SARS-CoV-2 у родині коронавірусів

Слово “коронавірус” з’явилося у лексиконі більшості українців лише кілька тижнів чи місяців тому, коли весь світ заговорив про пандемію хвороби, що викликається невідомим дотепер вірусом. Звідки він взявся, його “старші брати”, як він побудований – про це й піде мова у цій першій статті циклу.

Сімейство коронавірусів давно відоме вченим-вірусологам, адже ще у 1965 році був виявлений перший його представник у хворого з гострим ринітом (запаленням слизової оболонки носа). Під електронним мікроскопом вчені побачили, що віріони (одинарні частинки вірусу) нового збудника мають кулеподібну форму із специфічними булавовидними “шипами” на поверхні, що нагадують сонячну корону під час затемнення. Так сімейство й отримало свою назву – КОРОНАвіруси.

На сьогодні відомо про 40 представників цього сімейства, 7 з яких можуть викликати гострі респіраторні захворювання (ГРВІ) у людей, інші можуть вражати лише тварин – птахів, котів та собак, велику рогату худобу, свиней, кажанів, деяких диких хижих ссавців тощо.

ГРВІ

Це група вірусних інфекцій, яка характеризується загальним інтоксикаційним синдромом і переважним ураженням слизових оболонок дихальних шляхів, інфекційна хвороба верхніх дихальних шляхів, яка легко поширюється. Відома значна кількість збудників (понад 200), які належать до різних нозологічних груп вірусної природи (віруси грипу, парагрипу, аденовіруси, коронавіруси, пікорнавіруси, риновіруси, ентеровіруси, герпесвіруси, респіраторно-синцитіальний вірус тощо), що тісно пов’язані з захворюваннями респіраторного тракту людини, спричиняючи розвиток ГРВІ. Джерело інфекції — хворий з клінічно вираженою або безсимптомною формою хвороби. Механізм передавання — в основному повітряно-крапельний, контактний, зрідка у деяких вірусів — фекально-оральний.

Симптоми ГРВІ виникають скоріше через реакцію імунної системи на інфекцію, ніж через руйнування тканин внаслідок безпосереднього впливу вірусів.

Ефективного лікування ГРВІ (крім грипу) немає — симптоми хвороби можна лише полегшити.

До специфічних ускладнень ГРВІ відносяться:

  • менінгіт
  • гостра дихальна недостатність
  • набряк головного мозку
  • інфекційно-токсичний шок
  • гостра серцево-судинна недостатність

Несприятливим наслідком ГРВІ є активізація або приєднання вторинної бактеріальної інфекції. В результаті у хворого може розвинутися один з гострих процесів: синусит, отит, бронхіт, пневмонія.

У загальній структурі ГРВІ коронавіруси займають у середньому 12.4%, причому в залежності від особливостей сезону, регіону ці значення можуть коливатися в межах 6.8% – 28.6% серед госпіталізованих хворих, або 15%-33.7% серед всіх випадків захворювання. Аналіз специфічних антитіл (серологічний аналіз крові) показує їх присутність у, як мінімум, 80% населення. Або простими словами – кожен з нас із високою ймовірністю хоча би один раз в житті, а скоріше неодноразово, вже перехворів коронавірусною інфекцією.

Найпоширенішими коронавірусами серед людей є 229E, NL63, OC43 та HKU1

Серйозно дослідженням коронавірусів людини, розробкою специфічного лікування та вакцин протягом десятків років ніхто особливо не переймався, оскільки віруси цього сімейства не вважалися небезпечними. Вони викликали максимум легку форму ГРВІ та організм більшості людей легко міг впоратися з вірусами й самостійно, без особливої медичної допомоги. Але прийшов листопад 2002 року, і людство вимушено познайомилось із новим коронавірусом

SARS-CoV

Один фермер, що проживав у китайській провінції Гуандун, був госпіталізований у 1-у Народну лікарню Фошань, де невдовзі й помер. Причина його смерті не була визначена точно, проте стало ясно, що хворий помер від дуже серйозного захворювання, що становить загрозу для життя. Потім були виявлені й інші випадки такого, невідомого раніше, захворювання. Розпочалася епідемія, яку влада КНР всіма способами намагалася приховати від світової спільноти.

