Autopsie del coronavirus: una storia di 38 cervelli, 87 polmoni e 42 cuori

Tutto cio che abbiamo imparato dai morti che potrebbe aiutare i vivi.

Quando la patologa Amy Rapkiewicz inizio il triste processo di aprire il coronavirus morto per scoprire come i loro corpi andavano male, trovo danni ai polmoni, ai reni e al fegato coerenti con quanto riportato dai medici per mesi. Ma qualcosa era spento.

Rapkiewicz, che dirige le autopsie alla NYU Langone Health, noto che alcuni organi avevano troppe cellule speciali che raramente si trovavano in quei luoghi. Non l'aveva mai visto prima, eppure sembrava vagamente familiare. Ha corso ai suoi libri di storia e in un momento di eureka ha trovato un riferimento a un rapporto degli anni '60 su un paziente con febbre dengue.

Nella dengue, una malattia tropicale trasmessa dalle zanzare, ha appreso che il virus sembrava distruggere queste cellule, che producono piastrine, portando a sanguinamenti incontrollati. Il nuovo coronavirus sembrava amplificare il loro effetto, causando una pericolosa coagulazione.

E stata colpita dai parallelismi: "Covid-19 e la dengue suonano in modo molto diverso, ma le cellule coinvolte sono simili".

Le autopsie sono state a lungo una fonte di scoperte nella comprensione di nuove malattie, dall'HIV / AIDS e dall'Ebola alla febbre di Lassa e la comunita medica conta su di esse per fare lo stesso per il covid-19, la malattia causata dal nuovo coronavirus. Con un vaccino probabilmente a molti mesi di distanza anche negli scenari piu ottimistici, le autopsie stanno diventando una fonte critica di informazioni per la ricerca di possibili trattamenti.

Quando la pandemia ha colpito gli Stati Uniti alla fine di marzo, molti sistemi ospedalieri erano troppo sopraffatti nel tentativo di salvare vite umane per passare troppo tempo a scavare nei segreti dei morti. Ma alla fine di maggio e giugno, la prima grande serie di segnalazioni da pazienti di eta compresa tra 32 e 90 anni, deceduti in una mezza dozzina di istituti e stata pubblicata in rapida successione. Le indagini hanno confermato alcuni dei nostri primi sospetti della malattia, confutato altri e hanno aperto nuovi misteri sul patogeno che ha ucciso oltre 500.000 persone in tutto il mondo.

Tra i risultati piu importanti, coerenti in diversi studi, c'e la conferma che il virus sembra attaccare i polmoni in modo piu feroce. Hanno anche trovato l'agente patogeno in alcune parti del cervello, dei reni, del fegato, del tratto gastrointestinale e della milza e nelle cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni, come alcuni avevano precedentemente sospettato. I ricercatori hanno anche trovato una coagulazione diffusa in molti organi.

Ma il cervello e il cuore hanno prodotto sorprese.

"Riguarda cio che non stiamo vedendo", ha affermato Mary Fowkes, professore associato di patologia che fa parte di una squadra del Monte Sinai Health che ha eseguito autopsie su 67 pazienti covidi-19.

Dati i rapporti diffusi sui sintomi neurologici correlati al coronavirus, Fowkes ha detto, si aspettava di trovare virus o infiammazione o entrambi nel cervello. Ma c'era molto poco. Per quanto riguarda il cuore, molti medici hanno avvertito per mesi di una complicazione cardiaca che sospettavano fosse miocardite, infiammazione o indurimento delle pareti muscolari del cuore, ma gli investigatori dell'autopsia rimasero sbalorditi dal fatto che non trovassero alcuna prova della condizione.

Un'altra scoperta inaspettata, hanno detto i patologi, e che la deprivazione di ossigeno del cervello e la formazione di coaguli di sangue possono iniziare presto nel processo della malattia. Cio potrebbe avere importanti implicazioni per il modo in cui le persone con covid-19 vengono curate a casa, anche se non hanno mai bisogno di essere ricoverate in ospedale.

Le prime scoperte arrivano quando le nuove infezioni statunitensi hanno superato anche i giorni catastrofici di aprile, tra quelli che alcuni critici sostengono sia un prematuro allentamento delle restrizioni sul distanziamento sociale in alcuni stati, principalmente nel sud e nell'ovest. Un nuovo studio di modellizzazione ha stimato che circa il 22 percento della popolazione ovvero 1,7 miliardi di persone in tutto il mondo, tra cui 72 milioni negli Stati Uniti potrebbe essere vulnerabile a gravi malattie se infettato dal virus. Secondo l'analisi pubblicata questo mese su Lancet Global Health, circa il 4% di queste persone richiederebbe il ricovero in ospedale sottolineando la posta in gioco mentre gli investigatori dell'autopsia continuano la loro ricerca di indizi.

