоптатах лёгкого при аутопсии и выделением культуры из образцов. Идентификация грибов рода Aspergillus проводилась c помощью люминесцентной микроскопии с окраской калькофлюором белым. При гистологическом исследовании в обоих лёгких наблюдалась деструкция межальвеолярных перегородок с образованием небольших полостей, заполненных пролиферацией мицелия грибов с инвазией в стенки бронхов и повреждением сосудов.

Выраженная отрицательная динамика наблюдалась с момента присоединения аспергиллёзной инфекции, что проявлялось нарастанием дыхательной недостаточности, отрицательной динамикой КТ лёгких на фоне антибактериальной терапии препаратами широкого спектра действия. В первом случае состояние усугублялось развитием сепсиса, обусловленного Enterococcus faecalis. Диагностика инвазивного аспергиллёза при жизни была затруднена ввиду отсутствия патогномоничных признаков, общности клинических проявлений с тяжёлым течением COVID-19 и присоединившимися бактериальными осложнениями.

В четырёх случаях благоприятных исходов при выделении Aspergillus spp. и Mucor из мокроты заболевание проявлялось двусторонней полисегментарной пневмонией смешанной вирусно-грибковой этиологии (SARS-CoV-2 + Aspergillus spp. и SARS-CoV-2 + Mucor) с острой дыхательной недостаточностью 2–4-й степени. Заболевание имело тяжёлое течение в трёх случаях SARS-CoV-2 + Aspergillus spp. (B44.1 Другие формы лёгочного аспергиллёза) и среднетяжёлое в одном случае при выделении культуры Mucor. Выделение плесневых грибов из мокроты, безусловно, не является доказательством инвазивного микоза и чаще свидетельствует о колонизации грибами слизистых оболочек при наличии клинической картины воспалительного процесса. В то же время на фоне нейтропении у онкологических пациентов вероятность инвазивного аспергиллёза в случае положительной культуры Aspergillus spp. в мокроте составляет 80% [32, 35]. На фоне коронавирусной инфекции в данных случаях мы не получили доказательств инвазивности процесса, однако с учётом клинической картины были назначены антимикотические препараты, что привело к быстрой положительной динамике.

Типичным грибковым осложнением течения COVID-19 являлся кандидозный стоматит, обусловленный C. albicans, наблюдавшийся у 71% пациентов выборки [31]. Кандидоз полости рта проявлялся типичным белым или желтоватым легко снимаемым налётом на слизистой языка, дёсен и внутренней поверхности щёк. Слизистая под налётами умеренно гиперемирована, отёчна, местами эрозирована, легко травмируется.

Кандидоз мочевыводящих путей [31], соответствующий по МКБ-10 кандидозу других урогенитальных локализаций, имел место в 20% случаев и в подавляющем большинстве проявлялся бессимптомной кандидурией. Однако с учётом повторных выделений грибов при стерильном заборе проб и наличии факторов риска прогрессирования процесса (нейтропения, применение иммуносупрессивной терапии) выделение грибов Candida рассматривалось как показание к профилактической антимикотической терапии [31]. Кандидоз пищевода (B37.8 Кандидоз других локализаций) диагностирован в одном случае на фоне ВИЧ-инфекции путём проведения фиброэзофагогастродуоденоскопии с биопсией поражённого участка. В ряде случаев выделение грибковой флоры происходило из разных локусов: дыхательные пути (мокрота, БАЛ, мазок из ротоглотки), мочевыделительная система (моча), желудочно-кишечный тракт (пищевод). Только грибковая флора выделялась у 40 пациентов (57,1%), различные сочетания грибковой и бактериальной флоры отмечены в 30 (42,9%) случаях. Бактериальная флора была представлена S. aureus (мокрота, ротоглотка, кровь), K. pneumoniae (мокрота, кровь), S. maltophilia и Pseudomonas aeruginosa (мокрота), Escherichia coli (мокрота, моча), E. faecalis (моча, кровь). Ни в одном случае не наблюдалась кандидемия. Выделение грибковой флоры из мокроты при отсутствии проявлений кандидозного стоматита наблюдалось у 34% пациентов. Данные результаты не были подтверждены исследованием БАЛ. Диагностика грибковых поражений лёгких на основе КТ-признаков у больных COVID-19 существенно затруднена из-за сходства визуальной картины. Тем не менее высокий риск генерализации процесса с развитием кандидозной септицемии должен учитываться при выборе тактики антимикотической терапии. Выявление кандидозного стоматита происходило в разгар заболевания COVID-19, в среднем на 11,6±1,08 день болезни и 2–3-й день госпитализации. Таким образом, микозная коинфекция была связана с предшествующим амбулаторным лечением, в большинстве случаев включавшем антибиотики и гормональную терапию глюкокортикоидами.

