Focus On

24 Aprile 2020

Il coronavirus nel cuore

Eloisa Arbustini
Prati2

Di:

Francesco Prati intervista Eloisa Arbustini

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Secondo dati recenti circa un paziente su cinque affetto da COVID-19 può avere manifestazioni cardiache con un danno miocardico caratterizzato dal significativo incremento della troponina. E’ certo elemento di preoccupazione il dato del marcato aumento della mortalità in presenza di danno cardiaco (1).

Guo et al (2)  hanno studiato 187 pazienti ricoverati per  COVID-19 nella provincia di Wuhan (Cina), rilevando un danno miocardico acuto nel  28% dei casi.  La mortalità era significativamente più alta nei soggetti con elevati valori di troponina sensibile (TnT) (59.6% vs 8.9% nel gruppo di confronto, P < .001). Inoltre i pazienti con elevati valori di TnT erano più anziani e presentavano più comorbidità tra cui  ipertensione, malattia coronarica, cardiomiopatia e malattia renale cronica. Presentavano inoltre un quadro infettivo più severo con livelli più alti di leucociti, D-dimero, proteina C reattiva,  pro-BNP e pro-calcitonina. Infine la presenza di elevati valori di TnT si accompagnava ad un tasso di complicanze più alto, tra cui ARDS, aritmie maligne, insufficienza renale acuta e coagulopatie.

Shi et al (3) giungevano alle stesse conclusioni, osservando un gruppo di pazienti più numeroso (416 casi) con infezione COVID 19. In presenza di valori aumentati di troponina si assisteva ad un quadro clinico più severo, caratterizzato da aumento delle comorbidità e prognosi peggiore. Inoltre il danno cardiaco e l’ARDS erano predittori indipendenti di mortalità all’analisi multivariata (HR di 4.26 e 7.89, rispettivamente).

Un’entità definita “danno miocardico acuto” e caratterizzata da aumento del livelli di troponina è ricorrentemente riportata nei pazienti COVID. Lo spettro della sintomatologia tuttavia varia per severità e manifestazioni cliniche, che vanno dalla quasi asintomaticità fino allo shock cardiogeno.

Lo studio patologico del miocardio riportato dal gruppo diretto dalla prof Arbustini (Policlinico di Pavia) (4) offre importanti informazioni sull’interessamento cardiaco dell’infezione da COVID.

Il caso clinico si riferisce ad un uomo di 69 anni, residente in una delle zone rosse di Regione Lombardia (Lodi) e qui ricoverato per sintomi simil-influenzali, rapidamente evoluti in distress respiratorio, ipotensione e shock cardiogeno. Il test per SARS-CoV-2 è risultato positivo. Alle sopradescritte manifestazioni si associavano un marcato incremento della troponina hs-TnI (4332 ng/L) con acidosi metabolica, ed un quadro di ipossiemia che ha richiesto ventilazione non invasiva. La funzione contrattile era depressa (FE 34%); l’albero coronarico non mostrava stenosi significative.

Per il peggioramento del quadro clinico e della funzione contrattile del ventricolo sinistro (FE 25%), il paziente è stato trattato con contropulsatore, adrenalina (0,07 μg / kg / min) cui è stata aggiunta noradrenalina (0,1 μg / kg / min) per il peggiorare dell’ipotensione (pressione sistolica: 80à67à60 mmHg). Il team mobile del centro ECMO del San Matteo è stato attivato per l’impianto in loco di ECMO veno-arterioso e per il trasferimento del paziente presso il San Matteo.

Le condizioni cliniche sono rapidamente migliorate; l’ECMO è stato rimosso ed in quinta giornata la contrattilità del ventricolo appariva ripristinata. Il paziente tuttavia è deceduto per shock settico da gram negativi a 12 giorni dalla rimozione dell’ECMO

I risultati della biopsia cardiaca hanno mostrato un’infiammazione interstiziale di grado lieve. Erano presenti macrofagi CD68-positivi aspetti di vacuolizzazione citoplasmatica. Lo studio al microscopio elettronico della biopsia endomiocardica ha documentato per la prima volta particelle virali in cellule interstiziali citopatiche. Le particelle virali avevano dimensioni medie di circa 100 nm e mostravano la tipica morfologia dei coronavirus, con la sua caratteristica struttura a corona nella parte esterna. I miociti mostravano alterazioni aspecifiche, con lisi delle miofibrille ma non presentavano i virus nel loro interno, così come le cellule endoteliali. Infine i piccoli vasi intramurali non presentavano segni di vasculite o trombosi.

F. Prati: Complimenti. Il dato è davvero interessante. Per la prima volta si è osservato il COVID nel cuore. E’ curioso che con un quadro clinico che si può definire drammatico, l’infiammazione interstiziale fosse contenuta e le alterazioni dei miociti fossero anch’esse di grado lieve. Come si spiega questa discrepanza?

