بدن وقتی ویروس SARS-CoV-2آن را آلوده می‌کند چگونه پاسخ می‌دهد؟ کمک می‌کند یا مانع خلاص شدن از کروناویروس می‌شود، و کدام فرآیندها اطمینان می‌دهند که ما یک نوع خفیف کووید-19 داریم، بیماری ای که ویروس ایجاد می‌کند؟ در این ویژگی ویژه، ما تحقیق می‌کنیم.

بیشتر بخوانید: ‌تاثیر جنسیت در ابتلا به کروناویروس جدید

بدن هنگام آلوده شدن با این ویروس چه پاسخی می‌دهد؟

کدام فرآیندهای فیزیولوژیکی به ما در رهایی از ویروس کمک می‌کند؟ و با رخ دادن چه فرایند‌هایی در بدن ما متوجه حضور این ویروس در بدنمان می‌شویم؟

در این مطلب به این سوالات پاسخ خواهیم داد.

هرچه بیشتر درباره کووید-19 بیاموزیم، باید فرضیات خود را بیشتر در این مورد بررسی کنیم.

در ابتدای شیوع این بیماری همه گیر، اطلاعات ما در مورد این بیماری از گزارش موارد بالینی کووید-19 و دانسته‌هایمان در مورد همه گیری آنفولانزا و سندرم حاد تنفسی حاد سارس ناشی از SARS-CoV، بدست آمد.

SARS-CoV یک کروناویروس است که 82٪ از ژنومش با SARS-CoV-2مشابه است. در سال 2003، این ویروس،  بیماری همه گیر بین المللی SARS ایجاد کرد.

خیلی سریع مشخص شد که کووید-19 بسیار با آنفولانزای فصلی فرق دارد ومیزان  مرگ و میر و عفونت آن از آنفولانزای فصلی بالاتر است، اما درک این مسئله که تفاوت‌های مهم و شباهت‌هایی بین این ویروس و سارس وجود دارد، مدت زمان بیشتری طول کشید.

به عنوان مثال، کووید-19 حتی در مرحله قبل از بروز علائم نیزعفونی است. همچنین فرآیندهای فیزیولوژیکی که در یک مرحله از بیماری مضر تلقی می‌شوند، ممکن است بعداً مفید واقع شوند. به عنوان مثال، گیرنده آنزیم 2  ( ACE2 )  تبدیل کننده آنژیوتانسین، که به ویروس اجازه ورود به بدن می‌دهد، ممکن است در مراحل بعدی بیماری برای محافظت از ریه‌ها حائز اهمیت باشد.

این ویژگی توصیف کننده ی آنچه تاکنون در مورد کووید-19 می‌دانیم است.

 برای توضیح فرایندهای مختلفی که در بدن اتفاق می‌افتد، ما بیماری را به چهار مرحله جداگانه تقسیم کرده ایم که بر اساس پیشرفت بیماری و شدت آن تقسیم بندی شده اند:

  1. خفیف
  2. متوسط
  3. شدید
  4. بحرانی.

با این حال، در واقعیت، فرایندهای فیزیولوژیکی اساسی این فازها با هم همپوشانی دارند.

 افراد مبتلا به کووید-19 ممکن است ویژگی‌های مراحل اولیه یا مراحل پیشرفته تر را نشان دهند.

فاز 1: تهاجم سلول و تکثیر ویروسی در بینی

هر دو SARS-CoV ویروس -2 و SARS-CoV از طریق گیرنده ای به نام ACE2 وارد می‌شوند.

این گیرنده‌ها بیشتر به دلیل نقش خود در کنترل فشار خون و الکترولیتها شناخته می‌شوند و در ریه‌ها، پشت گلو، روده، ماهیچه‌های قلب و کلیه‌ها نیز وجود دارند.

در سال 2004، محققان مرکز پزشکی دانشگاه گرونینگن در هلند گزارش دادند که سلولهای گیرنده ACE2 در لایه سطحی سلولهای بینی وجود ندارند و بنابراین، یک ناحیه مهم برای تکثیر ویروسی SARS-CoV نیستند.

در سارس به سختی علائم دستگاه تنفسی فوقانی وجود دارد و ذرات ویروسی به ندرت در خارج از ریه‌ها مشاهده می‌شود. این واقعیت در ابتدا تمرکز خود را از ادامه جستجوی گیرنده‌های ACE2 در بینی دور کرد.