Кандидурия выявлялась на 17,7±5,17 день болезни, на 2-й неделе госпитального лечения (8,0±3,11 день). Грибковая флора в мокроте определялась в среднем на 18,5±4,33 день болезни, на 2–3-й неделе госпитализации.

В 2020 г. терапия пациентов COVID-19 с грибковыми осложнениями во всех случаях включала антибиотики, а также препараты, от которых в последующем отказались: интерферон бета-1b (100%), гидроксихлорохин (11%), лопинавир/ритонавир (96%). Иммуносупрессивную терапию получали только 66% пациентов (рис. 5).

 

Рис. 5. Патогенетическая терапия группы пациентов с грибковой флорой.

Примечание. ИЛ6 ― интерлейкин 6; ГКС ― глюкокортикостероид.

Fig. 5. Pathogenetic therapy of a group of patients with fungal flora.

Note: ИЛ6 ― interleukin 6; ГКС ― glucocorticosteroid.

 

В 2021 г. интерферон бета-1b и лопинавир/ритонавир из схем лечения исключены, а частота назначения антибиотикотерапии сократилась в рассматриваемой группе до 71,4%. В то же время в терапии всех пациентов, помимо противовирусных средств, присутствовали таргетные иммуносупрессивные препараты (ингибиторы интерлейкина-6). В 68,6% случаев они сочетались с назначением глюкокортикоидных препаратов. Антибиотики получали пациенты при тяжёлом течении, в схему терапии за весь курс лечения входило от 1 до 5 антибактериальных препаратов. Инсуфляция кислородом присутствовала у 57,1% пациентов (см. рис. 5). Несмотря на различие в терапевтических схемах, выделение грибковых культур с близкой частотой 26,9–34,2% присутствовало как в 2020, так и 2021 г. (см. рис. 1). Увеличению доли грибковых культур в 2021 г. и появлению представителей плесневых грибов могло способствовать увеличение частоты и интенсивности проводимой иммуносупрессивной терапии.

Лечение аспергиллёза было успешным при раннем назначении вориконазола внутривенно в первые сутки в дозах 6 мг/кг 2 раза в сутки, затем 4 мг/кг 2 раза в сутки в течение 4 нед и отмене иммуносупрессивной терапии. Для лечения поверхностных форм кандидоза использовались флуконазол и амфотерицин В в среднетерапевтических дозах.

ОБСУЖДЕНИЕ

Грибковая коинфекция играет важную роль в возникновении и развитии заболевания, вызванного SARS-CoV-2, усложняя диагностику, лечение и прогноз COVID-19. Наблюдаемая картина микробного пейзажа бактериальной флоры и поверхностных микозов у больных новой коронавирусной инфекцией COVID-19 демонстрирует рост доли грибковой флоры, что отражает особенности повреждения иммунитета при данном заболевании. Снижение иммунорезистентности вследствие тяжести патологического процесса, а также использования иммуносупрессивной терапии закономерно ведёт к росту осложнений, вызванных условно-патогенными возбудителями. Изменение картины микробного пейзажа дыхательных путей в сторону преобладания грамотрицательной и грибковой флоры весьма существенно по сравнению с предыдущими годами и должно учитываться при выборе антимикробной терапии [36, 37].

