Не только легкие
Какие органы поражает коронавирус
Вирусологи говорят, что коронавирусы вызывают 15–20% всех простудных заболеваний. Однако SARS-CoV-2 влияет на человеческий организм особенным образом и способен оказывать разрушительное воздействие на разные системы в нашем теле. Ученые все еще не знают точных механизмов развития инфекции, но за год познакомились с ней лучше. О том, как коронавирус распространяется по организму, поражает легкие, сердце, кишечник, почки, печень и даже мозг, ПостНауке рассказал врач-фармаколог Юрий Киселев.
Большинство заболевших переносят COVID-19 легко и не имеют тяжелых последствий. При этом не существует уникального симптома, однозначно указывающего на коронавирусную инфекцию.
Коронавирус и легкие
Точка входа в организм человека для SARS-CoV-2 – слизистые. Так коронавирус попадает в эпителий верхних дыхательных путей, к которым относится полость носа, а также носовая и ротовая части глотки, и начинает в них размножаться. Концентрация вирусных частиц в верхних дыхательных путях нарастает уже в течение первых суток – это можно определить в том числе с помощью мазка из носоглотки (ПЦР-анализа), – а активное размножение вируса в верхних дыхательных путях длится примерно 5–10 суток. При этом первые симптомы заболевания могут появиться только спустя несколько суток, когда вирус уже активно размножается в организме. По этой причине некоторые авторитетные медицинские организации, например Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), рекомендуют спустя 10 суток после проявления первых симптомов уже не тестировать заболевших нетяжелой формой COVID-19 с помощью ПЦР. С высокой степенью вероятности к этому моменту люди уже не заразны и могут закончить карантин, если у них нет лихорадки.
Следующий пункт распространения инфекции – нижние дыхательные пути: трахея, бронхи и собственно легкие. Постепенно количество вируса в нижних дыхательных путях становится больше, чем в верхних. Поэтому на поздней стадии заболевания, даже когда ПЦР-тест будет показывать отрицательный результат, в организме все еще может идти активное размножение вируса. Заразить окружающих человек при этом уже не сможет.
Есть несколько механизмов, которые приводят к повреждению легких при коронавирусной инфекции. Сначала сам вирус оказывает прямое повреждающее действие на клетки, из-за чего они гибнут. Пораженные вирусом клетки атакует иммунная система самого организма. Т-лимфоциты начинают уничтожать зараженные клетки, вследствие чего ткани воспаляются, и из кровотока в них попадают, в частности, нейтрофилы – группа лейкоцитов, которые в обычной ситуации борются с бактериальной инфекцией. Эти лейкоциты выделяют молекулы, которые также провоцируют гибель клеток. Все это приводит к порочному кругу воспаления: ткани снова повреждаются, и в воспаленном месте снова появляется большое количество нейтрофилов.
В редких случаях реакция на заражение вирусом со стороны иммунной системы перерастает в цитокиновый шторм. Его можно определить как повышенное выделение в кровоток и ткани цитокинов, то есть молекул, которые активируют иммунный ответ. Именно о таком шторме много говорили в начале 2020 года. Однако по результатам исследований концентрация основных цитокинов при тяжелом течении COVID-19 существенно ниже, чем, например, при бактериальных пневмониях и сепсисе. Так что гипериммунный ответ при коронавирусной инфекции все же нельзя назвать классическим цитокиновым штормом.
