ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Defeat of the hepatobiliary system as the cause of death of the patient with COVID-19

Busalaeva E.I., Abyzov A.S., Tarasova L.V., Sergeev A.V., Ivanov A.V.

1) I.N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary; 2) Institute of Postgraduate Medical Education of the Ministry of Healthcare of Chuvash Republic, Cheboksary; 3) Republican Bureau of Forensic Medical Examination of the Ministry of Healthcare of Chuvash Republic, Cheboksary
Abstract. The novel coronavirus infection COVID-19, in addition to acute respiratory syndromes, is characterized by a wide range of extrapulmonary manifestations. Damage or dysfunction of the hepatobiliary system can range from an asymptomatic increase in liver transaminases to severe liver and biliary tract damage with a fatal outcome. A clinical case of severe cholestatic lesions of the hepatobiliary system with COVID-19 in a patient without previous pathology is presented. The reasons for the development of damage to the hepatobiliary tract in this case can be considered direct damage to cholangiocytes by the SARS-CoV-2 virus, immune damage to cholangiocytes as a result of a cytokine storm, ischemic hepatitis, drug-induced hepatotoxicity of the drugs used (favipiravir, paracetamol, ceftriaxone, amoxiclav, methylprednisolone). Their combination led to changes in the bile ducts, severe cholestasis and death.

Keywords

cholestasis
damage
liver
biliary tract
COVID-19
clinical case

ВВЕДЕНИЕ

Пандемия новой коронавирусной инфекции привлекает все больше внимания медицинского сообщества, в том числе и с точки зрения изучения патогенеза, современной диагностики и лечения мультиорганных поражений, вызванных вирусом SARS-CoV-2. Помимо острых респираторных синдромов, у пациентов с COVID-19 встречается широкий спектр внелегочных проявлений, включая повреждение или дисфункцию гепатобилиарной системы [1].

Xu Z. et al. (2020) сообщают, что при аутопсии пациентов с новой коронавирусной инфекцией (COVID-19) наблюдается микро- и макровезикулярный стеатоз печени, при этом инфекция SARS‐CoV‐2 у таких пациентов является единственным фактором риска повреждения печени [2]. Также посмертно документированы пролиферативные изменения стенок желчных протоков, портальные воспалительные инфильтраты, а в некоторых случаях канальцевые/протоковые желчные пробки, ставшие причиной холестаза [4].

В настоящее время исследования в этом направлении продолжаются, но уже определены несколько механизмов повреждения гепатобилиарной системы при новой коронавирусной инфекции:

  • прямое (цитопатическое) действие вируса SARS-CoV-2 на холангиоциты и/или гепатоциты. Отмечена высокая экспрессия рецепторов ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) в более чем 50% холангиоцитов и 2,6% гепатоцитов [5];
  • неконтролируемое иммунное повреждение гепатоцитов и холангиоцитов из-за выраженного воспалительного ответа («цитокиновый шторм») [6];
  • гипоксический (ишемический) гепатит, часто встречающийся при тяжелом и крайне тяжелом течении коронавирусной инфекции. Он развивается в результате гипоксии и гиповолемии на фоне дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности и может быть возможной причиной тяжелого повреждения печени у пациентов с COVID-19 [7];
  • лекарственные поражения в процессе лечения новой коронавирусной инфекции и ее осложнений [8].

Многие лекарственные средства, применяемые в лечении COVID-19, имеют гепатотоксический потенциал, что отражено в их инструкциях. В частности, это противовирусные препараты (фавипиравир, ремдесивир), антибиотики (макролиды, цефтриаксон, амоксициллин/клавулановая кислота), иммуномодулирующие (кортикостероиды, тоцилизумаб) и жаропонижающие средства (парацетамол). Применение кортикостероидов может стать причиной стеатоза или гликогеноза печени. Одна из нежелательных реакций, указанных в инструкции к цефтриаксону, – образование преципитатов кальциевых солей цефтриаксона в билиарном тракте [9]. Тоцилизумаб, который применяется начиная со средней степени тяжести заболевания, подвергается минимальному метаболизму в печени, и наиболее вероятной причиной его гепатотоксического действия является вмешательство в путь синтеза интерлейкина 6, играющего ключевую роль в регенерации печени.

