Tratamento com oxigênio hiperbárico para doença prolongada por coronavírus 19: relato de caso

BACKGROUND

A pandemia da doença coronavírus 2019 (COVID-19) resultou numa população crescente de indivíduos que apresentam uma ampla gama de sintomas duradouros após a recuperação da doença aguda, referidos por vários termos, incluindo “condições pós-COVID” e “longa COVID." Os cinco sintomas mais comuns reconhecidos pós-COVID são fadiga (58%), dor de cabeça (44%), comprometimento cognitivo (27%), queda de cabelo (25%) e dispneia (24%) [1]. Duas sequelas biológicas principais da COVID-19 desempenham um papel na patogênese da COVID longa. O primeiro é o estado de hipercoagulação caracterizado por risco aumentado de oclusão de pequenos e grandes vasos [2]. A segunda é uma resposta inflamatória contínua não controlada [3]. Microinfartos e neuroinflamação são causas importantes de hipóxia cerebral e podem ser responsáveis ​​pelo declínio neurocognitivo crônico e incessante em pacientes com COVID longo [4]. Uma das opções para reverter a hipóxia, reduzir a neuroinflamação e induzir a neuroplasticidade é a oxigenoterapia hiperbárica (OHB) [5].

Neste artigo, apresentamos o primeiro relato de caso de indivíduo atlético, previamente saudável, que sofria de síndrome pós-COVID de longa data, tratado com sucesso com OHB.

Apresentação do caso

Um homem caucasiano de 55 anos, previamente saudável, que sofria de sintomas persistentes e incessantes de COVID longo, compareceu à nossa clínica para avaliação. O quadro clínico incluiu problemas de memória, agravamento das capacidades multitarefa, fadiga, baixa energia, falta de ar e redução da aptidão física, todos iniciados após infecção aguda por SARS-CoV-2 diagnosticada 3 meses antes. Ele inicialmente desenvolveu febre alta sem dor no peito, tosse ou falta de ar, em 21 de janeiro de 2021. Ele foi internado no hospital por causa de desidratação em 30 de janeiro de 2021 e foi diagnosticado com COVID-19 por reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa ( RT-PCR). Durante a internação, desenvolveu síndrome respiratória aguda por pneumonite e necessitou de tratamento de suporte com oxigênio de alto fluxo por 1 semana. Teve alta hospitalar em 16 de fevereiro de 2021. Na alta, estava estável com oxigênio normal e não foram observadas deficiências neurológicas no exame físico. Além disso, 6 semanas após ser diagnosticado com COVID-19, ele desenvolveu embolia pulmonar e foi tratado com rivaroxabana. Antes da infecção por SARS-CoV-2, ele era um indivíduo saudável, de alto funcionamento e atlético.

A avaliação inicial feita em nossa clínica, 3 meses após a infecção aguda, incluiu ressonância magnética (RM) cerebral com imagem por tensor de perfusão e difusão (DTI), avaliação neurocognitiva computadorizada, teste de exercício cardiopulmonar (TECP) e testes de função pulmonar. .

No início do estudo, o paciente queixou-se de falta de ar durante o exercício, bem como de dificuldades de memória e multitarefa que começaram após a doença de COVID-19.

O exame físico e neurológico foi normal. A avaliação da ressonância magnética cerebral demonstrou perfusão reduzida que se correlacionou com o declínio cognitivo, conforme detalhado abaixo. Foi encaminhado para oxigenoterapia hiperbárica (OHB) que incluiu 60 sessões, 5 dias por semana. Cada sessão incluiu exposição a 90 minutos de oxigênio a 100% a 2 atmosferas absolutas, com pausas para ar de 5 minutos a cada 20 minutos.

O paciente iniciou sua primeira OHB em 19 de abril de 2021 e terminou em 15 de julho de 2021 sem quaisquer efeitos colaterais significativos. Após as cinco primeiras sessões, ele relatou que sua respiração começou a melhorar e que não sentia mais dores musculares após os exercícios. Após 15 sessões, ele notou menos fadiga e uma melhora na baixa energia anterior. Após 20 sessões, ele notou que sua capacidade respiratória e de exercício havia retornado à capacidade pré-infecção por SARS-CoV-2, voltando a correr em trilhas de montanha. Além disso, ele notou que sua memória e capacidade multitarefa retornaram aos níveis anteriores ao COVID-19.

A ressonância magnética cerebral basal, antes da OHB, mostrou dois pequenos focos de alterações de sinal nas regiões parietais direita e esquerda, sugestivos de doença precoce de pequenos vasos. Além disso, houve uma diminuição global da perfusão cerebral. Conforme detalhado na Figura 1 e na Tabela 1, a reavaliação após OHB (realizada 4 semanas após a última OHB para evitar qualquer efeito intermediário potencial) revelou um aumento significativo na perfusão cerebral. As Tabelas 2 e 3 apresentam as melhorias na microestrutura cerebral demonstradas pela ressonância magnética-DTI.

A avaliação neurocognitiva foi feita usando a bateria completa de testes computadorizados NeuroTrax para medir diferentes aspectos da função cerebral, como memória, velocidade de processamento de informações, atenção e função executiva, antes e depois da OHB. Os testes neurocognitivos pós-OHB mostraram melhora significativa na memória global, sendo o efeito mais dominante na memória não-verbal, funções executivas, atenção, velocidade de processamento de informações, flexibilidade cognitiva e multitarefa. A Tabela 4 resume os escores pré e pós-OHB nos diferentes domínios cognitivos.

A capacidade física foi avaliada por meio do teste de exercício cardiopulmonar máximo (TECP) realizado em esteira COSMED utilizando o protocolo Boston 5. A Tabela 5 apresenta os parâmetros fisiológicos avaliados pré e pós-OHB. Conforme detalhado, houve um aumento de 34% no VO2 máximo, de 3083 para 4130 mL por minuto após OHB. A capacidade vital forçada (CVF) melhorou em 44%, de 4.76 para 6.87 L, o volume expiratório forçado (VEF) em 23%, de 3.87 para 4.76 L, e a medição de pico de fluxo (PFE) em 20.2%, de 10.17 para 12.22 L por segundo. .

Após receber informações completas ao final da avaliação pós-OHB, o paciente assinou um termo de consentimento informado permitindo a publicação de suas informações médicas.

FIG. 1Ressonância magnética de perfusão cerebral antes e depois da oxigenoterapia hiperbárica. A linha superior representa a perfusão cerebral 3 meses após a infecção aguda, antes da oxigenoterapia hiperbárica. A linha inferior representa a ressonância magnética de perfusão realizada após a conclusão do protocolo de oxigenoterapia hiperbárica.

tabela 1Alterações no fluxo sanguíneo cerebral antes e depois da oxigenoterapia hiperbárica

Discussão e conclusões

Aqui, relatamos o primeiro caso de um paciente com COVID longa com sintomas cognitivos e cardiorrespiratórios tratados com sucesso por OHB. Após o tratamento, ele mostrou melhorias significativas na perfusão cerebral, na microestrutura cerebral da substância branca e na função cognitiva e cardiopulmonar. Este relato de caso mostra que a OHB tem uso potencial no tratamento de pacientes com COVID longa que sofrem de declínio cognitivo e funcional físico incessante.

A hipóxia desempenha um papel importante na fisiopatologia da COVID longa. A hipóxia sistêmica pode resultar de comprometimento pulmonar, e a hipóxia relacionada a órgãos pode se desenvolver devido a danos vasculares. Função pulmonar persistente

tabela 2Alterações na anisotropia fracionada da ressonância magnética – imagem por tensor de difusão antes e depois da oxigenoterapia hiperbárica

A anisotropia fracionária (FA) é uma medida usada para avaliar a integridade, direcionalidade e ordem das fibras da substância branca. Um valor mais alto de FA indica melhor organização da fibra. Imagem de tensor de difusão DTI

tabela 3Ressonância magnética – imagem por tensor de difusão significa alterações na difusividade antes e depois da oxigenoterapia hiperbárica

A difusividade média (MD) é uma medida usada para avaliar a densidade das fibras da substância branca. Um valor mais baixo de MD indica uma densidade mais alta. Imagem por tensor de difusão DTI.

tabela 4Escores cognitivos antes e depois da oxigenoterapia hiperbárica

tabela 5Parâmetros fisiológicos antes e após oxigenoterapia hiperbárica

VO2max taxa máxima de oxigênio consumido durante o exercício, ml/min mililitro por minuto, VO2max/kg taxa máxima de oxigênio consumido durante o exercício por quilograma, ml/min/Kg mililitros por minuto por quilograma, MET equivalente metabólico da tarefa, bpm batimentos cardíacos por minuto , taxa VO2/FC de oxigênio consumido por frequência cardíaca, CVF, capacidade vital forçada, L litros, VEF1, volume expiratório forçado, medição do pico de fluxo do PFE, L/s litros por segundo.

