CC BY
66https://doi.org/10.26442/26586630.2020.2.200248
Клинический случай
Глаз при инфекции COVID-19: ворота инфекции или один из органов-мишеней?
А.В. Мишустин1, М.Б. Мельникова1, Н.И. Пономарева1, Н.А. Кононова1, В.М. Делягин*2
1ФГАОУ Во «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова»
Минздрава России, Москва, Россия;
2ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии
им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России, Москва, Россия
Аннотация
Основная масса публикаций по теме коронавирусной инфекции посвящена поражению легких, реже - неврологическим и гастроабдоминальным расстройствам. Поражению глаз уделяется значительно меньше внимания. Обычно описываются конъюнктивиты. Рассматривая патогенез COVID-19, глаз определяют как входные ворота инфекции. Однако анатомические и иммунологические характеристики глаза позволяют говорить о его существенной роли в распространении инфекции по организму и поражении глаза как органа-мишени. COVID-19 обладает тропизмом к тканям глаза. Глаз имеет большую поверхность, контактирующую с содержащими вирус микроаэрозолями в воздухе и загрязненными руками. Прикрепление вируса происходит на конъюнктиве, роговице, сетчатке за счет рецепторов ангиотензинпревращающего фермента 2 и некоторых других рецепторов, липофильной периокулярной кожи и поверхностной слезной пленки. Оттуда по слезно-носовому протоку вирус попадает в нос под нижнюю носовую раковину, откуда через носо- и ротоглотку переносится в легкие и кишечник. Одновременно с переносом вируса разыгрывается и специфический воспалительный процесс в виде конъюнктивита, слезотечения. Гематогенный занос вируса в сетчатку проявляется микротромбозом ее сосудов, отеком. У детей плотность расположения рецепторов, обеспечивающих фиксацию вируса, значительно ниже, чем у взрослых. Поражение глаза при COVID-19 может быть дебютом системной манифестации, поэтому офтальмологи, которые тесно контактируют с пациентами с конъюнктивитом, первоначально воспринимаемым как аденовирусный, наиболее подвержены профессиональному риску. Учитывая адгезионное, трансмиссивное и патогенетическое значение глаза в развитии COVID-19, предстоит оценить значение аэрозолей, достигающих глаз, и капель (блокаторы рецепторов ангиотензинпревращающего фермента 2, цинк, азитромицин и др.) для профилактики и лечения COVID-19. Ключевые слова: дети, болезни глаза, коронавирус.
для цитирования: Мишустин А.В., Мельникова М.Б., Пономарева Н.И. и др. Глаз при инфекции COVID-19: ворота инфекции или один из органов-мишеней? Педиатрия. Consilium Medicum. 2020; 2: 26-28. DOI: 10.26442/26586630.2020.2.200248
Clinical Case
Eyes vs COVID-19 infection: the gates of infection or one of the target organs?
Aleksandr V. Mishustin1, Marina B. Melnicova1, Natalia I. Ponomareva1, Nadezhda A. Kononova1, Vasilii M. Delyagin*2 1Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia;
2Rogachev National Medical Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology, Moscow, Russia *[email protected]
Abstract
The bulk of publications devoted to coronavirus infection (COVID-19) is devoted to lung damage, less often to neurological and gastroabdominal disorders. Significantly less attention is paid to eye damage. Conjunctivitis is usually described. Considering the pathogenesis of COVID-19, the eye is defined as the entrance gate to infection. However, the anatomical and immunological characteristics of the eye allow us to talk about the essential role of the eye in the spread of infection throughout the body and damage to the eye as a target organ. COVID-19 has a tropism for eye tissue. The eye has a large surface in contact with virus-containing microaerosols in the air and contaminated hands. Attachment of the virus occurs on the conjunctiva, cornea, retina due to angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) receptors and some other receptors, lipophilic periocular skin and superficial tear film. From there, through the tear-nasal duct, the virus enters the nose under the lower nasal concha, from where it is transferred through the nasopharynx and oropharynx to the lungs and intestines. Simultaneously with the transfer of the virus, a specific inflammatory process in the form of conjunctivitis and lacrimation is also played out. The hematogenous introduction of the virus into the retina is manifested by microthrombosis of its vessels, edema. In children, the density of the receptors that ensure the fixation of the virus is significantly lower than in adults. COVID-19 eye damage may be the debut of systemic manifestation. Therefore, ophthalmologists who are in close contact with patients with conjunctivitis, initially perceived as adenoviral, are most at occupational risk. Given the adhesive, transmissible and pathogenetic significance of the eye in the development of COVID-19, it is necessary to evaluate the importance of aerosols reaching the eyes and drops (ACE2 receptor blockers, zinc, azithromycin, etc.) for the prevention and treatment of COVID-19. Key words: children, eye diseases, coronavirus.