Поражение легких не всегда приводит к дыхательной недостаточности, возникающей при COVID-19. Поэтому однозначно предсказать дальнейшее течение заболевания по результатам компьютерной томографии (КТ) трудно. У некоторых людей уже при 25-процентном поражении появляется одышка и снижается сатурация, то есть степень насыщения кислородом гемоглобина в крови. Другие заболевшие справляются и с
70-процентным поражением, при этом у них нормальная сатурация и почти нет никаких симптомов заболевания, кроме слабости. Дело в том, что речь идет не о некрозе, необратимой гибели легочной ткани, а об изменениях: в ней возникает воспалительный отек, видимый на снимке. Такой отек в определенной степени нарушает газообменную функцию легких. Однако человеческий организм хорошо умеет компенсировать повреждения, и газообмен (кислород – углекислый газ) может довольно эффективно продолжаться даже при изменениях на большой площади легких. Поэтому врачи следят за сатурацией у заболевших: по этому показателю можно объективно оценить, насколько успешно легкие человека справляются со своей функцией.
Все эти патологические процессы с момента, как коронавирус оказывается в легких, занимают, по разным данным, от 3 до 12 дней. Как правило, если за две недели у человека не появилось тяжелых симптомов, то, скорее всего, хуже ему уже не станет. Бывают случаи, когда болезнь стремительно прогрессирует, но это скорее исключение. В 80% случаев коронавирусная инфекция проходит в легкой форме и не идет дальше верхних дыхательных путей. Но в остальных 20% течение болезни может быть более тяжелым и в ряде случаев приводить к осложнениям, связанным с распространением SARS-CoV-2 с током крови по организму, возможными тромбозами или избыточным иммунным ответом.
Коронавирус и сердечно-сосудистая система
Кровеносная система – следующая после легких, которая страдает от SARS-CoV-2 в первую очередь. У тяжелых больных могут возникнуть тромбы – сгустки крови, мешающие свободному прохождению крови в артериях. Есть три основные причины этого состояния. Во-первых, непосредственное вирусное поражение эндотелия – внутренней стенки сосудов. Во-вторых, гиперкоагуляция, то есть избыточная свертываемость крови. Третий фактор – так называемый стаз – замедление кровотока из-за сгущения крови.
При коронавирусной инфекции тромбы могут возникнуть как в легких (например, тромбоэмболия легочной артерии), так и в сосудах, питающих мышцы сердца, кишечник или головной мозг. Но в целом это не повсеместное явление.
Склонность к формированию тромбов увеличивает риск возникновения инсульта – острого нарушения мозгового кровообращения. Инсульты бывают ишемическими, то есть связанными с тромбозом артерий, и геморрагическими – вызванными кровотечением в ткань головного мозга. У больных коронавирусной инфекцией чаще всего случаются инсульты первого типа. Кроме того, заболевшие COVID-19 иногда страдают от инфарктов, однако коронавирусная инфекция очень редко бывает их единственной причиной.
В 2020 году сообщалось, что миокардиты, воспаления мышечного слоя сердца (миокарда), встречаются едва ли не у трети заболевших COVID-19. Однако на сегодняшний день становится понятно, что это состояние встречается реже – лишь у нескольких процентов заболевших. У некоторых людей наблюдаются нарушения сердечного ритма. Встречается также поражение перикарда – сердечной сумки. Все эти состояния могут быть вызваны как прямым воздействием вируса на клетки, так и слишком сильным иммунным ответом со стороны организма.
Коронавирус и мозг
Не существует уникального симптома, однозначно указывающего на коронавирусную инфекцию. Даже потеря вкуса и обоняния, которая зачастую наталкивает на подозрения о COVID-19, встречается и при других инфекциях, поражающих верхние дыхательные пути и центральную нервную систему. Однако при обычных ОРВИ изменение вкуса и обоняния происходит существенно реже.
SARS-CoV-2 способен поражать клетки ольфакторного, то есть обонятельного, эпителия в полости носа. Но он может также повреждать нервные волокна, которые проходят через решетчатую кость и уходят в обонятельные луковицы передних отделов головного мозга. Это может указывать на нейротропность SARS-CoV-2, то есть его способность проникать в нервную ткань и размножаться в ней.
Нужно отметить, что от 20 до 80% населения в принципе имеют сниженную обонятельную чувствительность, а недавнее исследование симптомов коронавирусной инфекции показало, что у 20% пациентов, сообщивших о потере обоняния, ПЦР-тест вообще не выявил инфекцию.
