COVID-19 可能造成嚴重腦中風!新冠病毒神經性症狀綜合整理

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全球尚未與疫情奮戰,並且科學家認為第二波感染有一定可能性發生,現階段多數地區,仍持續執行嚴格的個人衛生習慣和社交距離,來減少可能感染的人數。在發展出有效療法前,透過對現有的臨床數據審視,能夠幫助我們學著與 SARS-CoV-2 共存。為了達到此目的,本文集中關注較少被討論的,神經系統相關聯的 COVID-19 症狀。

根據美國疾病管制與預防中心 (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) 統計,感染的病患通常在接觸到病原體 2-14 天之後,會出現輕度到重度症狀,包括發燒、乾咳、喉嚨痛、頭痛和疲勞,甚至更嚴重的症狀如:呼吸困難和胸痛[2]。最近臨床也發現,COVID-19 除了會造成呼吸系統疾病外,也會對神經系統造成影響,進而造成生命危險。常見的神經性症狀包括頭暈、嗅味覺喪失、意識喪失或致命的缺血性、出血性腦中風[2]。

COVID-19 會導致包含神經系統在內的多重器官衰竭

一項來自武漢的研究顯示,約有 40% 病患會出現神經系統異常症狀[3]。這些神經異常症狀普遍出現在感染後症狀嚴重,且原本就有其他疾病的 65 歲以上患者中。美國疾病管制與預防中心將原本就患有高血壓、糖尿病、氣喘、肥胖、心臟病、肝或腎疾病和因為癌症治療、愛滋病或器官移植而造成的免疫不全症候群的病患歸為高危險族群。且新的研究指出年齡較小的孩童可能會出現類似川崎氏病 (Kawasaki disease) 的高度發炎症[4]。

性別也會影響受感染機率。因為在男性中,特別是患有心臟衰竭的男性與女性相比,擁有較高含量的 ACE2 (Angiotensin I converting enzyme 2) 受體,導致更容易感染到 SARS-CoV-2。新冠病毒透過 ACE2 受體附著並進入宿主細胞,此受體表現在許多組織,其感染可引起全身性症狀和多重器官衰竭。病患會出現許多併發症,包括:腎衰竭、心血管損害和凝血障礙。其他症狀還有早期的皮膚紅疹、呼吸困難、呼吸疾病引起的低血氧、嘴唇和臉部發藍,及手指和腳趾部位壞死。

與 COVID-19 相關的神經性疾病

嚴重的 COVID-19 病患會表現出因病毒造成的神經系統症狀。一項武漢醫院的研究發現病患的神經性症狀可分成:影響中樞神經系統 (會有頭暈、頭痛、意識喪失、急性腦血管疾病、共濟失調和癲癇發作等症狀)、另一類則表現在周圍神經系統 (有嗅覺、味覺和/或視覺喪失和神經痛等症狀),還有一類是骨骼肌損傷[3]。

嚴重感染者也會出現意識喪失的症狀。COVID-19 已被發現會對意識 (例如:嗜睡、昏迷等) 和認知功能 (例如:精神混亂、譫妄等) 皆產生影響。當年長者罹患嚴重感染,急性腦血管併發症會導致缺血性或出血性中風。大多數的神經性症狀會在病患住院後的 1-2 天內出現。特別的是有些病患只表現神經性症狀,而沒有出現發燒、咳嗽、厭食或腹瀉等典型症狀。

新冠病毒感染也會影響腦組職,引發發炎反應,造成病毒性腦膜炎。大腦發炎引起的神經組織受損會產生如頭痛、高燒、嘔吐、抽蓄、意識障礙等症狀。

全身性感染和低血氧也會間接對腦功能有負面的影響,進而造成缺氧性腦病變[5],造成腦水腫,病況較輕的患者可能會出現頭痛、焦慮、嗜睡和譫妄。較嚴重的患者可能會出現定向障礙 (無法辨識人、地、時,三個向度的定向感)、昏迷和腦癱瘓。此外,一部份的病患可能出現血栓,從而造成缺血性或出血性腦中風。

造成神經系統損害的可能機轉

一、病毒直接侵入大腦

對神經系統產生影響有直接和間接兩種途徑。目前的推測是病毒藉由血液和/或周圍神經的傳輸而進入腦中。一旦病毒感染並殺死宿主細胞,病毒顆粒會釋放到血液中,造成全身性感染並突破血腦障壁。

