SARS-CoV-2 to nowy szczep koronowirusa, który został zidentyfikowany w mieście Wuhan w Chinach. Epidemia rozpoczęła się od serii przypadków zapalenia płuc o nieznanej etiologii pod koniec 2019 roku. 30.01.2020 r. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ogłosiła wybuch epidemii.

Według WHO SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus-2) to koronawirus zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2; jest to nowy typ wirusa wywołujący COVID-19. Zgodnie z definicją opublikowaną prze ECDC (European Center for Disease Control and Prevention) na potrzeby nadzoru sanitarno-epidemiologicznego mianem COVID-19 określa się każde potwierdzone zakażenie SARS-CoV-2, niezależnie od tego, czy wystąpiły objawy chorobowe.

Koronawirusy są wirusami odzwierzęcymi, co oznacza, że są przenoszone między zwierzętami i ludźmi. Szczegółowe badania wykazały, że SARS-CoV (epidemia z 2003 r.) był przenoszony z kotów cywetowych na ludzi, a MERS-CoV (epidemia z 2012 r.) z wielbłądów na ludzi. Sugeruje się, że wirusy SARS-CoV-2 wywołujące obecną epidemię są przenoszone przez nietoperze. Wiadomo również, że ssaki te mogą być rezerwuarem ok. 5 tysięcy koronawirusów podobnych do SARS-CoV-2.

Według wytycznych National Institutes of Health (USA) można wyróżnić następujące kategorie zakażenia SARS-CoV-2:

1. Zakażenie bezobjawowe lub przedobjawowe – nie zaleca się wykonywania dodatkowych badań laboratoryjnych.
2. Choroba łagodna – u pacjentów bez chorób współistniejących, u których COVID-19 przebiega łagodnie, nie ma wskazań do wykonywania żadnych badań laboratoryjnych.
3. Choroba umiarkowana – należy wykonać podstawowe badania laboratoryjne: morfologia krwi z rozmazem i badania biochemiczne, w tym oznaczenia parametrów czynności wątroby i nerek. Dodatkowo należy oznaczyć stężenie markerów stanu zapalnego takich jak: CRP, D-dimer i ferrytyna.
4. Choroba ciężka – zakres badań laboratoryjnych jest analogiczny jak w postaci umiarkowanej.
5. Stan krytyczny – zakres badań wykonywanych standardowo w oddziałach intensywnej terapii.

Zgodnie z wytycznymi Grupy Roboczej opracowującej zalecenia obowiązujące na terenie Polski, przebieg zakażenia dzielimy na cztery etapy w zależności od stopnia nasilenia objawów. We wszystkich stadiach choroby konieczne jest wykonanie określonego zakresu badań laboratoryjnych.

Stopień 1 – bezobjawowy lub skąpoobjawowy

Diagnostyka: wskazany jest test w kierunku grypy; pacjent nie wymaga badań biochemicznych ani obrazowych. Monitorowanie: pacjent nie wymaga hospitalizacji; wskazany jest jedynie pomiar ciepłoty ciała 2x dziennie.

Stopień 2 – objawowy bez cech niewydolności oddychania

Diagnostyka: badanie w kierunku grypy lub innych patogenów odpowiedzialnych za infekcje dróg oddechowych (bakteriologia); w przypadku gorączki > 38°C należy wykonać posiew krwi. Diagnostyka laboratoryjna obejmuje wykonanie: pełnej morfologii z rozmazem krwi obwodowej i oceną płytek krwi oraz oznaczenie stężenia CRP, prokalcytoniny, glukozy, bilirubiny, aktywności ALT, LDH, jak również ocenę parametrów krzepnięcia: INR, D-dimerów; dodatkowo można rozważyć oznaczenie stężenia troponiny oraz IL-6.

Stopień 3 – ciężkie zapalenie płuc z niewydolnością oddychania/pre-ARDS (zespół ostrej niewydolności oddechowej); obniżone SpO₂ < 90-92%.

Diagnostyka: wszystkie badania wymienione w stadium 3 i dodatkowo: stężenie amylazy, kreatyniny, albumin, mleczanów, ferrytyny oraz w zależności od obrazu klinicznego np. badanie w kierunku zakażenia HIV; dodatkowo można rozważyć oznaczenie stężenia IL-6, NT-proBNP, BNP.

Stopień 4 – ARDS/niewydolność wielonarządowa

Diagnostyka: wszystkie badania wymienione w stadium 2, 3 i dodatkowo: APTT, fibrynogen.

Zasadniczym parametrem monitorującym pacjentów w stadiach 2-4 jest gazometria, ponieważ czynnikiem decydującym o ciężkości przebiegu choroby są zaburzenia wymiany gazowej, a w szczególności hipoksemia. Zasady postępowania z pacjentem w zależności od wartości wybranych parametrów gazometrii przedstawiono na schemacie 1.

Gazometria jest podstawowym badaniem laboratoryjnym służącym do oceny wymiany gazowej oraz rozpoznawania niewydolności oddechowej, która może wystąpić u pacjentów z COVID-19. Najczęściej do wykonania gazometrii służy krew włośniczkowa, pozyskiwana podczas nakłucia opuszki palca. Jest to badanie mało inwazyjne. U pacjentów z niewydolnością oddechowo-krążeniową pobiera się krew tętniczą. Badanie to wykonuje się u osób hospitalizowanych ze względu na inwazyjny charakter zabiegu oraz możliwość wystąpienia powikłań. Gazometria obejmuje pomiary pH i ciśnień parcjalnych tlenu oraz dwutlenku węgla. Prawidłowe wartości parametrów gazometrycznych zostały przedstawione w tab. 1.

Bardzo ważnym aspektem badania jest oznaczenie parametrów gazometrycznych w jak najkrótszym czasie od pobrania materiału (czas TAT).

Obok zaburzeń gazometrycznych u pacjentów z COVID-19 obserwujemy również inne nieprawidłowości w badaniach laboratoryjnych. Niektóre z nich uważa się za wysoce charakterystyczne dla zakażenia SARS-CoV-2.

Podwyższone stężenie D-dimerów u pacjentów chorych na COVID-19 obserwuje się u ponad 50% pacjentów. Dr Hong-Long Ji z University of Texas Health Science Center w Tyler oraz pozostali współautorzy badania uważają, że nadaktywność układu antykoagulacyjnego może być przyczyną dysfunkcji układu krzepnięcia. Zwrócono uważa się, że im cięższy był przebieg zakażenia, tym stężenie D-dimerów było wyższe. U pacjentów wyleczonych z COVID-19 stężenie D-dimerów stopniowo spadało i wracało do normy. Powikłaniem COVID-19 wynikającym z nadreaktywności układu antykogulacyjnego może być zespół krzepnięcia wewnątrz naczyniowego (DIC) oraz zwiększona liczba udarów u pacjentów poniżej 50. roku życia.

U pacjentów z COVID-19 bardzo często obserwowaną nieprawidłowością jest limfopenia, czyli liczba limfocytów < 1500/ul, występująca u ponad 80% chorych. Inne zaburzenia liczby leukocytów takie jak: leukopenia, czyli liczba leukocytów < 4000/ul oraz leukocytoza, czyli liczba leukocytów > 10 000/ul, obserwujemy odpowiednio u 33,7% chorych i ok. 5% chorych. Im cięższy przebieg choroby, tym odchylenia w zakresie liczby krwinek białych i limfocytów są większe.

Interesujące są wyniki badań uczonych z Pekinu dotyczące nowego wskaźnika rokowniczego NLR u chorych na COVID-19. NLR to stosunek liczby neutrofili do limfocytów, który to parametr jest wyliczany z parametrów uzyskanych z podstawowego wyniku morfologii krwi, niepowodujący zatem podwyższenia kosztów badania, jak również niewymagający dodatkowych pobrań krwi. Badanie wykazało, że wartość odcięcia dla NLR wynosząca 3,13 (czułość − 0,875, swoistość − 0,717) warunkuje określony sposób postępowania z pacjentem. Stwierdzono, że chorzy powyżej 50. r.ż. z wynikiem NLR > 3,13 będą wymagali leczenia w Oddziale Intensywnej Terapii. Przy wartości NLR < 3,13 pacjentów należy izolować, z uwzględnieniem możliwości zastosowania oddechu zastępczego. Pacjenci poniżej 50. r.ż. oraz z NLR < 3,13 mogą przebywać w izolacji domowej. Uważa się, że NLR jest ważnym parametrem służącym do określenia prognozy i zarządzania stopniem ryzyka choroby. Wskaźnik jest szczególnie pomocny w łagodzeniu następstw wynikających z niewystarczających zasobów medycznych.

Małopłytkowość, czyli liczba płytek krwi < 150 000/ul, występuje u 36,2% chorych na COVID-19. Jest to nieprawidłowość charakterystyczna dla wielu zakażeń wirusowych. W przypadku powikłania pod postacią nadkażenia bakteryjnego, liczba płytek krwi istotnie wzrasta.

Z pozostałych badań laboratoryjnych istotnych w monitorowaniu pacjentów z COVID-19 znaczenie mają markery stanu zapalnego, takie jak: CRP, prokalcytonina, IL-6 oraz transferryna, która w tym wypadku nie jest traktowana jako marker niedokrwistości. Podwyższone stężenie CRP występuje u ponad 60% pacjentów, a czas utrzymywania się wysokiego stężenia CRP jest proporcjonalny do stopnia nasilenia infekcji. Stężenie prokalcytoniny zazwyczaj mieści się w normie, chyba że mamy do czynienia z nadkażeniem bakteryjnym. Znaczenie podwyższonego stężenia interleukiny 6 jest podobne do oceny stężenia CRP, a biorąc pod uwagę wyższe koszty pojedynczego badania IL-6 oraz czas trwania oznaczenia, jest parametrem rzadziej wykorzystywanym w diagnostyce pacjentów z COVID-19.

