Группа крови и генетика: Почему молодые тоже умирают от COVID-19

 

Сначала ученые считали, что возраст является господствующим фактором, и молодые люди избегают худших последствий болезни, впрочем, новые исследования выявили ряд других особенностей, которые влияют на степень тяжести течения заболевания.

Depo.ua приводит адаптированный перевод материала LiveScience о ряде факторов, которые, вероятно, могут объяснить, почему некоторые абсолютно здоровые 20-летние с COVID-19 переносят болезнь тяжелее тех, кому "за 70".

Сейчас эти факторы включают возраст, наличие диабета 1 или 2 типа, болезни сердца и гипертонию, курение, группу крови, ожирение и генетические факторы.

Например, около 8 из 10 смертей, связанных с КОВИД-19 в США, приходятся на взрослых в возрасте 65 лет и старше. То, что риск смерти от инфекции и вероятность необходимости госпитализации или интенсивной медицинской помощи значительно растет с возрастом, демонстрируют и данные ряда других стран:

Тенденция может быть частично обусловлена тем, что многие люди пожилого возраста имеют хронические заболевания – от болезней сердца до диабета, которые, судя по имеющимся данным, могут ухудшать симптомы КОВИД-19.

К тому же, способность иммунной системы бороться с патогенными микроорганизмами с возрастом также снижается, что делает пожилых людей более уязвимыми к тяжелым вирусным инфекциям.

Диабет

Сахарный диабет — группа заболеваний, приводящих к вредному высокому уровню сахара в крови — также, вероятно, связан с риском более тяжелого течения COVID-19 .

Наиболее распространенной его формой является сахарный диабет 2-го типа, который возникает, когда клетки организма не реагируют на гормон инсулин. В результате, сахар, который в ином случае перешел бы из крови в клетки для использования в качестве энергии, просто накапливается в крови. (Состояние, при котором поджелудочная железа производит мало инсулина, называется сахарным диабетом 1-го типа).

В обзоре 13 исследований, опубликованном в Journal of Infection, ученые обнаружили, что у людей, которые страдают сахарным диабетом, почти в 3,7 раза выше вероятность критического случая COVID-19 или смерти от этого заболевания в сравнении с пациентами с КОВИД-19 без каких-либо серьезных хронических болезней (включая диабет, гипертонию, болезни сердца или дыхательных путей).

Впрочем, пока остается неясным, является ли диабет непосредственно причиной увеличения тяжести течения COVID-19, или же прямыми виновниками являются сопутствующие заболевания, включительно с болезнями почек и сердечно-сосудистыми.

Фото: Shutterstock

Такая картина соответствует тому, что исследователи видели и при других инфекционных заболеваниях. Например, грипп и пневмония более распространены и имеют более тяжелое течение у пожилых людей, страдающих диабетом 2-го типа, говорится в Diabetes Research and Clinical Practice.

Изучая связь между КОВИД-19 и диабетом, ученые нашли несколько возможных механизмов, объясняющих, почему человек, страдающий диабетом, может тяжелее переносить КОВИД-19. Эти механизмы включают в себя хроническое воспаление, повышенную активность коагуляции, нарушения иммунного ответа и потенциальное прямое поражение поджелудочной железы SARS-CoV-2".

Установленные исследования показали, что прогрессирование сахарного диабета 2-го типа также связано с изменениями в иммунной системе организма, и эта связь может играть большую роль в данном вопросе.

По состоянию на сегодня ни одно исследование не изучало этот конкретный вирус и иммунный ответ на него у больных диабетом, однако, в исследовании, опубликованном в 2018 году в Journal of Diabetes Research говорится, что у пациентов с ожирением или диабетом иммунная система находится в неудовлетворительном состоянии, с нарушением лейкоцитов, природными убийственными (NK) клетками и лейкоцитами В, которые помогают организму бороться с инфекциями.

Кроме того, у этих пациентов наблюдается увеличение выработки воспалительных молекул под названием цитокины. Когда иммунная система выделяет слишком много цитокинов, может возникнуть так называемая "цитокиновая буря" и повредить внутренние органы человека. Некоторые исследования показали, что именно цитокиновые бури могут стать причиной серьезных осложнений у людей с КОВИД-19.

Однако в целом сахарный диабет связан с серьезными нарушениями самой системы организма, которая помогает бороться с инфекционными заболеваниями.

