RMMG - Revista Médica de Minas Gerais

Artigo de Revisão

Análise fisiopatológica das manifestações clínicas respiratórias em pessoas infectadas pelo vírus SARS-CoV-2

Pathophysiological analysis of respiratory clinical manifestations in people infected with SARS-CoV-2 virus

Sidney Souza Rodrigues¹; Rachel Andrade Galli²

1. Faculdade Uninassau Manaus
2. Universidade Nilton Lins

Endereço para correspondência

Sidney Souza Rodrigues
E-mail: sidney.fisioterapia@gmail.com

Recebido em: 14 Setembro 2020
Aprovado em: 14 Dezembro 2021
Data de Publicação: 31 Março 2022

Conflito de Interesse: Não há

Editor Associado Responsável: Enio Roberto Pietra Pedroso

Resumo

Na atualidade, a população mundial vive um dos momentos mais críticos e assustadores relacionados à área da saúde, onde a mutação viral da família do "coronavírus" trouxe o SARS-CoV-2, um agente patogênico que deriva da linhagem do SARS-CoV e MERS-CoV, e que ataca e debilita o funcionamento fisiológico, principalmente, do sistema respiratório. Vários países vivenciam a pandemia denominada "novo coronavírus", vale resaltar que a escolha do nome vem das várias formas já vivenciadas desse vírus, iniciando em 1937, com os primeiros isolamentos por manifestação dessa família viral. Assim, após a descoberta dessa nova mutação dos ancestrais virais, no final do ano de 2019, acontece seu primeiro surto na China. O objetivo desse artigo é analisar a fisiopatologia do "novo coronavírus" em busca das respostas orgânicas a esse ataque. Foi utilizada a metodologia em caráter de revisão integrativa descritiva e qualitativa de artigos indexados na plataforma PubMed, SciELO e por informações disponíveis no portal Manual MSD, Ministério da Saúde do Brasil e Organização Mundial de Saúde. Os resultados encontrados indicam que as alterações fisiopatológicas manifestadas na infecção por SARS-CoV-2, possuem as características estreitamente semelhantes às encontradas na síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV) e na síndrome respiratória do oriente médio (MERS-CoV), que são desencadeadas por outros patógenos da família coronavírus. Conclui-se que estamos lidando com um tipo específico de pneumonia e que possui um acometimento progressivo e fatal, levando a destruição de estruturas pulmonares indispensáveis para a difusão de gases (hematose).

Palavras-chave: COVID-19; Novo Coronavírus; Fisiopatologia.

 

INTRODUÇÃO

Em 2020, a população, mundialmente, sofre os impactos e repercussões negativas de uma pandemia caracterizada por uma infecção que acomete o sistema respiratório, resultando em milhares de óbitos em vários países no mundo. Tudo o que se sabe nos dias atuais, é que esse patógeno causa uma série de complicações, e que, assemelha-se à sintomatologia da pneumonia. Essa nova variação de pneumonia, chamada de COVID-19 é causada por uma nova mutação viral da família do coronavírus humano, denominado "SARS-CoV-2" ou "2019-nCoV", até então, pouco compreendido, por se tratar de algo muito recente, porém, já existem registros na literatura sobre o sequenciamento do genoma por cientistas chineses, e mais recentemente por cientistas brasileiras.

O coronavírus pertence a uma linha de vírus que desencadeiam vários sintomas, porém com uma facilidade receptiva ao sistema respiratório. Este novo patógeno foi descoberto em 31 de dezembro de 2019, posteriormente a casos notados na China. Em consequência ao perfil microscópico (semelhante a uma coroa) de alguns vírus pertencentes a esta família, os mesmos foram descritos como "coronavírus" em 1965, apesar de isolados pela primeira vez em 1937¹.

A pandemia oriunda da infecção por coronavírus (SARS-CoV-2), inicialmente com seu epicentro na China, foi definido como uma "pneumonia de etiologia desconhecida", onde os principais aspectos clínicos para o diagnóstico dessa patologia foram: febre (=38ºC), características radiográficas de pneumonia, leucopenia ou linfopenia e ausência de melhora após tratamento com antibiótico no período de 3 a 5 dias, de acordo com as diretrizes padrões para o tratamento de pneumonia. Os sintomas precoces foram apresentados por homens jovens, que relataram mais propensão a exposição ao mercado atacadista de frutos do mar de Huanan/Huanan seafood wholesale market².

