Клинико-иммунологические параллели у детей, больных COVID-19

Резюме

Проблема заболеваемости новой коронавирусной инфекцией в детском возрасте приобретает все большую актуальность. Вместе с тем возникают вопросы в отношении особенностей патогенеза COVID-19 у детей.

Цель исследования - изучение клинико-иммунологических особенностей COVID-19 у детей, госпитализированных с тяжелым течением заболевания.

Материал и методы. Обследованы 53 ребенка от 0 до 15 лет, госпитализированных с подозрением на новую коронавирусную инфекцию в Детскую клиническую больницу № 3 г. Новосибирска с октября по декабрь 2020 г. Определение специфических IgМ и IgG-антител к антигенам SARS-CoV-2 в сыворотке крови осуществляли с помощью иммуноферментного анализа. Рибонуклеиновую кислоту вируса SARS-CoV-2 в мазках из носоглотки и ротоглотки определяли с помощью коммерческих наборов для диагностики методом полимеразной цепной реакции. Для сравнения относительных чисел использовали z-критерий. Уровень значимости был принят равным 5% (p=0,05).

Результаты и обсуждение. У всех обследованных детей, госпитализированных с подозрением на COVID-19, независимо от длительности течения заболевания определены специфические IgG-антитела к антигенам SARS-CoV-2, что является подтверждением более раннего по отношению к моменту обследования контакта с новым коронавирусом. В 63,6% случаев в сыворотке крови обнаружены специфические антитела IgM класса к SARS-CoV-2, в 6% случаев результат был сомнительным. У 30,3% пациентов IgM-антител в сыворотке крови не обнаружено. Полученные результаты определения IgG и IgM-антител к антигенам SARS-CoV-2 могут отражать атипичный характер сероконверсии при COVID-19. Выявлена крайне разнообразная клиническая симптоматика, включающая, помимо катарального синдрома и синдрома интоксикации, абдоминальный, менингеальный, суставной синдромы. У 24,3% детей выявлена полиморфная экзантема, которая может быть проявлением системного характера повреждения сосудистой стенки.

Заключение. При серологически подтвержденной SARS-CoV-2-этиологии инфекционного процесса у обследованных детей выявлена крайне разнообразная клиническая симптоматика, которая, по всей видимости, может быть связана с полиорганным поражением.

Ключевые слова:SARS-CoV-2; COVID-19; антитела; дети; иммунитет

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсут­ствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Обухова О.О., Рябиченко Т.И., Трунов А.Н., Воевода М.И.; сбор и обработка материала - Карпович Г., Куимова И.В., Скосырева Г.А., Горбенко О.М.; статистическая обработка - Обухова О.О., Рябиченко Т.И., Трунов А.Н.; написание текста - Обухова О.О., Рябиченко Т.И., Скосырева Г.А.; редактирование - Воевода М.И.

Для цитирования: Обухова О.О., Карпович Г.С., Рябиченко Т.И., Скосырева Г.А., Горбенко О.М., Трунов А.Н., Куимова И.В., Воевода М.И. Клинико-иммунологические параллели у детей, больных COVID-19 // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2022. Т. 11, № 2. С. 25-31. DOI: https://doi.org/10.33029/2305-3496-2022-11-2-25-31

Коронавирусы как возбудители сезонных респираторных инфекций у детей достаточно хорошо знакомы педиатрам с середины 1960-х гг. Инфекции, этиологическим фактором которых были коронавирусы, протекали как острые респираторные заболевания. При этом обычно течение заболевания было среднетяжелым, летальных исходов не наблюдали [1, 2]. Новая коронавирусная инфекция заставила изменить представления как о самом возбудителе, так и о заболевании, им вызываемом, - COVID-19 (COronaVIrus Disease-2019) [3]. Изначально считали, что COVID-19 - тяжелая болезнь взрослых. По данным Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний, среди всех выявленных случаев COVID-19 к февралю 2020 г. доля людей младше 19 лет с установленным диагнозом составляла 2,2% [4].

В настоящее время проблема заболеваемости COVID-19 среди детей приобретает все большую актуальность. В течение всего времени пандемии идет дискуссия о том, имеет место у детей меньшая частота заражений или заражения столь же частые, как и у взрослых, но у детей менее выражены клинические проявления. С самого начала пандемии утверждалось, что дети заражаются и иногда болеют новой коронавирусной инфекцией, но значительно реже и легче взрослых [5]. Существует предположение, что более низкая заболеваемость детей связана с более высокими уровнями циркулирующих ангиотензин-превращающих ферментов 2 (ACE2) или с иными особенностями рецепторного аппарата у них [4]. Высказывается мнение о возможности существования у детей неких особенностей врожденного иммунитета, которые исчезают в процессе онтогенеза [6, 7]. К другим возможным причинам относят состояние слизистой дыхательных путей у детей, в том числе отсутствие токсического повреждения сигаретным дымом и антропогенным загрязнением воздуха, меньшее количество хронических заболеваний, в отличие от взрослых. Кроме того, дети регулярно прививаются, в том числе живыми ослабленными вакцинами, что стимулирует адаптивный иммунитет [8]. В любом случае особенности течения COVID-19 у детей пока не имеют однозначного объяснения.

Что касается бессимптомного носительства SARS-CoV-2 детьми, а следовательно, и возможности распространения вируса в своем окружении, проведенные исследования указывают на то, что дети скорее заражаются в семьях [9-11]. В начале пандемии было выявлено, что передача вируса начинается за 1-2 дня до появления клинических симптомов. Известно, что продолжительность инкубационного периода как у детей, так и у взрослых составляет от 1 до 14 дней, но может удлиняться до 24 дней [12]. Считается, что обнаружить рибонуклеиновую кислоту (РНК) вируса в назофарингеальном содержимом у детей можно до 6-22 дней болезни и даже дольше, в фекалиях - от 5 до 28 дней и дольше [13-15]. Однако обнаружение вируса в биологическом материале, требующем определения, - это "носительство", или автоматически считается болезнью, сохраняет актуальность и поныне. На сегодняшний день большинство исследователей и врачей считают, что у детей в основном наблюдается бессимптомное или малосимптомное течение болезни, в отличие от взрослых. И в то же время показано, что COVID-19 у детей с клиническими проявлениями может протекать по-разному: в виде острой вирусной инфекции верхних дыхательных путей; пневмонии легкой степени; тяжелой пневмонии; критического состояния (включая синдром мультисистемного воспаления) [16-20].

Цель исследования - изучение клинико-иммунологических особенностей COVID-19 у детей, госпитализированных с тяжелым течением заболевания.

Материал и методы

Обследованы 53 ребенка в возрасте от 0 до 15 лет в состоянии средней и тяжелой степени тяжести с подозрением на COVID-19, госпитализированных в ГБУЗ НСО ДГКБ № 3 г. Новосибирска за октябрь-декабрь 2020 г. Проводили тестирование на выделение РНК SARS-CoV-2 в соответствии с Временными методическими рекомендациями "Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)" Минздрава России [21]. В качестве исследуемого материала использовали соскобы из носоглотки и ротоглотки. Вирус идентифицировали методом РТ-ПЦР с помощью "Набора реагентов для выявления РНК коронавирусов SARS-CoV-2 и подобных SARS-CoV методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (SARS-CoV-2/SARS-CoV)" (ООО НПО "ДНК-Технология", Россия).

У всех детей при госпитализации определяли наличие/отсутствие в сыворотке крови специфических IgM- и IgG-антител к SARS-CoV-2. Определение антител к SARS-CoV-2 классов IgМ и IgG в сыворотке крови осуществляли с помощью наборов реагентов "SARS-CoV-2-IgМ-ИФА-БЕСТ" и "SARS-CoV-2-IgG-ИФА-БЕСТ" (АО "Вектор-Бест", Россия) по инструкции производителя.

Критерии включения: развитие острого интоксикационного синдрома, лихорадки, повышение показателей острофазовых реакций, изменения результатов общеклинических анализов, анамнестические данные по контакту с коронавирусной инфекцией и обнаружение специфических IgM- и IgG-антител к SARS-CoV-2. Верификацию пневмонии осуществляли с учетом современных рентгенологических критериев при использовании специализированных методов лучевой терапии.

Исследование было проведено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации "Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека", федеральным законом от 21.11.2011 № 323 ФЗ "Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации", а также с требованиями федерального закона от 27.07.2006 № 152-ФЗ "О персональных данных" (ред. от 21.07.2014; с изм. и доп., вступил в силу с 01.09.2015). У всех законных представителей пациентов (родителей) было получено добровольное информированное согласие на забор биологических жидкостей, а также использование данных исследования в научных целях.

Полученные цифровые данные были подвергнуты статистическому анализу и представлены в виде таблиц и рисунков. Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с использованием лицензионного пакета прикладных программ Statistica v.10.0 (StatSoft, США). Для сравнения относительных чисел использовали z-критерий. Уровень значимости был принят равным 5% (p<0,05).

Результаты и обсуждение

В эпидемиологическом анамнезе у 33,6% госпитализированных детей имеется указание на контакт с больным COVID-19 (у 27,5% - в семье, у 6,1% - в организованном коллективе). У 66,4% детей наличие контакта достоверно не подтверждено. Возраст обследованных детей колебался в пределах от 0 до 15 лет. При этом количество детей в разных возрастных группах отражено на рис. 1.

Рис. 1. Распределение госпитализированных с подозрением на COVID-19 детей по возрастным группам, %

Наибольшее число госпитализированных детей (33,3%) было в возрастной группе от 8 до 10 лет, наименьшее (6,1%) - в группе от 2 до 3 лет (р=0,0012). Небольшая доля госпитализированных детей от 2 до 3 лет, возможно, была связана с тем, что их могли госпитализировать не только в инфекционный стационар, но и в отделения другого профиля (пульмонологические, хирургические и т.д.).

На рис. 2 представлены сроки с момента появления симптомов до госпитализации с учетом данных анамнеза болезни, собранных со слов родителей или участкового педиатра.

Рис. 2. Доля детей в группах в зависимости от дня госпитализации от начала болезни

Наибольшее число детей поступило на 2-й и 4-й дни заболевания - по 21,2%. В 3% случаев дети поступали на 21-й день болезни и позже, что может быть обусловлено другой этиологией болезни (респираторный вирус), волнообразным течением коронавирусной инфекции, длительным инкубационным периодом или персистенцией вируса SARS-CoV-2.

Все поступавшие в стационар дети имели выраженные симптомы болезни и их состояние оценивалось как тяжелое либо крайне тяжелое. Температура тела варьировала в широких пределах.

В 45,5% случаев температура тела у госпитализированных детей была выше 39 °С, у 15,2% детей - выше 40 °С. Субфебрильная температура тела зарегистрирована у 9% детей. В этой группе превалировали дети младшего возраста с выраженными симптомами интоксикации и диарейным синдромом, что и обусловило необходимость их госпитализации.

Родители пациентов младшей возрастной группы и дети более старшего возраста предъявляли жалобы, которые отражали поражение практически всех органов и систем (рис. 3).

Рис. 3. Основные жалобы детей при поступлении в стационар (доля от общего числа обследованных)

Необходимо отметить, что, как правило, 1 пациент имел комбинацию из нескольких симптомов. У госпитализированных детей с подозрением на COVID-19, помимо катарального синдрома и синдрома интоксикации, в значительной части случаев отмечались абдоминальный, менингеальный, а также суставной синдромы. В структуре основных клинических симптомов первые 3 ранговых места занимали повышение температуры тела (66,2%), слабость (45,5%) и боль в животе (33,3%). Близкой по частоте встречаемости была рвота (24,1%). Особо следует отметить, что практически у 1/4 (24,3%) обследованных детей имел место синдром экзантемы без четкой локализации с отсутствием или неярко выраженным зудом.

В подавляющем большинстве случаев экзантема носила распространенный пятнисто-папулезный характер. В единичных случаях отмечены геморрагические элементы сыпи. Дифференциальную диагностику проводили с заболеваниями, сопровождающимися синдромом экзантемы (корь, краснуха, энтеровирусная инфекция, псевдотуберкулез, менингококкемия) на основании оценки эпидемиологического анамнеза, клинических проявлений и специфических лабораторных тестов. Нельзя исключить, что повреждение сосудистой стенки носит системный характер с возможным развитием отсроченных патологических процессов с поражением различных органов и систем, которые клинически могут не проявляться в остром периоде заболевания.

РНК SARS-CoV-2 в мазке из носоглотки была обнаружена у 45,5% детей. У 54,5% детей генетический материал коронавируса не выделен, что, однако, не исключает коронавирусной природы заболевания и не противоречит опубликованным данным [22, 23].

В группе госпитализированных и обследованных детей в 63,6% случаев в сыворотке крови обнаружены специфические антитела IgM класса к SARS-CoV-2, а в 6% случаев результат был сомнительным. При этом РНК SARS-CoV-2 в мазке обнаружены у 26,2%. У 30,3% пациентов IgM-антител в сыворотке крови не обнаружено, но у 19,3% из них выявлена РНК SARS-CoV-2. Отсутствие IgM-антител отмечали не только у детей, госпитализированных на 21-й день болезни и позже, но и у госпитализированных в более ранние сроки - до 9-го дня заболевания, что может быть обусловлено еще недостаточным уровнем антителопродукции.

Однако у всех обследованных детей (100%), независимо от дня поступления, в сыворотке крови обнаружены IgG-антитела к антигенам SARS-CoV-2, причем уровни коэффициента позитивности (КП) по IgG существенно превышали референсные значения (>1,1).

Согласно опубликованным данным, у большинства пациентов с COVID-19 антитела класса IgG выявляются через 2-3 нед после появления первых признаков болезни. В то же время в ряде исследований было установлено практически одновременное появление антител IgM и IgG. Учитывая вышеприведенные особенности формирования гуморального иммунного ответа при COVID-19, а также атипичный характер сероконверсии с возможностью длительного сохранения антител класса IgM [24, 25], трудно объяснить полученные в проведенном исследовании результаты.

Учитывая, что у достаточно большого числа обследованных пациентов в анамнезе имелось указание на семейный контакт с коронавирусной инфенкцией, наличие IgG-антител, однотипность клинических проявлений позволяют предположить связь развившихся патологических реакций с имевшим место первичным инфицированием SARS-CoV-2.

Заключение

Наличие у всех детей, госпитализированных в стационар с подозрением на COVID-19, специфических IgG-антител к антигенам SARS-CoV-2 свидетельствует об имевшемся ранее контакте с новым коронавирусом. При этом одновременное обнаружение у части больных детей как IgG-, так и IgМ-антител к антигенам SARS-CoV-2 может быть объяснено с точки зрения особенностей формирования гуморального иммунитета при COVID-19 у детей и сроков развития патологических реакций.

При серологически подтвержденной SARS-CoV-2-этиологии инфекционного процесса у обследованных детей выявлена достаточно разнообразная клиническая симптоматика с вовлечением в патологический процесс различных органов и систем, что свидетельствует о полиорганном поражениии и требует дальнейших исследований.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ogimi C., Kim Y.J., Martin E.T. et al. What’s new with the old coronaviruses? // J. Pediatric Infect. Dis. Soc. 2020. Vol. 9, N 2. P. 210-217. DOI: https://doi.org/10.1093/jpids/piaa037

2. Рябиченко Т.И., Скосырева Г.А., Обухова О.О., Курская О.Г., Косьянова Т.Г., Горбенко О.М. и др. Этиологическая структура острых респираторных вирусных инфекций у детей, госпитализированных в стационар в 2015-2018 гг. // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2021 Т. 10, № 2. С. 47-53. DOI: https://doi.org/10.33029/2305-3496-2021-10-2-47-53

3.Jiang S., Shi Z., Shu Y. et al. A distinct name is needed for the new coronavirus // Lancet. 2020. Vol. 395, N 10 228. P. 949. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30419-0

4. Lee P.I., Hu Y.L., Chen P.Y. et al. Are children less susceptible to COVID-19? // J. Microbiol. Immunol. Infect. 2020. Vol. 53, N 3. P. 371-372. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmii.2020.02.011

5.Shen K., Yang Y. Diagnosis and treatment of 2019 novel coronavirus infection in children: a pressing issue // World J. Pediatr. 2020. Vol. 16, N 3. P. 219-221. DOI: https://doi.org/10.1007/s12519-020-00344-6

6.Molloy E.J., Bearer C.F. COVID-19 in children and altered inflammatory responses // Pediatr. Res. 2020. Vol. 88, N 3. P. 340-341. DOI: https://doi.org/10.1038/s41390-020-0881-y

7.Cristiani L., Mancino E., Matera L. et al. Will children reveal their secret? The coronavirus dilemma // Eur. Respir. J. 2020. Vol. 55, N 4. Article ID 2000749. DOI: https://doi.org/10.1183/13993003.00749-2020

8. Намазова-Баранова Л.С., Баранов А.А. COVID-19 и дети // Пульмонология. 2020. Т. 30, № 5. С. 609-628. DOI: https://doi.org/10.18093/0869-0189-2020-30-5-609-628

