脑炎、脚疹、中风,为什么新冠的怪异症状现在才出现?

这些症状听起来很吓人,但应该是意料之中的。以下是科学家们知道的关于冠状病毒的 “新 “影响。

文 | AMY MCKEEVER (National Geographic)

感染会以多种不同的方式对身体内部造成严重的伤害,而COVID-19似乎差不多都用上了。冠状病毒主要攻击肺部,可引起肺炎甚至呼吸衰竭,每5个病人中就有1个会导致多器官衰竭。

然而,随着这种大流行病在全球范围内继续肆虐,病例报告中出现了更多不寻常的损害,从数百个小血块到年轻人的中风,甚至是神秘的炎症反应,如儿童全身的皮疹,以及被非正式地称为COVID脚趾的红色病变。

虽然这些情况看起来很奇怪,也很可怕,但早在COVID-19问世之前,这些情况就已经在病毒性医学中出现了,而且在一定程度上也是意料之中。每一个人的身体都是独一无二的,所以,一种病症发作在千千万万人身上,都会产生一些怪异的情况。这些病例究竟是怎么回事,又有多常见?以下是我们所知道的–科学界还需要找出治疗这些异常病例的方法。

COVID-19和身体:基础知识

COVID-19开始是一种呼吸道疾病。这种病毒侵入鼻腔、咽喉和肺部的细胞,并开始复制,引起类似流感的症状,可发展为肺炎,甚至在肺部打洞,留下永久性的疤痕。对许多患者来说,这是最糟糕的情况。

但对于其他人来说,免疫系统会莫名其妙地失控,他们的身体会释放出称为细胞因子的蛋白质,帮助招募免疫细胞到感染的部位的警报信标。如果过多的细胞因子渗入血液并充满身体,免疫细胞就会开始杀死他们所遇到的任何东西。这种反应被称为细胞因子风暴,会产生大量的炎症,使血管变弱,导致液体渗入肺部气囊,引发呼吸衰竭。细胞因子风暴会损害肝脏或肾脏,导致多器官衰竭。

可能发生的心脏感染

除了肺部之外,新的冠状病毒似乎在心脏,与五分之一的 COVID-19 患者经历一些心脏损伤,根据中国最近的一项研究,新的冠状病毒似乎肆虐心脏。

心脏泵送全身的血液,为器官提供肺部的氧气。呼吸道病毒,如冠状病毒和流感等呼吸道病毒可以干扰这种供需平衡。如果病毒攻击肺部,肺部在向血液中供氧的效率会降低。感染也会使动脉发炎,导致动脉变窄,向包括心脏在内的器官供血量减少。然后,心脏的反应是更加努力地工作来弥补,这可能会导致心血管的不适。

一个不寻常的、尚未解释的症状–即使在年轻人和健康人中也是如此–是心肌炎,这是一种相对罕见的病症,炎症会使心肌减弱。

新的报告提出了冠状病毒可能直接嵌入心脏的可能性。病毒通过寻找它们最喜欢的门路–称为受体的蛋白质进入细胞。在冠状病毒的情况下,科学家们注意到心脏拥有相同的蛋白质网关的选择,称为ACE-2,SARS-CoV-2 用于攻击肺部。

“没有人通过活体检查令人信服地证明,心肌细胞内确实存在病毒颗粒,”美国西北大学Feinberg医学院心脏病学教授、美国心脏协会前主席Robert Bonow说。他指出,心肌炎的这些迹象也可能是由细胞因子风暴激起身体其他部位的炎症带来的。然而,水痘和艾滋病等病毒已被称为直接感染心肌,研究表明,冠状病毒可以入侵血管内膜。

这种越来越多的证据表明,心脏所起的重要作用,这就提出了COVID-19是否也应该被归为心血管疾病的问题。”这引发了很多关于我们现在如何治疗患者的问题,”Bonow说。”当一个75岁的老人带着胸痛进来时,是心脏病还是COVID?”

神秘的血液凝结

对于很多患者来说,COVID-19引起血栓的原因很多,而且是以不正常的方式出现。

160多年前,一位名叫Rudolf Virchow的德国医生详细介绍了异常血栓发生的三个原因。第一,如果血管的内膜受到损伤,或许是由于感染,会释放出促进凝血的蛋白质。其次,如果血流变得停滞不前,血栓就会形成,有时在医院病床上的人长时间不动,就会出现这种情况。最后,血管可能会出现血小板或其他修复伤口的循环蛋白堵塞的趋势–这通常发生在遗传性疾病中,但也可能由全身性炎症引发。

“我认为我们有证据表明,所有这三种都在COVID中起着作用,”宾夕法尼亚大学医院专门研究凝血障碍的医学副教授亚当-库克说。

细胞因子风暴也可以加剧堵塞动脉,如动脉粥样硬化-背后的脂肪斑块的炎症条件,这就是为什么预先存在的心血管疾病与严重的COVID-19相关的原因。

医生们对COVID-19引起的血液凝固程度感到困惑。4月下旬,《华盛顿邮报》报道,凝血的表现形式非常不正常–包括数百个微凝块在血液中形成,聚集在肺部,并堵塞用于治疗肾脏疾病的透析机。

在宾夕法尼亚大学医院,重症监护室看到的 COVID-19 患者中的血块比他们习惯于在没有这种疾病的 ICU 患者中看到的血块多三倍,Cuker 说。到目前为止,试图解决这个问题已涉及增加血液稀释剂的剂量给予患者与 COVID-19,即使临床试验正在研究这些药物是否实际上减少冠状病毒引起的血栓的风险。

目前还不清楚为什么COVID-19的血栓是如此之小,并由数百个器官填充,Cuker说,但它可能是由于免疫系统的一部分,称为补体途径,其中涉及血液中循环的正常不活跃的蛋白质,这可能是由于。在其他疾病中,这种途径的不适当激活可以表现为小血块。

Cuker正在帮助美国血液学会制定如何治疗COVID相关凝血的指南,他说,科学家们在寻找答案的过程中,正以宽广的视野来寻找答案。”所有这些系统可能都在发挥作用,我们需要了解这一点。”

出乎意料的中风

这种凝血的上升可能解释了为什么没有任何心脏危险因素的年轻COVID-19患者患中风的原因,而中风通常会折磨老年人的大脑。虽然在年轻人中看到中风是令人惊讶的,但考虑到在2002-2003年爆发的SARS(一种相关的冠状病毒)期间也观察到了这种联系,中风也许应该是意料之中的。

“几乎所有 [神经学] 我们现在看到的东西与 COVID-19 是你可能已经预测到的事情会发生,”肯尼斯 – 泰勒,在科罗拉多大学医学院和美国神经病学会的研究员的神经病学系主席肯尼斯 – 泰勒说。

大多数报告的中风与COVID-19已经 “缺血性”,意思是血块塞住了向大脑供血的血管之一。缺血性中风已经很常见了–美国每年有69万例–由于其与动脉粥样硬化等心血管疾病密切相关。如果缺血性中风阻断含氧血液的供应时间过长,就会影响到下游的大脑区域。这就是为什么冠状病毒引起的表现看起来是随机的–比如说话、看东西或走路有困难。一些 COVID-19 的情况下也涉及出血性中风,当削弱的血管破裂和出血到大脑,压缩周围的脑组织时,会发生出血。

Cuker说,目前还不知道COVID-19患者中的脑卒中和凝血可能有多常见,因为大部分的观察结果仅限于重症监护室。这意味着记录中缺少了那些出院后又出现COVID相关血栓的患者,或者是在血栓发生前有轻度感染或没有症状的人。

“这仅仅是少数病例得到了大量的关注,还是这实际上是一个更普遍的问题,上升到了公共卫生问题的层面?” 库克问道。

脑部发炎

报道还将COVID-19与脑炎或脑部发炎的患者以及一种更罕见的综合症—Guillain-Barré,即人体的免疫系统攻击神经的综合症联系在一起。在较轻的情况下,脑炎可以引起类似流感的症状;在较严重的情况下,它可能会带来癫痫发作、瘫痪和混乱。

COVID-19并不是这方面的先驱,因为许多不同的病毒–疱疹、蜱传播的病毒、狂犬病和原始的SARS–可引起脑炎。当其中一种病毒侵入神经系统时,它可以通过直接杀死细胞或邀请免疫系统来做这项工作,就像细胞因子风暴一样,对大脑造成伤害和发炎。对于COVID-19的情况,泰勒说,目前还不知道原因。

有了吉兰-巴雷,免疫系统会攻击贯穿全身的神经和神经节网络。这种疾病往往会在病菌清除了身体后数周内出现,并可能导致四肢无力和刺痛,最终导致瘫痪。虽然这种紊乱只在为数不多的COVID-19病例报告中观察到过,但泰勒认为它的联系不仅仅是巧合。

科学家们并不清楚吉兰-巴雷症的确切机制,但它似乎与所谓的人体获得性免疫系统有关,这种免疫系统通过产生特定的抗体来对抗病原体,从而对病原体做出反应。这些抗体需要数周的时间来发展,通常是保护性的,但它们被认为偶尔也会失控,攻击神经和它们的涂层。

皮肤深层

最近发现的、最令人费解的COVID-19的症状之一是,它似乎在皮肤上引发了一系列的炎症症状,包括皮疹、被称为COVID脚趾的疼痛性红色皮损,以及被称为 “川崎样 “综合征的儿童症状。

“这就像在读一本皮肤病学教科书,因为它真的跨越了全部的范围,”加州大学旧金山分校皮肤科教授Kanade Shinkai说。

病毒可以通过两种方式引起皮疹。它可以传播到全身并直接沉积在皮肤上,这就是水痘的致病原理。另外,病毒可以激活免疫系统,产生非特异性的皮疹,在非特异性的模式下,在皮肤上出现皮疹,这既是对感染的正常反应,也是对细胞因子风暴相关的过度反应。Shinkai说,病毒性皮疹通常发生在其他常见病毒患者中的比例不到2%。

然而,COVID-19相关皮疹存在这么多不同的模式,很难说如果其中任何一个是SARS-CoV-2 特异的,痒的红色疙瘩和水泡是水痘的一个迹象,是水痘的独特标志。这种情况令人费解,以至于一些专家怀疑,在COVID-19患者身上看到的皮疹是否只是巧合。

“有人甚至认为,我们看到的是COVID-19期间的皮疹,但不一定是与COVID-19相关的皮疹。”新凯说。”这是一个很大的谜团,也是一个很大的科学问题,仍然需要回答。”

COVID脚趾也是如此。皮肤科医生看到越来越多的患者抱怨他们的脚趾和手指上出现疼痛的红色或紫色病变,这可能是由这些地方的血管中的微凝块或炎症引起的。但是,虽然一些患有COVID脚趾的患者对病毒的检测呈阳性,但这种症状也存在于病毒本身和反应产生的抗体均为阴性的人身上,Shinkai说。

为了更好地了解这些皮肤表现,Shinkai 说,我们需要更多的研究,全面描述它们。虽然意大利的一项研究确定了20%的患者出现皮疹,但武汉的另一项研究发现,只有0.2%的患者出现了皮疹。Shinkai想知道,这种差异是否揭示了患者的差异,还是研究者对细节的关注度不同。

同样,科学家们也对儿童的疾病被归纳为川崎病样综合征感到困惑。川崎病是一种罕见的病症,会导致全身血管发炎,尤其是日本儿童的血管发炎。虽然病因不明,但其症状包括全身皮疹、肿胀、眼睛充血、腹痛、腹泻等。虽然川崎病通常会自行解决,不会造成长期的后果,但也会引起严重的心脏并发症。

最近,有一连串的报告指出,被诊断为COVID-19的儿童有部分或全部的川崎病症状。波士顿儿童医院重症监护科主任Michael Agus表示,医生们才刚刚开始描述这种联系。

到目前为止,COVID-19医生已经发现了两种形式的川崎病。一种是以病毒性败血症为中心—对感染的严重炎症反应,导致心脏功能减退和低血压。另一种是在感染或接触COVID-19后的几周内出现,并出现上述一些比较典型的川崎病症状,包括心脏动脉形状的变化。

虽然这种情况听起来很可怕,但阿格斯说,这种情况非常罕见。它只在欧洲和北美的儿童群中观察到过,鉴于一些川崎型儿童对该病毒的检测结果为阴性,且没有过去感染过的抗体迹象,因此很难说所有的病例是否都与COVID-19有关。阿格斯说,能否找到答案取决于更全面的患者描述,但也取决于能否更好地获得检测和临床试验。

同时,研究人员说,我们应该保持专注于保持现在的标准做法,以保护自己免受COVID-19的感染,包括在户外戴口罩(编者注明:除非医疗或聚集性场所,戴口罩对新冠的防护没有证据支持,尤其是户外活动时)、一丝不苟地洗手、小心翼翼地保持社交距离。”这将会是答案,”阿格斯说,”无论这是否会变成一种综合征还是四种综合征。”

Inflamed brains, toe rashes, strokes: Why COVID-19’s weirdest symptoms are only emerging now

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