Многие из странных симптомов коронавирусной болезни имеют одну общую черту. Одним из загадочных симптомов COVID-19, на который обратили внимание в апреле, стал тромбоз.
Раньше предполагали, что новый коронавирус в основном поражает лёгкие и вызывает пневмонию, но довольно быстро стали поступать сведения, что молодые люди с коронавирусом умирают от одного определённого осложнения, от инсульта. Затем стало известно, что у больных присутствует симптом «ковидных» пальцев ног, которые краснеют и приобретают фиолетовый оттенок.
Что общего у таких симптомов? Все они вызваны нарушением кровообращения. Плюс к тому, 40% смертей от COVID-19 вызваны осложнениями на сердце. Инфекция начинает казаться уже скорее сердечно-сосудистой, а не просто респираторной.
Спустя несколько месяцев после начала пандемии начал формироваться корпус доказательств в пользу того, что новый коронавирус может инфицировать сосуды. А это, в свою очередь, может объяснить не только высокую распространённость тромбоза, инсультов и инфарктов, но и разнообразные симптомы, проявляющиеся, буквально, с головы до ног.
Уильям Ли (William Li), президент Фонда ангиогенеза (Angiogenesis Foundation) и врач по профессии, рассказывает:
«Тромбоз, повреждение почек, воспаление сердца, инсульты, отёчность мозга — все эти коронавирусные осложнения были для нас загадкой. Мы столкнулись с целым рядом симптомов, которых нет ни при SARS, ни при H1N1. Если честно, их не наблюдается при большинстве других инфекционных заболеваний. Но тогда казалось, что эти симптомы не связаны между собой».
Если свести все данные воедино, окажется, что этот вирус — кардиоваскулярный, что он влияет на сосуды. Так считает Мандип Мехра (Mandeep Mehra), медицинский директор Сердечно-сосудистого центра Больницы «Бригем-энд-Уименс» (Brigham and Women’s Hospital), врач по профессии.
В статье, опубликованной в апреле в научном журнале The Lancet, Мехра и коллеги доказывают, что вирус SARS-CoV-2 может инфицировать клетки эндотелия, которые выстилают сосуды и защищают кровеносную систему от повреждений. Они синтезируют белки, влияющие на все процессы системы от свёртывания крови до иммунного ответа. В статье учёные показали, что у коронавирусных больных наблюдается повреждение эндотелиальных клеток в лёгких, сердце, почках, печени и кишечнике.
«Зарождается мнение, что COVID-19 — это не только респираторное заболевание, а в первую очередь заболевание кровеносной системы, которое убивает людей, повреждая сердечно-сосудистую систему, но сначала проявляет себя как респираторное»,
Уникальный респираторный вирус
Насколько нам известно, SARS-CoV-2 проникает в тело человека через рецепторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ2), располагающиеся на поверхности клеток, выстилающих дыхательные пути в горле и носу. Скорее всего, как только вирус оказывается в лёгких, он перемещается из альвеол в кровеносные сосуды. А они тоже богаты рецепторами АПФ2.
«[Вирус] проникает в лёгкие и разрушает ткани. Как следствие, люди начинают кашлять. Из-за разрушений, некоторые капилляры разрываются, и вирус начинает инфицировать клетки эндотелия одну за другой. Это вызывает локальный иммунный ответ и воспаление»,
Респираторный вирус, заражающий клетки крови и циркулирующий по организму, — это что-то доселе неслыханное. Среди вирусов гриппа, таких как H1N1, так не ведёт себя ни один, а вирус SARS, родственный возбудителю текущей инфекции, не распространяется в другие ткани организма через лёгкие. Вирусы других типов, повреждающие клетки эндотелия, например Эбола или лихорадка Денге, вообще не похожи на вирусы, обычно поражающие лёгкие.
