El patogen ja ha fet força mal. Només han passat cinc dies des que el pacient va començar a presentar símptomes típics de COVID-19, però ja es poden veure unes ombres amenaçadores a les tomografies dels pulmons.
“És com vidre esmerilat”, així és com Christian Strassburg, professor de Medicina Interna de l’Hospital Universitari de Bonn, descriu els canvis que permet veure la tomografia. “El teixit pulmonar està saturat de fluid”. Secrecions i cèl·lules mortes s’estan enganxant per les parets dels alvèols pulmonars “com gelatina”, diu Strassburg.
“A l’oxigen li costa moltíssim travessar una capa com aquesta per passar del pulmó al torrent sanguini”, explica el professor. És un fenomen que ha vist freqüentment en les últimes setmanes i que és causat pel nou coronavirus, el SARS-CoV2. El nombre de pacients confirmats de COVID-19 al món ja supera els 4,2 milions i el nombre de morts s’acosta als 300.000. Mentrestant, metges i biòlegs fan tot el que poden per entendre més bé el patogen responsable de la pandèmia.
El SARS-CoV-2 es comporta d’una manera diferent que gairebé qualsevol altre virus amb què s’havien enfrontat abans els humans i encara ara, mesos després d’haver començat la pandèmia, no hi ha acord sobre quin percentatge de pacients de COVID-19 experimenta símptomes greus. Els càlculs tendeixen a situar la xifra al voltant d’un 5% dels infectats. I en aquests casos, el virus desplega un poder destructor immens.
L’epicentre d’aquestes infeccions són gairebé sempre els pulmons. Però els professionals mèdics han anat veient que el virus també pot afectar altres òrgans i teixits, com el cor, el cervell, els ronyons i els budells. En el pitjor dels casos, el cos comença a atacar-se a si mateix. Quan el sistema immunitari es descontrola així, els metges diuen que hi ha una “tempesta de citocina” i quan els pacients moren per això, la causa sol ser una insuficiència multiorgànica.
Actualment, s’estan desenvolupant arreu del món més de cent possibles vacunes per combatre el SARS-CoV-2, però en el pitjor dels casos podrien passar anys abans no n’hi hagués una de disponible. Fins que no hi hagi una vacuna, el virus romandrà entre nosaltres. Encara que la pandèmia afluixi una mica, els experts creuen que l’arribada d’una segona onada és imminent.
La idea inicial segons la qual la COVID-19 era principalment una malaltia lleu ha resultat ser “perillosament falsa”, ha escrit Richard Horton, editor en cap de la revista mèdica The Lancet. Als hospitals, diu, és “una història de terrible sofriment, angoixa i absoluta perplexitat”. El cardiòleg nord-americà Harlan Krumholz ha descrit la ferocitat de la COVID-19 a la revista Science com una “aclaparadora lliçó d’humilitat”. La malaltia, afegeix, “pot atacar gairebé qualsevol element del cos amb unes conseqüències desastroses”.
La millora manera d’aprendre més coses sobre el SARS-CoV-2 és començar a petita escala. Els coronavirus fan només 160 nanòmetres. Per tal de multiplicar-se, aquests minúsculs patògens depenen de les cèl·lules d’un altre organisme.
El nou coronavirus probablement prové de virus continguts en ratpenats i es creu que, fins i tot abans de fer el salt a humans, va desenvolupar el mecanisme que li permet enganxar-se a cèl·lules humanes. Alguns virus de ratpenats són capaços d’unir-se a un receptor anomenat ECA2 (enzim conversiu de l’angiotensina). Aquesta molècula es pot trobar a la superfície de les cèl·lules humanes i ajuda a regular la pressió arterial. Però també funciona com una mena de porta d’entrada als intersticis de la cèl·lula, i els virus que en tenen la clau s’hi poden ficar a dintre.
Els investigadors creuen que els ratpenats són portadors de prop de 3.200 coronavirus diferents. Les circumstàncies i el temps van estimular les creacions del virus del SARS-CoV-2, que finalment va aconseguir saltar als humans.
L’atac
El virus, però, com aconsegueix exactament ficar-se dins el cos humà? Strassburg, expert en medicina interna, coneix molt bé el procés. A l’Hospital Universitari de Bonn, actualment s’ocupa d’entre deu i vint pacients de COVID-19. Un dia, no fa gaire, vuit d’ells estaven intubats; i la malaltia havia empitjorat tant que depenien de respiradors. “Sortosament, això és la minoria”, diu Strassburg. “La majoria d’infectats pel virus se’n surten només amb símptomes lleus”.