A origem do SARS-CoV-2 ainda permanece desconhecida, sendo que os primeiros casos expostos possuem correlação com o mercado atacadista de frutos do mar em Huanan, na China, o qual comercializava ilegalmente animais silvestres, tal como, morcego. Os autores relatam também que a contaminação pode acontecer de humano para humano por meio de gotículas respiratórias, contato e por contaminação fecal³.

Até dezembro do ano de 2019, existiam somente 6 tipos de vírus da família coronavírus: HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63, HKU, SARS-CoV e MERS-CoV. Os quatros primeiros causam infecções respiratórias leves, apesar de alguns deles, raramente causarem infecções complexas em bebês e idosos. Os tipos SARS-CoV e MERS-CoV são os mais agressivos, os mesmos afetam o trato respiratório inferior, desenvolvendo, respectivamente, síndrome respiratória aguda grave e síndrome respiratória do oriente médio⁴.

Um estudo realizado na China sugere que a infecção pelo "novo coronavírus" ocorre prevalentemente em pessoas do sexo masculino, indicando que provavelmente o cromossomo X e os hormônios sexuais femininos desempenham um papel importante na imunidade inata e adaptativa, porém os pesquisadores não apresentaram uma explicação genética e/ou bioquímica para tal sugestão⁵.

Até o presente momento, ainda não existe medicamento antiviral com efeitos definidos exclusivamente para o tratamento desta infecção, as abordagens clínicas são baseadas na sintomatologia desta doença. No estudo de Mo et al. (2020)⁶, os pacientes hospitalizados desenvolveram pneumonia grave, edema pulmonar e síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) ou falência múltipla dos órgãos, no entanto, os aspectos e manifestações clínicas ainda são poucos conhecidos.

 

MÉTODOS

O trabalho proposto possui características de uma pesquisa bibliográfica qualitativa descritiva (revisão integrativa) dos livros de fisiologia e fisiopatologia, respectivamente, de 2009 e 2012, artigos indexados na plataforma PubMed e SciELO e informações disponíveis no site Manual MSD, portal do Ministério da Saúde e da Organização Mundial de Saúde, no período de março de 2020 a abril de 2020. Para localizar artigos científicos, os termos: "COVID-19" AND "clinical manifestations", "COVID-19" AND "clinical aspects", "COVID-19" AND "clinical respiratory aspects", "SARS-CoV" AND "symptoms", "coronavirus human types", "human coronavirus". Este estudo incluiu artigos que abordam a etiologia, fisiopatologia, perfil epidemiológico e aspectos clínicos respiratórios de pessoas infectadas pelo vírus COVID-19. Artigos incompletos, cartas editoriais e artigos que abordam qualquer tipo de infecção que não seja pelo "novo coronavírus" humano foram excluídos. Para catalogar, analisar e gerenciar os artigos selecionados, foi utilizado o software Mendeley Desktop.

Coronavírus

Atualmente, existem 7 tipos de vírus (conforme a Tabela 1), pertencentes a família coronavírus humano, apenas três deles (SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2) se manifestam de forma mais agressiva no organismo humano, raramente os demais (HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 e HKU) causam infecções graves em bebês e idosos⁴.

 

 

Em alguns estudos (Tabela 2), os principais sintomas apresentados por pacientes infectados por SARS-CoV-2, e que foram admitidos e monitorados por profissionais de saúde, são: febre, tosse, dor de cabeça, mialgia e, em casos graves, os pacientes apresentaram dispneia.

 

 

Alterações fisiopatológicas no sistema respiratório na COVID-19 (infecção pelo vírus SARS-CoV-2)

Os inúmeros casos do novo coronavírus (SARS-CoV-2) que iniciaram em Huanan (sul da China), se proliferaram velozmente ao redor do mundo, logo, trouxeram mundialmente, uma repercussão negativa e perigosa devido à sua potencial capacidade de se transformar em uma pandemia, deixando em alerta diversos países em diferentes continentes.