Примерно треть перенесших коронавирусную инфекцию людей говорят о тех или иных симптомах со стороны ЦНС. При COVID-19 могут наблюдаться депрессивные состояния, тревожность, трудность концентрации внимания, сонливость, головные боли и быстрая утомляемость. В редких случаях могут возникать галлюцинации и спутанность сознания. Но ученые еще до конца не уверены в происхождении этих неспецифических симптомов. Совершенно необязательно, что это следствие прямого действия вируса на нервные клетки. Например, известно, что у пожилых пациентов, особенно ослабленных другими болезнями, любое лихорадочное состояние, тяжелая ОРВИ или грипп могут приводить к помрачению сознания, бреду, потере ориентации во времени и пространстве. Головной мозг очень чувствителен, и именно он в первую очередь страдает от снижения концентрации кислорода в крови.
В большом исследовании ученых из Китая, в котором участвовали около 1700 испытуемых, симптомы депрессии отметили примерно у 30–40% переболевших коронавирусной инфекцией. Но у подавляющего большинства выраженность этих симптомов была минимальной. Нельзя исключить, что общий стресс из-за распространения коронавируса, возможного локдауна и общий уровень тревожности влияют на психику практически всех людей, а не только тех, кто перенес COVID-19.
В редких случаях у больных коронавирусной инфекцией диагностировали менингоэнцефалит – воспаление оболочек и тканей головного мозга. Например, в одной из скандинавских столиц зафиксировали случай, когда женщина 50 с небольшим лет и практически без факторов риска заболела COVID-19. Три дня у нее были лихорадка, слабость, небольшая одышка. А на четвертый день она внезапно погибла. При вскрытии оказалось, что у пострадавшей были умеренные патологические изменения в легких, но гораздо сильнее пострадал ее головной мозг. Причем вирус, обнаруженный в нем, отличался от того, что нашли в легких, на четыре мутации. Предполагают, что он видоизменился прямо внутри организма женщины, и, возможно, это позволило ему так быстро распространиться по ЦНС и привести к менингоэнцефалиту.
Коронавирус и ЖКТ
Те или иные симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта отмечаются у 17% заболевших. Правда, в это число входят и такие банальные проявления, как потеря аппетита.
В желудочно-кишечном тракте SARS-CoV-2 может оказаться в результате так называемого автозаражения. Мокрота или отделяемая из носа жидкость сглатывается при кашле, и какое-то количество вирусных частиц проходит через желудок, несмотря на кислотный барьер. При другом варианте заражения вирусные частицы, попавшие на руки человека, оказываются на его губах, вместе со слюной попадают в ЖКТ, проходят кислотный барьер желудка и поражают эпителий кишечника. В этом случае коронавирус сначала оказывается в ЖКТ, а потом с током крови приходит в легкие. Находясь в ЖКТ, SARS-CoV-2 может вызвать у человека диарею или неспецифические боли в животе. Тяжелые поражения ЖКТ – редкое явление.
Чаще всего на желудок и кишечник вирус действует цитопатически, то есть непосредственно вызывает дегенеративные изменения в клетках. Но описаны и некоторые вторичные механизмы его воздействия на ЖКТ. Например, известны случаи, когда из-за формирования тромбов в сосудах, питающих кишечник, люди испытывали острые боли в животе, которые не снимались анальгетиками. Такая ишемия кишечника с некрозом – жизнеугрожающее состояние, но его все же нельзя назвать типичным осложнением коронавирусной инфекции.
