Влияние COVID-19 на уровень глюкозы в крови



Сахарный диабет считается распространенной коморбидностью COVID-19, которая имеет широкий спектр клинических проявлений, начиная от бессимптомной инфекции и заканчивая тяжелыми респираторными симптомами и даже смертью. Однако влияние COVID-19 на уровень глюкозы в крови до конца не изучено. В этой статье пойдет речь о связи между гликемическими параметрами и тяжестью COVID-19.

Ключевые слова: COVID-19, SARS-CoV-2, сахарный диабет, гликированный гемоглобин A1c.

Введение

Коронавирусная инфекция 2019 года (COVID-19), вызвающая тяжелый острым респираторным синдромом SARS-CoV-2, стала новой глобальной угрозой для здоровья человека. Согласно последним исследованиям, общая смертность от COVID-19 колебалась от 1,4 до 15 % [7,12]. При общенациональном анализе случаев заболевания, проведенном среди 1591 пациентов с COVID-19, было установлено, что сахарный диабет является одной из самых распространенных причин неблагоприятного прогноза коронавирусной инфекции, уступая лишь сердечно-сосудистым заболеваниям. [19,9] Несколько исследований CORONADO подтверждают, что 20,6 % исследуемых пациентов с диабетом умерли в течение 7 дней после госпитализации по поводу COVID-19. [15] По данным Национального медицинского исследовательского центра эндокринологии, COVID-19 связан с повышением уровня глюкозы в крови больных, что увеличивает риски развития острых осложнений диабета — кетоацидоза, диабетической комы, тяжелой гипогликемии, а также приводит к развитию сахарного диабета у людей, ранее не имевших данного заболевания [22,23]. Однако влияние COVID-19 на уровень глюкозы в крови до конца не изучено. Целью данного обзора является доказательство связи гликемических параметров с тяжестью COVID-19.

Связь между тяжестью COVID-19 и гликемическим параметрами

Вспышка COVID-19 подчеркивает важность понимания патофизиологии общих заболеваний с диабетом. Более десяти лет назад SARS-CoV был обнаружен не только в легких, но и в поджелудочной железе, что позволяет предположить, что поджелудочная железа является мишенью атаки коронавируса [3]. Кроме того, другое исследование показало, что SARS-CoV повреждает эндокринную часть поджелудочной железы, что указывает на то, что SARS-CoV может вызывать острый инсулинозависимый сахарный диабет [21]. Примечательно, что у пациентов с тяжелой формой COVID-19 наблюдались очаговое увеличение поджелудочной железы и дилатация панкреатического протока [13]. Это может быть одной из причин, по которой повышенный уровень глюкозы в крови наблюдался у пациентов с COVID-19 без диабета в анамнезе.

Было высказано предположение, что ангиотензинпревращающий фермент 2 (AПФ-2) может быть ключевым регулятором, участвующим в связи между COVID-19 и гипергликемией [11]. Основная роль AПФ-2 заключается в ферментации ангиотензина II с образованием ангиотензина 1–7 и, таким образом, в опосредовании защитного эффекта вазодилатации, противовоспалительного и антипролиферативного действия [1]. Кроме того, AПФ-2 идентифицирован как рецептор, облегчающий проникновение коронавируса в клетки [21]. Недавнее исследование показало, что экспрессия AПФ-2 была значительной степени выше у пациентов с сахарным диабетом, чем у пациентов без диабета [14]. Следовательно, повышенная восприимчивость к инфекции COVID-19 у пациентов с диабетом может быть связана со сверхэкспрессией AПФ-2. Образование AПФ-2 не ограничивается легкими. Фермент был обнаружен в островках Лангерганса, что подчеркивает необходимость проявлять бдительность в отношении того, может ли инфекция SARS-CoV-2 способствовать повышению глюкозы в крови [20]. Однако в настоящее время нет достоверных данных об экспрессии AПФ-2 в островках Лангерганса в зависимости от тяжести течения COVID-19.

