Китайский вирус поражает мозг

Делая недавно обход больных в отделении интенсивной терапии на 20 коек, врач Джошуа Денсон (Joshua Denson) оценил состояние двоих пациентов с судорожными припадками, нескольких с легочной недостаточностью и еще нескольких, у кого в опасном состоянии были почки. За несколько дней до этого он был вынужден прервать свой обход, чтобы вместе с коллегами попытаться реанимировать молодую женщину, у которой остановилось сердце. По словам Денсона, работающего пульмонологом и реаниматологом на медицинском факультете Тулейнского университета, у всех этих больных была одна общая черта — они заразились COVID-19.

Количество подтвержденных случаев заражения COVID-19 во всем мире перевалило за 2,2 миллиона, а число умерших превысило 150 000 человек. В этих условиях лечащие врачи и специалисты по лабораторной диагностике силятся понять, какой ущерб коронавирус наносит организму, когда проникает в него. Они понимают, что эпицентром следует считать легкие, однако вирус поражает самые разные органы, в том числе, сердце, кровеносные сосуды, почки, кишечник и головной мозг.

Инфекция начинается

Когда инфицированный человек капельным путем передает вирус другому человеку, который его вдыхает, SARS-CoV-2 попадает в носоглотку. Он находит теплый прием в слизистой оболочке носа, о чем в черновике своей работы рассказывают ученые из Института Сенгера и других исследовательских учреждений. Они обнаружили, что находящиеся там клетки имеют много рецепторов под названием ACE2 (ангиотензинпревращающий фермент 2). ACE2, который обычно помогает регулировать кровяное давление, присутствует в уязвимых для инфекции тканях, потому что вирусу такой рецептор необходим для проникновения внутрь клетки. Оказавшись внутри, вирус берет под контроль клеточные механизмы, воспроизводя с их помощью многочисленные копии себя самого и проникая в новые клетки.

По мере размножения коронавируса инфицированный человек распространяет его в больших количествах, особенно в первую неделю после заражения. В это время симптомы могут отсутствовать. Либо же у новой жертвы вируса появляется высокая температура, сухой кашель, боль в горле, он теряет обоняние и вкус, у него появляется головная боль и ломота в теле.

Если на этом начальном этапе иммунная система не победит SARS-CoV-2, вирус спускается вниз в трахею и поражает легкие. Там он может стать источником смертельной опасности. Более тонкие и удаленные ветви респираторного легочного древа заканчиваются крошечными воздушными мешочками под названием альвеолы. У каждой легочной альвеолы есть покров из одного слоя клеток, у которых тоже имеется множество рецепторов АСЕ2.

Обычно кислород через легочные альвеолы попадает в капилляры, крошечные кровеносные сосуды, находящиеся за воздушными мешками. По ним кислород разносится по всему организму. Но когда иммунная система ведет сражение с захватчиком, это сражение само по себе препятствует нормальному снабжению тела кислородом. Находящиеся на переднем крае белые кровяные тельца лейкоциты выделяют воспалительные молекулы хемокины, которые в свою очередь привлекают иммунные клетки к очагу воспаления, и те убивают инфицированные вирусом клетки, оставляя после себя гной (это смесь жидкости и мертвых клеток). Такова основная патология пневмонии с соответствующими симптомами, такими как кашель, высокая температура и быстрое, неглубокое дыхание. Некоторые заболевшие COVID-19 выздоравливают, получив лишь незначительную помощь в виде вдыхаемого через назальные канюли кислорода.

У других же состояние ухудшается, порой совершенно неожиданно. У них возникает синдром острой дыхательной недостаточности. Содержание кислорода в крови резко падает, и таким пациентам становится все труднее дышать. Рентгеновские снимки и томография показывают, что легкие у них пронизаны белыми помутнениями там, где должно быть черное пространство, то есть, воздух. Обычно таким пациентам ставят аппарат искусственной вентиляции легких. Многие умирают. Вскрытие показывает, что легочные альвеолы у них заполнены жидкостью, лейкоцитами, слизью и остатками разрушенных легочных клеток.