comprometimento foi observado em pacientes que necessitaram de oxigênio suplementar durante a infecção aguda por SARS-CoV-2, mesmo 6 e 12 meses após a infecção aguda [6]. Dado que a funcionalidade cerebral e a capacidade regenerativa são sensíveis a qualquer declínio no fornecimento de oxigénio [7], os défices cognitivos a longo prazo correlacionam-se com a quantidade de oxigénio necessária para superar as dificuldades respiratórias [1]. No que diz respeito à isquemia relacionada a órgãos, a COVID-19 induziu dano endotelial e hipercoagulação, o que aumenta o risco de disfunção vascular responsável pela alta prevalência de infarto do miocárdio, acidentes vasculares cerebrais isquêmicos e embolia pulmonar [8]. No caso apresentado, o paciente necessitou de tratamento de suporte com oxigênio de alto fluxo por 1 semana durante a doença aguda, o que significa que ele sofreu de hipóxia sistêmica com o consequente risco de comprometimento cognitivo a longo prazo devido a dano cerebral anóxico. Além disso, 6 semanas após a infecção aguda, desenvolveu embolia pulmonar, representativa da disfunção endotelial, com exposição adicional à hipóxia sistêmica. Além disso, conforme demonstrado pela ressonância magnética de perfusão cerebral, ele apresentava defeitos de perfusão microvasculares que se correlacionavam com seu declínio neurocognitivo.

A OHB envolve a inalação de 100% de oxigênio em pressões superiores a 1 atmosfera absoluta (ATA), aumentando assim a quantidade de oxigênio dissolvido nos tecidos do corpo. Embora muitos dos efeitos benéficos da OHB possam ser explicados pela melhoria da oxigenação tecidual, sabe-se agora que a ação combinada da hiperóxia e da pressão hiperbárica desencadeia genes sensíveis ao oxigênio e à pressão, resultando na indução de processos regenerativos. processos incluindo proliferação e mobilização de células-tronco com fatores anti-apoptóticos e anti-inflamatórios, angiogênese e neurogênese [9–12]. A OHB pode induzir neuroplasticidade e melhorar a função cognitiva mesmo anos após o insulto agudo [13]. No caso apresentado de COVID longa, a OHB melhorou o fluxo sanguíneo cerebral para as regiões cerebrais mal perfundidas (indicativo de angiogênese cerebral) e melhorou a integridade da microestrutura cerebral (indicativo de neurogênese). A correlação entre as melhorias significativas demonstradas nas imagens cerebrais e as melhorias neurocognitivas indica que a maioria dos efeitos benéficos da OHB estão de fato relacionados à sua capacidade de induzir a neuroplasticidade das regiões disfuncionais do cérebro.

Foi demonstrado que a OHB tem efeitos benéficos na função mitocondrial, um elemento crucial da função muscular adequada [12]. A OHB também pode aumentar o número de células satélites em proliferação e diferenciação, bem como o número de fibras musculares regeneradas, e promover a força muscular [14]. O novo protocolo de OHB repetida intermitente demonstrou ter o potencial de melhorar a função pulmonar em relação ao pico de fluxo expiratório (PFE) e à capacidade vital de força (CVF) [15]. No paciente apresentado, a capacidade de desempenho do sistema cardiopulmonar foi avaliada por meio de teste de esforço cardiopulmonar (TECP) e testes de função pulmonar. A OHB induziu uma melhora significativa de 34% na capacidade máxima de consumo de oxigênio, uma melhora de 34.4% nos METs máximos e um aumento de 16.9% no limiar láctico. No que diz respeito à função pulmonar, a CVF melhorou em 44.3% e o PFE em 20.2%. Essas melhorias mensuráveis ​​correlacionaram-se com a capacidade do paciente de recuperar seu alto desempenho atlético anterior.

Neste caso relatado, a OHB foi iniciada mais de 3 meses após a infecção aguda por SARS-CoV-2. Embora os sintomas tenham persistido até o início da OHB e a melhora significativa tenha começado somente após o início da OHB, é possível que pelo menos parte da melhora clínica pudesse ter ocorrido sem a OHB. No entanto, a melhoria abrupta e significativa com recuperação total após a natureza crónica dos sintomas, a nossa compreensão dos efeitos fisiológicos da OHB e as medições objetivas feitas neste paciente apoiam a relação entre o tratamento e as melhorias observadas. Como este é apenas um relato de caso, são necessários mais ensaios clínicos prospectivos para obter uma melhor compreensão dos potenciais efeitos benéficos da OHBO para pacientes com COVID longa.

Em resumo, este artigo representa o primeiro relato de caso mostrando que a COVID longa pode ser tratada com OHB. O efeito benéfico da OHB lança luz adicional sobre a fisiopatologia desta síndrome. Como este é um relato de caso único, são necessários mais estudos prospectivos de controle randomizado para o uso de oxigenoterapia hiperbárica no tratamento de COVID longa.

Abreviaturas

OHB: Oxigenoterapia hiperbárica; RM: Ressonância magnética; DTI: imagem por tensor de difusão; VO2 máx: Taxa máxima de oxigênio consumido durante o exercício; TCPE: Teste de esforço cardiopulmonar; FC: Frequência cardíaca; Bpm: Batimentos cardíacos por minuto; CVF: Capacidade vital forçada; VEF1: Volume expiratório forçado; PEF: Medição de pico de fluxo.