Неинвазивные поверхностные грибковые осложнения, обусловленные различными штаммами Candida, могут определяться у пациентов с первых дней госпитализации при среднетяжёлом и тяжёлом течении коронавирусной инфекции и предшествующем амбулаторном лечении. Развитие инвазивных форм, микозное поражение нижних отделов дыхательной системы происходит на 2–3-й неделе госпитализации, при этом возможны как активация эндогенной флоры, так и нозокомиальная инфекция. Такая картина наблюдается в большинстве сообщений из разных регионов мира. Вторичные бактериальные и грибковые инфекции лёгких в среднем диагностируются на 10-й (2–21-й) день с момента первичной госпитализации и через 9 (4–18) дней после поступления в отделение интенсивной терапии [6]. Мукормикоз обычно развивался через 10–14 дней после госпитализации [38]. Наиболее сложный в диагностике острый инвазивный грибковый риноокулоцеребральный синусит в среднем проявляется в течение 12–35 дней после манифестации COVID-19 [39].

Средний возраст пациентов с проявлениями инвазивного мукормикоза составил 54,6 года [24]. В нашем наблюдении регистрация грибковых осложнений также охватывала преимущественно возрастные группы старше 50 лет: 10 человек были в возрасте 50–59 лет, мы посчитали нужным их учесть; на 60 лет приходился пик. Все наблюдаемые нами пациенты имели отягощённый преморбидный фон. В большинстве случаев присутствовала различная патология со стороны сердечно-сосудистой системы (преимущественно гипертоническая болезнь, хроническая сердечная недостаточность). Диабет имел место только в 10% случаев, дополнительно у 13,3% пациентов отмечалась транзиторная гипергликемия на фоне проводимой терапии, в то время как избыточная масса тела определялась у 60 пациентов с грибковыми поражениями. В отличие от мукормикоза, гипергликемию нельзя отнести к ведущим факторам риска развития кандидозных осложнений новой коронавирусной инфекции.

Интересно, что значительной связи между коинфекцией мукормикозом и тяжестью COVID-19 не наблюдалось [отношение шансов (ОШ) 0,930, 95% ДИ 0,212–4,087, p=0,923] [24]. В нашем наблюдении грибковые осложнения, вызванные неинвазивными грибами, так же как и осложнения, вызванные грибами Aspergillus spp. и Mucor spp., регистрировались как при тяжёлом, так и при среднетяжёлом течении коронавирусной инфекции COVID-19 с благоприятным исходом.

Вероятными являются как минимум два варианта развития патологического процесса, связанного с присоединением грибковой флоры. В первом случае на фоне тяжёлого и крайне тяжёлого течения COVID-19 с развитием цитокинового шторма происходит присоединение грибковой флоры, чаще совместно с бактериальными агентами, приводящими к сепсису и септическому шоку. При этом заболевание имеет острое бурное течение с выраженными признаками интоксикации и полиорганной недостаточности. Во втором случае COVID-19 может протекать в среднетяжёлой форме с волнообразными периодами улучшения и ухудшения, зачастую связанными с присоединением грибковой коинфекции. Грибы с инвазивным ростом на фоне иммунодефицитного состояния, развившегося в период угасания клинических симптомов острого периода и ранней реконвалесценции, получают толчок к агрессивному росту. В этом случае риск летального исхода будет связан преимущественно с активностью микотического патологического процесса. Именно во втором случае противогрибковая терапия приобретает решающее значение в развитии благоприятного исхода болезни.

Именно по второму сценарию чаще развивается аспергиллёзное поражение лёгких. В настоящее время аспергиллёз чаще всего вызывается грибковым возбудителем Aspergillus fumigatus. В качестве этиотропной терапии в предпандемический период в основном использовали препараты группы триазолов, однако в последнее время аспергиллы быстро приобретают устойчивость к этим противогрибковым препаратам. Мультиазолрезистентные формы аспергиллёза имеют более высокий риск смертности по сравнению с инфекцией, чувствительной к азолам [40]. Тем не менее на фоне возникшей резистентности аспергилл к противогрибковым препаратам вориконазол остаётся препаратом выбора, при этом изавуконазол и позаконазол имеют аналогичную эффективность с меньшей токсичностью. Комбинированная терапия применяется в случае обширной инфекции и при тяжёлой иммуносупрессии [41]. Лечение инвазивного трахеобронхита, вызванного аспергиллами, должно включать уменьшение вирусных литических эффектов, восстановление баланса иммунной системы с устранением дисрегуляции, системную и местную противогрибковую терапию [42].