Al començament, els viròlegs pensaven que el nou coronavirus es propagaria lentament, en part per les semblances entre el SARS-CoV-2 i el coronavirus SARS que va aparèixer a la Xina el 2002. Del novembre del 2002 al juliol del 2003, van morir gairebé 800 persones per aquesta malaltia, el nom complet de la qual és síndrome respiratòria aguda greu. Però aleshores l’epidèmia va desaparèixer. Va ser un cop de sort per a la humanitat: aquell patogen sembla que era més mortífer que el SARS-CoV-2, però centrava l’atenció en els pulmons. El virus es multiplicava fins a les profunditats del cos, la qual cosa el feia menys contagiós. A més, era fàcil identificar i aïllar els que havien emmalaltit pel virus.
Inicialment, els experts esperaven que passaria el mateix en el cas del SARS-CoV-2, però s’equivocaven. El nou coronavirus no ataca només els pulmons. Ja al començament es va veure en mostres faríngies de pacients que el patogen primer es dirigeix a la membrana mucosa del tracte respiratori superior.
Això és avantatjós per al virus. La distància d’una gola a una altra és molt més curta que la distància d’un pulmó al pulmó d’algú altre. “Això vol dir que els portadors del virus són altament contagiosos”, diu Strassburg. Una quantitat enorme del virus es troba a la cavitat nasal i a la faringe, “fins i tot en persones que encara no experimenten símptomes”, afegeix, “per això el patogen ha pogut donar la volta al món tan de pressa”.
Hi ha tres estadis en l’atac al cos humà. Inicialment, el coronavirus s’uneix a complexos de proteïnes en forma de cilindre que hi ha sobre els receptors de l’ECA2 de les cèl·lules humanes. Això obre la cèl·lula hoste i permet que hi entri material genètic del patogen. Després el virus converteix la cèl·lula en una fàbrica del virus. Quantitats ingents de virus produïts d’aquesta manera surten de la cèl·lula hoste i ataquen altres cèl·lules.
La càrrega viral resultant és enorme, especialment durant la primera setmana posterior a la infecció. I a l’inici pràcticament no hi ha símptomes. Sovint el pacient només presenta una tos seca, diu Strassburg, i la temperatura corporal amb prou feines augmenta. “Fins i tot els pacients que tenen afectacions més greus en general tenen una temperatura per sota dels 38 graus centígrads”. Aquesta és una diferència significativa amb la grip: “En el cas de la grip, és típic que hi hagi un augment sobtat de la temperatura, juntament amb un sentiment marcat de malestar. Però amb aquest virus això no passa”.
En aquesta fase inicial de la malaltia, es depèn en bona part del sistema immunitari del pacient. Les cèl·lules immunes ataquen els invasors, però, com que el cos encara no està familiaritzat amb el virus, les armes que té a la seva disposició són relativament bàsiques.
A continuació, es produeix una batalla campal, en què es determina si el pacient es recuperarà ràpidament o si la malaltia s’imposarà. El sistema immunitari aturarà l’atac contra el tracte respiratori superior? O el patogen aconseguirà trobar la manera d’entrar als pulmons? Les respostes a aquestes preguntes determinaran si la malaltia acabarà sent una amenaça per a la vida o no.
Els investigadors encara estan mirant d’entendre per què el virus és capaç d’arribar als pulmons d’alguns pacients però és aturat en d’altres. Un dels factors sembla que és el nombre de patògens que ataquen el cos al principi. Més que res, però, els pacients amb problemes mèdics subjacents sembla que són els que han de témer més el SARS-CoV-2. Segons els càlculs, prop d’una quart part de la població de l’Europa central té un afecció subjacent.
Les persones en risc són aquelles que tenen obesitat, diabetis o la pressió arterial alta. I els fumadors: “Les seves membranes mucoses i la ventilació pulmonar ja estan deteriorades”, diu Strassburg. Unes protuberàncies fines com un cabell conegudes com a cilis, que normalment no deixen que entrin patògens i mucositat als pulmons i al tracte respiratori, ja no funcionen adequadament.
En aquests casos, pràcticament no hi ha cap obstacle perquè el virus entri als pulmons. N’hi ha prou amb la gravetat perquè els minúsculs patògens arribin a la seva destinació. Un cop el virus avança fins als bronquíols, més petits i en forma de branques, topa amb una capa de cèl·lules especialment vulnerable, les membranes de les quals estan cobertes amb receptors d’ECA2. Directament als alvèols pulmonars, els minúsculs receptacles on l’oxigen es transfereix al torrent sanguini, el SARS-CoV-2 troba unes condicions perfectes.