Епідемія привернула глобальну суспільну увагу в лютому 2003 року, коли американський бізнесмен після подорожі Китаєм захворів на пневмонію, симптоми якої він відчув під час рейсу в Сінгапур. Літак зупинили в Ханої, столиці В’єтнаму, де потерпілий помер від атипової пневмонії в лікарні незабаром після госпіталізації.

21 березня 2003 було заявлено про виділення коронавірусу, який і є причиною цього захворювання – тяжкого гострого респіраторного синдрому (ТГРС, англ. Severe Acute Respiratory Syndrome – SARS).

Всього у 35 країнах світу було виявлено 8461 випадок ТГРС, з яких 916 закінчилися смертю хворих, летальність склала 10,83%. Завдяки проведенню комплексу протиепідемічних заходів світовому суспільству вдалося добитися ліквідації епідемії ТГРС вже до 19 травня 2004 року. Однак є ґрунтовні припущення, що хвороба зачаїлась у природі, де до кінця не виявлені її можливі джерела і резервуари інфекції.

В Україні не було зареєстровано жодного випадку ТГРС.

Роль тварини як джерела інфекції для людини не доведена, однак хижих ссавців цівет з родини віверових і деякі кажанів вважають резервуарами інфекції. Думка, що саме кажани є природними джерелами SARS-CoV, не була доведена на кінець епідемії, проте є найпоширенішою.

Наступним небезпечним представником родини коронавірусів став

MERS-CoV

Близькосхідний респіраторний синдром (англ. Middle East respiratory syndrome, MERS) – саме таку назву отримало нове захворювання інфекційного походження з переважним ураженням органів дихання. Перші випадки захворювання, яке спричинив новий вірус, були зареєстровані у людей на початку осені 2012 року. На це звернули увагу лікарі Великої Британії, коли в країну приїхав 49-річний мешканець Катару, що до цього був у поїздці в Саудівській Аравії і захворів.

З вересня 2012 року і дотепер у світі зареєстровано 2521 підтверджений випадок захворювання, яке спричинює збудник MERS-CoV, зокрема зафіксовано 866 смертей. Тобто показник летальності вірусу сягнув позначки в 34%.

До літа 2015 випадки MERS-CoV були виявлені в 26 країнах світу, включаючи, зокрема, Саудівську Аравію, Велику Британію, Катар, Ємен, Об’єднані Арабські Емірати, Францію, Німеччину, Італію, Грецію, Туніс, Єгипет, Малайзію, Південну Корею.

До травня 2015 року MERS траплявся переважно на території Аравійського півострова, зокрема, у Саудівській Аравії та прилеглих до неї країнах Близького Сходу. Випадки занесення цього коронавірусу до більш віддалених країн були поодинокими аж до виникнення епідемії в Республіці Корея. Станом на 2016 рік ця епідемія є винятком, усі подальші випадки продовжують відбуватися на Аравійському півострові.

Ряд досліджень виявили наявність антитіл до збудника MERS у верблюдів. Вважають, що відсутність проявів хвороби дозволяє вважати верблюдів вторинним резервуаром коронавірусу, адже випадки виявлення його у них непостійні, хоча вірус виділяли з сечі, крові, органів, м’яса цих тварин. Таким чином первинний резервуар хвороби ще не встановлений. Є припущення, що в далекому минулому передача цього коронавірусу відбулася до верблюдів від невстановлених кажанів.

В грудні 2019 року попередній лабораторний аналіз біологічного матеріалу, взятого у хворого з важкою формою пневмонії, показав, що причиною захворювання став невідомий раніше вірус. В результаті подальших досліджень було виявлено, що новий інфекційний агент генетично близько споріднений із SARS-CoV (геноми ідентичні на 80%), має подібну структуру, механізми ураження організму людини, викликає подібні симптоми захворювання. Тому він був названий

SARS-CoV-2

Коронавірусна інфекція є зооантропонозною, тобто можлива передача від тварин до людини. Ймовірно, що й для SARS-CoV-2 джерелом інфекції є тварини – порівнювання повнорозмірної послідовності генома SARS-CoV-2 та інших доступних геномів бетакоронавірусів показали, що у нього найтісніший зв’язок з кажанним штамом ВАРС BatCov RaTG13, гомологічність досягає 96%. Проте наразі достовірно невідомо чи є саме вони початковим джерелом інфекції.

