Az elhízás hatása a COVID-19 szövődményeire: retrospektív kohorsz vizsgálat

Tárgyak

Absztrakt

Háttér

Az elhízás járvány New Yorkban, a koronavírus-járvány globális epicentrumában. Korábbi tanulmányok azt sugallják, hogy az elhízás a COVID-19 káros hatásainak lehetséges kockázati tényezője.

Célkitűzés

Az elhízás és a COVID-19 kimenetelének összefüggésének tisztázása.

Tervezés

A COVID-19 kórházi betegek retrospektív kohorszvizsgálata 2020. március 10. és április 13. között tesztelték.

Beállítás

SUNY Downstate Health Sciences University, csak COVID-kórház New York-ban.

Résztvevők

Összesen 684 beteget vizsgáltak COVID-19-vel, és 504-et elemeztek. A betegeket a BMI alapján három csoportba sorolták: normál (BMI 18,50–24,99), túlsúlyos (BMI 25,00–29,99) és elhízott (BMI ≥ 30,00).

Mérések

Az elsődleges eredmény a 30 napos kórházi halálozás volt, a másodlagos eredmények az intubáció, az akut vesekárosodás (AKI), az akut légzési distressz szindróma (ARDS) és az akut szívkárosodás (ACI) voltak.

Eredmények

139 beteg (27%) normális BMI-vel, 150 túlsúlyos (30%) és 215 elhízott beteg (43%) volt. Az életkor, a nem, a cukorbetegség, a magas vérnyomás és a qSOFA-pontszám ellenőrzése után a túlsúlyos (RR 1,4, 95% CI 1,1–1,9) és az elhízott csoportokban (RR 1,3, 95% CI 1,0–1,7) szignifikánsan megnőtt a halálozás kockázata. ) a normál BMI-vel összehasonlítva. Ehhez hasonlóan szignifikánsan megnövekedett az intubálás relatív kockázata a túlsúlyos (RR 2,0, 95% CI 1,2–3,3) és az elhízott csoportokban (RR 2,4, 95% CI 1,5–4,0), összehasonlítva a normál BMI-vel. Az elhízás nem befolyásolta az AKI, az ACI vagy az ARDS arányát. Ezenkívül úgy tűnik, hogy az elhízás jelentősen növeli a férfiak halálozási kockázatát (RR 1,4, 95% CI 1,0-2,0, P = 0,03), de nőknél nem (RR 1,2, 95% CI 0,77–1,9, P = 0,40).

Következtetés

Ez a tanulmány feltárja, hogy a COVID-19-es túlsúlyos és elhízott betegeknél nagyobb a halálozási és intubációs kockázat, mint a normál BMI-vel. Ezek a megállapítások alátámasztják azt a hipotézist, miszerint az elhízás a COVID-19 szövődményeinek kockázati tényezője, és ezt figyelembe kell venni a COVID-19 kezelésében.

Bevezetés

Az első 2019-es koronavírus-betegség (COVID-19) 2019 decemberében jelent meg a kínai Wuhanból. Ez az új koronavírustörzs gyorsan elterjedt világszerte, és a COVID-19-et az Egészségügyi Világszervezet pandémiának minősítette 2020 márciusában. Államok (USA) és különösen New York City (NYC) végül a súlyos akut légzési szindróma 2. koronavírusának epicentrumává vált [1].

A COVID-19 krónikus állapotai káros hatásokkal járnak. Ilyen tényező lehet az elhízás [1], amely elérte a járvány mértékét az Egyesült Államokban, és jelentős károkkal jár az amerikai egészségügyi rendszer számára. 2017-ben a Centers for Disease Control and Prevention arról számolt be, hogy az amerikai lakosság 42,4% -ánál elhízást diagnosztizáltak [2]. Az elhízás előfordulása különösen magas bizonyos populációkban, például a nem spanyol feketéknél és a spanyoloknál [2]. Azt is beszámolták, hogy ezeket a csoportokat aránytalanul érinti a COVID-19 járvány [3].

