Влияние захватчика

Влияние захватчика

Как говорилось выше, в серьезных случаях, попадая в легкие, SARS-CoV-2 может спровоцировать серьезные повреждения. Но вирус, или реакция организма на него, может повредить и многие другие органы. Ученые только начинают исследовать масштабы и природу этого вреда.

Некоторые исследователи подозревают, что причиной осложнений у многих тяжелобольных пациентов является катастрофическая чрезмерная реакция иммунной системы, известная как «цитокиновый шторм», который вызывают и другие вирусные инфекции. Цитокины-это химические сигнальные молекулы, которые вызывают здоровый иммунный ответ. Но при Гиперцитокинемии (цитокиновом шторме) происходит неконтролируемая активация цитокинами иммунных клеток, которые в свою очередь начинают атаковать и повреждать здоровые ткани. Происходит нарушение стенок кровеносных сосудов, кровяное давление падает, формируются сгустки (тромбы), с возможным развитием катастрофической недостаточности некоторых органов.

Некоторые врачи указывают на повышенный уровень этих индуцирующих воспаление цитокинов в крови госпитализированных с COVID-19. «Реальная заболеваемость и смертность от этого заболевания, вероятно, вызваны этой непропорциональной воспалительной реакцией на вирус», - говорит Джейми Гарфилд (Jamie Garfield), пульмонолог, работающий с пациентами COVID-19 в больнице Университета Темпла (Temple University Hospital).

Другие не согласны с этой точкой зрения. – «По-видимому, были сделаны слишком быстрые выводы, о связи COVID-19 с этими гипервоспалительными состояниями. Я действительно не видел убедительных данных об этом», - говорит Джозеф Левитт (Joseph Levitt), пульманолог-ревниматолог из Медицинской Школы Стэнфордского Университета (Stanford University School of Medicine).

Он также обеспокоен тем, что попытки ослабить цитокиновую реакцию могут привести к обратному результату. Несколько препаратов, нацеленных на специфические цитокины, проходят клинические испытания у пациентов COVID- 19. Но Левитт опасается, что эти препараты могут подавить и «здоровый» иммунный ответ, который необходим организму для борьбы с вирусом. «Есть реальный риск, допущения большей вирусной репликации", - предупреждает Левитт.

Между тем, другие ученые сосредоточились на совершенно другой системе органов, реакцию которой они связывают с быстрым ухудшением состояния некоторых пациентов: сердце и кровеносные сосуды.

Удар в самое сердцеВ г.Брешии (Италия), 53-летняя женщина попала в отделение неотложной помощи местной больницы со всеми классическими симптомами сердечного приступа, включая признаки в электрокардиограмме и высокие уровни маркера крови, предполагающего повреждение сердечной мышцы. Дальнейшие исследования показали, что сердце набухло и покрылось рубцами, а левый желудочек (обычно энергетическая камера сердца) был настолько слаб, что мог перекачивать только треть от своего нормального количества крови. Но когда врачи ввели краситель в коронарные артерии, пытаясь найти закупорку, которая бы означала сердечный приступ, они ничего не нашли. Вместе с тем, другой тест дал положительный результат на COVID-19.

Как вирус поражает сердце и кровеносные сосуды - это загадка, но десятки препринтов и документов свидетельствуют о том, что такие повреждения распространены. В статье от 25 марта в JAMA Cardiology были задокументированы повреждения сердца у почти 20% пациентов из 416 госпитализированных с COVID-19 в Ухане, Китай. В другом исследовании из Ухань, у 44% из 138 госпитализированных пациентов наблюдались аритмии.

Нарушение, кажется, может, распространяется и на саму кровь. Среди 184 COVID-19 пациентов в голландском отделении интенсивной терапии, 38% имели кровь, которая свернулась, и почти у трети уже были сгустки. Источник журнал «Thrombosis Research» от 10 апреля. Сгустки крови могут перемещаться и, попадая в легкие, блокировать жизненно важные артерии, вызывая состояние, известное как легочная эмболия, которая, как сообщается, уже фиксировалась у пациентов с COVID-19. Тромбы из артерий также могут с кровотоком переноситься в головной мозг, вызывая инсульт. «Многие пациенты имеют критически высокий уровень D-димера, производного тромбообразования», отмечает Бенуд Бикдели (Behnood Bikdeli), сотрудник сердечно-сосудистой медицины в Медицинском центре Колумбийского университета (Columbia University Medical Center).

