Вирус может повредить сосуды
Мы думаем о Covid-19 как о респираторном вирусе, который поражает исключительно легкие.
Ученые задаются вопросом, в потоке медицинских статей, опубликованных за последние несколько недель, что если инфекция может проникнуть глубоко в нашу сосудистую систему и даже в наш мозг?
«Мы наблюдаем ряд заболеваний на фоне инфицирования коронавирусом; у некоторых людей возникают тромбы, у других – сердечные приступы или почечная недостаточность», – сказал доктор Аджай Шах, профессор BHF и кардиолог-консультант в больнице Королевского колледжа в Лондоне. «Есть еще много неизвестных, но количество исследований, которые предпринимаются, уже в скором времени позволят понять, что именно происходит с пациентами с Covid19».
Так как коронавирус атакует?
Нос и горло
Именно здесь начинается инфекция, колонизируя верхние дыхательные пути, часто блокируя наше обоняние, прежде чем попасть в горло. Клетки верхних дыхательных путей содержат фермент, известным как белок ACE2. Этот белок позволяет короновирусу Sars-Cov-2позволяют фиксироваться на рецепторе клетки, проникать в клетку. Проникнув в клетку? вирус начинает размножаться с большой скоростью воспроизводя клетки вируса.
В этот момент пациенты очень заразны, но, возможно, еще не страдают какими-либо симптомами? кроме потери обоняния (потеря обоняния наблюдается у многих заразившихся). Это одна из самых хитрых и необычных уловок этого вируса – заставить жертву своей атаки, человека, распространять его среди людей, не давая зараженному человеку понять, что он болен и способен заразить того, для которого это, возможно, будет трагично.
Легкие
Если иммунная система организма человека не убивает вирус Sars-Cov-2 на этой ранней стадии, вирус распространяется по дыхательным путям в легкие. Именно внутри легких вирус становится очень опасным. Он проникает в миллионы крошечных воздушных мешочков в легких, вызывая их воспаление.
«Это то, что мы бы назвали пневмонией – воспалением тканей легких – и он препятствует поступлению кислорода, это делает легкие влажными и тяжелыми», – сказал д-р Дункан Янг, профессор медицины интенсивной терапии в отделении клинической неврологии клиники Наффилда.
Для некоторых пациентов это может привести к острому респираторному дистресс-синдрому (ARDS) – потенциально смертельному состоянию, когда уровень кислорода в крови снижается до опасно низкого уровня.
«Вы можете остановить их смерть от недостатка кислорода на вентиляторе», – сказал доктор Янг. «Но это не останавливает течение инфекции, оно продолжается. Вы поддерживаете их в надежде, что их собственная иммунная система борется с вирусом.»
К сожалению, для многих людей иммунная система чрезмерно реагирует на инфекцию, вызывая «цитокиновую бурю», при которой организм по сути атакует сам себя.
«Этот воспалительный процесс во всем теле, «цитокиновая буря», вызывает учащенное сердцебиение, перегрузку кровеносных сосудов вероятно, именно это вызывает у людей проблемы с сердцем. Это то, что заставляет 20 процентов людей, страдающих почечной недостаточностью, ухудшает работу почек», – сказал доктор Янг. «Поэтому, когда пациенты умирают в отделении интенсивной терапии, они в основном умирают от реакции организма на «цитокиновую бурю». Они умирают от полиорганной недостаточности».
Сердце и кровеносные сосуды
Легкие могут быть эпицентром Covid-19, но ученые считают, что он также может проникать в кровеносную систему, проникая в наши артерии.
Как именно вирус атакует сердце и кровеносные сосуды, остается загадкой, но эксперты полагают, что инфекция может вызывать сгустки крови, сердечные приступы, поскольку вирус связывается с рецепторами ACE2 на клетках, выстилающих наши кровеносные сосуды и сердце.