Некоторые врачи подозревают, что причиной такого ухудшения состояния у многих тяжелобольных пациентов является катастрофическая чрезмерная реакция иммунной системы, известная как гиперцитокинемия (цитокиновая буря). Она возникает и при других вирусных инфекциях. Цитокины это химические сигнальные молекулы, которые управляют здоровой иммунной реакцией. Но при цитокиновой буре содержание некоторых цитокинов намного превосходит необходимый уровень, и иммунные клетки начинают атаковать здоровые ткани. Кровеносные сосуды начинают протекать, кровяное давление падает, образуются тромбы, и в результате могут отказать жизненно важные органы человеческого организма.

Между тем, некоторые ученые обращают внимание совсем на другие органы, которые, по их словам, способствуют быстрому ухудшению состояния у ряда пациентов. Это сердце и кровеносные сосуды.

Удар по сердцу

В итальянской Брешии 53-летняя женщина попала в реанимацию местной больницы с классическими симптомами инфаркта. На инфаркт указывала ЭКГ и высокое содержание в крови веществ, говорящих о повреждении миокарда. Дальнейшие анализы показали увеличение сердца и повреждения на нем. А левый желудочек, который обычно является главным генератором сердца, был настолько слаб, что перекачивал крови в три раза меньше нормы. Но когда врачи ввели красящее вещество в коронарные артерии, чтобы найти место закупорки, указывающее на инфаркт, они ничего не обнаружили. Провели еще один анализ, и причина стала ясна: у женщины был COVID-19.

Как вирус атакует сердце и кровеносные сосуды — это остается загадкой; но многие ученые и врачи в своих отчетах показывают, что такое случается часто. 25 марта в журнале JAMA Cardiology была опубликована статья, указывающая на то, что почти у 20% из 416 пациентов, лечившихся в Ухане от COVID-19, были найдены признаки повреждения миокарда. В другом исследовании говорится, что у 44% из 138 госпитализированных пациентов была аритмия.

Если COVID-19 поражает кровеносные сосуды, этим можно объяснить и то, почему у пациентов с поврежденными от воздействия других болезней сосудами (скажем, у диабетиков и гипертоников) выше риск заболеть тяжело. Последние данные Центра по контролю и профилактике заболеваний по госпитализированным пациентам в 14 американских штатах указывают на то, что около трети страдали хроническими легочными заболеваниями, у трети есть диабет, а у половины гипертония.

Ученые пока не могут понять, что именно вызывает поражение сердца и сосудов. Возможно, вирус непосредственно атакует сердце и кровеносные сосуды, у которых, как в носу и в альвеолах, на поверхности много рецепторов АСЕ2. А может, сосуды повреждаются из-за нехватки кислорода, вызванной хаосом в легких. Или же цитокиновая буря повреждает сердце так же, как и другие органы.

Война на множество фронтов

Согласно предварительным данным одного исследования, 27% из 85 госпитализированных в Ухане пациентов страдали от почечной недостаточности. По другим данным, у 59% из почти 200 госпитализированных с COVID-19 пациентов в Ухане и его окрестностях в моче содержался белок и кровь. А это говорит о том, что у них были не в порядке почки. Больные COVID-19 с острой почечной недостаточностью умирали в пять раз чаще тех, у кого этой болезни не было.

Поражение мозга

Но есть и другие факторы, наносящие ущерб головному мозгу. Например, цитокиновая буря способна вызвать отёк головного мозга, а повышенная свертываемость крови может послужить причиной инсульта. Сейчас пора переходить от предположений к уверенности, потому что медики заняты спасением людей, и даже оценки неврологов по поводу причин рвотного рефлекса или транспортировки пациентов для сканирования головного мозга могут создать риск распространения вируса.

