COVID-19 – mechanizm, przebieg i skutki zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2

Anna Rokicka-Żuk
Anna Rokicka-Żuk
Tylko ok. 1 procent pacjentów z objawami infekcji koronawirusem nie ma gorączki, na co wskazują aktualne analizy danych
Tylko ok. 1 procent pacjentów z objawami infekcji koronawirusem nie ma gorączki, na co wskazują aktualne analizy danych Mariia Boiko/123RF
Koronawirus pochodzący z Wuhan wywołuje chorobę nazwaną COVID-19, która rozwija się w charakterystyczny sposób i powoduje określone objawy. Odkryto już mechanizm jej przebiegu, wiadomo też, jakie może mieć skutki – zarówno te bezpośrednie, jak i odległe, które utrzymują się przez lata po wyzdrowieniu. Znajomość tych faktów pomoże nie tylko w lepszym rozpoznawaniu zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2, ale też w opracowaniu skutecznych leków i szczepionek, czego naukowcy są już coraz bliżej.

Jak rozwija się infekcja nowym koronawirusem i jak zmieniają się jej objawy?

Scenariusz rozwoju COVID-19 najczęściej wygląda w następujący sposób: w pierwszej kolejności koronawirus atakuje komórki nabłonka oddechowego, czyli warstwy komórek wyściełających układ oddechowy, w miejscach takich jak gardło, krtań, tchawica, oskrzela, oskrzeliki i pęcherzyki płucne. Ponieważ receptory dla wirusa, a więc miejsca, przez które przedostaje się do komórek, znajdują się też w nabłonku układu pokarmowego, może on infekować organizm również tą drogą.

Wirus wnika do komórek, zamieniając je w „minifabryki” produkujące jego kopie – sam posiada tylko materiał genetyczny w postaci RNA oraz osłonkę. Nie ma własnej komórki, a więc również układów niezbędnych do namnażania się, i samodzielnie może jedynie przetrwać. Po dostaniu się do komórki gospodarza replikuje się i kolonizuje dalsze tkanki. W tej wczesnej fazie rozwoju nie występują jeszcze objawy infekcji.

Następnie rozwijają się symptomy, a czas od infekcji do ich pojawienia się nazywany jest czasem inkubacji. Dla SARS-CoV-2 jest on bardzo zróżnicowany i trwa od 1 do 14 dni, choć średnio wynosi 5-6 dni (a wg niektórych źródeł 3-7 dni).

U 8 na 10 osób objawy zakażenia mają łagodny przebieg i przypominają symptomy grypy, ale są bardzo charakterystyczne:

  • w 99 proc. przypadków pojawia się gorączka, czyli temperatura ciała powyżej 38 stopni Celsjusza,
  • w 70 proc. przypadków odczuwane jest zmęczenie,
  • w 60 proc. przypadków występuje suchy kaszel,
  • występują też bóle mięśni (najczęściej w związku z gorączką),
  • pacjentów męczą duszności.

W rzadkich przypadkach możliwe jest też wystąpienie bólu gardła i/lub kataru. U niewielkiego odsetka zainfekowanych pojawiają się zaburzenia gastryczne, będące skutkiem infekcji przewodu pokarmowego.

Najnowsze obserwacje pokazują również, że wystąpienie typowych objawów COVID-19 może poprzedzać nagła utrata węchu i smaku. Naukowcy sądzą, że może to wynikać z zajęcia przez wirusa dróg nerwowych i nieść za sobą zagrożenie komplikacjami mózgowymi infekcji koronawirusem.

Występujący w COVID-19 kaszel jest początkowo suchy, tj. nie towarzyszy mu odkrztuszanie wydzieliny. Najprawdopodobniej ma on związek z podrażnieniem komórek zainfekowanych przez wirusa. U niektórych osób pojawia się następnie gęsta wydzielina zawierająca martwe komórki dróg oddechowych.

Ten etap trwa około tygodnia. Zalecany jest wtedy odpoczynek w łóżku, uzupełnianie płynów i ew. przyjmowanie paracetamolu. Osoby, których organizm zwalczył wirusa, wracają wtedy do zdrowia. Według danych WHO przy łagodnym przebiegu choroby całkowite wyzdrowienie zajmuje zwykle 2 tygodnie. U innych może dojść do zaostrzenia przebiegu infekcji i powikłań. W ciężkich przypadkach leczenie zakończone sukcesem trwa 3-6 tygodni.

Jeżeli układ odpornościowy zareaguje w przesadny sposób na kopie koronawirusa obecne w ustroju, choroba postępuje. Stan zapalny się rozszerza i rozwija się zapalenie płuc. Pęcherzyki płucne napełniają się płynem zapalnym, co utrudnia oddychanie. U niektórych pacjentów musi być ono wspomagane za pomocą respiratora.

W stanie krytycznym znajduje się ok. 6 procent osób zarażonych koronawirusem SARS-CoV-2. Działanie układu immunologicznego wymyka się u nich spod kontroli, powodując zniszczenia w organizmie, które mogą skończyć się fatalnie. Oprócz płuc uszkodzeniu mogą ulec też inne narządy, zwłaszcza serce, nerki, jelita i wątroba. Bywa, że dochodzi do wstrząsu septycznego – ciśnienie krwi spada, a narządy przestają prawidłowo funkcjonować lub dochodzi do ich całkowitej niewydolności.

Sprawdź też:

Jak organizm zwalcza koronawirusa SARS-CoV-2?

W łagodnym i umiarkowanym przebiegu COVID-19 układ odpornościowy organizuje się do walki z najeźdźcą. Mechanizm tej obrony odkryła australijska badaczka polskiego pochodzenia profesor Katherine Kedzierski, o czym donosi pismo „Nature Medicine”.

Wraz z zespołem badawczym z Peter Doherty Institute for Infection and Immunity w Melbourne prof. Kedzierki zidentyfikowała cztery rodzaje komórek odpornościowych biorących udział w reakcji na patogen. Stwierdziła, że mechanizm jego zwalczania jest podobny jak w przypadku grypy.

Organizm zwiększa produkcję specyficznych komórek układu odpornościowego, których podwyższony poziom utrzymuje się jeszcze przez tydzień od momentu pełnego ustąpienia objawów infekcji COVID-19. Jak jednak wynika z danych amerykańskiego Center for Infectious Disease Research and Policy, u niektórych pacjentów wirus jest wykrywany w ustroju jeszcze przez 5-13 dni od powrotu do zdrowia, co oznacza, że wciąż mogą oni zarażać innych.

W badaniach reakcji organizmu na koronawirusa odkryto, że w odpowiedzi układu immunologicznego na ten patogen biorą udział:

  • komórki wydzielające przeciwciała (ASC), które powstają z limfocytów B w wyniku stymulacji antygenami,
  • pęcherzykowe pomocnicze limfocyty T (TFH),
  • aktywowane limfocyty T CD4 + oraz T CD8 +,
  • przeciwciała IgM, czyli immunoglobuliny typu M,
  • przeciwciała IgG, czyli immunoglobuliny typu G.

Przeciwciała wiążą koronawirusa, co prowadzi do jego unieszkodliwienia. Wykrywanie tych przeciwciał jest docelowym sposobem na potwierdzenie obecności wirusa w organizmie, który zastąpiłby stosowane obecnie drogie i czasochłonne testy molekularne.

Choć opracowano już kilka takich metod diagnostycznych, żadna nie weszła jeszcze do powszechnego użycia, ale niektóre, takie jak np. jak np. SureScreen, stosowane są przez prywatne podmioty w niektórych krajach europejskich i bliskowschodnich.

Natomiast podawanie przeciwciał pacjentom jest najbardziej obiecującą metodą leczenia zakażenia SARS-CoV-2. Zaawansowane prace nad taką terapią prowadzi m.in. firma Regeneron Pharmaceuticals Inc.

Eksperci z tej firmy wyizolowali już setki w pełni ludzkich przeciwciał neutralizujących wirusa z organizmów opatentowanych, zmodyfikowanych genetycznie myszy, a także z krwi pacjentów, którzy wyzdrowieli po infekcji SARS-CoV-2. Badacze planują rozpoczęcie masowej produkcji leku zawierającego dwa z najsilniej działających przeciwciał do połowy kwietnia 2020, natomiast próby kliniczne z udziałem ludzi mogą odbyć się wczesną wiosną.

Preparat ma nie tylko wspomagać leczenie COVID-19, ale też działać profilaktycznie. Regeneron pracuje ponadto nad lekiem o nazwie sarilumab, który ma być przeznaczony dla chorych w stanie ciężkim.

Nad podobnymi rozwiązaniami badania prowadzi też jednak wiele innych firm w wyścigu do opracowania skutecznego rozwiązania problemu pandemii.

Dowiedz się więcej:

Powikłania COVID-19 i odległe skutki choroby wywołanej koronawirusem

Osoby, które przebyły infekcję koronawirusem, często mają rozległe zmiany w organizmie. Zakażenie powoduje uszkodzenia najczęściej zlokalizowane w płucach i sercu. Możliwe konsekwencje to zapalenie mięśnia sercowego, a w skrajnych przypadkach jego niewydolność.

Zmiany są wywoływane przez wirusa w sposób bezpośredni, a ponadto mogą być rezultatem stosowania intensywnych procedur medycznych u pacjentów w ciężkim stanie.

Jak ostrzegają eksperci z Faculty of Intensive Care Medicine, największej brytyjskiej organizacji zrzeszającej specjalistów intensywnej terapii medycznej w Wielkiej Brytanii, do najczęstszych „pamiątek” po infekcji koronawirusem są blizny w płucach, uszkodzenia nerwów i trauma psychiczna.

Jak wynika z analiz przypadków zachorowań na COVID-19 w Chinach i na świecie, u części osób przyjmowanych na oddział intensywnej opieki medycznej (OIOM) z infekcją koronawirusową rozwija się zagrażający życiu zespół ostrej niewydolności oddechowej (acute respiratory distress syndrome, ARDS). Powoduje on znaczną utratą zdolności płuc do wymiany tlenu i dwutlenku węgla i skutkuje niedotlenieniem narządów wewnętrznych. Najbardziej narażeni są na niego ludzie starsi.

Według danych amerykańskiego National Center for Biotechnology Information ARDS dotyka 17 proc. pacjentów znajdujących się w stanie ciężkim, natomiast dane z pisma „The Lancet” mówią, że odsetek takich osób może wynosić aż 29 procent. Analizy uwzględniają dane chorych w Chinach w okresie do połowy lutego 2020.

Mechanizm powstawania ARDS ma związek z przeciekaniem płynu z włosowatych naczyń krwionośnych do pęcherzyków płucnych, co powoduje ich zapadanie się, powstawanie blizn w postaci zwłóknień i zmniejszenie pojemności płuc o 20-30 procent (dane ze szpitala w Hong Kongu). Przyczyną tych zmian jest wywoływany przez wirusa stan zapalny.

Jak czytamy na stronie European Lung Foundation, zespół ostrej niewydolności oddechowej ARDS w 27-45 proc. przypadków kończy się zgonem. Zespół rozwija się u 7,1 proc. osób przebywającym na OIOM, a gdy pobyt trwa dłużej niż dobę, dotyczy 12,5 proc. chorych. Jednocześnie u osób młodych znajdujących się w takim stanie możliwe jest pełne wyzdrowienie po upływie 6-12 miesięcy.

Chociaż u ozdrowieńców płuca mogą wrócić do w miarę normalnego stanu po upływie co najmniej pół roku, skutkować może to zmniejszoną zdolnością do wysiłku. U innych pacjentów, którzy przeżyli ARDS, czas gojenia płuc może wynosić 15 lat.

Niepokojące są też doniesienia z Belgii, gdzie pojawia się coraz więcej młodych ludzi z COVID-19. U pacjentów w wieku 30-50 lat badanych przez dr Ignace Demeyera z oddziału intensywnej terapii szpitala OLV w Aalst stwierdza się dotkliwe zniszczenia w płucach pomimo braku chorób współistniejących czy nałogów takich jak palenie tytoniu.

Chorzy zgłaszają się po około tygodniu spędzonym w domu na leczeniu domniemanej grypy, po tym, jak przez 2 dni odczuwali poprawę samopoczucia. W szpitalu pojawiają się z suchym kaszlem i spłyconym oddechem, a badania wykazują bardzo niskie nasycenie krwi tlenem. W niektórych sytuacjach wyniki tomografii komputerowej pokazują, że płynem zapalnym wypełnione jest nawet 80-90 proc. objętości płuc.

Na tym etapie konieczne może okazać się wprowadzenie procedur takich jak pozaustrojowe utlenowanie krwi (ECMO) poprzez zastosowanie krążenia pozaustrojowego, czyli tzw. sztucznego płuca.

Z badań wiemy ponadto, że zespół ostrej niewydolności oddechowej może skutkować upośledzeniem oczyszczania krwi z produktów przemiany materii przez nerki i uszkodzeniem wyściółki jelit. W tych rejonach również występują receptory, przez które wirus wnika do komórek, by się replikować. Gdy w organizmie dojdzie do rozwoju niewydolności wielonarządowej lub szoku septycznego, choroba kończy się śmiercią pacjenta.

Przeczytaj także:

ZOBACZ: Koronawirus: jak długo wraca się do zdrowia?

Wideo

Komentarze 2

Komentowanie artykułów jest możliwe wyłącznie dla zalogowanych Użytkowników. Cenimy wolność słowa i nieskrępowane dyskusje, ale serdecznie prosimy o przestrzeganie kultury osobistej, dobrych obyczajów i reguł prawa. Wszelkie wpisy, które nie są zgodne ze standardami, proszę zgłaszać do moderacji. Zaloguj się lub załóż konto

Nie hejtuj, pisz kulturalne i zgodne z prawem komentarze! Jeśli widzisz niestosowny wpis - kliknij „zgłoś nadużycie”.

Podaj powód zgłoszenia

O
Och

Bardzo fajnie i jasno wszystko wyjaśnione

o
oksaneeka

najlepsze mapki i stystyki z polski to macie na www.gdziewirus.pl nie ma co kombinować moi drodzy śledzić wirusa i nie panikować, być na bierząco to nic nas nie zaskoczy

Wykryliśmy, że nadal blokujesz reklamy...

To dzięki reklamom możemy dostarczyć dla Ciebie wartościowe informacje. Jeśli cenisz naszą pracę, prosimy, odblokuj reklamy na naszej stronie.

Dziękujemy za Twoje wsparcie!

Jasne, chcę odblokować
Przycisk nie działa ?
1.
W prawym górnym rogu przegladarki znajdź i kliknij ikonkę AdBlock. Z otwartego menu wybierz opcję "Wstrzymaj blokowanie na stronach w tej domenie".
krok 1
2.
Pojawi się okienko AdBlock. Przesuń suwak maksymalnie w prawą stronę, a nastepnie kliknij "Wyklucz".
krok 2
3.
Gotowe! Zielona ikonka informuje, że reklamy na stronie zostały odblokowane.
krok 3