«Чем больше пациентов мы наблюдаем, тем больше вероятность того, что сгустки крови являются одним из основных причин тяжести заболевания и смертности от COVID-19», - говорит Бикдели.

Инфекция также может привести к сужению кровеносных сосудов. Появляются сообщения о появлении ишемии в пальцах рук и ног, следствия снижения кровотока, что может привести к опуханию, болезненности пальцев и гибели тканей.

Сужение кровеносных сосудов легких может объяснить эпизодические сообщения о «загадочном явлении», которое отмечается в пневмониях вызванных COVID-19: у некоторых пациентов наблюдается экстремально низкие показатели уровня кислорода в крови, но в то же время не отмечается признаков гипоксии (увеличения частоты и глубины дыхания, возникновения одышки). Возможно, что на некоторых стадиях заболевания вирус изменяет тонкий баланс гормонов, которые помогают регулировать кровяное давление и сужают кровеносные сосуды, идущие в легкие. Таким образом, поглощению кислорода препятствуют суженные кровеносные сосуды, а не закупоренные альвеолы. «Одна из теорий заключается в том, что вирус влияет на сосудистую биологию, и именно поэтому мы видим эти действительно низкие уровни кислорода», - замечает Левитт.

Если COVID-19 поражает кровеносные сосуды, это также может объяснить, почему пациенты с уже существующими сосудистыми повреждениями, вызванными диабетом, высоким кровяным давлением и т.п., сталкиваются с

более тяжелыми патогенезом. Последние данные Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) о госпитализированных пациентах в 14 штатах США показали, что около трети из них имели хронические заболевания легких, но почти столько же страдали диабетом, и около половины имели ранее существовавшее высокое кровяное давление.

Мангалмурти (Mangalmurti) говорит, что она была «шокирована тем фактом, что у нас нет огромного количества астматиков» или пациентов с другими респираторными заболеваниями в отделении интенсивной терапии HUP. «Нас удивляет, что основными факторами риска оказываются сосудистые: сахарный диабет, ожирение, возраст, гипертония».

Ученые изо всех сил пытаются понять, что именно вызывает сердечно-сосудистые повреждения. Возможно, вирус непосредственно атакует слизистую оболочку сердца и кровеносных сосудов, которые, как нос и альвеолы, богаты рецепторами ACE2. Или, возможно, недостаток кислорода из-за хаоса в легких повреждает кровеносные сосуды. Или цитокиновый шторм может разрушить сердце, как это происходит с другими органами.

«Мы все еще в самом начале», - говорит Крумхольц. «Мы действительно не понимаем, кто более уязвим, почему некоторые люди страдают так сильно, почему это происходит так быстро ... и почему [для некоторых] так трудно выздороветь.»

Множество полей сраженийИз-за большого количества выявленных случаев пневмонии огромного внимания в мире заслужила тема нехватки ИВЛ. С другой стороны, не обсуждается дефицит других видов оборудования, в частности, аппаратов для диализа. «Если эти люди не умирают от легочной недостаточности, они умирают от почечной недостаточности», - говорит невролог Дженнифер Фронтера (Jennifer Frontera) из Медицинского центра Langone Нью-Йоркского университета, которая работает тысячами пациентов COVID-19. Ее больница разрабатывает новые протоколы диализа с различными машинами для поддержки дополнительных пациентов. Потребность в диализе может быть вызвана тем, что почки, обильно усеянные рецепторами ACE2, представляют собой еще одну мишень для вируса.

Согласно одному препринту, 27% из 85 госпитализированных пациентов в Ухане имели почечную недостаточность. Другой сообщил, что у 59% из почти 200 госпитализированных пациентов COVID-19 в Ухане в анализах мочи содержались белок и кровь, что свидетельствует о повреждении почек. У пациентов с острым повреждение почек (ОПП), летальность была в пять раз чаще, чем у COVID-19 пациентов без него.

«Легкие - это основная зона боевых действий. Но часть вируса, возможно, атакует почки. И как на реальном поле боя, если два места подвергаются нападению одновременно, потери приумножаются»,- говорит Хунбо Цзя (Hongbo Jia), нейробиолог из Сучжоуского Института биомедицинской инженерии и технологии Китайской Академии Наук и соавтор этого исследования.