For citation: Mishustin A.V., Melnicova M.B., Ponomareva N.I. et al. Eyes vs COVID-19 infection: the gates of infection or one of the target organs? Pediatrics. Consilium Medicum. 2020; 2: 26-28. DOI: 10.26442/26586630.2020.2.200248
Начиная с декабря 2019 г. в геометрической прогрессии растет число публикаций по коронавирусной инфекции, рассматриваемой как пандемия, обусловленная быстро передающимся коронави-русом 2. Вирус вызывает тяжелый острый респираторный синдром (SARS-CoV-2). Основная масса сообщений, посвященных коронавирусной инфекции (COVID-19), на тему поражения легких, реже - неврологических и гастроабдоминальных расстройств. Рассматривая патогенез COVID-19, глаз определяют наряду с респираторным трактом как входные ворота ин-
фекции. Впервые о том, что глаз и периокулярные ткани могут быть входными воротами инфекции, сообщили во время эпидемии гриппа («испанки») более 100 лет назад [1]. Позднее это подтвердилось на примере аденовирусов и многих других, в том числе коро-навируса [2, 3].
Глаз оказывается подвержен аэрозольному воздействия больше, чем нос или полость рта за один и тот же промежуток времени. В частности, у взрослого европеоида общая площадь двух глаз между веками составляет 600 мм2. Если принять за единицу длитель-
Aleksandr V. Mishustin, et al. / Pediatrics. Consilium Medicum. 2020; 2:26-28.
рис. 1. Слезно-носовой путь [6]. Fig. 1. tear duct [6].
Ampulla of superior Superior lachrymal duct lachrymal duct
Upper eyelid
Lachrymal caruncle
Lachrymal sac Medial palpebral lig. ■
Frontal process of maxilla Nasolacrymal duct
Lower eyelid
Orbicularis oculi Interior lachrymal duct Maxillary sinus Obliquus oculi interior
ность разговора двух лиц, когда создаются содержащие вирусы аэрозольные микрочастицы, глаз оказывается прикрыт в моменты мигания всего 0,03 длительности разговора. Средняя площадь рта при разговоре составляет 500 мм2, длительность пребывания рта в закрытом состоянии или в период выдоха - 0,7 от этого же условного промежутка времени. Общая площадь ноздрей составляет 200 мм2, длительность выдоха («закрытые» для аэрозоля ноздри) составляет 0,5 от этой же длительности разговора [4, 5]. Таким образом, открытая площадь глаза, подвергающаяся аэрозольному загрязнению, и длительность времени, в течение которого глаз оказывается открыт для контакта с аэрозолем, значительно больше, чем площадь и длительность контакта аэрозоля с носом и ртом. Но говорим мы не постоянно, акт дыхания включает в себя и выдох, так что инфицирование через глаз оказывается едва ли не основным. К этому надо добавить и путь инфицирования «рука-глаз». Со склеры и конъюнктивы за счет постоянного самоочищения слеза смывает аэрозоль и с ним стекает в слезно-носовой канал (рис. 1).
Канал открывается под нижней носовой раковиной, откуда слеза вместе с растворенными в ней частицами через носо- и ротоглотку быстро попадает в бронхи и желудочно-кишечный тракт. В эксперименте на добровольцах в слезный мешочек вводили Bacillus prodigiosus (Serratia marcescens), и микроорганизмы обнаруживались в носу (через 5 мин), глотке (через 15 мин) и через сутки - в каловых массах [1].
