Κοροναϊός: Πώς λειτουργεί ο «φαύλος κύκλος» που καταστρέφει μόνιμα στους πνεύμονες

Αν και έχει σημειωθεί πρόοδος τον τελευταίο χρόνο στην ανάπτυξη εμβολίων, διαγνωστικών εξετάσεων και θεραπειών, οι συνέπειες της Covid-19 στους πνεύμονες και άλλα όργανα του σώματος παρέμεναν μέχρι πρόσφατα ασαφείς. Οι καθηγητές της Θεραπευτικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής του ΕΚΠΑ, Ευστάθιος Καστρίτης και Θάνος Δημόπουλος (πρύτανης ΕΚΠΑ), συνοψίζουν τα δεδομένα.

Δύο πρόσφατες μελέτες στο περιοδικό Nature παρέχουν μερικές από τις πιο λεπτομερείς αναλύσεις σχετικά με τις επιπτώσεις του SARS-CoV-2 στο ανθρώπινο σώμα. Η έρευνα δείχνει ότι σε άτομα με προχωρημένη λοίμωξη ο SARS-CoV-2 οδηγεί συχνά σε μία καταστροφική σειρά εκδηλώσεων στους πνεύμονες. Αυτές περιλαμβάνουν τη φλεγμονή που διαφεύγει από τον έλεγχο του ανοσοποιητικού και των μηχανισμών του  και την ανεξέλεγκτη καταστροφή των ιστών στους πνεύμονες που δεν μπορεί να αποκατασταθεί.

Και οι δύο μελέτες υποστηρίχθηκαν από το Εθνικό Ίδρυμα Υγείας των ΗΠΑ (NIH). Δύο διαφορετικές ομάδες ανέλυσαν δείγματα ιστών από ασθενείς με Covid-19 λίγο μετά τον θάνατό τους. Η πρώτη ομάδα δημιούργησε ένα πρόγραμμα για την ταχεία συλλογή και την κατάψυξη δειγμάτων εντός ωρών από τον θάνατο. Στη συνέχεια πραγματοποίησαν αλληλούχιση RNA σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων σε περίπου 116.000 κύτταρα από τους πνεύμονες 19 ανδρών και γυναικών. Η δεύτερη ομάδα δημιούργησε μια βιοτράπεζα που περιλάμβανε 420 δείγματα από 11 συστήματα οργάνων, από τα οποία δημιουργήθηκαν «άτλαντες» σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων, από τον πνεύμονα, τους νεφρούς, το ήπαρ και την καρδιά.

Σύμφωνα με τα ευρήματα της πρώτης ομάδας, οι πνεύμονες των ανθρώπων που πέθαναν από την Covid-19 ήταν γεμάτοι με ανοσοκύτταρα που ονομάζονται μακροφάγα. Ενώ τα μακροφάγα, συνήθως βοηθούν στην καταπολέμηση ενός μολυσματικού ιού, φαινόταν σε αυτήν την περίπτωση να παράγουν έναν φαύλο κύκλο σοβαρής φλεγμονής που προκαλούσε περαιτέρω ζημιά στον πνευμονικό ιστό. Οι ερευνητές ανακάλυψαν, επίσης, ότι τα μακροφάγα παρήγαγαν υψηλά επίπεδα IL-1β, έναν τύπο μικρής φλεγμονώδους πρωτεΐνης που ονομάζεται κυτταροκίνη. Αυτό σημαίνει ότι φάρμακα για τη μείωση των επιδράσεων της IL-1β ενδέχεται να μπορούν να βοηθήσουν στον έλεγχο της φλεγμονής των πνευμόνων στους πιο σοβαρά ασθενείς.

Βλάβες

Καθώς ένα άτομο αναρρώνει από μία τυπική αναπνευστική λοίμωξη, όπως η γρίπη, ο πνεύμονας επιδιορθώνει τις βλάβες. Όμως, στη σοβαρή COVID-19 και οι δύο μελέτες δείχνουν ότι αυτό δεν είναι πάντα δυνατό. Όχι μόνο ο SARS-CoV-2 καταστρέφει κύτταρα εντός των αερόσακων, που ονομάζονται κυψελίδες, τα οποία είναι απαραίτητα για την ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα, αλλά η ανεξέλεγκτη φλεγμονή, επίσης, εμποδίζει τα εναπομείναντα κύτταρα να αποκαταστήσουν τη βλάβη. Στην πραγματικότητα, τα «αναγεννητικά» κύτταρα των πνευμόνων φαίνεται να οδηγούνται σε κατάσταση αδράνειας, αδυνατώντας να ολοκληρώσουν τα τελευταία βήματα που απαιτούνται για την αποκατάσταση του υγιούς κυψελιδικού ιστού.

Και στις δύο μελέτες, ο πνευμονικός ιστός περιείχε, επίσης, έναν ασυνήθιστα μεγάλο αριθμό κυττάρων που ονομάζονται ινοβλάστες. Φαίνεται, μάλιστα, ότι υπάρχει σε αυξημένους αριθμούς ένας συγκεκριμένος τύπος παθολογικού ινοβλάστη, ο οποίος πιθανώς οδηγεί την ταχεία δημιουργία πνευμονική ουλής (πνευμονική ίνωση) που παρατηρείται σε σοβαρή Covid-19. Τα ευρήματα από τις μελέτες δείχνουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες ινοβλαστών, που μπορούν να χρησιμεύσουν ως πιθανοί στόχοι φαρμάκων για την αναστολή αυτών των βλαβερών συνεπειών.

Οι ερευνητές περιγράφουν, επίσης, πώς ο ιός επηρεάζει άλλα όργανα. Μία σημαντική παρατήρηση ήταν ότι υπήρχαν ελάχιστα στοιχεία για άμεση λοίμωξη από τον SARS-CoV-2 στο ήπαρ, στους νεφρούς ή στον καρδιακό ιστό. Ωστόσο, μία λεπτομερέστερη εξέταση του καρδιακού ιστού αποκάλυψε εκτεταμένη βλάβη, τεκμηριώνοντας ότι πολλοί διαφορετικοί τύποι κυττάρων των στεφανιαίων αγγείων είχαν αλλάξει τα γενετικά προγράμματά τους. Απομένει να καθοριστεί εάν αυτό συμβαίνει επειδή ο ιός είχε ήδη καθαριστεί από την καρδιά πριν από τον θάνατο ή επειδή η καρδιακή βλάβη μπορεί να μην προκαλείται άμεσα από τον SARS-CoV-2 και μπορεί να προκληθεί από δευτερογενείς ανοσολογικές ή μεταβολικές διαταραχές.

Οι δύο μελέτες παρέχουν σαφέστερη εικόνα της παθολογίας στις πιο σοβαρές και θανατηφόρες περιπτώσεις COVID-19. Τα δεδομένα από αυτούς τους κυτταρικούς άτλαντες έχουν διατεθεί ελεύθερα για άλλους ερευνητές σε όλον τον κόσμο για διερεύνηση και ανάλυση. Η ελπίδα είναι ότι αυτή η τεράστια ποσότητα δεδομένων, μαζί με μελλοντικές αναλύσεις και μελέτες ανθρώπων που έχουν χάσει τη ζωή τους από αυτήν την πανδημία, θα βελτιώσουν την κατανόησή μας για μακροχρόνιες επιπλοκές σε ασθενείς που έχουν επιβιώσει από την COVID-19. Επίσης, θα χρησιμεύσουν ως ένας σημαντικός πόρος για την ανάπτυξη ελπιδοφόρων θεραπειών, με στόχο την πρόληψη μελλοντικών επιπλοκών και θανάτων λόγω της Covid-19.