Многие из странных симптомов инфекции имеют одну общую черту
В апреле тромбы стали одним из многих загадочных симптомов, приписываемых Covid-19, заболеванию, которое, как первоначально предполагалось, в значительной степени поражает легкие в форме пневмонии. Вскоре появились сообщения о смерти молодых людей от инсультов, вызванных коронавирусом. Также врачи заметили болезненные красные или фиолетовые пальцы ног у пациентов.
Что общего у всех этих симптомов? Нарушение кровообращения. Добавьте к этому тот факт, что 40% смертей от Covid-19 связаны с сердечно-сосудистыми осложнениями, и болезнь начинает выглядеть как сосудистая инфекция, а не как чисто респираторная.
Через несколько месяцев после начала пандемии появляется все больше доказательств в поддержку теории о том, что новый коронавирус может инфицировать кровеносные сосуды, что может объяснить не только высокую распространенность тромбов, инсультов и сердечных приступов, но и разнообразный набор встречных симптомов.
«Все эти осложнения, связанные с коронавирусом, были загадкой. Мы видим свертывание крови, повреждение почек, воспаление сердца, инсульт, энцефалит (отек мозга) » - говорит Уильям Ли, доктор медицинских наук, президент Фонда ангиогенеза. «Целый ряд, казалось бы, не связанных между собой явлений, которые вы обычно не видите при SARS, H1N1 или, честно говоря, большинстве инфекционных заболеваний»
«Если вы начнете собирать все появляющиеся данные, то окажется, что этот вирус, вероятно, является васкулотропным вирусом, что означает, что он влияет на кровеносные сосуды», - говорит Мандип Мехра, доктор медицинских наук, медицинский директор Brigham and Women.
В статье, опубликованной в апреле в научном журнале The Lancet, Мехра и группа ученых обнаружили, что вирус SARS-CoV-2 может инфицировать эндотелиальные клетки, которые выстилают кровеносные сосуды. Эти клетки защищают сердечно-сосудистую систему и выделяют белки, которые влияют на все, от свертывания крови до иммунного ответа. В статье ученые показали повреждение эндотелиальных клеток в легких, сердце, почках, печени и кишечнике у людей с Covid-19.
Единственный в своем роде респираторный вирус
Предполагается, что SARS-CoV-2 проникает в организм через рецепторы ACE2, присутствующие на поверхности клеток, которые выстилают дыхательные пути в носу и горле. Оказавшись в легких, вирус, по-видимому, перемещается из альвеол, воздушных мешочков в легких, в кровеносные сосуды, которые также богаты рецепторами ACE2.
«Вирус проникает в легкие, разрушает ткани легких, и люди начинают кашлять. Из-за этого разрываются некоторые кровеносные сосуды », - объясняет Мехра. «Затем он начинает инфицировать клетку, создает местный иммунный ответ и вызывает воспаление эндотелия».
Бенхур Ли, доктор медицинских наук, профессор микробиологии в Медицинской школе Икан на горе Синай, говорит, что разница между SARS и SARS-CoV-2, вероятно, связана с дополнительным белком, который необходим каждому вирусу для активации и распространения. Хотя оба вируса прикрепляются к клеткам через рецепторы ACE2, для раскрытия вируса необходим другой белок, чтобы его генетический материал мог попасть в зараженную клетку. Дополнительный белок, который требуется исходному вирусу SARS, присутствует только в ткани легких, но белок для активации SARS-CoV-2 присутствует во всех клетках, особенно в эндотелиальных.
«В SARS1 белок, необходимый для его расщепления, вероятно, присутствует только в легочной среде, поэтому он может размножаться. Насколько мне известно, на самом деле это не носит системный характер », - говорит Ли. «SARS-CoV-2 расщепляется белком, называемым фурином, и это большая опасность, потому что фурин присутствует во всех наших клетках, он повсеместен».
Повреждение эндотелия может объяснить странные симптомы вируса
Инфекция кровеносных сосудов могла бы объяснить многие странные тенденции нового коронавируса, такие как высокие показатели тромбов. Эндотелиальные клетки помогают регулировать образование сгустков путем отправки белков, которые включают или выключают систему свертывания. Клетки также помогают гарантировать, что кровь течет плавно и не попадает на неровные края стенок кровеносных сосудов.
«Слой эндотелиальных клеток частично отвечает за регуляцию кровяных сгустков, он ингибирует образование тромба различными способами», - говорит Санжум Сетхи, доктор медицинских наук, интервенционный кардиолог из медицинского центра Колумбийского университета в Ирвинге. «Если это нарушено, вы можете понять, почему это может способствовать образованию тромба».
Эндотелиальное повреждение может быть причиной высокой частоты сердечно-сосудистых дефектов и, по-видимому, спонтанных сердечных приступов у людей с Covid-19. Повреждение эндотелиальных клеток вызывает воспаление в кровеносных сосудах, и это может привести к разрыву накопившейся бляшки, что приведет к сердечному приступу. Это означает, что у любого, у кого в кровеносных сосудах имеется бляшка, которая, как правило, оставалась стабильной или находилась под контролем с помощью лекарств, внезапно возникает гораздо более высокий риск сердечного приступа.
«Воспаление и эндотелиальная дисфункция способствуют разрыву бляшки», - говорит Сетхи. «Эндотелиальная дисфункция связана с ухудшением сердечного ритма, в частности, инфарктом миокарда».