Korábbi tanulmányok az elhízást, mint kockázati tényezőt vonták be a súlyos COVID-19 kimenetelekbe, mint például invazív mechanikus lélegeztetés [4], súlyos tüdőgyulladás [5] és fokozott kórházi ápolás [6]. Különböző mechanizmusok lehetnek érintettek, beleértve a restriktív tüdőbetegséget, a lipo-toxicitást és a gyulladás előtti állapot kiváltását [7]. Korlátozott információ áll rendelkezésre azonban az elhízás és a halálozás összefüggésének leírására a COVID-19-ben, különösen a sérülékeny faji és etnikai kisebbségi populációkban. Ennek a tanulmánynak a célja az elhízás és a COVID-19 eredmények közötti összefüggés tisztázása egy kijelölt, csak COVID-19 központban, East Flatbush-ban, egy közösség Brooklynban (New York), amelynek lakossága a becslések szerint 88% fekete és 34% elhízott. [8].

Mód

Dizájnt tanulni

Ez egy retrospektív kohorszvizsgálat a COVID-19 miatt tesztelt betegekről a New York-i SUNY Downstate Health Sciences Egyetemen, Andrew Cuomo kormányzó kijelölte, hogy csak COVID-kórház. A tesztet nasopharyngealis tamponnal és az azt követő reverz transzkripciós polimeráz láncreakcióval (RT-PCR) végeztük. A Cepheid gépet használták az RT-PCR automatizálásához. Az összes kórházi beteg esetében adatokat gyűjtöttünk és azonosítottunk a Healthbridge Electronic Medical Health Record rendszeren keresztül. A belvárosi intézményi felülvizsgálati testület jóváhagyta ezt a tanulmányt közzétételre.

Tárgyak

Ebben a vizsgálati kohorszban 684 beteg vett részt, akiknél COVID-19-et teszteltek, és végül 504 beteget használtak fel elemzésre. A populációban 18 éves vagy annál idősebb betegek vettek részt, akiket 2020. március 10. és április 13. között vettek fel. A betegeket kizártuk a vizsgálatból, ha a COVID-19 teszt negatív volt; ha a testtömeg-indexet (BMI) nem rögzítették az elektronikus orvosi nyilvántartásban, vagy ha a beteg alacsony volt (BMI 2-ként definiálva); és ha a vizsgálati időszak végén még felvették őket a kórházba. A kizárási kritériumok lebontását lásd az 1. ábrán.

A kohort három csoportra osztották a BMI (Body Mass Index) alapján.

Elsődleges prediktorok

Az elhízást a BMI határozta meg, súly (kilogramm)/2 magasság (méter) formájában számítva. A betegeket három csoportba soroltuk: normál (BMI 18,50–24,99 kg/m 2), túlsúlyos (BMI 25,00–29,99 kg/m 2) és elhízott (BMI ≥ 30,00 kg/m 2). Mint fentebb említettük, az alsúlyú betegeket (BMI 2) kizárták.

Kovariátusok

A kovariánsok az életkor, a nem, a diabetes mellitus, a magas vérnyomás és a páciens felvételénél mért gyors szekvenciális szervhiányértékelés (qSOFA) pontszám volt. Az adatokat a beteg saját maga jelentette be, és az egészségügyi szolgáltató felvette az elektronikus nyilvántartásba. A qSOFA-t egy pontként határozták meg a következő kritériumok mindegyikéhez: megváltozott mentális állapot a Glasgow Coma Scale 2-vel vagy Fisher pontos tesztjei a kategorikus változókra és Kruskal – Wallis a folyamatos változókra. A többváltozós regressziós modellbe a kétváltozós elemzésekben statisztikai szempontból szignifikáns, 0,10 alfa szinten jellemző tulajdonságokat vontuk be [12]. Log-binomiális regressziós modelleket alkalmaztunk annak meghatározására, hogy a BMI-csoportok bármelyikéhez kapcsolódik-e az eredmények relatív kockázatának növekedése a kovariátokra történő alkalmazkodáskor. Az összes statisztikai elemzést SAS Studio 3.8 szoftverrel végeztük.