اخیراً، تیم بین المللی محققان گیرنده‌های ACE2 را بر روی سلولهای جامی‌شکل  ( ترشحی )  در و سلولهای مژک دار  ( مو )  در بینی پیدا کرده اند.

اخیراً دانشمندان گیرنده‌های ACE2 را در دهان و زبان پیدا کرده اند که به طور بالقوه نشان می‌دهد با تماس دست به دهان یکی از راه‌های انتقال ویروس است.

محققان همچنین مقدار زیادی پروتئاز به نام TMPRSS2 را یافتند که به صورت شیمیایی از بحش بالایی اسپایک‌های کروناویروس جدا می‌شود تا به ماده ژنتیکی ویروس اجازه ورود به سلول‌های بینی را دهد.

هنگامی‌که این پروتئاز داخل سلول می‌شود، مواد ژنتیکی ویروس ،سلول را به سمت تولید میلیون‌ها نسخه جدید از خود هدایت می‌کند.

طبق مقاله ای که هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است، پروتئاز TMPRSS2 می‌تواند نسبت به سارس  راحت تر بخش بالایی اسپایک را جدا کند چون یک تفاوت ژنتیکی بین SARS-CoV و SARS-CoV-2وجود دارد که سبب این جدا شدن می‌شود. بخش شناخته شده به عنوان سایت فورین-شکاف نامگذاری شده است.

در نتیجه، SARS-CoV-2می‌تواند 10 بار نسبت به سارس محکم تر به سلول متصل شود تا RNA خود را درون سلول وارد کند، و این توضیحی برای این پرسش است که چرا کووید-19 به این سرعت گسترش می‌یابد.

یک مطالعه کوچک اما بسیار دقیق از نمونه‌های ویروسی از نه نفر بستری شده در بیمارستان – به عنوان بخشی از گروه‌های کووید-19 در آلمان – اهمیت تکثیر در بینی را برای شیوع اولیه ویروس نشان داده است.

به طور متوسط ​​، در طی 5 روز اول شروع علائم، 676000 نسخه از ویروس در هر سواب از دستگاه تنفسی فوقانی وجود داشته است.

سطح ویروس در نمونه گرفته شده شش نفر از نه نفر شرکت کننده،  تا روز دهم غیر قابل کشف در بینی و گلو بود.

نمونه‌ها از روز اول شروع علائم از بیماران گرفته شدند.

در کل مطالعه به جز یکی از این نه نفر، بار ویروسی در سواب‌های دستگاه تنفسی فوقانی به تدریج بعد از روز اول در حال کاهش بود و این نشان می‌دهد که اوج تکثیر ویروسی قبل از شروع بروز علائم بوده است. این امر پیامدهای روشنی در جلوگیری از انتقال ویروس دارد.

در گزارش اولیه مننی و همکارانش، که هنوز مورد بررسی نهایی قرار نگرفته است، از بین رفتن حس بویایی در افرادی که علائم بیماری را داشتند و تست پی سی آر آن‌ها نیز مثبت بود ( 59% )  ،6/6 برابر افرادی بود که علائم بیماری را داشتند اما تست آن‌ها منفی گزارش شد ( 18% )

گیرنده‌های ACE2 و پروتئاز TMPRSS2 در ساختارهای پشتیبان برای سلولهای عصبی در قسمت بالای بینی نیز یافت شده اند، که در ااین بخش سیگنال‌های بویایی به مغز منتقل می‌شوند.

این اولین تحقیق برای ارائه توضیحی بالقوه در مورد این علامت مهم کووید-19 است. با این حال، این مطالعه در انتظار بررسی است.

طبق مطالعه انجام شده، از بین رفتن حس بویایی شایع ترین علامت دستگاه تنفسی فوقانی در تست مثبت کووید-19 است که 59٪ از افراد را تحت تأثیر قرار داده است که این مقدار شایع تر از یک سرفه مداوم  ( 58٪ )  یا صدای خشن  ( 3/32٪ )  گزارش شده است.

جالب اینجاست که داده‌های اولین مطالعه در ووهان چین از توصیف 99 نفر که تست کووید-19 مثبت داشتند، نشان می‌دهد که برخی از علائمی‌که ممکن است انتظار داشته باشید از ویروس تنفسی ببینید، در کووید-19 چندان رایج نیست. به عنوان مثال، تنها 4٪ افراد مبتلا آبریزش بینی را تجربه کردند و 5٪ از مبتلایان گلودرد داشتند.

فاز 2: تکثیر در ریه و سیستم ایمنی هشدار داده می‌شود

مطالعه بار ویروسی در آلمان نشان داد که همانندسازی فعال ویروسی در دستگاه تنفسی فوقانی رخ می‌دهد.

 هفت نفر از نه شرکت کننده در این مطالعه، سرفه را در میان علائم اولیه خود ذکر کردند.

برخلاف کاهش تعداد واحدهای ویروسی در دستگاه تنفسی فوقانی بعد از اولین روز بروز علائم، تعداد ویروس در خلط در بیشتر افراد شرکت کننده، افزایش یافته است.

در دو فرد با برخی از علائم عفونت ریه، ویروس در خلط در روز 10- 11 بعد از شروع بیماری مشاهده شد. همچنین در یک فرد ویروس در خلط تا 28 روز بعد از شروع علائم همچنان مشاهده شد.

در کل شرکت کنندگان، به طور متوسط وجود ​​7 میلیون واحد ویروس در 1 میلی لیتر  ( حدود 35 میلیون واحد در یک قاشق چای خوری )  تایید شد. این میزان در حدود 1000 برابر بیشتر از افرادی است که دارای SARS هستند.

در ریه، گیرنده ACE2 در بالای سلولهای ریه  (  پنوموسیتها  )  قرار دارد.

این سلول‌ها نقش مهمی‌در تولید سورفاکتانت دارند – ترکیبی که کیسه‌های هوا را پوشش می‌دهد  ( آلوئولی ) ، در نتیجه به حفظ انعطاف کافی سطح کیسه‌ها برای باز نگه داشتن آن‌ها، به منظور تبادل اکسیژن و دی اکسید کربن کمک می‌کند.

به محض تشخیص یک پروتئین خارجی، سیستم ایمنی بدن اولین پاسخ ایمنی را پیاده سازی می‌کند. یک بخش از سلول‌های دفاعی ایمنی بدن – لنفوسیت‌ها – تولید اولین آنتی بادی از نوع IgM و سپس آنتی بادی‌های خنثی کننده عامل بیماری در فاز طولانی ( نوع IgG )  را آغاز می‌کند.

  • در مطالعه ای در آلمان، 50٪ از شرکت کنندگان تا روز 7 شروع علائم، آنتی بادی IgM یا IgG داشتند و این دو آنتی بادی در همه آنها تا روز 14 مشاهده شد اما مقدار آنتی بادی سیر بالینی این بیماری را پیش بینی نکرد.
  • þ     80٪ از مبتلایان به کووید-19 به بیماری خفیف یا بدون علامت کروناویروس مبتلا هستند که علائم شایع آن شامل تب، سرفه و از بین رفتن حس بویایی است.

بیشترین پاسخ‌های فیزیولوژیکی در مرحله 1 یا 2 عفونت SARS-CoV-2خواهند داشت.

فاز 3: ذات الریه

تقریباً 8/13% از مبتلایان به کووید-19 به بیماری شدید مبتلا هستند و به دلیل کمبود اکسیژن و تنگی نفس به بستری نیاز دارند. از این افراد، 75٪ شواهد ذات الریه را نشان می‌دهند.

ذات الریه در کووید-19 هنگامی‌رخ می‌دهد که قسمت‌هایی از ریه دچار تخریب و آسیب می‌شود.

کاهش سورفکتانت در آلوئول‌ها در اثر  تخریب ویروسی پنوموسیت‌ها باعث می‌شود که ریه‌ها به درستی عمل نکنند.

به عنوان بخشی از پاسخ ایمنی، گلبولهای سفید مانند نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها به داخل آلوئول‌ها هجوم می‌آورند.

در همین حال، رگ‌های خونی اطراف کیسه‌های هوا در پاسخ به مواد شیمیایی التهابی که سلول‌های سفید خون آزاد می‌کنند، دچار تراوش می‌شوند.

این مایع از خارج به آلوئول‌ها فشار می‌آورد و به علت عدم وجود سورفاکتانت باعث فروپاشی آن‌ها می‌شود.

در نتیجه، تنفس دشوار می‌شود سطحی در ریه که در معرض انتقال اکسیژن قرار دارد کاهش می‌یابد و فرد دچار تنگی نفس می‌شود.

بدن سعی می‌کند با ارتقا پاسخ‌های التهابی و ایمنی، وضعیت خود را بهبود بخشد.

 سازمان بهداشت جهانی در احتیاط در استفاده از گلوکوکورتیکواستروئیدها در این مرحله توصیه می‌کند، زیرا می‌توانند از پاسخ طبیعی بدن برای بهبود جلوگیری کنند.

 به نظر می‌رسد شواهد این موضع را رد می‌کنند، اما یافته‌ها در حال تغییر است.

بیشتر بیماران در این مرحله با تزریق مایعات داخل وریدی و اکسیژن رسانی از طریق ماسک‌های اکسیژن  یا ماسک فشار مثبت خارجی بهبود می‌یابند.

فاز 4: علائم حاد تنفسی، طوفان سیتوکین و نارسایی اندام‌های متعدد

شایع ترین زمان شروع فاز حاد بیماری، 10 روز بعد از شروع علائم است و در تعداد کمی‌از افراد مبتلا به بیماری خفیف یا متوسط ​​به طور ناگهانی می‌تواند اتفاق بیفتد.

در سندرم تنفسی حاد شدید، مرحله التهاب جای خود را به مرحله فیبروز می‌دهد.

لخته‌های فیبرین در آلوئول‌ها تشکیل می‌شوند، و میکروترومبی فیبرین-پلاکت  ( لخته‌های خون کوچک )  رگ‌های خونی کوچک در ریه را که مسئول تبادل گاز با آلوئول‌ها هستند، تحت حمله قرار می‌دهند.

این امید وجود دارد  كه داروهاي ضد انعقاد سكته مغزي بتوانند در اين مرحله كمك كنند.

سیتوکین‌ها واسطه‌های شیمیایی هستند که از سلول‌های سفید خون مانند ماکروفاژها آزاد می‌شوند و می‌توانند سلول‌های آلوده را درگیر کنند.

این سیتوکین‌ها – که دارای نام‌هایی مانند IL1، IL6 و TNFα هستند – وظایفی دارند که شامل گسسته شدن دیواره‌های رگ و ایجاد نفوذپذیری بیشتر می‌باشد.

در شرایط شدید، تولید بیش از حد این سیتوکین‌ها می‌تواند به فروپاشی سیستم قلبی-عروقی منجر شود.

استروژن موجود در سلول‌های موش ماده، انتشار سیتوکین‌ها از ماکروفاژها را سرکوب می‌کند.

 اگرچه مطالعات حیوانی اغلب در یافتن نتایج مهم در انسان ناکام است، اما این نتیجه می‌تواند علت شدت بیشتر بیماری در مردان را توجیه کند.

گیرنده‌های ACE2 نقش مهمی‌را برای فعالیت‌های آنزیم تبدیل آنژیوتانسین 1  ( ACE1 )  بازی می‌کنند.

در پاسخ به عفونت، ACE1 آنژیوتانسین 2 اضافی را از آنژیوتانسین 1 ایجاد می‌کند.

آنژیوتانسین 2 مستقیماً به ریه‌ها آسیب می‌زند، باعث انقباض رگ‌های خونی می‌شود و باعص تراوش مواد از رگ‌های خونی می‌شود. داروهایی که پزشکان به طور معمول در درمان فشار خون بالا  ( مهار کننده‌های ACE و ARB‌ها )  استفاده می‌کنند ممکن است در این مرحله مفید باشند.

نقش مهار کننده‌های ACE2 در درمان کووید-19 یک مسئله پیچیده است.

همانطور که برخی نویسندگان خاطرنشان می‌کنند، از یک سو، استفاده از آنها ممکن است منجر به خطر بیشتر عفونت SARS-CoV-2شود. از طرف دیگر، مهار کننده‌های ACE ممکن است آسیب ریه ای ناشی از عفونت را کاهش دهند.

علاوه بر این، قابل توجه است که “نقش محافظتی ACE2 در دستگاه تنفسی با شواهد متعدد ثابت شده است، در حالی که افزایش خطر عفونتزایی آن هنوز یک فرضیه است.”

به همین دلیل تحقیقات بیشتری برای درک فیزیولوژی این بیماری جدید چالش برانگیز لازم است.

رفرنس انگلیسی

1 دیدگاه. ارسال دیدگاه جدید

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
شما برای ادامه باید با شرایط موافقت کنید

فهرست