Использование вышеперечисленных лекарственных средств регламентировано Временными методическими рекомендациями по профилактике, диагностике и лечению новой коронавирусной инфекции (COVID-19), и лечащий врач должен быть максимально осведомлен о механизмах действия и возможных побочных эффектах этих препаратов, должен мониторировать эффективность и безопасность терапии у курируемого пациента, принимать меры по устранению нежелательных явлений.

Анализ историй болезни 292 пациентов (исключая переведенных в отделение интенсивной терапии или умерших в течение первых суток), проведенный на базе больницы Humanitas (Италия), показал, что умеренное повышение печеночных трансаминаз (АЛТ, АСТ) более 50 Ед/л наблюдалось у 18,5 и 26,7% пациентов соответственно. При этом увеличение содержания гамма-глутамилтрансферазы (ГГТП) свыше 55 Ед/л отмечалось у 36,2%, щелочной фосфатазы (ЩФ) выше 150 Ед/л – у 9,6%, а общего билирубина более 1,2 мг/дл – у 10,6% больных. Авторы подчеркивают, что повреждения печени могут выступать потенциальным фактором риска, ухудшающим прогноз у пациентов c COVID-19, и поэтому важно обращать внимание на возникновение повреждений этого органа при коронавирусной инфекции [10].

Установлено, что существует прямая зависимость активности гепатита, возникшего вследствие атаки COVID-19, и летальностью больных новой коронавирусной инфекцией [1, 11].

Корреляция нарушений функции печени, оцениваемая по уровням печеночных трансаминаз, общего билирубина и альбумина, с тяжелым исходом инфекции COVID-19 продемонстрирована в 20 исследованиях китайских ученых [13]. Кроме того, известно, что и гипераммониемия коррелирует со степенью выраженности изменений функции печени [12, 14, 15]. Получены данные о взаимосвязи гипераммониемии с другими маркерами «цитокинового шторма» (ферритином, количеством лейкоцитов) и летальным исходом при COVID-19 [12, 15].

В систематическом обзоре с метаанализом (36 исследований, 20 724 пациента) по распространенности поражения билиарного тракта и его корреляция с клиническими исходами у пациентов с COVID-19 было выявлено снижение экспрессии транспортеров желчных кислот SLC10A2/ASBT и ABCC7/CFTR. Кроме того, описано формирование реактивного воспаления холангиоцитов, выработка ими провоспалительных и профиброгенных веществ и цитокинов, что способствует развитию воспалительного отека и фиброза [16].

Таким образом, вирус SARS-CoV-2 поражает не только дыхательные пути, но и имеет тропизм ко многим органам и тканям, включая печень и желчевыводящие пути. Поэтому новая коронавирусная инфекция может привести к патологии гепатобилиарной системы даже у пациентов без отягощенного преморбидного фона, и ее формирование стоит расценивать как многофакторный процесс.

В качестве иллюстрации приводим собственное клиническое наблюдение.

ОПИСАНИЕ КЛИНИЧЕСКОГО СЛУЧАЯ

Обследуемая – пациентка М., 59 лет. По данным медицинской документации и со слов самой пациентки, ранее заболеваниями печени и билиарного тракта она не страдала.

Данные анамнеза: в декабре 2020 г. женщина перенесла новую коронавирусную инфекцию в тяжелой форме, с развитием тяжелой вирусно-бактериальной пневмонии (68%, КТ-3). В соответствии с актуальной на тот период времени версией Временных методических рекомендаций [17] получала лечение препаратами фавипиравир, парацетамол, барицитиниб, метилпреднизолон. В связи с появлением лейкоцитоза со сдвигом влево ей был назначен также цефтриаксон в комбинации с амоксициллином/клавулановой кислотой. После получения двух отрицательных результатов мазков со слизистой носоглотки на РНК COVID-19 пациентка была переведена в реабилитационное отделение, где на второй день лечения у нее появилось пожелтение кожи и склер. Больная отмечала, что периодически ее каловые массы имеют неоднородное окрашивание с обесцвеченными фрагментами.