La batalla defensiva
Per il·lustrar els danys precisos que el virus provoca en els pulmons, el cirurgià toràcic Keith Mortman, de l’Hospital Universitari George Washington, a la ciutat de Washington, ha recorregut als models creats per ordinador. Les imatges en 3D de la clínica mostren els pulmons d’un home de final de la cinquantena. En moltes zones de dintre l’òrgan es poden veure uns dipòsits tenyits de groc.
“Els danys que veiem no estan aïllats en cap part concreta del pulmó”, diu Mortman. Inicialment, diu, el pacient va experimentar febre i tos, i després va desenvolupar greus dificultats respiratòries. El van intubar i connectar a un respirador, però no n’hi va haver prou i va ser connectat a una màquina d’oxigenació per membrana extracorpòria (ECMO, en anglès).
Aquesta màquina infusiona sang amb oxigen fora del cos i després la bomba novament a l’interior del cos. L’esperança és que el procediment doni als pulmons el temps necessari per recuperar-se.
Ara els metges entenen més bé com el SARS-CoV-2 danya el teixit pulmonar. Els glòbuls blancs descobreixen el virus i atreuen altres cèl·lules immunes al lloc, que ataquen les cèl·lules pulmonars infectades i les maten. Al seu pas deixen residus cel·lulars, que obstrueixen els alvèols. Si el cos no és capaç de recuperar el control de la reacció a la infecció, hi ha el perill que es produeixi una insuficiència pulmonar aguda.
Però també poden quedar danyats altres òrgans com a conseqüència de la infecció. Com més pacients de SARS-CoV-2 es tracten al món, més clarament es veu com de global és l’atac dut a terme pel virus.
Segons dades procedents de la Xina, prop d’un 20% dels pacients que requereixen hospitalització pateixen lesions al cor. No queda clar si el virus es dirigeix a les cèl·lules del múscul cardíac o si la culpa la tenen els danys als vasos sanguinis coronaris. La funció de coagulació sanguínia també queda alterada, fet que provoca grumolls de sang que podrien comportar atacs de cor, embòlies pulmonars i un accident vascular cerebral.
Els ronyons d’alguns pacients hospitalitzats també són atacats, com evidencien la sang o les proteïnes de les mostres d’orina. En conseqüència, les màquines de diàlisi s’han hagut d’unir als respiradors de les UCI dedicades a tractar pacients de COVID-19.
Els metges també han observat inflamació cerebral i convulsions en alguns pacients. Pel que sembla, el virus avança fins al tronc de l’encèfal, on hi ha situats centres de control importants, com el que s’ocupa de la respiració. El virus probablement arriba al cervell a través de la membrana mucosa que hi ha dins del nas i del nervi olfactori. Aquesta podria la causa per la qual molts pacients perden temporalment el sentit de l’olfacte.
El SARS-CoV-2 també pot atacar el tracte digestiu, per això hi ha pacients que pateixen diarrea amb sang, nàusees i dolor abdominal.
Els metges també han informat d’una possible vinculació entre la COVID-19 i una rara síndrome dels vasos sanguinis en nens anomenada malaltia de Kawasaki. Al Regne Unit la malaltia fins i tot ha matat uns quants nens que es van infectar amb SARS-CoV-2. La malalta comporta la inflamació dels vasos sanguinis de tot el cos i pot provocar lesions al cor.
Ara els metges creuen que el SARS-CoV-2 ataca teixit i òrgans de virtualment qualsevol part del cos. I la malaltia sembla que també pot deixar lesions a llarg termini. Uns investigadors xinesos han analitzat la sang de pacients i han descobert que, fins i tot passada la infecció, certs valors sanguinis es mantenen anòmals durant un llarg període. Tot i que el virus ja no és present al cos, per exemple, el fetge dels pacients encara no presenta un funcionalment normal.
Els pulmons també és probable que pateixin danys permanents en casos greus. “Quan la inflamació no disminueix amb el temps, produeix cicatrius als pulmons, fet que deixa lesions permanents”, diu Mortman, el metge de l’Hospital Universitari George Washington.
Encara és massa aviat perquè puguem entendre íntegrament les conseqüències a llarg termini de la COVID-19. Però els metges coneixen bé les tempestes de citocina i la insuficiència pulmonar aguda gràcies a altres infeccions greus. Alguns supervivents de la primera epidèmia de SARS, per exemple, van patir una funcionalitat pulmonar limitada fins a quinze anys després de la malaltia.