«Пациенты, больные Covid в больнице, демонстрируют признаки серьезных сердечных и сосудистых проблем», – сказал профессор Шах. «Мы видим, что у значительной части пациентов образуются тромбы в артериях, входящих в сердце».
Одно исследование опубликованное в научном журнале JAMA Cardiology показало, что у 20 процентов из 416 пациентов, госпитализированных в Ухань с коронавирусом, было повреждение сердца.
«Повышенная вероятность образования тромбов, по-видимому, является одной из особенностей тяжелой болезни Ковида», – добавил профессор Шах. «Мы также видим, как пациенты получают тромбы в других местах, включая ноги и легкие».
Это может объяснить, почему пациенты с диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями подвергаются риску тяжелой болезни с Covid-19, поскольку их сосудистая система уже находится в дополнительном напряжении.
Печень
Повышенные уровни ферментов в печени наблюдались в значительном количестве госпитализаций Covid-19, что указывает на поражение органа. Не ясно, вызвано ли это повреждением иммунной системы при «цитокиновой буре», лекарствами для борьбы с симптомами Covid-19 или даже самим вирусом.
Почки
В тяжелых случаях Covid-19 может вызвать повреждение почек – одно предварительное исследование 85 госпитализированных пациентов в Ухани показало, что у 27 процентов была обнаружена почечная недостаточность.
Неясно, происходит ли это потому, что вирус поражает почки напрямую – в органе имеется множество рецепторов ACE2 – или это реакция организма на что-то еще, например, падение артериального давления.
В любом случае это может значительно увеличить потребность на диализные аппараты.
Головной мозг
Доктора до сих пор не знают, как вирус влияет на мозг, но исследования показали, что пациенты с Covid-19 переносили инсульт, судороги, спутанность сознания и воспаление мозга.
«Из наблюдения за пациентами, у многих пациентов проявляются симптомы нарушения мозгового кровообращения», – сказал доктор Янг. «Влияет ли вирус непосредственно на мозг или эти симптомы являются признаком того, что уровень кислорода слишком низок, мы пока не знаем».
В Японии одно тематическое исследование сообщило о следах вируса в спинномозговой жидкости пациента Covid-19, у которого развился менингит и энцефалит. Это говорит о том, что Sars-Cov-2 может проникать в центральную нервную систему.
Источник
Многие из странных симптомов коронавирусной болезни имеют одну общую черту.
ВНИМАНИЕ! Научная публикация, на которую опирается последняя часть этой статьи, отозвана, так как не всем авторам работы был предоставлен доступ к исходным данным, также эти данные не были предоставлены для стороннего аудита. Авторы признают, что не могут подтвердить правдоподобность данных и требуют, чтобы статья была отозвана.
Что это за данные?
Авторы использовали базы наблюдений из 169 больниц в разных частях света — Азии, Европе и Северной Америке — и по ним оценивали взаимосвязь сердечно-сосудистых заболеваний со смертностью. Использовались больничные данные о пациентах, которые были госпитализированы в период с 20 декабря 2019 года по 15 марта и зарегистрированы в реестре Surgical Outcomes Collaborative как умершие или выжившие по состоянию на 28 марта 2020 года.
Одним из загадочных симптомов COVID-19, на который обратили внимание в апреле, стал тромбоз. Раньше предполагали, что новый коронавирус в основном поражает лёгкие и вызывает пневмонию. Но довольно быстро стали поступать сведения, что молодые люди с коронавирусом умирают от одного определённого осложнения, от инсульта. Затем стало известно, что у больных присутствует симптом «ковидных» пальцев ног, которые краснеют и приобретают фиолетовый оттенок.
Что общего у таких симптомов? Все они вызваны нарушением кровообращения. Плюс к тому, 40% смертей от COVID-19 вызваны осложнениями на сердце. Инфекция начинает казаться уже скорее сердечно-сосудистой, а не просто респираторной.
