Kaj se dogaja v našem telesu med okužbo z novim koronavirusom?

Zadnje tedne so postale pri opisu našega odziva na epidemijo bolezni covid-19 vse bolj priljubljene vojaške prispodobe. Virus nekateri opisujejo kot tujo sovražno vojsko, ki vdira na ozemlje naše domovine, zato moramo, da bi vsiljivca porazili ali vsaj izrinili iz države, za bojevanje angažirati vse razpoložljive sile.

Čeprav se zdi, da vojaške prispodobe niso najbolj primerne za opisovanje dogajanja v družbi med spopadanjem z nalezljivo boleznijo, so povsem ustrezne za opis procesov v telesu, ko se začnejo imunske celice boriti proti mikroskopskim vsiljivcem. Imunski sistem, ki nas brani pred nevarnimi virusi in bakterijami, deluje namreč po zelo podobnih načelih, kot so značilna za moderne armade.

Pehota in posebne enote imunskega odziva

Človeški imunski sistem je zapleten sistem celic in organov, ki telesu omogoča, da učinkovito odkriva in uničuje najrazličnejše tujke, ki neprestano prodirajo v telo. Ključno vlogo v obrambnem sistemu imajo dobro izurjene celice, ki znajo prepoznati in uničiti vsiljivce, hkrati pa je zelo pomembno, da po pomoti ne začnejo napadati lastnih celic telesa.

V armadi celic imunskega sistema delujeta dve veliki skupini vojakov. Prvo sestavljajo celice prirojene odpornosti, ki jih lahko primerjamo s preprosto opremljeno pehoto, v drugi pa so dobro izurjeni pripadniki specialnih enot, ki jim pravimo pridobljena odpornost.

Vojaki prve skupine sovražnika napadejo takoj, ko ga zaznajo. Ker so opremljeni le s preprostim orožjem, so žrtve med njimi velike. Vendar njihov glavni namen ni dokončno uničiti sovražnika, ampak upočasniti njegovo napredovanje in zbrati o njem čim več informacij.

Ti podatki namreč pripadnikom specialnih enot imunskega sistema omogočijo, da izdelajo strategijo usmerjene in zato dosti bolj učinkovite obrambe. Prav ta skrbno izbrana taktika posebnih enot v večini primerov na koncu povsem porazi napadalce.

Novi koronavirus je pretkan sovražnik

Ko novi koronavirus okuži celico človeškega telesa, se začne v njej razmnoževati. (Več v sestavku: Kako koronavirus okuži človeško celico?) Običajno imunski sistem takšno početje virusa hitro zazna in pošlje na mesto vdora svoje vojake, da okuženo celico uničijo. Vojaki prirojene imunosti, ki jim pravimo nevtrofilci in makrofagi, so učinkoviti predvsem za bojevanje proti bakterijskim okužbam, pred virusi pa nas v zgodnjih fazah boja ščitijo zlasti čete, sestavljene iz naravnih celic ubijalk.

Novi koronavirus je v nasprotju z drugimi virusi še posebej pretkan, saj zna naš imunski sistem deloma preslepiti. Med svojim pomnoževanjem izloča molekule, ki vplivajo na signalne poti, po katerih si vojska imunskega sistema medsebojno izmenjuje informacije o sovražnikovem napadu.

Pri virusu gripe zbolimo oziroma razvijemo simptome bolezni, ki so znak, da je naš imunski sistem zaznal virus in ga začel uničevati, že dan ali dva po okužbi. Pri novem koronavirusu pa traja v povprečju kar pet dni, preden se pokažejo prvi znaki okužbe. Pri nekaterih okuženih se simptomi sploh nikoli ne pojavijo.

Za širjenje virusa je to zgodnje obdobje, ko obrambna vojska imunskega sistema še ni aktivna, zelo ugodno. Virus se namreč v okuženih celicah v miru množi, okužuje nove celice telesa in se širi s človeka na človeka.