Бенхур Ли (Benhur Lee), профессор микробиологии на Факультете медицины Икана Медицинского центра Маунт-Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) и врач по профессии, говорит, что разница между SARS и SARS-CoV-2 пролегает в присутствии у первого вируса дополнительного белка, необходимого для активации и распространения. Хотя оба вируса прикрепляются к клеткам через рецепторы АПФ2, вирусу SARS необходим ещё один белок, чтобы переместить свой генетический материал в заражаемую клетку, и он есть только у клеток лёгочной ткани. В отличие от этого, белок, нужный для активации SARS-CoV-2, присутствует во всех клетках, в том числе и в клетках эндотелия.
«Белок, необходимый для расщепления SARS, вероятно, присутствует только в лёгких, поэтому там вирус и размножается. Насколько мне известно, он не распространяется на весь организм. [SARS-CoV-2] расщепляется белком под названием фурин, а фурин присутствует во всех человеческих клетках, поэтому вирус представляет большую опасность»,
Странные симптомы вируса можно объяснить повреждением эндотелия
Предположение, что мы имеем дело с инфекцией сосудов, проливает свет на многие странности коронавируса, например, на частоту такого симптома как тромбоз. Клетки эндотелия выделяют белки, включающие и выключающие систему свёртывания крови. Таким образом они играют важную роль в образовании тромбов. Эти клетки также нужны, чтобы поток крови был «гладким» и зацеплялся за неровности сосудов.
Санджум Сетхи (Sanjum Sethi), интервенционный кардиолог в Медицинском центре Колумбийского университета в Ирвинге (Columbia University Irving Medical Center), рассказывает:
«Клеточный слой эндотелия частично отвечает за контроль тромбоза, он ингибирует образование кровяных сгустков различными способами. Если он подвержен повреждению, то можно понять, почему происходит формирование тромбов».
Повреждение эндотелия может оказаться причиной высокой частоты повреждений сосудов и внезапных сердечных приступов у людей с COVID-19. Повреждение эндотелия приводит к воспалению в сосудах, а это, в свою очередь, может привести к отрыву тромба, чего вполне достаточно для того, чтобы получить инфаркт. Это означает, что у любого, у кого в сосудах есть тромб, который обычно находится в стабилизированном положении или под медикаментозным контролем, внезапно возрастает риск сердечного приступа.
«Воспаленный и выведенный из строя эндотелий способствуют отрыву бляшки. Эндотелиальная дисфункция связана с ухудшением прогноза по заболеваниям кровеносной системы, в том числе по инфаркту миокарда»,
Повреждение кровеносных сосудов также может объяснить, почему люди с хроническими заболеваниями, как то повышенное артериальное давление, высокий уровень холестерина, диабет или болезни сердца, подвергаются большему риску серьёзных осложнений от «респираторного» вируса. Все заболевания из перечисленных вызывают дисфункцию эндотелиальных клеток. Будучи усугублёнными повреждением эндотелия и воспалением сосудов, вызванными коронаирусом, эти хронические заболевания обостряются и могут привести к серьёзным проблемам.
Такая теория может даже помочь ответить на вопрос, почему искусственной вентиляции лёгких многим пациентам с COVID-19 оказывается недостаточно для облегчения дыхания. Аппараты ИВЛ помогают доставить воздух в лёгкие, но это только одна часть задачи. Для обеспечения кислородом организма настолько же важен и газообмен, проходящий в крови. А этот процесс зависит от функционирования кровеносных сосудов в лёгких.
«Если в сосудах, задействованных в цикле газообмена, есть сгустки крови, то даже если вы искусственно наполняете лёгкие воздухом и потом его откачиваете, при затруднённом газообмене не удастся получить все преимущества от механической вентиляции лёгких».
В статье, опубликованной 21 мая в Медицинском журнале Новой Англии (New England Journal of Medicine), соавтором которой является Уильям Ли, учёные выявили, что у людей, умерших от COVID-19, был широко распространён тромбоз. Кроме этого, инфекция распространилась и на клетки лёгочного эндотелия. Такого не наблюдалось у умерших от H1N1 — у них было в девять раз меньше сгустков крови в лёгких. Даже структура сосудов и капилляров в легких пациентов, умерших от COVID-19, была иной. У тех было гораздо больше новых ответвлений, которые, вероятно, образовались после повреждения исходных кровеносных сосудов.
