新冠病毒有何危害?傷害你的大腦:失去嗅覺(jué)、頭痛、失憶
譯者注:發(fā)燒、咳嗽、呼吸困難,這都是我們最初所熟知的新冠肺炎癥狀。
但是隨著失去嗅覺(jué)、頭痛、失憶等更多癥狀的出現(xiàn),科學(xué)家們開(kāi)始懷疑,新冠病毒是否會(huì)對(duì)大腦造成傷害。
但是數(shù)據(jù)的缺乏讓科學(xué)家們難以確定病毒是直接還是間接傷害大腦。只有揭開(kāi)其中的秘密,才能夠讓他們對(duì)癥下藥,并最終戰(zhàn)勝疫情!
三月份的第三周,當(dāng)新冠病毒(SARS-CoV-2)開(kāi)始在底特律肆虐時(shí),亨利?福特醫(yī)院接診了一位58歲的航空公司工作人員。
就像其他無(wú)數(shù)涌入急救室的患者一樣,她也出現(xiàn)了發(fā)燒、咳嗽和肌肉疼痛的癥狀。但是,她的身上還發(fā)生了一件奇怪的事:腦袋犯了迷糊,除了名字她什么也記不住了。
亨利?福特醫(yī)院的醫(yī)生首先對(duì)她進(jìn)行了新冠肺炎(COCID-19)檢測(cè),結(jié)果呈陽(yáng)性。
接下來(lái)的CT和MRI(磁共振)掃描顯示,膨脹的大腦褶皺已經(jīng)與她的頭骨接觸在一起。醫(yī)生從電腦屏幕觀察到許多白色的病變點(diǎn),每一個(gè)都充滿了死亡和垂死的神經(jīng)元。這是什么原因造成的?
古怪的失憶原來(lái)是并發(fā)癥?
醫(yī)生最終的診斷結(jié)果為急性壞死性腦出血?。ˋNE),并且在上個(gè)月的《放射學(xué)》雜志上詳細(xì)介紹了這種危險(xiǎn)病癥。這是一種罕見(jiàn)的并發(fā)癥,偶爾伴隨著流感和其它病毒感染出現(xiàn),但通常發(fā)生在兒童身上。
科學(xué)家認(rèn)為這種腦損傷不是由病毒本身引起的,而是由一種叫做細(xì)胞因子的炎癥誘導(dǎo)分子引起的。病毒感染有時(shí)會(huì)導(dǎo)致人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)量的細(xì)胞因子。
科學(xué)家們?nèi)栽谠噲D找出COVID-19是否也存在這種情況,或者新冠病毒能否直接侵入神經(jīng)系統(tǒng)。這個(gè)問(wèn)題的答案可能會(huì)對(duì)醫(yī)生診斷和治療新冠肺炎患者產(chǎn)生廣泛的影響。
奇怪癥狀是大腦遭病毒入侵了?
我們所熟悉的新冠肺炎癥狀包括發(fā)燒、咳嗽和呼吸困難。但是,醫(yī)生們也發(fā)現(xiàn)了其它一些奇怪的癥狀,比如頭痛、精神錯(cuò)亂、癲癇、刺痛、麻木以及嗅覺(jué)或味覺(jué)喪失。
專家們說(shuō),新冠肺炎出現(xiàn)這類神經(jīng)系統(tǒng)癥狀頻率的公開(kāi)數(shù)據(jù)仍然很少,在全世界官方統(tǒng)計(jì)的200多萬(wàn)感染病例中,它們可能只占一小部分。但對(duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō),這些新癥狀很重要,因?yàn)椴煌陌Y狀可能需要不同的治療方法。
加州大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)學(xué)家S?安德魯?約瑟夫森
加州大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)學(xué)家S?安德魯?約瑟夫森稱:“我們用來(lái)治療任何感染的藥物對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)都有滲透。
但大多數(shù)藥物都不能通過(guò)血腦屏障。如果冠狀病毒突破血腦屏障并感染神經(jīng)元,那么我們就很難找到有效的治療方法?!?/p>
目前,許多醫(yī)生正借助抗病毒藥物來(lái)降低新冠病毒的復(fù)制速度。他們經(jīng)常將其與類固醇結(jié)合,以防止免疫系統(tǒng)過(guò)度反應(yīng)產(chǎn)生具有破壞性的炎癥。
如果醫(yī)生知道患者大腦中有新冠病毒,就需要改變救治方式。這對(duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)難題,畢竟呼吸機(jī)可幫不了大腦。
奇怪神經(jīng)系統(tǒng)癥狀可以作為早期預(yù)警!