Спустя несколько месяцев после начала пандемии начал формироваться корпус доказательств в пользу того, что новый коронавирус может инфицировать сосуды. А это, в свою очередь, может объяснить не только высокую распространённость тромбоза, инсультов и инфарктов, но и разнообразные симптомы, проявляющиеся, буквально, с головы до ног.
Уильям Ли (William Li), президент Фонда ангиогенеза (Angiogenesis Foundation) и врач по профессии, рассказывает:
«Тромбоз, повреждение почек, воспаление сердца, инсульты, отёчность мозга — все эти коронавирусные осложнения были для нас загадкой. Мы столкнулись с целым рядом симптомов, которых нет ни при SARS, ни при H1N1. Если честно, их не наблюдается при большинстве других инфекционных заболеваний. Но тогда казалось, что эти симптомы не связаны между собой».
Если свести все данные воедино, окажется, что этот вирус — кардиоваскулярный, что он влияет на сосуды. Так считает Мандип Мехра (Mandeep Mehra), медицинский директор Сердечно-сосудистого центра Больницы «Бригем-энд-Уименс» (Brigham and Women’s Hospital), врач по профессии.
В статье, опубликованной в апреле в научном журнале The Lancet, Мехра и коллеги доказывают, что вирус SARS-CoV-2 может инфицировать клетки эндотелия, которые выстилают сосуды и защищают кровеносную систему от повреждений. Они синтезируют белки, влияющие на все процессы системы от свёртывания крови до иммунного ответа. В статье учёные показали, что у коронавирусных больных наблюдается повреждение эндотелиальных клеток в лёгких, сердце, почках, печени и кишечнике.
«Зарождается мнение, что COVID-19 — это не только респираторное заболевание, а в первую очередь заболевание кровеносной системы, которое убивает людей, повреждая сердечно-сосудистую систему, но сначала проявляет себя как респираторное»,
Уникальный респираторный вирус
Насколько нам известно, SARS-CoV-2 проникает в тело человека через рецепторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ2), располагающиеся на поверхности клеток, выстилающих дыхательные пути в горле и носу. Скорее всего, как только вирус оказывается в лёгких, он перемещается из альвеол в кровеносные сосуды. А они тоже богаты рецепторами АПФ2.
«[Вирус] проникает в лёгкие и разрушает ткани. Как следствие, люди начинают кашлять. Из-за разрушений, некоторые капилляры разрываются, и вирус начинает инфицировать клетки эндотелия одну за другой. Это вызывает локальный иммунный ответ и воспаление»,
Респираторный вирус, заражающий клетки крови и циркулирующий по организму, — это что-то доселе неслыханное. Среди вирусов гриппа, таких как H1N1, так не ведёт себя ни один, а вирус SARS, родственный возбудителю текущей инфекции, не распространяется в другие ткани организма через лёгкие. Вирусы других типов, повреждающие клетки эндотелия, например Эбола или лихорадка Денге, вообще не похожи на вирусы, обычно поражающие лёгкие.
Бенхур Ли (Benhur Lee), профессор микробиологии на Факультете медицины Икана Медицинского центра Маунт-Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) и врач по профессии, говорит, что разница между SARS и SARS-CoV-2 пролегает в присутствии у первого вируса дополнительного белка, необходимого для активации и распространения. Хотя оба вируса прикрепляются к клеткам через рецепторы АПФ2, вирусу SARS необходим ещё один белок, чтобы переместить свой генетический материал в заражаемую клетку, и он есть только у клеток лёгочной ткани. В отличие от этого, белок, нужный для активации SARS-CoV-2, присутствует во всех клетках, в том числе и в клетках эндотелия.
