Эффект гемосорбции с помощью адсорбера CytoSorb при тяжелых осложнениях COVID-19

Цель исследования. Определение влияния гемосорбции с помощью адсорбера CytoSorb на течение воспалительного ответа, дыхательной недостаточности и летальность у пациентов с тяжелым течением новой коронавирусной инфекции.

Материалы и методы. В ретроспективное одноцентровое когортное сравнительное исследование включили данные 124 госпитализированных пациентов с диагнозом COVID-19, находившихся в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Пациентов включали в одну из 2-х групп: основную группу с проведением гемосорбции (группа 1, n=93), или группу сравнения, где гемосорбцию не проводили (группа 2, n= 31). В группе 1 тяжесть дыхательной недостаточности до начала гемосорбции была значимо выше, по остальным клиническим и демографическим параметрам группы были сопоставимы.

Результаты. У больных группы 1 наблюдали значимые изменения 9 клинико-инструментальных и лабораторных параметров из 13 отслеживаемых: снижение температуры тела (p=0,005), концентрации лактатдегидрогеназы (ЛДГ) (p<0,001), С-реактивного белка (СРБ) (p<0,001) и IL-6 (p<0,001), а также рост отношения SpO₂/FiO₂ (p=0,041), числа лимфоцитов (p=0,003) и лейкоцитов (p<0,001), отсутствие динамики по шкале SOFA (p=0,068) по сравнению с данными до начала гемосорбции. У больных группы 2 значимый положительный тренд выявили только для температуры тела (p=0,003). Остальные значимые изменения были неблагоприятными: снижение отношения SpO₂/FiO₂ (p=0,002), рост фракции кислорода во вдыхаемой смеси FiO₂ (p=0,001), рост числа лейкоцитов (p<0,05), концентрации ЛДГ (p=0,038), ПКТ (p<0,001) и IL-6 (p=0,005), рост баллов по шкале SOFA с 3,0 до 7,0 (ДИ 3,0; 9,0) (p=0,001). Госпитальная летальность от любых причин в группе 1 составила 37,63%, в группе 2 — 74,20%.. Применение гемосорбции, как патогенетического метода лечения гипервоспалительной реакции в рамках алгоритма ведения больных с тяжелыми осложнениями COVID-19, находящихся в ОРИТ, ассоциировалось с регрессом воспалительной реакции и дыхательной недостаточности, а также значимо снизило летальность.

1. Ye Q., Wang B., Mao J. The pathogenesis and treatment of the «cytokine storm» in COVID-19. J Infect. 2020; 80 (6): 607–613. DOI: 10.1016/j.jinf.2020.03.037. PMID: 32283152.

2. Fara A., Mitrev Z., Rosalia R.A., Assas B.M. Cytokine storm and COVID-19: a chronicle of pro-inflammatory cytokines. Open Biol. 2020; 10 (9): 200160. DOI: 10.1098/rsob.200160. PMID: 32961074.

3. Hirano T., Murakami M. COVID-19: A new virus, but a familiar receptor and cytokine release syndrome. Immunity. 2020; 52 (5): 731–733. DOI: 10.1016/j.immuni.2020.04.003. PMID: 32325025.

4. Xu Z., Shi L., Wang Y., Zhang J., Huang L., Zhang C., Liu S, et al. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir Med. 2020; 8 (4): 420–422. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30076-X. PMID: 32085846.

5. Grasselli G., Tonetti T., Protti A., Langer T., Girardis M., Bellani G., Laffey J., et al; collaborators. Pathophysiology of COVID-19associated acute respiratory distress syndrome: a multicentre prospective observational study. Lancet Respir Med. 2020; 8 (12): 1201–1208. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30370-2. PMID: 32861276.

6. Liu Y., Zhang C., Huang F., Yang Y., Wang F., Yuan J., Zhang Z., et al. Elevated plasma levels of selective cytokines in COVID-19 patients reflect viral load and lung injury. Natl Sci Rev. 2020; 7 (6): 1003–1011. DOI: 10.1093/nsr/nwaa037. PMID: 34676126.