Вирусные частицы были идентифицированы на электронных микрофотографиях почек из аутопсий в одном из исследований, это предполагает прямую вирусную

атаку. Но повреждение почек также может быть сопутствующим повреждением. ИВЛ повышают риск повреждения почек, так же как и противовирусные препараты, включая ремдесивир, который в настоящее время экспериментально применяется у пациентов COVID-19. Цитокиновые бури также могут резко снижать приток крови к почкам, вызывая зачастую фатальные повреждения. И уже существующие заболевания, такие как диабет, могут повысить риск ОПП. «Большое количество людей, которые уже имеют хронические заболевания почек, подвергаются более высокому риску острого повреждения почек”, - говорит Сюзанна Уотник (Suzanne Watnick), главный врач Северо-западного центра исследования почек (Northwest Kidney Centers).

Удар по мозгуЕще один «поразительный» набор симптомов у COVID-19 пациентов сосредоточены на головном мозге и центральной нервной системе. Фронтера (Jennifer Frontera) говорит, что в ее больнице помощь неврологов необходима и оказывается для 5% - 10% пациентов с коронавирусом. Но в то же время, отмечает, что «вероятно, это количество сильно недооценивается» и число тех, кому необходима помощь в борьбе с поражением мозга значительно выше, особенно учитывая, что большая часть таких больных седацированы с целью синхронизации с аппаратами ИВЛ.

Фронтера (Jennifer Frontera) наблюдала пациентов с признаками энцефалита (воспаления мозга), с припадками и с "вегетативной бурей", иммунной реакцией, которая является версией цитокинового шторма в мозге. Некоторые люди с COVID-19 ненадолго теряют сознание. У других бывают инсульты. Многие сообщают о потере обоняния. А ученые задаются вопросом, не угнетает ли в некоторых случаях инфекция рефлекс ствола головного мозга, который ощущает кислородное голодание. Это еще одно объяснение некоторым наблюдениям, когда отдельные пациенты не задыхаются, несмотря на опасно низкий уровень кислорода в крови.

Рецепторы ACE2 присутствуют в нервной коре и стволе головного мозга, говорит Роберт Стивенс (Robert Stevens), врач интенсивной терапии в Госпитале Джона Хопкинса (Johns Hopkins Medicine) в Балтиморе. Но не изучено, при каких обстоятельствах вирус проникает в мозг и взаимодействует с этими рецепторами. Тем не менее, известно, что коронавирус, стоящий за эпидемией тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) 2003 года - близкий родственник нынешнего вируса, способен проникать в нейроны и иногда вызывать энцефалит. 3 апреля было проведено тематическое исследование в Международном журнале инфекционных заболеваний (Journal of Infectious Diseases), в котором группа ученых из Японии сообщила о появлении следов нового коронавируса в спинномозговой жидкости пациента COVID-19. Сообщается, что у пациента развился менингит и энцефалит, что также указывает на возможность проникновения этого вируса в центральную нервную систему.

У 58-летней женщины с COVID-19 развился энцефалит, в результате чего произошло повреждение тканей головного мозга (стрелки).N. POYIADJI ET AL., РАДИОЛОГИЯ, (2020) DOI.ORG/10.1148/RADIOL.2020201187

Но мозг могут повредить и другие факторы. Например, цитокиновый шторм может вызвать отек мозга, а повышенная свертываемость крови может спровоцировать инсульт. Сейчас задача состоит в том, чтобы перейти от гипотез к уверенности, в то время как персонал сосредоточен на спасении жизней, даже при неврологические экспертизах, таких как транспортировка пациентов для сканирования мозга и др. есть риск распространения вируса.

В прошлом месяце Шерри Чоу (Sherry Chou), невролог из Медицинского центра Университета Питтсбурга (Pittsburgh Medical Center), начала организовывать Всемирный консорциум, включающий 50 центров для получения неврологических данных от пациентов, которые уже получают помощь. Начальные цели просты: определить распространенность неврологических осложнений у госпитализированных пациентов и документировать, как они протекают. В более долгосрочной перспективе Чжоу и ее коллеги надеются собрать сканы, лабораторные тесты и другие данные, чтобы лучше понять влияние вируса на нервную систему, включая мозг.

Чжоу размышляет о возможном пути инфицирования: через нос, затем вверх и через сенсорные пути в обонятельную луковицу, которая соединяется с мозгом — объясняя этим сообщения о потере обоняния, многими пациентами. «Это хорошая теория, - говорит она. «Мы действительно пытаемся исследовать и доказывать эту теорию».

Большинство сообщений о неврологических симптомах «передаются из уст в уста, от коллеги к коллеге», добавляет Чжоу. «Я не думаю что кто-нибудь, и уж точно не я, может назвать себя экспертом в сложившийся ситуации».

Добравшись до кишечникаВ начале марта 71-летняя женщина из Мичигана вернулась из круиза по реке Нил с кровавой диареей, рвотой и болью в животе. Первоначально врачи подозревали, что у нее была распространенная инфекционная болезнь кишечника, вызванная сальмонеллой. Но после того, как у нее развился кашель, врачи взяли мазок из носа и обнаружили положительный результат на новый коронавирус. Образец стула, положительный на вирусную РНК, а также признаки повреждения толстой кишки, замеченные при эндоскопии, указывали на желудочно-кишечную инфекцию (GI) с коронавирусом, согласно статье, опубликованной в интернете в Американском журнале гастроэнтерологии (The American Journal of Gastroenterology. AJG ).

Этот случай может быть добавлен к растущему массиву доказательств того, что новый коронавирус, как и его двоюродный брат SARS, может заразить слизистую оболочку нижних отделов пищеварительного тракта, где в изобилии присутствуют важнейшие рецепторы ACE2. Вирусная РНК была обнаружена в 53% образцов стула исследуемых пациентов. А в статье, опубликованной в прессе в в журнале Gastroenterology, китайская команда сообщила об обнаружении белковой оболочки вируса в клетках желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки в биоптатах от пациента с COVID-19. «Я думаю, что вирус, вероятно, реплицируется и в желудочно-кишечном тракте», - говорит Мэри Эстес (Mary Estes), вирусолог из Медицинского колледжа Бейлора (Baylor College of Medicine).

Последние отчеты сообщают, что до половины пациентов, в среднем около 20% по всем исследованиям, испытывают диарею, говорит Бреннан Шпигель (Brennan Spiegel ) из Cedars-Sinai Medical Center в Лос–Анджелесе, соредактор AJG . Гастроэнтерологические симптомы не входят в список симптомов COVID-19, что может привести к тому, что некоторые случаи COVID-19 останутся незамеченными, говорят Шпигель и другие. «Если ваши основные симптомы - лихорадка и диарея, вы не будете тестироваться на COVID»,-говорит Дуглас Корли (Douglas Corley) из Kaiser Permanente, Северная Калифорния, соредактор Gastroenterology .

Присутствие вируса в желудочно-кишечном тракте повышает тревожную вероятность того, что он может передаваться через фекалии. Но пока неясно, содержит ли кал живой инфекционный вирус, а не только РНК и белки. На сегодняшний день «у нас нет доказательств», передачи вируса через фекалии, говорит эксперт по коронавирусу Стэнли Перлман (Stanley Perlman) из Университета Айовы (University of Iowa). Центры по контролю и профилактике заболеваний США (англ. Centers for Disease Control and Prevention, CDC) заявляют, что на основе опытjd с SARS и с вирусом, который вызывает ближневосточный респираторный синдром (MERS), еще один опасный

двоюродный брат нового коронавируса, риск от передачи фекалий, вероятно, низок.

Кишечник-это еще не конец марша болезни по организму. Например, у одной трети госпитализированных пациентов наблюдают конъюнктивит (розовые, водянистые глаза), хотя не ясно, проникает ли вирус непосредственно через слизистую глаз. Другие исследования сообщают о повреждениях печени. Согласно двум препринтам, более половины пациентов с COVID-19, госпитализированных в два китайских центра, имели повышенный уровень ферментов, указывающих на повреждение печени или желчных протоков. Но несколько экспертов подтвердили Science (журнал), что прямое вирусное инфицирование вряд ли возможно. Они говорят, что другие события в слабеющем

организме, такие как лекарства или перегруженная иммунная система, приводят к повреждению печени с большей вероятностью.

Сегодняшняя карта повреждений, которые COVID-19 может причинить организму, все еще является лишь наброском. Полная картина займет годы кропотливых исследований, чтобы обострить картину его охвата, и каскад сердечно-сосудистых и иммунных эффектов, которые он может привести в движение. По мере того как наука продвигается вперед, от зондирования тканей под микроскопом до тестирования лекарств на пациентах, надежда на лечение более коварна, чем вирус, который остановил мир на своих путях.

Потребуются годы кропотливых исследований, чтобы прояснить картину его патогенеза, а также каскад сердечно-сосудистых и иммунных эффектов, которые он может привести в движение. По мере того как наука мчится вперед, от зондирования тканей под микроскопом до тестирования лекарств на пациентах, способы и протоколы лечения могут быть более опасны, чем сам вирус, который остановил мир на своем пути.

•

⇐ Предыдущая 12