Патофизиология коронавируса SARS-CoV-2

Наиболее частые симптомы коронавируса – лихорадка, миалгия, сухой кашель, потеря обоняния и вкуса, утомляемость и диарея. Они могут длиться около недели. Если иммунная система не может остановить вирус, он продолжит атаковать организм, и у больного разовьется одышка, а также снизится количество важнейших клеток иммунной системы – лимфоцитов – и ответ иммунной системы на инфекцию будет неэффективным.

Исход COVID-19 определяет врожденный иммунный ответ. Антивирусный ответ иммунной системы регулируют сигнальные молекулы – интерфероны I типа (IFN, ИФН). Они стимулируют клетки иммунной системы, которые уничтожают патогены: макрофаги и естественные клетки-киллеры (NK). В случае вирусных патогенов интерфероны секретируются инфицированными клетками, подготавливая организм к возможной вирусной инфекции.

Интерферон участвует в возникновении лихорадки. Предыдущие исследования показали, что коронавирус SARS-CoV-2 подавляет или задерживает ИФН-I, особенно в начале инфекции. Это может объяснить, почему у некоторых людей на ранней стадии заболевания отсутствуют симптомы.

Коронавирус подавляет иммунную систему. Исследование, анализирующее развитие легкого случая SARS-CoV-2, показало резкое уменьшение NK-клеток и моноцитов, которые, по-видимому, являются мишенью для коронавируса. Пациенты с более низким ответом ИФН, как правило, имеют худший прогноз и более высокий риск смерти от коронавирусных инфекций. Люди с хроническими заболеваниями (сердечно-сосудистые заболевания, гипертония, ожирение, диабет) более подвержены заражению SARS-CoV-2, возможно, из-за того, что SARS-CoV-2 поражает стенки сосудов и вызывает воспаление. И наоборот, у детей наблюдается сильная иммунная реакция против вирусных инфекций. Это может объяснить, почему менее 2% всех подтвержденных случаев заражения COVID-19 в США – дети, хотя они составляют 22% всего населения США.

Лихорадка и гидротермотерапия против вирусов

Коронавирусы не терпят тепло, щелочной и кислый pH. Вирусу нравятся более низкие температуры: он более стабилен при 4 °C. Для профилактики и лечения легкой формы коронавируса SARS-CoV-2 ученые рекомендуют гидротермотерапию.

Гидротермотерапия – лечебное нагревание с использованием воды. Это горячие компрессы и ванны, а также баня и сауна. Гидротермотерапия создает в организме искусственную лихорадку. Лихорадка при инфекции обеспечивает лучшую выживаемость и более короткую продолжительность болезни.

Тепло оказывает противовирусное действие. Когда ученые погружали контейнер с человеческими клетками и риновирусом в баню с горячей водой при температуре 45 °C, тепло подавляло размножение вируса на 90%, но не убивало человеческие клетки.

Инфекционные агенты могут вызывать лихорадку, которая является защитным механизмом. Лихорадка запускается, когда моноциты встречаются с патогенами. Это приводит к увеличению медиатора воспаления и иммунитета ИЛ-1 (интерлейкина 1), что и вызывает лихорадку, поскольку ИЛ-1 повышает температуру тела. ИЛ-1 также участвует в активации клеточного и гуморального иммунного ответа против патогена. Лихорадка способствует миграции лейкоцитов и нейтрофилов в область, где находится патоген, и активирует Т-клетки.

Сауна стимулирует иммунитет и повышает уровень интерферона

На протяжении тысячелетий люди использовали лечение теплом: финскую сауну, русскую баню, турецкий хамам. Есть упоминания 3000 г. до н.э. об индийских паровых банях.

Сауна – наиболее изученный метод гидротермотерапии. Температура в сауне – от 80 до 100 °C, относительная влажность – от 10 до 20%. Влажность повышается, когда горячие камни поливают водой. Обычная продолжительность пребывания в сауне у взрослых – от 5 до 20 минут, у детей – от 5 до 10 минут. После сауны следует быстрое охлаждение, чтобы прекратить потоотделение. Исследования показывают, что этап охлаждения увеличивает количество лейкоцитов.

Охлаждение проводят при комнатной температуре либо с помощью снега или ледяной воды. Быстрое охлаждение положительно влияет на сердечную и сосудистую функции. Однако пациентам с сердечно-сосудистыми заболеваниями не следует охлаждаться, погружаясь в холодную воду. Для них будет более безопасным постепенное охлаждение, например душ.

Во время сауны температура тела повышается до 39 °C в течение 15-20 минут. Это вызывает расширение кровеносных сосудов кожи, приводит к потере около 500 г веса из-за потоотделения, вызывает учащение пульса и уменьшает периферическое сопротивление сосудов. Гематологические эффекты сауны – повышение гемоглобина, количества лейкоцитов и тромбоцитов в пределах нормы. Также сауна снижает уровень сывороточного С-реактивного белка (СРБ) – маркера системного воспаления. Высокий уровень СРБ, то есть высокий уровень воспаления, может отрицательно сказаться на иммунитете. В то время как более низкие уровни СРБ связаны с меньшим системным воспалением.

Сауна снижает частоту простудных заболеваний. В небольшом исследовании (9 спортсменов и 9 человек, не занимающихся спортом) после одного сеанса финской сауны количество лейкоцитов увеличилось, причем ответ был выше у спортсменов и включал увеличение нейтрофилов и моноцитов. Когортное исследование пользователей финской сауны продемонстрировало снижение системного воспаления и окислительного стресса.

Тепловые процедуры могут предотвращать цитокиновый шторм. Лечение гипертермией приводит к высокому уровню ИЛ-6 без активации ИЛ-1-бета и фактора некроза опухоли (ФНО). Потенциально это предотвращает нарушение регуляции иммунного ответа, поскольку увеличение одного ИЛ-6 уменьшает воспаление. Это подтверждает исследование на мышах, которое показало, что эндогенный ИЛ-6 играет решающую противовоспалительную роль как в местных, так и в системных острых воспалительных реакциях, контролируя уровень провоспалительных, но не противовоспалительных цитокинов, причем эти противовоспалительные действия ИЛ-6 не могут быть компенсированы ИЛ-10 или другими членами семейства ИЛ-6. Изолированное повышение уровня ИЛ-6 – это способ уменьшения воспаления при физических упражнениях, при голодании и диетах, богатых растительной пищей.

Гипертермия повышает уровень интерферона. Оптимально воздействовать на коронавирусную инфекцию с помощью интерферона можно при температурах от 39,5 до 40,5 °C. В клеточных культурах гипертермия вызывает синтез интерферона-гамма. У макак-резусов гипертермия повышает уровень интерферона-альфа, а также уровень неинтерфероновых противовирусных факторов. Все это противодействует вирусу, поскольку интерферон обладает способностью замедлять или останавливать вирусные инфекции.

Другой возможный механизм того, как гипертермия может работать против вирусов, – это увеличение текучести мембран как у вируса, так и у клеток-мишеней. Это влияет на специфический вирусный патогенез, связанный с высвобождением, сборкой, проникновением и прикреплением вируса к клетке, которую он пытается атаковать.

Исследования подтверждают пользу сауны не только для иммунной системы, но и для сердечно-сосудистой, дыхательной и покровной систем:

Риски и польза сауны

Сауна и алкоголь – несовместимы. Обзор смертей людей, пользующихся сауной в Финляндии с 1990 по 2002 год, показывает, что на 100000 жителей приходилось менее 2 случаев, причем наиболее частой причиной смерти в саунах было употребление алкоголя.

Исследование рисков при посещении сауны показало:

  • сауна хорошо переносится и не представляет опасности для здоровых людей любого возраста;
  • сауна не несет особого риска для пациентов с гипертонией, ишемической болезнью сердца и сердечной недостаточностью, если эти пациенты принимают лекарства и находятся в стабильном состоянии.

