К вопросу о возможности проникновения SARS-COV-2 через гематоплацентарный барьер (клинико-патологоанатомическое исследование)

В декабре 2019 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о четырех случаях пневмонии неизвестной этиологии в городе Ухане (провинция Хубэй) Китайской Народной Республики. С тех пор новая коронавирусная инфекция (COVID-19), вызванная коронавирусом SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome Coronavirus 2), быстро распространилась по всему миру. 11 марта 2020 г. ВОЗ определила вспышку как пандемия. Многие страны ввели ограничения свободы передвижения и ограничения плановой медицинской помощи, чтобы сосредоточить ресурсы на оказании помощи пациентам с COVID-19. Беременные женщины подвергаются большему риску возникновения осложнений и более тяжелому течению заболевания новой коронавирусной инфекции, включая тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС, SARS) и ближневосточный респираторный синдром (БВРС, MERS).

Данная категория пациентов была определена как уязвимая группа, которой было рекомендовано принять дополнительные меры предосторожности по мере развития пандемии COVID-19 [2, 3]. Иммунная система во время беременности адаптируется для обеспечения роста (плода), что приводит к измененному иммунному ответу на инфекции [7].

SARS-CoV-2 передается респираторным путем, прямым контактом с зараженными предметами, близким контактом человека с человеком. Проникает в организм через носовые пути и поражает легочные клетки через рецепторный ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE2), используя трансмембранную сериновую протеазу 2 (TMPRSS2) для праймирования S-белка. Клетки, в которых ACE-2 и TMPRSS2 колокализо-ваны, вероятно, наиболее восприимчивы к проникновению SARS-CoV-2. Заражение SARS-CoV-2 сопровождается репликацией и высвобождением вируса, вызывая пироптоз (опосредованную воспалением запрограммированную гибель клеток, происходящую в ответ на патологический стимул) клетки-хозяина. Это высвобождает молекулярные паттерны, связанные с повреждением (DAMP), включая АТФ и нуклеиновые кислоты, которые запускают воспалительную реакцию соседних клеток. Этот провоспалительный ответ включает выработку IL-6, хемокина C-X-C мотива 10 (CXCL10) и интерферонов типа 1, которые действуют как хемоаттрактанты для моноцитов, макрофагов и Т-клеток к месту инфекции. Данный цикл может привести к чрезмерному воспалению и нарушению целостности легкого, что приводит к заражению другими бактериями.

Воспаление, вызванное SARS-CoV-2, также может привести к «цитокиновому шторму», и в последующем к полиорганной недостаточности. Считается, что это чрезмерное воспаление является причиной тяжелой формы COVID-19 и сочетается с высокой заболеваемостью и смертностью. Среди пациентов с легкой формой COVID-19 иммунная система адекватно реагирует на вирусную инфекцию.

Воспаление, вызванное проникновением вируса, притягивает Т-хелперы (Th1 CD4+), которые могут уничтожить инфицированные клетки до того, как произойдет дальнейшее распространение и репликация вируса.

Далее вирус блокируется нейтрализующими антителами, а макрофаги уничтожают нейтрализованные вирусы и апоптотические клетки путем фагоцитоза [14].

В дополнение к системным иммунологическим изменениям при беременности, которые потенциально могут оказать влияние на функцию легких, также присутствуют морфологические изменения в дыхательной системе.

Физиологические изменения формы грудной клетки и подъема диафрагмы вызывают изменения в дыхательной функции. Несмотря на увеличение приливного объема на 30–40 %, уменьшение объема грудной клетки приводит к снижению функциональной остаточной емкости, объемов конечного выдоха и остаточных объемов в ранние сроки беременности. Снижение общей емкости легких и неспособность очищать выделения могут сделать беременных женщин более восприимчивыми к респираторным инфекциям [6, 12].

COVID-19 ассоциируется с высокой частотой тромбоэмболических осложнений. Это связано с активацией путей свертывания крови и прогрессированием диссеминированной сосудистой коагулопатии (ДВС-синдром) и фибринолиза с последующей динамической гиперкоагуляцией, возникающей наряду с тромбоцитопенией [4].