Вірус SARS-CoV-2 імовірно утворився від дикого предка десь у листопаді 2019 року. Вірус-предок майже напевно був вірусом, який наявний у організмі кажанів, не завдаючи їм шкоди (як і SARS-CoV), але циркулює в одного або кількох видів тварин, з якими могли контактувати люди. Імовірно, ці види тварин (природний резервуар) потрапили на ринок в Ухані. Попередник SARS-CoV-2 існував протягом певного невстановленого часу, ніколи не заражаючи людей, поки випадково не мутував, що перетворило його на сучасний SARS-CoV-2, який здатен заражати людину.

Висловлюється примущення, що проміжною ланкою могли би бути панголіни – відносно рідкісні ссавці з родини Панголінових, які населяють тропічні ліси Індії та Китаю. М’ясо цих тварин у деяких китайських провінціях вживається у їжу, продається на екзотичних ринках, а луска використовується в традиційній народній китайській медицині.

Зараз же основним способом поширення вірусу є передача від людини до людини. Доведено, що способами передачі інфекції є повітряно-крапельний (аерозольний) та непрямий контактний (через предмети, яких торкався хворий чи носій вірусу).

Вчені з різних країн проаналізували геном SARS-CoV-2 і підтверджують той факт, що вірус має природне походження. Різні ж теорії змов створюють атмосферу страху, чутки і забобони, подібні теорії засуджуються науковим співтовариством. Разом з генеральним директором ВООЗ вчені закликають просувати наукові докази замість дезінформації.

Станом на 27 січня виділено 26 геномів вірусу SARS-CoV-2, в якому вже помітні тенденції до еволюціонування.

У геномі коронавірусу SARS-CoV-2, який виявлений у восьми госпіталізованих пацієнтів в Сінгапурі, зафіксовано велику зміну: з послідовності його РНК зникли 382 “букви”-нуклеотиди. Це може привести до ослаблення патогена.

Видалення цієї ділянки зачепило транскрипційно-регуляторну послідовність ORF8. У переважній більшості випадків c SARS-CoV і MERS-CoV також відбувалися мутації на цьому фрагменті, причому вони були пов’язані зі зниженням реплікативної пристосованості вірусу.

“Це узгоджується зі спостереженням, що до кінця спалаху SARS послідовності генома були з делецією ORF8, що може бути пов’язано з адаптацією господаря. Тому ми припускаємо, що делеція ділянки у SARS-CoV-2 може призвести до ослабленого фенотипу вірусу“, – роблять висновок автори дослідження.

Геном SARS-CoV-2 представлений несегментованою одноланцюговою спіралеподібною молекулою (+)РНК.  Довжина РНК-послідовності коронавірусу становить близько 30 000 нуклеотидів. Геном SARS-CoV-2 є найбільшим серед відомих ідентифікованих РНК-вірусів.

Як і в інших коронавірусів, оболонку SARS-CoV-2 утворюють 4 білки: білок «шипа» S, нуклеокапсидний білок N, мембранний білок M, білок суперкапсиду E. Білок «шипа», або S-білок є тримером, тобто утворюється 3 однаковими субодиницями. Цей тример містить 6 рецептор-зв’язувальних доменів, які призводять до зв’язування з мембранним білком АПФ-2 (ACE2), що є рецептором (точкою входу) для проникнення віруса всередину клітини.

Неструктурні білки деградують клітинні мРНК, розщеплюють поліпептиди, пригнічують інтерферон-сигналінг, блокують імунну відповідь, активують експресію цитокінів, запобігають утворенню автофагосом, виконують функції РНК-залежної-РНК-полімерази, РНК-хелікази, екзорибунуклеази.

На відміну від близького віруса SARS-CoV, цей вірус еволюціонував у сторону більш щільної взаємодії з білком АПФ-2, що призводить до кращого проникнення в клітину.

Проміжні висновки:

  • вірус SARS-CoV-2, що викликав сьогоднішню пандемію захворювання COVID-19 не є чимось абсолютно новим, людство давно знайоме з родиною коронавірусів
  • від свого старшого брата SARS-CoV він відрізняється тим, що ним легше заразитися, але, ймовірно, він не настільки летальний
  • вірус і далі еволюціонує в сторону підвищення ймовірності зараження, але разом із тим втрачає свої хвороботворні властивості

Заувага: даний текст не є повністю авторським; значну його частину становлять компіляти та переклади з відкритих джерел, не захищених виключним авторським правом.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Total Page Visits: 584 - Today Page Visits: 2