Eredmények

Az 1. táblázat a vizsgálati populáció alapjellemzőit mutatja be. A kohorsz átlagéletkora 68 volt, 316 (63%) beteg volt 65 évesnél idősebb. Ebben a kohorszban 263 (52%) férfi és 454 (90%) fekete volt. A kiindulási komorbiditások közé tartozik a cukorbetegség 269 (53%) és a magas vérnyomás 416 betegnél (83%). 139 (27%) normál BMI-s, 150 túlsúlyos (30%) és elhízott 215 (43%) beteg volt. Az elhízott csoport átlagéletkora 63 év volt, míg a normál tartomány és a túlsúlyos csoportok 70, illetve 71 volt.

Az összes kovariáns kontrollja után a túlsúlyos betegeknél szignifikánsan megnőtt a mortalitás kockázata (RR 1,4, 95% CI 1,1–1,9, P = 0,003) és elhízott betegeknél (RR 1,3, 95% CI 1,0–1,7, P = 0,04) a normál BMI-vel összehasonlítva (2. táblázat). Hasonlóképpen, az intubáció relatív kockázata szignifikánsan megnőtt a túlsúlyos betegeknél (RR 2,0, 95% CI 1,2–3,3, P = 0,01) és elhízott betegek (RR 2,4, 95% CI 1,5–4,0, P = 0,001) összehasonlítva a normál csoporthoz (3. táblázat). Az elhízás nem mutatott összefüggést az AKI-val, az ACI-vel vagy az ARDS-szel.

Alcsoportelemzéseket is végeztek nem és életkor alapján. Jelentősen megnövekedett mortalitási kockázatot találtak az elhízással küzdő csoportban (RR 1,4, 95% CI 1,0–2,0, P = 0,03) a normál BMI-csoporttal összehasonlítva a férfi betegeknél, de a nőknél nem (RR 1,2, 95% CI 0,77–1,9, P = 0,40) (lásd a függelék 1. táblázatát). Ehhez hasonlóan szignifikánsan megnőtt az intubáció relatív kockázata az elhízással rendelkező csoportban (RR 2,5, 95% CI 1,4–4, P = 0,003) összehasonlítva a normál BMI-csoporttal a férfiaknál, de a nőknél nem (RR 2,3 95%, CI 0,93–5,9, P = 0,07) (lásd a függelék 2. táblázatát). Az életkor szerinti rétegzett elemzések azt mutatják, hogy a 65 éves vagy annál idősebbeknél a túlsúly jelentősen befolyásolja a mortalitást (RR 1,5, 95% CI 1,2–2,0, P = 0,002) (lásd a függelék 3. táblázatát). Ezenkívül a 45–64 évesek és a 65 éves vagy annál idősebbek között az elhízás jelentősen befolyásolja az intubációt (RR 3,0, 95% CI 1,1–8,0, P = 0,03 és RR 2,1, 95% CI 1,1–3,8, P = 0,02), illetve (lásd a 4. függelék táblázatot).

Vita

Ez a tanulmány feltárta, hogy az elhízás függetlenül kapcsolódik a COVID-19 betegek káros következményeihez, ha az életkor, a nem, a magas vérnyomás, a cukorbetegség és a qSOFA pontszám alapján kontrolláltak. Mindkét megnövekedett BMI-vel rendelkező csoport nagyobb valószínűséggel mutatta ki a mortalitást és az intubációt, mint a normál BMI-vel rendelkező betegeknél.

Tudomásunk szerint ez az első nagy tanulmány, amely megmutatja a halálozás fokozott kockázatát ebben a betegcsoportban. Ennek az összefüggésnek a mechanizmusa nem világos, de összefüggésben lehet a lipo-toxicitással és az elhízás által kiváltott proinflammatorikus állapottal. A szabad zsírsavfelesleg lipotoxicitást vált ki, károsítja a szerveket, például a májat és a hasnyálmirigyet. Ez az inzulinreceptorok károsodásához vezet, hozzájárulva az inzulinrezisztenciához, a hipertrigliceridémiához és a metabolikus szindrómához való progresszióhoz [13]. Ezenkívül az elhízás előgyulladásos állapotot hoz létre, fokozva a citokinek, például az alfa tumor nekrózis faktor és az interleukin-6 expresszióját, valamint az akut fázisú reagenseket, például a C-reaktív fehérjét (CRP) és az amiloid antigént [13]. Ezek a citokinek károsítják az érrendszeri endotheliumot, felgyorsítják a magas vérnyomást a renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer aktiválódása, az érelmeszesedés és még a trombózis révén is. Az elhízás az influenza és más vírusok elleni adaptív immunválasz károsodásában is szerepet játszott [7].

E tanulmány megállapításai összhangban vannak a korábbi tanulmányokkal, amelyek összefüggést mutatnak az elhízás és az invazív mechanikus szellőzés között [4]. Ez összefüggésben lehet a felső légutak zsírszövetének feleslegével, ami a légutak elzáródását és gyorsabb oxigénhiányt eredményez. Az elhízott betegeknél megnő az intraabdominális nyomás és a korlátozó mellkasfal, ami csökkent erőltetett kilégzési térfogatot és erőltetett életképességet, valamint csökkent rekeszizom kontraktilitást eredményez [7]. Ez hozzájárul a tüdő diszfunkciójához és az azt követő deszaturációkhoz, amelyek intubációhoz vezetnek.

A kovariátanalízis azt mutatta, hogy mind az életkor, mind a férfi nem szignifikáns független előrejelzője a halálozásnak, ha kontrollálják az egyéb zavarókat. A rétegzett elemzés azt mutatta, hogy a 45–64 éves kor közötti, elhízással járó fiatalabb betegeknél az intubáció relatív kockázata 3, míg a normális BMI-vel rendelkező fiatalabb betegeké, míg a 65 éves vagy annál idősebb betegeknél viszonylag alacsony a 2,1. Ezek az eredmények alátámasztják azt az elképzelést, hogy az elhízás növeli a COVID-19 szövődmények kockázatát a fiatalabb populációkban. Korábbi tanulmányok alátámasztják ezt a hipotézist, mivel már bebizonyosodott, hogy a 60 évesnél fiatalabb elhízásban szenvedő betegek nagyobb valószínűséggel kerülnek be az akut és kritikus ellátásba [14].

A nemek szerinti rétegzés rosszabb eredményeket tár fel a férfiaknál a nőknél, nagyobb az elhízással küzdő férfiak halálozási és intubációs kockázata. Ez az eltérés összefüggésben lehet az anatómiai variációkkal: a hímek általában több zsigeri zsírral rendelkeznek, míg a nőknél több a bőr alatti zsír. A zsigeri zsír kimutatták, hogy megnövekedett CRP-szinttel indukál gyulladásos állapotot, míg a vizsgálatok kimutatták, hogy a szubkután zsírszövet védő lehet, és csökkenti a mortalitás kockázatát [15].

