چرا کووید ۱۹ موجب ازدست‌رفتن حس بویایی در افراد می‌شود؟

چند روز پیش صبح، من (لسلی کی، استاد روانشناسی و علوم اعصاب دانشگاه شیکاگو) با دوستم هوراسیو، ریاضیدانی از شهر نیویورک صحبت می‌کردم. او به من گفت که در ماه آوریل به‌مدت چندین هفته حس بویایی خود را از دست داده بود. او داشت برای عید پسح غذا می‌پخت و حتی بوی کوفته ماهی را حس نمی‌کرد. هوراسیو زیاد در این مورد فکر نکرد و آن را به این واقعیت که چندین روز کمی بیمار بوده است، ارتباط نداد. من پیشنهاد کردم که تحت آزمایش آنتی‌بادی ویروس عامل کووید ۱۹ قرار گیرد. سرانجام، معلوم شد که هوراسیو آنتی‌بادی‌ها را دارد، بنابراین برای اهدای پلاسما ثبت‌نام کرد. البته این تشخیصی بود که زمان‌بندی و جغرافیا به کمک آن آمد. به‌نظر می‌رسد علائم مربوط به حواس بویایی و چشایی به شکل هیپوسمی یا آنوسمی (کاهش یا از دست دادن بویایی) ناگهانی در برخی بیماران مبتلا به کووید ۱۹ بروز کند اما فقط همین که بو را حس نمی‌کنید، لزوما به‌معنای این نیست که دچار این ویروس شده‌اید.

در برخی افراد، آنوسمی از نشانه‌های اولیه و برای برخی افراد، تنها نشانه‌ی کووید ۱۹ است که بروز می‌کند. بنابراین استفاده از آنوسمی به‌عنوان یک معیار تشخیصی، وسوسه‌انگیز است. درواقع، در‌حال‌حاضر که ویروس کرونا در سرتاسر جهان درحال تاخت‌و‌تاز است، از دست‌دادن ناگهانی بویایی خصوصا در منطقه‌ای که در آن نرخ عفونت بالا است، به احتمال زیاد به کووید ۱۹ مربوط می‌شود.

اختلال در بویایی اکنون به‌عنوان یکی از نشانه‌های اصلی کووید ۱۹ فهرست می‌شود و پزشکان راهنمایی‌هایی را برای آزمایش عملکرد بویایی ارائه می‌دهند. گرچه از دست دادن حس بویایی یکی از مولفه‌های مهم وضعیت‌های مختلفی از سرماخوردگی ساده گرفته تا عفونت سینوس، مرحله اولیه‌ی بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون یا به‌‌سادگی به‌خاطر پیری است. هیپوسمی و آنوسمی رایج هستند و ۱۲/۴ درصد از آمریکایی‌های بالای ۴۰ سال تا حدی دچار هیپوسمی بوده و ۳ درصد از آمریکایی‌ها در طیف سنی وسیعی حدی از هیپوسمی را تجربه می‌کنند. درحالی‌که آنوسمی ممکن است در میانه‌ی دنیاگیری، نشانه‌ی خوبی برای شک درمورد ابتلا به این عفونت باشد و بر لزوم انجام یک آزمایش دلالت کند، به‌خودی‌خود یک ابزار تشخیصی برای کووید ۱۹ نیست.

همچنین کاربرد از دست‌دادن حس بویایی برای پیش‌بینی وضعیت آینده‌ی بیمار وسوسه‌انگیز است. مطالعه‌ی جدیدی از پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو، گروه نسبتا کوچک از بیماران را مورد آزمایش قرار داد و نشان داد که از دست دادن بویایی ممکن است پیش‌بینی‌کننده‌ی شدت کمتر بیماری باشد که احتمالا نیاز به بستری‌شدن در بیمارستان نخواهد داشت. اگرچه تعداد کم بیماران بستری‌شده و محدودیت داده‌های مرتبط با حس بویایی در این بیماران، نشان می‌دهد که هنوز نمی‌توان فقط براساس از دست دادن حس بویایی درمورد پیش‌آگهی بیماری نتیجه‌گیری کرد.