7. Ragab D., Salah E.H., Taeimah M., Khattab R., Salem R. The COVID-19 Cytokine Storm; What we know so far. Front Immunol. 2020; 11: 1446. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01446. PMID: 32612617.

8. Rostamian A., Ghazanfari T., Arabkheradmand J., Edalatifard M., Ghaffarpour S., Salehi, M., Raeeskarami S.R., et al. Interleukin-6 as a potential predictor of COVID-19 disease severity in hospitalized patients and its association with clinical laboratory routine tests. Immunoregulation. 2020: 29–36. DOI: 10.32598/IMMUNOREGULATION.3.1.4.

9. Coomes E.A., Haghbayan H. Interleukin-6 in covid-19: a systematic review and meta-analysis. Rev Med Virol. 2020; 30 (6): 1–9. DOI: 10.1002/rmv.2141. PMID: 32845568.

10. Zhang Y., Li J., Zhan Y., Wu L., Yu X., Zhang W., Ye L., et al. Analysis of serum cytokines in patients with severe acute respiratory syndrome. Infect Immun. 2004; 72 (8): 4410–5. DOI: 10.1128/IAI.72.8.4410-4415.2004. PMID: 15271897.

11. Johnson D.E., O’Keefe R.A., Grandis J.R. Targeting the IL6/JAK/STAT3 signalling axis in cancer. Nat Rev Clin Oncol. 2018; 15 (4): 234–248. DOI: 10.1038/nrclinonc.2018.8. PMID: 29405201.

12. Kalliolias G.D., Ivashkiv L.B. TNF biology, pathogenic mechanisms and emerging therapeutic strategies. Nat Rev Rheumatol. 2016; 12 (1): 49–62. DOI: 10.1038/nrrheum.2015.169. PMID: 26656660.

13. Leija-Martínez J.J., Huang F., Del-Río-Navarro B.E., Sanchéz-Muñoz F., Muñoz-Hernández O., Giacoman-Martínez A., Hall-Mondragon M.S., et al. IL-17A and TNFas potential biomarkers for acute respiratory distress syndrome and mortality in patients with obesity and COVID-19. Med Hypotheses. 2020; 144: 109935. DOI: 10.1016/j.mehy.2020.109935. PMID: 32795834.

14. Widyasari K., Kim J. A review of the currently available antibody therapy for the treatment of coronavirus disease 2019 (COVID-19). Antibodies (Basel). 2023; 12 (1): 5. DOI: 10.3390/antib12010005. PMID: 36648889.

15. Hawchar F., Tomescu D., Träger K., Joskowiak D., Kogelmann K., Soukup J., Friesecke S., et al. Hemoadsorption in the critically ill-Final results of the International CytoSorb Registry. PLoS One. 2022; 17 (10): e0274315. DOI: 10.1371/journal.pone.0274315. PMID: 36282800.

16. Kogelmann K., Hübner T., Schwameis F., Drüner M., Scheller M., Jarczak D. First evaluation of a new dynamic scoring system intended to support prescription of adjuvant CytoSorb hemoadsorption therapy in patients with septic shock. J Clin Med. 2021; 10 (13): 2939. DOI: 10.3390/jcm10132939. PMID: 34209001.

17. Jansen A., Waalders N.J.B., van Lier D.P.T., Kox M., Pickkers P. CytoSorb hemoperfusion markedly attenuates circulating cytokine concentrations during systemic inflammation in humans in vivo. Crit Care. 2023; 27 (1): 117. DOI: 10.1186/s13054-023-04391-z. PMID: 36945034.

18. Hayanga J.W.A., Song T., Durham L., Garrison L., Smith D., Molnar Z., Scheier J., et al. Extracorporeal hemoadsorption in critically ill COVID-19 patients on VV ECMO: the CytoSorb therapy in COVID-19 (CTC) registry. Crit Care. 2023; 27 (1): 243. DOI: 10.1186/s13054-023-04517-3. PMID: 37337243.

