U niektórych koronawirus wywołuje jedynie łagodną gorączkę, podczas gdy inni nie mogą oddychać i umrzeć. Czemu? Duński Videnskab wyjaśnia, co dzieje się w organizmie pacjenta i kiedy występują poważne komplikacje oddechowe, kiedy nawet sztuczna wentylacja nie pomaga.
Podczas gdy niektórzy mają bardzo łagodne objawy koronawirusa, inni mogą z tego powodu umrzeć.
„Koronawirus często nie przenika tak głęboko do płuc, ale jeśli tak się stanie, jesteś w wielkim niebezpieczeństwie. Nawet jeśli pacjent jest podłączony do respiratora i 100% wymaganego tlenu jest wpompowywane do układu oddechowego, to w najcięższych postaciach ARDS (czyli ostrym zespole oddechowym) niemożliwe jest utrzymanie prawidłowego poziomu krwi”- mówi Christian Wejse. Wykładowca w Instytucie Zdrowia Publicznego Uniwersytetu w Aarhus i ekspert chorób zakaźnych.
Co się dzieje, gdy małe cząsteczki wirusa dostają się do organizmu i jak udaje im się wyrządzić taką szkodę, że pacjent choruje nawet po podaniu dodatkowego tlenu?
W tym artykule zagłębimy się w komórki, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak krok po kroku rozwija się wirus o nazwie SARS-CoV-2.
Wirus sprawia, że komórki ciała działają same
Rozmawialiśmy już o tym, jak dokładnie można zarazić się koronawirusem, więc pominiemy ten etap tutaj.
Film promocyjny:
Kropelki płynu z cząsteczkami wirusa dostają się do organizmu przez oczy, nos lub usta - a teraz jesteś już zarażony. Cząsteczki wirusa natychmiast dostają się do tzw. Komórek nabłonka dróg oddechowych. Tam zaczynają rozkazywać swoim nowym komórkom gospodarza, nakazując im wykonanie wielu kopii wirusa.
Cel tych kopii jest prosty. Muszą zaatakować jak najwięcej komórek w drogach oddechowych, zanim układ odpornościowy wykryje, że coś jest nie tak.
Najważniejszym zadaniem odporności jest właśnie zapobieganie przedostawaniu się cząsteczek wirusa do komórek znajdujących się głęboko w płucach, ponieważ to tam wirus może wyrządzić wielką szkodę.
Po znalezieniu nieproszonego gościa układ odpornościowy bije alarm i zmusza dotknięte komórki do wyprodukowania substancji sygnalizacyjnej - interferonu. Białko to „programuje” specjalne komórki ochronne w celu zniszczenia zakażonych wirusem współbraci. W ten sposób interferon zapobiega wypełnieniu przez wirusa wszystkich płuc.
Dlatego zaczynają się bóle głowy, gorączka i kaszel
Jeśli układ odpornościowy zdoła pokonać cząsteczki koronawirusa, gdy znajdują się one w górnych drogach oddechowych, chory odczuje łagodne objawy: gorączka, suchy kaszel i ból głowy.
Kaszel zaczyna się już wtedy, gdy wirus dostanie się do komórek górnych dróg oddechowych i zaczyna się podrażnienie - twierdzą naukowcy.
Niektórzy pacjenci z koronawirusem cierpią również na objawy przeziębienia, jeśli cząsteczki wirusa są wdychane przez nos i pozostają na błonach śluzowych. Inni odkrztuszają flegmę, która pozostawia zainfekowane komórki zabite przez układ odpornościowy - mówi Christian Weisse.
„Gorączka zaczyna się, gdy układ odpornościowy uruchamia produkcję interferonu, ponieważ proces ten podnosi temperaturę ciała” - wyjaśnia. „Kiedy wzrasta temperatura, zwiększa się przepływ krwi do mózgu i boli głowa”.
Ten etap trwa zwykle od czterech do sześciu dni, a pomoc lekarska zwykle nie jest wymagana. Pacjent powinien jednak pozostać w domu, mieć jak najmniejszy kontakt fizyczny z rodziną i zwracać większą uwagę na higienę - zaleca oddział zdrowia.
Kiedy interferon, na polecenie układu odpornościowego, zabija wszystkie dotknięte chorobą komórki, temperatura spadnie, a osoba wyzdrowieje. Badania pokazują, że powstrzyma to chorobę u większości zarażonych osób.
Kiedy choroba staje się poważna
Ale u niektórych osób z COVID-19 objawy wykraczają poza gorączkę, kaszel i ból głowy.
- Kiedy zakażenie koronawirusem poważnie infekuje organizm, może rozwinąć się ostry zespół oddechowy - mówi Christian Weisse.
„To bardzo, bardzo ciężkie zapalenie płuc, w którym w tkankach płuc gromadzi się tak dużo płynu, że tlen po prostu nie może dostać się do krwiobiegu” - wyjaśnia.
Warunki wstępne ostrego zespołu oddechowego są związane z faktem, że układ odpornościowy albo bardzo słabo walczy z wirusem, albo w ogóle go nie wykrył w organizmie.
W tym przypadku cząsteczki wirusa swobodnie rozprzestrzeniają się przez komórki i ostatecznie docierają do pęcherzyków płucnych. Są to małe woreczki zlokalizowane na końcach przewodów biegnących przez płuca. Dostaje się tam powietrze, którym oddychamy tlenem.
Pęcherzyki pełnią ważną funkcję, ponieważ to dzięki nim przez małe naczynia krwionośne przesyłany jest tlen do wszystkich komórek organizmu, aby mogły wykonywać swoją pracę. Komórki organizmu z kolei poprzez naczynia wysyłają z powrotem do pęcherzyków niepotrzebne odpady - dwutlenek węgla. Ta wymiana nazywa się dyfuzją.
Odporność zbyt późno wykrywa zagrożenie
Jeśli cząsteczki wirusa zdążyły już dotrzeć do pęcherzyków płucnych, gdy układ odpornościowy w końcu zacznie z nimi walczyć, wymiana tlenu (przede wszystkim) i dwutlenku węgla (w mniejszym stopniu) może zostać zakłócona.
Kiedy interferony i inne substancje sygnalizacyjne aktywują żołnierzy układu odpornościowego - leukocyty - i zaczynają niszczyć komórki zakażone wirusem, organizm próbuje naprawić uszkodzenia tworząc tkankę bliznowatą - np. W ścianach pęcherzyków płucnych, przez którą tlen dostaje się do naczyń krwionośnych.
I chociaż „intencje” organizmu są dobre, blizna nie przepuszcza tlenu do naczyń krwionośnych i nie pozwala na opuszczenie ich przez dwutlenek węgla, dlatego wymiana tlenu i dwutlenku węgla zajmuje więcej czasu.
„Im dłużej te procesy zachodzą w płucach, tym trudniej jest oddychać. Zaczyna szybciej i częściej oddychać powietrzem, ponieważ krew jest słabo nasycona tlenem, przez co tlen w ogóle przestaje przedostawać się do organizmu”- wyjaśnia Christian Weisse.
Płyn w płucach utrudnia oddychanie
W tym samym czasie wirus może wywoływać podrażnienie i zapalenie tkanki płucnej.
Naczynia krwionośne wokół pęcherzyków płucnych są tak cienkie, że pojawiają się w nich dziury, a płyn z zapalenia zaczyna przenikać do pęcherzyków. To sprawia, że oddychanie jest jeszcze trudniejsze, a pacjent jest podłączony do respiratora.
Kiedy komórki ciała przestają otrzymywać tlen, stan zapalny rozprzestrzenia się po całym organizmie, a układ odpornościowy nie jest już w stanie walczyć z wirusem, osoba umiera.
Jednak pomimo tego, że COVID-19 może powodować niezwykle poważne komplikacje, szacowana śmiertelność z tego powodu jest stosunkowo niska w porównaniu np. Z SARS, na który zmarło 10% wszystkich przypadków.
Dla porównania, przewiduje się, że śmiertelność z powodu koronawirusa w Danii wyniesie od 0,3 do 1%, według szacunków departamentu zdrowia.
Anne Sophie Thingsted