Ранняя диагностика грибковых инфекций имеет решающее значение для обеспечения выживания пациентов. Для диагностики грибковых осложнений Aspergillus, Candida, Mucor у пациентов с COVID-19 используют комплекс диагностических методов: гистопатология, прямое микроскопическое исследование, посев, (1,3)-β-D-глюкан, галактоманнан и анализы на основе ПЦР [16, 43] (нами использованы гистопатология при летальных случаях, прямое микроскопическое исследование, посев). Однако культуральные методы имеют ряд ограничений, в том числе по времени проведения, что затрудняет постановку диагноза. Достижения в области грибковой геномики позволили методам молекулярной диагностики стать быстрой, воспроизводимой и экономически эффективной альтернативой для диагностики респираторных грибковых патогенов и выявления резистентности к противогрибковым препаратам [40].

При риноорбитальной и риноокулоцеребральной формах мукормикоза для ранней диагностики рекомендуются методы визуализации с помощью магнитно-резонансной томографии с контрастным усилением [25]. Особенности визуализации отражают ангиоинвазивное поведение грибковых гиф из семейства Mucoraceae, которые вызывают некротизирующий васкулит и тромбоз, приводящий к обширному инфаркту ткани.

Рекомендуемые стратегии лечения мукормикоза в первую очередь включают хирургическую обработку с полной санацией некротических тканей и противогрибковую терапию с использованием амфотерицина В и некоторых азолов [24, 25].

Терапевтические неудачи, связанные с проявлением множественной лекарственной устойчивости у представителей Candida spp., таких как C. auris и C. glabrata, заставляют искать противогрибковые препараты с новыми механизмами действия [4].

Клиницистам и клиническим микробиологическим лабораториям требуется сохранять бдительность в отношении возникающих грибковых инфекций. Не следует игнорировать возбудителей оппортунистических микозов, относя их к загрязнителям, необходимо учитывать, что они могут активизироваться на фоне ослабления иммунитета. Инвазивные грибковые осложнения трудно как диагностировать, так и лечить из-за отсутствия у клиницистов и лабораторного персонала опыта работы с этими организмами и вызываемыми ими патологическими состояниями. Появление оппортунистических грибов с пониженной чувствительностью к препаратам первой линии требует дополнительного внимания к диагностике и лечению грибковых осложнений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Осложнения острого периода новой коронавирусной инфекции COVID-19 в результате присоединения экзогенной или активации оппортунистической микрофлоры в 1/3 случаев связаны с грибковыми возбудителями. С наибольшей частотой в настоящее время регистрируются осложнения, вызванные различными представителями Candida spp. Типичными являются поверхностные формы в виде кандидозного стоматита и кандидоза других урогенитальных локализаций в виде кандидурии. Развитие поверхностных форм грибковых поражений чаще наблюдается у пациентов старше 50 лет, с избыточной массой тела, гипертонической болезнью. Бесконтрольное назначение антибиотикотерапии и глюкокортикоидов на догоспитальном этапе приводит к ранней манифестации грибковых осложнений уже в первые дни поступления в стационар. Поверхностные микозы регистрируются как при тяжёлом, так и при среднетяжёлом течении COVID-19. Дополнительным провоцирующим фактором их развития является интенсивная иммуносупрессивная терапия основного заболевания. Наиболее грозным осложнением течения COVID-19, ухудшающим прогноз выживания, является присоединение грибов с инвазивным ростом — Aspergillus spp., Mucor, а также развитие грибково-бактериальных ассоциаций с поражением лёгочной ткани.

