Снимка: National Geographic
Все още има много въпроси без отговор около новата световна пандемия на Covid-19, идваща от Китай, но едно е сигурно за него: вирусът може да предизвика своеобразна буря из цялото човешко тяло.
Такава е била природата и на предишните зоонотични коронавируси като SARS и MERS, които по подобен начин са били предадени от животни към хора. За разлика от братовчедите си, причиняващи обикновена настинка, този нововъзникнал вирус може да разпали истински вирусен пожар в много органи на тялото.
Това обяснява защо епидемията Covid-19 е убила повече от 5 хиляди души за три месеца, надминавайки броя на смъртните случаи от SARS, както и скоростта на неговото разпространение. Потвърдените случаи нараснаха до над 100 000, като се отбелязват скокове от по близо 50% спрямо предходния ден, а количеството продължава да нараства. Този скок наложи промяна в начина, по който китайските власти диагностицират инфекциите, за да предотвратят масивна промяна в обхвата на епидемията. Вместо да чакат пациентите да покажат положителни резултати на тестовете за вируса, сега диагнозите включват всеки, чието сканиране на гърдите показва отличителния модел на пневмония на Covid-19. Надеждата е, че този метод ще позволи на властите да изолират и лекуват заразените по-бързо.
Ако тази епидемия продължава да се разпространява с подобни темпове, не се знае колко пагубна може да стане. Водещ епидемиолог от университета в Хонконг предупреди, че коронавирусът има капацитета да зарази 60% от населението на планетата, ако не бъде обуздан. В четвъртък китайската национална здравна комисия заяви, че над 1700 здравни работници са болни от новия вирус, а съобщението дойде само ден след като СЗО приключи срещата на върха за най-добрите протоколи за болнична помощ и разработването на терапевтични средства и ваксини.
Но какво всъщност се случва с тялото, когато е заразено от коронавирус? Новият щам е толкова генетично подобен на SARS, че е наследил заглавието SARS-CoV-2. Така че комбинирането на ранните изследвания на новата епидемия с миналите уроци, научени от SARS и MERS могат да дадат отговор.
Белите дробове – Епицентърът на взрива
При повечето заразени Covid-19 започва и завършва в дробовете им, защото подобно на грипа, коронавирусите са респираторни заболявания. Те се разпространяват обикновено, когато заразен човек кашля или киха, пръскайки капчици, които могат да предадат вируса на всеки, който се намира в близък контакт. Коронавирусите също причиняват грипоподобни симптоми: Пациентите могат да започнат с треска и кашлица, които преминават към пневмония или към по-лошо.
След епидемията от SARS Световната здравна организация съобщава, че болестта обикновено атакува белите дробове в три фази: вирусна репликация, имунна хиперреактивност и белодробна деструкция. Не всички заразени преминават през трите фази – всъщност само 25% от заразените със SARS са претърпели респираторна недостатъчност, което е определящият признак на тежките случаи. По същия начин, Covid-19, според ранните данни, причинява по-леки симптоми в около 82% от случаите, докато само останалите около 18% са тежки или критични.
“Погледнете по-внимателно и ще видите, че новият коронавирус следва други модели на SARS”, казва Матю Фрийман, доцент по медицина от Университета в Мериленд, който изучава силно патогенни коронавируси. В първите дни на инфекция новият коронавирус бързо нахлува в човешките белодробни клетки. Тези белодробни клетки се разделят на два класа: слузести и ресничести. Слузта, макар и да изглежда противно, когато е извън тялото, предпазва белодробната тъкан от патогени и помага на дихателните органи да не изсъхват. Ресничестите клетки пък лавират около слузта, изчиствайки отломки като полени или вируси.
Фрийман обяснява, че SARS често заразява и убива ресничестите клетки, които в резултат на това се натрупват и пълнят дихателните пътища на заболелите с остатъци от тези клетки и течности, и според неговата хипотеза е много вероятно същото да се случва и с новия коронавирус. Това е така, защото най-ранните проучвания на Covid-19 показват, че много пациенти развиват пневмония в двата бели дроба, придружена от симптоми като задух. Тогава започва втората фаза и имунната система се активира. Пробудено от наличието на вирусен нашественик, тялото се активизира за борба с болестта, като наводнява белите дробове с имунни клетки, за да отстранят щетите и да възстановят белодробната тъкан. При правилна работа този възпалителен процес е строго регулиран и се ограничава само до инфектираните области. Но понякога имунната система действа грубо и тези клетки убиват всичко по пътя си, включително и здравата тъкан.