Повышенное содержание гликированного гемоглобина (HbA1c) может являеться маркером тяжести течения новой коронавирусной инфекции [24]. Гликированный гемоглобин отражает процент гемоглобина крови, связанного с молекулами глюкозы [5]. Исследования, проведенные Национальным исследовательским центром эндокринологии, утверждают, что пациенты с HbA1c ≥6,5 % без сахарного диабета в анамнезе имели наиболее тяжелое течение заболевания: самую большую длительность госпитализации, наибольшее поражение легочной ткани, высокую летальность.

Частота сахарного диабета среди госпитализированных с COVID-19 больных составила 21,9 % (из них у 16,7 % диагноз СД был установлен ранее, у 5,2 % — выявлен впервые) [24]. Однако следует отметить, что было проведено только два исследования с небольшим размером выборки, в которых изучалось влияние тяжести течения COVID-19 на HbA1c. При этом HbA1c отражает среднюю концентрацию глюкозы в крови за последние 2–3 месяца [18]. Тем не менее, для проверки данных результатов необходимы дополнительные исследования с большим размером выборки.

Недавние исследования показали, что белки SARS-CoV-2 приводят к распаду молекулы гемоглобина, атакуя гемоглобиновые β1-цепи, тем самым препятствуя переносу кислорода в крови. Эти данные позволяют выдвинуть гипотезу о том, что SARS-CoV-2 имеет более высокое сродство к гликированному гемоглобину, чем к негликированному [6].

Ученые из Китая обнаружили, что начальный и среднесрочный уровни глюкозы в крови были связаны с маркерами инфекции, такими как СРБ и СОЭ, что указывает на то, что гипергликемия может быть связана с высвобождением большего количества воспалительных цитокинов [16]. Как известно, высвобождение большого количества воспалительных цитокинов может привести к воспалительному цитокиновому шторму, что непосредственно приводит к возникновению тяжелого течения COVID-19 [10]. Поэтому для пациентов с COVID-19, страдающих сахарным диабетом, очень важно поддерживать контроль уровня глюкозы в крови в стабильном и нормальном диапазоне.

Ограничением приведенных исследований является то, что привлеченные к исследованию пациенты, могли иметь также не диагностированные ранее сердечно-сосудистые, хронические респираторные и другие сопутствующими заболевания, что могло исказить результаты анализа влияния сахарного диабета на тяжесть COVID-19. Также, статистические данные могут быть искажены в связи с приемом лекарственных препаратов, повышающих уровень глюкозы в крови, таких как кортикостероиды, антиретровирусные препараты (Лопинавир), антибиотики (Азитромицин) и т. д.

Управление уровнем глюкозы в крови при COVID-19

Оптимальный гликемический контроль при коронавирусной инфекции важен для уменьшения и предотвращения диабетических осложнений, а также для предупреждения развития диабета у лиц, имеющих предрасположенности к данному заболеванию. Пациенты с сахарным диабетом нуждаются в особом уходе [4]. Необходимо тщательно следить за изменением гликемических параметров крови пациента и при необходимости назначить лечение, стабилизирующее уровень сахара в крови [2]. Важное значение при лечении гипергликемии имеют бигуаниды, тиазолидиндионы, сульфонилмочевина, ингибиторы дипептидилпептидазы-4 (DPP4), агонисты рецептора глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1R), ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера-2 (SGLT2) и инсулин [8].

Ретроспективное многоцентровое исследование, проведенное в Китае, показало, что надлежащий контроль уровня глюкозы в крови может снизить не только тяжесть течения COVID-19, но и смертность от заболевания у пациентов с ранее существовавшим диабетом, демонстрируя снижение системного воспаления [17].

Заключение

Исследования вспышек COVID-19 дают важные сведения о том, что возникновение тяжелого течения COVID-19 связано с повышением уровня глюкозы в крови. Это подчеркивает необходимость эффективного мониторинга гликемических параметров для улучшения прогноза у пациентов, инфицированных COVID-19. Однако, необходимы дальнейшие исследования, для подтверждения связи COVID-19 с гликемическими параметрами у пациентов с диабетом и без него.

Литература:

1. Beyerstedt, S., Casaro, E.B. & Rangel, É.B. COVID-19: angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) expression and tissue susceptibility to SARS-CoV-2 infection. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 40 (2021) pp.905–919 URL: https :// link . springer . com / article /10.1007/ s 10096–020–04138–6 Дата обращения: 27.04.2022
2. Bornstein SR, Rubino F, Khunti K, Mingrone G, Hopkins D, Birkenfeld AL. Practical recommendations for the management of diabetes in patients with COVID-19. Lancet Diabetes Endocrinol., 8 (2020) 46–50 URL: https://www.thelancet.com/journals/landia/article/PIIS2213–8587(20)30152–2/fulltext Дата обращения: 27.04.2022
3. Ding Y, He L, Zhang Q, Huang Z, Che X, Hou J. Organ distribution of severe acute respiratory syndrome (SARS) associated coronavirus (SARS-CoV) in SARS patients: implications for pathogenesis and virus transmission pathways. J. Pathol., 203 (2004) pp. 622–630 URL: https :// onlinelibrary . wiley . com / doi /10.1002/ path .1560 Дата обращения: 27.04.2022

4. Drucker DJ. Coronavirus infections and type 2 diabetes-shared pathways with therapeutic implications. Endocr Rev.,41 (2020) URL: https ://academic.oup.com/edrv/article/41/3/bnaa011/5820492?login=false Дата обращения: 27.04.2022
5. Eugene Merzon, Ilan Green, Miriam Shpigelman, Shlomo Vinker, Itamar Raz, Avivit Golan-Cohen, Roy Eldor. Haemoglobin A1c is a predictor of COVID-19 severity in patients with diabetes. DiabetesMetab Res Rev., 37 (2021) URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/dmrr.3398 Дата обращения: 27.04.2022
6. Fang L, Karakiulakis G, Roth M. Are patients with hypertension and diabetes mellitus at increased risk for COVID-19 infection? Lancet Respir Med, 8 (2020) URL: https://www.thelancet.com/journals/lanres/article/PIIS2213–2600(20)30116–8/fulltext#:~:text=We %20suggest %20that %20patients %20with,as %20ACE %20inhibitors %20or %20ARBs. Дата обращения: 27.04.2022
7. Fen Xiao,Ying-Chu Zhou,Mei-Biao Zhang,Dong Chen,Shao-Lin Peng. Hyperglycemia and blood glucose deterioration are risk factors for severe COVID-19 with diabetes: A two-center cohort study. J. Med. Virol., 94 (2022) pp.1967–1975 URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmv.27556 Дата обращения: 27.04.2022
8. Futatsugi H, Iwabu M, Okada-Iwabu M, Okamoto K, Amano Y, Morizaki Y, Kadowaki T and Yamauchi T. Blood Glucose Control Strategy for Type 2 Diabetes Patients With COVID-19. Front. Cardiovasc. Med. (2020) URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcvm.2020.593061/full Дата обращения: 27.04.2022
9. Grasselli G, Zangrillo A, Zanella A, Antonelli M, Cabrini L, Castelli A. Baseline characteristics and outcomes of 1591 patients infected with SARS-CoV-2 admitted to ICUs of the Lombardy Region, Italy. JAMA. (2020) URL: https://dom-pubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/dom.14086 Дата обращения: 27.04.2022
10. Gupta KK, Khan MA, Singh SK. Constitutive inflammatory cytokine storm: a major threat to human health. J. Interferon Cytokine Res.,40 (2020) pp.19–23 URL: https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/jir.2019.0085 Дата обращения: 27.04.2022
11. Hoffmann M, Kleine-Weber H, Schroeder S, Krüger N, Herrler T, Erichsen S SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor. Cell., 181 (2020) pp. 71–80 URL: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092–8674(20)30229–4?_returnURL=https %3A %2F %2Flinkinghub.elsevier.com %2Fretrieve %2Fpii %2FS0092867420302294 %3Fshowall %3Dtrue Дата обращения: 27.04.2022
12. Kornum JB, Thomsen RW, Riis A, Lervang HH, Schønheyder HC, Sørensen HT. Diabetes, glycemic control, and risk of hospitalization with pneumonia: a population-based case-control study. Diabetes Care.,31 (2008) pp.1–13 URL: https://academic.oup.com/edrv/article/41/3/bnaa011/5820492?login=false Дата обращения: 27.04.2022
13. Liu F, Long X, Zhang B, Zhang W, Chen X, Zhang Z. ACE2 expression in pancreas may cause pancreatic damage After SARS-CoV-2 infection. Clin. Gastroenterol. Hepatol., 18 (2020) pp. 8–30 URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.28.20029181v1.full-text Дата обращения: 27.04.2022
14. Peters MC, Sajuthi S, Deford P, Christenson S, Rios CL, Montgomery MT. COVID-19 related genes in sputum cells in asthma: relationship to demographic features and corticosteroids. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 202 (2020) pp. 83–90 URL: https://www.atsjournals.org/doi/10.1164/rccm.202003–0821OC Дата обращения: 27.04.2022
15. Sarra Smati, Blandine Tramunt, Matthieu Wargny, Pierre Gourdy, Samy Hadjadj, Bertrand Cariou. COVID-19 and Diabetes Outcomes: Rationale for and Updates from the CORONADO Study. Curr. Diab. Rep., 22 (2022) pp.53–63 URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35171448/ Дата обращения: 27.04.2022
16. Shah BR, Hux JE. Quantifying the risk of infectious diseases for people with diabetes. Diabetes Care.,26 (2003) pp.10–3 URL: https://diabetesjournals.org/care/article/26/2/510/23158/Quantifying-the-Risk-of-Infectious-Diseases-for Дата обращения: 27.04.2022
17. Tornese G, Ceconi V, Monasta L, Carletti C, Faleschini E, Barbi E. Glycemic control in type 1 diabetes mellitus during COVID-19 quarantine and the role of in-home physical activity. Diabetes Technol Ther., 22 (2020) pp. 462 URL: https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/dia.2020.0169 Дата обращения: 27.04.2022
18. Vicki S. Freeman. Glucose and Hemoglobin A1c. Lab Medicine, 45 (2014) pp. 21–24 URL: https://academic.oup.com/labmed/article/45/1/e21/2657883?login=true Дата обращения: 27.04.2022
19. Wang X, Fang X, Cai Z. Comorbid chronic diseases and acute organ injuries are strongly correlated with disease severity and mortality among COVID-19 patients: a systemic review and meta-analysis. Research. (2020) URL: https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/2402961/ Дата обращения: 27.04.2022
20. Xuan X, Gao F, Ma X, Huang C, Wang Y, Deng H. Activation of ACE2/angiotensin (1–7) attenuates pancreatic β cell dedifferentiation in a high-fat-diet mouse model. Metabolism., 81 (2018) pp.83–96 URL: https://www.metabolismjournal.com/article/S0026–0495(17)30339–6/fulltext Дата обращения: 27.04.2022
21. Yang JK, Lin SS, Ji XJ, Guo LM. Binding of SARS coronavirus to its receptor damages islets and causes acute diabetes. Acta Diabetol.,47 (2010) pp. 193–199 URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00592–009–0109–4 Дата обращения: 27.04.2022
22. Zhu L, She ZG, Cheng X, Qin JJ, Zhang XJ, Cai J. Association of blood glucose control and outcomes in patients with COVID-19 and pre-existing type 2 diabetes. Cell Metab., 31 (2020) pp. 68–77 URL: https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550–4131(20)30238–2?_returnURL=https %3A %2F %2Flinkinghub.elsevier.com %2Fretrieve %2Fpii %2FS1550413120302382 %3Fshowall %3Dtrue Дата обращения: 27.04.2022
23. Мокрышева Н. Г., Галстян Г. Р., Киржаков М.А. Рекомендации для врачей по лечению эндокринных заболеваний в условиях пандемии COVID-19. НМИЦ эндокринологии, 2020 URL: https://www.endocrincentr.ru/rekomendacii-dlya-vrachey-po-lecheniyu-endokrinnyh-zabolevaniy-v-usloviyah. Дата обращения: 27.04.2022
24. Шестакова М. В., Кононенко И. В., Калмыкова З. А., Железнякова А. В., Мокрышева Н. Г. Повышенный уровень гликированного гемоглобина (HbA1c) у больных с COVID-19 является маркером тяжести течения инфекции, но не индикатором предшествующего сахарного диабета. Сахарный диабет., 23 (2020) с.504–513 URL: https://www.dia-endojournals.ru/jour/article/view/12702 Дата обращения: 27.04.2022