Впрочем, не все люди, которые страдают сахарным диабетом 2-го типа, склонны к одинаковому риску: исследование, опубликованное 1 мая в журнале Cell Metabolism , показало, что люди с диабетом, поддерживающие уровень сахара в крови в жестком диапазоне, гораздо реже имеют тяжелое течение заболевания, чем те, у кого сахар в крови постоянно колеблется.

Пока что ученые не уверены окончательно, распространяется ли повышенный риск тяжелого течения COVID-19 и на пациентов, которые имеют сахарный диабет 1-го типа (T1D). Сейчас по этому вопросу проводится исследование, координированное T1D Exchange. Впрочем, по предварительным данным, когда такой пациент инфицируется коронавирусом, уровень сахара в его крови имеет тенденцию повышаться до опасного уровня, в результате чего может произойти диабетический кетоацидоз – накопление кислоты в крови. Таким образом, любая инфекция может быть опасной для человека с сахарным диабетом 1-го типа.

Болезни сердца и гипертония

Фото: Shutterstock

По данным Американской кардиологической ассоциации, люди, которые страдают заболеваниями сердечно-сосудистой системы, часто имеют более тяжелые осложнения от COVID-19. Впрочем, даже люди, которые раньше не жаловались на подобные проблемы, также могут пострадать от поражения сердца вирусной инфекцией.

Например, первая зарегистрированная смерть от коронавируса в США произошла, когда вирус каким-то образом повредил сердечную мышцу женщины, что в конечном итоге привело к ее разрыву. 57-летняя пациентка до инфицирования имела удовлетворительное состояние здоровья, включая сердечно-сосудистую систему, и регулярно занималась физическими упражнениями.

Исследования COVID-19 у пациентов в Ухане (Китай) показали, что у более чем каждого пятого пациента вследствие болезни было повреждено сердце. Некоторые из них ранее имели сопутствующие сердечно-сосудистые заболевания, некоторые – нет.

Исходя из этих закономерностей ученые разработали несколько теорий о том, почему КОВИД-19 может навредить как ранее пораженному, так и здоровому сердцу.

В одном сценарии, атакуя непосредственно легкие, вирус может истощить снабжение организма кислородом до такой степени, что сердце вынуждено работать больше, чтобы перекачивать оксигенированную (насыщенную кислородом) кровь через тело.

Также вирус может напрямую атаковать сердце, так как сердечная ткань содержит ACE2 – фермент, присоединенный к внешней поверхности клеток в легких, артериях, сердце, почках и кишечнике, и который может служить своеобразной "точкой входа" для некоторых коронавирусов, вероятно, включая SARS-CoV-2.

Кроме того, сердце может пострадать вследствие указанной выше цитокиновой бури.

Курение

Исследование более 1000 пациентов в Китае, опубликованное в New England Journal of Medicine, иллюстрирует тенденцию к более тяжелому течению COVID-19 у тех, кто курит. Так, 12,3% курильщиков, включенных в исследование, были госпитализированы в отделение интенсивной терапии, помещены на аппараты ИВЛ или умерли, по сравнению с 4, 7% людей, которые не курят.

Дым от сигарет может сделать организм уязвимым к коронавирусу несколькими способами. В начальном состоянии курильщики могут быть уязвимы для заражения вирусными инфекциями, поскольку влияние дыма со временем ослабляет иммунную систему, повреждает ткани дыхательных путей и вызывает хроническое воспаление. Курение также связано со множеством заболеваний, таких как эмфизема и атеросклероз, которые могут ухудшить симптомы КОВИД-19.

В не рецензируемом исследовании, опубликованном в базе данных BioRxiv, было предложено более спекулятивное объяснение того, почему КОВИД-19 сильнее бьет по курильщикам. Так, ранние интерпретации данных позволяют предположить, что влияние дыма увеличивает количество указанных выше ферментов ACE2 в легких.

Многие из них появляются на так называемых бокаловидных клеточных клетках, которые выделяют слизеподобную жидкость для защиты дыхательных тканей от патогенов, мусора и токсинов. Общеизвестно, что чем дольше человек курит, тем более количественными становятся эти клетки в его организме, но ученые не знают, дальнейшее ли увеличение рецепторов АСЕ2 непосредственно приводит к более тяжелым симптомам COVID-19. К тому же неизвестно, высокий ли уровень АСЕ2 относительно уникален для курящих, или вообще распространен среди людей с хроническими легочными болезнями.

Ожирение

Несколько предыдущих исследований показали связь между ожирением и тяжелым течением КОВИД-19. Одно из исследований, в котором была проанализирована группа пациентов Нью-Йорка моложе 60 лет с КОВИД-19, показало, что у лиц, страдающих ожирением, вероятность госпитализации в два раза выше, а вероятность госпитализации в критическом состоянии в 1, 8 раз выше, чем у лиц с нормальным весом.

Фото: Shutterstock

Аналогичным образом, еще одно предварительное исследование, которое еще не прошло рецензирование, показало, что двумя крупнейшими факторами риска госпитализации при коронавирусе являются возраст и ожирение. В этом исследовании, опубликованном в medRxiv, рассматривались данные о тысячах пациентов с КОВИД-19 в Нью-Йорке, но исследования, проведенные в других странах, обнаружили аналогичные результаты, о чем говорится в публикации The New York Times.

Так, предварительное исследование, проведенное в Шэньчжэне, Китай, показало, что у пациентов с ожирением и COVID-19 вероятность развития тяжелой пневмонии более чем в два раза выше по сравнению с пациентами с нормальным весом, говорится в The Lancet Infectious Diseases.

При этом риск развития тяжелой пневмонии у пациентов с избыточным весом, но не ожирением, был на 86% выше, чем у людей с "нормальным" весом, сообщили авторы. Другое исследование, опубликованное в журнале "Ожирение", показало, что почти половина из 124 пациентов с КОВИД-19, поступивших в отделение интенсивной терапии в Лилле, Франция, страдали ожирением.

Почему ожирение связано с увеличением количества госпитализаций и более тяжелым течением КОВИД-19 остается непонятным, впрочем, у исследователей есть несколько предположений.

Во-первых, ожирение в целом рассматривается как фактор риска тяжелых течений инфекционных заболеваний. Например, те, кто страдает ожирением, более длительно и тяжело болели во время эпидемии свиного гриппа, пишут авторы. Пациенты, которые страдают ожирением, также могут иметь пониженный объем легких или высший уровень воспаления в организме, что в свою очередь может вызвать вредные иммунные реакции и привести к тяжелому состоянию пациента.

Группа крови

По данным нескольких исследований можно предположить, что на большую или меньшую уязвимость человека к SARS-CoV-2 может влиять его группа крови. При этом ученые не нашли связи между группой крови и степенью тяжести заболевания.

Так, ученые обнаружили, что люди со второй и четвертой группами крови имеют более высокий риск заболеть в сравнении с другими типами. При этом люди с первой группой крови имеют более низкий риск заражения инфекцией в сравнении с другими. Источники: 1 и 2.

Почему группа крови может повысить или уменьшить риск человека подцепить SARS-CoV-2, в настоящее время не известно. Группа крови человека указывает, какие именно антигены покрывают поверхности их клеток крови; эти антигены вырабатывают определенные антитела, которые помогают бороться с возбудителем, и именно в их особенностях может крыться причина "избирательности" вируса.

Генетические факторы

Ухудшить симптомы COVID-19 могут немало сопутствующих болезней, но почему в целом здоровые люди иногда имеют тяжелую форму КОВИД-19 или даже умирают от вируса? Ученые подозревают, что некоторые генетические факторы могут сделать некоторых людей особенно восприимчивыми к заболеванию, и сейчас ученые пытаются выяснить, где именно в нашем генетическом коде спрятаны эти уязвимости.

По одному из сценариев, гены, которые инструктируют клетки относительно построения рецепторов ACE2, могут разниться от человека к человеку, тем самым влияя на течение болезни. Кроме того, разница может заключаться в генах, которые помогают сплотить иммунную систему против инвазивных патогенов.

Например, исследование, опубликованное 17 апреля в Journal of Virology свидетельствует о том, что специфические комбинации генов лейкоцитарного антигена человека (HLA), которые тренируют иммунные клетки к распознаванию микробов, могут защищать от SARS-CoV-2, а другие комбинации оставляют организм открытым для нападения. HLA представляют собой лишь один винтик в нашей иммунной системе, поэтому их относительное влияние на инфекцию COVID-19 остается непонятным. Кроме того, пока что для исследований в этом направлении использовались только компьютерные модели для имитации активности HLA против коронавирус; для того, чтобы определить реальную роль HLA в данном случае, понадобятся клинические и генетические данные пациентов с COVID-19.