В прошлом месяце невролог из Медицинского центра Питтсбургского университета Шерри Чоу (Sherry Chou) приступила к созданию всемирного консорциума, который сегодня объединяет 50 центров. Он занимается сбором неврологических данных о пациентах, находящихся на лечении. Начальные задачи довольно просты: выявить неврологические осложнения у госпитализированных пациентов и посмотреть, какие у них результаты. В дальнейшем Чоу с коллегами надеется собрать данные МРТ, лабораторных анализов и прочую информацию, которая поможет лучше понять воздействие вируса на нервную систему, в том числе, на головной мозг.

Доходя до кишечника

Присутствие вируса в желудочно-кишечном тракте говорит о том, что он может передаваться через кал. Но пока непонятно, что содержится в кале: живой и заразный вирус, или только РНК и белки. На сегодня у нас нет свидетельств того, что передача с фекальными массами важна, говорит эксперт по коронавирусам Стэнли Перлман (Stanley Perlman) из университета штата Айова. Центр контроля и профилактики заболеваний сообщает, что если исходить из опыта борьбы с SARS и вирусом ближневосточного респираторного синдрома, который является еще одним опасным родственником нового коронавируса, то риск передачи инфекции с фекальными массами наверняка очень низок.

Все эти рассказы о разрушительном воздействии COVID-19 на организм — не более чем черновой набросок. Пройдут году напряженных исследований, прежде чем мы сможем составить объективную картину. Между тем, это воздействие может запустить целый каскад иммунных и сердечно-сосудистых последствий. Пока наука торопливо занимается поисками, исследуя под микроскопом ткани и проверяя на пациентах препараты, нам остается надеяться, что создаваемые лекарства окажутся более хитроумными и сильными, чем вирус, который застопорил весь мир.

Дженнифер Казин-Франкель — научный журналист, обозреватель Science, специализируется на проблемах биомедицинских и клинических исследований и этических вопросах.

Джослин Кайзер — инженер-химик, обозреватель Science.

Кэтрин Матасич — младший редактор онлайн-версии Science, специализируется на проблемах лингвистики и общественных наук.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

В самом начале эпидемии коронавируса врачи, наблюдая за первыми пациентами и изучая их анализы, говорили, что COVID-2019 характерны следующие симптомы: повышенная температура, кашель и затрудненное дыхание. Менее распространенными были рвота и диарея. Но даже такие редкие случаи проявления болезни указывали на то, что инфекция способна нарушать не только работу дыхательных путей, но и пищеварительной системы, напоминает научный портал Medium Elemental.

К концу февраля мир узнал, что коронавирус может протекать бессимптомно. И медики стали выявлять инфекцию у людей, которые чувствовали себя вполне нормально. Еще через месяц - инфицированные стали жаловаться на потерю обоняния. При этом других симптомов COVID-2019 у них не наблюдалось. Параллельно врачи сообщали, что пациенты с коронавирусом могут переносить его в легкой форме, - легкая усталость, насморк, в общем, все симптомы классической сезонной простуды. Но стало понятно, что это далеко не предел для нового коронавируса и он может негативно влиять на другие органы.

ПОМУТНЕНИЕ РАССУДКА

Сейчас медики пришли к выводу, что SARS-CoV-2 способен атаковать еще и мозг. Пока неясно, как коронавирус может воздействовать на его работу. Но предыдущие исследования вируса гриппа и других коронавирусов говорят о том, что подобное исключать нельзя.

Пока все наблюдения на эту тему больше напоминают медицинские байки. Врачи рассказывают друг другу о пациентах с COVID-2019, у которых первые симптомы проявились в виде помутнений сознания и головных болей. И на сегодня установить, может ли коронавирус напрямую влиять на мозг (и в какой степени) или опосредованно - лишая его кислорода, пока невозможно.

Пока неясно, как коронавирус может воздействовать на работу мозга. Фото: REUTERS

Профессор нейрохирургии в Медицинском центре Техаса Четан Рао говорит, что отличить два этих воздействия на мозг пациента очень сложно. Возможно они происходят одновременно. В пример тому пациенты, которые находились в нормальном состоянии, получали небольшую кислородную поддержку за четыре часа фактически превращались в овощ - им требовалась искусственная вентиляция легких и подключение к системе поддержания сердечно-сосудистой системы.