Tudo que se sabe até o momento é que esta infecção acomete primariamente o sistema respiratório, até mesmo pela facilidade em transporte por essa via, assim demonstrando alterações fisiopatológicas que identificam a presença desse agente patogênico. Apresenta-se inicialmente com sintomatologia leve de afecção respiratória até, em casos mais graves, evoluindo com características de pneumonia, síndrome do desconforto respiratório (SDRA) e insuficiência respiratória levando a falência múltipla dos orgãos³.

Partindo desta linha de pensamento, em relação a fisiopatologia, pesquisas realizadas na China, demostraram que as manifestações apresentadas pelo novo coronavírus são semelhantes a MERS-CoV e SARS-CoV, apontando uma possível correlação fisiopatológica entre ambas⁶.

Na China, durante o início do surto, 13,8% das manifestações iniciais foram de casos severos, onde os receptores do vírus SARS-CoV-2 se encontravam presentes nos pulmões. Entretanto, a literatura aponta a forte necessidade de pesquisas que objetivem a investigação acerca da replicação, imunidade e infectividade específica deste vírus em diversas partes do corpo humano, para que auxilie a interpretações das manifestações clínicas que são expressas também, além do sistema respiratório¹⁴.

Para o entendimento fisiopatológico, é necessário o conhecimento do padrão de funcionalidade do corpo humano. Tendo em vista, o enfoque do SARS-CoV-2 sobre o sistema respiratório, o processo de hematose é uma sequência contínua e sistemática realizada através da estrutura morfofuncional respiratória (zona de transporte e zona de transição respiratória), este processo (Organograma 1) é extremamente importante para suprir a necessidade de oxigênio (O²) no organismo dos mamíferos¹⁵.

 

 

As trocas gasosas são realizadas na "unidade alveolocapilar", onde estas estruturas são recobertas por três tipos celulares (conforme Tabela 3), sendo responsáveis pelo armazenamento, secreção de surfactante e pela fagocitação de corpos estranhos no sistema respiratório, assim garantindo a funcionalidade e proteção deste sistema¹⁵.

 

 

Porém, uma das principais características dos vírus é a capacidade de mutação, gerando cada vez novas formas para despistar o sistema imunológico do seu futuro hospedeiro, então a diversidade de coronavírus já classificam eles como uma disponibilidade de genoma RNA de fita simples positiva (RNA+), ou seja, são RNA mensageiros (RNAm), os quais serão traduzidos pelos ribossomos das células hospedeiras. A atual e possível hipótese sustentada para explicar a fisiopatologia do SARS-CoV-2, é que ao ser infectado, o hospedeiro apresentará uma resposta imune, entretanto, esta reação pode ser importante para patogênese das manifestações clínicas. Nos seres humanos, identificou-se que o receptor celular do novo coronavírus é a enzima conversora de angiotensina II (ECA2), a qual é encontrada consideravelmente nas células do epitélio alveolar pulmonar, porém são encontradas também em células renais, cardíacas, gastrointestinais e dos vasos sanguíneos. Em decorrência desta infecção, é desencadeada a regulação negativa da expressão da ECA2, o que estimula a produção demasiada de angiotensina II, aumentando a permeabilidade vascular do pulmão, vulnerabilizando e danificando potencialmente os tecidos pulmonares¹⁶.

Vale destacar que alterações fisiopatológicas relacionadas à coagulação sanguínea em pacientes em Wuhan na China, foram descritas em uma correspondência de série de relatos de casos. O paciente em questão, do sexo masculino, 69 anos, diagnosticado através do teste RT-PCR com o novo coronavírus, possuía comorbidades pré-existentes (hipertensão, diabetes e acidente vascular encefálico), o mesmo, apresentou tosse, febre, dor de cabeça, dispneia e diarreia. Posteriormente, recebeu como tratamento para insuficiência respiratória hipoxêmica, a ventilação mecânica invasiva. Dentre os achados em resultados de exames laboratoriais pertencentes ao protocolo de admissão do paciente na Unidade de Terapia Intensiva (UTI), destacaram-se: leucocitose, trombocitopenia, aumento de tempo de protrombina, tromboplastina e elevação de fibrinogênio e D-dímero, marcadores que apontam o surgimento de trombose venosa profunda (TVP) e tromboembolismo pulmonar (TEP). Em exames sorológicos, assim como o paciente supracitado, outros dois infectados pelo vírus SARS-CoV-2, manifestaram a presença de anticorpos anticardiolipina IgA, anti-ß₂, glicoproteína I IgA e IgG¹⁷.

Um estudo realizado com 499 pacientes graves, no Hospital Tongji da Universidade de Ciência e Tecnologia Huazhong em Wuhan, entre os dias 01 de janeiro a 13 de fevereiro de 2020, demostrou que a produção exacerbada de trombina e o desligamento da fibrinólise são os produtos da disfunção das células do endotélio, fenômeno desencadeado pelo processo infeccioso, o que resulta no aumento na coagulação dos pacientes com SARS-CoV-2. Outro fenômeno descrito pelos pesquisadores após uma dissecção pulmonar recente, foi a oclusão e microtrombose em pequenos vasos pulmonares, fenômeno que é justificado pela hipóxia no paciente grave, a qual estimula a formação de trombose e aumento da viscosidade sanguínea¹⁸.

Além disso, evidências clínicas atuais indicam que os casos mais graves, são singularizadas por hiperinflamação, desequilíbrio no sistema angiotensina-aldosterona, um peculiar tipo de vasculopatia, microangiopatia trombótica e coagulopatia intravascular. Por meio dessas evidências clínicas alguns pesquisadores defendem a hipótese de que a coagulopatia induzida na doença COVID-19 está estreitamente ligada ao aumento do processo inflamatório, alterações das células endoteliais e desequilíbrio do sistema renina-angiotensina¹⁹.

Pneumonia, síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) e insuficiência respiratória (IR)

A pneumonia é definida como um processo infeccioso que dificulta a ventilação e difusão pulmonar. Microrganismos, tais como: fungos, bactérias e vírus são os agentes que deflagram esta infecção. Essa patologia é classificada em adquirida na comunidade e hospitalar (quando o contágio ocorre em ambiente hospitalar ou até 48 horas após a alta do paciente)²⁰.

Ainda, de forma incomum, existe uma outra variação de sintomas e características que não se relacionam ao diagnóstico de pneumonia diretamente, porém, trata-se de uma forma diferenciada desse diagnóstico que, comumente é infectada pelo Mycoplasma Pneumoniae, onde apresenta como sintomas dores na base pulmonar, relatada pelo paciente como dores nas costas, e ausência de secreção. Na maioria dos casos apresentam sequelas neurais e limitantes como, por exemplo, a síndrome de Guillan-Barré e complicações do próprio sistema respiratório, como o derrame pleural, diminuindo a amplitude de movimento (ADM) da região torácica dificultando a captação de O₂. Sua maior incidência acontece nas regiões que possuem clima tropical pelo aumento da umidade e, consequentemente, facilidade dos mesmo em proliferação de microrganismos.

Conforme a fisiopatologia da pneumonia descrita acima, o patógeno, na tentativa de invasão ao organismo sadio, estimula o corpo a produzir reflexos que objetivam o expelir através da tosse e da mucosa mucociliar que se localiza a "zona de transporte", porém quando o mesmo não consegue expelir o agente infeccioso, reações inflamatórias e imunes são iniciadas, principalmente no tecido intersticial do pulmão e dos alvéolos. Quando esse processo de defesa é ativado, os alvéolos inflamados são inundados por exsudato e, posteriormente, outras células e proteínas (hemácias, leucócitos e fibrinas) se unem formando consolidações nos tecidos do pulmão, que se tornam visíveis em imagens radiográficas. Os danos e destruição dos pneumócitos tipo II são ocasionados pela junção de receptores presentes no epitélio respiratório aos patógenos, tal fenômeno acontece e se expande nos pulmões quando uma infecção viral se associa à infecção bacteriana (comumente na pneumonia adquirida na comunidade). Em virtude de lesões situadas no epitélio alveolar (composta por pneumócitos I e II) e no endotélio vascular (que possuem a enzima conversora de angiotensina), uma cascata inflamatória grave é deflagrada, o que por volta de 24 a 48 horas, torna-se na síndrome do desconforto respiratório agudo. Neste caso, os mediadores químicos da inflamação excitam a vasodilatação alveolar, o que aumenta da permeabilidade histológica pulmonar do espaço alveolar, provocando o edema pulmonar, destruindo acentuadamente os pneumócitos II, acumulando secreção e inibindo a produção de sufactante, chegando ao seu produto final, que é caracterizado pelo colabamento alveolar (atelectasia). A SDRA pode ser revertida por um diagnóstico precoce, e em alguns casos acontecem a perda de volume e função pulmonar, que é atribuída ao processo deliberado no Organograma 2²⁰.