Но глаз - очень сложно устроенный орган. Невозможно представить глаз только как канал стекания инфекции в организм. Самым ранним внелегочным проявлением инфекции COVID-19 может быть конъюнктивит. Первым, кто сообщил об этом, был китайский офтальмолог Ли, позднее заразившийся от бессимптомного пациента с глаукомой и погибший [2, 7]. Таким образом, глаз активно и рано вовлекается в патологический процесс. Прикрепление вируса происходит за счет липофильной периокулярной кожи, поверхностной слезной пленки и в основном за счет наличия на поверхности глаза рецепторов ангиотензинпревра-щающего фермента 2 (ACE2). Плотность рецепторов ACE2 у детей значительно меньше, чем у взрослых [8]. Вполне вероятно, что это объясняет и меньшую подверженность детей инфекции COVID-19, и редкость артериальной гипертензии в этом возрасте. Далее, вирус через рецепторы ACE2 взаимодействует с трансмембранной протеазой серин 2 (TMPRSS2), экспресси-руемой на роговице, эпителии конъюнктивы и сетчатке. Проникновение вируса в клетку блокируется ингибиторами протеазы [9].
В экспериментах на животных и по данным клинических исследований инфекция COVID-19 может вызвать ретинит и неврит оптического нерва. Изменения в плексиформном слое и ганглионарных клетках при COVID-l9 могут свидетельствовать о манифестации инфекции в центральной нервной системе [5, 10, 11].
Сведения о поражении глаз человека при COVID-19 немногочисленны. Обычно описывают конъюнктивит, проявляющийся гиперемией, хемозом, слезотечением. Иногда указывают на фолликулярный характер конъюнктивита. Частота конъюнктивитов при обсуждаемой инфекции колеблется от 0,8 до 32% [12, 13]. У 30% больных с конъюнктивитом заболевание протекало тяжелее, чем в общей группе [14]. Значительно реже встречаются описания ретинита при COVID-19 [15].
Клинический случай. Мы наблюдали ребенка 13 лет, заразившегося коронавирусной инфекцией SARS-CoV-2 от матери, бессимптомной носительницы. В мазке из носа методом полимеразной цепной реакции выявлена эта же инфекция, в крови - антитела. Клинических проявлений острой респираторной инфекции не отмеча-
лось. Зафиксирован однократный эпизод лихорадки, быстро купировавшийся антибактериальной терапией. В анализе крови - тромбоцитопения, коагулограмма -без особенностей, биохимические показатели крови -в пределах возрастной нормы. На контрольной компьютерной томограмме 2 мелких фокуса интерстициального уплотнения в S10 нижней доли левого легкого по типу «матового стекла», до 2 мм, вдоль бронховаскулярных ветвей. С учетом эпиданамнеза и лабораторных данных [SARS-CoV-2(+)] изменения могут быть начальным проявлением интерстициальной пневмонии или инфекционного бронхиолита вирусного генеза (в том числе COVID-19). Конъюнктивита, нарушения зрения не наблюдалось, но на глазном дне выявлялись многочисленные очаги выпота, микрокровоизлияния (рис. 2). По результатам оптической когерентной томографии в сетчатке обнаруживались многочисленные очаги поражения (рис. 3). На основании анамнеза и данных обследования ретинит можно объяснить гематогенным заносом вируса.
заключение
Коронавирус окулотропен. Глаз для коронавируса не только входные ворота, но и орган-мишень. Вирус связывается с поверхностью глаза за счет рецепторов АСЕ2 и липофильной поверхности глаза. В дальнейшем возможно поражение не только конъюнктивы, но и сетчатки. Поражение сетчатки глаза может ассоциироваться с поражением центральной нервной системы. Исходя из этого при инфекции COVID-19 была бы целесообразной консультация окулиста с осмотром глазного дна. Можно считать оправданными исследования по профилактике и лечению офтальмологической локализации инфекции COVID-19 с оценкой эффективности блокаторов рецепторов АСЕ2, азитроми-цина, цинка.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interests. The authors declare that there is not conflict of interests.