ПОТЕРЯ ВКУСА И ОБОНЯНИЯ

На прошлой неделе российские вирусологи Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого заявили, что COVID-19 способен проникать через гематоэнцефалический барьер и разрушать ткани головного мозга. Согласно их исследованию, вирусы гриппа и герпеса могут спровоцировать отмирание целых участков мозга. Схожее происходит и новым коронавирусом. У части инфицированных пациентов врачи не установили нарушений в работе легких. Но при этом у заболевших фиксировалось рассеянное сознание или эпилептические признаки. Ранее они жаловались на потерю вкуса и обоняния, что может указывать на инфицирование COVID-2019 тканей мозга.

Впервые о том, что COVID-2019 может атаковать мозг, заговорили еще в феврале ученые из китайского города Ухань , ставшего очагом эпидемии. В марте исследователи опубликовали свою теорию в научном журнале по вирусологии. Они утверждали, что SARS-CoV-2 похож на другие коронавирусы, которые подчас не ограничиваются только дыхательными путями и могут воздействовать на центральную нервную систему, провоцируя развитие неврологических заболеваний.

Впервые о том, что COVID-2019 может атаковать мозг, заговорили еще в феврале. Фото: REUTERS

ЕДИНИЧНЫЙ СЛУЧАЙ

Американские ученые выявили пока только один случай, подтверждающий теорию китайских специалистов. К врачам обратилась 50-летняя женщина, сотрудница одной авиакомпании. Она жаловалась на кашель, лихорадку и спутанное сознание. Тест на COVID-2019 оказался положительным. Но из-за необычных симптомов пациентку отправили на КТ и МРТ головного мозга. Обследование показало необычный отек. Врачи диагностировали острую некротизирующую геморрагическую энцефалопатию. Это довольно редкое заболевание (врожденное или приобретенное), при котором изменяется ткань головного мозга, что приводит к нарушению ментальных функций. Этот диагноз напрямую связан с поражением центральной нервной системы, и характеризуется припадками и психическими отклонениями. К слову, некоторые инфекционные заболевания или вирус гриппа способны приводить к энцефалопатии.

У женщины врачи установили ряд поражений в различных областях головного мозга: оказались повреждены височные доли, отвечающие за восприятие, анализ и синтез речи, а также за способность чувствовать вкусы и запахи.

- Это первый зарегистрированный случай острой некротизирующей геморрагической энцефалопатии, связанный с коронавирусной инфекцией, - говорится в публикации исследователей из организации здравоохранения Генри Форда в Детройте , вышедшей в журнале Nаture. - Поскольку число пациентов с коронавирусом растет, клинические врачи и радиологи должны следить за всеми изменениями в психическом состоянии инфицированных, дабы предотвратить развитие неврологических заболеваний.

Многоликий вирус

В результате продолжает расширяться список возможных симптомов Covid-19 (их уже больше десятка), а вместе с ним - и наши представления о том, какие еще органы способен поражать вирус и какими осложнениями может обернуться болезнь, помимо пневмонии.

Чаще всего медики описывают нарушения работы нервной системы. Сразу два исследования - во Франции и в Китае - пришли к выводу, что неврологические симптомы в той или иной форме испытывают более трети зараженных.

Однако в целом новая инфекция отличается куда более разносторонним и даже индивидуальным подходом.

Но и нервную систему вирус может поражать очень по-разному - речь далеко не только о временном отказе чувств.

Почему осложнения такие разные?

В Китае растет число зараженных коронавирусом нового типа, распространение которого началось в городе Ухань провинции Хубэй в конце декабря. По последним данным, зарегистрирован 291 подтвержденный случай инфицирования, 170 человек находятся на лечении, состояние 51 пациента оценивается как тяжелое, шесть человек скончались.

Случаи заражения регистрируются в основном в Ухане и прилегающей к нему провинции Хубэй, а также в Пекине и Шанхае. Один случай заболевания был зафиксирован в Японии, два — в Таиланде, один — в Южной Корее. Первая жертва пневмонии появилась 11 января.

