Coronavirus în organism Cum ne deturcă celulele
Virusul ne paralizează viața. Cum o faci? Și ce se întâmplă în corpul unei persoane infectate? O călătorie de virus.
Funcționează sub acoperire. Camuflajul este specialitatea sa. Nimeni nu știe unde este și când. Nici măcar celulele pe care le răpește. Tutorii nu o pot detecta și nu pot suna alarma. Chiar dacă a ajuns de mult în interiorul celulei dvs. și se înmulțește acolo. De sute până la o mie de ori. Dar atunci va fi prea târziu. Starea virală. De urgență.
Virusul ne paralizează viața. Cum o faci? Și ce se întâmplă în corpul unei persoane infectate? O călătorie de virus.
Funcționează sub acoperire. Camuflajul este specialitatea sa. Nimeni nu știe unde este și când. Nici măcar celulele pe care le răpește. Tutorii nu o pot detecta și nu pot declanșa alarma. Chiar dacă a ajuns de mult în interiorul celulei dvs. și se înmulțește acolo. De sute până la o mie de ori. Dar până atunci va fi prea târziu. Starea virală. De urgență.
Cu câteva zile înainte încă așteaptă într-o picătură. Un strănut, o singură tuse și zboară prin aer, împreună cu o serie de oameni cu aceeași idee care sunt atomizați în toate direcțiile. Unele dintre ele sunt atinse de soarele primăverii, iar razele UV le distrug. Alții aterizează pe zăvoarele ușii sau pe băncile de grădină. Ei pândesc acolo timp de până la trei zile și au un singur scop: să găsească o gazdă și să-l depășească. Dacă nu reușesc, se destramă. Dacă reușește, oamenii pot muri.
Este o luptă pentru viață și moarte. Evoluția a pregătit virusul pentru aceasta. Acesta își are originea în China, probabil într-un liliac. Un pangolin ar fi putut servi ca gazdă intermediară sau ca alt mamifer. Virologii nu știu exact cum a început să sară de la animal la om și apoi de la om la om. De asemenea, nu știu de ce așa-numitul Sars-CoV-2 este de zece ori mai periculos decât gripa comună. Sau de ce unul din cinci se îmbolnăvește grav de boala pulmonară Covid-19, ajunge la terapie intensivă sau poate chiar moare. Dar ei știu că acest virus este rătăcitor, rău și nemilos.
Piroanele ca armă secretă
Sars-CoV-2 provine din familia coronavirusului. Rudele sale se numesc Sars sau Mers și la 120 nanometri sunt chiar mai mici decât mulți alți viruși. Denumirea Corona este inspirată de vârfurile cu care suprafața sa este așternută și care fac ca particula virusului să arate ca un mic rege. Vârfurile seamănă cu o coroană, dar sunt mult mai mult decât atât; o armă secretă, o cheie pentru acele celule care sunt localizate în principal în nas, gură, plămâni sau în sistemul cardiovascular. Vrea să meargă undeva, trebuie, pentru a nu pieri.
Calea lui este plină de obstacole și concurența este mare. Zeci de mii de viruși diferiți încearcă să pătrundă în oameni sau animale în fiecare zi. Pentru viruși nu sunt altceva decât cetăți gigantice gazdă care trebuie cucerite. Peste piele? Nici o sansa. Este la fel de insurmontabil pentru virusul coroanei ca și un buncăr de beton pentru oameni. Așteptați o mușcătură de sandwich? Este o idee bună doar dacă nu ajunge în stomac. Acolo valoarea pH-ului profund și, prin urmare, acid, își dizolvă capacul protector. Este, de asemenea, expus riscului pe mese sau pe degete, unde există riscul de deces din săpun.
Cea mai sigură cale este cea mai ușoară. În gură, nas sau ochi - acele intrări care sunt deschise. Acest lucru este deosebit de ușor atunci când virusul este transportat direct la destinație cu un deget, de exemplu atunci când o persoană îi atinge buzele. Multe particule de virus lovesc gulerul deja în membranele mucoase. Unii văd cum dinții colegilor lor sunt tăiați de molecule. Cu cât se apropie de celulele din cavitatea bucală sau de pe pereții gâtului, cu atât sunt mai susceptibile de a fi atacate. Este important să ieșiți sau să intrați într-o celulă cât mai repede posibil.
În fața porților celulare, virusul se preface că vine în pace. Este bine camuflat cu vârfurile sale. Ca o proteină care se atasează pe celule pentru a le furniza substanțe sau mesaje. Coronavirusul imită chiar acest proces. Înțepătura sa se potrivește în receptorul celular la fel de perfect ca o cheie care se potrivește într-o gaură de cheie. Celula învelește inocent virusul cu membrana sa celulară și îl înghite practic. Acest proces se numește endocitoză. De obicei, este vital, dar acum este fatal. Cât de fatal va fi arătat mai târziu. Omul nu simte încă nimic din toate acestea.
Trucul este la fel de simplu și vechi ca omenirea însăși. Așa au luat grecii Troia în mitologie. Astăzi, acele programe de calculator sunt numite troieni care intră în sisteme străine precum coronavirusul în celule gazdă. Trebuie să fii foarte atent să nu fii descoperit de gardieni. Zeci dintre ei patrulează celula non-stop pentru a depista intrușii. Virusul se ascunde. Vrea absolut să prevină ca acești câini de pază să trimită substanțe mesager pentru a avertiza celulele vecine și astfel să declanșeze o cascadă de semnale de alarmă. Cu cât gestionează mai mult acest lucru, cu atât mai târziu este inițiat statusul antiviral și întregul corp este pus într-o stare de alarmă. "Atenție, precauție, ceva nu este în regulă aici, fiți pregătiți pentru cel mai rău."
Cu toate acestea, nu este atât de departe. Virusul nu trebuie să lupte nici împotriva fagocitelor, nici a anticorpilor. Poate funcționa în pace. Cu genomul său, o moleculă de ARN, preia controlul asupra controalelor celulare centrale și suprascrie programul de construcție din nucleul celulei. Apoi, sunt chemați muncitori. Procese importante trec la producerea de viruși. Celula mută într-o fabrică secretă de viruși. Particulele noi de virus sunt scuipate rapid una după alta. Dacă cineva privește în jur, vede toate copiile sale.
În doar șase până la opt ore, ei devin un grup de aproximativ 1.000 de începători cu virus. Cu cât devin mai mulți, cu atât se strânge în celulă, aproape claustrofobă. Există un scrum. Primii încep să caute o ieșire și să o găsească acolo unde gunoiul este luat în mod normal. Tu pleci. Pleacă de aici.
Este o chestiune de timp înainte ca capacul să fie expus. Celula gazdă amenință încet să se prăbușească. Sistemele dvs. sunt supraîncărcate și se prăbușesc. Dacă nimic nu funcționează, activează un program de autodistrugere. Pentru a-i proteja pe ceilalți, celula răpită se sinucide. Se descompune în toate părțile sale individuale. Pentru viruși, la început este un lucru bun. În cele din urmă, sunt liberi, în cele din urmă pot face ceea ce fac: să se înghesuie și să se grăbească către una dintre celulele vecine, unde totul începe din nou. Dacă nu ar fi fost toți acești fagocite care le-ar fi blocat brusc drumul, înconjurându-i și atacându-i.
Viruși împotriva fagocitelor
Faza decisivă a început. Virusul este expus, recunoscut și localizat de sistemul imunitar uman. Acum trebuie să se înarmeze împotriva ajutoarelor care se grăbesc de pretutindeni. Celulele scavenger sunt primele care vor să scape de ele și să le scoată afară. Nici virusurile care se află deja într-o gazdă nu sunt ferite de ele. Este un sacrificiu. Cavitatea bucală se transformă într-un câmp de luptă și la fel și gâtul. Totul devine alunecos, lipicios și slab.
Virușii încearcă să se țină undeva, astfel încât să nu fie lăsați de nămol și aruncați într-o batistă. Primele simptome sunt vizibile la 2 până la 20 de zile după infectarea primei celule, cum ar fi curgerea nasului, durerea în gât sau tuse. Boala respiratorie Covid-19 a apărut din virusul Sars-CoV-2. Acum oamenii nu mai simt virusul, ci mai degrabă reacția sistemului imunitar la acesta. Întrebarea: cât de bine funcționează? Cine este mai eficient, apărarea fizică sau virusul?
În majoritatea cazurilor, Sars-CoV-2 nu va avea succes. Atunci poate fi fericit atunci când este suflat de o tuse și poate începe din nou în aer curat, de exemplu pe o masă de grădină sau pe un zăvor de ușă.
Fiecare al cincilea caz este dificil. Virusul continuă să se răspândească. Pe gât spre plămâni. Deși devine din ce în ce mai dificil, trebuie să se grăbească, pentru că brusc este atât de cald peste tot. Apărarea face ca temperatura corpului să crească și mai mult, se precipită fagocite mai bune, așa-numiții mari consumatori, care ucid virusul.
După câteva zile, trebuie să fugă de celulele ucigașe, care se înmulțesc la fel de repede ca și virusurile din fabricile lor de virusuri. Cele mai amenințătoare sunt anticorpii care au recunoscut sistemul de viruși și și-au vizat vârfurile. Dacă sunt neutralizați, virusul este scos din acțiune. Nu există încă adversari atât de periculoși peste tot. Dacă sistemul imunitar este slăbit, virusul are o treabă ușoară. Medicii din Elveția îl luptă apoi cu medicamentul antiviral pentru HIV Kaletra, medicamentul pentru malarie clorochină sau noul medicament antiviral Remdesivir.
Este rar în Elveția și este utilizat în situații de urgență, deoarece nu a fost încă aprobat. Cu toate acestea, ar trebui eliberat în curând în studiile clinice. Medicamentele sunt concepute pentru a împiedica virusul să-și mănânce drumul până acolo unde este cu adevărat periculos: adânc în celulele pulmonare inferioare. Acolo poate provoca un adevărat masacru, infectând alveolele și întregul țesut. Devine periculos.
Lupta pentru plămâni
Sars-CoV-2 nu se poate răspândi în plămâni fără rezistență. Marii mănânci îl atacă. Există, de asemenea, celule T care se opun virusului, plus un întreg cocktail de substanțe mesagere asemănătoare hormonilor. Toate acestea semnalează: alarmă în plămâni. Acum este momentul să lupți cu inamicul. Dacă nu pot proteja plămânii, există riscul colapsului total. Sistemul imunitar este disperat să elimine celulele infectate cu virusul. Adesea nici nu știu pe cine atacă.
Există o uriașă mizerie în plămâni, un infiltrat mare de celule producând între treizeci și patruzeci de enzime diferite. Aceste substanțe mesager trimit o comandă: Atenție! Aparați-vă! Multiplica! Totul este roșu aprins, umflat, dureros. Presiunea se acumulează. Durerea crește pe măsură ce celulele nervoase din apropiere sunt comprimate. Temperatura corpului continuă să crească pe măsură ce nenumărate celule se descompun.
Și asta duce la o stare incontrolabilă în corp. Mai ales că plămânii nu mai sunt capabili să absoarbă corect oxigenul. Sistemul imunitar este complet copleșit. Umflarea apare deoarece alveolele sunt groase și blocate. În plus, aportul de oxigen devine limitat, ceea ce înrăutățește situația. Mucusul care se formează nu se mai poate scurge. Pacientul respira aerul, respirând din ce în ce mai repede.
Cu toate acestea, există un sentiment de mare dificultate în respirație. Există riscul de deces prin sufocare. Medicii trebuie să dea oxigen printr-un tub. Creșteți concentrația sa de la 20 la sută normală la 50 la 70 la sută. Picăturile din plămâni se măresc și lichidul se scurge din inter-plămâni. Tractul respirator devine mai slab. Inflamația se răspândește de la plămâni la întregul corp.
Sunt posibile aritmii cardiace, renunțarea la rinichi, scăderea tensiunii arteriale, insuficiență multiplă a organelor. Totul împreună duce la prăbușirea sistemului imunitar. În cele din urmă, uneori nu este chiar foarte clar din ce moare cineva.
Pacientul este sedat și cu greu observă nimic. Cei care supraviețuiesc nu-și mai pot aminti ce le-a făcut virusul. Nu este încă clar dacă o persoană recuperată va fi imună la virus de acum înainte.
Și virusul, acel mic ruffian? Dacă persoana moare, se face. Cu excepția cazului în care a tușit înainte de a muri și a purtat virusul afară. Apoi caută o nouă gazdă și totul începe din nou.
Virusul are o existență pentru o perioadă scurtă de timp, altfel este întotdeauna pe jumătate mort și niciodată viu.
Experții noștri
Acest text se bazează pe conversații cu cinci persoane:
Cornel Fraefel este profesor de virologie și director al Institutului virologic la Universitatea din Zurich.
Huldrych Günthard este infectiolog la Clinica pentru Boli Infecțioase și Igiena Spitalelor de la Facultatea de Medicină a Universității din Zurich.
Beda Stadler este biolog, profesor emerit și fost director al Institutului de Imunologie de la Universitatea din Berna.
Volker Thiel este cercetător corona și profesor la Institutul de virologie și imunologie de la Universitatea din Berna.
Pietro Vernazza Medic șef la Clinica pentru Boli Infecțioase și Igiena Spitalului din Spitalul Cantonal St. Gallen.