Смертность при COVID-19 в основном обусловлена острым респираторным дис-тресс-синдромом (ОРДС). Новые данные свидетельствуют о том, что дисфункция легочных эндотелиальных клеток играет важную роль в возникновении и прогрессировании ОРДС. При ОРДС эндотелиальный барьер повреждается, что приводит к отеку тканей, чрезмерному воспалению и гиперкоагуляции. Факторы риска серьезных осложнений при COVID-19 (возраст, ожирение, сахарный диабет и сердечно-сосудистые заболевания) также связаны с дисфункцией эндотелиальных клеток [1].

Кроме того, преэклампсия связана со значительными осложнениями у матери (инсульт, остановка сердца, почечная недостаточность, печеночная недостаточность) и плода (ограничение внутриутробного роста, преждевременные роды, мертворождение).

Женщины с преэклампсией имеют недостаточное снижение сосудистого сопротивления в середине и на поздних сроках беременности и связанную с этим дисфункцию эндотелиальных клеток [8].

Роль плацентарного барьера при инфицировании плода SARS-CoV-2 в настоящее время мало изучена. Хотя может иметь место вертикальная передача, механизмы, лежащие в основе этого типа передачи, пока не определенны.

Ряд потенциальных механизмов может быть вовлечен в вертикальную передачу вирусов, включая прямое повреждение ворсинчатого дерева с разрывами защитного слоя синци-тиотрофобласта; распространение от инфицированного вирусом материнского эндотелия к экстравиллярному трофобласту; движение инфицированных материнских иммунных клеток через синцитиотрофобласт или парацеллюляр-ный, или трансклеточный транспорт в капилляры плода; и/или восходящую инфекцию из влагалища [5].

Механизмы вирусной инвазии плаценты до сих пор четко не определены. В легких SARS-CoV-2 использует рецептор ACE2 для проникновения в клетки, а сериновая протеаза TMPRSS2 участвует в расщеплении спайкового гликопротеина для слияния. ACE2 экспрессируется в децидуальных стромальных и перивас- кулярных клетках в первом триместре, а также в ворсинчатых цитотрофобластах и синцитио-трофобластах на поздних сроках гестации. Был обнаружен низкий уровень экспрессии ACE2 в популяциях плацентарных и децидуальных клеток, экспрессия ACE2 и коэкспрессию TMPRSS2 в трофобласте [15, 13].

Возможности потенциального проникновения SARS-Cov-2 через гемато-плацентарный барьер и инфицицирование плодов и новорожденных обсуждаются в научной литературе, не представлено описание случаев исследования аутопсийного материала плодов, инфицированных SARS-Cov-2.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Провести анализ случая посмертного патологоанатомического исследования плода и плаценты при диагностированном заболевании СОVID-19 во время беременности.

МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проанализирован случай посмертного патологоанатомического исследования плода и плаценты при диагностированном заболевании СОVID-19 во время беременности с антенатальной гибелью плода и подтвержденным ПЦР наличием РНК SARS-Cov-2 в тканях плода. Проведено патологоанатомическое исследование плода, операционного материалов плаценты, микропрепаратов лёгких, сердца, головного мозга плода, окрашенных по стандартной методике гематоксилином и эозином.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Пациентка в возрасте 40 лет остро заболела, когда появились жалобы на слабость, потерю обоняния, сухой кашель, повышение температуры тела до 37,6 оС, через 4 дня – до 38 оС.

На четвертые сутки после начала заболевания вызывала участкового терапевта на дом, после осмотра была госпитализирована в Родильный дом (сортировочный госпиталь). При обследовании на КТ органов грудной клетки выявлены признаки двусторонней полисегмен-тарной пневмонии с вероятностью COVID-19, поражение легочной паренхимы 20 %. Мазок из полости носа и ротоглотки – положительный результат. Был поставлен диагноз: Вероятная коронавирусная инфекция COVID-19, среднетяжелое течение. Внебольничная двусторонняя полисегментарная пневмония, средней тяжести. ДН1. Беременность 26 недель.

При сборе эпидемиологического анамнеза был выявлен контакт с мужем, который заболел неделей ранее и к врачам за помощью не обращался. При сборе гинекологического анамнеза определили, что данная беременность пятая, желанная. Данная беременность протекала без осложнений, на учет встала в сроке 11 недель, регулярно наблюдалась в женской консультации по месту жительства, обследована.

На приеме в ЖК была за 2 дня до госпитализации, жалоб не предъявляла, о болеющем супруге не упоминала.

На 6-е сутки после заболевания переведена для продолжения лечения в клиническую больницу.

На 10-е сутки после заболевания состояние пациентки оставалось тяжелое, в связи с очередным повышением температуры до 39 оС переведена в реанимационное отделение.

На 13-е сутки после заболевания на фоне динамического наблюдения в реанимационном отделении отмечалась отрицательная динамика в виде снижения сатурации крови до 92 %, появления тенденции к гипотонии, потребовавшей введения раствора допамина, интенсификации режима высокопоточной кислородотера-пии. При исследовании газов артериальной крови РаО 2 – 57 мм рт. ст., РаСО 2 – 37 мм рт. ст.

В этот же день реанимационной бригадой СМП доставлена в родильный дом. В связи с отрицательной динамикой, развитием тяжелой дыхательной недостаточности (ДН III), некорригируемой терапевтическими методами, развившейся вследствие заболевания легких, антенатальной гибелью плода, консилиумом с привлечением областных специалистов принято решение о проведении экстренного оперативного родоразрешения.

Пациентка переведена на ИВЛ. Проведена лапаротомия, кесарево сечение в нижнем сегменте матки, извлечен мертвый плод женского пола массой 780 г. При проведении патологоанатомического исследования плода обнаружено, что головной мозг полностью выполняет полость черепа, масса – 88,2 г; полушария симметричны, борозды сужены, извилины сглажены; вещество мозга после извлечения из полости черепа форму удерживает плохо, на разрезе граница между серым и белым веществом не определяется, желудочки – эпендима их гладкая, блестящая.

В легких воздушность равномерно снижена по всем отделам, легкие имели тестоватую консистенцию; плевральные листки – гладкие, влажные, под висцеральной плеврой множественные мелкоочаговые кровоизлияния; ткань легкого на разрезе – тёмно-красного цвета; патологические образования – не выявлены;

фрагменты лёгочной ткани, взятые из разных сегментов обоих лёгких, тонут при погружении в воду; состояние поперечных срезов: сосудов – тонкие, эластичные; бронхов – эластичные, в просвете – мутная слизь; прикорневые и паратрахеальные лимфатические узлы мелкие, практически не пальпируются.

Размеры сердца составили 3,0 × 2,5 × 1,0 см, масса – 4,6 г; эпикард и перикард – гладкий, блестящий, по передней и задней поверхности эпикарда визуализируются множественные кровоизлияния; консистенция сердечной мышцы – мягкоэластическая; кровенаполнение полостей сердца – тёмная, жидкая кровь; проходимость предсердно-желудочковых отверстий – визуально не нарушена, правое предсердие расширено; толщина стенки желудочка: левого – 0,2 см, правого – 0,2 см, толщина межжелудочковой перегородки – 0,2 см; эндокард гладкий, блестящий; миокард тёмно-красного цвета на разрезе; клапаны сердца – створки тонкие, прозрачные, подвижные; овальное окно диаметром 0,5 см; венечные артерии отходят от аорты в типичном месте, интима гладкая, блестящая; аорта проходима на всем протяжении, интима цвета слоновой кости, диаметр артериального протока – 0,3 см; лёгочная артерия проходима на всем протяжении, в просвете – жидкая кровь, крупные вены содержат жидкую кровь темно-вишнёвой окраски.

Печень размерами 8,0 × 5,0 × 4,5 × 3,0 см, массой 34,7 г; форма органа клиновидная, края сглажены; консистенция дряблая, окраска равномерная, тёмно-красного цвета, капсула тонкая, гладкая, целостность легко нарушается при незначительном механическом воздействии. Ткань печени на разрезе красно-коричневого цвета, рисунок смазан.

Результаты гистологического исследования плода

В головном мозге отмечаются явления периваскулярного и перицеллюлярного отека, эритроцитарные стазы в сосудах микроцирку-ляторного русла.

В легких наблюдаются явления первичного ателектаза, в просвете альвеолярных ходов, бронхиол десквамированные клетки эпителия и большое количество содержимого – околоплодных вод, единичные лейкоциты. Отмечаются очаговое полнокровие и кровоизлияния, сладжирование эритроцитов (рис. 1). При вирусологическом исследовании аутопсийного материала легких методом ПЦР с гибридизационнофлуоресцентной детекцией «Вектор-ПЦРРВ-2019–nСоV–RG» – обнаружена РНК коронавируса SARS-nСоV-2 в левом легком.

В сердце отмечается ишемическая извитость мышечных волокон, фрагментация кардиомиоцитов, эритроцитарные стазы в сосудах микроциркуляторного русла, мелкоочаговые периваскулярные кровоизлияния.