از دیدگاه مثبت، از دست دادن ناگهانی حس بویایی در کووید ۱۹ ممکن است به ما در درک نحوه‌ی عملکرد ویروس عامل بیماری کمک کند. در اواخر ماه فوریه، دانشمندان متخصص در زمینه‌ی حسگرهای شیمیایی در توییتر و دیگر رسانه‌های اجتماعی، به بحث درمورد آنوسمی مرتبط با کووید ۱۹ پرداختند و گروهی بین‌المللی به‌نام Global Chemosensory Research Consortium را تشکیل دادند. این تلاش سریع و گروهی، منجر به ایجاد یک نظرسنجی آنلاین و جمع‌آوری داده‌ها در سطح جهانی شد. تا به امروز، بیش از ۳۰ هزار پاسخ به نظرسنجی به ۳۱ زبان انجام شده است. نتایج حاصل از این نظرسنجی به پژوهشگران کنسرسیوم مذکور اجازه خواهد داد تا این پرسش را مطرح کنند که آیا همراه‌با کووید ۱۹ و دیگر بیماری‌های تنفسی، کاهش معنی‌داری در میزان حساسیت شیمیایی دهان، بینی و پوست رخ می‌دهد.

نتایج اولین مقاله‌ که براساس داده‌های ۱۱ روز نظرسنجی به‌دست آمد، نشان می‌داد که به‌طور متوسط، ۸۰ درصد از عملکرد طبیعی بویایی، ۶۹ درصد از عملکرد طبیعی چشایی و ۳۹ درصد از عملکرد طبیعی حساسیت شیمیایی پوست براثر کووید ۱۹ از دست می‌رود. مقاله‌ی بعدی به بررسی اختلاف میان نشانه‌های مرتبط با حسگرهای شیمیایی در کووید ۱۹ نسبت‌به دیگر بیماری‌های تنفسی خواهد پرداخت.

این تلاش، تلاشی عظیم در علمِ باز بین‌المللی همراه‌با فرضیه‌های از پیش ثبت‌شده، کدها و داده‌های دارای دسترس آزاد و رویکرد بزرگ علمی گروهی برای جمع‌آوری و تجزیه‌و‌تحلیل داده‌های جمع‌سپاری‌شده است که بیش از ۷۰۰ دانشمند در آن مشارکت دارند. چندین مطالعه‌ی جمع‌سپاری‌شده‌ی دیگر در مراحل اول و آخر برنامه‌ریزی هستند و در آینده‌ی نزدیک منتشر خواهند شد.

چرا وقتی گزارش‌های جهانی درمورد آنوسمی در اخبار باعث شد دانشمندان چنین پروژه‌هایی را شروع کنند، نیاز به نظرسنجی داریم تا به ما بگوید که آنوسمی یک نشانه از این بیماری است؟

نرخ عفونت کووید ۱۹ در سرتاسر جهان به این معنا است که تعداد افرادی که معمولا به‌طور هم‌زمان دچار یک ویروس تنفسی هستند، چندین برابر شده است. ویروس‌های تنفسی اغلب می‌توانند به‌طور موقت یا دائم، منجر به آنوسمی یا دیسگوسیا (اختلالاتی در حس چشایی) شوند. شاید تعداد زیاد افراد عفونی موجب جلب توجه ما به سطح معمول آنوسمی و غیرعادی تلقی‌کردن این وضعیت شده باشد. اگرچه از چندین مطالعه‌ی اولیه چنین به‌نظر می‌رسد که آنوسمی همراه‌با کووید ۱۹ در ۳۰ تا ۹۸ درصد از افراد عفونی مراجعه‌کننده به بیمارستان دیده می‌شود که بسیار بیشتر از چیزی است که درمورد عفونت‌های تنفسی شناخته‌شده‌ی دیگر رخ می‌دهد (استانداردسازی آزمایش عملکرد بویایی در مکان‌ها، فرهنگ‌ها و سناریوهای مختلف دشوار است و این مسئله منجر به تنوع وسیعی در شیوع برآوردشده‌ی هیپوسمی می‌شود).

