Een 74-jaar oude blanke vrouw komt naar een eerste hulp afdeling in Flint, Michigan, nadat ze de afgelopen 2 dagen lage koorts, droge hoest en kortademigheid had gehad.
Haar medische voorgeschiedenis van de week ervoor omvat een electieve operatie in een ander ziekenhuis voor een totale vervanging van de rechterknie. Ze merkt op dat ze gezond was bij opname en bij ontslag. Ze verbleef in een privé-kamer en had geen contact met zieken of mensen die kort daarvoor op reis waren geweest. Ze verklaart echter dat ze sinds de operatie pijn, roodheid en zwelling in haar rechterknie heeft.
Haar medische voorgeschiedenis was relevant voor essentiële hypertensie, obesitas, myasthenia gravis in remissie, en osteoartritis.
Lichamelijk onderzoek toont:
- Lichaamstemperatuur: 37,3°C
- Bloeddruk: 121/82
- Pols: 87 slagen per minuut
- Respiratoire snelheid: 16 ademhalingen per minuut
- Zuurstofverzadiging: 87% in omgevingslucht
Long auscultatie toont bilaterale rhonchi met rales, en radiografie van de borst toont fragmentarische luchtruimte troebelheid in de rechter bovenkwab verdacht voor pneumonie; andere bevindingen zijn onopvallend.
De clinici bestellen een snelle nucleïnezuuramplificatietest voor influenza A en B, die negatief is. Uit bezorgdheid over de overdracht van COVID-19 in de gemeenschap wordt een nasofarynxswab afgenomen, die naar het staatslaboratorium wordt gestuurd voor detectie van SARS-CoV-2. De patiënt wordt opgenomen in de luchtgeïsoleerde eenheid, waarbij de CDC-aanbevelingen voor voorzorgsmaatregelen tegen contact, druppels en lucht worden nageleefd.
Na het afnemen van bloed- en sputumkweken en het geven van ondersteunende zorg met twee liter extra zuurstof, beginnen de artsen met het toedienen van breedspectrumantibiotica, cefepepime en levofloxacine, met het oog op de risico’s in verband met haar recente ziekenhuisopname voor een knieoperatie.
Op de derde dag ontwikkelt de patiënte milde diarree, algehele zwakte en vermoeidheid. Na evaluatie door de neurologen wordt gestart met het toedienen van 1 g/kg intraveneus immunoglobuline gedurende 4 dagen vanwege een milde verergering van haar myasthenia gravis en een dreigende gerelateerde crisis. Ze rapporteert progressief verslechterende kortademigheid sinds haar opname, en de zuurstofbehoefte is toegenomen tot 10 L high-flow nasale canule.
Resultaten van de nasofaryngeale swab zijn positief voor SARS-CoV-2 door middel van reverse-transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). De arts start de behandeling met oraal hydroxychloroquine 400 mg eenmaal daags en vervolgens 200 mg tweemaal daags, samen met intraveneus azitromycine 500 mg eenmaal daags, zinksulfaat 220 mg driemaal daags en oraal vitamine C 1 g tweemaal daags.
Wanneer bloed- en sputumkweken negatief zijn voor organismen, worden de breedspectrumantibiotica gestaakt.
De dyspneu van de patiënte verergert snel en de zuurstofbehoefte stijgt tot 15 liter.
De bloeddruk is 78/56 mm Hg; de hartslag is 112 slagen per minuut, de temperatuur is 38°C en de ademhalingsfrequentie is 28 ademhalingen per minuut.
De veranderingen in de arteriële bloedgassen (ABG’s), het volledige bloedbeeld en de basale metabolische profielstudies tijdens de ziekenhuisopname (dagen 1-6) omvatten een milde absolute lymfopenie en anemie. De ABG’s laten een pH zien van 7,46, een partiële druk van kooldioxide (pCO2) van 44,6 mm Hg, een partiële druk van zuurstof (pO2) van 94,7 mm Hg, en bicarbonaat van 31,4 mmol/L.