19. Rodeia S.C., Martins F.L., Fortuna P., Bento L. Cytokine adsorption therapy during extracorporeal membrane oxygenation in adult patients with COVID-19. Blood Purif. 2021; 2: 1–7. DOI: 10.1159/000518712. PMID: 34856539.

20. Pieri M., Fominskiy E., Nardelli P., Bonizzoni M.A., Scandroglio A.M. CytoSorb purification in critically ill SARS-CoV-2 patients. Int J Artif Organs. 2021: 3913988211052572. DOI: 10.1177/03913988211052572. PMID: 34702109.

21. Wunderlich-Sperl F., Kautzky S., Pickem C., Hörmann C. Adjuvant hemoadsorption therapy in patients with severe COVID-19 and related organ failure requiring CRRT or ECMO therapy: a case series. Int J Artif Organs. 2021; 44 (10): 694–702. DOI: 10.1177/03913988211030517. PMID: 34256643.

22. Mehta Y., Mehta C., Nanda S., Kochar G., George J.V., Singh M.K. Use of CytoSorb therapy to treat critically ill coronavirus disease 2019 patients: a case series. J Med Case Rep. 2021; 15 (1): 476. DOI: 10.1186/s13256-021-03021-y. PMID: 34535189.

23. Ruiz-Rodríguez J.C., Molnar Z., Deliargyris E.N., Ferrer R. The use of CytoSorb therapy in critically ill COVID-19 patients: review of the rationale and current clinical experiences. Crit Care Res Pract. 2021: 7769516. DOI: 10.1155/2021/7769516. PMID: 34336280.

24. Damiani M., Gandini L., Landi F., Borleri G., Fabretti F., Gritti G., Riva I. Extracorporeal cytokine hemadsorption in severe COVID-19 respiratory failure. Respir Med. 2021; 185: 106477. DOI: 10.1016/j.rmed.2021.106477. PMID: 34102594.

25. Nassiri A.A., Hakemi M.S., Miri M.M., Shahrami R., Koomleh A.A., Sabaghian T. Blood purification with CytoSorb in critically ill COVID-19 patients: a case series of 26 patients. Artif Organs. 2021. DOI: 10.1111/aor.14024. PMID: 34152629.

26. Schroeder I., Scharf C., Zoller M., Wassilowsky D., Frank S., Stecher S.S., Stemmler J., et al. Charakteristika und outcome von 70 beatmeten COVID-19-Patienten: bilanz nach der ersten welle an einem universitären Zentrum [Characteristics and outcome of 70 ventilated COVID-19 patients : summary after the first wave at a university center]. Anaesthesist. 2021; 70 (7): 573–581. German. DOI: 10.1007/s00101-020-00906-3. PMID: 33369696.

27. Кутепов Д.Е., Пасько В.Г., Гаврилов С.В., Хашукоева И.Х. Опыт применения экстракорпоральных методов детоксикации у больных COVID-19. Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2020; (3): 27–32. DOI: 10.26269/jtd-d019.

28. Zarbock A., Nadim M.K., Pickkers P., Gomez H., Bell S., Joannidis M., Kashani K., et al. Sepsis-associated acute kidney injury: consensus report of the 28th Acute Disease Quality Initiative workgroup. Nat Rev Nephrol. 2023; 19 (6): 401–417. DOI: 10.1038/s41581-023-00683-3. PMID: 36823168.

29. Kietaibl S., Ahmed A., Afshari A., Albaladejo P., Aldecoa C., Barauskas G., De Robertis E., et al. Management of severe peri-operative bleeding: guidelines from the European Society of Anaesthesiology and Intensive Care: second update 2022. Eur J Anaesthesiol. 2023; 40 (4): 226–304. DOI: 10.1097/EJA.0000000000001803. PMID: 36855941.

30. Ronco C., Bellomo R. (eds): Adsorption: the new frontier in extracorporeal blood purification. Contrib Nephrol. Basel, Karger. 2023; 200. DOI: 10.1159/000527344.

