Как коронавирусът атакува тялото
Коронавирусът може да накара тежко болните да дишат. Често обаче са засегнати много повече органи, отколкото само белите дробове. Преглед на леталните ефекти.
Все още е много на тъмно относно точния ход на Covid-19, както се нарича болестта, която може да бъде предизвикана от новия коронен вирус. Ясно е обаче едно нещо: болестта може да предизвика фатална верижна реакция в организма.
Така е и досега с другите корона вируси Sars и Mers, които са били предавани от животни на хора. За разлика от грипните и простудни вируси, коронавирусите могат да предизвикат имунната система да полудее и да увреди няколко органа едновременно.
Но какво точно се случва в тялото, когато е заразено от новия коронавирус? Новият вирусен щам Sars-CoV-2 показва генетично сходство с вируса Sars. Текущите изследвания на новия вирус и открития от епидемиите на Sars и Mers могат да дадат отговори на този въпрос.
Белите дробове: Ground Zero
За повечето пациенти Covid-19 започва в белите дробове, тъй като вирусът, подобно на грипа, причинява респираторно заболяване. Коронавирусът първоначално причинява грипоподобни симптоми: Страдащите могат да страдат от треска и кашлица, които се развиват в пневмония или по-лошо.
След избухването на Сарс СЗО съобщава, че това заболяване обикновено атакува белите дробове в три фази: първо вирусът се размножава там, след това провокира силна имунна реакция и накрая унищожава белодробната тъкан.
Не всички пациенти преминават през трите фази. Всъщност само 25 процента от пациентите с Sars са страдали от дихателна недостатъчност - основната характеристика на тежката форма. Според предишни данни 82 процента от засегнатите от Covid 19 страдат само от леки симптоми.
Има и други модели, които са идентични в хода на Sars и Covid-19, казва Матю Б. Фриман, професор в университета в Мериленд. През първите няколко дни новият коронавирус бързо прониква в клетките на белите дробове. Има два вида тези клетки: бокаловидни клетки, произвеждащи слуз, и клетки с малки реснички.
Слузта предпазва белодробната тъкан от патогени и гарантира, че белите дробове не изсъхват. Ресничките бият на вълни по посока на гърлото и по този начин транспортират полени и вируси от белите дробове.
Вирусът Sars заразява клетките с ресничките и ги убива. След това мъртвите косми висят безжизнено в белите дробове, пълни с течност и чужди вещества. Нещо подобно може да се случи с инфекция с настоящия коронен вирус. Много пациенти развиват възпаление и в двата бели дроба и изпитват задух.
Сега имунната система и втората фаза на инфекцията стават активни. Тялото реагира на присъствието на нарушителя и залива белите дробове с имунни клетки, за да унищожи вирусите и да възстанови тъканите. Ако тази реакция работи правилно, инфекцията ще се задържа върху заразените области. Но понякога имунната система реагира прекомерно и убива не само вирусите, но и здравата тъкан. "Тогава страдате от още по-големи щети от имунната реакция", казва Фриман. Допълнително мъртво клетъчно вещество запушва белодробната тъкан и пневмонията се влошава.
По време на третата фаза увреждането на белите дробове се разширява и може да доведе до дихателна недостатъчност. Дори ако пациентите оцелеят, някои от белите дробове ще бъдат трайно повредени. Според СЗО вирусът Sars изяжда дупки в белите дробове, така че да изглеждат „като пчелни пити“. Такива лезии се проявяват и при пациенти с новия коронавирус. Това води до белези, които предпазват белодробната тъкан, но и я втвърдяват.
Когато това се случи, пациентите често се нуждаят от изкуствена вентилация. Междувременно мембраните между алвеолите и кръвоносните съдове стават по-пропускливи поради инфекцията. Белите дробове могат да се напълнят с течност, което означава, че вече не могат да доставят кръвта с кислород.
„При тежки случаи белите дробове на практика са наводнени и вече не можете да дишате“, казва Фриман. "Това е, което кара хората да умират."
Буря в кръвта
Хиперактивната имунна реакция може да предизвика проблеми и в други части на тялото. Всъщност и трите коронавируса от време на време увреждат цялото тяло: отбелязани са повишени нива на чернодробните ензими, намален брой бели кръвни клетки и тромбоцити и ниско кръвно налягане. В редки случаи пациентите дори са претърпели остро увреждане на бъбреците и сърдечен арест.
Това не означава непременно, че самият вирус се разпространява в тялото, казва Анджела Расмусен, вирусолог и изследовател в Колумбийския университет. Вместо това може да е нещо, наречено цитокинова буря.