Microclot nei polmoni

Nella migliore delle ipotesi, le autopsie possono ricostruire il decorso naturale della malattia, ma il processo per una malattia nuova e altamente infettiva e noioso e richiede un lavoro meticoloso. Per proteggere i patologi ed evitare l'invio di virus nell'aria, devono utilizzare strumenti speciali per raccogliere gli organi e poi immergerli in una soluzione disinfettante per diverse settimane prima che vengano studiati. Devono quindi sezionare ciascun organo e raccogliere piccoli frammenti di tessuto per lo studio sotto diversi tipi di microscopi.

Una delle prime indagini americane rese pubbliche, il 10 aprile, fu fuori da New Orleans. Il paziente era un uomo di 44 anni che era stato curato presso LSU Health. Richard Vander Heide ricorda di aver tagliato il polmone e di aver scoperto probabilmente centinaia o migliaia di microclot.

"Non dimentichero mai il giorno", ha ricordato Vander Heide, che esegue autopsie dal 1994. "Ho detto al residente," Questo e molto insolito". Non avevo mai visto qualcosa del genere."

Ma mentre passava al paziente successivo e al successivo, Vander Heide vide lo stesso schema. Era cosi allarmato, ha detto, che ha condiviso il documento online prima di inviarlo a un diario in modo che le informazioni potessero essere utilizzate immediatamente dai medici. I risultati hanno suscitato scalpore in molti ospedali e hanno influenzato alcuni medici a iniziare a somministrare fluidificanti del sangue a tutti i pazienti 19 covidi. Ora e una pratica comune. La versione finale, sottoposta a revisione paritaria, che coinvolge 10 pazienti e stata successivamente pubblicata su Lancet a maggio.

Altre autopsie polmonari comprese quelle descritte in articoli dall'Italia di 38 pazienti, uno studio sulla salute del Monte Sinai su 25 pazienti e una collaborazione tra Harvard Medical School e ricercatori tedeschi su sette, hanno riportato risultati simili sulla coagulazione.

Piu di recente, uno studio del mese scorso sul eClinicalMedicine di Lancet, ha scoperto una coagulazione anormale nel cuore, nei reni e nel fegato, cosi come i polmoni di sette pazienti, portando gli autori a suggerire che questa potrebbe essere una delle principali cause dell'insufficienza multiorgano nei pazienti covidi-19.

Cellule del cuore

L'organo successivo studiato da vicino era il cuore. Uno dei primi rapporti piu spaventosi sul coronavirus dalla Cina fu che una percentuale significativa di pazienti ricoverati in ospedale fino al 20 - 30% sembrava avere miocardite che poteva portare a morte improvvisa. La condizione comporta l'ispessimento del muscolo del cuore in modo che non possa piu pompare in modo efficiente.

La miocardite classica e in genere facile da identificare nelle autopsie, affermano i patologi. Si verifica quando il corpo percepisce il tessuto estraneo e lo attacca. In quella situazione, ci sarebbero ampie zone morte nel cuore e le cellule muscolari conosciute come miociti sarebbero circondate da cellule che combattono le infezioni note come linfociti. Ma nei campioni di autopsia presi finora, i miociti morti non erano circondati da linfociti, lasciando i ricercatori a grattarsi la testa.

Fowkes, del Monte Sinai, e la sua collega Clare Bryce, i cui lavori su 25 cuori sono stati pubblicati online ma non ancora sottoposti a revisione paritaria, affermano di aver visto un'infiammazione "molto lieve" della superficie del cuore, ma nulla di simile alla miocardite.

Il Rapkiewicz di New York Langone, che ha studiato sette cuori, e stato colpito dall'abbondanza nel cuore di rare cellule chiamate megacariociti. Le cellule, che producono piastrine che controllano la coagulazione, in genere esistono solo nel midollo osseo e nei polmoni. Quando torno ai campioni di polmone dai pazienti con coronavirus, scopri che anche quelle cellule erano troppo abbondanti li.

"Non riuscivo a ricordare un caso prima in cui l'abbiamo visto", ha detto. "Era straordinario che fossero nel cuore."

Vander Heide, dell'LSU, che ha riportato risultati preliminari su 10 pazienti ad aprile e ha un documento piu approfondito con piu casi studio in corso di revisione su un diario, ha spiegato che "quando si guarda un cuore cupo, non si vede cosa ti aspetteresti."

