Dvě pandemie současnosti: obezita a COVID-19

Souhrn

S novým tisíciletím se stala globální epidemií obezita, zatímco v roce 2020 se po celém světě rychle šíří pandemie onemocnění COVID-19 při infekci virem SARS-CoV-2, a to zejména v zemích s vysokou prevalencí obezity. Těžce obézní pacienti (BMI ≥ 35 kg/m²) často vyžadují péči na jednotkách intenzivní péče a napojení na ventilátor. Náchylnost těchto obézních pacientů k závažnému průběhu onemocnění COVID-19 je zejména důsledkem zvýšených kardiometabolických rizik, chronického systémového zánětu nízkého stupně a poruchy respiračních funkcí. Současná zkušenost s riziky, která přináší těžká obezita při infekci virem SARS-CoV-2, je výzvou pro zdravotníky a celou společnost, aby byly implementovány účinné postupy v prevenci a léčbě obezity. Je třeba rovněž vzít v úvahu nežádoucí ovlivnění životního stylu obézních i neobézních jedinců při nevyhnutelných restriktivních opatřeních během koronavirové pandemie a v „postcovidové éře“ zahájit adekvátní intervenci životního stylu, aby se zabránilo dalšímu nárůstu pandemie obezity.

Klíčová slova:

obezita – COVID-19 – pandemie – závažnost onemocnění – kardiometabolická rizika – chronický systémový zánět – porucha respiračních funkcí

OBEZITA A VIROVÉ INFEKCE

Vztah mezi obezitou a virovou infekcí je dlouhodobě studován (1, 2). Někdy se hovoří o reciproční kauzalitě (2). Chřipka v Hong Kongu v letech 1998–2010 byla spojena s vyšší úmrtností u jedinců jak s podváhou, tak s obezitou (3). Obezita byla prokázána jako rizikový faktor pro vznik onemocnění při pandemii chřipky H1N1 v roce 2009 (4). Těžší průběh této chřipky byl prokázán u obézních jedinců (5), přičemž morbidní obezita byla asociována s nutností hospitalizace a s vyšším rizikem úmrtí (6). Jedinci s BMI ≥ 40 kg/m² vykazovali 7,6krát větší riziko úmrtí při pandemii chřipky H1N1 v USA v roce 2009.

Na druhé straně virová infekce může navodit obezitu jak u experimentálních zvířat, tak u lidí (1, 2). U člověka bylo prokázáno, že lidský adenovirus-36 (Adv36) stimuluje v tukové buňce enzymy ovlivňující lipogenezi, jako jsou např. lipoproteinová lipáza či syntáza mastných kyselin. Souvislost mezi pozitivitou protilátek proti Adv36 a prevalencí obezity byla prokázána v řadě studií provedených v Evropě, Asii i v Americe. Sami jsme potvrdili asociaci mezi infekcí Adv36 a obezitou u českých adolescentů (7, 8).

PANDEMIE OBEZITY A ONEMOCNĚNÍ COVID-19

Obezita se stala na přelomu tisíciletí globální epidemií. Její prevalence se za posledních 45 let více než ztrojnásobila. V roce 2016 vykazovalo na světě nadváhu nebo obezitu více než 1,9 miliardy dospělých a 340 milionů dětí a dospívajících ve věku 5–19 let (9).

Onemocnění COVID-19 bylo popsáno v čínském Wuchanu koncem prosince 2019 jako důsledek infekce koronavirem SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus-2) (10). Od té doby se onemocnění COVID-19 stalo hrozivou pandemií s více než 8,0 miliony potvrzenými případy, přičemž počet zemřelých dosáhl ke dni 16. června 2020 437 532 (11). Na jaře 2020 jsme se tak stali svědky dvou pandemií – obezity a COVID-19. Vyvstala otázka, jak se tato dvě onemocnění ovlivňují, a proto byla věnována zvýšená pozornost průběhu onemocnění COVID-19 u obézních jedinců.