31. Meier-Schellersheim M., Varma R., Angermann B.R. Mechanistic models of cellular signaling, cytokine crosstalk, and cell-cell communication in immunology. Front Immunol. 2019; 10: 2268. DOI: 10.3389/fimmu.2019.02268. PMID: 31681261.

32. Alharthy A., Faqihi F., Memish Z.A., Balhamar A., Nasim N., Shahzad A., Tamim H., et al. Continuous renal replacement therapy with the addition of CytoSorb cartridge in critically ill patients with COVID-19 plus acute kidney injury: a caseseries. Artif Organs. 2021; 45 (5): E101–E112. DOI: 10.1111/aor.13864. PMID: 33190288.

33. Magomedov M., Kim T., Masolitin S., Yaralian A., Kalinin E., Pisarev V. Hemoperfusion with the Efferon CT extracorporeal adsorbers containing mesoporous styrene–divinylbenzene copolymer (SDC) in patients with severe COVID-19. Critical Care. 2021; 25 (Supl1): P041.

34. Persic V., Jerman A., Vrecko M.M., Berden J., Gorjup V., Stecher A., Lukic M., et al. Effect of CytoSorb coupled with hemodialysis on interleukin-6 and hemodynamic parameters in patients with systemic inflammatory response syndrome: a retrospective cohort study. J Clin Med. 2022; 11 (24): 7500. DOI: 10.3390/jcm11247500. PMID: 36556116.

35. Pieri M., Bonizzoni M.A., Belletti A., Calabrò M.G., Fominskiy E., Nardelli P., Ortalda A., et al. Extracorporeal blood purification with CytoSorb in 359 critically ill patients. Blood Purif. 2023: 1–9. DOI: 10.1159/000530872. PMID: 37669640.

36. Dominik A., Stange J. Similarities, differences, and potential synergies in the mechanism of action of albumin dialysis using the MARS albumin dialysis device and the CytoSorb hemoperfusion device in the treatment of liver failure. Blood Purif. 2021; 50 (1): 119–128. DOI: 10.1159/000508810. PMID: 32615564.

37. David S., Thamm K., Schmidt B.M.W., Falk C.S., Kielstein J.T. Effect of extracorporeal cytokine removal on vascular barrier function in a septic shock patient. J Intensive Care. 2017; 5: 12. DOI: 10.1186/s40560-017-0208-1. PMID: 28127437.

38. Akil A., Napp L.C., Rao C., Klaus T., Scheier J., Pappalardo F. Use of CytoSorb© hemoadsorption in patients on venovenous ECMO support for severe acute respiratory distress syndrome: a systematic review. J Clin Med. 2022; 11 (20): 5990. DOI: 10.3390/jcm11205990. PMID: 36294309.

39. Рыбалко А.С., Воронин А.В., Вагулин А.О., Сарыглар А.С., Заболотская Л.В., Переходов С.Н., Карпун Н.А., с соавт.. Опыт раннего применения селективной сорбции цитокинов при COVID-19-ассоциированном респираторном дистресс-синдроме. Медицинский алфавит. 2021; (17): 71–75. DOI: 10.33667/2078-5631-2021-17-71-75.

40. Supady A., Weber E., Rieder M., Lother A., Niklaus T., Zahn T., Frech F., et al. Cytokine adsorption in patients with severe COVID-19 pneumonia requiring extracorporeal membrane oxygenation (CYCOV): a single centre, open-label, randomized, controlled trial. Lancet Respir Med. 2021; 9 (7): 755–762. DOI: 10.1016/S2213-2600 (21)00177-6. PMID: 34000236.

41. Scharf C., Schroeder I., Paal M., Winkels M., Irlbeck M., Zoller M., Liebchen U. Can the cytokine adsorber CytoSorb® help to mitigate cytokine storm and reduce mortality in critically ill patients? A propensity score matching analysis. Ann Intensive Care. 2021; 11 (1): 115. DOI: 10.1186/s13613-021-00905-6. PMID: 34292421.