Литература/References
1. Maxcy K. The transmission of infection through the eye. J Am Med Assoc 1919; 72: 636-9.
2. Hu K, Patel J, Patel Bh. Ophthalmic Manifestations of Coronavirus (COVID-19). Last Update: April 13, 2020. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK556093/
3. Perlman St, Mcintosh K. Coronaviruses, Including Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) and Middle East Respiratory Syndrome (MERS). In: Bennett J, Dolin R, Blaser M (Eds.) Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases, 9th Ed. 2020; p. 2072-80.e3
4. Coroneo M. The eye as the discrete but defensible portal of coronavirus infection. The Ocular Surface. 2020. Article in Press: Corrected Proof. https://www.clinical-key.com/#!/content/journal/1-s2.0-S1542012420300896
5. Seah I, Agrawal R. Can the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Affect the Eyes? A Review of Coronaviruses and Ocular Implications in Humans and Animals. Ocul Immunol Inflamm 2020; 28 (3): 391-5.
6. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Sobo_1909_765.png
7. Lai Ch-Ch, Ko W-Ch, Lee P-I et al. Extra-respiratory manifestations of COVID-19. Int J Antimicrob Agents 2020. DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2020.106024
8. Bunyavanich S, Do A, Vincencio A. Nasal Gene Expression of Angiotensin-Converting Enzyme 2 in Children and Adults. J Am Med Assoc 2020; 323 (23): 2427-9.
9. Hoffmann M, Kleine-Weber H, Schroeder S et al. SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor. Cell 2020; 181 (2): 271-80.e8.
10. Wang Y, Detrick B, Yu Z, Zhang J et al. The role of apoptosis within the retina of co-ronavirus-infected mice. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000; 41 (10): 3011-8.
11. Moriguchi T, Harii N, Goto J. A first case of meningitis/encephalitis associated with SARS-coronavirus-2. Int J Infect Dis 2020; 94: 55-8.
12. Bacherirni D, Biagini I, Lenzetti Ch et al. The COVID-19 Pandemic from an Ophthalmologist's Perspective. Trends Mol Med 2020; 26 (6): 529-31.
13. Ping W, Duan F, Luo Ch et al. Characteristics of Ocular Findings of Patients With Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) in Hubei Province, China. JAMA Ophthalmol 2020; 138 (5): 575-8.
14. Dockery D, Rowe S, Murphy M, Krzystolik M. The Ocular Manifestations and Transmission of COVID-19: Recommendations for Prevention. Article in Press: Corrected Proof. J Emergency Med 2020. https://www.clinicalkey.com/#!/content/journal/1-s2.0-S073646792030398X
15. Marinho P, Marcos A, Romano A et al. Retinal findings in patients with COVID-19. Lancet 2020; 395 (10237): 1610.
Информация об авторах/ Information about the authors
мишустин александр Викторович - канд. мед. наук, врач-офтальмолог ОСП «Российская детская клиническая больница» ФГАОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова». E-mail: [email protected]
мельникова марина Борисовна - канд. мед. наук, врач-офтальмолог ОСП «Российская детская клиническая больница» ФГАОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова». E-mail: [email protected]
Пономарева наталья игоревна - врач-гематолог ОСП «Российская детская клиническая больница» ФГАОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова». E-mail: [email protected]
Кононова надежда алексеевна - врач-гематолог ОСП «Российская детская клиническая больница» ФГАОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова». E-mail: [email protected]
делягин Василий михайлович - д-р мед. наук, проф., зав. отд. клинической физиологии, каф. педиатрии и организации здравоохранения ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева». E-mail: [email protected]; ORCID: 0000-0001-8149-7669
Aleksandr V. Mishustin - Cand. Sci. (Med.), Pirogov Russian National Research Medical University. E-mail: [email protected]
marina B. melnicova - Cand. Sci. (Med.), Pirogov Russian National Research Medical University. E-mail: [email protected]
Natalia I. ponomareva - hematologist, Pirogov Russian National Research Medical University. E-mail: [email protected]
nadezhda a. Kononova - hematologist, Pirogov Russian National Research Medical University. E-mail: [email protected]
Vasilii m. Delyagin - D. Sci. (Med.), Prof., Rogachev National Medical Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology. E-mail: [email protected]; ORCID: 0000-0001-8149-7669
Статья поступила в редакцию / The article received: 06.07.2020 Статья принята к печати / The article approved for publication: 17.07.2020