PREVALENCE OBEZITY U COVID-19

Buscemi et al. srovnali sedm evropských a amerických studií udávajících výskyt obezity v souborech pacientů s onemocněním COVID-19 (12). Výskyt obezity v těchto souborech byl srovnatelný s prevalencí udávanou v těchto populacích. Nicméně u těžších případů COVID-19 byl častější výskyt obezity (13–17). Pochybnosti ohledně vlivu obezity na vznik onemocnění COVID-19 byly vzneseny i na podkladě zjištění, že v Itálii je regionální incidence COVID-19 významně negativně korelována s regionální prevalencí obezity (r = -0,76, p < 0,001) (12). V této souvislosti je však třeba vzít v úvahu, že vysoká incidence COVID-19 v severních regionech Itálie bezpochyby souvisí s vyšší hustotou obyvatelstva a větší zahraniční migrací v těchto oblastech.

ZDRAVOTNÍ RIZIKA U PACIENTŮ S COVID-19

Rizikové faktory s ohledem na závažnost COVID-19 byly zkoumány zejména v zemích s vysokým výskytem tohoto onemocnění, zejména v Číně, Itálii, Francii a v USA. Nejvýznamnějšími rizikovými faktory se ukázaly vyšší věk a přítomnost hypertenze, obezity, diabetu, kardiovaskulárních onemocnění, kouření a poruchy imunity. Nejvyšší úmrtnost v souvislosti s COVID-19 byla zaznamenána v USA, Spojeném království, Španělsku, Itálii a v Belgii (11). Většina z těchto zemí vykazuje vysokou prevalenci obezity. Mezi 5700 pacienty hospitalizovanými s COVID-19 v oblasti New Yorku se nejčastěji vyskytovaly hypertenze (56,6 %), obezita (41,7 %) a diabetes (33,8 %) (18). Brazilská studie prokázala, že jedinci s nižším vzděláním v porovnání s vysokoškoláky vykazují více rizikových faktorů ovlivňujících průběh COVID-19 (19).

SYMPTOMATOLOGIE U OBÉZNÍCH PACIENTŮ S COVID-19

Pacienti hospitalizovaní s koronavirovou infekcí v čínském Wuchanu měli horečku (98 %), kašel (76 %) a dušnost (55 %) a udávali svalové bolesti a únavu (44 %) (20). Tato symptomatologie onemocnění COVID-19 se nelišila u pacientů s obezitou. Obézní jedinci hospitalizovaní s koronavirovou infekcí v New Yorku vykazovali horečku (78 %), kašel (73 %) a dušnost (78 %) (21). Při koronavirové infekci dominuje postižení plic a z toho vyplývající symptomatologie, přičemž u obézních bývá velmi těžký průběh respiračního onemocnění (viz níže). COVID-19 se někdy manifestuje gastrointestinální symptomatologií (průjmy), poruchami čichu a chuti, neurologickými symptomy a poškozením myokardu (22). Zprávy o tom, jak často se tyto symptomy zjišťují u obézních jedinců, zatím nejsou k dispozici. Gastrointestinální symptomatologie se vyskytovala u nemocných s COVID-19 častěji v New Yorku než v Číně (23,7 % vs. 4–5 %) (23). Anosmie a ageusie při koronavirové infekci je časným příznakem onemocnění (24, 25). V Jižní Koreji byla anosmie či ageusie v 15,3 % případů prvním příznakem koronavirové infekce potvrzené metodou PCR (polymerase chain reaction) (25). Na druhé straně Passarelli et al. Analyzovali pět studií, které zahrnovaly 10 818 pacientů s COVID-19, přičemž u 81,6 % z nich zjistil poruchu chuti a u 74,8 % poruchu čichu (26). Porucha chuti a čichu při COVID-19 je reverzibilní. Nejčastěji ustupuje do 7 dnů a u většiny pacientů se upraví do 3 týdnů (25).

