На раундах в отделении интенсивной терапии на 20 коек в последний день врач Джошуа Денсон оценил двух пациентов с припадками, многих с дыхательной недостаточностью и других, чьи почки находились на опасной горке. За несколько дней до этого его раунды были прерваны, когда его команда попыталась и не смогла реанимировать молодую женщину, сердце которой остановилось. Все разделяли одно, - говорит Денсон, врач по легочной и критической помощи школы медицины Тулейского университета. "Все они КОВИД положительные".
Один из способов, которым новый коронавирус может сделать человека очень больным, происходит в глубине наших легких - смертельный танец между вирусом и нашей иммунной системой сходит с ума. Видеокоманда KQED Deep Look собрала праймер, чтобы объяснить, как это происходит.
Вирусы захватывают человеческие клетки
Вирусы - это просто генетический материал, обернутый в слой белка и жира. Они существуют в серой зоне между жизнью и смертью - активны внутри живого хозяина, бессильны на открытом воздухе, затем способны восстать снова в другом хозяине.
"За пределами клетки вирус в основном ждет присоединения к другой клетке", - говорит доктор Мелани Отт, вирусолог из Института Глэдстоуна в Сан-Франциско.
"Целью вируса является сохранение", - говорит Отт. Вирусы делают это, заражая и управляя клетками человека - в основном, превращая каждую клетку хозяина в "мини-вирусную машину", - говорит она. Оттуда распространяются новые частицы вируса.
Отт говорит, что коронавирус нашел особенно хороший дом у людей; он способен вызывать у многих людей менее серьезные симптомы, иногда даже распространяться теми, кто не знает, что несет его.
"На самом деле он на шаг опережает нас в том, как он распространяется относительно незамеченным у некоторых людей", - говорит она. Это позволяет этому вирусу "размножаться и сохраняться намного дольше, чем другие смертельные вирусы".
Индивидуальная вирусная частица, называемая вирион, невидима невооруженным глазом. Потребуется около 1000 частиц коронавируса, чтобы охватить ширину человеческого волоса.
Вирус распространяется на капельки влаги по воздуху или на поверхности, в конечном итоге попадая внутрь нашего тела - обычно через глаза, нос или рот.
Порочный двойной удар
Внутри тела коронавирус атакует клетки в задней части носа инфицированного человека, реплицируясь и распространяясь вниз, и заражая при этом здоровые клетки.
Некоторые вирусы, например, вызывающие простуду, заражают верхние дыхательные пути, в том числе нос и горло. Другие могут вызывать вирусную пневмонию, которая обычно инфицирует небольшие участки только одного легкого.
Коронавирус наносит двойной сильный удар: Он может заразить всю дыхательную систему, вплоть до миллионов крошечных воздушных мешочков в легких, называемых альвеолы.
"Не так уж много респираторных вирусов идет и вверх, и вниз, и вниз, и это один из них", - говорит доктор Майкл Шиво, пульмонолог из UC Davis Health. "Номер 1, [роман о коронавирусе] может сделать нас больнее. И №2, он может вызывать низкий уровень кислорода".
Альвеолы составляют 99% поверхности легких, и они поддерживают жизнь людей, доставляя кислород из легких в кровоток и перемещая углекислый газ из крови в легкие, чтобы газ мог выдыхаться.
Когда частицы коронавируса попадают в альвеолы, они продолжают размножаться, раняя легкие. Как наши иммунные клетки помогают нам, но иногда усиливают повреждение.
Внутри альвеолы находятся иммунные клетки, называемые макрофагами, которые действуют как часовые для легких. Они "ждут, чтобы бороться с сигаретным дымом, загрязнением окружающей среды или чем-то еще", - говорит доктор Майкл Мэттэй, профессор медицины Калифорнийского университета в Сан-Франциско.
Эти макрофаги выступают в роли первопроходцев, говорит Шиво. "Они осознают опасность и пытаются от нее избавиться". Если организму нужна помощь, он набирает больше иммунных клеток - лейкоцитов, называемых нейтрофилами.
Однако иногда во время боя иммунная система сходит с ума, выбрасывая на вирус неослабевающие ресурсы и нанося больше вреда, чем ремонт. Эта чрезмерная реакция иммунной системы называется цитокиновой бурей.
Эта двусторонняя атака - от вируса и от взрывной реакции нашей иммунной системы - делает некоторые случаи коронавируса смертельными.
В худшем случае, стены альвеолы начинают разрушаться.
В этих тяжелых случаях жидкость устремляется из кровеносных сосудов в альвеолы, заполняя крошечные воздушные мешочки и блокируя обмен газами. Когда это происходит, организм не может выделять достаточное количество углекислого газа или поглощать достаточное количество кислорода. Дышать становится намного труднее.
Эти повреждения легких могут привести к возникновению острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) - состояния, которое развивается, когда жидкость заполняет многие альвеолы с обеих сторон легких. ОРДС - это то, что убивает большинство людей, которые умирают от КОВИД-19.
Для предотвращения этих смертей и тяжелых заболеваний ученые всего мира одновременно работают над лечением и - что самое главное - над созданием защитной вакцины.
"Нет причин думать, что мы не можем создать вакцину", - говорит Луис П. Виллареал, почетный профессор Школы биологических наук Калифорнийского университета в Ирвине. "Тогда она будет контролироваться так же, как и корь, и ее можно будет уничтожить, если вы решите действительно внедрить ее в широких масштабах". Это было бы трудно, но ее можно было бы искоренить".