42. Schultz P., Schwier E, Eickmeyer C, Henzler D, Köhler T. Highdose CytoSorb hemoadsorption is associated with improved survival in patients with septic shock: A retrospective cohort study. J Crit Care. 2021; 64: 184–192. DOI: 10.1016/j.jcrc.2021. 04.011. PMID: 33962219.

43. Jarczak D., Roedl K., Fischer M., de Heer G., Burdelski C., Frings D.P., Sensen B., et al. Effect of hemadsorption therapy in critically ill patients with COVID-19 (CYTOCOV-19): a prospective randomized controlled pilot trial. Blood Purif. 2023; 52 (2): 183–192. DOI: 10.1159/000526446. PMID: 36075200.

44. He J., Lin Y., Cai W., Lin Y., Qin W., Shao Y., Liu Q. Efficacy of supplemental hemoadsorption therapy on severe and critical patients with COVID-19: an evidence-based analysis. Shock. 2023; 60 (3): 333–344. DOI: 10.1097/SHK.0000000000002189. PMID: 37548606.

45. Einollahi B., Javanbakht M., Ebrahimi M., Ahmadi M., Izadi M., Ghasemi S., Einollahi Z., et al. Surveying haemoperfusion impact on COVID-19 from machine learning using Shapley values. Inflammopharmacology. 2024. DOI: 10.1007/s10787024-01494-z. PMID: 38762840.

46. Tomescu D., Popescu M., Akil A., Nassiri A.A., WunderlichSperl F., Kogelmann K., Molnar Z., et al. The potential role of extracorporeal cytokine removal with CytoSorb® as an adjuvant therapy in Acute Respiratory Distress Syndrome. Int J Artif Organs. 2023; 46 (12): 605–617. DOI: 10.1177/03913988231211740. PMID: 38037333.

47. Calamai I., Giuntini R., Mori I., Venturi L., Tani C., Peruzzi S., Bichi L., Spina R., Bichi L. Workshop purification therapies — from research to clinical evidence. Scispace. Open access. 2022; 51 (Suppl 3): 2–100. https://typeset.io/papers/workshop-purification-therapies-fromresearch-to-clinical-2pm1z6pb?ysclid=lzme36god870389236.

48. Mitzner S., Kogelmann K., Ince C., Molnár Z., Ferrer R., Nierhaus A. Adjunctive hemoadsorption therapy with CytoSorb in patients with septic/vasoplegic shock: a best practice consensus statement. J Clin Med. 2023; 12 (23): 7199. DOI: 10.3390/jcm12237199. PMID: 38068250.

49. Rampino T., Gregorini M., Perotti L., Ferrari F., Pattonieri E.F., Grignano M.A., Valente M., et al. Hemoperfusion with CytoSorb as adjuvant therapy in critically ill patients with SARS-CoV2 pneumonia. Blood Purif. 2021; 50 (4–5): 566–571. DOI: 10.1159/000511725. PMID: 33181508.

50. Popescu M., Dima S., David C., Tudor A., Simionescu M., Tomescu D. Standard renal replacement therapy combined with hemoadsorption in the treatment of critically ill septic patients. Ther Apher Dial. 2021; 25 (5): 663–670. DOI: 10.1111/1744-9987.13612. PMID: 33270367.

51. Ратников В.А., Щеглов, А.Н., Абрамовский С.В., Симутис И.С., Данилов М.С., Иванова Г.Г., Сыроватский А.А. Предикторы клинической эффективности гемосорбции цитокинов при COVID-19. Общая реаниматология. 2023; 19 (1): 20–26. DOI: 10.15360/1813-9779-2023-1-2224.

52. Полушин, Ю.С., Акмалова, Р.В., Соколов, Д.В., Бовкун, И.В., Шлык, И.В., Паршин, Е.В., Ткаченко, О.Ю. Изменение уровня некоторых цитокинов при использовании гемофильтрации с сорбцией у пациентов с COVID-19. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021; 18 (2): 31–39. DOI: 10.21292/2078-5658-2021-18-2-31-39.