В условиях продолжающейся пандемии SARS-CoV-2, использования иммуномодулирующих средств, включая комбинированное применение глюкокортикоидов и таргетных иммуносупрессивных препаратов, важно придерживаться сбалансированного подхода к диагностике и лечению с учётом рисков развития генерализованных и инвазивных микозов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: М.Г. Авдеева — разработка концепции, формирование идеи, формулировка и развитие ключевых целей и задач, анализ и интерпретация полученных данных; подготовка и редактирование текста; составление черновика рукописи, его критический пересмотр с внесением ценного замечания интеллектуального содержания; участие в научном дизайне; утверждение окончательного варианта статьи; принятие ответственности за все аспекты работы, целостность всех частей статьи и её окончательный вариант; подготовка визуализации данных; проведение статистического анализа с применением статистических, математических, вычислительных или других формальных методов для анализа и синтеза данных исследования; М.И. Кулбужева — проведение исследования; анализ и интерпретация полученных данных; подготовка и редактирование текста; составление черновика рукописи, его критический пересмотр с внесением ценного замечания интеллектуального содержания; участие в научном дизайне; утверждение окончательного варианта статьи; принятие ответственности за все аспекты работы, целостность всех частей статьи и её окончательный вариант; С.В. Зотов — утверждение окончательного варианта статьи; принятие ответственности за все аспекты работы, целостность всех частей статьи и её окончательный вариант; ресурсное обеспечение исследования; предоставление образцов, реактивов и оборудования для проведения анализа; Е.В. Журавлева — проведение исследования, анализ и интерпретация полученных данных; подготовка и редактирование текста; критический пересмотр черновика рукописи с внесением ценного замечания интеллектуального содержания; утверждение окончательного варианта статьи; принятие ответственности за все аспекты работы, целостность всех частей статьи и её окончательный вариант; Д.Ю. Мошкова — проведение исследования, анализ и интерпретация полученных данных; подготовка и редактирование текста; составление черновика рукописи, его критический пересмотр с внесением ценного замечания интеллектуального содержания; участие в научном дизайне; утверждение окончательного варианта статьи; принятие ответственности за все аспекты работы, целостность всех частей статьи и её окончательный вариант.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work M.G. Avdeeva — concept development, idea formation, formulation and development of key goals and objectives, analysis and interpretation of the obtained data, preparation and editing of the text, drafting a manuscript, its critical revision with the introduction of a valuable comment of intellectual content, participation in scientific design, approval of the final version of the article, taking responsibility for all aspects of the work, the integrity of all parts of the article and its final version, preparation of data visualization, conducting statistical analysis — using statistical, mathematical, computational or other formal methods for the analysis and synthesis of research data; M.I. Kulbuzheva — conducting research, analysis and interpretation of the obtained data, preparation and editing of the text, drafting a manuscript, its critical revision with the introduction of a valuable comment of intellectual content, participation in scientific design, approval of the final version of the article, taking responsibility for all aspects of the work, the integrity of all parts of the article and its final version; S.V. Zotov — approval of the final version of the article, taking responsibility for all aspects of the work, the integrity of all parts of the article and its final version, resource support for research, provision of samples, provision of reagents and equipment for analysis; E.V. Zhuravleva — conducting research, analyzing and interpreting the data obtained, preparation and editing of the text, critical revision of the draft manuscript with the introduction of a valuable comment of intellectual content, approval of the final version of the article, taking responsibility for all aspects of the work, the integrity of all parts of the article and its final version; D.Yu. Moshkova — analysis and interpretation of the data obtained, preparation and editing of the text, drafting a manuscript, its critical revision with the introduction of a valuable comment of intellectual content, participation in scientific design, approval of the final version of the article, taking responsibility for all aspects of the work, the integrity of all parts of the article and its final version.

About the authors

Marina G. Avdeeva

Kuban State Medical University

Email: avdeevam@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4979-8768
SPIN-code: 2066-2690
Scopus Author ID: 6603810508
ResearcherId: P-2254-2017

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, 4, Sedina str., Krasnodar, 350063

Sergey V. Zotov

Specialized Clinical Hospital of Infectious Diseases

Email: bak2554065@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7661-6982
SPIN-code: 6376-6170

MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor

Russian Federation, 4, Sedina str., Krasnodar, 350063

Makka I. Kulbuzheva

Kuban State Medical University, Krasnodar; Specialized Clinical Hospital of Infectious Diseases

Email: kulbuzhevamakka@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1817-6664
SPIN-code: 8090-3715

MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor

Russian Federation, 4, Sedina str., Krasnodar, 350063; Krasnodar

Daria Yu. Moshkova

Kuban State Medical University, Krasnodar; Specialized Clinical Hospital of Infectious Diseases

Email: mrs_darya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1401-6970
SPIN-code: 9489-0057

MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor

Russian Federation, 4, Sedina str., Krasnodar, 350063; Krasnodar

Yelena V. Zhuravleva

Specialized Clinical Hospital of Infectious Diseases

Author for correspondence.
Email: bak2554065@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0357-6131
Russian Federation, 4, Sedina str., Krasnodar, 350063

References

Supplementary files