Коронавирус и почки, печень, поджелудочная железа
Повреждение печени, поджелудочной железы и почек при коронавирусе также может происходить из-за прямого поражения клеток SARS-CoV-2 или случаться вследствие микротромбозов. В ряде научных публикаций говорится, что потенциально коронавирус может запускать аутоиммунные процессы, которые, в частности, приводят к поражению бета-клеток поджелудочной железы, выделяющих инсулин. Вследствие коронавирусной инфекции может падать фильтрационная способность почек. Если COVID-19 протекает у человека в тяжелой форме, то из-за повреждения печени, в том числе медикаментами, могут подняться уровни печеночных ферментов, встречается панкреатит. А из-за поражения поджелудочной железы может развиться сахарный диабет первого типа, встречается инсулинорезистентность – элемент сахарного диабета второго типа. Однако на сегодня у нас нет доказательств того, что диабет – частое последствие коронавирусной инфекции.
У некоторых заболевших коронавирусной инфекцией возникает поражение почек (среди госпитализированных частота может достигать 17%), но это редкое явление. В целом стойкие поражения почек, печени и поджелудочной железы хоть и иногда бывают при COVID-19, но составляют скорее исключение, чем правило. Подавляющее большинство переболевших коронавирусной инфекцией выздоравливают, не получая осложнений вроде почечной недостаточности или диабета.
Нетипичные проявления коронавируса
Чтобы размножиться в организме, вирусу нужно проникнуть в клетку, но при этом оставить ее живой. Поэтому SARS-CoV-2 не делает «дырок» в клеточной мембране, а поступает хитро: использует для входа рецепторы к белку АПФ2 (ACE2), находящиеся на поверхности клетки. Так вышло, что АПФ2 есть у многих клеток разных тканей организма, поэтому вирус может вызывать осложнения в самых неожиданных местах.
Глаза
Во время тяжелого течения COVID-19 вирус может поражать даже глаза. Заболевший коронавирусной инфекцией нередко имеет симптомы конъюнктивита, а в редких случаях могут наблюдаться даже поражения сетчатки глаза.
Кожа
Описаны разнообразные виды сыпи, которые могут возникнуть при коронавирусной инфекции: волдыреобразная сыпь, как при крапивнице, высыпания в виде мелких красных точек и так называемая макулезная сыпь, когда на коже появляются крупные розовые пятна. Часто это не узко локализованное, а диффузное поражение кожи, сыпь может распространяться по большим областям тела. Описывают и так называемые ковидные пальцы: на кистях рук, пальцах или стопах происходит поражение кожи, внешне похожее на следствие обморожения: массивный отек, нарушение кровотока, воспаление, вторичная инфекция, отторжение тканей. Возможно, это состояние вызвано тромбозом мелких сосудов, который приводит к ишемии и некрозу тканей.
Коронавирус и беременность
При беременности мать передает ребенку внутриутробно антитела к коронавирусной инфекции. А вот сообщения о трансплацентарной передаче самого вируса чрезвычайно редки.
***
В целом для COVID-19 характерен ряд необычных, ранее нам не встречавшихся проявлений. В первую очередь это связано с тем, что наш организм раньше не сталкивался с этим коронавирусом. И иммунный ответ на вызванную им инфекцию тоже, вероятно, формируется не совсем стандартным образом.
Исследования COVID-19 все еще носят ограниченный характер. Например, могут выполняться в кардиологической клинике, куда поступают пациенты с симптомами со стороны сердечно-сосудистой системы. В такой ситуации легко допустить так называемую ошибку отбора: понятно, что пациента с кардиологическими симптомами повезут именно туда, и врачам в той клинике будет казаться, что все больные с коронавирусной инфекцией имеют такие симптомы. Если взять шире, то, даже если в стационаре определенные симптомы будут наблюдаться у трети больных COVID-19, нам все равно неизвестно, как часто они встречаются у пациентов, лечащихся дома. Чтобы сделать более точные заключения о частоте различных проявлений коронавирусной инфекции, ученым предстоит собрать большое количество данных из разных стран и больниц.
Об авторе: Юрий Киселев – Ph.D, доцент Oslo Metropolitan University.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru