Пациенты с COVID-19 часто страдают повышенным уровнем глюкозы в крови — гипергликемией. Болезнь нарушает работу эндокринных клеток, вырабатывающих инсулин. Организм хуже регулирует уровень глюкозы, у пациентов развивается инсулинорезистентность — понижается чувствительность тканей к инсулину. У пациентов без диабета, госпитализированных с нормальным гликированным гемоглобином, в результате коронавирусной инфекции наблюдались различные нарушения метаболизма глюкозы и дисфункции клеток, вырабатывающих инсулин. Ряд исследований, проведенных в Италии, показал, что пациенты с COVID-19 и гипергликемией подвержены высокому риску смерти.

Коронавирус SARS-CoV-2 вызывает системные воспалительные процессы в организме, которые усиливают инсулинорезистентность и вызывают гиперстимуляцию клеток, синтезирующих инсулин. Это приводит к ухудшению работы клеток и их смерти. Если коронавирус попадает в системный кровоток, то при инфицировании поджелудочной железы он в первую очередь заражает клетки, вырабатывающие инсулин. В результате у пациентов без какого-либо предшествующего анамнеза или диабета наблюдаются гликемические нарушения.

Группа ученых из университетов и медицинских центров США и Италии провела исследование, чтобы продемонстрировать, каким образом развивается гипергликемия при острой фазе коронавирусной инфекции. Ученые также оценили, как долго сохраняются гликемические аномалии у пациентов, выздоровевших от COVID-19.

Специалисты наблюдали 551 пациента, поступившего с COVID-19 в больницу Fatebenefratelli-Sacco, Милан (Италия) в период с 1.02.2020 по 15.05.2020. Диагноз коронавирусной инфекции был подтвержден ПЦР-анализом респираторных образцов.

Результаты исследования

Много случаев впервые возникшей гипергликемии при COVID-19

В результате коронавирусной инфекции у 46% участников исследования (252 / 551) гипергликемия была выявлена впервые. Причем стойкая гипергликемия продолжала наблюдаться в течение 6 месяцев у 35% этих людей. Диабет развился у 2%. В остальных 65% случаев произошла ремиссия, и уровень глюкозы нормализовался.

Аномальные уровни гликированного гемоглобина были у 27% поступивших в больницу (151 / 551). У этих людей диабет был в анамнезе или диагноз диабета был поставлен во время госпитализации.

Уровень глюкозы оставался нормальным у 27% поступивших в больницу (147 / 551).

Демографические и клинические параметры участников исследования представлены в таблице:

Всего участников Диабет Гипергликемия Нормогликемия
Количество 551 123 253 147
Пол, М / Ж (%) 344 / 207 (62 / 38) 103 / 48 (67 / 33) 159 / 94 (65 / 35) 82 / 65 (51 / 49)
Возраст 67 ± 1,1 61 ± 0,9 61 ± 0,7 55 ± 1,5
Индекс массы тела (кг/м2) 27 ± 0,5 29 ± 1,4 27 ± 0,7 27 ± 1,1
С гипертонией 164 66 68 30
Дней до клинического улучшения 14,9 ± 0,5 20,2 ± 1,3 13,6 ± 0,6 12,8 ± 0,8
Случаев смерти (%) 85 (15) 42 (28) 29 (11) 14 (9)
Дней до смертельного исхода 11,4 ± 1,4 10,5 ± 2,1 11,7 ± 1,8 12,0 ± 1,9
Маркер системного воспаления интерлейкин-6, пг/мл 79,1 ± 7,4 108,2 ± 18,7 74,6 ± 8,0 45,5 ± 9,5

Ученые отмечают, что частые следствия впервые возникшей гипергликемии у пациентов с COVID-19 – длительная госпитализация, ухудшение клинических показателей, более высокая потребность в кислородной поддержке, искусственная вентиляция легких и многомесячная гипергликемия.

Непрерывный мониторинг уровня глюкозы выявил гликемические нарушения при COVID-19 и после болезни

Для получения детальной информации о гликемическом статусе пациентов исследователи дважды провели полное гликемическое профилирование. Первый раз — во время острой фазы COVID-19. Второй раз — через 62 ± 6,5 дней после начала заболевания. Каждый раз анализ проводился в течение 7 дней. Ретроспективный анализ проведен в условиях, когда ни пациенты, ни медицинский персонал не знали результатов. Непрерывный мониторинг глюкозы осуществлялся с помощью профессиональной системы Medtronic Envision Pro CGM, Medtronic Minimed, использование которой одобрено в Европейском Союзе.

Анализ проводился в группах пациентов:

  • с острым COVID-19 (10 человек);
  • выжившие после COVID-19 (10 человек);
  • контрольная группа людей с диабетом 2 типа, но без COVID-19 (10 человек);
  • контрольная группа здоровых людей без диабета и COVID-19 (15 человек).

На графиках приведены данные для:

  • уровня глюкозы в 140 мг/дл, который установлен ВОЗ как показатель раннего диабета;
  • уровня глюкозы в крови через 60 минут и через 120 минут после еды.

Результаты непрерывного мониторинга демонстрируют аномальный уровень глюкозы у пациентов с COVID-19, который сохраняется даже после болезни. Однако этот уровень меньше, чем у людей с диабетом 2 типа (T2D).

Ученые отмечают, что COVID-19 вызывает длительное нарушение гликемического профиля при уровне гликемии выше 140 мг/дл (график а). По сравнению со здоровой контрольной группой у пациентов с коронавирусной инфекцией была значительно завышена средняя гликемия через 60 минут после еды (графики c, d).

Удивление ученых вызвало сохранение у некоторых пациентов гипергликемии после выздоровления от COVID-19. У пациентов дольше наблюдался уровень гликемии выше 140 мг/дл по сравнению со здоровыми людьми. У выживших после COVID-19 также была более высокая гликемия через 120 минут после еды (график d) и более высокий средний уровень глюкозы в крови (график g).

Специалисты подчеркивают, что одним из основных открытий исследования является то, что непрерывный мониторинг уровня глюкозы позволяет обнаруживать изменения в гомеостазе глюкозы, которые не выявляются при анализе крови натощак.

Инсулинорезистентность и гиперстимуляция клеток, вырабатывающих инсулин, при COVID-19

Специалисты оценили степень инсулинорезистентности и аномалии в работе клеток, вырабатывающих инсулин. Ученые анализировали гормоны сыворотки крови натощак и после стимуляции аргинином в подгруппе пациентов, которым проводили непрерывный мониторинг уровня глюкозы.

Гормональный профиль в условиях голодания (натощак) анализировался с помощью следующих параметров:

  • уровень инсулина;
  • уровень проинсулина;
  • уровень С-пептида — результата расщепления проинсулина;
  • оценка дисфункции β-клеток поджелудочной железы по выработке инсулина на основе модели гомеостаза — Homeostatic Model Assessment β-cell (HOMA-B);
  • индекс инсулинорезистентности на основе модели гомеостаза — Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance (HOMA-IR).

В результате у пациентов с COVID-19 были значительно повышены все показатели по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы. Исключение составило отношение инсулин-проинсулин, которое отличалось без статистической значимости.

При стимуляции аргинином картина была схожая. У пациентов с COVID-19 максимальные показатели были значительно более высокими, чем у здоровых людей. Исключение — уровень С-пептида, который в группе переболевших людей был схожим с уровнем в здоровой контрольной группе.

Итоговый результат наглядно представлен на графике:

Полученные данные показывают, что у пациентов с острой фазой COVID-19 и у выздоровевших пациентов гормональный профиль остается завышенным как в условиях голодания, так и при стимуляции аргинином. В этой группе пациентов наблюдается стойкая инсулинорезистентность, а их гормональный профиль схож с гормональным профилем людей, страдающих диабетом 2 типа.

Ученые отмечают, что признаки гиперстимуляции β-клеток у пациентов с коронавирусной инфекцией и людей, перенесших болезнь, в конечном итоге могут истощить популяцию этих клеток и привести к их гибели.

Выводы

Коронавирус SARS-CoV-2 нарушает регуляцию глюкозы у заболевших и выздоровевших от COVID-19. По гормональному профилю эти люди схожи с теми, кто страдает диабетом 2 типа. Коронавирус вызывает инсулинорезистентность, нарушает работу клеток, вырабатывающих инсулин, и приводит к их истощению в организме.

Гликемические изменения у пациентов регистрируются не только в острой фазе COVID-19, но и спустя месяцы после ремиссии. Ученые считают, что люди, перенесшие болезнь, нуждаются в длительном мониторинге уровня глюкозы в крови.

Источник

Acute and long-term disruption of glycometabolic control after SARS-CoV-2 infection