یک مطالعه‌ی بین‌المللی دیگر از مردم خواست تا خود را با موارد خانگی مانند کره‌ی بادام زمینی، وانیل و خمیردندان آزمایش کرده و شدت بوی آن‌ها را گزارش کنند. مطالعه‌ی دیگری زیرمجموعه‌ی داده‌های سوئد را مورد بررسی قرار داد و گزارش کرد که شیوع هیپوسمی با نرخ برآوردی عفونت در این جمعیت همخوانی دارد. این مطالعات نشان می‌دهد که مسئله‌ی خاصی درمورد این ویروس وجود دارد که به‌طورخاص به حس بویایی حمله می‌کند که ممکن است به ما در درک نحوه‌ی عمل ویروس کمک کند.

چگونه ویروس به حس بویایی حمله می‌کند؟ پژوهش‌ها در این زمینه به‌سرعت درحال ظاهرشدن است و ما به گزارش‌های اولیه‌ای که اغلب ازطریق سرورهای پیش‌چاپ که هنوز فرایند داوری را نگذرانده‌اند و باید با احتیاط تفسیر شوند، دسترسی داریم.

مطالعات مکانیکی نشان می‌دهند که چه عواملی به هیپوسمی و آنوسمی مربوط می‌شوند. بیشتر دانشمندان با این موضوع موافق هستند که SARS-CoV-2 مانند ویروس عامل سارس به کمک پروتئین اسپایک برای اتصال، از گیرنده‌ی آنزیم ACE2 برای ورود به سلول‌ها استفاده می‌کند. علاوه‌بر‌این، به‌نظر می‌رسد SARS-CoV-2 به آنزیم TMPRSS2 و چندین پروتئین دیگر نیاز داشته باشد تا به پروتئین اسپایک در فرایند ورود به سلول‌ها کمک کند. این بدان معنا است که سلول‌ها باید تمامی این پروتئین‌ها را برای ویروس بیان کنند تا ویروس بتواند به آن‌ها نفوذ کرده و دستگاه‌های سلولی را برای تکثیر خود برباید.

پروتئین‌های ACE2 و TMPRSS2 در انواع مختلفی از سلول‌ها بیان می‌شوند و در بینی، گلو و مجاری هوایی برونشی فوقانی بسیار فراوان هستند. در بینی، بیان این پروتئین هم در اپیتلیوم تنفسی (RE) و هم در اپیتلیوم حسی بویایی (OSE) دیده می ‌شود اما سطوح آن در OSE بسیار بیشتر است. این پروتئین‌ها در اپیتلیوم حسی بویایی در سلول‌های بنیادی بویایی و سلول‌های پشتیبان و در سطوح کمتری در سلول‌های پرزدار و در غدد بومن بیان می‌شوند. همه‌ی این سلول‌ها به حفظ سلامت نورون‌های حسی و لایه مخاط کمک می‌کنند تا بوها بتوانند نورون‌ها را به‌درستی فعال کنند.

تا این‌جا، به‌نظر می‌رسد که خود نورون‌های حسی بویایی الگوهای بیان مناسب برای پیوند به SARS-CoV-2 را نداشته باشند یعنی ویروس احتمالا به‌طور مستقیم به این نورون‌ها که مستقیما در قشر مغز و در محل پیازهای بویایی سیناپس برقرار می‌کنند، حمله نمی‌کند.

شرح تصویر: حفره فوقانی بینی انسان در سمت چپ، نشان‌دهنده‌ی رابط میان اپیتلیوم حسی بویایی (OSE؛ دایره) و پیاز بویایی (OB) در مغز است. عصب بویایی (ON) سیگنال‌ها را از OSE به OB می‌برد. استخوان‌های شاخک (T) در حفره‌ی بینی به توزیع هوا در گذرگاه‌های بینی کمک می‌کنند. در OSE علاوه‌بر نورون‌های حسی بویایی (OSNs)، چندین نوع سلول دیگر وجود دارد که فرایندهای آن‌ها عصب بویایی را تشکیل می‌دهند. سلول‌های پشتیبان (Sus) احتمالا عامل بیشترین ورود SARS-CoV-2 هستند، اما به‌نظر می‌رسد سلول‌های بنیادی و سلول‌های پرزدار (MV) و همچنین غده‌‌های بومن (BG) نیز گیرنده‌های مناسب ورود ویروس را داشته باشند. وارد آمدن آسیب به هریک از این سلول‌ها می‌تواند عملکرد مناسب نورون‌های حسی بویایی را متاثر ساخته یا حتی آن‌ها را به تعداد کم یا زیاد از بین ببرد. نمای برش از جلو، در مستطیل پایینی نشان‌دهنده‌ی ناحیه‌ی کوچکی از اپیتلیوم حسی بویایی (قرمز تیره) است که می‌تواند بدون اینکه موجب بروز اختلال آشکاری در جریان هوای بینی شود، به‌وسیله‌ی التهاب (پیکان) جدا شود.