Vida o mort?
Però per què algunes persones surten pràcticament il·leses d’aquest atac per diversos fronts i d’altres no? De moment els investigadors no tenen una resposta a aquesta qüestió. Hi ha indicis que el virus –semblant al patogen que causa la sida– és capaç d’atacar certs glòbuls blancs, i així destrueix precisament aquella línia de defensa que hauria d’aturar la infecció.
Alguns pacients són més susceptibles que d’altres a aquest fenomen per causes genètiques? L’empresa de biotecnologia 23andMe vol pentinar l’ADN dels seus deu milions de clients per buscar-hi seqüències que podrien predir la seva susceptibilitat a patir formes greus de COVID-19.
Fins que no es respongui amb seguretat a la pregunta, però, la majoria de pacients poden continuar confiant en l’esperança. Al capdavall, majoritàriament no s’experimenten símptomes greus de la malaltia. “Entre els pacients sense afeccions subjacents, fins i tot els casos greus tenen un 80% de supervivència”, calcula Christian Strassburg, l’especialista en medicina interna. Tot i així, no és moment d’abaixar la guàrdia, diu, sobretot ara que es van aixecant les restriccions a la vida pública. “Continua havent-hi un perill extremadament alt que aviat s’hagi de tractar un nombre elevat de pacients en hospitals”.
Això incrementarà encara més la pressió sobre metges i infermers. Al cap i a la fi, l’estat d’alguns pacients pot empitjorar dràsticament en pocs dies.
En els casos de mort, sovint la causa directa no és el virus, sinó el sistema immunitari del pacient infectat, que pot reaccionar exageradament i atacar el cos.
En aquests casos, s’alliberen unes quantitats enormes de les anomenades citocines. Aquestes molècules de senyalització química produïdes pel cos desencadenen una cascada de reaccions bioquímiques que afecten el sistema immunitari. Tenir febre accelera el metabolisme i contribueix a matar el virus. Les parets dels vasos sanguinis es tornen més permeables, cosa que permet que les cèl·lules immunitàries, com els fagòcits, hi accedeixin més fàcilment i ataquin el virus. La freqüència cardíaca s’accelera.
“De fet, la reacció és molt raonable”, diu Strassburg. Però en casos d’infecció greu, el sistema immunitari pot reaccionar de manera exagerada i provocar una tempesta de citocines.
“El resultat és una reacció que s’assembla a una infecció massiva a la sang, però que no ho és”, diu Strassburg. Pot desencadenar, però, una insuficiència multiorgànica. “Si la reacció exagerada del sistema immunitari davant el patogen dura massa temps o és massa greu, acaba matant el cos”.
Com a resultat, té lloc una destrucció massiva, segons testimonien els patòlegs. Johannes Friemann és professor de l’hospital Lüdenscheid, al sud de Dortmund, i ha analitzat els cadàvers de diversos pacients morts per COVID-19. Als alvèols d’aquells pacients, hi ha trobat cèl·lules epitelials que han quedat “pelades”, a més de “dipòsits” de proteïnes a la sang a causa del fet que els vasos sanguinis es tornessin permeables. També ha identificat cèl·lules amb nuclis múltiples o ampliats, un fenomen típic de les malalties víriques.
Les parets de la gran majoria dels alvèols dels pulmons tenen “un gruix molt superior al normal”, diu Friemann, i afegeix que els pulmons de moltes víctimes de COVID-19 “no estan prou inflats”. Això impedeix la transferència d’oxigen.
Les descobertes de Friemann són congruents amb les de professionals mèdics d’Hamburg, els EUA, Suïssa i altres llocs: la major part de gent que ha mort ja estaven malalts abans d’entrar en contacte amb el SARS-CoV-2. Friemann ha trobat casos de cirrosi hepàtica, arterioesclerosi greu i una pressió arterial extremadament alta.
Aquells pacients van morir pel SARS-CoV-2 o per les malalties que ja tenien? “No es pot viure amb un pulmó així, per tant jo assenyalaria el virus com la causa de la mort”, diu Friemann. “Moltes d’aquelles persones encara serien vivies si no fos per la infecció”.
Efectivament, un càlcul recent fet per epidemiòlegs britànics posa significativament en dubte les afirmacions que la majoria de víctimes de COVID-19 s’haurien mort igualment al cap de poc. Han descobert que les dones víctimes de la malaltia perden una mitjana d’onze anys de vida, mentre que per als homes la xifra és de tretze anys.
Traducció d'Arnau Figueras