Курение как один из предикторов тяжести состояния пациентов, страдающих новой коронавирусной инфекцией

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Новая коронавирусная инфекция (COVID-19) — инфекционное заболевание, вызванное инфицированием клеток организма одноцепочечным рибонуклеиновокислотным вирусом SARS-CoV-2, обладающее высокой степенью контагиозности, вероятностью развития нарушений функции систем органов — острой дыхательной недостаточности, острого респираторного дистресс-синдрома, полиорганных поражений и других тяжелых осложнений.

Во время пандемии COVID-19 проблема курения табака и риска развития острой респираторной инфекции вновь становится актуальной. Большая часть международного внимания к профилактике и прекращению употребления табака сосредоточена на неинфекционных смертях, связанных с дыхательными, сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями. В период пандемии риск осложнений течения COVID-19 на фоне курения является предметом особого наблюдения во всем мире [1].

В 2018 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщала о распространенности курения среди людей старше 15 лет на уровне 28,3% (40,9% — для мужчин, 15,7% — для женщин). В 2016 г. Росстат провел выборочную оценку поведенческих факторов населения: больше четверти взрослых россиян ежедневно потребляла табак (26,1%) [2]. Согласно проведенным ВОЗ исследованиям, к 2025 г. распространенность курения в Российской Федерации составит 20% для женщин и 54% для мужчин [3].

Несмотря на то, что основные осложнения COVID-19 связаны с дыхательной системой, распространенность курильщиков среди госпитализированных пациентов, страдающих COVID-19, неизменно ниже, чем распространенность курильщиков среди населения [4]. Тем не менее, согласно ВОЗ, курильщики в большей степени расположены к развитию тяжелых форм COVID-19 [5, 6].

В ранних наблюдениях китайских исследователей показано, что COVID-19 наносит удар по системам кровообращения и дыхания, а курение, которое повышает риск респираторных инфекций, хронической обструктивной болезни легких, сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета, ослабляет иммунную систему, делает пациентов более уязвимыми в отношении COVID-19, усугубляет тяжесть течения болезни и ухудшают прогноз [7, 8].

Табачный дым представляет собой сложную смесь из более чем 5000 химических веществ, в том числе канцерогенов и токсинов, и является одним из основных источников воздействия химически опосредованных заболеваний. Курение является одним из факторов риска развития и обострения множественных респираторных заболеваний, в том числе инфекционных [9, 10], почти вдвое увеличивает риск заражения туберкулезом из-за нарушения иммунной функции, влияет на реакцию макрофагов и цитокинов. Курение также является независимым фактором риска внебольничной пневмонии из-за нарушения восстановления респираторного эпителия и снижения выведения бактерий из дыхательных путей. Точно так же риск инфицирования пневмококковой, легионеллезной и микоплазменной пневмонией у курильщиков примерно в 3–5 раз выше [11–13].

Воздействие табачного дыма приводит к инфильтрации воспалительных клеток в слизистую, подслизистую и железистую ткани, гиперплазию бокаловидных клеток, что вызывает избыточное производство слизи, замедляет восстановление тканей, утолщает стенки дыхательных путей, вызывает эмфизему легких и нарушает их вентиляционную функцию [11, 14]. Поскольку альвеолярные клетки II типа и эпителиальные клетки бронхов и трахеи являются основным источником экспрессии ангиотензинпревращающего фермента 2 (АПФ2) в легких, это объясняет повышение данного фермента в легких курильщиков. Проведенный метаанализ показал, что постоянное курение увеличивает экспрессию легочного АПФ2 в организме курильщиков на 25% по сравнению с некурящими обследуемыми [4, 11, 15].

В настоящее время единственными экспериментально подтвержденными рецепторами к новой коронавирусной инфекции являются рецепторы АПФ2. На поверхности вируса SARS-CoV-2 был обнаружен S-белок, при помощи которого он прикрепляется к рецепторам АПФ2, и тем самым происходит инфицирование [16].

В исследовании W. Liu et al. [17] 78 пациентов, инфицированных вирусом SARS-Cov-2, были разделены на 2 группы: улучшения и ухудшения течения заболевания (через 2 недели после госпитализации). Доля курящих пациентов в анамнезе была достоверно выше в группе ухудшения, чем в группе улучшения течения заболевания: 27,3 против 3% (χ = 9,291, p = 0,018). Наличие фактора курения в анамнезе в 14 раз увеличивало вероятность повышения тяжести течения заболевания у инфицированных SARS-Cov-2 с отношением шансов (ОШ) = 14,28; 95% доверительным интервалом (ДИ): 1,58–25 (р = 0,018) [18].

V.K. Kashyap, A. Dhasmana, A. Massey [19] выявили тесную взаимосвязь между курением, тяжестью заболевания и смертью от COVID-19. Авторы также утверждают, что риск тяжелой формы COVID-19 у курильщиков почти удваивается.