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد ویروس می‌تواند ازطریق بینی و پیازهای بویایی و نیز دیگر مسیرها بدون حمله به نورون‌های حسی به سیستم عصبی مرکزی برسد. اگرچه الگوهای بیان ACE2 و TMPRSS2و آغاز ناگهانی و نسبتا سریع فرایند بهبودی نشان می‌دهد که آنوسمی همراه کووید ۱۹ براثر آسیب به سیستم عصبی مرکزی رخ نمی‌دهد بلکه احتمالا به‌علت از دست رفتن اطلاعات بویایی قبل از رسیدن به مغز، اتفاق می‌افتد. اگرعلائم ناشی‌از سیستم مرکزی بود، ما روند و بهبودی آهسته‌تر و همچنین طیف پیچیده‌تری از نشانه‌ها ازجمله پاروسمی (بویایی‌پریشی) یا فانتوسمی (بوهای تحریف شده یا توهم بو) را انتظار داشتیم ولی چنین مواردی گزارش نشده است.

التهاب در اپیتلیوم حسی می‌تواند بدون ایجاد احساس گرفتگی بینی یا اختلال در نفس کشیدن، موجب محدود شدن جریان هوا در شکاف کوچکی در بالای بینی شود. یک مطالعه‌ی موردی منتشرشده نیز این مسئله را نشان داده است.

وارد آمدن آسیب به سلول‌های پشتبیان همچنین می‌تواند روی عملکرد نورون‌های حسی به شیوه‌های مختلف (متابولیکی، ساختاری، التهابی) تأثیر گذارد، بنابراین حتی اگر بوها بتوانند به نورون‌ها برسند، نورون‌ها ممکن است قادر به انتقال سیگنال‌ها نباشند.

بازیابی نسبتا سریع عملکرد بویایی در بیشتر بیماران نیز از وجود یک علت محیطی حمایت می‌کند که نورون‌های حسی بویایی را از بین نمی‌برد. اگرچه این نورون‌ها در کل دوران زندگی بازتولید می‌شوند، این بازتولید ناگهانی نبوده بلکه در طول فرایندی رخ می‌دهد که ۳۰ روز یا بیشتر طول می‌کشد و در آن حس بویایی به‌تدریج بهبود می‌یابد (برخی افراد که درنتیجه‌ی ویروس دچار آنوسمی شدند، هنوز حس بویایی خود بازیابی نکرده‌اند. این امر ممکن است نشان‌دهنده‌ی مرگ گسترده‌ی نورون‌های حسی یا آسیب مرکزی در برخی افراد باشد).

از آنجا که نشانه‌های بویایی می‌تواند در مراحل اولیه بیماری و قبل از بروز نشانه‌های تنفسی ظهور کند، درک نحوه‌ی ورود ویروس به سلول‌ها در اپیتلیوم حسی بویایی ممکن است ازنظر درک عفونت مهم باشد. هنوز سوالات بی‌پاسخ زیادی درمورد این معما وجود دارد، اما بدون شک همکاری‌های بین‌المللی بی‌سابقه و به اشتراک‌گذاری داده‌های اولیه، پژوهش‌ها را سریع‌تر از حالت معمول پیش خواهد برد. ارتباط با بویایی سرنخ مهمی درمورد مکانیسم‌های ویروس مهیا می‌کند که پژوهشگران زیادی چندین دهه را صرف مطالعه‌ی آن کرده‌اند و آنوسمی را به‌عنوان یک ناتوانی حسی آشکار می‌کند.