«Белок, необходимый для расщепления SARS, вероятно, присутствует только в лёгких, поэтому там вирус и размножается. Насколько мне известно, он не распространяется на весь организм. [SARS-CoV-2] расщепляется белком под названием фурин, а фурин присутствует во всех человеческих клетках, поэтому вирус представляет большую опасность»,
Странные симптомы вируса можно объяснить повреждением эндотелия
Предположение, что мы имеем дело с инфекцией сосудов, проливает свет на многие странности коронавируса, например, на частоту такого симптома как тромбоз. Клетки эндотелия выделяют белки, включающие и выключающие систему свёртывания крови. Таким образом они играют важную роль в образовании тромбов. Эти клетки также нужны, чтобы поток крови был «гладким» и зацеплялся за неровности сосудов.
Санджум Сетхи (Sanjum Sethi), интервенционный кардиолог в Медицинском центре Колумбийского университета в Ирвинге (Columbia University Irving Medical Center), рассказывает:
«Клеточный слой эндотелия частично отвечает за контроль тромбоза, он ингибирует образование кровяных сгустков различными способами. Если он подвержен повреждению, то можно понять, почему происходит формирование тромбов».
Повреждение эндотелия может оказаться причиной высокой частоты повреждений сосудов и внезапных сердечных приступов у людей с COVID-19. Повреждение эндотелия приводит к воспалению в сосудах, а это, в свою очередь, может привести к отрыву тромба, чего вполне достаточно для того, чтобы получить инфаркт. Это означает, что у любого, у кого в сосудах есть тромб, который обычно находится в стабилизированном положении или под медикаментозным контролем, внезапно возрастает риск сердечного приступа.
«Воспаленный и выведенный из строя эндотелий способствуют отрыву бляшки. Эндотелиальная дисфункция связана с ухудшением прогноза по заболеваниям кровеносной системы, в том числе по инфаркту миокарда»,
Повреждение кровеносных сосудов также может объяснить, почему люди с хроническими заболеваниями, как то повышенное артериальное давление, высокий уровень холестерина, диабет или болезни сердца, подвергаются большему риску серьёзных осложнений от «респираторного» вируса. Все заболевания из перечисленных вызывают дисфункцию эндотелиальных клеток. Будучи усугублёнными повреждением эндотелия и воспалением сосудов, вызванными коронаирусом, эти хронические заболевания обостряются и могут привести к серьёзным проблемам.
Такая теория может даже помочь ответить на вопрос, почему искусственной вентиляции лёгких многим пациентам с COVID-19 оказывается недостаточно для облегчения дыхания. Аппараты ИВЛ помогают доставить воздух в лёгкие, но это только одна часть задачи. Для обеспечения кислородом организма настолько же важен и газообмен, проходящий в крови. А этот процесс зависит от функционирования кровеносных сосудов в лёгких.
«Если в сосудах, задействованных в цикле газообмена, есть сгустки крови, то даже если вы искусственно наполняете лёгкие воздухом и потом его откачиваете, при затруднённом газообмене не удастся получить все преимущества от механической вентиляции лёгких».
В статье, опубликованной 21 мая в Медицинском журнале Новой Англии (New England Journal of Medicine), соавтором которой является Уильям Ли, учёные выявили, что у людей, умерших от COVID-19, был широко распространён тромбоз. Кроме этого, инфекция распространилась и на клетки лёгочного эндотелия. Такого не наблюдалось у умерших от H1N1 — у них было в девять раз меньше сгустков крови в лёгких. Даже структура сосудов и капилляров в легких пациентов, умерших от COVID-19, была иной. У тех было гораздо больше новых ответвлений, которые, вероятно, образовались после повреждения исходных кровеносных сосудов.
«Сгустки крови были повсюду. Мы видели, что клетки эндотелия заполнены вирусными частицами, как автоматы по продаже жевательных резинок. Клетки эндотелия набухают, клеточная мембрана разрушается, и вот у вас есть слой поврежденного эндотелия!»
Наконец, может быть, инфицируя сосуды, вирус распространяется по всему организму и заражает другие органы — что очень нетипично для респираторных заболеваний.