“Така се предизвикват повече щети вместо по-малко при ответната реакция на имунната система“, казва Фрийман. „Още повече отломки запушват белите дробове, а пневмонията се влошава.“
По време на третата фаза увреждането на белите дробове продължава да се развива – което може да доведе до дихателна недостатъчност. Дори смъртта да не настъпи, някои пациенти оцеляват с трайно увреждане на белите дробове. Според СЗО, SARS пробива дупки в белите дробове, придавайки им „вид на пчелна пита“ – и такива поражения предизвиква и новия коронавирус. Тези дупки вероятно са образувани от хиперактивната реакция на имунната система, която причинява белези, защитаващи и стягащи белите дробове. Когато това се случи, често се налага дишането на пациентите да бъде подпомагано с вентилатори. Междувременно възпалението прави мембраните между въздушните торбички и кръвоносните съдове по-пропускливи, което може да напълни белите дробове с течност и да повлияе на способността им да насищат с кислород кръвта.
“В тежки случаи основно наводнявате белите си дробове и не можете да дишате“, казва Фрийман, “Така умират жертвите.“
Стомахът – общият вход
По време на огнища на SARS и MERS почти една четвърт от пациентите са имали диария – много типична черта за тези зоонотични коронавируси. Но според Фрийман все още не е ясно дали стомашно-чревните симптоми играят основна роля в най-новата епидемия, като се има предвид, че диарията и коремната болка са рядко срещани.
Но защо въобще респираторният вирус засяга червата?
Когато някой вирус навлиза в тялото ви, той търси човешки клетки с любимите си входове – протеини от външната страна на клетките, наречени рецептори. Ако вирусът намери съвместим рецептор в клетка, той може да нахлуе през него. Някои вируси са придирчиви към това, кой вход да изберат, но други са малко по-непретенциозни. „Те могат много лесно да проникнат във всички видове клетки“, казва Анна Сук-Фонг Лок, помощник-декан по клинични изследвания в Медицинския университет в Мичиган и бивш президент на Американската асоциация за изследване на чернодробни заболявания.
Както вирусите на SARS, така и MERS могат да имат достъп до клетките, които свързват червата, дебелото и тънкото черво, а тези инфекции изглежда процъфтяват там, като потенциално причиняват увреждане или изтичане на течност, която става диария . Но Фрийман казва, че все още не знаем със сигурност дали новият коронавирус прави същото. Изследователите смятат, че Covid-19 използва същия рецептор като SARS и този вход може да бъде открит в белите дробове и тънките черва.
Две проучвания – едно в New England Journal of Medicine и едно отпечатване в medRxiv, включващо 1 099 случая – също са открили вируса в проби от изпражнения, което сочи, че той може да се разпространява чрез фекалии. Но и това заключение все още далеч не е окончателно.
„Дали този вид фекална трансмисия се случва при вируса от Ухан, ние изобщо не знаем“, казва Фрийман. „Но определено е там в изпражненията и изглежда, че хората имат симптоми, свързани с това.“
Буря в кръвта
Коронавирусите могат да причинят проблеми и в други системи на организма, поради хиперактивната имунна реакция, за която вече стана дума по-рано.
Проучване от 2014 г. показа, че 92% от пациентите с MERS са имали поне една проява на коронавирус извън белите дробове. Всъщност признаци на блиц в цялото тяло са били наблюдавани и при трите зоонотични коронавируси: повишени чернодробни ензими, понижен брой на белите кръвни клетки и тромбоцитите и ниско кръвно налягане. В редки случаи пациентите са страдали от остро увреждане на бъбреците и сърдечен арест.
“Но това не е непременно знак, че самият вирус се разпространява по тялото”, казва Анджела Расмусен, вирусолог и сътрудник по научни изследвания в Университета Колумбия. “Може да е цитокинова буря”.
Цитокините са протеини, използвани от имунната система като алармени сигнали – те набират и пренасят имунни клетки до мястото на инфекция. След което имунните клетки убиват заразената тъкан в опит да спасят останалата част от тялото.
