Sedmý díl ze série článků o COVID-19 je věnovaný dopadům infekce SARS-CoV-2 na srdce a cévy. Odkaz na šestý článek, který se zabýval porovnáním myokarditidy (zánětu srdečního svalu) po vakcinaci proti SARS-CoV-2 a při COVID-19 naleznete zde.
JAKÉ MÁ COVID-19 DOPADY NA SRDCE A CÉVY?
Mechanismus poškození kardiovaskulárního systému při COVID-19
SARS-CoV-2 primárně napadá dýchací ústrojí člověka. V průběhu pandemie se ovšem ukázalo, že COVID-19 výrazně souvisí i s funkcí kardiovaskulární systému, kdy je vir schopen poškozovat srdce a cévy jak přímými, tak nepřímými mechanismy. Jednu rovinu problematiky tvoří pacienti, kteří se ještě před pandemií léčili s kardiovaskulárním či metabolickým onemocněním jako je např. vysoký krevní tlak, ateroskleróza, srdeční selhání, obezita (zajímavé je, že vyjma těžké obezity není dle některých studií obecně obezita spojena s vyšší úmrtností), cukrovka atd. Tito pacienti mají při infekci SARS-CoV-2 až třikrát vyšší riziko závažného průběhu a úmrtí než pacienti bez těchto onemocnění. Neznamená to ovšem, že všichni lidé s těmito nemocemi byli již před pandemií ve výrazně špatném zdravotním stavu. Díky obrovskému pokroku nejen na poli kardiologie je velká část lidí kompenzována, kdy jsou tedy s využitím léčiv a dalších postupů schopni vést i téměř normální život a jejich nemoc je výrazně neomezuje v běžných činnostech. Lze si to představit také tak, že léčbou bylo v jejich organismu dosaženo určité nové „rovnováhy“, za které je schopno lidské tělo fungovat. COVID-19 bohužel u takových lidí může tuto rovnováhu vychýlit a organismus na tuto změnu již nemusí být schopen reagovat. V případě obezity je samozřejmě i nejen v souvislosti s COVID-19 výhodná snaha o redukci váhy. Druhou rovinu dopadu COVID-19 na kardiovaskulární systém tvoří pacienti bez předchozího onemocnění srdce a cév, které se nově vyskytlo až po nákaze koronavirem, např. v podobě zánětu srdečního svalu, plicní embolie či jiných komplikací nebo došlo ke zhoršení stávající nemoci.
SARS-CoV-2 může kardiovaskulární systém postihnout přímým i nepřímým způsobem. Mezi ty nepřímé patří především cytokinová bouře a napadení dýchacího ústrojí. U cytokinové bouře dochází k přemrštěné reakci imunitního systému a rozvoji bouřlivé zánětlivé reakce s vyplavením množství cytokinů (komunikačních molekul imunitního systému). Cytokiny ovšem nemají jen funkci v rámci imunitních buněk. Při nadměrném vyplavení mají negativní dopad na mnohé další tkáně lidského těla, mj. srdeční sval a endotelie, buňky tvořící výstelku cév. Při postižení srdečního svalu může dojít až k rozvoji srdečního selhání a poruch srdečního rytmu, kdy některé mohou pacienta ohrozit na životě. Poškození endotelií má hned několik důsledků. Nejen, že může dojí k tzv. mikrovaskulární dysfunkci, kdy je sníženo zásobení orgánů krví, ale zároveň se tím naruší i schopnost endotelií bránit přílišnému srážení krve. Tyto změny někdy vyústí až ve tvorbu trombu (sraženiny), který může embolizovat (vést k ucpání cévy jinde v těle). Na vzniku trombóz a mikrovaskulární dysfunkce se u pacientů nepodílí pouze cytokinová bouře. Vir SARS-CoV-2 je totiž schopen napadat endotelie i přímo, a nejen ty. Infikuje také tzv. pericyty, což jsou podpůrné buňky obklopující endotelie. K tomu se ještě přidává zvýšená aktivita krevních destiček, které se ochotněji shlukují, a dále narušený systém fibrinolýzy, který zabraňuje přílišnému srážení krve. Všechny tyto změny mohou u vážně nemocných pacientů vést i k rozvoji tzv. DIC, závažného stavu, kdy dojde k přílišnému srážení krve a poté přílišné krvácivosti. Negativně se bude uplatňovat i narušení funkce ACE2 receptoru, přes který SARS-CoV-2 vstupuje do buněk. Receptor je totiž zapojen do mnohých funkcí kardiovaskulárního systému.
Krevní sraženiny, infarkt myokardu a mrtvice
Trombóza a embolizace se projevují různými způsoby. Nejčastěji je to v podobě žilní trombózy, u které je riziko embolizace části trombu do plic, kde může způsobit plicní embolii. Žilní trombóza je diagnostikována u 15–31 % hospitalizovaných pro COVID-19 (některé studie hovořili o výskytu 40–70 %), plicní embolie se vyskytuje u 13–19 % hospitalizovaných. Z toho důvodu jsou hospitalizovaným pacientům často podané léky na ředění krve.
Tromby se navíc mohou vytvořit nejen v žilách, která vedou krev směrem do srdce, ale i v artériích, které vedou krev opačným směrem. V artériích jsou diagnostikovány u 2 až 5 % pacientů a projevují se např. jako akutní infarkt myokardu nebo mrtvice. Na jejich vzniku se u COVID-19 podílí i jiné mechanismy, nicméně toto může být jeden z nich. COVID-19 byl izraelskou i švédskou studií prokázán jako rizikový faktor pro rozvoj infarktu myokardu i mrtvice, kdy infikovaní měli více než 3krát vyšší riziko těchto komplikací než ti, co se nenakazili.
Infarkt myokardu, resp. i jiná cévní onemocnění, mohou vzniknout u COVID pozitivních pacientů i jinými mechanismy. U lidí s aterosklerotickými pláty, které jsou podkladem ischemické choroby srdeční (postižení věnčitých tepen vyživujících srdce), může v průběhu cytokinové bouře dojít k jejich narušení a rozvoji akutního infarktu. U hospitalizovaných pacientů je taktéž velice často silně postižena funkce dýchacího ústrojí, což vede k hypoxémii, snížené hladině kyslíku v krvi. Srdce je orgán velice náročný na přísun kyslíku i v klidu, natož v průběhu silné zánětlivé reakce. Infarkt myokardu tedy může vzniknout i na podkladě toho, že tělo není schopno dodat srdci dostatek kyslíku.
Srdeční selhání a poruchy srdečního rytmu
Všechny výše popsané události mohou mít významný vliv na srdeční funkci a srdeční rytmus, což může vést až k rozvoji srdečního selhání nebo arytmií. Srdeční selhání je takový stav, kdy srdce není schopno pumpovat do těla tolik krve, kolik aktuálně potřebuje. U velice závažných případů může mít selhání kardiovaskulárního systému až podobu šoku, což je bezprostředně život ohrožující stav vyžadující specializovanou péči na JIP či ARO. Pacienti v šokovém stavu tvoří 18–67 % pacientů na jednotkách intenzivní péče. Arytmie jsou nejen poměrně častou komorbiditou u pacientů hospitalizovaných s COVID-19, ale vznikají při tomto onemocnění i nově nebo recidivují. Různé druhy arytmií jsou detekovány u 9–18 % pacientů. Častým nálezem, především u pacientů na JIP, je nově vzniklá fibrilace síní (4–14 % pacientů), která je spojena s rizikem mrtvice. Poruchy srdečního rytmu, vedoucí k zástavě krevního oběhu, jsou u závažných případů taktéž časté (více než 12 %).