A demográfiai adatok azt mutatják, hogy a vizsgálatban részt vevő betegek többsége East Flatbush-ban lakik (lásd 1. függelék ábra), egy olyan környéken, ahol nagyobb az elhízás (34%), összehasonlítva Brooklyn-nal (27%) és NYC-vel (24%) ( 8.) Ehhez hozzájárulhatnak az alacsonyabb jövedelem és az egészség és az egészséges életmód lehetőségeinek magasabb meghatározó tényezőihez való korlátozott hozzáférés. Például Kelet-Flatbushban a felnőttek 80% -a számolt be napi egy adag gyümölcs vagy zöldség elfogyasztásáról (szemben a New York-i 87% -kal), 32% pedig napi egy vagy több 12 uncia cukros ital elfogyasztásáról (szemben 23% -ban NYC) [8]. Az East Flatbush környéken szintén alacsony a szupermarketek sűrűsége, összehasonlítva a bodegákkal, amelyek kevésbé egészséges étkezési lehetőségekkel rendelkeznek [8]. Megjegyzendő, hogy a vizsgálatunkban felvett betegeknél az elhízás prevalenciája magasabb (43%), mint az East Flatbush közösség átlagában (34%). Ez alátámasztja azt a hipotézist, hogy az elhízás növeli a kórházi felvételek arányát a COVID-19-ben [6].

Ennek a tanulmánynak vannak bizonyos korlátai. A tanulmány tervezésének megfigyelési jellege miatt fennáll a nem mérhető maradék megzavarás lehetősége. A minden okból eredő halálozás és intubáció mértékét számos egyéb tényező befolyásolhatja, mint például a társadalmi-gazdasági különbségek, az előzetes irányelvek és az egészségügyi döntések, az egészségbiztosításhoz való hozzáférés, a tömegközlekedéstől való függőség és a túlzsúfoltság. Vizsgálati populációnk túlnyomórészt afroamerikai, egy olyan csoport, amelynél az elhízás és egyéb kísérő betegségek aránya magasabb volt [16], és nem biztos, hogy reprezentatív az USA teljes népességére nézve.

E korlátozások ellenére ennek a tanulmánynak is vannak figyelemre méltó erősségei: az elsők között mutat be összefüggést a halálozás és az elhízás között, és relatív kockázatokat alkalmaz az esélyhányadossal szemben, amelyet más tanulmányokban gyakran kiszámítanak, és ez eltúlozhatja a kockázati arányt. A jövőbeni kutatásoknak olyan egyéb kockázati tényezőkkel és társbetegségekkel kell foglalkozniuk, amelyek a COVID-19 betegeket magas kockázatúvá teszik, tovább pontosítva az orvos egészségügyi döntéseit. Úgy gondoljuk, hogy ez a tanulmány alátámasztja azt a hipotézist, miszerint az elhízás a COVID-19 szövődményeinek kockázati tényezője, és az egészségügyi szolgáltatóknak figyelembe kell venniük a vírus megelőzésének és kezelésének diktálását.

Hivatkozások

Goyal P, Choi J, Pinheiro L, Schenck E, Chen R, Jabri A és mtsai. A Covid-19 klinikai jellemzői New Yorkban. N Engl J Med. 2020. https://doi.org/10.1056/NEJMc2010419.

Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok. Felnőtt elhízás tényei Túlsúly és elhízás. https://www.cdc.gov/obesity/data/adult.html. Hozzáférés: 2020. május 6.

Dyer O. Covid-19: A fekete embereket és más kisebbségeket érinti a legsúlyosabban az Egyesült Államok. BMJ. 2020; 369: m1483. https://doi.org/10.1136/bmj.m1483.

Simonnet A, Chetboun M, Poissy J, Raverdy V, Noulette J, Duhamel A és mtsai. Az elhízás magas előfordulása súlyos akut légzési szindróma koronavírus-2 (SARS-CoV-2) esetén, amely invazív mechanikus szellőzést igényel. Elhízottság. 2020. https://doi.org/10.1002/oby.22831.

Qingxian C, Fengjuan C, Wang T, Fang L, Liu X, Wu Q és mtsai. Elhízás és COVID-19 súlyosság egy kijelölt kórházban Sencsenben, Kínában. SSRN elektron J. 2020. https://doi.org/10.2139/ssrn.3556658.

Petrilli C, Jones S, Yang J, Rajagopalan H, O’Donnell L, Chernyak Y és mtsai. A kórházi kezeléshez és a kritikus betegséghez kapcsolódó tényezők 4103 betegnél. medRxiv. 2020: 1-25. https://doi.org/10.1101/2020.04.08.20057794.