«Клетки эндотелия пронизывают всю систему кровообращения с головы до ног, все 100 000 километров кровеносных сосудов по всему телу выстланы этой тканью. Может быть, именно так COVID-19 получает способность воздействовать на мозг и сердце, вызывать покраснение пальцев ног? Распространяется ли вирус SARS-CoV-2 через эндотелиальные клетки или попадает ли через них в кровоток? Пока ответа на эти вопросы нет».
Если COVID-19 — это сердечно-сосудистое заболевание, то лучшая терапия против вируса — не противовирусная
Согласно другой теории, свёртывание крови, как и проявление симптомов в других органах, происходит из-за сильного воспаления вследствие чрезмерного иммунного ответа — так называемого цитокинового шторма. Эта воспалительная реакция может возникать и при других респираторных заболеваниях или при тяжёлых случаях пневмонии, поэтому первые сообщения о тромбах, осложнениях на сердце и неврологических симптомах не вызвали подозрений. Однако масштабность симптомов, наблюдаемых у пациентов с COVID-19, выходит за рамки возможного при воспалениях, наблюдаемых при других респираторных инфекциях.
«Думаю, при заболеваниях, вызванных другими вирусами, также существует повышенная вероятность свёртывания крови. Этому способствует воспаление в целом. Имеем ли мы при SARS-CoV-2 дело с чем-то большим, или это просто следствие гораздо более сильной инфекции? Это очень важные вопросы, на которые, к сожалению, у нас пока нет ответа»,
Как ни странно, число обращений, которые поступили группе реагирования на лёгочную эмболию (то есть, тромбы в лёгких), которой заведует Сетхи, в апреле 2020 года оказалось в 2—3 раза больше, чем в апреле 2019 года. Сейчас он пытается понять, произошло ли это из-за того, что в апреле этого года в его больнице было просто больше пациентов в связи с пандемией, или потому, что у пациентов с COVID-19 действительно повышенный риск образования тромбов.
«Исходя из того, что я вижу как на практике, так и на предварительных данных, я предполагаю, что заражение этим вирусом повышает риск развития тромбоза, но пока не могу доказать это».
Есть и луч света в тёмном царстве: если COVID-19 является заболеванием кровеносной системы, то существуют готовые лекарства, которые могут помочь защитить пациентов от повреждения эндотелиальных клеток. В другой статье из Медицинского журнала Новой Англии Мехра и коллеги рассмотрели почти 9000 человек с COVID-19 и показали, что использование статинов и ингибиторов АПФ было связано с более высокими показателями выживаемости. Статины снижают риск сердечных приступов не только за счёт снижения уровня холестерина или предотвращения образования тромбов, они также стабилизируют уже наличествующие тромбы. А это значит, что при таких условиях у тромбов меньше шансов оторваться.
«Оказывается, и статины, и ингибиторы АПФ чрезвычайно эффективно защищают от сосудистой дисфункции. Большая их польза в противодействии целому ряду сердечно-сосудистых заболеваний — будь то повышенное артериальное давление, инсульт, инфаркт, аритмия или сердечная недостаточность — обусловлена тем, что они стабилизируют клетки эндотелия»,
По словам Мехры, возможно, лучшая противовирусная терапия на самом деле не является противовирусной. Лучшей терапией может оказаться лекарство, которое стабилизирует сосудистый эндотелий. Учёные пытаются проверить и развить эту концепцию.
Источник
Долгое время считалось, что коронавирус губительно влияет только на легкие. Но оказалось, что он гораздо коварнее. Следы коронавирусной инфекции врачи находят во многих органах и тканях — в сердце, кровеносных сосудах, головном мозге, желудочно-кишечном тракте.
Хотя ежедневно появляются сотни новых работ о COVID-19, у специалистов до сих пор нет полного понимания механизма воздействия нового вируса на организм. Ясно только, что последствия болезни для пациента могут оказаться катастрофическими.
