Серповидно-клеточная характеристика и потенциальный риск тяжелой коронавирусной болезни 2019 - мини-обзор

Mayowa Osundiji, Отдел клинической и метаболической генетики, Госпиталь для больных детей, 555 University Avenue, Университет Торонто, Торонто, ON M5G1X8, Канада.

Фонд NHS в центральном и северо-западном Лондоне, Kingswood Center, Лондон, Великобритания

Отделение клинической и метаболической генетики, Госпиталь для больных детей, Университет Торонто, Торонто, Онтарио, Канада

Переписка

Mayowa Osundiji, Отдел клинической и метаболической генетики, Госпиталь для больных детей, 555 University Avenue, Университет Торонто, Торонто, ON M5G1X8, Канада.

Абстрактный

Пандемия коронавирусного заболевания 2019 (COVID-19) - быстро развивающаяся проблема общественного здравоохранения. Тяжесть случаев COVID-19, о которых сообщалось до настоящего времени, сильно варьировалась от бессимптомной до тяжелой пневмонии и тромбоэмболии с последующей летальностью. Лучшее понимание факторов риска неблагоприятных клинических исходов может пролить свет на новые персонализированные подходы к оптимизации клинической помощи уязвимым группам населения. Новые тенденции в Соединенных Штатах предполагают, возможно, более высокий уровень смертности от COVID-19 среди афроамериканцев, хотя подробные данные эпидемиологического исследования еще не получены. Серповидно-клеточная анемия (ВСС) непропорционально поражает чернокожих / афроамериканцев в Соединенных Штатах, а также их предков из Африки к югу от Сахары, Западного полушария (Южная Америка, Карибский бассейн и Центральная Америка) и некоторых стран Средиземноморья.Несущая частота SCD высока среди афроамериканцев. В этой статье подчеркиваются предполагаемые риски, которые могут быть связаны с пневмонией COVID-19 при серповидно-клеточном признаке, а также потенциальные возможности для индивидуального медицинского обслуживания в растущую эру персонализированной медицины.

1. ВВЕДЕНИЕ

После появления коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19) в Ухане (Китай) примерно в декабре 2019 года 1 инфекция превратилась в пандемию, уничтожившую более трехсот тысяч человек во всем мире. 2 Тяжесть случаев COVID-19, о которых сообщалось до настоящего времени, сильно варьировалась от бессимптомной до тяжелой пневмонии и тромбоэмболии, сопровождавшейся явной дыхательной недостаточностью с последующей летальностью. 3-5 По мере того, как пандемия COVID-19 продолжает развиваться, потенциальные факторы риска, которые могут предрасполагать людей к летальному исходу, становятся все более актуальными. В настоящее время ведутся эпидемиологические исследования и обсуждения групп и этнических групп, потенциально подверженных риску. 6, 7 Более глубокое понимание факторов риска, а также клинического течения тяжелой формы COVID-19 может пролить свет на новые персонализированные подходы к оптимизации клинической помощи и результатов.

Новые тенденции в Соединенных Штатах предполагают, возможно, более высокий уровень смертности от COVID-19 среди афроамериканцев, 8, 9, хотя данные эпидемиологического исследования с адекватным знаменателем 10 по всем направлениям еще не получены. Нет сомнений в том, что социально-экономические детерминанты здоровья играют решающую роль в неравенстве в отношении здоровья и траектории заболевания. 11 Тем не менее, взаимодействие генетических факторов и факторов окружающей среды вносит свой вклад в общие клинические исходы при значительном бремени болезней человека. 12-17 Серповидноклеточная анемия (ВСС) непропорционально поражает чернокожих / афроамериканцев в Соединенных Штатах, а также их предков из Африки к югу от Сахары, Западного полушария (Южная Америка, Карибский бассейн и Центральная Америка) и некоторых стран Средиземноморья. 18-20 Все больше данных свидетельствует о том, что пневмония COVID-19 может вызывать острый грудной синдром (ОКС),потенциально опасное для жизни осложнение ВСС. 21-23 Эти наблюдения поднимают вопросы о потенциальном влиянии осложнений, связанных с ВСС, например тромбоэмболии, на тяжесть COVID-19. Все больше данных свидетельствует о более высоком риске венозной тромбоэмболии при COVID-19, 3-5, что требует постоянного рассмотрения и потенциального применения профилактических антикоагулянтов 24 и терапевтического тромболизиса. 25

