Как убивает коронавирус? Лечащие врачи сообщают об огромном ущербе всему организму, от мозга до пальцев ног (Science, США)
Вспышка коронавируса
21.04.2020
7592182
Мередит Уодман (Meredith Wadman), Дженнифер Казин-Франкель (Jennifer Couzin-Frankel), Джослин Кайзер (Jocelyn Kaiser), Кэтрин Матасич (Catherine Matacic)
Делая недавно обход больных в отделении интенсивной терапии на 20 коек, врач Джошуа Денсон (Joshua Denson) оценил состояние двоих пациентов с судорожными припадками, нескольких с легочной недостаточностью и еще нескольких, у кого в опасном состоянии были почки. За несколько дней до этого он был вынужден прервать свой обход, чтобы вместе с коллегами попытаться реанимировать молодую женщину, у которой остановилось сердце. По словам Денсона, работающего пульмонологом и реаниматологом на медицинском факультете Тулейнского университета, у всех этих больных была одна общая черта — они заразились COVID-19.
Количество подтвержденных случаев заражения COVID-19 во всем мире перевалило за 2,2 миллиона, а число умерших превысило 150 000 человек. В этих условиях лечащие врачи и специалисты по лабораторной диагностике силятся понять, какой ущерб коронавирус наносит организму, когда проникает в него. Они понимают, что эпицентром следует считать легкие, однако вирус поражает самые разные органы, в том числе, сердце, кровеносные сосуды, почки, кишечник и головной мозг.
|
|
«Эта болезнь может поразить почти все в организме, причем с катастрофическими последствиями, — говорит кардиолог Харлан Крумхольц (Harlan Krumholz) из нью-хейвенского госпиталя, также работающий в Йельском университете и руководящий масштабной работой по сбору клинических данных о COVID-19. — Жестокость этого заболевания поражает и потрясает».
Если врачи поймут причины и ход болезни, они смогут помочь тем немногим инфицированным пациентам, у которых болезнь протекает крайне тяжело, а порой и загадочно. Может ли замеченная недавно тенденция образования тромбов привести к усугублению легкой формы болезни, сделав ее опасной для жизни? А может, причиной худших случаев является чрезмерная иммунная реакция, указывающая на то, что здесь помогут подавляющие иммунитет препараты? Чем объяснить поразительно низкий уровень содержания кислорода в крови, отмечаемый некоторыми врачами у пациентов, которые, тем не менее, не задыхаются? «Когда мы думаем о лечении, нам нужен системный подход», — говорит пульмонолог и реаниматолог Нилам Мангалмурти (Nilam Mangalmurti), работающая в госпитале Пенсильванского университета.
Ниже приводится краткое описание быстро расширяющихся представлений о том, как вирус атакует клетки по всему телу, особенно у 5% тяжелобольных пациентов. Хотя каждую неделю в научных журналах и на вебсайтах появляется более 1 000 работ о коронавирусе, четкая картина отсутствует, поскольку этот вирус ведет себя совсем не так, как другие микробы. Крупные исследования со взглядом в перспективу начинаются только сейчас, и в этих условиях ученые вынуждены черпать информацию из менее масштабных исследований, а также из историй болезни и из отчетов о клинических случаях, которые зачастую публикуются с искажениями и без предварительного просмотра коллегами. «Нам надо непредвзято думать о том, как будет развиваться это явление. Мы пока только учимся», — говорит хирург-трансплантолог Нэнси Ро (Nancy Reau), лечащая больных от COVID-19 в Медицинском центре Университета Раша в Чикаго.
|
|
Инфекция начинается
Когда инфицированный человек капельным путем передает вирус другому человеку, который его вдыхает, SARS-CoV-2 попадает в носоглотку. Он находит теплый прием в слизистой оболочке носа, о чем в черновике своей работы рассказывают ученые из Института Сенгера и других исследовательских учреждений. Они обнаружили, что находящиеся там клетки имеют много рецепторов под названием ACE2 (ангиотензинпревращающий фермент 2). ACE2, который обычно помогает регулировать кровяное давление, присутствует в уязвимых для инфекции тканях, потому что вирусу такой рецептор необходим для проникновения внутрь клетки. Оказавшись внутри, вирус берет под контроль клеточные механизмы, воспроизводя с их помощью многочисленные копии себя самого и проникая в новые клетки.
По мере размножения коронавируса инфицированный человек распространяет его в больших количествах, особенно в первую неделю после заражения. В это время симптомы могут отсутствовать. Либо же у новой жертвы вируса появляется высокая температура, сухой кашель, боль в горле, он теряет обоняние и вкус, у него появляется головная боль и ломота в теле.
Если на этом начальном этапе иммунная система не победит SARS-CoV-2, вирус спускается вниз в трахею и поражает легкие. Там он может стать источником смертельной опасности. Более тонкие и удаленные ветви респираторного легочного древа заканчиваются крошечными воздушными мешочками под названием альвеолы. У каждой легочной альвеолы есть покров из одного слоя клеток, у которых тоже имеется множество рецепторов АСЕ2.