E. Arbustini: Non è possibile oggi dare una spiegazione di certezza; sono necessarie altre osservazioni e validazioni. La certezza è che le particelle virali sono state osservate nella biopsia endomiocardica del paziente COVID-19 che si è presentato con shock cardiogeno. La localizzazione delle particelle virali non si osservava nei miociti cardiaci ma in cellule interstiziali citopatiche, verosimilmente macrofagi. Non sappiamo quale sia l’origine di queste cellule; le ipotesi sono almeno due: 1) La viremia, anche transitoria. 2) La migrazione di macrofagi carichi di particelle virali dal polmone infetto. Teniamo presente che oltre al polmone, primo target di infezione e replicazione virale, altri organi possono essere coinvolti in COVID-19 (per es. rene, fegato, tratto gastroenterico, cute e strutture nervose). L’anosmia è uno dei segni clinici ricorrenti su cui riflettere e che deve essere necessariamente spiegata dalla migrazione del virus dal polmone o in particelle isolate o in vettori cellulari come i macrofagi per i quali SARS-CoV-2 ha elevata affinità.

F. Prati: Se il virus non è stato responsabile del quadro di shock dobbiamo ipotizzare che l’ipossia, acidosi metabolica, e forse il sovraccarico del ventricolo destro abbiano inginocchiato il cuore.

E. Arbustini: E’ possibile che il virus non sia stato direttamente responsabile dello shock cardiogeno se per “diretto responsabile” intendiamo un virus che entri nei miociti cardiaci e ne provochi la necrosi, quindi un virus con cardiotropismo come per es. gli enterovirus, e tra questi i Coxsackie B virus. Noi non abbiamo osservato particelle virali nei miociti. Non possiamo pertanto inferire su un effetto diretto di danno miocitario causato dal virus. Servono altre osservazioni e casi.

F. Prati: Possiamo dire che il COVID-19 ha tutto sommato un moderato cardiotropismo?

E. Arbustini: Non credo sia prudente parlare di cardiotropismo perché ne manca l’evidenza. Non si può escludere a priori. Il fatto che il recettore ACE2 utilizzato dal virus per accedere alle cellule target sia stato in passato riportato espresso anche dai miociti cardiaci potrebbe essere una premessa per un possibile cardiotropismo. Tuttavia è bene attendere studi di conferma dell’espressione di questo recettore a livello dei miociti prima di trarre deduzioni che potrebbero risultare fuorvianti per la ricerca futura. In questo momento di urgenza “scientifica” dettata da un bisogno clinico estremo, la prudenza, ancor prima delle ipotesi, è obbligatoria. Sono necessari dati ed evidenze, molto più che deduzioni indirette, commenti e sillogismi (i miociti possiedono il recettore per il virus quindi il virus ha accesso ai miociti). Sicuramente possiamo parlare di tropismo per i macrofagi.

 F.Prati: Si parla molto delle trombosi causate a livello microvascolare alveolare dal COVID-19. La trombosi di rami arteriosi polmonari o in altri distretti, ad esempio carotideo, è un aspetto frequente della malattia?

E.Arbustini: Le citazioni relative ad episodi trombotici e tromboembolici sono in aumento; spesso riguardano pazienti COVID molto gravi, assistiti nelle terapie intensive. Le prime serie autoptiche ne sostengono un ruolo determinante anche per gli eventi fatali. Vanno tuttavia considerate le fasi della malattia ed il grado lieve, moderato o severo. E’ possibile che nelle fasi avanzate delle forme più severe di COVID-19 le complicanze trombotiche/tromboemboliche assumano un ruolo deterministico negli eventi fatali.

 

 

Bibliografia

  1. Madjid M, Safavi-Naeini P, Solomon SD, Vardeny O. Potential Effects of Coronaviruses on the Cardiovascular System: A Review. JAMA Cardiol. doi:10.1001/jamacardio.2020.1286. Published online March 27, 2020
  2. Guo T, Fan Y, Chen M, et al. Association of cardiovascular disease andmyocardial injury with outcomes of patients hospitalized with 2019-coronavirus disease (COVID-19). JAMA Cardiol. Published online March 27, 2020. doi:10.1001/ 2020.1017
  3. Shi S, Qin M, Shen B, et al. Cardiac injury in patients with corona virus disease 2019. JAMA Cardiol. Published online March 25, 2020. doi:10. 1001/jamacardio.2020.0950
  4. Tavazzi GPellegrini CMaurelli MBelliato MSciutti FBottazzi ASepe PAResasco TCamporotondo RBruno RBaldanti FPaolucci SPelenghi SIotti GAMojoli FArbustini E. Myocardial localization of coronavirus in COVID-19 cardiogenic shock. Eur J Heart Fail.2020 Apr 10. doi: 10.1002/ejhf.1828. [Epub ahead of print]

 

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