Bệnh nhân COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease) là những người có hệ thống hô hấp yếu và thường xuyên gặp khó khăn trong việc thở. Vì vậy, khi bị nhiễm COVID 19, bệnh nhân COPD có nguy cơ cao hơn để phát triển ra các triệu chứng nghiêm trọng và tử vong. Tuy nhiên, trong bài viết này sẽ đưa ra cơ chế thúc đẩy nhiễm COVID 19 của bệnh nhân COPD.

1. Tổng quan

Đại dịch bệnh virus corona 2019 (COVID 19) đã  gây ra hội chứng suy hô hấp cấp tính nặng. Loại virus có khả năng lây truyền cao này có thể gây ra bệnh virus nhẹ, trong khi các trường hợp nghiêm trọng hơn có biểu hiện viêm toàn thân, viêm phổi và suy hô hấp nặng cấp tính. Suy hô hấp do COVID 19 thường liên quan đến độ giãn nở của phổi, cho thấy tổn thương mạch máu và co mạch là cơ chế trung tâm của suy hô hấp. Viêm phổi do COVID 19 dường như là do dịch tiết phổi do tổn thương vi mạch. Các biểu hiện toàn thân thường gặp ở COVID 19 nặng, với tổn thương nội mô gây biến chứng tim, thận và thần kinh.

Bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) xảy ra ở những người lớn tuổi do liên tục hít phải các hạt độc hại, thường là do hút thuốc lá. Bệnh phổi bao gồm viêm và tái tạo đường thở, với sự phá hủy phế nang (khí phế thũng). Bệnh nhân COPD bị khó thở, ho và khạc đờm, và có thể đột ngột xấu đi (đợt cấp) thường do nhiễm trùng đường hô hấp gây ra. Ngoài ra, COPD có liên quan đến tỷ lệ mắc các bệnh đi kèm cao như bệnh tim mạch và đái tháo đường. Do đó, COPD và COVID 19 có nhiều mối tương quan xấu tiềm ẩn, có thể dẫn đến kết quả tồi tệ hơn từ COVID 19, bao gồm suy giảm chức năng phổi, tuổi già và sự hiện diện của các bệnh đi kèm ở bệnh nhân COPD. Hơn nữa, bệnh nhân COPD cũng có thể dễ bị nhiễm virus hơn bao gồm cả SARS-CoV-2.

2. Cơ chế nhiễm COVID 19 ở bệnh nhân COPD

Tính hướng tế bào của nhiễm SARS-CoV-2 được xác định bởi sự biểu hiện của các thụ thể đối với virus, bao gồm cả men chuyển angiotensin 2 (ACE2). Các tế bào biểu mô phế quản và phế nang cũng như các tế bào nội mô phổi biểu hiện ACE2 và dễ bị nhiễm virus trong các trường hợp COVID 19.

Các nghiên cứu về biểu hiện gen và protein đã báo cáo sự gia tăng  biểu hiện của ACE2 trong các tế bào biểu mô COPD so với nhóm chứng, với biểu hiện gia tăng ở bệnh nhân COPD có chỉ số BMI cao hơn và các đợt cấp thường xuyên hơn cũng được ghi nhận. Có những phát hiện không rõ ràng về những thay đổi trong biểu hiện protein phụ, bao gồm Protease Serine xuyên màng 2 (TMPRSS2) và Furin.

Biểu hiện của phân tử bám dính nội bào 1 (ICAM-1) cũng tăng lên trong phổi của bệnh nhân COPD.

Nhìn chung, những phát hiện này cho thấy có sự tỷ lệ gia tăng virus xâm nhập vào phổi bệnh nhân COPD.

Có bằng chứng cho thấy các phản ứng kháng virus của vật chủ, đặc biệt là các Interferon, bị suy giảm ở bệnh nhân COPD. Trong quá trình nhiễm virus, việc sản xuất Interferon (IFN) α, β và λ từ các tế bào dịch rửa phế quản phế nang ở bệnh nhân COPD thấp hơn so với nhóm chứng, mặc dù chỉ có ý nghĩa đối với IFN-β.

Bệnh nhân COPD gặp nhiều triệu chứng hô hấp hơn, đồng thời cũng có tải lượng virus cao hơn và các dấu hiệu viêm nhiễm gia tăng. Một nghiên cứu hóa mô miễn dịch cho thấy biểu hiện phế quản và đại thực bào biểu mô phế nang của IFN-β ở bệnh nhân COPD thấp hơn đáng kể so với nhóm chứng.

Hơn nữa, nồng độ IFN-β và IFN-λ trong đàm thấp hơn ở những bệnh nhân COPD có nhiều đợt cấp hơn, cho thấy rằng việc giảm khả năng bảo vệ của vật chủ chống lại nhiễm virus có liên quan đến kết quả lâm sàng tồi tệ hơn.

Giảm sản xuất IFN có thể do giảm tín hiệu bởi các thụ thể nhận dạng; biểu hiện biểu mô phế quản của gen 5 liên quan đến biệt hóa khối u ác tính (MDA-5) và gen 1 cảm ứng Axit Retinoic (RIG-1) giảm ở bệnh nhân COPD so với nhóm chứng, cho thấy rằng các tế bào biểu mô phế quản của COPD kém hiệu quả hơn khi gắn kết các phản ứng chống virus.

Veerati et al đã báo cáo rằng việc sản xuất IFN-β và biểu hiện gen kháng virus bởi các tế bào biểu mô COPD đã bị trì hoãn sau khi nhiễm virus. Mặc dù các phản ứng kháng virus sử dụng các tế bào phổi COPD tiếp xúc với SARS-CoV-2 chưa được nghiên cứu, nhưng bằng chứng sử dụng các mô hình phơi nhiễm virus khác cho thấy sự điều chỉnh giảm của các cơ chế bảo vệ Interferon.

Giảm bạch huyết và rối loạn chức năng tế bào T có liên quan đến kết quả xấu hơn ở COVID 19. Các tế bào T trong phổi của bệnh nhân COPD biểu hiện gia tăng biểu hiện của protein chết tế bào được lập trình 1 (một dấu hiệu của sự cạn kiệt tế bào T), trong khi biểu hiện của thụ thể tế bào T (TCR) giảm so với nhóm chứng.

Những quan sát này chỉ ra rằng các tế bào T của COPD bị rối loạn chức năng; điều này được hỗ trợ bởi các báo cáo về việc giảm thoái hóa bởi các tế bào T phổi COPD để đáp ứng với nhiễm cúm và giảm sản xuất Cytokine từ các tế bào T máu COPD sau khi kích hoạt TCR. Rối loạn chức năng tế bào T ở bệnh nhân COPD có thể gây ra phản ứng bảo vệ vật chủ dưới mức tối ưu đối với nhiễm SARS-CoV-2.

Nguồn tham khảo: Singh, Dave, Mathioudakis, Alexander G, Higham, Andrew, “Chronic obstructive pulmonary disease and COVID-19: interrelationships”, Current Opinion in Pulmonary Medicine, 2022.