Что это за вирус

ВОЗ и китайские власти отнесли инфекцию 2019-nCoV к семейству коронавирусов, ранее не наблюдавшихся у людей. Прежде считалось, что заболевание распространяется через зараженные продукты, но теперь подтвердилось, что вирус может передаваться от человека к человеку.

Общие признаки инфекции включают респираторные симптомы, повышение температуры тела, кашель и затрудненное дыхание. В тяжелых случаях инфекция вызывает пневмонию, почечную недостаточность и приводит к летальному исходу. Инкубационный период длится 5–7 дней.

Откуда он взялся

В Китае еще живы воспоминания об эпидемии 2002 года, когда тяжелый острый респираторный синдром (SARS), спровоцированный коронавирусом, привел к смерти 774 из 8098 пациентов. Поэтому масштабы новой эпидемии на раннем этапе приводят к общественной панике.

При этом новые вирусы обнаруживаются регулярно, передаваясь от животных к человеку, отмечают эксперты. Например, упомянутый SARS разнесли гималайские циветы (Paguma larvata), млекопитающие из семейства виверровых, обитающие в том числе и на юге Китая, где их употребляют в пищу. В мае 2003 года вирус выявили у живых цивет, которых продавали на рынке в провинции Гуандун. К циветам вирус пришел от летучих мышей, которые также стали главными переносчиками MERS — эпидемии 2013 года. Ближневосточный респираторный синдром (MERS) передался человеку от зараженных одногорбых верблюдов.

Источник вируса 2019-nCoV пока не известен, но ученые подозревают, что его очаг находится на рынке в городе Ухань, где торгуют животными, птицами и морепродуктами. Не исключено, что какие-то из животных были заражены летучими мышами.

Насколько опасен вирус

Новый коронавирус занимает срединную позицию на шкале эскалации опасности — от умеренной простуды до летального исхода. Эпидемиологи считают, что нынешняя вспышка инфекции может не иметь таких же последствий, как SARS и MERS.

К тому же Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) все еще не решила, объявлять ли чрезвычайное положение на международном уровне, как это было со свиным гриппом и вирусом Эбола.

Эксперты отмечают, что 2019-nCoV точно не является SARS, который распространился в начале 2000-х в 37 государствах, или MERS (коронавирус ближневосточного респираторного синдрома), который был обнаружен в 2013 году в 23 странах и привел к летальному исходу в 431 случае заражения.

Как реагируют власти Китая и другие государства

Большинство инфицированных (270 человек) находится в Ухане, откуда началось распространение болезни. Пять жителей госпитализированы в китайской столице, 14 человек — в южной провинции Гуандун, два — в Шанхае.

Зараженных изолировали, чтобы минимизировать риск распространения инфекции. В аэропортах Китая организовали дополнительный досмотр пассажиров, в частности, с помощью тепловизоров, которые выявляют повышенную температуру тела — первый симптом заболевания. Рынок морепродуктов в Ухане закрыли. В 14 регионах власти Китая поместили на карантин 54 пациентов с симптомами, сходными с пневмонией. В США и азиатских странах усилили проверки путешественников, следующих из Уханя.

10 января ВОЗ опубликовала инструкции для всех государств, призванные помочь в подготовке к распространению заболевания. Руководства содержат положения об информировании общества о вспышке инфекции, мониторинговых мероприятиях в клиниках и учреждениях, правила проведения анализов и тестирований. 22 января состоится экстренное заседание ВОЗ, в ходе которого члены комитета постараются определить, несет ли новый вирус угрозу международного масштаба.

Роспотребнадзор оценил вероятность ввоза коронавируса в Россию как низкую, учитывая, что ежегодно в страну прибывают более 1,5 млн китайских граждан. В ведомстве рекомендовали воздержаться от поездок в Ухань, но обратили внимание, что ученым уже известна генетическая структура коронавируса. В российских аэропортах досматривают прилетевших из Китая пассажиров через тепловизор. Минздрав в свою очередь заявил, что создаст соответствующий экспресс-тест.

Читайте также: