Evaluation of the neutrophil-leukocyte index in patients with cardiac disorders and new coronavirus infection

Ruslan I. Litvinenko; Литвиненко Руслан Игоревич; Ruslan T. Velibekov; Велибеков Руслан Техранович; Sergey V. Gaiduk; Гайдук Сергей Валентинович; Konstantin V. Zhdanov; Жданов Константин Валерьевич; Darya P. Narolskaya; Нарольская Дарья Петровна

doi:10.18786/2072-0505-2023-51-006

Оценка нейтрофильно-лейкоцитарного индекса у пациентов с кардиальной патологией и новой коронавирусной инфекцией

Авторы: Литвиненко Р.И.¹, Велибеков Р.Т.¹, Гайдук С.В.¹, Жданов К.В.¹, Нарольская Д.П.¹
Учреждения:
1. ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России
Выпуск: Том 51, № 1 (2023)
Страницы: 59-65
Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
URL: https://almclinmed.ru/jour/article/view/6072
DOI: https://doi.org/10.18786/2072-0505-2023-51-006
ID: 6072

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Обоснование. Нейтрофильно-лейкоцитарный индекс (НЛИ) – независимый предиктор неблагоприятного исхода при стабильной ишемической болезни сердца, а также смертности у больных с острыми коронарными синдромами и декомпенсированной сердечной недостаточностью. В ряде исследований показана информативность НЛИ для прогнозирования тяжелого течения COVID-19. Не изучена вариабельность НЛИ при COVID-19 в зависимости от исходной соматической патологии, в частности заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Цель – оценить клиническую значимость НЛИ у стационарных пациентов с COVID-19 в зависимости от сопутствующей кардиальной патологии.

Материал и методы. В рамках ретроспективного количественного исследования проанализированы данные медицинской документации пациентов с диагнозом «новая коронавирусная инфекция» (подтвержден методом полимеразной цепной реакции), проходивших лечение в специализированном инфекционном стационаре в 2020–2022 гг. Диагностированную ранее кардиальную патологию определяли как ее наличие в анамнезе. Оценивали результаты инструментального и лабораторного обследования до лечения.

Результаты. В анализ включено 226 пациентов, медиана возраста – 50,0 (Q1–Q3: 42,0–63,0) года, из них 81,4% (n = 184) мужчин. У 94 (41,6%) пациентов не было ранее диагностированных сердечно-сосудистых заболеваний. Гипертоническую болезнь на момент госпитализации имели 132 (58,4%), ишемическую болезнь сердца – 77 (34,1%), атеросклеротический и/или постинфарктный кардиосклероз – 82 (36,3%), хроническую сердечную недостаточность – 77 (34,1%) больных.

В общей группе исследования (n = 226) медиана НЛИ составила 2,6 (1,57–4,47). Чем больше был объем поражения легких (по данным компьютерной томографии при поступлении), тем выше НЛИ (p = 0,009, критерий Краскела – Уоллиса). Установлена также взаимосвязь между величиной НЛИ и выраженностью дыхательной недостаточности (p < 0,001, критерий Краскела – Уоллиса). Медиана НЛИ у больных кардиальной патологией (вне зависимости от нозологии) была статистически значимо выше, чем аналогичный показатель у пациентов без ранее диагностированных сердечно-сосудистых заболеваний: 3,30 (2,09–5,42) против 1,95 (1,42–3,62) (p < 0,001, U-критерий Манна – Уитни). Получены статистически значимые различия по величине НЛИ для каждого варианта кардиальной патологии при сравнении с пациентами без сердечно-сосудистых заболеваний в анамнезе: для пациентов с гипертонической болезнью (p < 0,001, критерий Краскела – Уоллиса), ишемической болезнью сердца (p < 0,001, U-критерий Манна – Уитни), атеросклеротическим кардиосклерозом (p = 0,001, U-критерий Манна – Уитни), хронической сердечной недостаточностью (p = 0,040, критерий Краскела – Уоллиса).

Заключение. Нами подтвержден вклад сердечно-сосудистых заболеваний в течение COVID-19 и клиническое значение НЛИ как удобного лабораторного маркера, характеризующего тяжесть инфекционного процесса.

Ключевые слова

сердечно-сосудистые заболевания, воспалительный статус, COVID-19, SARS-CoV-2, нейтрофильно-лейкоцитарный индекс, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз

Полный текст

COVID-19 – инфекционное заболевание, вызванное одноцепочечным РНК-содержащим вирусом SARS-CoV-2, характеризующееся высокой степенью контагиозности, вероятностью развития нарушений функций органов и систем – острой дыхательной недостаточности, острого респираторного дистресс-синдрома, полиорганных поражений и других тяжелых осложнений [1, 2]. Повреждение эндотелиальных клеток, возникающее при инициации вируса, приводит к эндотелиальной дисфункции с рекрутированием иммунных клеток, вызывая дальнейшую иммунную активацию [3, 4]. Установлено наличие связи между тяжелыми и летальными случаями COVID-19 и значительным увеличением количества лейкоцитов, маркеров дисфункции печени и почек, мочевины крови, креатинина, C-реактивного белка, лактатдегидрогеназы, D-димера, кальпротектина и интерлейкина 6 (ИЛ-6), а также низким количеством лимфоцитов и тромбоцитов [5, 6]. Гипервоспалительная реакция в ответ на SARS-CoV-2 приводит к быстрому утяжелению течения заболевания и худшим исходам у пациентов с COVID-19 в критическом состоянии [7, 8]. Воспалительный статус определяют по повышенным значениям ИЛ-1, ИЛ-8, C-реактивного белка, биохимических и клеточных показателей периферической крови, в том числе количества нейтрофилов к лимфоцитам, тромбоцитов к лимфоцитам, лимфоцитов к моноцитам [9–12].

Тяжелое течение COVID-19 ассоциировано с наличием у пациентов сахарного диабета 2-го типа, артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца (ИБС) и другой кардиальной патологии [13, 14]. В свою очередь, гипоксемия и гемодинамические нарушения, возникающие при COVID-19, способствуют повреждению миокарда, нарушению микроциркуляции и развитию тромбозов, что утяжеляет течение сопутствующей патологии [15–17]. По некоторым данным, повышение в биохимическом анализе крови уровня маркеров повреждения как миокарда, так и воспаления выступает предиктором летального исхода у пациентов с COVID-19 [18, 19].

Роль воспалительных маркеров у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями изучена хорошо, установлено наличие тесной связи между ними. К гематологическим воспалительным индексам относится и нейтрофильно-лейкоцитарный (НЛИ), рассчитываемый путем деления абсолютного количества нейтрофилов на абсолютное количество лимфоцитов в периферической крови [11, 12]. НЛИ – независимый прогностический фактор неблагоприятного исхода заболевания при стабильной ИБС, а также смертности у больных с острыми коронарными синдромами. Повышение значений НЛИ ассоциируется с увеличением частоты декомпенсированной сердечной недостаточности и смертности в долгосрочном периоде [20, 21]. У пациентов с разными онкологическими заболеваниями, включая рак пищевода, желудка, молочной железы, высокий НЛИ, определенный на этапе до лечения, был предиктором общей выживаемости [22, 23].

Цель настоящего исследования – оценить клиническую значимость НЛИ у стационарных пациентов с диагностированным COVID-19 в зависимости от сопутствующей кардиальной патологии.

Материал и методы

Проведен ретроспективный анализ данных медицинской документации (историй болезни) взрослых пациентов, поступивших в 2020–2022 гг. в клиники военно-полевой терапии и инфекционных болезней Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова с диагнозом «новая коронавирусная инфекция» (код Международной классификации болезней 10-го пересмотра U07.1).

Критериями включения были возраст более 18 лет, положительный результат теста полимеразной цепной реакции на SARS-CoV-2, наличие результатов компьютерной томографии (КТ) при поступлении (для определения объема поражения легких). Критериями исключения служили записи в медицинских картах стационарного больного об онкогематологическом заболевании любой стадии, беременности, лактации, тяжелых нарушениях функций печени и почек, летальном исходе в течение прохождения терапии.

Оценивали клинико-анамнестические характеристики пациентов, включая наличие в анамнезе ранее диагностированной кардиальной патологии: гипертонической болезни, ИБС, атеросклеротического кардиосклероза и сердечной недостаточности. Объем поражения легких определяли по результатам КТ при поступлении в лечебные учреждения. Всем пациентам рассчитывали НЛИ как отношение абсолютного количества нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови. Определение количества нейтрофилов и лейкоцитов, необходимых для расчета НЛИ, проводилось на аппарате ELite 3 (Чехия) на этапе до лечения.

В общую группу исследования вошли 226 пациентов. Подгрупповой анализ проводили в зависимости от объема поражения легких (КТ-1 – для объема поражения до 25%, КТ-2 – до 50%, КТ-3 – до 75% и КТ-4 – для пациентов с объемом поражения легочной ткани более 75%), наличия дыхательной недостаточности, кардиальной патологии.

Проведение исследования одобрено независимым этическим комитетом при Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург (протокол № 274 от 24.01.2023). Информированное согласие на обследование и лечение было получено от всех пациентов.

Статистический анализ осуществляли с использованием программы StatTech v.3.0.6 (разработчик – ООО «Статтех», Россия). Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Колмогорова – Смирнова. В случае отсутствия нормального распределения количественные данные описывались с помощью медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей (Q1–Q3). Категориальные данные описывались с указанием абсолютных значений и процентных долей. Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполняли с помощью U-критерия Манна – Уитни; трех и более групп – критерия Краскела – Уоллиса; апостериорные сравнения выполнялись с использованием критерия Данна с поправкой Холма.

Результаты

Среди 226 пациентов, данные которых включены в анализ, мужчин было 81,4% (n = 184), женщин – 18,6% (n = 42). Медиана возраста составила 50,0 (42,0–63,0) года.

В общей группе исследования медиана НЛИ равнялась 2,6 (1,57–4,47). Минимальное значение НЛИ было 0, максимальное – 115.

Как видно из данных таблицы, получены статистически значимые различия НЛИ у пациентов в зависимости от объема поражения легочной ткани, наличия гипертонической болезни, ИБС, атеросклеротического кардиосклероза и выраженности сердечной недостаточности. Чем больше был объем поражения легких, тем более высокий НЛИ определялся. У пациентов с более высокими значениями НЛИ мы можем предполагать наличие более выраженной дыхательной недостаточности. На фоне подтвержденной новой коронавирусной инфекции у пациентов с гипертонической болезнью НЛИ был выше, чем у пациентов, не страдающих этим заболеванием. У пациентов с более поздними стадиями гипертонической болезни величина НЛИ была больше. В случае наличия ИБС НЛИ был выше, чем у пациентов без ИБС. У пациентов с ранее выявленным (по данным представленной медицинской документации) атеросклеротическим кардиосклерозом НЛИ был больше, чем у больных без атеросклеротического кардиосклероза. То же наблюдали и при хронической сердечной недостаточности.

Величина нейтрофильно-лейкоцитарного индекса у различных групп стационарных пациентов с новой коронавирусной инфекцией до лечения

Показатель	Категория	НЛИ			Значение p
Показатель	Категория	Me	Q1–Q3	n	Значение p
Объем поражения легких (по результатам КТ)	Отсутствие	2,56	1,56–3,66	64	0,009 p_{4-я степень} – 1-я степень = 0,039
	1-я степень	2,24	1,44–3,91	72
	2-я степень	2,66	1,54–4,83	54
	3-я степень	3,00	2,04–5,61	28
	4-я степень	8,93	3,17–11,04	8
Дыхательная недостаточность	Отсутствие	2,51	1,55–3,85	198	< 0,001 p_{1-я степень} – отсутствие = 0,011 p_{2-я степень} – отсутствие = 0,011
	1-я степень	4,18	2,97–8,74	20
	2-я степень	10,43	7,86–12,89	6
	3-я степень	18,59	10,82–26,37	2
Гипертоническая болезнь	Отсутствие	1,95	1,42–3,62	94	< 0,001 p_{3-я стадия}– отсутствие < 0,001
	I стадия	2,68	1,99–5,01	19
	II стадия	2,88	1,91–5,28	36
	III стадия	4,63	2,97–6,10	77
Ишемическая болезнь сердца	Отсутствие	2,47	1,47–3,66	149	< 0,001
Ишемическая болезнь сердца	Наличие	3,55	2,08–5,42	77	< 0,001
Атеросклеротический кардиосклероз	Отсутствие	2,50	1,46–3,79	144	0,001
Атеросклеротический кардиосклероз	Наличие	3,53	2,09–5,36	82	0,001
Хроническая сердечная недостаточность	Отсутствие	2,52	1,51–4,10	149	0,040
	I стадия	3,19	2,35–4,50	44
	IIA стадия	4,78	2,06–6,10	31
	IIB стадия	4,42	4,03–4,80	2

КТ – компьютерная томография, НЛИ – нейтрофильно-лейкоцитарный индекс

В целом НЛИ у госпитализированных больных COVID-19 с кардиальной патологией (вне зависимости от нозологии) был статистически значимо выше, чем аналогичный показатель у таких же пациентов, но без ранее диагностированных сердечно-сосудистых заболеваний (рисунок).