Повреждение кровеносных сосудов также может объяснить, почему люди с ранее существовавшими заболеваниями, такими как высокое кровяное давление, высокий уровень холестерина, диабет и болезни сердца, подвергаются более высокому риску серьезных осложнений, вызванных вирусом, который, как предполагается, просто поражает легкие. Все эти заболевания вызывают дисфункцию эндотелиальных клеток, и дополнительное повреждение и воспаление в кровеносных сосудах, вызванное инфекцией, может вызвать серьезные проблемы.
Теория может даже решить загадку, почему вентиляции лёгких часто недостаточно, чтобы помочь многим пациентам с Covid-19 дышать лучше. Перемещение воздуха в легкие, с которым помогают вентиляторы, - это только одна часть уравнения. Обмен кислорода и углекислого газа в крови также важен для обеспечения кислородом всего тела, и этот процесс зависит от функционирования кровеносных сосудов в легких.
«Если в кровеносных сосудах имеются тромбы, необходимые для полного обмена кислорода, циркуляция заблокирована, и все преимущества механической вентиляционной поддержки несколько срываются », - говорит Ли.
Новая статья, опубликованная на прошлой неделе в New England Journal of Medicine, соавтором которой является Ли, обнаружила широко распространенные доказательства образования тромбов и инфекции в эндотелиальных клетках легких людей, умерших от Covid-19. Это резко контрастировало с людьми, которые умерли от H1N1, у которых было в девять раз меньше сгустков крови в легких. Даже структура кровеносных сосудов в легких Covid-19 была иной, с гораздо большим количеством новых ветвей, которые, вероятно, образовались после повреждения исходных кровеносных сосудов.
«Мы видели сгустки крови повсюду», - говорит Ли. «Мы наблюдали, как вирусные частицы заполняют эндотелиальную клетку, наподобие жевательной резинки. Эндотелиальная клетка набухает, клеточная мембрана начинает разрушаться, и теперь у вас есть слой поврежденного эндотелия ».
Наконец, инфекция кровеносных сосудов может быть следствием того, что вирус проникает через организм и заражает другие органы - что нетипично для респираторных инфекций.
«Эндотелиальные клетки соединяют все кровеносные сосуды на
100 000 км по всему нашему телу», - говорит Ли. «Это единственный способ, которым Covid-19 может воздействовать на мозг, сердце, пальцы ног. Проходит ли сам SARS-CoV-2 через эндотелиальные клетки или таким образом попадает в кровоток? Мы не знаем ответа на этот вопрос ».
Если Covid-19 является сосудистым заболеванием, для лечения не нужна противовирусная терапия.
Альтернативная теория состоит в том, что свертывание крови и симптомы в других органах вызваны воспалением в организме из-за чрезмерно реактивного иммунного ответа - так называемой цитокиновой бури. Эта воспалительная реакция может возникать при других респираторных заболеваниях и тяжелых случаях пневмонии, поэтому первые сообщения о тромбах, осложнениях на сердце и неврологических симптомах не прозвучали. Однако масштабы проблем, наблюдаемых с Covid-19, выходят за рамки воспаления, которое наблюдается при других респираторных инфекциях.
«Мы думаем, что существует повышенная склонность к свертыванию, происходящему с этими [другими] вирусами. Я думаю, что воспаление в целом способствует этому », - говорит Сетхи. «Это сверх или уникально для SARS-CoV-2, или это только потому, что инфекция намного серьезнее? Я думаю, что это действительно хорошие вопросы, на которые, к сожалению, у нас пока нет ответа ».
Как ни странно, Сетхи говорит, что число запросов, которые он получил в качестве директора группы реагирования на легочную эмболию, которая занимается тромбами в легких, в апреле 2020 года было в два-три раза больше, чем в апреле 2019 года. Вопрос, на который он сейчас пытается ответить, заключается в том, было ли это потому, что в этом месяце в больнице было просто больше пациентов, пик пандемии, или если у пациентов с Covid-19 действительно имеется более высокий риск образования тромбов.
«Из того, что мы видим и из наших предварительных данных видно, я подозреваю, что у этого вируса есть дополнительный фактор риска для тромбов, но я пока не могу этого доказать», - говорит Сетхи.
Хорошей новостью является то, что если Covid-19 является сосудистым заболеванием, существуют лекарства, которые могут помочь защитить от повреждения эндотелиальных клеток. В другой статье New England Journal of Medicine, в которой рассматривали почти 9 000 человек с Covid-19, Мехра показал, что использование статинов и ингибиторов АПФ было связано с более высокими показателями выживаемости. Статины снижают риск сердечных приступов не только за счет снижения уровня холестерина или предотвращения образования бляшки, они также стабилизируют существующую бляшку, что означает, что они менее подвержены разрыву, если кто-то принимает лекарства.
«Оказывается, что и статины, и ингибиторы АПФ чрезвычайно защищают от сосудистой дисфункции», - говорит Мехра. «Большая их польза от континуума сердечно-сосудистых заболеваний - будь то высокое кровяное давление, инсульт, сердечный приступ или аритмия, сердечная недостаточность - в любой ситуации механизм, с помощью которого они защищают сердечно-сосудистую систему, начинается с их способности стабилизировать эндотелиальные клетки».
Мехра продолжает: «Мы говорим о том, что, возможно, лучшая противовирусная терапия на самом деле не является противовирусной терапией. Лучшей терапией может быть лекарство, которое стабилизирует сосудистый эндотелий. Мы строим принципиально другую концепцию ».
Подписывайтесь, ставьте лайки и пишите в комментариях, что вы думаете на эту тему!