W zakażeniu SARS-CoV-2 obserwuje się także liczne nieprawidłowości biochemiczne, takie jak podwyższona aktywność aminotransferaz (AspAT, AlAT), dehydogenazy mleczanowej (LDH) oraz kinazy kreatynowej (CK). Wysoka aktywność AspAT i AlAT wynika zarówno z infekcji wirusowej, ale może być także następstwem reakcji polekowej u pacjentów z COVID-19. Wysoka aktywność LDH jest bardzo charakterystycznym parametrem laboratoryjnym u pacjentów zakażonych SARS-CoV-2. Z kolei wysoką aktywność CK obserwujemy najczęściej u najmłodszych pacjentów, którzy w przebiegu choroby mają zazwyczaj wysoką gorączkę i dreszcze.

Diagnostyka zakażenia SARS-CoV-2 opiera się na badaniach molekularnych i serologicznych. Testy molekularne wykrywają materiał genetyczny wirusa; wynik dodatni wskazuje na obecność wirusa i jest uznawany za dowód toczącego się zakażenia. Obecnie na rynku jest dostępnych kilka testów wykorzystywanych w diagnostyce molekularnej zakażenia SARS-CoV-2. Opierają się głównie na technice RT PCR i charakteryzują się dużą czułością oraz swoistością. Testy te mają jednak pewne wady, takie jak stosunkowo wysoka cena oraz ograniczony dostęp do laboratoriów wykonujących ten rodzaj badań.

Testy serologiczne służące do diagnostyki COVID-19 wykrywają przeciwciała w klasach IgA, IgM i IgG. Chociaż producenci podają czułość i swoistość testów, to jednak brak jest ich weryfikacji przez niezależne instytucje, co sprawia, że do uzyskanych wyników należy podchodzić z pewną ostrożnością. Należy pamiętać, że w interpretacji wyników trzeba uwzględnić tzw. okienko serologiczne.

W tab. 2 porównano cechy testów molekularnych i serologicznych, natomiast w tab. 3 – czułość badania molekularnego w zależności od rodzaju materiału wykorzystanego do badania.

Reasumując: medyczne laboratorium diagnostyczne wykonuje zarówno badania wykrywające obecność wirusa w organizmie pacjenta chorego na COVID-19, jak również badania immunologiczne, świadczące o przebyciu zakażenia. Ważną rolę odgrywają także wyniki badań biochemicznych czy hematologicznych, konieczne do monitorowania aktualnego stanu pacjenta i pozwalające prognozować przebieg choroby, której do końca jeszcze nie poznaliśmy.

Piśmiennictwo

1. Rot M., Gajewski P.: Leczenie COVID-19 – wytyczne National Institutes of Health (USA). „Med.Prakt.”, 2020, supplement.

2. Qiu J.: Chińska bat women. „Świat Nauki”, 2020, 5, 30-35.

3. Advancing Pharmacy Worldwide: COVID-19, informacje kliniczne i wytyczne dotyczące leczenia. Zaktualizowano 26.03.2020.

4. Agencja Oceny Technologii Medycznych i taryfikacji: Zalecenia w COVID-19. Zaktualizowano 23.04.2020.

5. Malapelle U. i wsp.: Predictive molecular pathology in the time of COVID-19. „J Clin Pathol”, 2020, 0, 1-4.

6. WHO: Laboratory testing for coronavirus disease (COVID-19) in suspected human cases, 2 March 2020.

7. Wroczyńska A. i wsp.: COVID-19 co nowego. „Med.Prakt.”, 2020, 4, 112-133.

8. Szczeklik W. i wsp.: Postępowanie u dorosłych chorych na COVID-19 w stanie krytycznym na oddziałach intensywnej terapii. „Med.Prakt.”, 2020, 4, 10-19.

9. Huang C. i wsp. Clinical Features of Patients Infected With 2019 Novel Coronavirus in Wuhan, China. „Lancet”, 2020, 2, 15, 395 (10223), 497-506.

10. Ji HL, I wsp.: Elevated Plasmin(ogen) as a Common Risk Factor for COVID-19 Susceptibility. „Physiol Rev.”, 2020, 1065-1075.

11. Liu J. I wsp.: Neutrophil-to-Lymphocyte Ratio Predicts Severe Illness Patients with 2019 Novel Coronavirus in the Early Stage. „medRxiv”, 2020. Feb.10.

Schemat 1. Zasady postępowania z pacjentem w zależności od wartości wybranych parametrów gazometrii

Tab. 1. Prawidłowe wyniki gazometrii krwi tętniczej i żylnej

Tab. 2. Porównanie cech testów molekularnych i serologicznych

Tab. 3 Czułość badania molekularnego a rodzaj materiału badawczego