Ретроспективное когортное исследование, которое было проведено на 115 пациентах COVID-19, госпитализированных в три больницы в Ухане (Китай) в период с 30 декабря 2020 г. по 15 января 2021 г. показало, что большинство курящих пациентов в анамнезе демонстрировали быстрое ухудшение состояния здоровья во время их поступления по сравнению с некурящими (27 против 3%, р = 0,018), что подтверждает гипотезу пагубного влияния курения на прогноз течения COVID-19 [12, 16, 17].

E. Williamson, A.J. Walker, K.J. Bhaskaran [20], авторы когортного исследования, проведенного в Великобритании, сообщили о повышенном риске смерти от COVID-19 в больнице у бывших курильщиков по сравнению с никогда не курящими с поправкой на возраст и пол. Эта связь оказалась значимой даже после корректировки на дополнительные факторы риска, такие как индекс массы тела, хронические респираторные заболевания, диабет, гипертония и хронические болезни сердца.

Однако у врачей и исследователей вызывал сомнение тот факт, что доля курящих среди госпитализированных пациентов была относительно низкой по сравнению с распространенностью курения в популяции. Например, в 10 исследованиях, проведенных в Китае, частота курения среди госпитализированных пациентов варьировала от 3,8 до 14,6%, тогда как среди китайского населения она составляет 27,7%. Низкая распространенность курения среди госпитализированных пациентов наблюдалась также в Южной Корее и Соединенных Штатах Америки (США) [21]. Опубликованный метаанализ, основанный на расчете числа курящих пациентов, прибывших в инфекционный стационар, говорит о следующем: из общего числа 7162 пациента в США только 1,3% были курильщиками. Низкая распространенность курения также наблюдалась среди госпитализированных в неинфекционные отделения (2,1%) и отделения интенсивной терапии (1,1%), в то время как распространенность курения среди населения в США составляет 13,8% [22].

До сих пор остаются неизвестными причины столь низкой госпитализации курильщиков, болеющих COVID-19. Учитывая чрезвычайную ситуацию, связанную с пандемией, возможно, статус курения пациентов не был точно зарегистрирован во время сбора анамнеза. Некоторые пациенты могли не сообщить о своем статусе курения. Также возможно, что некоторые пациенты могли находиться в критическом состоянии во время госпитализации, что ухудшило их коммуникативные возможности и способность сообщить о своем статусе курения. По данным ряда авторов [23–28], никотин взаимодействует с альфа-7 никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами на поверхности иммунных клеток, таких как макрофаги, а также T- и B-лимфоциты, и вызывает местный иммуносупрессивный эффект, модулируя врожденные и адаптивные иммунные реакции, снижая синтез провоспалительных цитокинов. Возможно, данный механизм способствует развитию стертой клинической картины заболевания, тем самым снижая обращаемость больных за медицинской помощью и, в итоге, их госпитализацию.

Цель исследования — оценить взаимосвязь между курением и объемом поражения легких по данным компьютерной томографии (КТ) органов грудной клетки у пациентов, страдающих новой коронавирусной инфекцией.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обследованы 1124 пациента (520 мужчин и 604 женщин) в возрасте от 27 до 84 лет (средний возраст 55,7 ± 13 лет) с подтвержденной инфекцией SARS-CoV-2, госпитализированных во временный инфекционный госпиталь для лечения пациентов, страдающих COVID-19 и внебольничной пневмонией, в парке «Патриот» Одинцовского округа Московской области, из них 66 (31 мужчина и 35 женщин) являлись курильщиками.

Статистический анализ проводился с использованием программы StatTech v. 2.2.0 (разработчик — общество с ограниченной ответственностью «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, выполнялось с помощью U-критерия Манна — Уитни. Направление и теснота корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивались с помощью коэффициента ранговой корреляции Пирсона (при нормальном распределении сопоставляемых показателей). Прогностическая модель, характеризующая зависимость количественной переменной от факторов, разрабатывалась с помощью линейной регрессии. Для оценки диагностической значимости количественных признаков при прогнозировании определенного исхода применялся анализ чувствительности модели к разным порогам классификации, так называемый анализ ROC-кривых (Receiver Operator Characteristic). Разделяющее значение количественного признака в точке cut-off определялось по наивысшему значению индекса Юдена.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

По данным КТ у всех обследуемых медиана поражения легких составила 29%. Минимальное и максимальное поражение легких составило 8 и 60% соответственно. По степени поражения легких преобладали пациенты со 2-й степенью (КТ-2) — 732 (65,1%) человека, у 388 (34,5%) пациентов была 1-я степень поражения легких (КТ-1) и у 4 (0,4%) человек — 3-я степень (КТ-3). При этом больший объем поражения легочной ткани наблюдался у курящих пациентов по сравнению с не курящими (Ме = 32%; Q₁–Q₃ = 23–39% и Ме = 29%; Q₁–Q₃ =20– 37% соответственно; p = 0,028). Среди курильщиков у 22 (33,3%) была 1-я степень поражения легких (КТ-1) и у 44 (66,7%) — 2-я степень поражения легких (КТ-2).

