зачем подавляют иммунитет при ковиде
Цитокиновый шторм при коронавирусе
Специалисты реабилитационного центра “Лаборатория Движения” помогут в восстановлении после перенесенной коронавирусной инфекции (COVID-19)
Рассказывает специалист РЦ «Лаборатория движения»
Дата публикации: 29 Октября 2021 года
Дата проверки: 0 года
Содержание статьи
Цитокиновый шторм при коронавирусе – что это?
Цито шторм или гиперцитокнемия при коронавирусе — патологическая циклоидно развивающаяся форма иммунного ответа на воздействие вируса. Патология ковид-19 сопровождается поражением легких и дисфункцией дыхания. На фоне прогрессирующей пневмонии кининовый шторм вызывает тяжелую легочную недостаточность и летальный исход в 50% клинических случаев.
Лечение цитокинового шторма при коронавирусе возможно исключительно в условиях хорошо оснащенной больницы. Состояние сопряжено высоким риском, требует неотложной реанимационной помощи.
Как возникает
Развитию признаков цитокинового шторма при коронавирусе предшествует высокая интенсивность восприятия рецепторов иммунных клеток. Под влиянием чужеродных антигенов вырабатывается повышенное количество цитокинов — медиаторов воспалительного процесса, выполняющих регуляторные функции. Которые в свою очередь продуцируют повышенное образование интерлейкина-6, активацию Т-лимфоцитов и других иммунных клеток и их миграцию.
При увеличении уровня цитокинов происходит возрастание проницаемости и повреждения сосудистых стенок капилляров, нарушение микроциркуляции крови, тромбообразование и закупорка кровеносных сосудов. Это влечет кислородную недостаточность, упадок сил и энергии, последующую гипоксию.
Причина развития цитокинового шторма досконально не выявлена. По мнению медиков, развитие циклонического генерализованного процесса вызывает генетическая предрасположенность, пониженное содержание в сыворотке крови противовоспалительных цитокинов.
Какие признаки цитокинового шторма?
Как распознать симптомы цитокинового шторма при коронавирусе? Основные проявления включают:
Респираторные симптомы постепенно ухудшаются до острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), требующего кислородной терапии. В особо тяжелых случаях пациенту необходимо подключение к аппарату искусственной вентиляции легких (ИВЛ).
На какой день возникает цитокиновый шторм при коронавирусе? Обычно это происходит на 8-14 день со времени появления первых симптомов пневмонии.
Пациентам, перенесшим ковид, необходимо следить за показателями давления и пульса. При обнаружении указанных симптомов необходимо обратиться к кардиологу и пройти обследование.
Диагностика
Диагноз устанавливают на основе КТ легких и лабораторных анализов крови.
ПЦР-анализ на обнаружение возбудителя.
Компьютерная томография показывает области затемнения по типу «матового стекла». Общий анализ крови — характерно снижение уровня лейкоцитов.
Биохимический — увеличение показателей печеночных трансаминаз, креатинина, билирубина, мочевины.
Электрохемилюминесцентный анализ — высокая концентрация цитокинов. Коагулограмма, показатели как Д-димера, частичное тромбопластиновое и протромбиновое время.
Газовый анализ крови, выявление снижения парциального давления кислорода, ацидоза.
Чем раньше диагностирован цитокиновый шторм и начато лечение, тем меньше шансов летального исхода.
Можно ли остановить цитокиновый шторм?
Механизм развития цитокинового шторма можно остановить только в условиях клиники. Происходит образование сильных воспалительных процессов — поражения легких, почек, печени, необратимые патологические изменения тканей.
Прогнозировать и предотвратить развитие гиперцитокинемии нельзя, все зависит от индивидуальных особенностей организма, наличия сопутствующих заболеваний, принимаемых при терапии ковида лекарственных средств. Важно выявление ранних предвестников для эффективности медикаментозного лечения. При появлении тревожных симптомов при Covid-19 необходима срочная госпитализация.
В группе риска чаще оказываются молодые мужчины 24-40 лет.
Иммунолог рассказал, почему COVID-19 считается самым хитрым вирусом: обманывает организм
Как лечиться в первую неделю после заражения
Положим, вы все-таки подцепили коронавирус – или думаете, что подцепили. Можно ли в домашних условиях предпринять какие-то экстренные меры, чтоб переболеть легко – без осложнений, реанимации и ИВЛ? Подстегнуть иммунитет, наделать уколов, напихаться таблетками? Или все бессмысленно, спасения нет?
Мы попросили ответить на эти вопросы нашего соотечественника, который сейчас проживает в Лос-Анджелесе, США, доктора биологических наук Петра Игнатова, профессора, специалиста в области инфекционной иммунологии.
– Петр Евгеньевич, раньше считалось, если человек заболел ОРВИ, надо принимать препараты, повышающие иммунитет. Но в случае коронавируса это правило не работает. Ведь тяжелые осложнения, как объясняют медики, как раз и происходят из-за слишком сильного иммунного ответа организма на инфекцию. Выходит, в начале болезни иммунитет надо, наоборот, подавлять?
– Это не совсем так. Подавлять иммунитет, особенно в начале болезни, дело ненужное и даже очень опасное.
Существует два типа иммунного ответа: клеточный и гуморальный. Если отвечать на ваш вопрос очень упрощенно, то я считаю, что клеточный иммунный ответ при коронавирусной инфекции надо ослаблять, а гуморальный – наоборот, усиливать.
Но в начале инфекционного процесса все иммунные реакции запускают одни и те же клетки врожденного иммунитета. Поэтому на ранних стадиях болезни лучше ничего не подавлять, а активировать процессы, склоняющие иммунитет именно к гуморальному типу. Разделение и их взаимный антагонизм будут развиваться на более поздних этапах болезни.
– Чем отличается клеточный иммунный ответ от гуморального?
– При клеточным типе иммунного ответа с инфекцией воюют лимфоциты, способные обнаруживать и распознавать в организме клетки, пораженные вирусом. Это– киллеры. Они убивают наши зараженные клетки, ликвидируя таким образом, сразу всю «фабрику» по производству вирусов.
Это вроде бы хорошо. Но при ближайшем рассмотрении оказывается не очень нужным. При большинстве респираторных болезней с острым течением инфицированные клетки всё равно погибают при выходе из них вирионов. Все развивается очень быстро, и киллеры, часто, просто не успевают их обнаружить.
Гораздо успешнее при коронавирусной инфекции другая стратегия: заранее подавить способность вируса внедряться в здоровые клетки. Для этого нужно блокировать адгезивные свойства его поверхностного S-белка. Тогда вирус просто не сможет поражать здоровые клетки, и клеткам-киллерам уже не понадобится их убивать.
Наиболее эффективным блокирующим агентом здесь оказываются антитела. Они вырабатываются нашим организмом в процессе гуморального типа иммунного ответа. Это совершенно иной механизм, чем клеточный ответ.
Сейчас, кстати, предлагаются различные технологии по созданию искусственных антител и антителоподобных молекул-ловушек, блокирующих адгезию вируса на клетках. Некоторые лекарственные препараты тоже демонстрируют способность изменять адгезивные свойства вирусного S-белка — низкомолекулярные гепарины, например. Так, что эти направления противовирусной терапии имеют сейчас большую перспективу.
– Но почему надо оказывать предпочтение только одному типу иммунного ответа? Пусть война с вирусом идет в организме на двух фронтах.
Но SARS-CoV2 обманывает наш организм. Он вызывает выработку специальных белков, которые, словно компьютерный вирус, встраиваются и нарушают работу сигнальных путей в наших макрофагах. Это заставляет их усиленно продуцировать про-воспалительные цитокины. Если про-воспалительные цитокины вырабатываются в очень большом количестве, они буквально «сводят с ума» клетки иммунитета, и те начинают быстро разрушать собственный организм. Такой феномен называют «цитокиновым штормом».
Кроме того, что данные цитокины индуцируют массовые воспалительные реакции по всему организму, они активно включают запуск именно клеточного иммунного ответа, малоэффективного для организма в плане защиты. А, это в свою очередь, влечет за собой подавление гуморального иммунитета и снижение продукции антител, нейтрализующих коронавирус.
Коронавирус «научился» провоцировать такой тип ответа, который ему выгоден, поскольку при нем снижается выработка опасных для него противовирусных антител. Таким образом он избегает эффективной атаки со стороны иммунитета. Подобные уловки возбудителей совсем не редкость при инфекционных болезнях и носят название «иммунного отклонения».
– Можно ли помочь организму скорректировать иммунные реакции?
– Да. Как я уже сказал, надо активировать реакции гуморального иммунитета и, наоборот, при необходимости – подавить клеточный.
– У таких препаратов есть побочные явления? Можно принимать их самостоятельно, в домашних условиях, если человек только что заболел? Или это опасно?
– Самому этого делать не следует. Эти вещества небезопасны и имеют массу побочных эффектов. Подавление воспалительных реакций, индуцированных массивным «цитокиновым штормом», проводят обычно в условия стационара, на этапе развития серьезных патологий в легких и других органах.
– А какими препаратами можно активировать гуморальный иммунный ответ?
– Они тоже достаточно известны. Например, холекальциферол (или витамин Д3), который действует в организме наподобие гормона. Рецепторы к нему имеются на многих клетках и особенно на макрофагах. Включение этих рецепторов оказывает на них очень сильное воздействие, заставляя отменять выработку про- воспалительных цитокинов.
Вместо про-воспалительных цитокинов макрофаги начинают синтезировать цитокины анти-воспалительные, что естественным образом подавляет воспаление в организме. Они же запускают и процесс гуморального иммунного ответа. То есть, этот витамин способен выступать в роли некого переключателя, отменяющего «неправильный» и запускающего «правильный» механизм иммунного ответа для данной болезни.
В целях профилактики дефицита витамина Д3 в организме, его ежедневно можно принимать в небольших дозах (1-2 тыс. ед.), но при лечении эти дозы должны быть существенно выше. В течение кратковременного периода это не опасно, но в любом случае лучше проконсультироваться с врачом, поскольку имеются противопоказания.
– Если бы у вас поднялась сейчас температура и держалась сутки, какую дозу витамина Д3 вы бы приняли?
– При подозрении на коронавирусную инфекцию я бы начал принимать витамин Д3 в дозе 10-15 тыс.ед в день, а может и больше. Но принимал бы его в такой дозе только до уменьшения или прекращения симптомов болезни. Потом дозу необходимо снизить до профилактической. Витамин Д3 очень активный продукт и в больших дозах работает как сильное лекарство. Поэтому длительное его использование в очень больших дозах опасно и даже токсично для организма.
– Как еще можно помочь гуморальному иммунитету?
– Вообще-то стимуляторов гуморального иммунитета довольно много, как среди фармацевтических препаратов, так и среди продуктов природного происхождения. Препараты цинка, например, усиливают многие ферментативные процессы в клетках и активируют В-лимфоциты. Это известные стимуляторы гуморального иммунитета и выработки антител. Их применение в различных странах уже продемонстрировало хороший терапевтический эффект при COVID-19. Причем некоторые американские доктора рекомендуют очень большие дозы цинка, но не все люди их легко переносят. При повышенной кислотности цинк может раздражать желудок.
Препараты гаммаглобулинов или их фрагментов тоже хорошо работают. Показано, что введение продуктов такого рода значительно усиливает синтез антител в организме. Даже простое переливание плазмы крови способно стимулировать этот процесс.
– Вы имеете в виду плазму донора с антителами к короновирусу? Или просто обычное переливание плазмы, рутинную процедуру, которую делают, например, после операций, чтоб пациент быстрее восстановился?
– Да, я имею в виду обычное переливание плазмы. Процессы антителообразования могут стимулировать и препараты неспецифических человеческих гамма-глобулинов и даже их фрагментов. А уж гипериммунная плазма или сыворотка, с антителами к коронавирусу считается очень эффективным лекарством при данной болезни.
– Как ученый-микробиолог, что бы вы посоветовали человеку, который с большой вероятностью заразился коронавирусом? Стоит ли экстренно принять какие-то препараты? Вызвать врача? Поехать на КТ легких? Залечь в постель? Или, наоборот, больше двигаться, ходить по квартире? Делать дыхательную гимнастику?
– Я считаю, что двигаться следует как можно меньше. Нужно отлежаться! Вспомните сколько осложнений дает перенесенный «на ногах» грипп. Организм мобилизует все силы для борьбы с вирусом, а различные стрессы, переохлаждения, физические нагрузки и т. п. совершенно точно снижают активность защитных реакций при остром инфекционном процессе.
Если есть возможность, следует обязательно обратиться к врачу и выслушать его рекомендации. Кстати, не забывайте и о «втором мнении», то есть рекомендации других врачей. Любой доктор – это не господь Бог и может ошибаться.
Конечно, лечиться надо как можно раньше и интенсивно. Бездействие или недостаточно эффективное действие не способно нейтрализовать того вреда, какой наносит организму быстро размножающийся возбудитель инфекции. Я уже говорил, что в отсутствии врачебной помощи начал бы как можно раньше принимать витамин Д3 и препараты цинка.
Очень осторожно нужно относиться к приему иммуномодуляторов и интерфероногенов, поскольку большинство из них будут стимулировать нежелательные про-воспалительные реакции и в дальнейшем ухудшат ситуацию.
Доступное средство омепразол может повышать рН в эндосомах клеток и таким образом затруднять репликацию коронавируса. Он же усиливает эффект противовирусных препаратов, ингибиторов протеаз, в частности.
При першении в горле, я бы рекомендовал полоскания теплым раствором (не кипятком!) жженого сахара. В него можно добавлять соль и немного соды. Кстати, жженый сахар (без соли и соды, конечно) полезно просто рассасывать и съедать где-то по 15-20 гр. в день.
В последнее время появляется все больше работ о лечении COVID-19 с помощью ингаляций лекарственных препаратов. При такой доставке непосредственно в бронхи и легкие требуются дозы лекарств на порядок меньшие, чем обычно. Причем действуют они намного эффективнее и в основном только местно. Ингаляции можно делать с помощью обыкновенных нибулайзеров, которые продаются в любой аптеке.
На ранних этапах развития болезни ингаляции даже обыкновенного раствора соды могут быть полезны. А если встает вопрос об ингаляции каких-либо лекарств, то обязательно проконсультируйтесь с лечащим врачом.
Температуру до 38-38,5 градусов лучше вообще не сбивать. Защитные реакции врожденного иммунитета функционируют при таких температурах лучше. Если выше — можно применять парацетамол или ибупрофен. Парацетамол слабее, но считается более безопасным в плане подавления противовирусного ответа.
Можно использовать препараты интерферонов – альфа, бета, лямбда. Но гамма-интерфероны могут спровоцировать нежелательные реакции при коронавирусной инфекции.
Что касается антибиотиков, то их прием на ранних этапах болезни, (в том числе и с целью профилактики) – вопрос довольно дискутабельный. Обычно их начинают применять при затруднении дыхания, когда к патологическим процессам присоединяется вторичная микрофлора. Наиболее эффективным при COVID-19 все-таки признается азитромицин, который не только подавляет микрофлору, но и непосредственно ингибирует репликацию коронавируса. Он же усиливает действие некоторых противовирусных препаратов. Однако и другие антибиотики, применяемые для лечения респираторных инфекций, могут быть эффективны.
Поэтому антибиотик лучше иметь в запасе, но применять только в соответствии с рекомендациями врача, так как можно ошибиться с дозировкой, режимом приема и кроме того, здесь тоже имеются свои противопоказания.
А при серьезном затруднении дыхания не стоит медлить и необходимо срочно требовать госпитализацию.
Так что выбор не маленький, и незачем просто так ходить по квартире. Надо лежать и лечиться!
Иммунный ответ в контексте коронавируса SARS-CoV-2
Сильный иммунитет, слабый иммунитет, риски тяжёлой формы болезни COVID-19.
Люди по всему миру болеют новой коронавирусной инфекцией. Одни переносят легко, другие тяжело, с угрозой для жизни — какие тут факторы важны и какова роль иммунитета? Есть накапливающаяся статистика: все уже запомнили, что риски тяжёлого течения COVID-19 сильно растут с возрастом пациента, значительно выше для мужчин, чем для женщин, выше для людей с астмой, заболеваниями сердца и почек, для тех, кто принимает сартаны (распространённое лекарство для лечения артериальной гипертензии) и т.д. Но эти разрозненные факты не особо помогают понять патогенез, т.е. как развивается болезнь, и выделить важные факторы выздоровления или наоборот, проявления тяжёлой формы COVID-19.
Есть основания полагать, что большинство смертей от коронавируса связаны с чрезмерной и разрушительной реакцией иммунной системы, а не с прямыми повреждениями, которые организму наносит размножающийся вирус.
Как определить риск такой реакции, и что, собственно, происходит с иммунитетом?
Иммунная реакция на вирус отличается у разных людей уже с первых часов заражения, она зависит и от наследственных факторов, факторов среды (например, загрязнённый городской воздух) и от привычек (например, курения или занятий спортом), влияющих на состояние иммунитета слизистых оболочек дыхательных путей. У кого-то быстро вырабатываются интерфероны — первые сигналы для организма о необходимости противовирусной защиты. В идеальной ситуации сигнал интерферонов I типа приводит к тому, что эпителий сам защищается от репликации вируса, и вдобавок иммунные клетки приходят и уничтожают заражённые клетки, которых на первой стадии немного. Если выработка интерферонов происходит с задержкой, вирус успевает размножиться, и для борьбы с ним требуется больше активирующих сигналов иммунитету, воспаление развивается интенсивнее/стремительнее, что приводит к — бóльшему повреждению ткани (эпителия альвеол лёгких).
У вируса Эболы, например, есть белок VP35, ответственный за подавление выработки интерферона, поэтому Эбола сразу переходит на второй тип динамики вирусного иммунного ответа. Из других респираторных вирусов пандемический штамм гриппа 1918 года тоже отличался нехарактерным для большинства сезонных штаммов гриппа эффективным подавлением продукции интерферонов I типа и параллельно повышал, как считается, уровень воспалительных сигналов (цитокинов) в системном кровотоке, что приводило к тяжёлому устойчивому воспалению ткани лёгких.
Параллельно и чуть позже выработки интерферонов, происходит реакция клеток врождённого иммунитета [1], в первую очередь, нейтрофилов и макрофагов. Цели этой фазы иммунного ответа (будем считать второй фазой после интерферонов): заблокировать синтез вирусных белков, распознать вирус, слепить/связать в удобные для транспортировки комки, доставить в лимфоузлы, а также позвать побольше клеток иммунитета в зону «военных действий» — первую локацию инфекции в организме. После этого в ближайших лимфоузлах при распознавании вирусных белков начинается фаза ответа адаптивного иммунитета, специфичного для конкретного вируса. Цели этой, третьей, фазы:
Реакция адаптивного иммунитета точнее и безопаснее, на этой фазе организм стремится уменьшить мощности врождённого иммунитета и быстро ответить с помощью адаптивных иммунных клеток. Если нашлись специфичные к вирусу Т-клетки и В-клетки (способные узнать белковые фрагменты вируса своими Т- и В-клеточными рецепторами), они получают лицензию на работу и размножение, это значит, что в организме формируется клон клеток — множество одинаковых специфичных к вирусу клеток. Из этого множества одинаковых потомков часть клеток скорее всего выживет и сформирует иммунную память, чтобы повторно человек не заразился.
Самая важная часть противовирусного адаптивного иммунного ответа — это специфичные Т-киллеры (CD8+ Т-клетки), которые уничтожают заражённые клетки респираторного/кишечного эпителия. При этом тоже повреждается ткань альвеол, но иначе мы не можем избавиться от вируса, уютно и спокойно размножающегося внутри наших клеток. Т-клеточный иммунный ответ на новые инфекции сильно ослабляется с возрастом, особенно после 60 лет. Специфичную Т-клетку к совершенно новой инфекции сложно подобрать, скорее всего, у пожилого пациента в организме вообще нет таких подходящих клеток: почти все Т-клетки представляют собой клоны иммунной памяти на старые прошедшие инфекции, а тимус (вилочковая железа) уже не производит новые Т-клетки [2].
Что делать иммунитету, если не хватает подходящих Т-клеток?
Важны ли антитела [3], которые производят В-клетки, начиная со второй недели инфекции?
Очень многие эксперты сейчас говорят и пишут, что как только ваш организм начинает вырабатывать нейтрализующие коронавирус антитела, вы точно выздоровеете, это дело времени. Это не совсем так. Кроме того, что можно не успеть обогнать вирус, сейчас всё больше данных говорит о том, что антитела усиливают повреждение лёгких и ускоряют кровоизлияние в них, от которого человек погибает. Например, здесь показано, что титр (концентрация, уровень в плазме крови) IgG-антител скоррелирован с возрастом, тяжёлыми симптомами и лимфопенией (снижением количества клеток адаптивного иммунитета). Это же показывает и модель, в которой макак заражали предыдущим вирусом SARS (высокий титр эффективных нейтрализующих антител IgG к spike-белку оболочки коронавируса коррелировал с сильным повреждением ткани лёгких). Почему так происходит, что от антител ухудшается течение COVID-19, интуитивно же должно же быть наоборот?
Дело в том, что кроме последовательности
врождённый иммунитет → доставка вируса или его обломков в лимфоузел → подбор, поиск и активация адаптивного иммунитета
Как же тогда сработают терапевтические антитела к коронавирусу?
Возможно, при производстве терапевтических антител подойдёт применяющийся сейчас подход с оптимизацией по максимальной прочности связывания антител с вирусом. При этом может возникнуть необходимость поменять изотип гуманизованных антител, например, с IgG1 на IgG4, т.к. IgG4 будут мешать вирусу проникать в клетку, но не будут активировать макрофаги. Возможно, подход к подбору терапевтических антител придётся поменять и это вообще будет антитело не на spike-гликопротен вируса, а на другой антиген. Относительно лечения пациентов с COVID-19 сывороткой, полученной от переболевших этим заболеванием людей, что-то определённое сказать сложно, т.к. подобный препарат будет содержать смесь антител с разными свойствами и функциями, и прогнозировать результат терапии на современном этапе весьма затруднительно. Об этом проще будет говорить по результатам, которые мы увидим в течение следующих двух-трёх месяцев.
Есть ли у SARS-CoV-2 особенные механизмы подавления иммунитета, неправильной активации иммунитета?
За последние недели я видела довольно много противоречивых данных о лимфопении (снижении количества клеток адаптивного иммунитета) у пациентов COVID-19. Пока непонятно, это все клетки ушли на войну в лёгкие/кишечник и поэтому снижена численность в крови? Или иммунные клетки активно погибают? Вопрос остаётся открытым, но и не все исследования подтверждают этот факт. В некоторых когортах не было разницы по общей численности лимфоидных клеток между пациентами с лёгким и тяжёлым протеканием болезни, то есть лимфопения под вопросом.
Кажется, есть возможность для более сложной регуляции работы В-клеток и выработки антител, но это на данный момент не до конца изучено. В геноме SARS-CoV-2 (у первого SARS такого не было) есть участок, комплементарный продукту гена BLNK, который важен для развития В-лимфоцитов. Теоретически, коронавирус может с помощью этой РНК влиять на дифференцировку новых наивных В-клеток и в селекции активированных В-клеток, пока идёт отбор оптимальных антител, тем самым меняя адаптивный иммунный ответ.
Прививка BCG: проще ли протекает COVID-19 у вакцинированных?
Сейчас есть только нечёткие эпидемиологические данные, и понимание молекулярных механизмов появится нескоро. В целом известно, что БЦЖ снижает частоту тяжёлых осложнений не только в случае туберкулёза, а при различных респираторных инфекциях (особенно если вакцинируют в юном возрасте, по-видимому). Этот положительный эффект обусловлен не специфичным адаптивным иммунитетом, а зависит от феномена «тренированного врождённого иммунитета» и работы иммунных клеток, занимающих промежуточное положение между врождённым и адаптивным иммунитетом. Другими словами, выигрыш, заключающийся в уменьшении частоты осложнений, объясняется через «тренированное» состояние иммунных клеток, живущих в респираторном эпителии. Если преимущество вакцинации БЦЖ подтвердится и для нового коронавируса, то это не будет чем-то удивительным.
P.S. Пруфы по каждому предложению, на чём я основываюсь, и ссылки, где почитать дальше — по запросу, спрашивайте. Про терапию рекомендую читать тут: http://spid.center/ru/articles/2678/. Для вдохновения и мысленных споров использовала https://elemental.medium.com/this-is-how-your-immune-system-reacts-to-coronavirus-cbf5271e530e и свою вирусологическо-иммунологическую ленту твиттера, например, https://twitter.com/VirusesImmunity/status/1243997325804142593.
Что почитать про упомянутые механизмы иммунитета
Материал подготовлен по заказу и при участии канала «Рационально о коронавирусе».