Хората разчитат на имунната си система, когато са изправени пред заплаха. Но по време на излязла от контрол коронавирусна инфекция, когато имунната система изхвърля цитокини в белите дробове без никакво регулиране, това избиване на клетки става безразборно и за всички клетки. Расмусен обрисува този ефект така: “Вместо да стреляте в мишена с пистолет, започвате да изстрелвате ракети по нея“. И ето тук идва проблемът – вашето тяло не насочва усилията си само към заразените клетки, а напада и здравата тъкан. Така последиците се разпростират и извън белите дробове. Тези цитокинови бури предизвикват възпаление, което отслабва кръвоносните съдове в белите дробове и причинява проникване на течност във въздушните торбички. По този начин въпросната буря се разлива в кръвоносните съдове и създава системни проблеми в множество органи. Оттам нещата рязко могат да се обърнат към още по-лошо. В някои от най-тежките случаи на Covid-19, цитокиновият отговор, комбиниран с намален капацитет за изпомпване на кислород към останалата част от тялото, може да доведе до поражения и по другите органи. Учените не знаят точно защо някои пациенти изпитват усложнения извън белите дробове, но това може да е свързано с основните болести като сърдечно-съдови заболявания или диабет.
“Дори ако вирусът не стигне до бъбреците, черния дроб, далака и други места, той може да има ясно изразени ефекти нататък по веригата върху всички тези процеси“, казва Фрийман. И тогава нещата могат да станат сериозни.
Черният дроб – съпътстващи поражения
Когато зоонотичен коронавирус се разпространява от дихателната система, черният дроб често е един от засегнатите органи по веригата. Лекарите са забелязали индикации за чернодробно увреждане при SARS, MERS и Covid-19, по-често леки, макар и по-тежки случаи да водят до сериозни чернодробни увреждания и дори чернодробна недостатъчност. И какво се случва?
“Веднъж попаднал в кръвта ви, вирусът може да се придвижи през нея до всяка част на тялото ви“, казва Лок. „Черният дроб е много васкуларен орган, така че (коронавирусът) може много лесно да попадне в него.“
Черният дроб работи доста усилено, за да подсигурява правилното функциониране на тялото. Основната му работа е да преработва кръвта, след като напусне стомаха, филтрирайки токсините и генерирайки хранителни вещества, които тялото може да използва. Освен това в него се синтезира жлъчката, която помага на тънкото черво да разгражда мазнините. Черният дроб съдържа също ензими, които ускоряват химичните реакции в организма.
В нормално тяло, обяснява Лок, чернодробните клетки непрекъснато отмират и отделят ензими в кръвта ви. След това този находчив орган бързо регенерира нови клетки и продължава с дейността си. Поради този процес на регенерация, черният дроб може да издържи на много натоварване. Когато имате необичайно високи нива на ензими в кръвта си това е предупредителен знак, същото е често срещана характеристика и за пациенти, страдащи от SARS и MERS. Може да е леко поражение, от което черният дроб бързо да се възстанови, но може и да е нещо по-тежко – дори чернодробна недостатъчност. Лок посочва, че учените нямат ясна представа как се държат тези дихателни вируси в черния дроб. Вирусът може директно да зарази черния дроб, да се размножава и убива от самите клетки. Или тези клетки могат да доведат до странични щети, тъй като имунната реакция на организма срещу вируса води до тежка възпалителна реакция в черния дроб. Така или иначе, тя отбелязва, че чернодробната недостатъчност никога не е била единствената причина за смърт при заразените от SARS. “По времето, когато черният дроб отказва – добавя тя – често ще откриете, че пациентът има не само проблеми с белите дробове и черния дроб, но може да има и проблеми с бъбреците. Тогава това вече се превръща в системна инфекция.“
Бъбреците – всичко е свързано
Да, за съжаление и бъбреците попаднат в тази каша. 6% от пациентите със SARS – и цяла четвърт от пациентите с MERS – получават остра бъбречна травма. Проучванията показват, че новият коронавирус може да предизвика същото. Това може и да е сравнително рядка особеност на заболяването, но затова пък е фатална. В крайна сметка 91,7% от пациентите със SARS с остро бъбречно увреждане са починали, според проучване от 2005 г. в Kidney International. Подобно на черния дроб, и бъбреците действат като филтър на кръвта. Всеки бъбрек е изпълнен с около 800 000 микроскопични дестилационни единици, наречени нефрони. Тези нефрони имат два основни компонента: филтър за пречистване на кръвта и малки тубички, които връщат полезните вещества обратно в тялото и изпращат отпадъците в пикочния мехур под формата на урина. Бъбречните тръби изглежда са най-засегнати от тези зоонотични коронавируси. След епидемията от SARS, СЗО съобщи, че вирусът е открит в бъбречни тубули, които могат да се възпаляват.