В печени наблюдается резко выраженное полнокровие с расширением центральных вен и синусоидных капилляров, в которых отмечаются эритроцитарные стазы, сладжирование эритроцитов, признаки повреждения эндотелия, очаговые кровоизлияния (рис. 2). В гепатоцитах отмечаются умеренно выраженные дистрофические изменения.

Рис. 1. Патогистологические изменения в легком умершего плода. Очаговое полнокровие и кровоизлияния, сладжирование эритроцитов. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. ×100

Рис. 2. Патогистологические изменения в печени умершего плода. Резко выраженное венозное полнокровие. Расширение центральной вены и синусоидных капилляров с полнокровием и очаговыми кровоизлияниями, сладжирование эритроцитов. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. ×100

При исследовании плаценты определены размеры: 13,0 × 11,0 × 1,5 см, масса плаценты – 178,3 г, ППК – 0,23, МПИ – 4,38 (норма для гестационного срока 26 недель: масса – 210–250 г, ППК – 0,31–0,26, МПИ – 3,57–3,48); хориальная пластина тусклая, серо-синюшного цвета; сосуды амниотической поверхности с неравномерно сниженным кровенаполнением, запустевшие; базальная пластина рельефная, дольчатость сглажена; плацентарная ткань губчатой консистенции, на разрезе тёмно-красного цвета.

Плодные оболочки и пуповина: оболочки амниона тонкие, блестящие, серо-синюшной окраски; пуповина: прикрепление парацентральное, размеры – 30,0 × 1,0 см, с единичным ложным узлом. При микроскопическом исследовании отмечается, что в структуре плаценты преобладают промежуточные зрелые ворсины. Отмечается умеренный отек ворсин и неравномерное кровенаполнение, признаки повреждения эндотелия капилляров ворсин, очаговые диапедезные кровоизлияния (рис. 3), очаговое выпадение фибрина, дистрофические изменения в трофобласте, увеличение количества синцитиальных почек, мелкоочаговые кровоизлияния, отек базальной пластинки.

Рис. 3. Патогистологические изменения в плаценте. Полнокровие ворсин. Синцитиальные почки. Очаговые диапедезные кровоизлияния, сладжирование эритроцитов.

Окраска гематоксилином и эозином. Ув. ×100

Таким образом, обнаружена гипоплазия плаценты, масса которой (без пуповины и оболочки амниона) составила 178,3 г, хроническая плацентарная недостаточность с острой декомпенсацией маточно-плацентарного кровообращения, гематогенное инфицирование последа, что установлено на основании вирусологического исследования аутопсийного материала методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией «Вектор-ПЦРРВ-2019–nСоV–RG», обнаружена РНК коронавируса SARS-nСоV-2 в плаценте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обнаруженные нами выраженные морфологические изменения в легких, печени плода и в плаценте, наличие РНК SARS-nСоV-2 в материале плаценты и легкого плода, а также данные о наличии новой коронавирусной инфекции COVID-19 у матери, подтвержденной наличием вирусной РНК, определенной методом ПЦР, свидетельствуют о проникновении данного вируса через гематоплацентарный барьер. Учитывая, что вирусная РНК SARS-Cov-2 также была обнаружена в амниотической жидкости при тяжелых формах COVID-19 матери [9], можно предположить, что SARS-Cov-2 способен преодолевать гисто-гематические барьеры, распространяясь из организма матери через плаценту в органы и ткани плода. Учитывая тропность указанного вируса к эндотелиоцитам сосудов сердца, почек, кишечника, респираторным эпителиоцитам (альвеолоцитам), клеткам иммунной системы, эпителиоцитам кишечника, клеткам других тканей взрослого [10, 11], наличие вируса в фетальных тканях, в частности в легком, доказывает способность SARS-Cov-2 поражать клетки легочной ткани в пренатальном периоде онтогенеза.

Несмотря на то, что результаты представленного исследования демонстрируют возможность проникновения SARS-nСоV-2 через гемато-плацентарный барьер, а также наличие признаков повреждения эндотелия кровеносных капилляров ворсин хориона, печени и легких плода, очаговых диапедезных кровоизлияний, требуется дальнейшее изучение механизмов повреждения эндотелия и других компонентов гисто-гематических барьеров, частоты инфицирования плодов у беременных с COVID-19.