Background: The research of cytokine-induced thyropathies in the midst of continuing coronavirus infection (COVID-19) pandemic is a very important and urgent problem. On the one hand, COVID-19 is often accompanied by a massive overproduction of cytokines, so we can expect an enhanced cytokines effects impact on the thyroid gland. On the other hand, it is possible that biological therapy with tocilizumab, which has a powerful immunosuppressive effect, plays a protective role to the development of cytokines-induced thyropathies amidst COVID-19. The results of the study should be the starting point for understanding the mechanisms of possible compromise of thyroid function during COVID-19.
Aim: The primary endpoint is to assess the relationship between the levels of thyroid-stimulating hormone (TSH), free triiodothyronine (FT3), and free thyroxine (FT4) with the inflammatory process markers. The secondary endpoint is the identification of an association between TSH, FT3 and FT4 values, and patient survival.
Materials and methods: This retrospective, single-center study included 122 patients hospitalized at the National Medical Research Center for Endocrinology with a clinical and laboratory analysis of COVID-19 and bilateral polysegmental viral pneumonia. To assess the functional status of the thyroid gland all patients underwent observation of the TSH, FT3, FT4, antibodies to thyroid peroxidase, antibodies to the TSH receptor (AT-recTSH). The markers of the inflammatory process were assessed: interleukin-6, C-reactive protein, the degree of lung tissue damage according to multispiral computed tomography of the lungs, the percentage of blood oxygen saturation (SpO2), the treatment outcomes.
Results: Five (4%) patients were found with subclinical thyrotoxicosis. Serum TSH values were inversely correlated with interleukin-6 (r=-0.221; p=0.024). Analysis of the level of hospital mortality, stratified by TSH, revealed statistically significantly lower TSH values in the group of deceased patients (p=0.012). The median TSH in surviving patients was 1.34 [0.85; 1.80], for the deceased 0.44 [0.29; 0.99].
Conclusion: Our research shows that the trigger of thyropathies in coronavirus infection is most likely thyroid tissue damage by the proinflammatory cytokines. This study shows some specific clinical aspects regarding the clinical relevance in patients with thyrotoxicosis and COVID-19, namely, the high hospital mortality rate.
Обоснование. Изучение цитокин-индуцированных тиреопатий в условиях пандемии коронавирусной инфекции является актуальной проблемой. С одной стороны, COVID-19 нередко сопровождается массивной гиперпродукцией цитокинов, вследствие чего можно ожидать усиления их воздействия на щитовидную железу (ЩЖ), а с другой – не исключено, что биологическая терапия тоцилизумабом, имеющим мощный иммуносупрессивный эффект, играет протекторную роль в отношении развития цитокин-индуцированных тиреопатий на фоне COVID-19. Результаты исследования могут стать начальным этапом для понимания механизмов вероятной компроментации тиреоидной функции у лиц с COVID-19. Цель. Первичной конечной точкой исследования является оценка взаимосвязи уровней тиреотропного гормона (ТТГ), трийодтиронина свободного (Т3св) и тироксина свободного (Т4св) с маркерами воспалительного процесса. Вторичная конечная точка – выявление связи между значениями ТТГ, Т3св и Т4св и выживаемостью пациентов. Материалы и методы. В одноцентровое одномоментное ретроспективное исследование включены 122 пациента, госпитализированные в ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» с клинико-лабораторной картиной COVID-19 и двусторонней полисегментарной вирусной пневмонией. Для оценки функционального статуса ЩЖ всем больным проводилось определение ТТГ, Т3св, Т4св, антител к тиреопероксидазе и антител к рецептору ТТГ. При опросе все пациенты отрицали наличие у них заболеваний ЩЖ, при пальпации ЩЖ патологических изменений не выявлено. Дополнительно у всех пациентов оценивали маркеры воспалительного процесса: интерлейкин-6, С-реактивный белок, степень поражения легочной ткани по данным мультиспиральной компьютерной томографии легких, процент насыщения крови кислородом (SpO2) по данным пульсоксиметрии, исходы лечения. Результаты. Субклинический тиреотоксикоз выявлен у 5/122 (4%) пациентов. Уровень интерлейкина-6 статистически значимо отрицательно коррелировал со значениями ТТГ (r=-0,221; р=0,024) и Т3св (r=-0,238; р=0,015). Анализ уровня госпитальной смертности, стратифицированный по ТТГ, выявил статистически значимо более низкие значения ТТГ в группе умерших пациентов (р=0,012). Медиана ТТГ у выживших пациентов составила 1,34 [0,85; 1,80], у умерших – 0,44 [0,29; 0,99]. Заключение. Наше исследование показывает, что триггером тиреопатий при коронавирусной инфекции с большой вероятностью является повреждение ткани ЩЖ провоспалительными цитокинами. Помимо патофизиологических аспектов тиреотоксикоза это исследование подчеркивает некоторые конкретные клинические аспекты, касающиеся клинической значимости и лечения тиреотоксикоза у пациентов с COVID-19, а именно высокий уровень госпитальной смертности.
Keywords: COVID-19; coronavirus infection; cytokine storm; thyroid; thyrotoxicosis.