2月下旬中國(guó)武漢的神經(jīng)病學(xué)家發(fā)表了新冠肺炎影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的首批報(bào)告。通過(guò)分析華中科技大學(xué)附屬的協(xié)和醫(yī)院214名患者的健康記錄,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),其中36.4%的患者表現(xiàn)出了神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的癥狀。
研究人員觀察到的最常見(jiàn)癥狀包括肌肉疼痛、頭痛、頭暈或精神錯(cuò)亂,但這些癥狀在任何病毒感染中都會(huì)表現(xiàn)出來(lái),尤其是在老年患者。
少數(shù)患者出現(xiàn)了更明顯的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,包括中風(fēng)、長(zhǎng)時(shí)間癲癇發(fā)作和嗅覺(jué)消失。至少有一部分患者,在出現(xiàn)咳嗽和發(fā)燒癥狀前幾天就開(kāi)始出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,尤其是伴隨頭痛癥狀的患者。
醫(yī)生需要考慮到大腦功能的改變是否源于新冠病毒,以避免延誤診斷或誤診。
約瑟夫森在發(fā)表于《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)雜志》的一份同行評(píng)議研究報(bào)告中寫(xiě)道,如果未能識(shí)別這些早期的預(yù)警信號(hào),可能會(huì)導(dǎo)致患者出院并在不知情的情況下傳播病毒。
約瑟夫森說(shuō):“我們一直告訴人們,這種新疾病的主要并發(fā)癥是肺部疾病,但似乎有相當(dāng)數(shù)量的神經(jīng)并發(fā)癥被患者和醫(yī)生們忽視?!钡J(rèn)為新冠病毒導(dǎo)致神經(jīng)損傷并不意外。
任何嚴(yán)重的病毒感染都可能通過(guò)直接感染或通過(guò)免疫系統(tǒng)反應(yīng)引起的炎癥間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)。無(wú)法確定新冠病毒是直接還是間接感染神經(jīng)系統(tǒng),已經(jīng)成為這項(xiàng)研究最大的阻礙之一。
疫情的壓力讓醫(yī)生們無(wú)暇收集數(shù)據(jù)
雖然收集患者數(shù)據(jù)有助于查明是患者大腦功能紊亂的原因,但第一波疫情爆發(fā)帶來(lái)的壓力讓醫(yī)生們無(wú)暇顧及。
比如,從2月份開(kāi)始,武漢的醫(yī)院里就擠滿了患者,醫(yī)生們常常不得不依靠患者對(duì)癥狀的描述進(jìn)行診斷。
他們有很多事情無(wú)法去做,比如拍攝腦CT、測(cè)量神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng),或者在脊髓液中尋找冠狀病毒的副本的等等。同樣的情節(jié)正在世界各地上演。
在缺乏數(shù)據(jù)的情況下,研究人員只能借鑒病例報(bào)告中那些不完整甚至有時(shí)相互矛盾的信息。
3月21日,在病人信息共享平臺(tái)Cureus上就描述了一名74歲荷蘭男子的案例。該患者已經(jīng)患有慢性肺部疾病、帕金森氏癥和中風(fēng),就診時(shí)出現(xiàn)咳嗽和輕微發(fā)燒癥狀。
胸部X光檢查排除了新冠肺炎之后他被送回家了。結(jié)果24小時(shí)后他又回來(lái)了,只是已經(jīng)無(wú)法說(shuō)話,也不能進(jìn)行眼神交流了。
他的病毒測(cè)試呈陽(yáng)性,但腦部掃描和脊髓液測(cè)試沒(méi)有發(fā)現(xiàn)他感染的跡象。因此他的醫(yī)生得出結(jié)論,新冠病毒不會(huì)穿過(guò)血腦屏障來(lái)傷害神經(jīng)元。