По данным лабораторных исследований были зафиксированы повышенная скорость оседания эритроцитов (СОЭ) до 37 мм/ч при неизмененной лейкоцитарной формуле; повышение более чем в 20 раз показателя билирубина с преобладанием прямой фракции (494–291–203 мкмоль/л); 2-кратное возрастание уровня ЩФ, 4,5-кратное – ГГТП, 1,5-кратное – трансаминаз сыворотки крови. Вирусный гепатит исключен (маркеры вирусных гепатитов А, В, С, E, F отрицательные).

Для исключения механического генеза поражения билиарного тракта пациентке срочно провели ультразвуковое исследование органов брюшной полости (билиарный сладж и конкременты в желчном пузыре и желчевыводящих протоках не обнаружены), компь­ютерную томографию брюшной полости с внутривенным контрастированием (данных в пользу калькулезного холецистита и расширения внутрипеченочный желчных протоков также обнаружено не было). Настойчивое продолжение поиска механического генеза патологического процесса с помощью магнитно-резонансной холангиографии выявило дефект контрастирования в верхней части общепеченочного протока: по данным специалистов-рентгенологов, не исключалось наличие конкремента (рис. 1).

87-1.jpg (99 KB)

В процессе наблюдения отмечалось прогрессивное ухудшение состояния пациентки, признаками которого были нарастание астенизации, тошноты, сдвиг лейкоцитарной формулы влево (возрастание палочкоядерных нейтрофилов до 14%), повышение уровней маркеров холестаза (ЩФ до 404 Ед/л, ГГТП до 198 Ед/л, общего билирубина до 567 мкмоль/л, АЛТ до 160 Ед/л), ахоличность каловых масс несмотря на интенсивную дезинтоксикационную, спазмолитическую, гепатотропную, антибактериальную, антисекреторную терапию, назначение урсодезоксихолевой кислоты в дозе 12 мг/кг массы тела. В связи с этим мультидисциплинарным гастрохирургическим консилиумом принято решение об экстренной процедуре дренирования билиарного тракта.

В ходе предоперационной подготовки при эзофагогастродуоденоскопии была обнаружена гигантская язва (3 см) луковицы двенадцатиперстной кишки с признаками кишечного кровотечения, спровоцировавшего в последующие 2 ч острую сердечную недостаточность и гибель пациентки.

Результаты аутопсии: печень значительно увеличена в размерах (масса 1650 г), паренхима печени дряблая, поверхность серовато-зеленоватого цвета, в средней трети отчетливо определяются реберные вдавления, край печени острый. Желчный пузырь дряблый, не напряжен, длина 6,5 см, ширина тела 2,5 см, ширина шейки до 0,8 см. При надавливании на тело желчного пузыря пассаж желчи частично сохранен. В нижней трети общего печеночного протока, в месте слияния с пузырным протоком, отмечается наличие разнонаправленных полупрозрачных плоскостных сращений сероватого цвета, суживающих просвет холедоха на 80% и формирующих в месте сужения обширное муфтообразное разрастание волокнистой ткани серовато-желтого цвета со множеством мелкоточечных кровоизлияний. Слизистая оболочка внепеченочных желчных протоков сероватого цвета. Ниже места сужения холедох диаметром 0,5 см (рис. 2).

88-1.jpg (305 KB)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенный клинический случай демонстрирует развитие фиброзирующего процесса в желчевыводящих путях (рис. 3) у пациентки без предшествующей патологии печени и билиарного тракта вследствие цитопатического действия вируса SARS-CoV-2, приведшего к частичной механической обструкции с развитием тяжелого фульминантного холестатического гепатита. Нельзя исключить, что в стимуляции процесса фиброобразования внутри холедоха приняли участие широко используемые при лечении новой коронавирусной инфекции антибактериальные препараты цефалоспоринового ряда и полусинтетические пенициллины. Совокупность указанных факторов привела к изменениям в желчевыводящих путях, выраженному холестазу и летальному исходу.

References

1. Metawea M.I., Yousif W.I., Moheb I. COVID 19 and liver: An A–Z literature review. Dig Liver Dis. 2021; 53(2): 146–52. doi: 10.1016/j.dld.2020.09.010.

2. Xu Z., Shi L., Wang Y. et al. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir Med. 2020; 8(4): 420–22. https://dx.doi.org/10.1016/S2213-2600(20)30076-X.

3. Zippi M., Fiorino S., Occhigrossi G., Hong W. Hypertransaminasemia in the course of infection with SARS-CoV-2: Incidence and pathogenetic hypothesis. World J Clin Cases. 2020; 8(8): 1385–90. https://dx.doi.org/10.12998/wjcc.v8.i8.1385.

4. Amin M. COVID-19 and the liver: Overview. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2021; 33(3): 309–11.https://dx.doi.org/10.1097/MEG.0000000000001808.

5. Chai X., Hu L., Zhang Y. et al. Specific ACE2 expression in cholangiocytes may cause liver damage after 2019-nCoV infection. bioRxiv. 2020.02.03.931766. https://dx.doi.org/10.1101/2020.02.03.931766.

6. Premkumar M., Kedarisetty C.K. Cytokine storm of COVID-19 and its impact on patients with and without chronic liver disease. J Clin Transl Hepatol. 2021; 9(2): 256–64. https://dx.doi.org/10.14218/JCTH.2021.00055.

7. Lightsey J.M., Rockey D.C. Current concepts in ischemic hepatitis. Curr Opin Gastroenterol. 2017; 33(3): 158–63.https://dx.doi.org/10.1097/mog.0000000000000355.

8. Yang X., Yu Y., Xu J. et al. Clinical course and outcomes of critically ill patients with SARS-CoV-2 pneumonia in Wuhan, China: A single-centered, retrospective, observational study. Lancet Respir Med. 2020; 8(5): 475–81.https://dx.doi.org/10.1016/s2213-2600(20)30079-5.

9. Государственный реестр лекарственных средств Минздрава России. Доступ: https://grls.rosminzdrav.ru (дата обращения – 01.09.2022). [State register of medicines of the Ministry of Healthcare of Russia. URL: https://grls.rosminzdrav.ru (date of access – 01.09.2022) (In Russ.)].

10. Nardo A.D., Schneeweiss-Gleixner M., Bakail M. et al. Pathophysiological mechanisms of liver injury in COVID-19. Liver Int. 2021; 41(1): 20–32. https://dx.doi.org/10.1111/liv.14730.

11. Jothimani D., Venugopal R., Abedin M.F. et al. COVID-19 and liver. J Hepatol. 2020; 73(5): 1231–40.https://dx.doi.org/10.1016/j.jhep.2020.06.006.

12. Тарасова Л.В., Малявин А.Г., Бусалаева Е.И. с соавт. Гипераммониемия как фактор риска неблагоприятного исхода у пациентов с новой коронавирусной инфекцией. Доказательная гастроэнтерология. 2022; 11(2): 39–43. [Tarasova L.V., Malyavin A.G., Busalaeva E.I. et al. Hyperammonemia is a risk factor for poor outcomes in patients with COVID-19. Dokazatel’naya gastroenterologiya = Russian Journal of Evidence-based Gastroenterology. 2022; 11(2): 39–43 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.17116/dokgastro20221102139. EDN: TCUTHJ.

13. Яковенко Э.П., Яковенко А.В., Иванов А.Н., Агафонова Н.А. Патология пищеварительного тракта и печени при COVID-19. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020; 4: 19–23. [Yakovenko E.P., Iakovenko A.V., Ivanov A.N., Agafonova N.A. Pathology of the digestive tract and liver with COVID-19. Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology. 2020; 4: 19–23 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-176-4-19-23. EDN: UMAJBE.

14. Лазебник Л.Б., Голованова Е.В., Хлынова О.В. с соавт. Лекарственные поражения печени (ЛПП) у взрослых. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020; 2: 29–54. [Lazebnik L.B., Golovanova E.V., Khlynova O.V. et al. Medicinal liver damage in adults. Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology. 2020; 2: 29–54(In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-174-2-29-54. EDN: RNLXSH.

15. Лазебник Л.Б., Тарасова Л.В., Комарова Е.А. с соавт. Изменение концентрации аммиака и других биохимических показателей у пациентов с новой коронавирусной инфекцией. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021; 4: 76–83. [Lazebnik L.B., Tarasova L.V., Komarova E.A. et al. Change in concentration of ammonia and other biochemical indicators in patients with new coronaviral infection. Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology. 2021; 4: 76–83 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-188-4-76-83. EDN: MJYLUB.

16. Del Zompo F., De Siena M., Ianiro G. et al. Prevalence of liver injury and correlation with clinical outcomes in patients with COVID-19: Systematic review with meta-analysis. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020; 24(24): 13072–88.https://dx.doi.org/10.26355/eurrev_202012_24215.

17. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19): временные метод. рекомендации. Версия 9 (26.10.2020). Минздрав России. Доступ: https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/052/548/original/%D0%9C%D0%A0_COVID-19_%28v.9%29.pdf?1603730062 (дата обращения – 01.09.2022). [Prevention, diagnosis and treatment of novel coronavirus infection (COVID-19): temporary guidelines. Version 9 (October 26, 2020). Of Healthcare of Russia. URL: https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/052/548/original/%D0%9C%D0%A0_COVID- 19_%28v.9%29.pdf?1603730062 (date of access – 01.09.2022) (In Russ.)].

About the Authors

Elena I. Busalaeva, PhD in Medicine, associate professor, associate professor of the Department of faculty and hospital therapy, I.N. Ulyanov Chuvash State University, associate professor of the Department of therapy and family medicine, Institute of Postgraduate Medical Education of the Ministry of Healthcare of Chuvash Republic. Address: 428018, Cheboksary, 27 Mikhaila Sepselya Str. E-mail: busa-elena@yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7313-0365. Scopus Author ID: 56657473200
Alexey S. Abyzov, assistant at the Department of faculty and hospital therapy, I.N. Ulyanov Chuvash State University. Address: 428015, Cheboksary, 45 Moskovsky Avenue. E-mail: medikchuvsu@yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3770-9414
Larisa V. Tarasova, Dr. med. habil., associate professor, head of the Department of faculty and hospital therapy,
I.N. Ulyanov Chuvash State University. Address: 428015, Cheboksary, 45 Moskovsky Avenue.
E-mail: tlarisagast18@mail.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1496-0689. Scopus Author ID: 35777248600
Alexander V. Sergeev, PhD in Medicine, associate professor of the Department of general and clinical morphology and forensic medicine, I.N. Ulyanov Chuvash State University, deputy head of medical affairs, pathologist at Republican Bureau of Forensic Medical Examination of the Ministry of Healthcare of Chuvash Republic. Address: 428018, Cheboksary, 24 Pirogova Str. E-mail: sergeevav@rbsme.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8230-8927
Anton V. Ivanov, pathologist at Republican Bureau of Forensic Medical Examination of the Ministry of Healthcare of Chuvash Republic, senior lecturer at the Department of general and clinical morphology and forensic medicine,
I.N. Ulyanov Chuvash State University. Address: 428018, Cheboksary, 24 Pirogova Str. SPIN-код: 8755-4778. AuthorID: 987965

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.