此外,病毒可以感染周圍神經,並延著神經進入到腦組織,或經由鼻腔中的嗅神經元來傳輸病毒[6]。已知冠狀病毒可以透過空氣飛沫 (產生於打噴嚏和咳嗽) 傳播,感染呼吸系統。因為嗅神經和嗅球位在鼻腔中,使其成為病毒在鼻腔表皮細胞和大腦間傳播的通道,如此病毒可能在早期感染階段進入到大腦中。

病毒透過血液或神經元侵入到腦組織的實際路徑尚未被實驗證明,還需要進一步的研究。嗅神經元受損可能是導致 COVID-19 病患嗅覺喪失的原因,有趣的是嗅覺喪失的同時並不會有鼻塞的情況發生。

二、缺氧和發炎性細胞激素使大腦受損

冠狀病毒會嚴重損害呼吸系統,病毒顆粒感染肺泡細胞和微血管,受感染的細胞會變成病毒製造工廠,生產更多新的病毒、感染更多細胞。最終,死亡的細胞與受損的微血管產生的液體聚積在肺泡中,受損和發炎反應會使肺泡壁增厚,造成氣體交換困難,產生呼吸系統疾病和肺炎。

呼吸困難會造成缺氧,增加腦組織中的無氧代謝和酸性代謝副產物堆積。為了清除這些堆積產物,大腦血管會擴張、增加血液流速,伴隨著腦血管通透性增加,使水分從血管進入細胞間質,而造成腦水腫。腦水腫屬於嚴重的併發症,腫脹會阻礙血液流動的速度,導致出血。如果患者缺氧的狀態持續,會癱瘓 COVID-19 病患的大腦活性,逐漸惡化產生嗜睡,甚至是昏迷。

冠狀病毒也會誘發細胞激素風暴,損害腦細胞。單從目前的細胞培養實驗來看,此種病毒可能直接感染腦中微膠細胞 (microglia) 和星狀細胞 (astrocyte),增加細胞激素 IL-6 (Interleukin-6) 產生,使 COVID-19 症狀加劇。

與 ACE-2 相關聯的腦血管疾病

重症患者體內的 D-dimer (血液凝塊形成與降解的指標) 升高和血小板嚴重減少,會使血液凝塊在血管中形成,阻礙血液循環,造成缺血性腦中風,或使血管破裂產生腦出血。此外,由全身性感染引發的細胞激素風暴,與呼吸系統受損造成的缺氧會加劇病患的症狀,增加罹患腦血管疾病的機率。ACE-2 是一個控制血壓的重要蛋白,病毒與 ACE-2 結合會抑制其功能,導致血壓升高、增加出血性中風的機率。

總結

綜合上述,COVID-19 不只會造成呼吸系統疾病,也會影響包括神經系統在內的多重器官。嚴重感染的年長病患會因為自身原有的疾病,更容易表現神經性症狀。而喪失嗅覺和味覺,則為通常為無症狀帶因者首先出現的異常狀況。因此,在沒有出現冠狀病毒感染的其他症狀情況下,嗅味覺喪失被認為是疾病感染的早期跡象[7]。有出現嗅味覺喪失的人應該嚴格實行自我隔離,以限制病毒傳播。

僅出現神經性異常症狀的病患,也應該要進行新冠病毒的檢測。且重症患者有可能罹患神經性症狀:包括頭痛,甚至是會危害生命的腦中風或腦出血,因此醫療人員應密切監測 COVID-19 病患的大腦功能和活性。

延伸閱讀:Remdisivir 治療新冠感染獼猴效果佳!早期使用預防肺部損傷

翻譯:Lucy

編輯:Ray

參考資料:

  1. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/symptoms-testing/symptoms.html
  2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889159120303573?via%3Dihub
  3. https://jamanetwork.com/journals/jamaneurology/fullarticle/2764549
  4. https://www.nytimes.com/2020/05/13/health/coronavirus-children-kawasaki-pmis.html
  5. https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1091https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7163592/
  6. https://www.nytimes.com/2020/03/22/health/coronavirus-symptoms-smell-taste.html
  7. https://geneonline.news/en/2020/05/18/a-review-of-neurological-symptoms-in-covid-19-patients/?doing_wp_cron=1590376980.5585639476776123046875

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