C著名剧作家特伦斯·麦克纳利于3月24日去世。是告诉纽约时报由他的丈夫汤克德拉,死亡的原因是“冠状病毒的并发症”。必威体育西汉姆官网Mcnally,81,在他的身体战场上死亡。他是肺癌幸存者。治疗使他留下了COPD,一种由肺部细腻的气体交换组织造成损伤引起的条件。当Mcnally在2019年接受了托尼终身成就奖时,他在呼吸管辅助的舞台上出现,黑暗评论说,奖项来了“不久”。他在感染SARS-COV-2时死亡。但它杀了他是什么?
要理解感染在麦克纳利之死中所起的作用,我们需要从整体上审视这种流行病。衡量大流行的两种常用指标是R0r圈,1和病死率。2前者衡量病毒的传播——一个受感染的人平均有多少新的感染;后者有多少感染者会死于病毒。这两种统计都需要对感染病毒的绝对人数进行准确统计。但由于缺乏准确的检测工具,对这一数字的可靠估计受到了阻碍,3.缺乏训练有素的技术人员来进行测试4当他们最终进行时,反复为同一个人提供不同结果的测试。5
测量R0在美国,防止危机蔓延的难度也同样大。了解病毒的传播需要追踪所有受感染者的社会互动。在流行病开始时,当新病例源于已知病例时,这是可能的,但当出现社区传播时——新病例来自未知来源时,这几乎是不可能的。CFR和R都有0是帮助我们讨论已经出现的流行病的有用参数,但在缺乏检测能力的情况下,这些数字可能是反复无常的。最重要的是,虽然他们传达了疫情的真实影响,但他们没有解释为什么这种病毒如此危险。
要理解这一点,我们必须看看那些受折磨的人的健康。这些数字表明,总体而言,与covid相关的死亡人数偏向老年人。也有例外——一线医务工作者、儿童和健康成人的死亡就证明了这一点——但阅读现有的COVID-19受害者的讣告表明,许多人死亡是因为数十年的慢性病使他们的身体变得虚弱。
西班牙和意大利卫生部的数据进一步支持了这种呼吸道病毒捕食弱者的理论,6、7这表明,这两个国家的大多数死者都有多重共病,这是先前疾病的医学术语。事实上,在两国统计的死亡人数中,只有1.4%发生在没有缺血性心脏病、中风、慢性阻塞性肺病或慢性肾衰竭等危及生命的疾病史的个人身上。在这种情况下,很难将SARS-CoV-2感染解读为死亡原因。死亡的加速器?绝对的。但报告的死亡人数中的慢性健康状况表明,许多患者在病毒到来之前就已经病情严重。
在松一口气之前,让我们花点时间考虑一下数据。如下图所示,转载自《老龄化和多病流行病学》,8近25%的人在35岁之前至少患有一种慢性病。当他们到了60岁的时候,这几乎是50%。当他们达到75岁时,就是75%了。这些疾病会随着年龄的增长而累积,相当大比例的老年人会与多种严重疾病作斗争。
对于患有多种慢性疾病的人来说,无论年龄大小,感染SARS-CoV-2就像把点燃的火柴扔进火药桶。但是这些疾病到底有什么共同之处导致了这个致命的结论呢?
在健康老龄化中,个体在没有慢性病负担的情况下变老。9另一方面,那些接受不健康的老龄化的人逐渐积累慢性病。这些疾病可能是饮食,物质滥用,吸烟,环境污染 - 或者它们可能只是由于遗传学。无论源泉,慢性病症是根据定义,由细胞功能障碍标记。许多常见的伴有患有心脏病,癌症,慢性支气管炎或肺气肿,通常包括危险延长的炎症反应。炎症是免疫系统对伤害或外侵犯的侵袭性防御产生的一种条件,可以通过疾病激活。
非功能性或功能障碍细胞对身体的威胁与病原体一样多。Evolution喜欢保持简单,因此免疫系统做了双重责任。免疫细胞 - 适应性和先天程序损坏的细胞死亡;国旗和去除死细胞;感觉,整合和地址分子遇险信号。在正常情况下,这次活动突然安静下来,器官再生,个人继续与他们的生活继续存在。但在慢性疾病中,细胞生病并不断死亡。
当细胞损伤被发现时,身体会以战术免疫力量作出反应。防御的第一线是监视细胞,当遇到威胁时,它们会释放小的蛋白质和细胞因子。细胞因子激活白细胞,这是免疫反应的下一个阶段。它们还与其他炎症分子协同作用,改变生理机能并渗透血管,这些变化支持更有效的威胁反应。
这种由一种或多种慢性疾病持续数年的非特异性反应,在病原体存在时变得更加致命。外部威胁吸收了粒细胞,这是循环免疫细胞的一个子集。一旦到达,它们就会吐出它们命名的颗粒中的腐蚀性物质。这种有效载荷主要由小蛋白质组成,它们作为一种非特异性的防御机制来对抗病原体——溶菌酶、抗菌肽、超氧化物和酸。粒细胞能有效地阻止感染,但颗粒中的腐蚀性成分会在它们的目标器官中造成广泛的结构损伤。
一方面,血管通透性的增加有助于免疫细胞到达感染部位。另一方面,它可能导致更严重的感染,因为在筛选病原体时,没有办法选择性地允许免疫细胞通过。病原体进入身体的无菌区域,如血液,建立了一个反馈循环,免疫系统的非特异性行动加剧了受影响器官系统的脆弱性。当情况足够可怕时(通过血液中特定化学信号的积累来衡量),大脑可能会启动最后的反应:发烧。
根据意大利卫生部的报告,发烧和肺部呼吸是已故意大利Covid-19患者中最常见的症状。6呼吸困难,考虑到病毒攻击肺部的事实和超过一半的患者有心血管共病的事实,是有道理的。但是为什么发烧?
