Non solo polmonite: il nuovo coronavirus può danneggiare gravemente più organi e tessuti

La storia continua e siamo ancora sulla strada per esplorare il nuovo coronavirus. Ci impegniamo molto per comprendere e risolvere i problemi e ne incontriamo costantemente di nuovi.

Compilato da | Sorella Xian

Alla fine del 2019, una terribile polmonite di origine sconosciuta si diffuse rapidamente a Wuhan, in Cina. A quel tempo, i letti degli ospedali erano sempre più pieni di pazienti che necessitavano di ventilatori polmonari. Inizialmente gli esperti pensavano che si trattasse di una semplice malattia polmonare.

Mesi dopo, quando la prima ondata della pandemia di coronavirus colpì la costa orientale degli Stati Uniti, i medici si aspettavano che i pazienti avrebbero manifestato principalmente problemi respiratori e che i casi gravi richiedessero l'uso di ventilatori.

Tuttavia, Haytham Kaafarani della Harvard Medical School, chirurgo traumatologico e medico di terapia intensiva presso il Massachusetts General Hospital, e i suoi colleghi hanno notato un aumento inaspettato di pazienti affetti da COVID-19 che manifestavano complicazioni intestinali, tra cui nausea, perdita di appetito e persino gravi ostruzioni intestinali, che spesso richiedevano la consultazione di un chirurgo gastrointestinale.

Ad oggi, più di 100 milioni di persone in tutto il mondo sono state contagiate dal nuovo coronavirus e il numero è in continuo aumento. Tra questi, il numero dei decessi dovuti a danni polmonari ha superato i 3 milioni. Tuttavia, l'elevato numero di persone infette dimostra che il virus danneggia ben più del solo apparato respiratorio. Può anche causare sintomi sistemici come mal di testa e diarrea. Oggi possiamo essere certi di una cosa: l'infezione da COVID-19 presenta sintomi extrapolmonari e il nuovo coronavirus provoca danni estesi anche oltre i polmoni, cosa che non sapevamo più di un anno fa. Nell'ultimo anno e mezzo, i ricercatori di tutto il mondo hanno scoperto una varietà di sintomi nel sangue, nel cuore, nei reni, nell'intestino, nel cervello e in molte altre parti del corpo delle persone infette. Alcuni studi hanno dimostrato che circa un terzo delle persone infette dal nuovo coronavirus manifesterà sintomi extrapolmonari e, tra i pazienti gravemente malati, questa percentuale può superare i due terzi.

Oltre a svelare il modo in cui il coronavirus danneggia l'organismo, le valutazioni dei pazienti, le autopsie e gli esperimenti su cellule e tessuti umani forniscono indizi sui meccanismi attraverso i quali possono insorgere queste complicazioni. L'analisi del sequenziamento delle singole cellule ha mostrato che i recettori ACE2 e TMPRSS2, ampiamente presenti sulla superficie cellulare, aiutano il nuovo coronavirus a entrare nelle cellule umane. Utilizzando la tecnologia PCR, si è scoperto che il nuovo RNA del coronavirus è presente in più tessuti, il che indica che il virus potrebbe aver infettato cellule al di fuori dell'apparato respiratorio, sebbene le prove dirette di tale infezione siano ancora incomplete. Un'altra possibile causa di complicazioni sistemiche è una risposta immunitaria incontrollata e la coagulazione causata da infezioni. (Figura 1)

Figura 1. L'impatto del nuovo coronavirus sugli organi e sui tessuti di tutto il corpo. (Clicca per ingrandire)

Crisi di coagulazione

I coaguli di sangue, grandi e piccoli, sono una delle complicazioni più comuni del COVID-19. All'inizio dell'epidemia, le segnalazioni di pazienti ricoverati in terapia intensiva in paesi come Cina, Francia e Italia hanno evidenziato ostruzioni nei grandi vasi sanguigni dei polmoni e delle gambe. Alcuni studi suggeriscono che circa la metà dei pazienti gravemente malati alla fine sviluppa coaguli di sangue. Studi successivi hanno scoperto che molti pazienti affetti da COVID-19 sviluppavano anche coaguli di sangue nelle piccole arterie e nei capillari dei polmoni, nonché nei vasi sanguigni di altri organi come cuore, reni, cervello e fegato. Inoltre, i ricercatori hanno riscontrato livelli elevati di D-dimero, un frammento proteico che indica la presenza di coaguli di sangue, nei pazienti affetti da COVID-19 grave.

Attualmente la causa della trombosi non è chiara. Hanny Al-Samkari, ematologo presso il Massachusetts General Hospital e professore associato presso la Harvard Medical School, ha osservato che, utilizzando campioni di pazienti, i ricercatori hanno trovato alcuni indizi secondo cui il nuovo coronavirus potrebbe infettare direttamente le cellule endoteliali vascolari e le piastrine (entrambe componenti della coagulazione del sangue) attraverso il recettore ACE2 sulla superficie cellulare. Tuttavia, il processo di coagulazione può essere causato anche da una risposta immunitaria disadattiva e incontrollata. In breve, la trombosi non è un evento singolo.

Inoltre, una delle principali caratteristiche dell'infezione da COVID-19 è il danno al sistema vascolare, causato dall'azione virale diretta o dall'infiammazione. La disfunzione vascolare che ne consegue (detta endoteliopatia) può causare coagulazione. Studi condotti su vari organi colpiti dal nuovo coronavirus hanno inoltre rivelato che le lesioni endoteliali sono la principale manifestazione della malattia da nuovo coronavirus. Ad esempio, il cuore degli individui infetti mostra segni cardinali di vasculite e di danno e disfunzione delle cellule endoteliali.

Poiché sempre più pazienti affetti da COVID-19 soffrono di problemi di coagulazione, i ricercatori stanno avviando sperimentazioni cliniche per valutare l'efficacia degli anticoagulanti come trattamento. Una collaborazione internazionale ha avviato tre sperimentazioni di questo tipo: REMAP-CAP, ACTIV-4 e ATTACC. Tuttavia, i risultati ottenuti finora hanno colto tutti di sorpresa. Si tende a pensare che sanguinamento e coagulazione siano complementari e che siano una cosa sola, ma non è così. I risultati provvisori della sperimentazione (inclusi i dati di oltre 1.000 pazienti provenienti da 300 ospedali in tutto il mondo, che non sono ancora stati sottoposti a revisione paritaria) mostrano che gli anticoagulanti possono aumentare la probabilità di emorragie massive nei pazienti affetti da COVID-19 grave, con conseguenti esiti peggiori; ma allo stesso tempo può ridurre le complicazioni nei pazienti moderatamente malati (ricoverati in ospedale ma non ricoverati in terapia intensiva). Ciò suggerisce che, almeno nei casi più lievi di COVID-19, prevenire la formazione di coaguli di sangue può aiutare a prevenire problemi più seri, ma esiste una soglia oltre la quale, quando i vasi sanguigni di un paziente sono già danneggiati e pieni di coaguli, l'uso di anticoagulanti avrà maggiori probabilità di causare emorragie e di essere pericoloso per la vita. Naturalmente, l'osservazione che gli anticoagulanti possono impedire il peggioramento dei casi lievi di COVID-19 suggerisce anche, in una certa misura, che un modo importante in cui il nuovo coronavirus provoca la malattia potrebbe essere correlato alla coagulazione.

Danni renali

Il legame tra COVID-19 e funzionalità renale è stato oggetto di attenzione all'inizio della pandemia. Mentre le unità di terapia intensiva di tutto il mondo iniziavano a esaurire lo spazio, presto iniziarono a diffondersi notizie provenienti da ogni parte del mondo che mostravano che i pazienti affetti da malattie renali croniche e coloro che necessitavano di dialisi o trapianti di rene erano a più alto rischio di peggioramento e morte a causa del coronavirus.

I medici hanno inoltre scoperto che l'insufficienza renale acuta è una complicazione importante nei pazienti con COVID-19 grave, anche in quelli senza una storia di malattia renale. Alcuni primi studi osservazionali hanno riportato che fino a due terzi dei pazienti COVID-19 ricoverati in ospedale hanno sviluppato complicazioni renali, la maggior parte dei quali presentava sintomi da lievi a moderati (livelli eccessivi di proteine ​​nel sangue o nelle urine indicano danni renali). Tuttavia, alcuni pazienti presentano gravi danni renali e devono sottoporsi alla dialisi; in altri, la probabilità di morte aumenta.

Attualmente gli scienziati stanno ancora studiando il meccanismo con cui il nuovo coronavirus colpisce i reni. Il referto dell'autopsia ha evidenziato segni di coagulazione, infiammazione e RNA virale nei tubuli renali del paziente (una struttura del rene che rimuove dall'organismo i liquidi in eccesso, i sali e altri rifiuti). Altri studi hanno rilevato la proteina spike del coronavirus nelle urine dei pazienti, il che indica che il virus potrebbe infettare direttamente le cellule del tratto urinario. Naturalmente, le prove sono ancora preliminari e la professoressa Annette Bruchfeld, nefrologa presso l'Università di Linköping e il Karolinska Institute in Svezia, ritiene che gli effetti diretti e indiretti del virus agiranno insieme a fattori di suscettibilità come la genetica.

Non è ancora chiaro se le complicazioni renali associate al COVID-19 si trasformeranno in patologie croniche. Anche se queste complicazioni possono portare alla morte, ciò non significa che se sopravvivi diventerai sicuramente un paziente sottoposto a dialisi cronica. Non sappiamo ancora quali saranno gli effetti a lungo termine del danno renale concomitante.

Complicazioni gastrointestinali

Nei primi mesi della pandemia, i medici hanno notato i primi segnali che il COVID-19 avrebbe potuto danneggiare l'intestino. Una prima meta-analisi (un metodo di ricerca che analizza sistematicamente e quantitativamente i risultati di ricerche precedenti) di dati relativi a oltre 4.000 pazienti (per lo più provenienti dalla Cina) ha rilevato che l'incidenza complessiva di sintomi gastrointestinali, tra cui perdita di appetito, diarrea e nausea, era di circa il 17% e che i problemi gastrointestinali sembravano essere più comuni nei pazienti con COVID-19 grave.

Kaafarani e i colleghi del Massachusetts General Hospital sono stati i primi a notare un aumento del numero di pazienti affetti da COVID-19 che manifestavano queste complicazioni la scorsa primavera. Hanno immediatamente avviato uno studio per valutare se questa tendenza fosse una manifestazione unica del COVID-19 o una risposta comune a una malattia grave. A tal fine, hanno selezionato pazienti affetti da COVID-19 ricoverati in terapia intensiva a marzo e maggio 2020 e pazienti ricoverati in ospedale per sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS, un tipo di insufficienza respiratoria scoperta prima dell'epidemia) e hanno confrontato il tasso di problemi intestinali tra i due. Sono stati registrati sintomi quali blocco intestinale e ostruzione intestinale, nonché problemi di motilità intestinale. I risultati dello studio sono stati scioccanti: l'incidenza delle complicazioni gastrointestinali nei pazienti con COVID-19 grave è stata del 74%, quasi il doppio rispetto a quella dei pazienti con ARDS che non erano stati infettati dal nuovo coronavirus (37%). Tali risultati hanno portato i ricercatori a credere sempre di più che potrebbero esserci delle ragioni specifiche che causano complicazioni gastrointestinali nei pazienti affetti da COVID-19.

In che modo il nuovo coronavirus colpisce l'intestino? Questa resta una questione aperta. Ma alcune prove suggeriscono che la causa potrebbe essere in parte un effetto diretto del virus. Ad esempio, alcuni studi hanno dimostrato che i livelli del recettore ACE2 sono spesso elevati nelle cellule gastrointestinali dei pazienti affetti da COVID-19. Inoltre, gli scienziati hanno trovato l'RNA del coronavirus nelle feci e nei campioni di tessuto gastrointestinale dei pazienti.

Resta da confermare se il nuovo coronavirus si replica nel tratto gastrointestinale. Ma vale la pena ricordare che gli scienziati hanno rilevato l'RNA messaggero (la sequenza genetica che guida la costruzione delle proteine) del nuovo coronavirus nell'intestino dei pazienti affetti da nuovo coronavirus, il che sembra dimostrare che il nuovo coronavirus si è effettivamente replicato nell'intestino.

Secondo Kaafarani, gli esami preliminari del tessuto gastrointestinale dei pazienti affetti da COVID-19 hanno mostrato anche alcuni segni di coagulazione, in particolare nei piccoli vasi sanguigni che corrono sotto l'intestino, che potrebbero impedire il flusso sanguigno nelle arterie intestinali. Attualmente, sia la coagulazione che gli effetti virali diretti possono spiegare l'impatto del COVID-19 sul tratto gastrointestinale. Credo che nei prossimi anni i ricercatori scopriranno la vera causa e il vero effetto dietro tutto questo.

Malattia multiorgano

Gli studi hanno dimostrato che il nuovo coronavirus ha effetti anche su altre parti del corpo. Ad esempio, nel cuore, il nuovo coronavirus è associato a danni e insufficienza cardiaca; nel cervello può causare problemi come ictus, epilessia e disturbi sensoriali. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che anche organi come gli occhi, le orecchie e il pancreas dei pazienti affetti da COVID-19 erano danneggiati.

Come nel caso dei problemi al sistema vascolare, ai reni e al tratto gastrointestinale, non è ancora chiaro se questi sintomi derivino dall'infezione diretta da coronavirus o da effetti indiretti come infiammazione o coagulazione. In sintesi, ad oggi, ci sono prove limitate che la maggior parte degli organi del corpo, ad eccezione dei polmoni, siano direttamente infettati dal nuovo coronavirus, quindi la maggior parte dei danni che si verificano nei pazienti affetti da nuovo coronavirus è probabilmente il risultato dell'infezione piuttosto che l'effetto del virus stesso.

Con il proseguire della ricerca, ulteriori scoperte aiuteranno a orientare i trattamenti per i vari sintomi del COVID-19, sia nella fase acuta dell'infezione sia nella poco compresa infezione a lungo termine. Alcune di queste scoperte hanno portato a nuovi trattamenti, come gli anticoagulanti menzionati sopra, e le linee guida degli esperti sono state riviste di conseguenza.

Restano tuttavia molte domande senza risposta, in particolare riguardo agli effetti a lungo termine del COVID-19. Ciò che è così frustrante è che non sappiamo ancora abbastanza per aiutare i pazienti a lungo termine: c’è ancora così tanto che non sappiamo.

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https://www.the-scientist.com/infographics/infographic-the-havoc-sars-cov-2-wreaks-on-the-body-69111