Обычно кислород через легочные альвеолы попадает в капилляры, крошечные кровеносные сосуды, находящиеся за воздушными мешками. По ним кислород разносится по всему организму. Но когда иммунная система ведет сражение с захватчиком, это сражение само по себе препятствует нормальному снабжению тела кислородом. Находящиеся на переднем крае белые кровяные тельца лейкоциты выделяют воспалительные молекулы хемокины, которые в свою очередь привлекают иммунные клетки к очагу воспаления, и те убивают инфицированные вирусом клетки, оставляя после себя гной (это смесь жидкости и мертвых клеток). Такова основная патология пневмонии с соответствующими симптомами, такими как кашель, высокая температура и быстрое, неглубокое дыхание. Некоторые заболевшие COVID-19 выздоравливают, получив лишь незначительную помощь в виде вдыхаемого через назальные канюли кислорода.
У других же состояние ухудшается, порой совершенно неожиданно. У них возникает синдром острой дыхательной недостаточности. Содержание кислорода в крови резко падает, и таким пациентам становится все труднее дышать. Рентгеновские снимки и томография показывают, что легкие у них пронизаны белыми помутнениями там, где должно быть черное пространство, то есть, воздух. Обычно таким пациентам ставят аппарат искусственной вентиляции легких. Многие умирают. Вскрытие показывает, что легочные альвеолы у них заполнены жидкостью, лейкоцитами, слизью и остатками разрушенных легочных клеток.
|
|
Некоторые врачи подозревают, что причиной такого ухудшения состояния у многих тяжелобольных пациентов является катастрофическая чрезмерная реакция иммунной системы, известная как гиперцитокинемия (цитокиновая буря). Она возникает и при других вирусных инфекциях. Цитокины это химические сигнальные молекулы, которые управляют здоровой иммунной реакцией. Но при цитокиновой буре содержание некоторых цитокинов намного превосходит необходимый уровень, и иммунные клетки начинают атаковать здоровые ткани. Кровеносные сосуды начинают протекать, кровяное давление падает, образуются тромбы, и в результате могут отказать жизненно важные органы человеческого организма.
Некоторые исследования показывают, что в крови у госпитализированных больных с COVID-19 повышенное содержание этих вызывающих воспаление цитокинов. «На самом деле, заболеваемость и смертность от этой болезни наверняка вызвана несоразмерной воспалительной реакцией на вирус», — говорит пульмонолог Джейми Гарфилд (Jamie Garfield), занимающийся лечением больных COVID-19 в госпитале Темпльского университета.
Но других это не убеждает. «Похоже, многие быстро решили связать COVID-19 с этим гипервоспалительным состоянием. Но я не вижу убедительных данных, подтверждающих такую связь», — говорит пульмонолог и реаниматолог Джозеф Левитт (Joseph Levitt), работающий на медицинском факультете Стэнфордского университета.
Его беспокоит то, что попытки ослабить цитокиновую реакцию могут дать обратный результат. Сейчас на больных COVID-19 проводятся клинические испытания препаратов, нацеленных на определенные цитокины. Однако у Левитта есть опасения, что данные препараты могут подавить иммунную реакцию, которая нужна организму для борьбы против вируса. «Есть вполне реальная опасность, что мы допустим дополнительную репликацию вируса», — говорит он.
Между тем, некоторые ученые обращают внимание совсем на другие органы, которые, по их словам, способствуют быстрому ухудшению состояния у ряда пациентов. Это сердце и кровеносные сосуды.
|
|
Удар по сердцу
В итальянской Брешии 53-летняя женщина попала в реанимацию местной больницы с классическими симптомами инфаркта. На инфаркт указывала ЭКГ и высокое содержание в крови веществ, говорящих о повреждении миокарда. Дальнейшие анализы показали увеличение сердца и повреждения на нем. А левый желудочек, который обычно является главным генератором сердца, был настолько слаб, что перекачивал крови в три раза меньше нормы. Но когда врачи ввели красящее вещество в коронарные артерии, чтобы найти место закупорки, указывающее на инфаркт, они ничего не обнаружили. Провели еще один анализ, и причина стала ясна: у женщины был COVID-19.
Как вирус атакует сердце и кровеносные сосуды — это остается загадкой; но многие ученые и врачи в своих отчетах показывают, что такое случается часто. 25 марта в журнале JAMA Cardiology была опубликована статья, указывающая на то, что почти у 20% из 416 пациентов, лечившихся в Ухане от COVID-19, были найдены признаки повреждения миокарда. В другом исследовании говорится, что у 44% из 138 госпитализированных пациентов была аритмия.
Похоже, что повреждения распространяются и на кровь. Среди 184 заболевших COVID-19 в Голландии, которых положили в реанимацию, у 38% была ненормальная сворачиваемость крови, а почти у каждого третьего уже были тромбы, о чем говорится в работе, опубликованной 10 апреля в издании «Исследования тромбоза». Эти кровяные сгустки могут распадаться и оседать в легких, блокируя жизненно важные артерии. Такое состояние называют легочной эмболией, и она убивает больных COVID-19. Тромбы из артерий могут также попадать в головной мозг, вызывая инсульт. По словам специалиста по сердечно-сосудистым заболеваниям Бенхуда Бикдели (Behnood Bikdeli), работающего в Медицинском центре Колумбийского университета, у многих пациентов существенно повышается содержание D-димера, являющегося маркером тромбообразования.
«Чем больше мы изучаем этот вопрос, тем яснее становится, что тромбы в крови существенно влияют на тяжесть заболевания и смертность от COVID-19», — говорит Бикдели.
КОНТЕКСТ
Business Insider: как проявляются симптомы коронавируса день за днем
Business Insider
21.03.2020