OBEZITA 2. A 3. STUPNĚ A ZÁVAŽNÝ PRŮBĚH ONEMOCNĚNÍ COVID-19

Řada studií prokázala, že obezita 2. stupně (index tělesné hmotnosti /BMI/ 35,0–39,9 kg/m²) a zejména 3. stupně (BMI ≥ 40 kg/m²) je spojena se závažným průběhem onemocnění COVID-19, který vyžaduje hospitalizaci na jednotce intenzivní péče, napojení na plicní ventilátor či mimotělní oběh (17, 21, 27). Francouzská studie prokázala, že potřeba invazivní mechanické ventilace byla u pacientů s BMI > 35 kg/m² 7krát častější než u pacientů s BMI < 25 kg/m² (27). Téměř 90 % pacientů s BMI > 35 kg/m² vyžadovalo napojení na ventilátor. Rovněž studie z USA demonstrovaly, že obezita a zejména obezita s BMI > 35 kg/m² byla spojena s nutností příjmu na jednotku intenzivní péče (17, 21). Navíc i nutnost napojení pacientů na ventilátor byla častější u těch (poměr rizika dosahoval 9,99!), kteří měli BMI > 35 kg/m² (17). Obezita je obvykle spojena s řadou závažných zdravotních rizik, mezi něž patří např. hypertenze, diabetes, ischemická choroba srdeční, ateroskleróza mozkových tepen, steatóza orgánů, koagulopatie a imunodeficit (28). Tato onemocnění jsou sama o sobě spojena se závažností COVID-19. U pacientů hospitalizovaných v čínském Wuhanu, byly mezi rizikové faktory, které ovlivňovaly závažnost průběhu COVID-19, zařazeny vedle obezity a diabetu věk nad 65 let, kouření, vysoké koncentrace hypersenzitivního troponinu, leukocytóza a lymfopenie (29).

Navíc u těžké obezity dochází zejména v důsledku zmnožení viscerálního tuku k akcentaci chronického zánětlivého stavu, který je charakterizován nadprodukcí cytokinů, jako jsou např. tumor necrosis factor alfa (TNF-α), C-reaktivní protein (CRP), interleukin 1, interleukin 6 (IL-6) a rezistin. Chronický zánětlivý stav u obezity umocňuje nepříznivé účinky „syndromu cytokinové bouře“, který provází COVID-19. U viscerální obezity se poukazuje i na význam zmnožení epikardiálního tuku, který při koronavirové infekci může prostřednictvím zvýšené sekrece cytokinů ovlivňovat kontraktilitu myokardu a přispívat k srdečnímu selhání (30). Vysoké koncentrace IL-6 a CRP byly nejvýznamnějšími prediktory potřeby mechanické ventilace (31). Pacienti s onemocněním COVID-19, kteří vyžadovali napojení na ventilátor v newyorkských nemocnicích, byli častěji obézní muži, kteří měli zvýšené testy jaterních funkcí a zvýšené zánětlivé markery – ferritin, D-dimer, CRP a prokalcitonin (23). Na chronickém prozánětlivém stavu a rozvoji „cytokinové bouře“ se může u obézních jedinců podílet i deficit vitaminu D (32). Podávání vitaminu D podle některých studií snižuje riziko nákazy chřipkou, a tak se předpokládá, že by se podobně příznivě mohlo uplatnit jeho podávání u COVID-19 (33).

RESPIRAČNÍ ONEMOCNĚNÍ U TĚŽKÉ OBEZITY

Pacienti s obezitou mají sníženou elasticitu hrudní stěny, redukovanou compliance dýchacích cest a nižší exspirační rezervní objem. U těžké obezity bývá častější výskyt chronické obstrukční choroby bronchopulmonální, syndromu hypoventilace a obstrukční spánkové apnoe. Tato onemocnění jsou spojena s plicní hypoxií, která významně zhoršuje zánětlivé postižení plic při COVID-19 (34). Jedním z faktorů, který může přispívat k rozvoji akutního respiračního selhání (Acute Respiratory Distress Syndrome – ARDS) u těžké obezity, může být vysoká koncentrace leptinu. Hormon tukové buňky leptin tlumí v hypothalamu příjem potravy. Vyšší sekrece leptinu u obézních je důsledkem leptinové rezistence a současně těsně koreluje s množstvím tukové tkáně. Leptin moduluje buněčnou imunitu tím, že ovlivňuje funkci T-buněk (35). Prostřednictvím TGF-beta₁ (transforming growth factor-beta 1) přispívá k rozvoji fibroproliferativní ARDS tím, že inhibuje PPARG (peroxisome proliferator-activated receptor-gamma) (36).

I když onemocnění COVID-19 je spojeno s postižením řady orgánů, nevýznamnější je postižení plic, které končí hospitalizací na jednotkách intenzivní péče a nutností napojení pacienta na plicní ventilátor. Obraz těžkého postižení plicního parenchymu byl prokázán při vyšetření počítačovou tomografií. U pacientů hospitalizovaných s koronavirovou infekcí ve Wuchanu byla popsána rozsáhlá bilaterální skvrnitá zastínění nebo zákaly charakteru mléčného skla (10). Švýcarští patologové popsali pitevní nález na plicích u 19 pacientů, kteří zemřeli v souvislosti s onemocněním COVID-19 (37). Příčinou smrti u těchto jedinců bylo respirační selhání s difuzním exsudativním poškozením plicních sklípků s masivní kongescí kapilár, která byla často provázena tvorbou mikrotrombů navzdory antikoagulační léčbě. U jedenácti zemřelých byla prokázána bronchopneumonie. Všichni zemřelí v průměrném věku 76 let měli hypertenzi, čemuž odpovídal nález hyperetrofie myokardu v 70 % a přítomnost aortálních aterosklerotických plátů rovněž u 70 % pitvaných.

ANGIOTENZIN KONVERTUJÍCÍ ENZYM 2 (ACE2) A COVID-19

SARS-CoV-2 se váže na buňky v cílových tkáních prostřednictvím ACE2 (38). Tento enzym se vyskytuje nejen v epitelu plic, ledvin a cév, ale i žaludku a střev. Průkaz virové RNA v epitelu žaludku, dvanáctníku a konečníku koreloval s expresí ACE2 (39). U obézních pacientů jsou preferovány v léčbě hypertenze ACE inhibitory či blokátory receptorů pro angiotenzin II. Při této léčbě dochází ke zvýšení aktivity ACE2. Bylo vysloveno podezření, že léčba těmito antihypertenzivy může nepříznivě ovlivňovat průběh COVID-19 (40). Klinické zkušenosti však zhoršení průběhu onemocnění COVID-19 při této léčbě nepotvrdily. Rada pro hypertenzi Evropské kardiologické společnosti vydala 13. března 2020 prohlášení, že „důrazně doporučuje lékařům a pacientům pokračovat v léčbě antihypertenzivy, protože nejsou klinické ani výzkumné důkazy o tom, že by léčba ACE inhibitory či blokátory receptorů pro angiotenzin II měla být ukončena při infekci COVID-19“.

JE U STARŠÍCH PACIENTŮ OBEZITA MÉNĚ RIZIKOVÁ Z HLEDISKA POTŘEBY INTENZIVNÍ PÉČE?

Lighter et al. (41) analyzovali 3615 pacientů z univerzitní nemocnice v New Yorku, u nichž byl pozitivní test na COVID-19. Prokázal, že stav pacientů mladších 60 let, jak s BMI 30–34 kg/m², tak s BMI ≥ 35 kg/m², vyžadoval 2krát častěji přijetí na jednotku intenzivní péče ve srovnání s jedinci s BMI < 30 kg/m². U pacientů starších 60 let nebyla závislost nutnosti intenzivní péče na přítomnosti obezity prokázána. Pro úlohu obezity z hlediska závažnosti onemocnění COVID-19 u mladších věkových kategorií svědčí studie z amerických nemocnic, která prokázala u pacientů přijatých na jednotky intenzivní péče významnou negativní korelaci mezi BMI a věkem (42). Busetto et al. analyzovali skupinu pacientů přijatých do nemocnice pro zápal plic v souvislosti s onemocněním COVID-19 (43). Pacienti s nadváhou a obezitou byli o 10 let mladší než normostenici. Pacienti s nadváhou a obezitou, i když byli mladší, vyžadovali častěji napojení na ventilátor a umístění na jednotce intenzivní péče. Za zmínku stojí zpráva z Nejvyššího zdravotního ústavu (Instituto Superiore di Sanita) v Itálii. V období do 16. dubna 2020 zemřelo v Itálii v souvislosti s onemocněním COVID-19 18 996 pacientů starších 18 let, z nichž bylo pouze 11,8 % obézních. Ve věku 18–40 let zemřelo v tomto období pouze 49 pacientů, přičemž většina z nich (71,4 %) byla obézních. Čím si vysvětlit menší rizikovost obezity u starších pacientů s onemocněním COVID-19? Obezita zkracuje délku života o 9–13 let. Zejména abdominální obezita je spojena s předčasnou úmrtností v důsledku kardiovaskulárních, metabolických a nádorových onemocnění. To znamená, že vyššího věku se dožívají převážně ti obézní, kteří jsou charakterizováni menším množstvím intraabdominálního tuku, menší tukovou infiltrací orgánů a méně vyjádřenými známkami chronického zánětu. Takoví nemocní nejsou tudíž predisponováni k závažnému průběhu onemocnění COVID-19. Menší rizikovost starších obézních pacientů s koronavirovou infekcí může být případem tzv. paradoxu obezity. O něm se hovoří, je-li obezita protektivním faktorem s ohledem na některá onemocnění či zdravotní stavy (44). Paradox obezity byl popsán též u kriticky nemocných obézních pacientů (45). Do studie bylo zařazeno přes 11 000 pacientů hospitalizovaných na jednotkách intenzivní péče. Obézní pacienti v této kohortě vykazovali signifikantně nižší úmrtnost než normostenici, a to nezávisle na přítomnosti komorbidit.

ZMĚNY ŽIVOTNÍHO STYLU V DŮSLEDKU RESTRIKCÍ PŘI COVID-19

Ve většině zemí došlo v důsledku koronavirové epidemie k omezení volného pohybu osob, uzavření hřišť, sportovišť a škol. Byla uzavřena veřejná stravovací zařízení, včetně školních jídelen. Životní styl dospělých i dětí se v této době významně změnil. Navíc řada lidí v době restrikcí trpěla pocitem osamocení. Překvapivě to však byla hlavně skupina Američanů ve věku 18–29 let a nikoliv seniorů, která vykazovala v době koronavirové epidemie v dubnu 2020 významný nárůst pocitu osamění ve srovnání s rokem 2018 (46). Problémy s izolací dětí během koronavirové epidemie nastínil již v březnu 2020 článek publikovaný v časopisu Lancet (47). Bylo poukázáno na úlohu nejen rodičů a učitelů, ale i psychologů, sociálních pracovníků a nevládních organizací při řešení dopadů koronavirové epidemie na děti. Lze předpokládat, že významné omezení pohybové aktivity spolu se změnou jídelních zvyklostí v době koronavirové infekce navodilo pozitivní energetickou bilanci a vzestup tělesné hmotnosti. Zatím není k dispozici mnoho studií, jak přispěla změna životního stylu v koronavirové krizi k nárůstu tělesné hmotnosti. Předpokládá se, že během 2–3 měsíců restriktivních opatření došlo u jedince z běžné populace k vzestupu hmotnosti o cca 2 kg. Ojedinělá je longitudinální studie dětí a adolescentů z italské Verony (48). Ta prokázala významný vzestup konzumace bramborových lupínků, červeného masa a sladkých nápojů, přičemž spotřeba zeleniny se nezměnila. Čas věnovaný sportovním aktivitám poklesl o 2,3 hod./týden a naopak čas strávený u obrazovky se zvýšil o 4,85 hod./den. V době koronavirové krize má internetová výuka dětí nezastupitelnou roli, podobně jako vzájemná komunikace dětí s kamarády a s rodinou prostřednictvím sociálních sítí. Nicméně nadměrný čas strávený u obrazovky má řadu negativních dopadů, jako je „uždibování“ (snacking), a to obvykle sladkostí, omezení pohybové aktivity, psychické problémy (úzkosti, deprese) a zhoršený spánek (49). Spánek může ovlivňovat i potlačení tvorby melatoninu vlivem jasu obrazovky (49). Je zřejmé, že po zvládnutí koronavirové pandemie se bude třeba zaměřit na akcentaci pozitivních změn životního stylu, aby se předešlo dalšímu nárůstu globální epidemie obezity. Koronavirová epidemie ovlivňuje nejen nepříznivě životní styl u obézních pacientů, ale významně omezuje přímý kontakt pacienta při vyšetřeních. Nicméně i v době restrikcí je třeba pokračovat v léčbě, a proto je třeba v komunikaci s pacientem využívat telemedicíny (50). U obézních diabetiků se doporučuje vedle změny životního stylu podávání metforminu a PPAR gamma agonistů, jejichž imunomodulační působení bylo prokázáno u chřipkové infekce (51). Prohlášení Evropské asociace pro studium obezity (EASO) a Mezinárodní federace pro chirurgii obezity (IFSO) zdůraznila, že v době současné koronavirové pandemie je třeba věnovat zvýšenou pozornost adekvátní péči o obézní pacienty (50, 52).

COVID-19 A ZMĚNA TĚLESNÉ HMOTNOSTI

Údaje o změnách tělesné hmotnosti u nemocných s COVID-19 nebyly publikovány. Toto onemocnění je provázeno horečnatým stavem a nechutenstvím, což navozuje negativní energetickou bilanci a pokles tělesné hmotnosti. Negativní energetická bilance se ještě více prohlubuje u případů, kde je vyjádřena gastrointestinální symptomatologie. Ztráta chuťových a čichových vjemů při COVID-19 je krátkodobá (25), takže se nepředpokládá, že by mohla dlouhodobě ovlivnit příjem potravy.

ZÁVĚR

Obezita 2. a 3. stupně (BMI ≥ 35 kg/m²) je spojena se závažným průběhem onemocnění COVID-19. Tito obézní pacienti s COVID-19 často vyžadují přijetí na jednotkách intenzivní péče a napojení na ventilátor. Závažný průběh onemocnění u pacientů s těžším stupněm obezity je důsledkem kardiometabolických rizik, poruchy respiračních funkcí a přítomnosti chronického zánětlivého stavu. Zkušenosti s infekcí SARS-CoV-2 u obézních jsou výzvou pro zdravotníky i společnost k přijetí účinných opatření v prevenci a léčbě obezity. Restriktivní opatření zavedená ve většině zemí v souvislosti s koronavirovou pandemií významně ovlivnila životní styl obyvatel, což se projevilo vzestupem tělesné hmotnosti. Po zvládnutí koronavirové pandemie je třeba podpořit pozitivní změny životního stylu populace tak, aby se předešlo dalšímu nárůstu globální epidemie obezity.

Podpořeno MZ ČR – RVO (Endokrinologický ústav EÚ 00023761).

Konflikt zájmů: žádný.

ADRESA PRO KORESPONDENCI:

doc. MUDr. Vojtěch Hainer, CSc.

Endokrinologický ústav

Centrum pro diagnostiku a léčbu obezity

Národní 8, 116 94 Praha 1

e-mail: vhainer@endo.cz