«Сгустки крови были повсюду. Мы видели, что клетки эндотелия заполнены вирусными частицами, как автоматы по продаже жевательных резинок. Клетки эндотелия набухают, клеточная мембрана разрушается, и вот у вас есть слой поврежденного эндотелия!»
Наконец, может быть, инфицируя сосуды, вирус распространяется по всему организму и заражает другие органы — что очень нетипично для респираторных заболеваний.
«Клетки эндотелия пронизывают всю систему кровообращения с головы до ног, все 100 000 километров кровеносных сосудов по всему телу выстланы этой тканью. Может быть, именно так COVID-19 получает способность воздействовать на мозг и сердце, вызывать покраснение пальцев ног? Распространяется ли вирус SARS-CoV-2 через эндотелиальные клетки или попадает ли через них в кровоток? Пока ответа на эти вопросы нет».
Если COVID-19 — это сердечно-сосудистое заболевание, то лучшая терапия против вируса — не противовирусная
Согласно другой теории, свёртывание крови, как и проявление симптомов в других органах, происходит из-за сильного воспаления вследствие чрезмерного иммунного ответа — так называемого цитокинового шторма. Эта воспалительная реакция может возникать и при других респираторных заболеваниях или при тяжёлых случаях пневмонии, поэтому первые сообщения о тромбах, осложнениях на сердце и неврологических симптомах не вызвали подозрений. Однако масштабность симптомов, наблюдаемых у пациентов с COVID-19, выходит за рамки возможного при воспалениях, наблюдаемых при других респираторных инфекциях.
«Думаю, при заболеваниях, вызванных другими вирусами, также существует повышенная вероятность свёртывания крови. Этому способствует воспаление в целом. Имеем ли мы при SARS-CoV-2 дело с чем-то большим, или это просто следствие гораздо более сильной инфекции? Это очень важные вопросы, на которые, к сожалению, у нас пока нет ответа»,
Как ни странно, число обращений, которые поступили группе реагирования на лёгочную эмболию (то есть, тромбы в лёгких), которой заведует Сетхи, в апреле 2020 года оказалось в 2—3 раза больше, чем в апреле 2019 года. Сейчас он пытается понять, произошло ли это из-за того, что в апреле этого года в его больнице было просто больше пациентов в связи с пандемией, или потому, что у пациентов с COVID-19 действительно повышенный риск образования тромбов.
«Исходя из того, что я вижу как на практике, так и на предварительных данных, я предполагаю, что заражение этим вирусом повышает риск развития тромбоза, но пока не могу доказать это».
Есть и луч света в тёмном царстве: если COVID-19 является заболеванием кровеносной системы, то существуют готовые лекарства, которые могут помочь защитить пациентов от повреждения эндотелиальных клеток. В другой статье из Медицинского журнала Новой Англии Мехра и коллеги рассмотрели почти 9000 человек с COVID-19 и показали, что использование статинов и ингибиторов АПФ было связано с более высокими показателями выживаемости. Статины снижают риск сердечных приступов не только за счёт снижения уровня холестерина или предотвращения образования тромбов, они также стабилизируют уже наличествующие тромбы. А это значит, что при таких условиях у тромбов меньше шансов оторваться.
«Оказывается, и статины, и ингибиторы АПФ чрезвычайно эффективно защищают от сосудистой дисфункции. Большая их польза в противодействии целому ряду сердечно-сосудистых заболеваний — будь то повышенное артериальное давление, инсульт, инфаркт, аритмия или сердечная недостаточность — обусловлена тем, что они стабилизируют клетки эндотелия»,
По словам Мехры, возможно, лучшая противовирусная терапия на самом деле не является противовирусной. Лучшей терапией может оказаться лекарство, которое стабилизирует сосудистый эндотелий. Учёные пытаются проверить и развить эту концепцию.
Перевод: Александра «Renoire» Алексеева