Серповидноклеточная черта, являющаяся носителем аутосомно-рецессивного генетического заболевания, часто воспринимается как относительно доброкачественное заболевание; однако это остается спорным. 26-30 Условия повышенной потребности в кислороде могут вызывать серповидные осложнения у гетерозигот. 31-44 COVID-19 вызывает тяжелую пневмонию у лиц из группы риска, что приводит к повышенной потребности в кислороде. Тем не менее, идея о том, что пневмония, связанная с COVID-19, может привести к плохим клиническим результатам в отношении серповидно-клеточного признака, если его не распознать, обсуждается меньше. В этом мини-обзоре освещаются предполагаемые риски тяжелой формы COVID-19 при ВСС и серповидно-клеточном синдроме, с акцентом на риски, связанные с гетерозиготным состоянием.

2 ЭПИДЕМИОЛОГИЯ И МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ПАТОГЕНЕЗ СЕРПОВЫХ КЛЕТОК

Серповидно-клеточная анемия поражает около 300 миллионов человек во всем мире. 45 Благодаря своему защитному эффекту от тяжелой малярии серповидно-клеточный признак дает эволюционное преимущество в выживании. 46 Наибольшая распространенность серповидноклеточной анемии наблюдается в Африке и среди лиц африканского происхождения во всем мире. 18, 47 В Соединенных Штатах национальные оценки распространенности серповидно-клеточного признака по данным скрининга новорожденных предполагают около 1,5% при примерно 8% распространенности среди афроамериканцев, то есть почти у 3 миллионов человек. 48 Около 1–3% европейского населения несет мутацию гена гемоглобинопатии, особенно серповидно-клеточного признака. 49-52 Примерно 5% людей в мире несут значительный вариант гена гемоглобина.52 Недавняя глобальная метаоценка распространенности ВСС при рождении составила примерно 112 на 100 000 живорождений, что примерно в 10 раз выше показателя распространенности рождений в Африке, 1125 на 100 000. 18, 47

Будучи гетерозиготным состоянием, красные кровяные тельца с серповидно-клеточным признаком имеют одну копию нормального взрослого гемоглобина (Hb), обозначенную как HbA, и одну копию мутантного Hb (HbS), что приводит к Hb генотипу HbAS. 53 HbS является результатом миссенс-мутации, вызывающей замену аминокислот, при которой валин заменяет глутаминовую кислоту в 6-м кодоне β-цепи. 54, 55 Присутствие HbA ослабляет фенотип HbS, снижая вероятность образования полимера; следовательно, нормальные гематологические параметры наблюдаются у большинства людей с серповидно-клеточным признаком. 54 Тем не менее, совокупные данные свидетельствуют о том, что гипоксия может вызывать серповидные осложнения, такие как инфаркт селезенки, тромбоэмболия, папиллярный некроз, рабдомиолиз при физической нагрузке и смерть по серповидно-клеточному признаку. 26, 31-40, 43, 44

ПНЕВМОНИЯ COVID-19 при SCD: ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЗНАЧЕНИЕ С КЛЕТОЧНЫМ СЕРПОМ

По состоянию на 16 мая 2020 года в клинической научной литературе, индексируемой в PubMed, было зарегистрировано 15 пациентов с SCD с COVID-19. 56 Эти исследования суммированы в таблице 1. Beerkens et al 57 описали первый задокументированный случай пациента с внезапной сердечной смертью, у которого развился ОКС на фоне COVID-19. Индексный случай был на поддерживающей терапии гидроксимочевиной по поводу ВСС. Первоначально он начал принимать гидроксихлорохин от тяжелой пневмонии COVID-19. Позже у него развился ОКС, потребовавший срочного обменного переливания эритроцитов. Нур и др. [58] наблюдали ОКС у двух пациентов с ВСС, поступивших с ЛОС. Впоследствии серия случаев, проведенная Хуссейном и его коллегами, продемонстрировала более мягкое течение COVID-19 у четырех пациентов с ВСС, которым, казалось, помогли ранняя стратификация риска и начало лечения. 59 В более крупной серии случаев из 10 пациентов с ВСС описаны 6 подтвержденных случаев COVID-19,один из которых был смертельным. 23 Имеются два независимых отчета о случаях заболевания пациентов с тяжелой формой COVID-19, которые хорошо ответили на тоцилизумаб. 21, 22 Набор данных о COVID-19 у пациентов с ВСС продолжает развиваться.

Справка Возраст (лет) / Пол (М / Ж), если известен Осложнения ВСС при COVID-19 Основное лечение Сообщенный результат

Биркенс и др. 57	21 / М	ЛОС, ACS	Обменное переливание эритроцитов (эритроцитов)	Благоприятный
Нур и др. 58	24 / мес.	ЛОС, ACS	Кислородная и опиоидная терапия	Благоприятный
Нур и др. 58	20 / F	ЛОС	Опиоидная терапия	Благоприятный
Де Луна и др. 21	45 / М	ACS	В / в тоцилизумаб, обменное переливание эритроцитов	Благоприятный
Хуссейн и др. 59	32 / М	ЛОС ,? ACS	Обменное переливание эритроцитов, интубация, реанимация	Благоприятный
Хуссейн и др. 59	37 / F	ЛОС	Внутривенные жидкости и опиоиды	Благоприятный
Хуссейн и др. 59	22 / F	Подозреваемый ACS	Цефтриаксон, опиоид внутривенно	Благоприятный
Хуссейн и др. 59	41 / М	ЛОС	Внутривенные жидкости и опиоиды	Благоприятный
Одивр и др. 22	16 / F	СКУД и ЧП	Неинвазивная вентиляция, обменное переливание эритроцитов, отделение интенсивной терапии	Благоприятный
aa Информация ограничена, статья находится в печати. Макклоски и др. 23	57 / неизвестно	Очень плохо	Паллиативное лечение	Фатальный
aa Информация ограничена, статья находится в печати. Макклоски и др. (5 дополнительных случаев) 23	Неизвестный диапазон	ЛОС	Кислородно-анальгетическая терапия	Благоприятный

• Сокращения: ACS, острый грудной синдром; F, Женский; ICU, отделение интенсивной терапии; IV, внутривенный; M, самец; PE - легочная эмболия; ЛОС, вазоокклюзионный кризис.
• Информация ограничена, статья находится в печати.

Хотя ОКС был зарегистрирован у нескольких пациентов с серповидно-клеточными признаками [60, 61], он, по-видимому, встречается чрезвычайно редко. Повышенный риск тромбоэмболии у носителей серповидноклеточной анемии, по-видимому, является более распознаваемым осложнением серпа у гетерозигот. 62-66 Риск гиперкоагуляции у носителей серповидноклеточных клеток является предметом активных исследований и дискуссий. 66-68 Проспективное исследование афроамериканцев продемонстрировало двукратное увеличение риска тромбоэмболии легочной артерии у носителей серповидно-клеточного признака. 63 Недавнее исследование продемонстрировало повышенный риск ишемического инсульта у лиц с серповидно-клеточными признаками и сопутствующей хронической болезнью почек. 69 Аналогичным образом, серповидно-клеточная анемия связана с повышенным риском ишемической болезни сердца у афроамериканских мужчин с хроническими заболеваниями почек.70 Потенциальный вклад связанных с тромбозом осложнений серповидно-клеточного признака в тяжесть COVID-19 требует дальнейших исследований, особенно из-за более высокого риска тромбоэмболии при COVID-19. 3-5

Хотя риск осложнений при ВСС, вызванных COVID-19, становится все более актуальным, потенциальный риск серповидно-клеточного признака требует рассмотрения, учитывая более широкую распространенность гетерозиготного состояния. Медицинские работники, вероятно, будут следить за осложнениями у пациентов с SCD с пневмонией COVID-19, в то время как люди с серповидно-клеточными признаками могут подвергаться повышенному риску нераспознанных осложнений, вызванных COVID-19, связанных с серпом. Публикация этих потенциальных осложнений у носителей может помочь поставщикам медицинских услуг включить серповидные осложнения в свой дифференциальный диагноз при оценке лиц, принадлежащих к этническим группам с высокой распространенностью серповидно-клеточных признаков. Это может облегчить быстрое распознавание лиц из группы риска и предоставление индивидуальной помощи, например: антикоагулянтная терапия, 3, 4 кислородная терапия,59 переливание крови, 57, 58 обменное переливание эритроцитов, 57, 71 или экстракорпоральная мембранная оксигенация 72-74 при необходимости. Людей, у которых есть серповидноклеточные признаки и которые знают о своем генотипе HbS, можно поощрять к самоидентификации при обращении к поставщикам медицинских услуг для оценки COVID-19. Повышение осведомленности общественности об осложнениях, связанных с серпом, также может побудить людей, которые знают о своем статусе носителя, на раннем этапе обратиться за медицинской помощью на COVID-19. Данные недавних пренатальных исследований показывают, что многие носители серповидноклеточных клеток могут не рассматривать ВСС как серьезное заболевание 75; следовательно, возможно, что люди с серповидно-клеточными признаками могут извлечь выгоду из повышения осведомленности об осложнениях, связанных с серпом, особенно во время пандемии COVID-19.71 или экстракорпоральной мембранной оксигенации 72-74 при необходимости. Людей, у которых есть серповидноклеточные признаки и которые знают о своем генотипе HbS, можно поощрять к самоидентификации при обращении к поставщикам медицинских услуг для оценки COVID-19. Повышение осведомленности общественности об осложнениях, связанных с серпом, также может побудить людей, которые знают о своем статусе носителя, на раннем этапе обратиться за медицинской помощью на COVID-19. Данные недавних пренатальных исследований показывают, что многие носители серповидноклеточных клеток могут не рассматривать ВСС как серьезное заболевание 75; следовательно, возможно, что люди, у которых есть серповидно-клеточные признаки, могут извлечь выгоду из повышения осведомленности об осложнениях, связанных с серпом, особенно во время пандемии COVID-19.71 или экстракорпоральной мембранной оксигенации 72-74 при необходимости. Людей, у которых есть серповидноклеточные признаки и которые знают о своем генотипе HbS, можно поощрять к самоидентификации при обращении к поставщикам медицинских услуг для оценки COVID-19. Повышение осведомленности общественности об осложнениях, связанных с серпом, также может побудить людей, которые знают о своем статусе носителя, на раннем этапе обратиться за медицинской помощью на COVID-19. Данные недавних пренатальных исследований показывают, что многие носители серповидноклеточных клеток могут не рассматривать ВСС как серьезное заболевание 75; следовательно, возможно, что люди с серповидно-клеточными признаками могут извлечь выгоду из повышения осведомленности об осложнениях, связанных с серпом, особенно во время пандемии COVID-19.Людей, у которых есть серповидноклеточные признаки и которые знают о своем генотипе HbS, можно поощрять к самоидентификации при обращении к поставщикам медицинских услуг для оценки COVID-19. Повышение осведомленности общественности об осложнениях, связанных с серпом, также может побудить людей, которые знают о своем статусе носителя, на раннем этапе обратиться за медицинской помощью на COVID-19. Данные недавних пренатальных исследований показывают, что многие носители серповидноклеточных клеток могут не рассматривать ВСС как серьезное заболевание 75; следовательно, возможно, что люди с серповидно-клеточными признаками могут извлечь выгоду из повышения осведомленности об осложнениях, связанных с серпом, особенно во время пандемии COVID-19.Людей, у которых есть серповидноклеточные признаки и которые знают о своем генотипе HbS, можно поощрять к самоидентификации при обращении к поставщикам медицинских услуг для оценки COVID-19. Повышение осведомленности общественности об осложнениях, связанных с серпом, также может побудить людей, которые знают о своем статусе носителя, как можно скорее обратиться за медицинской помощью на COVID-19. Данные недавних пренатальных исследований показывают, что многие носители серповидноклеточных клеток могут не рассматривать ВСС как серьезное заболевание 75; следовательно, возможно, что люди с серповидно-клеточными признаками могут извлечь выгоду из повышения осведомленности об осложнениях, связанных с серпом, особенно во время пандемии COVID-19.Повышение осведомленности общественности об осложнениях, связанных с серпом, также может побудить людей, которые знают о своем статусе носителя, на раннем этапе обратиться за медицинской помощью на COVID-19. Данные недавних пренатальных исследований показывают, что многие носители серповидноклеточных клеток могут не рассматривать ВСС как серьезное заболевание 75; следовательно, возможно, что люди с серповидно-клеточными признаками могут извлечь выгоду из повышения осведомленности об осложнениях, связанных с серпом, особенно во время пандемии COVID-19.Повышение осведомленности общественности об осложнениях, связанных с серпом, также может побудить людей, которые знают о своем статусе носителя, как можно скорее обратиться за медицинской помощью на COVID-19. Данные недавних пренатальных исследований показывают, что многие носители серповидноклеточных клеток могут не рассматривать ВСС как серьезное заболевание 75; следовательно, возможно, что люди с серповидно-клеточными признаками могут извлечь выгоду из повышения осведомленности об осложнениях, связанных с серпом, особенно во время пандемии COVID-19.

4. ВЫВОДЫ

Как подчеркивается в медицинской литературе, серповидно-клеточная анемия потенциально увеличивает риск (ы) гиперкоагуляции. 30, 63-66 Во время интеркуррентного COVID-19 это может привести к плохим клиническим результатам. По состоянию на 16 мая 2020 г. в клинической научной литературе не сообщалось о случаях COVID-19 с серповидно-клеточным признаком. 56 В этом мини-обзоре описываются предполагаемые риски для пациентов с COVID-19, которые могли оказаться носителями серповидных клеток. . Уместно признать, что до сих пор нет доказательств причинно-следственной связи для предполагаемой связи между серповидно-клеточным признаком и COVID-19. Хотя всегда есть ограничение на возможность обобщения риска,Повышение осведомленности о потенциальном риске серповидных осложнений у носителей может привести к снижению заболеваемости и, возможно, смертности среди уязвимых сообществ в условиях развивающейся пандемии COVID-19.

Высокая распространенность серповидно-клеточного синдрома среди афроамериканцев поднимает фундаментальные клинические научные вопросы о потенциальной роли генотипа гемоглобина в тяжести COVID-19 с учетом тенденций смертности. Генетические факторы, предрасполагающие людей к повышенному риску смерти от COVID-19, продолжают оставаться предметом активных исследований. В дополнение к генам и путям, которые непосредственно нацелены на COVID-19, генотип гемоглобина может быть менее очевидным маркером риска серьезности COVID-19. Для определения потенциальных рисков рекомендуется дальнейший молекулярно-эпидемиологический анализ течения заболевания COVID-19 и генотипа гемоглобина у афроамериканцев. Учитывая распространенность среди афроамериканцев,Предлагаются стратегии повышения осведомленности о возможных рисках серповидноклеточной пневмонии при COVID-19 для индивидуализации медицинской помощи в растущую эру персонализированной медицины.