Все новости

Уязвимости системы: почему одни болеют COVID-19 тяжелее других?

© Сергей Бобылев/ТАСС
Вирус SARS-CoV-2 известен своей непредсказуемостью. Даже у людей без серьезных проблем со здоровьем он может перерасти в тяжелую форму. Что известно ученым о причинах таких случаев?

COVID-19 с нами уже год, но различия в действии вируса на людей по-прежнему не до конца прояснены. У большинства заболевание протекает в легкой или умеренной форме, у некоторых не наблюдается никаких заметных симптомов, а примерно у каждого десятого болезнь принимает тяжелую и даже опасную для жизни форму.

Среди последних оказываются в основном люди старше 55–60 лет, с ослабленным иммунитетом (из-за перенесенных операций или специфических иммунодефицитных состояний) и хроническими заболеваниями — диабетом, ожирением, хронической почечной недостаточностью, сердечно-сосудистыми и легочными патологиями. 

Эти факторы риска характерны для многих вирусных инфекций. Но у COVID-19 есть и "фирменные" черты, которые могут осложнить течение болезни даже для относительно здоровых людей. А некоторые из нас, в свою очередь, особенно к нему восприимчивы.

Генетика иммунного ответа

С начала пандемии ученые подозревали, что генетические различия могут быть причиной некоторых необъяснимых различий в тяжести заболевания (например, у молодых людей без отягчающих патологий). SARS-CoV-2 — вирус неприятный, но не такой опасный сам по себе, как, скажем, ВИЧ или возбудитель натуральной оспы. По крайней мере, в ряде случаев ему "помогает" наш собственный иммунитет.

Когда патоген попадает в организм, начинают вырабатываться цитокины — сигнальные молекулы, которые предупреждают организм об опасности. Часть из них усиливает защиту наших клеток, чтобы вирус не проник в них, а часть — заставляет клетки-убийцы перейти в боевую готовность. Если цитокинов выделяется слишком мало (или, наоборот, много) либо их соотношение нарушается, защита может сработать плохо.

Известно, что коронавирус проникает в клетки, используя белок АСЕ2, который покрывает поверхность слизистой оболочки легких и некоторых других органов. Как выяснили ученые из Массачусетского университета, цитокины в этом случае могут служить троянским конем, впуская вирус в клетки. Они стимулируют ген, который связан с деятельностью именно этого белка. Это одна из возможных причин, по которой лечение интерферонами (разновидность цитокина) может усиливать течение болезни.

Другая брешь в иммунной защите, которая встречается примерно у 14% пациентов, вызвана, наоборот, недостатком цитокинов. В одном случае это связано с генетической мутацией, которая мешает производить защитные молекулы определенного типа — альфа-интерфероны. В другом — организм сам уничтожает уже произведенные молекулы, и снова из-за генетической поломки, но уже в другом гене.

Группа крови

Одними из первых связь между группами крови и течением COVID-19 обнаружили датчане. Они сравнили медицинские записи около 500 тыс. собственных пациентов с данными 2 млн человек из других стран. Они выяснили, что у людей с группой крови 0 (I) риск заражения немного снижен — в сравнении с остальными. Но связи с течением болезни и риском смерти выявить не удалось.

Эту связь более подробно исследовали уже авторы из Канады. Они сконцентрировались именно на пациентах с тяжелыми формами болезни (в отличие от датчан, которые брали всех). В выборку попали 95 пациентов с указанной группой крови, которые находились в отделениях интенсивной терапии. Авторы принимали во внимание и тяжесть состояния пациента, и время, которое он проводил в отделении.

Оказалось, что пациенты с группами крови А (II) и АВ (IV) с большей вероятностью нуждались в ИВЛ и диализе, а также дольше оставались на интенсивной терапии, чем пациенты с группами крови 0 (I) и В (III). Анализ крови показал, что у пациентов с группами крови А и АВ был повышен уровень веществ, которые образуются при тромбозах, а также нарушениях функции почек и печени.

Эти выводы подтвердили и данные генетиков, которые сравнили геномы 2000 тяжелых случаев коронавирусной инфекции в Испании и Италии с геномами 2300 здоровых людей. Они искали вариации генов, которые встречались бы только у больных. Исследования также подтвердили, что первая группа крови связана с самым низким риском заразиться COVID-19, а вторая группа крови — с самым высоким.

Почему так происходит? С одной стороны, у обладателей "ненулевых" групп крови выше риск тромбозов. А образование тромбов (закупорка сосудов) — одно из самых опасных осложнений COVID-19. С другой — у обладателей групп 0 (I) и В (III) есть преимущество. В исследованиях вируса SARS-CoV-1 (близкого родственника виновника нынешней пандемии) выяснилось, что иммунитет этих людей мешает вирусу связываться с белками ACE2.

Слишком много сахара в крови

Постоянно повышенный уровень глюкозы (гипергликемия) — отличительный признак диабета. Сам по себе диабет отягчает течение COVID-19 за счет общего высокого уровня воспаления в организме. Но недавнее исследование из Испании показало, что гипергликемия при госпитализации — независимо от того, был ли пациент диабетиком, — является ключевой переменной для предсказания смерти и тяжести COVID-19 среди некритических пациентов.

В исследование включили 11 тыс. пациентов, поступивших в больницы страны с марта по май 2020 года. Оказалось, что вероятность смерти от вируса у людей с аномально высоким уровнем глюкозы была более чем в два раза выше, чем у людей с нормальными показателями. Они также чаще нуждались в искусственной вентиляции легких и чаще попадали в отделения интенсивной терапии.

К таким же выводам пришли и китайские ученые, которые изучили истории болезни более 600 жителей города Ухань (в котором изначально и произошла вспышка заболевания). Оказалось, что пациенты с относительно высоким (по сравнению с другими) уровнем глюкозы в крови умирали от вызванных вирусом осложнений в 2,3 раза чаще, чем другие больные.

Одна из возможных причин, на которую указывают авторы, — воздействие глюкозы на тот же белок ACE2. Глюкоза увеличивает уровень ACE2 в клетках иммунной системы — макрофагах и моноцитах. Благодаря этому, вирусу оказывается легче инфицировать их и заставить производить больше цитокинов. Результатом становится тот самый неадекватный воспалительный ответ.

Кстати, есть предположения, что COVID-19 может и сам спровоцировать развитие диабета. В клетках органов, которые регулируют уровень сахара в крови (в частности, поджелудочной железы), особенно много белка ACE2. Поскольку именно они становятся мишенями вируса, нарушается производство инсулина, который нужен для утилизации глюкозы. Возникает клиническая картина, характерная для диабета 1-го типа.

"Слабый" пол

Мужчины могут быть отдельной группой риска — к такому выводу пришли авторы недавнего исследования, охватившего более 3 млн человек. Хотя они не обнаружили существенной разницы между полами в риске заражения, оказалось, что больным мужчинам в три раза чаще требуется интенсивная терапия и госпитализация, у них также выше риск умереть от осложнений.

Одна из возможных причин заключается в том, что мужские клетки, похоже, более восприимчивы к SARS-CoV-2, чем женские. Причина в том же белке ACE2, который гораздо чаще присутствует в организме мужчин. У мужчин также более высокий уровень фермента под названием TMPRSS2, который необходим для активации S-белка на поверхности вируса, с помощью которого тот прикрепляется к клеткам.

Еще одно исследование сравнивало иммунный ответ на SARS-CoV-2 у мужчин и женщин с течением времени. Было обнаружено, что у мужчин чаще развиваются атипичные моноциты, которые обладают сильной провоспалительной активностью и способны вырабатывать цитокины, типичные для разрушительной формы иммунного ответа. У женщин также была выявлена более активная реакция клеток-киллеров, необходимая для эффективного уничтожения вирусов. 

Стоит отметить, что пожилой возраст и более высокий вес (точнее, индекс массы тела) отменяет защитный иммунный эффект у женщин.

Не существует одного фактора, который определяет, потребуется ли госпитализация конкретно вам. В каждом случае играет роль стечение разных обстоятельств. Вирус использует множество уязвимостей организма, и лучше не рисковать лишний раз — даже если кажется, что в группу риска вы точно не попадаете.

Антон Солдатов