“Не е рядкост да се открие вирус в тези тръби, ако той е в кръвообращението ви – казва Кар Ненг Лай, професор от университета в Хонконг и консултант нефролог в Хонконгския санаториум – “Тъй като бъбреците ви непрекъснато филтрират кръвта, понякога тръбните клетки могат да уловят вируса и да причинят временна или по-лека травма.” Това нараняване може да стане смъртоносно, ако вирусът проникне в клетките и започне да се размножава. Но Лай, който също е бил член на първата група изследователи, докладващи за SARS и допринася за изследването на Kidney International, казва, че няма доказателства този вирус да се размножава в бъбрека. Тази констатация предполага, че острото увреждане на бъбреците при пациенти със SARS може да се дължи на разнообразен набор от причини, включително ниско кръвно налягане, сепсис, лекарства или нарушение на метаболизма. Междувременно по-тежките случаи, които водят до остра бъбречна недостатъчност, показват признаци най-вероятно на цитокинова буря. Острата бъбречна недостатъчност може понякога да бъде причинена от антибиотици, мултиорганна недостатъчност или да бъде последица от комплексни причини, тъй като всичко е свързано.
Бременността и коронавирусът
Голямата ирония на информационната ера и социалните мрежи е, че знаем твърде малко за новия коронавирус, въпреки че се удавяме в актуализации на информацията за него. Медицинските списания публикуват поредици от проучвания за тази пандемия – някои по-задълбочени от други, докато изследователите бързат да задоволят общественият глад за отговори на множеството възникнали въпроси около новия вирус. Междувременно информационните бюлетини отчитат всяко развитие. Цялата тази информация се върти из интернет, където различаването на фактите от измислиците е повсеместно предизвикателство.
“Това е наистина безпрецедентно по отношение на актуалното отчитане на случващото се в тези проучвания – казва Расмусен – Наистина е сложно да опитате да подредите цялата информация и да разберете кое е наистина издържано, кое е спекулативно и кое е очевидно невярно.“
Например миналата седмица лекарите в болница в Ухан съобщиха, че две бебета са дали положителни резултати на тестовете за новия коронавирус, едното едва 30 часа след раждането. Естествено, това тревожно заглавие се разпространи светкавично в новинарските емисии, като се повдигна въпроса дали бременните жени могат да заразят неродените си деца вътрешно и дали болестта може да се предаде по време на раждане или чрез кърма.
Всъщност предаването от майка на бебе не се наблюдава при SARS, нито при MERS, въпреки многобройните случаи на заразени бременни жени. Плюс това, има и други начини новороденото да хване коронавируса, казва Расмусен, като например, че е родено в болница, препълнена със заразени пациенти по време на хаотична кризисна обстановка. Ново проучване, публикувано наскоро в The Lancet, предлага предварителни доказателства, че коронавирусът не може да се предава от майка на бебе.
В доклада изследователите наблюдават девет жени от Ухан, които имат пневмония на Covid-19. Някои от жените са имали усложнения на бременността, но всички случаи са довели до раждане на живи бебета без доказателства за предаване на инфекцията. Въпреки че това проучване не изключва напълно възможността за предаване по време на бременност, то подчертава необходимостта да се внимава при спекулациите относно това заболяване.
“Трябва да има сериозен набор от доказателства, преди да може окончателно да се заключи, че това се случва – и със сигурност преди да започнат да се правят промени в клиничния подход към случаите или по отношение на публичната политика“, казва още Расмусен.
Фрийман е съгласен с това. Той се надява, че тази епидемия ще подтикне към повече финансиране за изследвания на коронавирус, като последните средства отпуснати от Европейския съюз и Фондация Бил и Мелинда Гейтс. Но Фрийман иска подкрепата и интересът да продължат, дори ако тази епидемия в крайна сметка отшуми, за разлика от случилото се при изследването на SARS.
“При епидемията от SARS, имаше събран голям куп пари за проучването и борбата с нея, но веднага след отшумяването ѝ те изчезнаха“, казва Фрийман. „Защо нямаме тези отговори и защо никой не финансира това?“
Източник: National Geographic