科学家们还不能完全确定发烧是有益还是有害。核心体温的升高可以帮助身体抵抗感染。10先天免疫系统的功能随着温度的升高而增强,11细菌繁殖受到抑制。12但是,绘制的Freves可能会损害他们自己的主人。
发热反应温度的升高加速了先天免疫系统过度活跃所造成的损害。随着气温升高,广泛的组织损伤加速:细胞膜被破坏,线粒体功能停止,DNA突变,细胞信号在噪音中消失。基底膜是阻止微生物在肠道和血液之间自由通过的结构,已经被多年的慢性炎症侵蚀,进一步渗透。在最极端的情况下,这会导致内毒素血症——一种肠道菌群自由进入身体的情况。这一波病原体很乐意在温暖潮湿的身体里复制,因为身体的免疫系统已经无法阻止这一浪潮,它们完全被淹没了。没有足够的资源来分配;没有足够的健康细胞来作为器官再生的储存库,这些器官中受损细胞比正常细胞多。
当一个病人有与多个器官系统中衰竭的细胞机制进行激烈的炎症斗争的历史时,他们已经接近尾声了。如果再加上病毒感染,就会形成一个反馈回路,细胞间细胞因子的喋喋不休会进一步混淆免疫应答者,从而导致更大的非特异性反应。这种连锁反应的附带损害会让肠道细菌进入体内。最终,试图避免不可避免的事情变得太多了。
底线是,Covid-19的影响将被长期发炎和免疫润滑性吸收的不成比例地吸收。65岁以上的大多数美国公民至少具有一个主要的炎症状况,其高度的风险保证符合预防措施。也许最具体的结论是关于个人和社会决策,这将影响未来流行病的结果。使健康成为优先事项,特别是在最小化基线炎症的背景下,将在多年来一代人服务于我们。我们在之前听到了一切 - 但SARS-COV-2的致命性使其令人痛苦地显而易见。
安娜斯塔西娅·本德伯里在哥伦比亚大学攻读博士学位期间研究了电在细菌通信中的作用。她还研究了传染病、衰老和生殖医学。
Michael Shilo DeLay在哥伦比亚大学攻读博士学位期间研究了细胞信号的纳米尺度力学,此前他在耶鲁大学、俄亥俄州立大学和加州大学旧金山分校从事了近十年的细胞信号研究。他们是创造者神秘的科学一家专门为自然现象提供明确,机械解释的公司。
参考文献
1.基本复制数的复杂性(R . j .0).新发传染病25.1 - 4(2019)。
2.Ejima, K., Omori, R., Cowling, B.J., Aihara, K., & Nishiura, H. The time required to estimate the case fatality ratio of influenza using only the tip of an iceberg: Joint estimation of the virulence and the transmission potential.医学中的计算和数学方法42.,978901(2012)。
3.为什么短期内不会进行广泛的冠状病毒检测?必威体育西汉姆官网《纽约客》(2020).
4.冠状病毒检测不应该这么复必威体育西汉姆官网杂。边缘(2020).
5.假测试结果:随着对屏幕的推动,出现了准确性的问题。Mercurynews.com(2020)。
6.COVID-19监测组。意大利COVID-19死亡患者的特征基于2020年3月20日可用数据的报告。https://www.epicentro.iss.it/必威体育西汉姆官网coronavirus/bollettino/Report-COVID-2019_20_marzo_eng.pdf
7.西班牙卫生部。2019冠状病毒病科技信息(2020年)。https://www.mscbs.gob.es/profesionales/saludPublica/ccayes/alertasActual/nCov-China/documentos/20200326_IT必威体育西汉姆官网Coronavirus.pdf
8.老龄化与多病流行病学。欧洲呼吸杂志44.,1055-1068(2016)。
9.免疫系统与衰老:综述。妇科内分泌学30.16 - 22(2014)。
10.Rantala, S., Vuopio-Varkila, J., Viento, R., Huhtala, H., & Syrjänen。溶血性链球菌血症死亡率的预测因子:一项基于人群的研究杂志的感染58., 266 - 272(2009)。
11.大米、P。et al。在实验性革兰氏阴性细菌性肺炎中,热范围热疗增加中性粒细胞聚集并增强肺损伤。免疫学杂志174., 3676 - 3685(2005)。
12.作者简介:王志强,男,博士,博士生,主要研究方向为细菌性肺炎球菌性脑膜炎。感染和免疫52.,484-487(1986年)。
主导图像:Nyord / Shutterstock