Электронная микроскопия легких после сауны показала отсутствие повреждений эпителия дыхательных путей. Однако следует избегать посещения сауны во время острых респираторных инфекций. Симпатомиметические препараты могут спровоцировать тахикардию и аритмию в сауне. Одно из абсолютных противопоказаний для посещения сауны – это высокая температура.

Горячие ванны улучшают иммунологические показатели

Горячие ванны – еще одно средство согревания тела и улучшения иммунных маркеров. В исследовании на 12 здоровых мужчинах и женщинах участников на 2 часа погружали в горячую ванну при температуре 39,5 °C, чтобы имитировать искусственную лихорадку и проверить ее влияние на моноциты и ФНО-альфа. Лабораторная часть исследования показала, что после горячей ванны увеличивался уровень рецепторов CD14 и CD11b, которые полезны при инфекциях. Когда часть исследования in vivo проводилась через 3 часа после гипертермии, улучшалась реакция моноцитов на эндотоксины, о чем свидетельствовало большее высвобождение ФНО-альфа. Вывод этого исследования заключался в том, что гидротермотерапия активирует моноциты и подготавливает их к ответу на инфекции.

Другое исследование на 7 здоровых мужчинах продемонстрировало влияние на иммунную систему гидротермотерапии с последующим применением холода. Тепло с последующей терапией холодом значительно увеличило количество лейкоцитов, гранулоцитов, лимфоцитов и моноцитов. Исследователи пришли к выводу, что кратковременное охлаждение после тепловой обработки было эффективным для увеличения количества лейкоцитов, активности NK-клеток и уровня ИЛ-6. Предварительные физические упражнения усиливали эффект.

Опыт использования гидротермотерапии

Во время пандемии испанского гриппа 1918 года, унесшей жизни от 50 до 100 миллионов человек, гидротермотерапия использовалась в санаториях как средство помощи организму в борьбе с различными заболеваниями. Гидротермотерапия включала в себя ванны с горячей водой, припарки, паровые бани и влажные простыни. Уровень смертности от пандемии в больницах, где не применялась гидротермотерапия, составлял 6,7%. Отчет того времени показал, что из 1123 задокументированных случаев испанского гриппа в санатории 446 лечились стационарно (получали гидротермотерапию) и 677 – амбулаторно (также получали гидротермотерапию). В стационаре санатория умерли только 1,3% больных испанским гриппом, а в амбулаторных условиях – 3,8%. Несмотря на то, что необходимо учитывать множество неконтролируемых факторов, эти данные показывают, что гидротермотерапия – важный фактор, связанный с выживаемостью после испанского гриппа.

Выводы. Как согреть тело против COVID-19

Все приведенные выше данные можно свести к двум основным выводам:

  • Повышение температуры тела ослабляет вирулентность вируса и / или повышает иммунитет организма.
  • Использование тепловых процедур, таких как пар ванны, сауна или горячие ванны с водой от 33,5 до 40 °C, связано с более низкой частотой вирусных инфекций и более низкой смертностью от вирусных заболеваний, включая COVID-19, при применении в течение 5-20 минут с последующим охлаждением для стимуляции иммунного ответа.

Применение гидротермотерапии не обязательно требует дорогостоящего оборудования. Реальность такова, что любой способ согреть тело для инактивации коронавируса лучше, чем никакой. Гидротермотерапия может применяться в домашних условиях. Самый простой способ – горячий душ, за которым следует холодный душ.

Регулярное применение тепла с последующим холодом – эффективный подход к профилактике и лечению легких и умеренных инфекций, вызванных коронавирусом SARSCoV-2. Если этому подходу будет следовать большое количество людей, влияние коронавируса на население мира уменьшится.

Источник

Hydrothermotherapy in prevention and treatment of mild to moderate cases of COVID-19