Ludzkość od zarania dziejów żyła z wirusami, dlatego wykształciła na wiele z nich odporność. Z większością pozostałych pozwoliły nam uporać się szczepionki. Dlaczego więc tak trudno nam zwalczyć SARS-CoV-2?
– SARS-CoV-2 to ciekawy wirus – mówi dr n. med. Żanna Pastuszak, neurolog z e-przychodni Telemedika.net. – Po pierwsze jest on bardzo mocno zakaźny, gdyż przenosi się drogą kropelkową. Po drugie najgroźniejszy jest dla osób starszych, mimo tego, że ich układ odpornościowy jest „doświadczony”, powinien więc lepiej radzić sobie z atakiem. Po trzecie wreszcie zainfekowanie wirusem jest niespecyficzne, co oznacza, że bardzo często możemy je przechodzić bezobjawowo lub z niewielkimi objawami.
Okazuje się, że jest on zaskakująco dobry w zakłócaniu działania naszego „oprogramowania” komórkowego. Tego dowiodły badania przeprowadzone przez zespół Banjamina tenOevera z Icahn School of Medicine we Wschodnim Harlemie. Wstępne wnioski wyciągnięte przez badaczy na tyle zainteresowały Departament Obrony USA, że przyznał im 6,3 mln USD dotacji na dalsze testy.
Wirus podmienia program
Typowy wirus, kiedy wniknie do komórki, aby móc się zreplikować, zastępuje swoim RNA mniej niż 1 procent RNA w komórkach przez niego zainfekowanych. Tymczasem SARS-CoV-2 powoduje, że około sześćdziesiąt procent RNA w zainfekowanej komórce ma wirusowe pochodzenie. To jedna z najwyższych wartości, nieco niższą uzyskujemy np. w przypadku zainfekowania wirusem Polio. Mówiąc skrótowo Covid-19 podmienia aż 60
procent programu, według którego działa komórka. Co może powodować?
– Normalnie wirus, dostający się do komórki, uruchamia w niej system alarmowy, którego używa ona do ostrzegania innych komórek o infekcji. Jest to tak zwana wrodzona odpowiedź autoimmunologiczna, w ramach której komórka wysyła dwa rodzaje sygnałów – wyjaśnia Banjamin tenOever. – Jeden z tych sygnałów, przekazywany przez cząsteczki, zwane interferonami, trafia do sąsiednich komórek, aby przygotowały się na obronę przed potencjalnym atakiem wirusa. Drugi z sygnałów, przekazywany przez cząsteczki nazywane cytokinami, kierowany jest do układu krążenia. Odpowiadają na niego białe krwinki, które przybywają na miejsce, aby walczyć z napastnikami.
Wirusy skutecznie zakażające ludzi, najczęściej wyłączają w komórkach oba te systemy ostrzegawcze, w efekcie czego mogą bezkarnie przedostawać się z komórki do komórki. Tymczasem koronawirus działa inaczej.
– Wygląda na to, że SARS-CoV-2 blokuje tylko jeden z sygnałów ostrzegawczych, wysyłanych przez komórkę – tłumaczy tenOever. – Hamuje wydzielanie interferonu, ale nie robi nic z cytokinami. Oznacza to, że wirus omija lokalne mechanizmy obronne, ale pozwala zainfekowanym przez niego komórkom na przywołanie obrony w postaci białych krwinek. One zaś stanowią potężną broń: przybywają w zmasowanym ataku, niszcząc wszystkie komórki, które znajdują się w pobliżu źródła sygnału. Dlatego przeznaczone są do użycia punktowego, na patogeny, które znalazły się na niewielkim obszarze.
Badacz kontynuuje: – Podczas zakażenia koronawirusem białe krwinki są stosowane przez organizm pacjenta zbyt szeroko. Przypomina to nalot dywanowy, a nie uderzenie celowane z chirurgiczną precyzją. W efekcie reakcja taka niszczy płuca zakażonego, za co odpowiada nie sam wirus, a właśnie układ odpornościowy pacjenta.
Ciężkie przypadki zakażenia Covid-19 daje właśnie ta nieadekwatna reakcja immunologiczna. Czasem może ona powodować zakrzepy krwi, dziwne obrzęki u dzieci i burze cytokinowe. Ponieważ wirus namnaża się w tym czasie w sposób niekontrolowany w organizmie, rozciąga na wiele obszarów destrukcyjną reakcję immunologiczną u pacjenta.
Układ traci elastyczność
Skąd bierze się większe narażenie osób starszych na nieadekwatną reakcję organizmu w przypadku zakażenia Covid-19? Żanna Pastuszak, pracownik Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN, prowadząca badania nad bezpieczeństwem i skutecznością Mitoksantronu u chorych na stwardnienie rozsiane, tłumaczy, że: – Wraz z wiekiem nasz układ odpornościowy staje się mniej elastyczny. W efekcie jego odpowiedź na każdy rodzaj ataku ze strony patogenów jest słabsza i następuje wolniej. Ale to nie wszystko. Wraz z wiekiem wzrasta w organizmie koncentracja markerów stanu zapalnego, czyli cytokin, jakby organizm bez przerwy borykał się z atakiem jakiegoś wirusa lub bakterii. To objaw starzenia się. Kiedy taki organizm zostanie zaatakowany przez Covid-19, wirus ma ułatwione zadanie: łatwo ominąć mu linie obrony z jednej strony, a z drugiej, kiedy wezwane zostaną już na pomoc białe krwinki, przywoływane właśnie poprzez wydzielanie przez komórkę cytokin, w mgnieniu oka dochodzi do „burzy cytokinowej”, w której niekontrolowana pętla sprzężenia zwrotnego prowadzi do nagłego wzrostu stanu zapalnego w całym organizmie.
Burza cytokinowa może tłumaczyć także to, dlaczego do niewydolności oddechowej wskutek zakażenia Covid-19 rzadziej dochodzi u osób młodych oraz dzieci. Ich układ odpornościowy jest po prostu słabiej rozwinięty, a więc ich organizmy wytwarzają niższe poziomy cytokin, które powodują stan zapalny.
– Burza cytokinowa to bardzo niebezpieczny stan, gdyż zarówno trudno go przewidzieć, jak i równie kłopotliwe jest jego opanowanie – podsumowuje Pastuszak. – Podczas niego organizm niszczy własne tkanki przy użyciu własnego systemu obronnego, a w efekcie procesu naprawczego dochodzi do ich przerostu kolagenem i zwłóknienia. W rezultacie komórki płuc tracą swoją elastyczność, a przez to także swoje wyjątkowe zdolności. Prowadzi to do szeregu groźnych powikłań, które mogą, jak wiemy, powodować nawet zgon pacjenta.
Wobec ciągłego braku zarówno skutecznej szczepionki na koronawirusa, jak i leku, który byłby w pełni skuteczny w terapii Covid-19, jedynym dostępnym każdemu sposobem walki pozostaje profilaktyka. Warto ją stosować, ponieważ nie mamy do czynienia ze zwykłym przeciwnikiem, a z dość podstępnym wirusem-hackerem, który znacznie mocniej przeprogramowuje komórki organizmów niż wszystkie znane dotąd wirusy.