Медиана возраста курящих пациентов составила 56 лет с вариацией от 46 до 68 лет. Минимальный и максимальный возраст составил 29 и 82 года. Медиана поражения легких составила 32% с вариацией от 23 до 39%. Минимальное и максимальное поражение легких составило 10 и 40% соответственно. Медиана количества выкуриваемых сигарет в день составила 10 штук с вариацией от 10 до 20. Минимальное и максимальное количество выкуриваемых сигарет в день составляло от 1 до 40 соответственно. Медиана индекса курильщика составила 14 с вариацией от 8 до 26. Минимальный и максимальный индекс курильщика составил 0 и 100 усл. ед. соответственно (табл. 1).

 

Таблица 1. Распределение курящих пациентов по возрасту, объему поражения легких, стажу курения, количеству выкуриваемых сигарет и индексу курильщика

Table 1. Smoking patients’ distribution of by age, lung lesion volume, smoking experience, number of cigarettes smoked and smoker index

Показатель	Me	Q₁–Q₃	Мin	Мax
Возраст, лет	56	46–68	29	82
Поражение легких, %	32	23–39	10	49
Стаж курения, лет	27	16–37	2	60
Количество выкуриваемых сигарет в день	10	10–20	1	40
Индекс курильщика, усл. ед.	14	8–26	0	100

 

Между стажем курения и объемом поражения легких выявлена умеренная корреляционная связь (табл. 2).

 

Таблица 2. Результаты корреляционного анализа между показателями курения и объема поражения легких

Table 2. Correlation analysis results between smoking rates and lung lesion volume

Показатель	ρ	Теснота связи по шкале Чеддока	p
Стаж курения	0,483	Умеренная	< 0,001
Количество выкуриваемых сигарет в день	0,029	Нет связи	0,818
Индекс курильщика	0,269	Слабая	0,029

 

Наблюдаемая зависимость поражения легких от стажа курения описывается уравнением парной линейной регрессии: Y_{поражение легких} = 0,309 × X_{стаж курения} + 22,917. При увеличении стажа курения на 1 полный год следует ожидать увеличение поражения легких на 0,309%. Полученная модель объясняет 18,6% наблюдаемой дисперсии поражения легких (рис. 1).

 

Рис. 1. Регрессионная функция, характеризующая зависимость поражения легких от стажа курения

Fig. 1. Regression function characterizing the dependence of lung damage on smoking experience

 

Наблюдаемая зависимость поражения легких от индекса курильщика описывается уравнением парной линейной регрессии: Y_{поражение легких} = 0,13 × X_{индекс курильщика} + + 29,081. При увеличении индекса курильщика на 1 полный год следует ожидать увеличение поражения легких на 0,13%. Полученная модель объясняет 4,8% наблюдаемой дисперсии поражения легких (рис. 2).

 

Рис. 2. Регрессионная функция, характеризующая зависимость поражения легких от индекса курильщика

Fig. 2. Regression function characterizing the dependence of lung damage on the smoker's index

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По данным компьютерной томографии органов грудной клетки статистически значимой разницы по объему поражения легких между курящими и не курящими пациентами не получено. При этом имело место увеличение объема поражения легочной ткани в зависимости от стажа курения. По-видимому, это обусловлено формированием на фоне длительного курения необратимых изменений в легочной ткани. Между стажем курением и объемом поражения легких у пациентов, страдающих новой коронавирусной инфекцией, выявлена умеренная корреляционная связь. Установлено, что при увеличении стажа курения на 1 полный год следует ожидать увеличение поражения легких на 0,309%. По-видимому, это обусловлено формированием на фоне длительного курения необратимых изменений в легочной ткани, создающих благоприятные условия для размножения вируса. При этом не получено статистически значимой разницы по количеству выкуриваемых в день сигарет и индексу курильщика. Вместе с тем исследования J. Wang, Q. Luo, R. Chen, et al. [29] свидетельствуют о том, что в легких курильщиков заметно повышается экспрессия АПФ2, в результате чего вероятность инфицирования SARS-CoV-2 увеличивается. Т.И. Миннуллин, А.В. Степанов, С.В. Чепур, и др. [30], Zhang W., Lin H., Zou M., et al. [31] указывают на способность никотина подавлять синтез провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин 6, 10 и фактор некроза опухолей, а также снижать выраженность клинических проявлений и вероятность цитокинового шторма, что может быть одной из причин меньшей потребности в стационарном лечении данной группы больных.

Об авторах

Алексей Анатольевич Михайлов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: auri8@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5656-2764
SPIN-код: 3957-6107

адъюнкт

Россия, Санкт-Петербург

Руслан Техранович Велибеков

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: mr.ruslan.velibekov@gmail.com
SPIN-код: 5406-2909

курсант

Россия, Санкт-Петербург

Федор Михайлович Ивашиненко

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: fedoremissaria@gmail.com
SPIN-код: 5894-3296

курсант

Россия, Санкт-Петербург

Руслан Игоревич Литвиненко

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: litvius@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8435-9958
SPIN-код: 8981-4000

кандидат медицинских наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы