Число инфицированных SARS-COV-2 пациентов во всём мире продолжает неуклонно расти, сопровождаясь высокими показателями смертности. Появление новых ещё более злокачественных штаммов SARS-COV требует более глубоких исследований этой грозной патологии. Одной из ключевых мишеней для SARS-COV-2 являются эритроциты, повреждение которых ведет к тяжелой гипоксии, нарушению эритропоэза и снижению показателей гемоглобина крови. С учётом постулата, что морфология клеток является отражением их функции, нами изучены изменения формы и размеров эритроцитов, дающих представление о патогенетических механизмах гипоксии в организме инфицированных пациентов. Установлено, что количество патологических эритроцитов у больных с COVID-19 находится в прямой зависимости от сопутствующей патологии.
В мире число заболевших COVID-19 достигло 16,4 миллиона человек. Количество жертв коронавируса во всем мире превышает 600 тысяч, включая детей [1, 5, 16]. Madabhavi I., Sarkar M., Kadakol N. (2020) обозначили пандемию, как катастрофу мировой значимости [6], что свидетельствует о высокой актуальности изучаемой проблемы [9, 12, 21]. Madabhavi I., Sarkar M., Kadakol N. (2020) обозначили пандемию, как катастрофу мировой значимости [6], что свидетельствует о высокой актуальности изучаемой проблемы [9, 12, 21]. Принято считать, что вирусы размножаются в клетке, специализируясь на определенных клеточных типах. В доступной научной литературе на фоне имеющихся патоморфологических данных о деструкции легочной ткани, гибели альвеолоцитов, фиброзных изменениях легких, отсутствует оценка эритроцитов, находящихся как в просвете кровеносных сосудов, так и вышедших в паренхиму пораженных органов [5, 19, 24]. Учитывая полиорганную недостаточность, развивающуюся при COVID-19 [7, 18], отсутствие ключевой морфологической мишени для SARS-COV-2 [8], а также спорные данные о природе самого вируса, мы направили наши исследования для изучения изменений эритроцитарного пула на фоне COVID-19.
Цель исследования. Установить особенности содержания патологических форм эритроцитов у пациентов с COVID-19 в зависимости от сопутствующей патологии.
Материал и методы исследования. В работе проведён анализ и обсуждение результатов собственных исследований биоптатов легких 11 пациентов, умерших от COVID-19, вызванной SARS-CoV-2, с подтверждением PCR, полученный в соответствии с приказом Минздравмедпрома РФ от 29.04.94 N 82 «О порядке проведения патологоанатомических вскрытий», по правилам регламентирующей инструкции о порядке вскрытий трупов в лечебных учреждениях. Группу контроля составили 4 пациента, погибшие в результате травм, несовместимых с жизнью, предположительно без соматической патологии в возрасте от 24 до 76 лет. Биопсийный материал фиксировался по прописи для подготовки к гистологическим исследованиям сразу после забора.
Результаты и их обсуждение. Прогрессирующая дыхательная недостаточность считается основной причиной смерти при тяжелом остром респираторном синдроме, вызванном коронавирусом 2 (SARS-Cov-2). Относительно мало известно о связанных морфологических и молекулярных изменениях тканевого дыхания у этих пациентов. В частности, патология тромбоцитов и эритроцитов может привести к серьезным сосудистым проблемам, а проявления могут включать тромботические осложнения. Сывороточный ферритин, как известно, взаимодействует с тромбоцитами и эритроцитами и вызывает патологию с ними. Мы также изучаем структуру эритроцитов с помощью световой микроскопии. Мы пришли к выводу, что структурные патологии, обнаруженные в эритроцитах, могут быть ключевыми причинами в сосудистых изменениях, наблюдаемых во время прогрессирования COVID-19, включая микроангиопатии, диффузную внутрисосудистую коагуляцию и тромбоз крупных сосудов, а также стекловидные помутнения в легких. Следовательно, клинические проявления COVID-19 убедительно свидетельствует о том, что это также истинное заболевание с поражением клеток крови, и его купирование составляет важную часть клинической стратегии лечения. Многочисленные макрофаги, содержащие фрагменты эритроцитов или продукты распада гемоглобина, эритро- или сидерофаги, свидетельствуют о нарушениях в жизненном цикле эритроидного ряда. При COVID-19 возможно изменение цвета эритроцитов, их размеров, количества, а также формы; они могут принимать не только серповидную, но и форму овала, сферы или мишени. Наличие сфероцитов в паренхиме легкого и в просвете кровеносных сосудов свидетельствует о гипергидратированности эритроцита, повышением проницаемости мембраны эритроцитов для ионов Na+ и Ca2+, c последующим приобретением эритроцитом сферической формы с неспособностью к пластичности и деформации в микроциркуляторном русле, с уменьшением продолжительности жизни до 8-15 суток. Известно, что при подобных изменениях развивающаяся мембранопатия, главным образом, обусловлена значительным изменением содержания белка спектрина, нарушением связывания его с другими белками мембраны эритроцита. Так как в эритроцитах ведущим путем ресинтеза АТФ является гликолиз, недостаток энергии АТФ обусловливает нарушение трансмембранного переноса ионов, снижение активности энзимов пентозофосфатного цикла. Развивается их дисбаланс, ведущий к гипергидратации и набуханию эритроцитов.
Мы считаем, что при SARS-Cov-2 инфицировании наличие эритроцитов овальной формы связано с развивающейся железодефицитной анемией. Вовлекающееся в патологический процесс поражение печени характеризуется появлением акантоцитов и эхиноцитов. Интоксикации при вирусемии сопровождаются появлением эритроцитов-мишеней. Встречаются и другие формы эритроцитов [7]. В условиях COVI-19 это токсическое действие оказывают гемоглобин погибающих эритроцитов, трансферрин и железо, а также гемосидерин. Кроме этого, наблюдается склеивание эритроцитов в виде монетных столбиков, либо их агрегация при сдвиге кислотно-щелочного баланса крови от 7,43 до 7,33. Идентифицируются эритроциты макро и микроциты, и результаты свидетельствуют о том, что количество эритроцитов у пациентов с COVID-19 было снижено иногда в значительной степени, а кровь находилась в состоянии гиперкоагуляции, что было более очевидным у пациентов в критическом состоянии.
Заключение. Эритроцитарные патологии могут быть как внелегочными, так и внутрилегочными, и могут быть одной из главных причин дыхательной недостаточности. Повреждение эритроцитов не носит характер артефактов, появившихся в результате нетехнологичного выполнения методов с нарушением рекомендованного протокола, о чем свидетельствует наличие нормоцитов, а также четкая морфология макрофагов и других клеток, содержащих гемосидерин, продукт разрушения эритроцитов.
Работа выполнена при финансовой поддержке Международного Медицинского Научно-образовательного Центра, (Владивосток, Россия).