Цитокините са протеини, които служат като алармени системи за имунната система: Те насочват защитните клетки към източниците на инфекция. Имунните клетки убиват заразената тъкан, за да защитят останалата част от тялото.
По принцип имунната система е предназначена за прецизна борба с патогените и за причиняване на възможно най-малко съпътстващи щети. Но с широко разпространена коронавирусна инфекция, все повече цитокини се натрупват в белите дробове, така че защитната реакция напълно излиза извън контрол, обяснява Расмусен. „Вместо да стрелят по мишена с пистолет, те използват гранатомет“, казва тя. Това също показва къде се крие проблемът: тялото атакува не само заразените клетки, но и здравата тъкан.
Последиците могат да се усетят и извън белите дробове. Цитокиновите бури създават възпаление, което отслабва кръвоносните съдове. "По принцип кървите от кръвоносните съдове", казва Расмусен. Цитокиновата буря се разпространява в кръвния поток, създавайки системни увреждания в няколко органа.
Оттам насетне нещата могат бързо да тръгнат надолу. Ако протичането е тежко, тази цитокинова реакция - в комбинация с намалено снабдяване с кислород в кръвта - може да доведе до полиорганна недостатъчност. Все още изследователите не могат да кажат със сигурност защо. Може би това е свързано с предишни заболявания като диабет или сърдечни проблеми. "Дори ако вирусът не достигне бъбреците, черния дроб, далака или други органи, това може да има отрицателен ефект върху всички тях", казва Фриман. Тогава става критично.
Обезпечение на черния дроб
Когато коронавирусът се разпространи от дихателните пътища към останалата част от тялото, черният дроб често е един от органите, който е засегнат от странични увреждания. Лекарите успяха да открият признаци на предимно леко увреждане на черния дроб при пациенти с Sars, Mers и Covid-19. В някои тежки случаи обаче щетите също са по-големи и понякога дори водят до чернодробна недостатъчност. Какво точно се случва в органа?
Веднага след като вирусът попадне в кръвта, той може да достигне до всяко място в тялото. Това е особено лесно в черния дроб, който е пропит от много вени. Основната работа на черния дроб е да прочиства кръвта, която излиза от стомаха. Той също така произвежда ензими, които ускоряват химичните реакции в организма.
В здраво тяло чернодробните клетки продължават да умират и отделят ензими в кръвта. Здравият орган се регенерира бързо и продължава с работата си.
Ненормално високото ниво на ензим в кръвта - типичен симптом на Sars и Mers - е предупредителен знак. Това може да показва леко увреждане на черния дроб, от което органът ще се възстанови сам. Но това може да сигнализира и за по-големи щети, в най-лошия случай дори за чернодробна недостатъчност.
Изследователите не знаят съвсем как тези вируси се държат в черния дроб. Може би те атакуват директно органа, репликират се там и убиват клетките. Алтернативно, клетките също могат да бъдат вторично увреждане на собствената имунна реакция на организма, което води до възпаление на черния дроб. Във всеки случай, чернодробната недостатъчност никога не е била единствената причина за смъртта на пациентите с Sars. Докато черният дроб не успее, в допълнение към белодробните и чернодробните проблеми, пациентите също имат увреждане на бъбреците, т.е.системна инфекция.
Бъбреците също са застрашени
Не са пощадени и бъбреците. Шест процента от пациентите с Sars и една четвърт от пациентите на Mers са претърпели остра бъбречна травма. Проучванията показват, че новият коронавирус може да причини подобни щети. Това е рядък симптом на инфекцията - но фатален. Почти 92% от пациентите с Sars с остра бъбречна травма са починали според проучване .
Подобно на черния дроб, бъбреците филтрират кръвта. Всеки бъбрек съдържа до милион микроскопични филтърни единици, наречени нефрони. В него има малки канали, които пренасят чистата кръв обратно в тялото и веществата, филтрирани като урина към пикочния мехур.
Тези бъбречни канали са най-силно засегнати от зоонозните коронавируси. След избухването на Сарс вирусът е открит в епруветките, които могат да се заразят от инфекцията.
Все още не е известно дали подобни възпаления могат да бъдат фатални. Нараняванията на бъбреците на много пациенти с Sars могат да имат други причини: ниско кръвно налягане, сепсис, лекарства или метаболитни нарушения. Тежките случаи на Sars, които доведоха до остра бъбречна недостатъчност, показаха признаци на цитокинова буря.
Понякога острата бъбречна недостатъчност може да бъде предизвикана и от антибиотици, полиорганна недостатъчност или изкуствена вентилация, която е твърде дълга. Взаимоотношенията в тялото са сложни. Всичко е свързано.