Сердце, сосуды, почки… далее по списку
Сегодня COVID-19 считается системным заболеванием, способным поражать все органы.
Помимо дыхательных путей, вирус вызывает системное воспаление сосудов. Вскрытие умерших пациентов показало, что вирус поражает внутренний слой кровеносных сосудов и нарушает их функцию во всех органах. Это объясняет, почему пациенты с заболеваниями сосудов (с артериальной гипертонией, сахарным диабетом и курильщики) переносят заболевание на порядок тяжелее.
На третьем месте по силе поражения коронавирусом после легких и сосудов стоит сердце. По предварительным данным, 20% пациентов, госпитализированных с коронавирусом (то есть те, у кого болезнь протекала в тяжелой форме), имели признаки повреждения миокарда, у 44% была выявлена аритмия. Доказано, что при COVID-19 нарушается свертываемость крови, в результате чего образуются тромбы, которые не только утяжеляют течение болезни, но и повышают риск смертельного исхода (от инфарктов и инсультов).
Коронавирусная инфекция серьезно поражает и почки. Еще китайские врачи обратили внимание, что в моче пациентов с коронавирусной инфекций часто присутствуют кровь и белок (это указывает на серьезное расстройство в мочевыделительной системы), а у госпитализированных пациентов фиксируется почечная недостаточность (у больных с таким диагнозом риск смертельного исхода в 5 раз выше, чем у пациентов с неповрежденными почками).
Один из самых ярких симптомов заболевания, вызванного коронавирусом, — потеря обоняния, которое 90% пациентов отмечают на 3-4 день болезни (момент наиболее активного размножения вируса). Иногда потеря обоняния служит единственным признаком болезни при бессимптомном течении заболевания. Этот невинный на первый взгляд симптом говорит о поражении центральной нервной системы.
Исследования во Франции и Китае показали, что неврологические симптомы в той или иной степени испытывают до 30% инфицированных. В качестве побочных проявлений COVID- 19 были зафиксированы случаи энцефалита (воспаления мозга) и синдрома Гийена — Барре, при котором иммунная система атакует нервные клетки организма, что приводит к мышечной слабости, внекоторых случаях — к параличу. У пациентов, перенесших болезнь в тяжелой форме, эти симптомы нередко остаются и после выздоровления.
Равнение на желудок
Коронавирус серьезно бьет и по желудочно-кишечному тракту.
«Известно, что у части пациентов коронавирусная инфекция начинается с симптомов, характерных для кишечных расстройств — тошноты, рвоты, к которым позже присоединяется диарея, — поясняет Президент научного общества гастроэнтерологов, доктор медицинских наук, профессор Леонид Лазебник. — Это объясняется тем, что рецепторы, с помощью которых вирус внедряется в организм, присутствуют не только в легких, но и в тканях желудочно-кишечного тракта, а значит, люди с атрофическим гастритом, инфицированные хеликробактер пилори (инфекция, вызывающая язву и рак желудка), имеют потенциально более высокий риск заражения. По данным зарубежных коллег, у пациентов с тяжелым течением COVID-19 часто возникают нарушения функции печени.
Кроме того, есть сведения, что вирус также обнаруживается в испражнения 50% инфицированных в течение месяца после выздоровления. Это говорит о том, что есть еще один, ранее не учтенный путь передачи инфекции — орально-фекальный (как и у большинства кишечных инфекций, в частности гепатита А).
Помимо этого, вирус может попасть в организм и через пищу (в том случае, если она не прошла достаточную термическую обработку)».
По данным китайских ученых, поражения желудочно-кишечного тракта — крайне неблагоприятный прогностический признак при COVID-19. Острые нарушения в работе желудка и кишечника отмечались у 86% пациентов, которые находились в критическом состоянии, а степень тяжести пищеварительных расстройств напрямую связана с вероятностью гибели пациента.
Источник