Myokarditida u COVID-19
O výskytu myokarditidy u pacientů se SARS-CoV-2 jsem se zmínil již v článku o myokarditidě a mRNA vakcínách. I v případě nákazy může dojít k poškození srdečního svalu několika mechanismy, o kterých již byla řeč. Prvním je napadení buněk srdeční svaloviny (kardiomyocytů) přímo přes receptory ACE2, které se na povrchu těchto buněk vyskytují. Dalším je postižení srdečních buněk při bouřlivé reakci imunitního systému. V neposlední řadě může koronavirus poškodit srdeční buňky nepřímo tak, že napadne buňky cév, které kardiomyocyty vyživují (podobně se tak děje třeba u myokarditidy způsobené parvovirem B19) nebo se v nich vytvoří sraženiny. Mikrosraženiny v srdečních cévách jsou u zemřelých pacientů s COVID-19 častým nálezem (i více než 60 %). Výsledky endomyokardiální biopsie (biopsie srdečního svalu) taktéž ukazují, že postcovidová myokarditida má v některých ohledech odlišné vlastnosti od myokarditid způsobených jinými patogeny. To vybízí k tomu, že myokarditida probíhá u COVID-19 pacientů trochu jinými mechanismy než u zánětů srdečního svalu z jiných příčin. Především je v srdečním svalu postcovidových pacientů vyšší množství makrofágů (buněk vrozené imunity) a CD8 T lymfocytů (tzv. cytotoxických, které ničí virem napadené buňky), navíc s vyšší cytotoxickou aktivitou. Několika studiemi bylo prokázáno, že COVID-19 pacienti mají vyšší riziko rozvoje myokarditidy než ti, kteří tuto nemoc neprodělali. V izraelské studii infikovaní pacienti měli 18krát vyšší riziko myokarditidy, dle dvou amerických studií 8 až 16krát vyšší riziko. V září tohoto roku byla publikována další americká studie, která zkoumala data z více ne 900 amerických nemocnic. Myokarditida se u pacientů s COVID-19 vyskytovala v 0,15 % případů (150 případů na 100 tisíc nakažených, obvyklý výskyt před pandemií byl kolem 10 až 20 případů na 100 tisíc obyvatel). Pacienti infikovaní SARS-CoV-2 měli 16krát vyšší riziko rozvoje myokarditidy než ti neinfikovaní. Studie zároveň zjišťovala míru rizika v jednotlivých věkových kategoriích. Děti pod 16 let měly 37krát vyšší riziko rozvoje myokarditidy (vyskytovala se u 0,13 % nakažených). Více než 30krát vyšší riziko měli i lidé nad 75 let (výskyt u 0,24 % nakažených). Studie zároveň uvedla, že v porovnání s rokem 2019 bylo v USA v roce 2020 diagnostikováno o 42 % více myokarditid. V absolutních počtech se sice nejedná o extrémně velká čísla jednotlivých případů, nicméně pokud se zaměříme jen na téma myokarditid, jedná se již o poměrně citelný nárůst. U pacientů, kteří v důsledku COVID-19 zemřeli, byly znaky myokarditidy nalezeny ve 2 až 7 % případů.
Velice zajímavá je s ohledem na kardiovaskulární dopady po COVID-19 americká studie zahrnující více než 150 tisíc veteránů včetně těch, co nevyžadovali v průběhu infekce hospitalizaci. Studie si dala za cíl sledovat výskyt kardiovaskulárních komplikací 12 měsíců od proběhlé infekce (většina nevyžadovala hospitalizaci a měla tzv. mírný průběh infekce) v porovnání s kontrolní skupinou. Ti, co prodělali COVID-19, měli více než 1,5krát vyšší riziko mrtvice, poruch srdečního rytmu, srdečního infarktu a srdečního selhání, více než 3krát vyšší riziko plicní embolie a více než 5krát vyšší riziko rozvoje myokarditidy. Vyšší bylo riziko zmíněných dopadů COVID-19 jak u pacientů, kteří nevyžadovali v průběhu akutní infekce hospitalizaci, tak u pacientů hospitalizovaných. U těch bylo riziko srdečních a cévních komplikací ještě vyšší (většinou 3 až 10krát vyšší riziko v porovnání s kontrolní skupinou v závislosti na sledované nemoci). U myokarditidy byl tento údaj ještě výraznější, kdy pacienti hospitalizovaní na JIP měli až 40krát vyšší riziko rozvoje myokarditidy.
Postižení srdečního svalu – laboratorní a zobrazovací metody
Akutní poškození kardiomyocytů, které nelze ve všech případech přisoudit proběhlé myokarditidě, není především u pacientů hospitalizovaných pro COVID-19 vzácným nálezem (20–30 %, v některých studiích až 54 % pacientů). Usuzováno je na poškození a přílišné zatížení kardiomyocytů především z výsledků laboratorních testů, konkrétně zvýšené hladiny troponinů a NT-proBNP. Troponiny jsou bílkoviny obsažené ve všech svalových buňkách, včetně srdečního svalu, kde se ovšem vyskytuje speciální druh troponinů (odborně isoforma). Za normálních okolností je jejich hladina v krvi téměř nulová a do krve se vyplavují jen při poškození kardiomyocytů. NT-proBNP je molekula, kterou srdce reaguje na přílišné zatížení a je používána jako marker srdečního selhávání. Zvýšené hladiny troponinů jsou detekovány u 20–30 % hospitalizovaných pacientů, NT-proBNP je zvýšen u zhruba 25 % pacientů. Zvýšené hladiny těchto biomarkerů jsou spojeny s vyšším rizikem komplikací a úmrtí.
Dalším přístupem, jak hodnotit dopad COVID-19 na funkci srdečního svalu, je pomocí zobrazovacích metod. Bylo provedeno mnoho studií jak s použitím echokardiografie (ultrazvuku srdce), tak magnetické rezonance srdce, která má tu výhodu, že je schopna detekovat edém (otok) a zánět či fibrózu (jizvení) srdečního svalu. Zánět či jizvení srdečního svalu se prokazuje pomocí tzv. LGE, kdy se speciální gadoliniová kontrastní látka akumuluje v místě probíhajícího zánětu nebo fibrózy (jizvení). Snížená funkce levé či pravé komory srdeční či jiné abno
rmality zjistitelné při echokardiografickém vyšetření jsou u hospitalizovaných pacientů s COVID-19 časté (u 25–55 % pacientů). Již v roce 2020 byla provedena mezinárodní studie, která studovala výskyt abnormalit na ultrazvukovém zobrazení srdce u pacientů hospitalizovaných s COVID-19. Zahrnovala jak pacienty vyžadující JIP/ARO péči, tak „nekriticky“ nemocné pacienty (40 %). Z více než 1200 pacientů průměrného věku 62 let se nějaká abnormalita zjistila u 55 % účastníků studie. Jako závažné bylo postižení srdeční funkce hodnoceno u 15 % pacientů. Studie zároveň odděleně zkoumala výskyt abnormalit u pacientů bez předchozího kardiovaskulárního onemocnění (přes 900 lidí), kdy nějaké abnormality při echokardiografickém vyšetření mělo 47 % pacientů, u 13 % byly hodnoceny jako závažné. Vysoké procento abnormálních výsledků ultrazvuku srdce, především u hospitalizovaných pacientů, potvrzují i další studie.
V hodnocení změn srdeční svaloviny jako tkáně je ovšem ze zobrazovacích metod nejpřesnější magnetická rezonance srdce. V německé studii z roku 2020 (většinu tvořili pacienti s mírným průběhem COVID-19, kteří nevyžadovali hospitalizaci) byl otok srdečního svalu detekován u 78 % pacientů a probíhající zánět v 60 %. Od té doby byly provedeny další studie, které se tímto problémem zabývaly. U studie téměř 150 pacientů po kritickém průběhu COVID-19 vyšetření odhalilo LGE odpovídající myokarditidě u 26 % pacientů, u 22 % odpovídalo ischemické chorobě srdeční (66 % z nich nemělo předchozí anamnézu postižení srdečních tepen). I přes tyto nálezy mělo 89 % pacientů průměrně 2 měsíce od hospitalizace normální ejekční frakci komor (udává, kolik krve se při jednom stahu ze srdce vypudí). Jiná analýza taktéž popsala, že nález otoku a LGE srdečního svalu je u pacientů po COVID-19 častým nálezem (více než 40 % v obou případech). Analýza 16 studií zahrnujících téměř 3000 pacientů po COVID-19 (asymptomatickém, symptomatickém i kritickém průběhu) ukázala podobné výsledky. Edém myokardu byl vyšetřením zobrazen u 2 až 60 % pacientů a LGE u 4 až 74 % pacientů. Většina pacientů měla v době vyšetření normální nebo téměř normální ejekční frakci obou srdečních komor (nejedná se ovšem o jediný parametr, který vypovídá o funkci a možném postižení srdcečního svalu). Byly taktéž provedeny studie u sportovců, kteří COVID-19 prodělali, a u kterým vyšetření magnetickou rezonancí prokázalo diagnózu myokarditidy zhruba ve 2 % případů.
Souhrn
Zatím není zcela jasné, jaký budou mít tyto nálezy dopad na dlouhodobý zdravotní stav pacientů. V tuto chvíli na to není dostatek dat. Studie ovšem prokazují, že postižení srdečního svalu při COVID-19 v různých podobách není ojedinělé. Svou roli samozřejmě kromě přímého postižení srdečního svalu může sehrát i narušení funkce koronárních cév, které jej vyživují. Poškození srdečního svalu nemusí mít pro všechny pacienty negativní následky do budoucna. Např. myokarditida se bez závažných následků zhojí v 50 až 70 % případů. Nicméně zde stále zůstává nezanedbatelné procento těch, kteří mají po COVID-19 postiženou srdeční funkci. Problematický je také fakt, že LGE, především již ve stádiu jizvy, může být podkladem rozvoje arytmií, kdy některé z nich mohou být i nebezpečné, případně snižovat kvalitu života. Veškeré tyto otázky ozřejmí až čas, nicméně je nutné na tyto nálezy brát zřetel. Tomu nasvědčují i data z několikaměsíčního sledování hospitalizovaných pacientů, kdy některé studie prokázaly výskyt zhoršené funkce levé či pravé srdeční komory (v závislosti na použité metodě a parametrech) či jinou významnou odchylku až u 29 % hospitalizovaných pacientů. Data britské studie taktéž ukazují, že závažné kardiovaskulární události (v angličtině zkratka MACE) se objevily u téměř 5 % pacientů propuštěných po hospitalizaci pro COVID-19 (3krát více než u kontrolní skupiny). U pacientů zotavených z COVID-19 byl taktéž pozorován 2–3krát vyšší výskyt nově vzniklých kardiomyopatií (onemocnění srdečního svalu).
Za konzultace k tomuto článku velice děkuji doc. MUDr. Petru Kuchynkovi Ph.D. z Centra pro choroby myokardu a perikardu II. interní klininky kardiologie a angiologie 1.LF UK a VFN.
Odkaz na šestý článek, který se zabýval porovnáním myokarditidy (zánětu srdečního svalu) po vakcinaci proti SARS-CoV-2 a při COVID-19 naleznete zde. Další, poslední, článek série o COVID-19 se bude věnovat dopadům infekce na jiné orgány lidského těla, včetně tzv. long-COVID a PIMS-TS u dětí.
Autoři, zdroje obrázků: https://www.bryanhealth.com/medical-providers/the-beat-a-bryan-heart-blog/coronavirus-and-arrhythmia/; https://heart.bmj.com/content/106/15/1132; zapůjčil MUDr. Adla (t.č. FN Motol, nyní IKEM); iXimus