還有4月3日發(fā)表在《國(guó)際傳染病雜志》上的一篇報(bào)道: 住在日本中部的一名24歲的男子因頭痛、發(fā)燒和疲勞癥狀去看醫(yī)生,但他的病毒測(cè)試呈陰性。
三天后他去了另一家診所,胸部X光和血液檢查也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。四天后,他被發(fā)現(xiàn)昏迷不醒的躺在地板上嘔吐。
CT掃描顯示他的大腦出現(xiàn)腫脹,新冠病毒的檢測(cè)還是呈陰性。醫(yī)生最終在他的脊髓液中發(fā)現(xiàn)了病毒,因此他們得出結(jié)論,新冠病毒可以侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
由于腰椎穿刺過(guò)程讓血液混入了樣本,亨利?福特公司的醫(yī)生們無(wú)法對(duì)那位航空公司員工的脊髓液進(jìn)行病毒測(cè)試。
盡管無(wú)法證實(shí)這位病人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中是否存在病毒,但她的醫(yī)生認(rèn)為,她的癥狀與病毒感染是一致的。
參與了病人診斷的神經(jīng)學(xué)家埃莉薩?福里告訴《紐約時(shí)報(bào)》:“這可能表明,在罕見(jiàn)的情況下,病毒可以直接侵入大腦。”
想要脊髓液檢測(cè)有點(diǎn)難
許多醫(yī)生們也因?yàn)楦鞣N原因無(wú)法實(shí)施這項(xiàng)測(cè)試。
曾為那名荷蘭患者提供治療的團(tuán)隊(duì)成員、神經(jīng)病學(xué)住院醫(yī)生亞細(xì)亞·費(fèi)拉托夫說(shuō):“目前還沒(méi)有脊髓液病毒檢測(cè)的操作指南,對(duì)脊髓液的處理必須不同于血液或鼻腔拭子。我們?cè)噲D聯(lián)系美國(guó)各地的多家實(shí)驗(yàn)室和機(jī)構(gòu),不幸的是,目前不僅缺乏測(cè)試協(xié)議和試劑,而且大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都沒(méi)有這個(gè)能力?!?/p>
約瑟夫森說(shuō),隨著檢測(cè)能力的繼續(xù)擴(kuò)大和對(duì)鼻腔拭子檢測(cè)需求的下降,這種情況可能在未來(lái)數(shù)周和數(shù)月內(nèi)發(fā)生變化。
當(dāng)新冠肺炎患者出現(xiàn)神經(jīng)癥狀時(shí),更廣泛的脊髓液測(cè)試可以讓醫(yī)生更準(zhǔn)確地記錄患者情況。但是約瑟夫森認(rèn)為,單個(gè)案例雖然很誘人,但也可能只是巧合。
叛變的ACE2受體
如果新冠病毒被證明能夠入侵大腦,愛(ài)荷華大學(xué)的微生物學(xué)家和傳染病醫(yī)生斯坦利?帕爾曼可能不會(huì)感到震驚。
在2003年導(dǎo)致774人死亡的SARS疫情期間,病理學(xué)家只進(jìn)行了幾十例尸體解剖研究,但他們?cè)谥辽?個(gè)病例的大腦、肺、腎臟、消化道和脾臟中發(fā)現(xiàn)了少量病毒及其基因組。
帕爾曼想知道大腦中的病毒是如何出現(xiàn)的。因此,他針對(duì)一種名為ACE2的受體進(jìn)行了研究,這種受體是SARS病毒入侵人類細(xì)胞的橋梁。
在2008年的一項(xiàng)研究中,帕爾曼和他的同事通過(guò)基因工程培育出具備這種受體的老鼠,然后向它們的鼻子里注射少量的SARS病毒。病毒并沒(méi)有進(jìn)入它們的肺部,而是通過(guò)嗅覺(jué)神經(jīng)元像爬梯子一樣進(jìn)入它們的大腦。
一旦進(jìn)入大腦,SARS病毒會(huì)迅速傳播,造成廣泛的神經(jīng)損傷,導(dǎo)致動(dòng)物死亡。
幾年后,科學(xué)家們又對(duì)引起中東呼吸綜合征(MERS)的冠狀病毒進(jìn)行了同樣的研究。在這兩項(xiàng)研究中,病毒都表現(xiàn)出對(duì)某些區(qū)域神經(jīng)元的偏好,其中就包括腦干。同樣,新冠病毒也是使用ACE2作為進(jìn)入人類細(xì)胞的分子通道。
