F Gentile et al., 2022, описывает предполагаемую роль оси «легкие-мозг» в патогенезе COVID-19. [591]
Белок S1 SARS-CoV-2 имеет в 1020 раз большее сродство к рецептору ACE2, чем в других коронавирусах. Эта особенность могла приводить к прикреплению вириона к стенкам мозговых капилляров после гематогенной диссеминации с последующим нарушением гематоэнцефалического барьера и проникновением вируса в ткань мозга [753, 754]. Когда вирус попадает в церебральную микроциркуляцию, он может создать состояние гиперкоагуляции, которое может замедлить поток мозгового кровообращения, обеспечивая большее взаимодействие между вирусом и рецепторами ACE2. [755]
Глиальные клетки, как и нейроны, экспрессируют рецепторы ACE2; следовательно, присоединение вируса к рецептору может способствовать его нейротропизму, что, в свою очередь, может инициировать цикл репликации с повреждением нервных клеток [753,754]. SARS-CoV-2 также может вызывать повреждение эндотелия в нервной системе из-за прямого инфицирования, активации иммунной системы и тромбовоспалительной реакции, что приводит к микроваскулярным и макроваскулярным тромботическим событиям [756, 757].
Молекулярная мимикрия рецепторов NMDA может способствовать нейропсихиатрическим симптомам в тяжелых случаях COVID-19. (V Vasilevska et al., 2021)
Микроглиоз ствола мозга представлял собой единственное невропатологическое явление у пациентов с COVID-19 легкой/средней степени тяжести и у тех, кто не имел неврологических симптомов, что подтверждает его связь с инфекцией SARS-CoV-2. Кроме того, в некоторых исследованиях сообщалось об обнаружении вируса в эндотелиальных клетках областей инфаркта. [Bulfamante, G, 2021; Kirschenbaum, D, 2021; Meinhardt, J, 2021; Poloni T.E, 2021] J Matschke et al.,2020, обнаружили, что продолжительность заболевания обратно пропорциональна вирусной нагрузке ЦНС. Вирус, по-видимому, нацелен на избирательные нейроанатомические структуры, такие как ретикулярная формация, ядра блуждающего нерва, солитарный тракт/ядро и вентральный дыхательный столб, которые необходимы для нейронного контроля дыхания и других нейровегетативных функций [Cutsforth-Gregory J.K, 2017]. Дисфункция этих цепей может нарушать бодрствование, вегетативные функции и спонтанное дыхание, о чем обычно сообщают пациенты с COVID-19. Кроме того, пространственные паттерны вирусной нейроинвазии указывают на нейрональный транспорт как на главный вход в центральную нервную систему. Обонятельный, тройничный, языкоглоточный и блуждающий нервы иннервируют все дыхательные пути, где в острую фазу заболевания отмечается высокая вирусная нагрузка. Вирус может проникать в окончания периферических нервов и, таким образом, перемещаться по аксональному пути ретроградно. [591] Кроме того, вирус также был локализован в каротидном теле [Lambermont B, 2021], что указывает на локальную дисфункцию системы восприятия кислорода и представляет собой потенциальный путь проникновения через языкоглоточный нерв.
Результаты одного обзора подтвердили отсутствие изменений структурной визуализации обонятельной системы у пациентов с COVID-19, что согласуется с результатами недавних гистопатологических оценок. [423] Нарушения обоняния, такие как аносмия и гипосмия, могут быть связаны с повреждением обонятельного эпителия с преимущественным поражением ненейрональных клеток. Однако, могут поражаться и нервные клетки, что ухудшает состояние потери обоняния. [501] Обнаружение SARS-CoV-2 в спинномозговой жидкости с помощью ПЦР или оценка интратекального синтеза антител редко встречается у пациентов с нарушением обонятельной/вкусовой функции. [426] Имеются исследования, описывающие пациентов с SARS-CoV-2 в спинномозговой жидкости. У этих пациентов наиболее частым симптомом была лихорадка (55%), за которой следовали головная боль (41%), кашель (32%) и рвота/тошнота (32%). Большинство включенных случаев имели энцефалит (57%), 8 из которых были подтверждены на МРТ. Вторым наиболее частым проявлением был менингит. Анализ спинномозговой жидкости в большинстве случаев выявил несоответствие уровня белка и нормального уровня глюкозы. [470]
SARS-CoV-2 может напрямую достигать передней поясной извилины и базальных отделов переднего мозга [749,750]. Вовлечение ствола мозга также может произойти после контакта с коронавирусами человека через носовую полость [751, 752].
Есть некоторые аргументы в пользу того, что измененные пути синтеза дофамина могут быть связаны с патофизиологией COVID-19. [87]
Желудочно-кишечный тракт
Интересно, что инфекция SARS-CoV-2 в кишечнике с опасными для жизни случаями относительно ниже, чем в легких, хотя ACE2 хозяина (hACE2) в значительной степени сверхэкспрессирован в энтероцитах тонкого кишечника по сравнению с легкими. [614] Это можно объяснить взаимодействием обильного человеческого дефенсина 5 (HD5) (амфифильный антимикробный пептид из 32 остатков, секретируемый клетками Панета) с hACE2, обладающим достаточно сильным сродством (39,3 нМ), который блокирует связывание белка S1 с hACE2 [625]. В желудочно-кишечном тракте при гистологическом окрашивании повреждений слизистого эпителия пищевода, желудка, двенадцатиперстной и прямой кишки не выявлено. Присутствует случайная инфильтрация лимфоцитов в плоский эпителий пищевода и инфильтрация плазматических клеток и лимфоцитов в собственную пластинку желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки. [639]
Что касается сродства белка S к рецепторам ангиотензинпревращающего фермента, то SARS-CoV-2 также использует рецепторы трансмембранной протеазы серина 2, которые также обнаружены в эпителиальных клетках тонкого кишечника [348]. Изменения в ACE2 могут быть вызваны новым коронавирусом, который может вызывать воспаление кишечника и диарею. Изменение микробиоты кишечника может быть вызвано микробами и цитокинами, которые могут вызывать воспаление и высвобождать кишечные цитокины. [336] Новая коронавирусная инфекция может вызывать дисбактериоз кишечника. Ангиотензин II-превращающий фермент, присутствующий в кишечнике, вызывает пищеварительные симптомы, сходные с гастроэнтероколитом у пациентов с COVID-19 [350].
У пациентов с COVID-19 дыхательная недостаточность может вызвать повреждение печени, поскольку спровоцированная аноксия может, в конечном итоге, ухудшить функцию печени, развивая гипоксический гепатит [351]. Лабораторные результаты показали, что количество повышенных цитокинов было заметно выше у лиц с печеночной недостаточностью, чем у лиц без печеночной недостаточности, что указывает на то, что сильный воспалительный ответ и цитокиновый шторм также способствуют дисфункции печени [352]. Тем не менее, следует с осторожностью рассматривать возникающие дополнительные аспекты, такие как использование гепатотоксических средств (антибиотики, противовирусные препараты, стероиды) для терапевтического лечения инфицированных пациентов, которые, исходя из своего воздействия, могут вызывать поражение печени.
Почки
Zou X et al. [99] сообщили, что сердце, подвздошная кишка, пищевод, мочевой пузырь (ACE2-положительные клетки в уротелии мочевого пузыря 2,4%) и почки (ACE2-положительные клетки в проксимальном извитом канальце 4%) могут подвергаться высокому риску вирусной инвазии. Это может объяснить острое повреждение почек, которое встречается у 0,129% пациентов с COVID-19. Кроме того, острое поражение почек у пациентов с COVID-19 может быть объяснено сепсисом или септическим шоком, ведущим к цитокиновому шторму или иммуноопосредованному повреждению почек [100, 101]. В частности, у пациентов с хронической почечной недостаточностью и COVID-19 высокая смертность (6090%) [101].