Agradecimentos

Não aplicável.

Contribuições dos autores

AMB, ES, SE e SK analisaram e interpretaram os dados dos pacientes em relação à ressonância magnética, perfusão e DTI. AMB e SE analisaram e interpretaram os dados dos pacientes referentes às provas cardiopulmonares e de função pulmonar. Todos os autores leram e aprovaram o manuscrito final.

Contribuições dos autores

AMB, ES, SE e SK analisaram e interpretaram os dados dos pacientes em relação à ressonância magnética, perfusão e DTI. AMB e SE analisaram e interpretaram os dados dos pacientes referentes às provas cardiopulmonares e de função pulmonar. Todos os autores leram e aprovaram o manuscrito final.

Disponibilidade de dados e materiais

Todos os dados gerados ou analisados ​​durante este estudo estão incluídos neste artigo publicado.

Declarações

Aprovação ética e consentimento para participar

Não aplicável.

Consentimento para publicação

O consentimento informado por escrito foi obtido do paciente para publicação deste relato de caso e de quaisquer imagens que o acompanham. Uma cópia do consentimento por escrito está disponível para revisão pelo Editor-Chefe desta revista.

Interesses concorrentes

AMB, ZW, SK, MG e UQ trabalham para AVIV Clinics. ES trabalha para AVIV Scientific LTD. SE é cofundador e acionista da AVIV Scientific LTD.

Recebido: 11 de outubro de 2021 Aceito: 21 de janeiro de 2022, Publicado online: 15 de fevereiro de 2022

Referências

López-Leon S, et al. Mais de 50 efeitos a longo prazo da COVID-19: uma revisão sistemática e meta-análise. 2021;11(1):16144.

LeviM, et al. Anormalidades de coagulação e trombose em pacientes com COVID-19. Lanceta Haematol. 2020;7(6):e438–40.

MahmudpourM, et al. Tempestade de citocinas COVID-19: a raiva da infâmação. Citocina. 2020;133: 155151.

LiB, et al. Interações cérebro-imunes na lesão cerebral hipóxico-isquêmica perinatal. Prog Neurobiol. 2017;159:50–68.

ShapiraR, et al. A oxigenoterapia hiperbárica melhora a fisiopatologia do modelo de camundongo 3xTg-AD ao atenuar a neuroinflamação. Envelhecimento Neurobiol. 2018;62:105–19.

HuangL, et al. Resultados de 1 ano em sobreviventes hospitalares com COVID-19: um estudo de coorte longitudinal. Lanceta. 2021;398(10302):747–58.

HadannyA, Efrati S. Oxygen – um fator limitante para a recuperação do cérebro. Cuidado crítico. 2015;19:307.

Katsoularis I, et al. Risco de infarto agudo do miocárdio e acidente vascular cerebral isquêmico após COVID-19 na Suécia: uma série de casos autocontrolados e um estudo de coorte correspondente. Lanceta. 2021;398(10300):599–607.

Pena-VillalobosI, et al. O oxigênio hiperbárico aumenta a proliferação de células-tronco, a angiogênese e a capacidade de cicatrização de feridas de WJ-MSCs em camundongos diabéticos. Fisiol Frontal. 2018;9:995.

CabigasBP, et al. Cardioproteção hiperóxica e hiperbárica induzida: papel da óxido nítrico sintase 3. Cardiovasc Res. 2006;72(1):143–51.

GregorevicP, Lynch GS, Williams DA. O oxigênio hiperbárico modula a atividade de enzimas antioxidantes em músculos esqueléticos de ratos. Eur J Appl Physiol. 2001;86(1):24–7.

ZhouZ, et al. Proteção da função mitocondrial e melhora na recuperação cognitiva em ratos tratados com oxigênio hiperbárico após lesão lateral por percussão de líquido. J Neurocirurgia. 2007;106(4):687–94.

HadannyA, et al. A oxigenoterapia hiperbárica melhora as funções neurocognitivas de pacientes pós-AVC – uma análise retrospectiva. Restaurar Neurol Neurosci. 2020;38(1):93–107.

HorieM, et al. Melhoria da diferenciação de células satélites e recuperação funcional no músculo esquelético lesionado por tratamento com oxigênio hiperbárico. J Appl Physiol. 2014;116(2):149–55.

HadannyA, et al. Efeitos da oxigenoterapia hiperbárica nas funções pulmonares: um estudo de coorte prospectivo. BMC Pulm Med. 2019;19(1):148.

Nota do editor

A Springer Nature permanece neutra em relação às reivindicações jurisdicionais em mapas publicados e afiliações institucionais.