Sattar N, McInnes I, Mcmurray J. Az elhízás a súlyos COVID-19 fertőzés kockázati tényezője: több lehetséges mechanizmus, amelynek címe: Sattar et al .; Az elhízás COVID súlyosságának mechanizmusai. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.047659.

NYC Egészségügyi és Mentálhigiénés Tanszék. Közösségi egészségügyi profilok - East Flatbush. New York City: a NYC Health honlapja; 2018.

Jiang J, Yang J, Mei J, Jin Y, Lu Y. A qSOFA és a SIRS kritériumok összehasonlítása a fertőzött betegek halálozásának előrejelzésében a sürgősségi osztályon: metaanalízis. Scand J Trauma Resusc Sürgősségi Med. 2018; 26: 56. https://doi.org/10.1186/s13049-018-0527-9.

KDIGO klinikai gyakorlati útmutató az akut vese sérüléshez. https://doi.org/10.1038/kisup.2012.1.

ARDS Definition Task Force, Ranieri VM, Rubenfeld GD, Thompson BT, Ferguson ND, Caldwell E, Fan E és mtsai. Akut légzési distressz szindróma: a berlini definíció. JAMA. 2012; 307: 2526–33. https://doi.org/10.1001/jama.2012.5669.

Vittinghoff E, Glidden DV, Shiboski SC, McCulloch CE. Regressziós módszerek a biostatisztikában: lineáris, logisztikai, túlélési és ismételt mérési modellek. New York: Springer; 2015.

Redinger RN. Az elhízás kórélettana és klinikai megnyilvánulásai. Gastroenterol Hepatol. 2007; 3: 856–63.

L, J, Phillips M, Hochman S, Sterling S, Johnson D, Francois F és mtsai. A 60 évesnél fiatalabb betegek elhízása kockázati tényező a Covid-19 kórházi felvételnél. Clin Infect Dis. 2020; ciaa415. https://doi.org/10.1093/cid/ciaa415.

Tsao YC, Chen JY, Yeh WC, Li WC. Nemi és életkor-specifikus összefüggések a zsigeri elhízás és a vesefunkció károsodása között. Obes tények. 2019; 12: 67–77. https://doi.org/10.1159/000496626.

Carnethon MR, Pu J, Howard G, Albert MA, Anderson C, Bertoni AG és mtsai. Szív- és érrendszeri egészség az afrikai amerikaiaknál: az American Heart Association tudományos nyilatkozata. Keringés. 2017; 136: e393 – e423.

Köszönetnyilvánítás

Ezúton szeretnénk köszönetet mondani a SUNY Downstate Health Sciences University-nek a kézirat kiadásának támogatásáért.

Szerzői információk

Ezek a szerzők egyformán járultak hozzá: Mohamed Nakeshbandi, Rohan Maini

Hovatartozások

Orvostudományi Tanszék, Fertőző betegség osztály, New York-i Állami Egyetem, Downstate Health Sciences University, Brooklyn, NY, USA

Sürgősségi Orvostan Tanszék, New York-i Állami Egyetem, Downstate Health Sciences University, Brooklyn, NY, USA

Rohan Maini, Pia Daniel, Sabrina Rosengarten, Priyanka Parmar, Clara Wilson, Julie Minjae Kim, Alvin Oommen és Max Mecklenburg

Orvosi Tanszék, New York-i Állami Egyetem, Downstate Health Sciences University, Brooklyn, NY, USA

Epidemiológiai és Biostatisztikai Tanszék, New York-i Állami Egyetem, Downstate Health Sciences University, Brooklyn, NY, USA

Michael A. Joseph

New York-i Állami Egyetem Bariatrikus Sebészeti Tanszék, Downtown Health Sciences University, Brooklyn, NY, USA

A PubMed Google Scholar alkalmazásban is kereshet erre a szerzőre