9. Русинова Д.С., Никонов Е.Л., Намазова-Баранова Л.С. и др. Первые результаты наблюдения за детьми, переболевшими COVID-19 в Москве // Педиатрическая фармакология. 2020. Т. 17, № 2. С. 95-102. DOI: https://doi.org/10.15690/pf.v17i2.2095

10.Saleem H., Rahman J., Aslam N. et al. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) in children: vulnerable or spared? A systematic review // Cureus. 2020. Vol. 12, N 5. Article ID e8207. DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.8207

11.Kam K.Q., Yung C.F., Cui L. et al. A well infant with coronavirus disease 2019 (COVID-19) with high viral load // Clin. Infect. Dis. 2020. Vol. 71, N 15. P. 847-849. DOI: https://doi.org/10.1093/cid/ciaa201

12.Guan W.J., Ni Z.Y., Hu Y. et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China // N. Engl. J. Med. 2020. Vol. 382, N 18. P. 1708-1720. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2002032

13. Qiu H., Wu J., Hong L. et al. Clinical and epidemiological features of 36 children with coronavirus disease 2019 (COVID-19) in Zhejiang, China: an observational cohort study // Lancet Infect. Dis. 2020. Vol. 20, N 6. P. 689-696. DOI: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30198-5

14. Xu Y., Li X., Zhu B. et al. Characteristics of pediatric SARS-CoV-2 infection and potential evidence for persistent fecal viral shedding // Nat. Med. 2020. Vol. 26, N 4. P. 502-505. DOI: https://doi.org/10.1038/s41591-020-0817-4

15.Cao Q., Chen Y.C., Chen C.L. et al. SARS-CoV-2 infection in children: transmission dynamics and clinical characteristics // J. Formos. Med. Assoc. 2020. Vol. 119, N 3. P. 670-673. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfma.2020. 02.009

16.Chen Z.M., Fu J.F., Shu Q. et al. Diagnosis and treatment recommendations for pediatric respiratory infection caused by the 2019 novel coronavirus // World J. Pediatr. 2020. Vol. 16, N 3. P. 240-246. DOI: https://doi.org/10.1007/s12519-020-00345-5

17.Henry B.M., Lippi G., Plebani M. Laboratory abnormalities in children with novel coronavirus disease 2019 // Clin. Chem. Lab. Med. 2020. Vol. 58, N 7. P. 1135-1138. DOI: https://doi.org/10.1515/cclm-2020-0272

18.Worcester S. COVID-19 characteristics differ in children vs adults // Medscape. 2020. Mar. 13. URL: https://www.medscape.com/viewarticle/926805

19.Huang C., Wang Y., Li X. et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China // Lancet. 2020. Vol. 395, N 10 223. P. 497-506. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5

20.Lu X., Liqiong Z.L., Du H. et al. SARS-CoV-2 infection in children // N. Engl. J. Med. 2020. Vol. 382, N 17. P. 1663-1665. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMc2005073

21. Методические рекомендации Минздрава России "Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции COVID-19" (версия 7 от 03.06.2020): URL: https://minzdrav.gov.ru/ministry/med_covid19

22. Баклаушев В.П., Кулемзин С.В., Горчаков А.А., Лесняк В.Н., Юсубалиева Г.М., Сотникова А.Г. COVID-19. Этиология, патогенез, диагностика и лечение // Клиническая практика. 2020. Т. 11, № 1. С. 7-20. DOI: https://doi.org/10.17816/clinpract26339

23.Ferran M. Coronavirus tests are pretty accurate, but far from perfect. May 6, 2020. URL: https://theconversation.com/coronavirus-tests-are-pretty-accurate-but-far-from-perfect-136671 (date of access October 16, 2020)

24. Adams E., Ainsworth M., Anand R. et al. Evaluation of antibody te­sting for SARS-CoV-2 using ELISA and lateral flow immunoassays. National COVID Testing Scientific Advisory Panel // MedRxiv. 2020. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20066407 (date of access October 16, 2020)

25. Tan W., Lu Y., Zhang J. et al. Viral kinetics and antibody responses in patients with COVID-19 // MedRxiv. 2020. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.03.24.20042382 (date of access June 16, 2021)

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Горелов Александр Васильевич
Академик РАН, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии НОИ «Высшая школа клинической медицины им. Н.А. Семашко» ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России, профессор кафедры детских болезней Клинического института детского здоровья им. Н.Ф. Филатова ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), заместитель директора по научной работе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора (Москва, Российская Федерация)

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»