 

 

Na pneumonia, a difusão dos gases é dificultada, causando a hipóxia e acidose metabólica. Uma vez o tratamento adequado aplicado no paciente diagnosticado, a cura é atingida, porém deixando sequelas significativas que podem ser fatores de risco para outras doenças do trato respiratório. Ainda, interfere em todo equilíbrio do corpo, atingindo, principalmente, a homeostase dos níveis de ácido no sangue que acomete todo ciclo de energia celular para suprir a funcionalidade dos sistemas. Assim, fortalece a preocupação em pacientes com históricos de acometimentos respiratórios em adquirir o SARS-CoV-2, por se tratar de um vírus que tem mais intimidade com o sistema respiratório e, nesse caso, terá uma facilidade de adentrar no mesmo, podendo agravar ainda mais sua funcionalidade²⁰.

Manifestações do SARS-CoV-2 em outros órgãos e sistemas

Ainda que alguns estudos enfatizem, principalmente, o ataque ao sistema respiratório, de acordo com pesquisas publicadas em bases de dados científicas, identificam-se possíveis correlação de manifestações clínicas em outros sistemas do corpo humano associado ao SARS-CoV-2, tais como: cardiovascular, digestório e sistema nervoso central.

Entretanto, deve-se manter a cautela no diagnóstico destes eventos em outros sistemas relacionado ao "novo coronavírus" humano, especialmente no que se refere a alterações neurológicas, pois as evidências das manifestações neurológicas ainda são escassas e possuem qualidade baixa²¹.

Evidências mostram que comorbidades cardiovasculares pré-existentes (hipertensão, doença coronariana e cardiomiopatias) e a idade avançada, são potenciais riscos para o comprometimento cardíaco e óbito de pacientes infectados pelo "novel coronavírus". As alterações cardíacas são marcadas pelo aumento de troponina, que pode apontar lesão do músculo miocárdio, incluindo a miocardite e disfunção na diástole do ventrículo esquerdo^22-24.

Reforçando a ligação do vírus SARS-CoV-2 ao receptor presente na enzima conversora de angiotensina II, sabemos da existência da mesma no sistema gastrointestinal e vale ressaltar que a enzima é presente de forma abundante nesse sistema, especificamente no intestino delgado. Ainda, a etiopatogenia da diarreia não está completamente compreendida, porém, existe a hipótese de que a infecção por este vírus desencadeie mudanças na permeabilidade do intestino, o que provavelmente causa a má absorção de moléculas pelos enterócitos^25,26.

 

CONCLUSÃO

Portanto, conclui-se que apesar da escassez de estudos que expliquem a fisiopatologia da COVID-19 (infecção por SARS-CoV-2), as pesquisas descrevem que estamos lidando com um tipo específico de pneumonia, que possui relação direta com a SDRA e IR, devido ao acometimento progressivo, veloz e fatal que é desencadeado. Neste caso, a homeostasia respiratória é acometida, consequentemente se tornando responsável por promover e destruir as estruturas pulmonares indispensáveis para a difusão de gases (hematose), em alguns casos, levando a sua vítima ao óbito. Assim, sugerimos que as pesquisas continuem buscando possibilidades de prevenção, tratamento e cura para esta patologia, afim de diminuir os riscos, complicações e mortes.

 

COPYRIGHT

Copyright© 2020 Rodrigues et al. Este é um artigo em acesso aberto distribuído nos termos da Licença Creative Commons. Atribuição 4.0 Licença Internacional que permite o uso irrestrito, a distribuição e reprodução em qualquer meio desde que o artigo original seja devidamente citado.

 

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