Ha detto che un paio di pazienti su cui ha eseguito autopsie erano stati sottoposti ad arresto cardiaco in ospedale, ma quando li ha esaminati, il danno primario era nei polmoni, non nel cuore.

Griglia del cervello

Di tutte le manifestazioni del coronavirus, il suo impatto sul cervello e stato tra i piu fastidiosi. I pazienti hanno riportato una serie di disturbi neurologici, tra cui una ridotta capacita di sentire l'odore o il gusto, l'alterazione dello stato mentale, l'ictus, le convulsioni e persino il delirio.

Un primo studio cinese, pubblicato sul Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry della BMJ

Sulla base di tali dati e di relazioni aneddotiche, Isaac Solomon, un neuropatologo del Brigham and Women's Hospital di Boston, ha iniziato a indagare sistematicamente su dove il virus potrebbe essere incorporato nel cervello. Ha condotto autopsie di 18 decessi consecutivi, prendendo sezioni di aree chiave: la corteccia cerebrale (la materia grigia responsabile dell'elaborazione delle informazioni), il talamo (modula gli input sensoriali), i gangli della base (responsabili del controllo motorio) e altri. Ciascuno era diviso in una griglia tridimensionale. Dieci sezioni sono state prese da ciascuna e studiate.

Ha trovato frammenti di virus solo in alcune aree ed non era chiaro se fossero morti o virus attivi quando il paziente e morto. C'erano solo piccole tasche di infiammazione. Ma c'erano ampie strisce di danni a causa della privazione di ossigeno. Sia che i defunti fossero pazienti di terapia intensiva da molto tempo o persone che sono morte improvvisamente, ha detto Solomon, il modello era stranamente simile. "Siamo rimasti molto sorpresi", ha detto.

Quando il cervello non riceve abbastanza ossigeno, i singoli neuroni muoiono e quella morte e permanente. In una certa misura, il cervello delle persone puo compensare, ma a un certo punto il danno e cosi esteso che diverse funzioni iniziano a degradare.

A livello pratico, ha detto Solomon, se il virus non entra nel cervello in grandi quantita, cio aiuta lo sviluppo del farmaco perche il trattamento diventa piu complicato quando e pervasivo, ad esempio, in alcuni pazienti con il Nilo occidentale o l'HIV. Un altro aspetto da asporto e che i risultati sottolineano l'importanza di ottenere rapidamente persone che assumono ossigeno supplementare per prevenire danni irreversibili.

Solomon, il cui lavoro e stato pubblicato come una lettera del 12 giugno sul New England Journal of Medicine, ha affermato che i risultati suggeriscono che il danno si e verificato per un periodo di tempo piu lungo, il che lo fa interrogare sull'effetto del virus sulle persone che sono meno malate. "La grande domanda persistente e cosa succede alle persone che sopravvivono alla cupidigia", ha detto. "C'e un effetto persistente sul cervello?"

Il team di Mount Sinai Health, che ha preso i reperti tissutali da 20 cervelli, era anche perplesso di non trovare molto virus o infiammazione. Tuttavia, il gruppo ha osservato in un articolo che la diffusa presenza di piccoli grumi era "sorprendente".

"Se hai un coagulo di sangue nel cervello, lo vediamo sempre. Ma quello che stiamo vedendo e che alcuni pazienti hanno piu ictus nei vasi sanguigni che si trovano in due o anche tre territori diversi", ha detto Fowkes.

Rapkiewicz ha affermato che e troppo presto per sapere se il piu recente gruppo di risultati dell'autopsia possa essere tradotto in cambiamenti terapeutici, ma le informazioni hanno aperto nuove strade da esplorare. Una delle sue prime chiamate dopo aver notato le insolite cellule produttrici di piastrine e stata quella di Jeffrey Berger, uno specialista cardiaco della New York University che gestisce un laboratorio finanziato dal National Institutes of Health che si concentra sulle piastrine.

Berger ha affermato che le autopsie suggeriscono che i farmaci anti-piastrinici, oltre ai fluidificanti del sangue, possono essere utili per arginare gli effetti di covid-19. Ha svolto un importante studio clinico esaminando dosi ottimali di fluidificanti del sangue per esaminare anche quella domanda.

"E solo un pezzo di un puzzle molto grande, e abbiamo molto altro da imparare", ha detto. "Ma se possiamo prevenire complicazioni significative e se piu pazienti possono sopravvivere all'infezione, questo cambia tutto".

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L'articolo pubblicato su Notizie Inn in data 05 luglio 2020, by Mirco Ricci.