Ko pehota pokliče okrepitve

Pri večini ljudi, ki imajo normalno delujočo vojsko celic prirojene odpornosti – te smo v naši vojaški prispodobi poimenovali pehota – se okužba sčasoma zaustavi, saj celice imunskega sistema virus obvladajo. Pri tem, da se bolezen ne razvije v hujšo obliko, je ključno, da pehota imunskega sistema zadrži okužbo pod nadzorom do takrat, ko na bojišče pridejo tudi posebne vojaške enote imunskega sistema, ki jim pravimo pridobljena imunost.

Bistvo specialnih enot oziroma pridobljene imunosti je, da zna prepoznati posebne prstne odtise sovražnikov ali antigene in le proti njim uporabiti močno orožje. Za vsak mikroorganizem je namreč značilno, da ima zaradi specifičnih molekul na svoji površini značilen prstni odtis, ki mu pravimo antigen.

Posebne enote imunskega sistema v kakem tednu ali dveh po soočenju z novim vsiljivcem razvijejo posebno orožje, ki zna zaznati in uničiti prav točno določenega sovražnika. Vendar za razvoj takšnega orožja potrebujejo nekaj časa. Najprej, da zaznajo sovražnika, nato pa še, da si izdelajo orožje v dovolj veliki količini. (Več v sestavku: Kako deluje imunski sistem?)

Specialno orožje se začne nato v obliki protiteles sproščati v izvencelično tekočino in potovati proti sovražnikom, kjer se protitelesa vežejo na njihove antigene in jih tako označijo. Na ta način vsiljivcem onemogočijo vstopanje v celice telesa ali jih naredijo za tarče celic ubijalk.

Zakaj se okužba razvije v pljučnico?

Pri manjšem deležu ljudi pehoti imunskega sistema žal ne uspe zajeziti okužbe do prihoda specialnih enot. Virus se pri njih že tako namnoži, da celice, ki ga gostijo, ne morejo več normalno delovati, zato začnejo zaradi preobremenjenosti odmirati. Ko celica propade, se v medcelični prostor sprosti veliko najrazličnejših molekul, ki imunskemu sistemu prav tako sporočajo, da mora posredovati. Dela pri takšnem pospravljanju za umrlimi celicami imajo imunske celice seveda veliko, če je okužba obsežna.

Če imunske celice, ki pridejo na mesto intervencije, same ne morejo dokončati dela, pokličejo okrepitve. Tako na mesto okužbe prispe še več vojakov, a težava pri tem je, da to zbiranje obrambne vojske vpliva tudi na druge celice v telesu. Pride do otekanja in v primeru bakterijskih okužb do gnojenja. Če se takšno spreminjanje razmer dogaja na prstu roke, nam oteklina ne bo povzročala večjih težav. V primeru, ko pride do otekline v pljučih, pa je dogajanje lahko bistveno bolj nevarno, saj oteži dihanje.

Pljuča si lahko predstavljamo kot spužvasto gobo, ki jo uporabljamo za brisanje šolske table. Če je goba suha, je zelo prožna, ko pa jo namočimo v vodo, postane težka in toga. Enako se zgodi s pljuči, v katerih se začne zaradi vnetja nabirati tekočina. Mišice prsnega koša se morajo v tem primeru vse močneje truditi, da pljuča sploh napolnijo z zrakom, za kar potrebujejo vse več energije in kisika, kar vodi v začaran krog. Pacient začne čutiti, da ne more več dobro dihati, začne mu zmanjkovati zraka.

Na rentgenski sliki pljuč se nabiranje tekočine oziroma otekanje zazna v obliki motnih lis, kar je znak, da se je pri pacientu razvila pljučnica. Ko se pljučnica razširi, je dihanje lahko že tako oteženo, da morajo bolniku pomagati pri dihanju z dodajanjem kisika. Če je zelo hudo, bolnika priključijo tudi na ventilator.

Vendar lahko tudi takrat, ko je pacient na oddelku za intenzivno nego, bolezen pozdravijo le vojaki njegovega lastnega imunskega sistema. Ti se še vedno borijo z virusom in poskušajo z najrazličnejšimi taktikami ustaviti njegovo napredovanje ter pospraviti opustošenje, ki ga virus pušča za seboj. Mehanska pomoč pri dihanju lahko bolniku pomaga nekako prebroditi čas, ki ga njegov imunski sistem potrebuje, da premaga okužbo.

Pretiran odziv obrambe lahko poslabša stanje ne fronti

Pri zelo majhnem delu bolnikov se lahko zgodi še nekaj zelo zoprnega. Imunski sistem začne v svojem boju z vsiljivci pretiravati. Pomembne signalne molekule, ki usmerjajo vojake imunskega sistema, so citokini. Njihovo izločanje pa, da bi pospešilo pritok vojakov imunskega sistema, povzroči tudi širjenje žil, ki dovajajo okrepitve.

Ko so vojaki na bojišču preobremenjeni in se jim zdi, da izgubljajo bitko s sovražnikom, začnejo sproščati signalne molekule, ki pozivajo k okrepitvam. Vendar njihovo sproščanje vpliva tudi na druge celice telesa. Če pride do pojava, ki mu pravijo citokinski vihar, lahko takšen »bojni krik« telo še dodatno poškoduje. V tem primeru začnejo obrambne vojaške enote zaradi množičnega kričanja »v napad« povzročati več škode kot koristi.

Virus napade pomembno oskrbovalno pot

Novi koronavirus pušča težje posledice predvsem pri tistih, ki jim zaradi dednega nagnjenja, starosti, bolezni, drugih okužb, zdravil ali spleta okoliščin ne uspe dovolj učinkovito in hitro angažirati svoje vojske celic imunskega sistema, da zatrejo sovražnika. Dodatna težava virusa je tudi v tem, da za svoje razmnoževanje angažira predvsem celice v pljučih.

Pljuča so sistem majhnih mešičkov, ki so obkroženi s kapilarami, vanje pa je napeljan zrak. V steni mešička pride do prehajanja kisika iz mešička v kri in ogljikovega dioksida iz krvi v mešiček. Tako nastaja izmenjava plinov v krvi, kar nam omogoča, da dihamo.

Pljučni mešički so zgrajeni iz dveh tipov celic. Prve so številnejše in vzdržujejo strukturo, naloga drugih pa je, da izločajo posebno sluz, ki olajša proces stiskanja in širjenja mešičkov. Če te sluzi, ki je sestavljena iz več različnih molekul, ni dovolj, se lahko mešički stisnejo in ne opravljajo več svojega dela.

Novi koronavirus napade prav te druge celice v mešičkih, ki proizvajajo sluz. Tako pride do poškodb tkiva v pljučih, kar tudi spodbudi imunski odziv. Ko se začne vnetna tekočina nabirati v pljučnih mehurčkih, ki so namenjeni izmenjevanju plinov v krvi, dihanje postopoma ni več mogoče, tudi če zrak z ventilatorjem umetno pošiljamo v pljuča pacienta. Virus tako v telesu onesposobi pomembno oskrbovalno pot, saj začnejo brez ustreznega dotoka kisika v kri celice v telesu odmirati.

Rešijo nas posebne vojaške enote

Ko bomo razvili cepivo proti novemu virusu, bomo lahko svoje specialne enote imunskega sistema že vnaprej pripravili, da bodo znale takoj ob okužbi virus napasti z vnaprej izdelanim posebno natančnim in učinkovitim orožjem.

Cepljenje ni namreč nič drugega kot to, da imunski sistem vnaprej pripravimo na prihod morebitnega sovražnika. Tako lahko v spopad takoj pošlje specialne vojaške enote, ki so bistveno bolj učinkovite. Na ta način virus sploh nima časa za tolikšno razmnoževanje v telesu, da bi začel povzročati težave.

-