Група крові та генетика: Чому молоді теж помирають від COVID-19

 

Спочатку вчені вважали, що вік є панівним фактором, і молоді люди уникають гірших наслідків хвороби, втім, нові дослідження виявили ряд інших особливостей, які впливають на ступінь тяжкості перебігу захворювання. 

Depo.ua наводить адаптований переклад матеріалу LiveScience про ряд факторів, які, ймовірно, можуть пояснити, чому деякі абсолютно здорові 20-річні з COVID-19 переносять хворобу важче за людей "за 70".

Наразі ці фактори включають вік, наявність діабету 1 або 2 типу, хвороби серця та гіпертонію, паління, групу крові, ожиріння та генетичні чинники.

Наприклад, близько 8 з 10 смертей, пов'язаних з КОВІД-19 в США припадають на дорослих у віці 65 років і старше. Те, що ризик смерті від інфекції і ймовірність необхідності госпіталізації або інтенсивної медичної допомоги значно зростає з віком. демонструють і дані низки інших країн: 

Тенденція може бути частково обумовлена ​​тим, що багато людей похилого віку мають хронічні захворювання – від хвороб серця до діабету, які, судячи із наявних даних, можуть погіршувати симптоми КОВІД-19.

До того ж, здатність імунної системи боротися з патогенними мікроорганізмами з віком також знижується, що робить літніх людей більш уразливими до тяжких вірусних інфекцій.

Діабет

Цукровий діабет — група захворювань, що призводять до шкідливого високого рівня цукру в крові — також, ймовірно, пов'язаний з ризиком тяжчого перебігу COVID-19 .

Найбільш поширеною його формою є цукровий діабет 2-го типу, який виникає, коли клітини організму не реагують на гормон інсулін. В результаті, цукор, який в іншому випадку перейшов би з крові в клітини для використання в якості енергії, просто накопичується в крові. (Стан, за якого підшлункова залоза виробляє мало інсуліну, називається цукровим діабетом 1-го типу).

В огляді 13 відповідних досліджень, опублікованому у Journal of Infection, вчені виявили, що у людей, які страждають на цукровий діабет, майже в 3,7 разів вища ймовірність критичного випадку COVID-19 або смерті від цього захворювання в порівнянні з пацієнтами з КОВІД-19 без будь-яких серйозних хронічних хвороб (включаючи діабет, гіпертонію, хвороби серця або дихальних шляхів).

Втім, і на цей час залишається незрозумілим, чи є діабет безпосередньо причиною збільшення тяжкості перебігу COVID-19, або ж прямими винуватцями є супутні діабету захворювання, включно із хворобами нирок та серцево-судинними.

 Фото: Shutterstock

Така картина відповідає тому, що дослідники бачили й при інших інфекційних захворюваннях. Наприклад, грип та пневмонія більш поширені та мають важчий перебіг у літніх людей, які страждають на діабет 2-го типу, йдеться у Diabetes Research and Clinical Practice.

Вивчаючи зв’язок між КОВІД-19 і діабетом, вчені знайшли кілька можливих механізмів, що пояснюють, чому людина, яка страждає на діабет може важче переносити КОВІД-19. Ці механізми включають "хронічне запалення, підвищену активність коагуляції, порушення імунної відповіді й потенційне пряме ураження підшлункової залози SARS-CoV-2".

Встановлені дослідження показали, що прогресування цукрового діабету 2-го типу також пов'язане зі змінами в імунній системі організму і цей зв'язок може грати велику роль у даному питанні.

Станом на сьогодні жодне дослідження не вивчало цього конкретного вірусу та імунної відповіді на нього у хворих на діабет, однак, у дослідженні, опублікованому у 2018 році у Journal of Diabetes Research йдеться, що у пацієнтів з ожирінням або діабетом імунна система знаходиться в незадовільному стані, з порушенням лейкоцитів, званих природними убивчими (NK) клітинами та лейкоцитами В, які допомагають організму боротися з інфекціями.

Окрім того, у цих пацієнтів спостерігається збільшення вироблення запальних молекул під назвою цитокіни. Коли імунна система виділяє занадто багато цитокінів, може виникнути так звана "цитокінова буря" і пошкодити внутрішні органи людини. Деякі дослідження показали, що саме цитокінові бурі можуть стати причиною серйозних ускладнень у людей з КОВІД-19.

Проте в цілому, цукровий діабет пов'язаний з серйозними порушеннями самої системи організму, яка допомагає боротися з інфекційними захворюваннями.

Втім, не всі люди, які страждають на цукровий діабет 2-го типу, схильні до однакового ризику: дослідження, опубліковане 1 травня в журналі  Cell Metabolism , виявило, що люди з діабетом, які підтримують рівень цукру в крові у жорсткому діапазоні, набагато рідше мають важкий перебіг захворювання ніж ті, у кого цукор у крові постійно коливається.

Поки що науковці не впевнені остаточно, чи поширюється підвищений ризик тяжкого перебігу COVID-19 і на пацієнтів, які мають цукровий діабет 1-го типу (T1D). Наразі з цього питання проводиться дослідження, координоване T1D Exchange. Втім, за попередніми даними, коли такий пацієнт інфікується коронавірусом, рівень цукру в його крові має тенденцію підвищуватися до небезпечного рівня, внаслідок чого може статися діабетичний кетоацидоз – накопичення кислоти у крові. Таким чином, будь-яка інфекція може бути небезпечною для людини з цукровим діабетом 1-го типу.

Хвороби серця та гіпертонія

Фото: Shutterstock

За даними Американської кардіологічної асоціації, люди, які страждають захворюваннями серцево-судинної системи часто мають важчі ускладнення від COVID-19. Втім,  навіть люди, які раніше не скаржилися на подібні проблеми, також можуть постраждати від ураження серця вірусною інфекцією.

Наприклад, перша зареєстрована смерть від коронавірусу в США сталася, коли вірус якимось чином пошкодив серцевий м'яз жінки, що в кінцевому підсумку призвело до його розриву. 57-річна пацієнтка до інфікування мала задовільний стан здоров’я, включно із серцево-судинною системою і регулярно займалася фізичними вправами.

Дослідження COVID-19 у пацієнтів в Ухані (Китай) показало, що у більш ніж кожного п'ятого пацієнта внаслідок хвороби було пошкоджене серце. Деякі з них раніше мали супутні серцево-судинні захворювання, деякі – ні.

З цих закономірностей вчені розробили кілька теорій про те, чому КОВІД-19 може нашкодити як раніше ураженому, так і здоровому серцю.

В одному сценарії, атакуючи безпосередньо легені, вірус може виснажити постачання організму киснем до такої міри, що серце змушене працювати дужче, аби перекачувати оксигеновану (насичену киснем) кров через тіло.

Також вірус може безпосередньо атакувати серце, оскільки серцева тканина містить ACE2 – фермент, приєднаний до зовнішньої поверхні клітин у легенях, артеріях, серці, нирках та кишківнику, і який може слугувати своєрідною "точкою входу" для деяких коронавірусів, ймовірно, включно з SARS-CoV-2.

Окрім того, серце може постраждати внаслідок зазначеної вище цитокінової бурі.

Паління

Дослідження понад 1000 пацієнтів в Китаї, опубліковане у New England Journal of Medicine, ілюструє тенденцію до важчого перебігу COVID-19 у тих, хто палить. Так, 12,3% курців, включених в дослідження, були госпіталізовані у відділення інтенсивної терапії, поміщені на апарати ШВЛ або померли, у порівнянні з 4, 7% людей, що не курять.

Дим від цигарок може зробити організм вразливим до коронавірусу кількома способами. У початковому стані курці можуть бути уразливі для зараження вірусними інфекціями, оскільки вплив диму з часом послаблює імунну систему, пошкоджує тканини дихальних шляхів і викликає хронічне запалення. Куріння також пов'язане з безліччю захворювань, таких як емфізема та атеросклероз, які можуть погіршити симптоми КОВІД-19.

У ще не рецензованому дослідженні, опублікованому у базі даних BioRxiv було запропоновано більш спекулятивне пояснення того, чому КОВІД-19 сильніше б’є по курцях. Так, ранні інтерпретації даних дозволяють припустити, що вплив диму збільшує кількість зазначених вище ферментів ACE2 у легенях.

Багато з них з'являються на так званих келихоподібних кліткових клітинах, які виділяють слизоподібну рідину для захисту дихальних тканин від патогенів, сміття та токсинів. Загальновідомо, що чим довше людина палить, тим кількіснішими стають ці клітини у її організмі, але вчені не знають, чи подальше збільшення рецепторів АСЕ2 безпосередньо призводить до важчих симптомів COVID-19. До того, невідомо, чи високий рівень АСЕ2 відносно унікальний для курців, чи загалом поширений серед людей із хронічними легеневими хворобами.

Ожиріння

Кілька попередніх досліджень показали зв'язок між ожирінням і важким перебігом КОВІД-19. Одне з досліджень, в якому була проаналізована група пацієнтів Нью-Йорка молодше 60 років з КОВІД-19, показало, що в осіб, які страждають на ожиріння, ймовірність госпіталізації у два рази вища, а ймовірність госпіталізації у критичному стані у 1, 8 разів вища ніж в осіб із нормальною вагою.

Фото: Shutterstock

Аналогічним чином, ще одне попереднє дослідження, яке ще не пройшло рецензування, показало, що двома найбільшими факторами ризику госпіталізації при коронавірусі є вік і ожиріння. У цьому дослідженні, опублікованому в medRxiv, розглядалися дані про тисячі пацієнтів з КОВІД-19 в Нью-Йорку, але дослідження, проведені в інших країнах виявили аналогічні результати, про що йдеться у публікації The New York Times.

Так, попереднє дослідження, проведене в Шеньчжені, Китай, показало, що у пацієнтів з ожирінням і COVID-19 ймовірність розвитку важкої пневмонії більш ніж у два рази вища у порівнянні з пацієнтами з нормальною вагою, йдеться у The Lancet Infectious Diseases.

При цьому ризик розвитку важкої пневмонії у пацієнтів з надмірною вагою, але ще не ожирінням, був на 86% вищим, ніж у людей з "нормальною" вагою, повідомили автори. Інше дослідження, опубліковане у журналі "Ожиріння", показало, що майже половина зі 124 пацієнтів з КОВІД-19, що надійшли до відділення інтенсивної терапії в Ліллі, Франція, страждали ожирінням.

Чому ожиріння пов'язане зі збільшенням кількості госпіталізацій і більш важким перебігом КОВІД-19 залишається незрозумілим, втім, у дослідників є кілька припущень.

По-перше, ожиріння загалом розглядається як фактор ризику важких перебігів інфекційних захворювань. Наприклад, ті, хто страждає ожирінням, більш тривало і тяжко хворіли під час епідемії свинячого грипу, пишуть автори. Пацієнти, які страждають на ожиріння, також можуть мати знижену місткість легенів або вищий рівень запалення в організмі, що своєю чергою може викликати шкідливі імунні реакції та привести до важкого стану пацієнта.

Група крові

За даними кількох досліджень можна припустити, що більшу чи меншу вразливість людини до SARS-CoV-2 може впливати її група крові. При цьому вчені не знайшли зв'язку між групою крові та ступенем тяжкості захворювання.

Так, науковці виявили, що люди з другою та четвертою групами крові мають вищий ризик захворіти у порівнянні з іншими типами. При цьому люди з першою групою крові мають нижчий ризик зараження інфекцією у порівнянні з іншими. Джерела: 1 та 2.

Чому група крові може підвищити або зменшити ризик людини підчепити SARS-CoV-2, нині невідомо. Група крові людини вказує, які саме антигени покривають поверхні їх клітин крові; ці антигени виробляють певні антитіла, які допомагають боротися зі збудником, і саме в їх особливостях може критися причина "вибірковості" вірусу.

Генетичні фактори

Погіршити симптоми COVID-19 можуть чимало супутніх хвороб, але чому загалом здорові люди іноді  мають важку форму КОВІД-19 або ж навіть помирають від вірусу? Вчені підозрюють, що  певні генетичні фактори можуть робити деяких людей особливо сприйнятливими до захворювання, і нині вчені намагаються з’ясувати, де саме у нашому генетичному коді заховані ці вразливості.

За одним із сценаріїв, гени, які інструктують клітини будувати рецептори ACE2, можуть різнитися від людини до людини, тим самим впливаючи на перебіг хвороби. Крім того, різниця може полягати у генах, які допомагають згуртувати імунну систему проти інвазивних патогенів.

Наприклад, дослідження, опубліковане 17 квітня в Journal of Virology свідчить про те, що специфічні комбінації генів лейкоцитарного антигену людини (HLA) , які тренують імунні клітини до розпізнавання мікробів, можуть захищати від SARS-CoV-2, а інші комбінації залишають організм відкритими для нападу. HLA являють собою лише один гвинтик в нашій імунній системі, тому їх відносний вплив на інфекцію COVID-19 залишається незрозумілим. Крім того, поки що для досліджень у цьому напрямку використовувались лише комп'ютерні моделі для імітації активності HLA проти коронавірусу; для того, щоб визначити реальну  роль HLA у даному випадку, знадобляться клінічні та генетичні дані пацієнтів із COVID-19.