盡管COVID-19的死亡人數(shù)遠(yuǎn)超以往,但并沒(méi)有進(jìn)多少尸體解剖。到目前為止,已經(jīng)發(fā)表的幾個(gè)案例主要是檢測(cè)患者的肺。
但是據(jù)帕爾曼稱,中國(guó)研究人員已經(jīng)仔細(xì)觀察了19名死去的COVID-19患者的頭骨,并發(fā)現(xiàn)了潛伏在腦組織中的冠狀病毒。
這些尸檢研究尚未發(fā)表,但帕爾曼表示,這是他所見(jiàn)過(guò)的最有力的數(shù)據(jù),證明至少在嚴(yán)重病例中,新冠病毒可能穿過(guò)血腦屏障。
新冠病毒對(duì)鼻腔嗅覺(jué)細(xì)胞的破壞
但最讓帕爾曼感興趣的不是這些嚴(yán)重的病例,而是看不出被病毒入侵大腦的輕癥患者,比如說(shuō)失去嗅覺(jué)的情況。
初步數(shù)據(jù)顯示,這種突然的嗅覺(jué)喪失發(fā)生在30%至50%的新冠肺炎的感染中。通常這是最先出現(xiàn)的癥狀之一,這表明新冠病毒可能會(huì)破壞鼻子內(nèi)的嗅覺(jué)細(xì)胞。
帕爾曼稱:“如果患者出現(xiàn)有新冠病毒相關(guān)的腦部疾病,你可能會(huì)認(rèn)為這是源于人體唯一直接暴露在外部的鼻腔神經(jīng)元。但我們沒(méi)有證據(jù)證明這一點(diǎn)。而且患者除了失去嗅覺(jué)再也沒(méi)有其它變化。”
目前還沒(méi)有人確切知道為什么會(huì)發(fā)生這種情況,病毒似乎在鼻子里停下了腳步,而不是像帕爾曼的實(shí)驗(yàn)一樣順著老鼠的鼻腔神經(jīng)元爬進(jìn)大腦。不過(guò),線索正在逐漸浮現(xiàn)。新的研究表明,人類的嗅覺(jué)神經(jīng)元似乎對(duì)ACE2“不感冒”,所以不太可能發(fā)生類似于老鼠身上的那種情況。
本月早些時(shí)候,來(lái)自美國(guó)、瑞士、意大利、比利時(shí)和英國(guó)的研究人員發(fā)布了兩份不相關(guān)的報(bào)告,他們繪制了呼吸道和鼻腔通道中ACE2受體的位置。
兩組科學(xué)家分別在許多不同的細(xì)胞類型上發(fā)現(xiàn)了這些受體,重點(diǎn)是其中并不包含嗅覺(jué)神經(jīng)元。他們的分析表明,這種病毒可能會(huì)感染鼻子里的其它細(xì)胞。
哈佛大學(xué)神經(jīng)病學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)猜測(cè),入侵點(diǎn)可能是毛細(xì)血管周圍的細(xì)胞,這些細(xì)胞參與維持血腦屏障。
來(lái)自日內(nèi)瓦大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)推測(cè),這種病毒可能針對(duì)嗅覺(jué)神經(jīng)元周圍的特殊生命支持細(xì)胞。如果這兩種細(xì)胞受到感染,可能會(huì)暫時(shí)損害或阻止嗅覺(jué)神經(jīng)元與氣味分子的相互作用。
驗(yàn)證這兩種機(jī)制都需要對(duì)COVID-19患者鼻子內(nèi)的活組織進(jìn)行研究。但是,正如帕爾曼指出的那樣,很難讓那些患者為科學(xué)研究貢獻(xiàn)他們的一小部分鼻腔。
在進(jìn)行更多的大規(guī)模研究之前,醫(yī)生們?nèi)匀恢饕揽孔约簩ふ抑委熡猩窠?jīng)癥狀患者的方法?,F(xiàn)在,他們所能做到的就是分享經(jīng)驗(yàn)來(lái)幫助其他人。
在底特律,一名患有罕見(jiàn)腦炎的COVID-19患者目前正在康復(fù)中心接受治療。
神經(jīng)學(xué)家福里在醫(yī)院發(fā)布的一份聲明中說(shuō):“我對(duì)她的康復(fù)持非常謹(jǐn)慎的樂(lè)觀態(tài)度。這名患者的病例表明,醫(yī)生有必要增加需要注意的癥狀。檢查肺部的同時(shí),別忘了大腦?!?/p>