New-onset atrial fibrillation in patients with SARS-CoV-2 pneumonia as a manifestation of acute myocardial injury

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Over the past 3 years, the prevalence of atrial fibrillation (AF) has increased significantly worldwide, which was associated with the pandemic caused by SARS-CoV-2. It is accompanied by an increase in the cases of ischemic stroke, myocardial infarction, and development of heart failure due to acute myocardial injury. Given the high lethality of SARS-CoV-2 infection (COVID-19), studying the characteristics of new-onset AF is essential.

AIM: The study aims at determining the predictors of new-onset AF in patients with COVID-19 pneumonia and at analyzing the clinical and pathophysiological characteristics of acute myocardial injury.

MATERIALS AND METHODS: In 36 patients aged 44–82 years (average 68.0) with COVID-19 pneumonia, AF paroxysms were recorded for the first time. All of them underwent computed tomography of the chest, electrocardiography, and echocardiography. The left ventricular ejection fraction was calculated using the Simpson method. Oxygen saturation was determined as blood oxygen saturation. Clinical blood tests were performed, C-reactive protein (CRP), ferritin, D-dimer, fibrinogen, and troponin I levels were measured.

RESULTS: Along with the well-known predictors of AF development (arterial hypertension, coronary heart disease, left ventricular myocardial hypertrophy, and left atrial dilatation), with COVID-19 pneumonia, new-onset AF paroxysms were recorded in patients of the middle, elderly, and late-life age. In 44.4% of patients with AF, cardiomegaly occurred with dilatation of both atria and ventricles. With decreased left ventricular ejection fraction, the incidence of AF paroxysms reached 61.5%. With preserved ejection fraction, AF paroxysms occurred much less frequently (27%). In patients with AF, the extent of lung damage is on average 62.5% (20–80%) with oxygen support saturation of 93% (76–97%). Serum troponin I levels of > 2000 ng/L indicated acute myocardial injury. CRP and blood ferritin values confirmed the presence of a pronounced inflammatory component in myocardial injury. High concentrations of blood fibrinogen and D-dimer, reaching 16,301 ng/mL, were associated with a tendency to hypercoagulation in patients with AF and COVID-19 pneumonia.

CONCLUSIONS: COVID-19 has a direct damaging effect on the myocardium and probably persists for a long time, which may induce AF in patients with acute pneumonia.

About the authors

Tatyana I. Makeeva

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: tatianamakeeva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3819-486X
SPIN-code: 4915-3109

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Elizaveta V. Zbyshevskaya

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: zbyshev@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2565-3548
SPIN-code: 7761-0942

PhD, Associate Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Mark V. Mayer

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: maier-mark@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4658-4975

PhD Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Faiz A. Talibov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: faiz-talibov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0284-9521

PhD Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergey A. Saiganov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: sergey.sayganov@szgmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7319-2734
SPIN-code: 2174-6400

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Kuda propala ispanka, ubivshaya milliony? 02.02.2019 [cited 2023 Jan 27]. Available from: https://masterok-livejournal-com.turbopages.org/masterok.livejournal.com/s/5101946.html.
  2. Rybakova MG, Karev VE, Kuznetsova IA. Anatomical pathology of novel coronavirus (COVID-19) infection. First impressions. Arkhiv Patologii. 2020;82(5):5-15. (In Russ.) doi: 10.17116/patol2020820515
  3. Katsoularis I, Fonseca-Rodríguez O, Farrington P, et al. Risk of acute myocardial infarction and ischaemic stroke following COVID-19 in Sweden: a self-controlled case series and matched cohort study. The Lancet. 2021;398(10300):599–607. doi: 10.1016/S0140-6736(21)00896-5
  4. Gopinathannair R, Merchant FM, Lakkireddy DR, et al. COVID-19 and cardiac arrhythmias: a global perspective on arrhythmia characteristics and management strategies. Journal of Interventional Cardiac Electrophysiology. 2020;59(2):329–336. doi: 10.1007/s10840-020-00789-9
  5. Kochi AN, Tagliari AP, Forleo GB, et al. Cardiac and arrhythmic complications in patients with COVID-19. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 2020;31(5):1003–1008. doi: 10.1111/jce.14479
  6. Bhatla A, Mayer MM, Adusumalli S, et al. COVID-19 and cardiac arrhythmias. Heart Rhythm. 2020;17(9):1439-1444. doi: 10.1016/j.hrthm.2020.06.016
  7. Sala S, Peretto G, De Luca G, et al. Low prevalence of arrhythmias in clinically stable COVID-19 patients. Pacing and Clinical Electrophysiology. 2020;43(8):891–893. doi: 10.1111/pace.13987
  8. Bhatia KS, Sritharan HP, Chia J, et al. Cardiac Complications in Patients Hospitalised With COVID-19 in Australia. Heart, Lung & Circulation. 2021;30(12):1834–1840. doi: 10.1016/j.hlc.2021.08.001
  9. Romiti GF, Corica B, Lip GYH, Proietti M. Prevalence and Impact of Atrial Fibrillation in Hospitalized Patients with COVID-19: A Systematic Review and Meta-Analysis. Journal of Clinical Medicine. 2021;10 (11):2490. doi: 10.3390/jcm10112490
  10. Rosenblatt AG, Ayers CR, Rao A, et al. New-Onset Atrial Fibrillation in Patients Hospitalized With COVID-19: Results from the American Heart Association COVID-19 Cardiovascular Registry. Circulation. Arrhythmia and Electrophysiology. 2022;15(5):e010666. doi: 10.1161/CIRCEP.121.010666
  11. Wollborn J, Karamnov S, Fields KG, et al. COVID-19 increases the risk for the onset of atrial fibrillation hospitalized patients. Scientific Reports. 2022;12(1):12014. doi: 10.1038/s41598-022-16113-6
  12. Kedrov AA. Virusnye miokardity. Rukovodstvo po kardiologii / Ed. by E.I. Chazova. Vol. 3. Moscow: Meditsina, 1982. P. 133–136. (In Russ.).
  13. Serezhina YeK, Obrezan AG. Atrial fibrillation associated with novel coronavirus infection: mechanisms and therapeutic approaches. 2021;2(9):14–20. doi: 10.33029/2309-1908-2021-9-2-14-20
  14. Ruan Q, Yang K, Wang W, et al. Clinical predictors of mortality due to COVID-19 based on an analysis of data of 150 patients from Wuhan, China. Intensive Care Medicine. 2020; 46:846–848. doi: 10.1007/s00134-020-05991-x
  15. Zylla MM, Merle U, Vey JA, et al. Predictors and Prognostic Implications of Cardiac Arrhythmias in Patients Hospitalized for COVID-19. Journal of Clinical Medicine. 2021;10(1):133. doi: 10.3390/jcm10010133
  16. Kogan E, Berezovskiy Y, Blagova O, et al. Morphologically, immunohistochemically and PCR proven lymphocytic viral peri, endo, myocarditis in patients with fatal COVID-19. Diagnostic Pathology. 2022; 17(1):31. doi: 10.1186/s13000-022-01207-6
  17. Siripanthong B, Nazarian S, Muser D, et al. Recognizing COVID-19-related myocarditis: the possible pathophysiology and proposed guideline for diagnosis and management. Heart Rhythm. 2020;17(9):1463–1471. doi: 10.1016/j.hrthm.2020.05.001
  18. Coromilas EJ, Kochav S, Goldenthal I, et al. Worldwide Survey of COVID-19-Associated Arrhythmias. Circulation Arrhythmia and Electrophysiology. 2021;14(3):e009458. doi: 10.1161/CIRCEP.120.009458
  19. Mazur ES, Mazur VV, Bazhenov ND, et al. Features of Left Atrial Appendage Thrombosis in Patients with Persistent Nonvalvular Atrial Fibrillation After COVID-19. Kardiologiia. 2023;63(1):29–35. (In Russ.) doi: 10.18087/cardio.2023.1.n2350
  20. Peltzer B, Manocha KK, Ying X, et al. Outcomes and mortality associated with atrial arrhythmias among patients hospitalized with COVID-19. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 2020;31(12):3077–3085. doi: 10.1111/jce.14770
  21. Podzolkov VI, Tarzimanova AI, Bragina AE, et al. Predictors of atrial fibrillation in patients with COVID-19. Russian Journal of Cardiology. 2022;27(7):5095. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2022-5095
  22. Corradi D. Atrial fibrillation from the pathologist’s perspective. Cardiovascular pathology. 2006;23(2):71-84. doi: 10.1016/j.carpath.2013.12.001
  23. Taha ME, Alsafi W, Taha M, et al. Coronavirus Disease and New-Onset Atrial Fibrillation: Two Cases. Cureus. 2020;12(5):e8066. doi: 10.7759/cureus.8066
  24. Rav-Acha M., Orlev A., Itzhaki I., et al. Cardiac arrhythmias amongst hospitalised Coronavirus 2019 (COVID-19) patients: Prevalence, characterisation, and clinical algorithm to classify arrhythmic risk. International Journal of Clinical Practice. 2020;75(4):e13788. doi: 10.1111/ijcp.13788
  25. ESC COVID-19 Guidance. 10.02.2023 [cited 2023 March 10]. Available from: https://www.escardio.org/Education/COVID-19-and-Cardiology/.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».