Op dag 6 zijn creatininekinase en melkzuur normaal, en zijn er verhogingen in lactaatdehydrogenase (312 eenheden/L), ferritine (767 ng/mL), en interleukine-6 (52 pg/mL).
Op de röntgenfoto’s van de borstkas zijn bilaterale alveolaire infiltraten te zien, als gevolg van een longontsteking en interstitieel oedeem, wat overeenkomt met acuut respiratoir distress syndroom (ARDS).
Gezien de snelle achteruitgang wordt de patiënte met spoed geïntubeerd en gestart met drukgereguleerde volumegecontroleerde mechanische beademing.
De clinici starten ook een behandeling met norepinefrine 0,02 mcg/kg/min voor septische shock, en titreren de dosis om de gemiddelde arteriële druk boven 65 mm Hg te houden, samen met colchicine 0.6 mg tweemaal daags om de cytokinestorm aan te pakken gezien de verhoogde interleukine-6 niveaus.
Op dag 7, de tweede dag van mechanische beademing, wordt op verzoek van de familie wanneer de patiënte ARDS ontwikkelt, gestart met een continue intraveneuze infusie van hooggedoseerde vitamine C (11 g /24 uur). Twee dagen later begint haar klinische toestand geleidelijk te verbeteren en staken de clinici de ondersteunende behandeling met noradrenaline.
Op dag 10, de vijfde dag van mechanische beademing, toont een nieuwe röntgenfoto van de borstkas dat zowel de pneumonie als het interstitiële oedeem aanzienlijk zijn verbeterd. De patiënt reageert goed op een spontane ademhalingsproef met continue positieve luchtwegdruk/drukondersteuning, met de instellingen van positieve end-expiratoire druk (PEEP) van 7 mm Hg, drukondersteuning boven PEEP van 10 mm Hg, en een fractie geïnspireerde zuurstof van 40%.
ABG’s laten een pH zien van 7.
De clinici merken op dat de patiënte “klinisch en op röntgenfoto’s van de borstkas opmerkelijk is verbeterd” en extuberen haar op 4 liter zuurstof met een neuscanule.
Haar ademhalingsstatus verbetert verder gedurende de dagen 11-15. Op dag 16 vertoont zij een aanzienlijk herstel, met een zuurstofverzadiging van 92% bij het inademen van omgevingslucht, en röntgenfoto’s van de borst tonen een bijna volledige opheffing van de infiltraten.
Tijdens haar ziekenhuisopname werd de patiënte in totaal 5 dagen behandeld met hydroxychloroquine en azithromycine, samen met 4 dagen colchicine. De behandeling met een hooggedoseerd vitamine C-infuus en oraal zinksulfaat werd in totaal 10 dagen voortgezet.
De patiënte kreeg klinische lichamelijke en beroepsrevalidatie nadat zij van de intensive care-afdeling naar een isolatiekamer was overgebracht. Op dag 16 van haar ziekte, test ze nog steeds positief en is in stabiele toestand met een extra 14 dagen quarantaine.
Discussie
De clinici die dit geval van een oudere vrouw rapporteerden die werd behandeld met hoge doses intraveneuze vitamine C voor COVID-19, septische shock en ARDS, merken op dat zij de eerste patiënt in hun ziekenhuis was die in staat was om vroegtijdig te stoppen met mechanische beademing en van de ziekte te herstellen.
De auteurs van het case report merken op dat het sterftecijfer geassocieerd met ARDS tot 45% bedraagt, wat bijna gelijk is aan het sterftecijfer van 50% dat werd gemeld bij patiënten met ernstige COVID-19-ziekte die kritieke zorg vereisen. Talrijke studies hebben aangetoond dat een hoge dosis intraveneuze vitamine C de systemische ontsteking op verschillende manieren vermindert, onder meer door de cytokinepiek te verminderen, en vitamine C heeft ook aangetoond longschade te voorkomen bij patiënten met ernstige sepsis en ARDS.
Vitamine C-infusie is niet goedgekeurd als een standaardbehandeling voor SARS-CoV-2 en maakte dus geen deel uit van het COVID-19-behandelingsregime van het ziekenhuis. Desalniettemin wijzen de auteurs van de casus erop dat vitamine C al tientallen jaren wordt erkend als een essentieel onderdeel van de immuuncelfunctie met een cruciale rol in talrijke mechanismen van het immuunsysteem. Ernstig vitamine C-tekort verhoogt ook het risico op fatale scheurbuik, evenals op longontsteking en andere infecties.
Vitamine C bevordert de beweeglijkheid van neutrofielen, fagocytose, het doden van microben door reactieve zuurstofsoorten te activeren, en apoptose, en voorkomt oxidatieve schade door zijn antioxiderende eigenschappen. Het bevordert ook de proliferatie van B- en T-lymfocyten en de productie van antilichamen. Recenter onderzoek suggereert dat vitamine C ook de productie van pro-inflammatoire cytokines voorkomt, waaronder interleukine-6, een onderdeel van het cytokine-afgiftesyndroom dat geassocieerd wordt met ernstige COVID-19 en dat resulteert in longschade en leidt tot ARDS.
Wanneer deze immuunrespons wordt verminderd door micro-organismen, kan de resulterende ernstige ontstekingstoestand en weefselnecrose leiden tot multi-orgaanfalen en ARDS die mechanische ventilatie noodzakelijk maken — tot 75% van de patiënten die kritisch ziek zijn met COVID-19 hebben invasieve mechanische ventilatie nodig in de intensive care unit (ICU).
Hoewel de gegevens over vitamine C gemengd zijn, suggereert een recente meta-analyse dat bij patiënten met ernstige sepsis en ARDS, vitamine C zowel de duur van de mechanische beademing als de duur van het verblijf op de IC vermindert. In een recente gerandomiseerde klinische studie met 167 patiënten met sepsis en ARDS, werd behandeling met hoge doses intraveneuze vitamine C tot 15 g per dag geassocieerd met een significante vermindering van de 28-daagse mortaliteit en een verkorte duur van het verblijf op de IC.
Deze gegevens kunnen hebben bijgedragen aan de recente toename van het gebruik van vitamine C bij de behandeling van de COVID-19-ziekte, merken de auteurs van het dossier op. Er is bijvoorbeeld een fase II-studie gestart aan de Wuhan University in China om de werkzaamheid van vitamine C-infusie te bestuderen bij de behandeling van ARDS geassocieerd met SARS-CoV-2.
De auteurs van de casus wezen ook op een studie van COVID-19 bij ernstig zieke patiënten in de regio Seattle, waarin een mediane ICU-verblijfsduur van 14 dagen en duur van mechanische beademing van 10 dagen werd gevonden, terwijl de patiënt in de casusrapportage een ICU-verblijf van 6 dagen en 5 dagen mechanische beademing had.
Volgens een review uit 2017 over vitamine C en immuunfunctie, hebben epidemiologische studies aangegeven dat hypovitaminose C (d.w.z, plasma vitamine C minder dan 23 mmol/L) relatief vaak voorkomt in westerse populaties, en vitamine C-deficiëntie (minder dan 11 mmol/L) is de vierde belangrijkste voedingsstoffendeficiëntie in de VS.
In het Amerikaanse National Health and Nutrition Examination Survey van 2007-2010 onder ongeveer 16.000 kinderen en volwassenen bleek dat bijna 40% een laag vitamine C-gehalte had, terwijl 88% van de Amerikaanse bevolking niet voldeed aan de dagelijkse behoefte aan vitamine E (waarvan bekend is dat het de effecten van vitamine C versterkt).
Conclusies
De auteurs van de casus concluderen dat hun rapport de potentiële voordelen van hoge-dosis intraveneuze vitamine C bij ernstig zieke COVID-19-patiënten benadrukt in termen van snel herstel en kortere duur van mechanische beademing en verblijf op de IC, en dringen aan op verder onderzoek.