Нейтрофильно-лейкоцитарный индекс (НЛИ) в зависимости от наличия ранее диагностированной кардиальной патологии; p < 0,001 (U-критерий Манна – Уитни)

Обсуждение

В данном исследовании мы показали вклад кардиальной патологии в развитие гипервоспалительной реакции при COVID-19.

К настоящему времени опубликован ряд исследований, посвященных изучению НЛИ у пациентов с COVID-19 [24], а также при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях [25]. В связи со способностью вируса SARS-CoV-2 проникать в лимфатические органы и изменять уровень воспалительных цитокинов (что может приводить к апоптозу лимфоцитов), у больных с тяжелым течением COVID-19 регистрируют низкое количество лимфоцитов и увеличенное количество нейтрофилов, то есть повышение НЛИ [5]. Это свидетельствует о нарушении адаптационных механизмов организма и избыточной воспалительной реакции, вследствие которой поражается легочная ткань и развивается дыхательная недостаточность. Таким образом, повышение НЛИ указывает на неблагоприятное течение новой коронавирусной инфекции.

Причиной ухудшения течения коронавирусной инфекции у пациентов с кардиальной патологией может быть исходная гиперактивация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, характерная для пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями с повышенной экспрессией рецепторов ангиотензинпревращающего фермента-2, служащими входными воротами инфекции в клетку. Высвобождение воспалительных цитокинов приводит к нарушению функции миокарда путем прямого повреждения, что, в свою очередь, взаимно утяжеляет течение как новой коронавирусной инфекции, так и заболеваний сердечно-сосудистой системы. В целом мы можем предполагать, что исходно высокие показатели НЛИ при COVID-19 также оказывают влияние на течение сердечно-сосудистой патологии в дальнейшем, однако эта гипотеза не проверялась в данной работе.

Использование НЛИ, по нашему мнению, перспективно, поскольку измерение не является затратным и длительным по времени. НЛИ в качестве легкодоступного лабораторного маркера может применяться врачами первичного звена на уровне поликлинической помощи и приемного отделения стационаров [26, 27].

К ограничениям настоящего исследования следует отнести его ретроспективный характер, а также установление наличия сердечно-сосудистой патологии по данным анамнеза заболевания пациентов и медицинской документации. Ограничением выступает и отсутствие в исследовании пациентов, проходивших лечение амбулаторно, что исключает из выборки бессимптомное и легкое течение COVID-19, а также исключение из анализа пациентов, заболевание которых закончилось летальным исходом.

Заключение

Результаты нашего исследования показали, что чем выше был НЛИ у пациента с COVID-19 на момент поступления в стационар, тем больший объем поражения легких определялся по данным КТ. Установлена также взаимосвязь между величиной НЛИ и выраженностью дыхательной недостаточности. При этом у пациентов с кардиальной патологией в целом и для каждого ее варианта в отдельности отмечены более высокие показатели НЛИ по сравнению с пациентами без диагностированных ранее сердечно-сосудистых заболеваний. Полученные данные подтверждают вклад сердечно-сосудистых заболеваний в течение COVID-19 и клиническое значение НЛИ как удобного лабораторного маркера, характеризующего тяжесть инфекционного процесса.

Дополнительная информация

Финансирование

Работа проведена без привлечения дополнительного финансирования со стороны третьих лиц.

Конфликт интересов

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

Участие авторов

Р.И. Литвиненко – дизайн клинической части исследования, анализ и интерпретация результатов, написание и редактирование текста; Р.Т. Велибеков – сбор и обработка материала, анализ и интерпретация результатов исследования, написание текста, статистическая обработка результатов; С.В. Гайдук – концепция и дизайн статьи, редактирование текста, утверждение итогового варианта текста рукописи; К.В. Жданов – концепция и дизайн статьи, редактирование текста; Д.П. Нарольская – сбор и обработка материала, анализ и интерпретация результатов исследования. Все авторы прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией, согласны нести ответственность за все аспекты работы и гарантируют, что ими надлежащим образом были рассмотрены и решены вопросы, связанные с точностью и добросовестностью всех частей работы.