«Подорож у центр вірусу: як улаштований SARS-COV-2»

«Подорож у центр вірусу: як улаштований SARS-COV-2» Черговий семінар «Передові рубежі біології» з проекту «Палладінський лекторій» відбувся 24 квітня ц.р. З доповіддю про сімейство і структуру респіраторних вірусів, зокрема про коронавірус SARS-CoV-2, який викликав пандемію, виступила Донченко Вікторія Георгіївна, науковий співробітник Науково-дослідної лабораторії охорони здоров'я людини та навколишнього середовища (Рим, Італія). В лекції було викладено нові цікаві факти про зараження і симптоми COVID 19, припущення щодо механізму його дії та тяжкості інфекції, індукованої SARS-CoV-2, надано рекомендації щодо захисту від COVID-19.

Коронавіруси були ізольовані в середині 1960-х років і, як відомо, інфікують людей і деяких тварин (птахів і ссавців). На сьогоднішній день виявлено сім поширених у всьому світі коронавірусів, що вражають людину, які відносяться до підродини Orthocoronavirinae сімейства Coronaviridae (CoV). Один з них SARS-CoV-2 (викликає COVID-19) ізольований в грудні 2019 р. в м. Ухань (Китай).

11 лютого 2020 року Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) оголосила, що респіраторне захворювання, викликане новим коронавірусом SARS-CoV2, називається COVID-19 - абревіатура термінів CO-rona VI-rus D-isease і рік ідентифікації 2019.

Коронавірус має округлу морфологічну форму розміром 100-150 нм в діаметрі. Основними його компонентами є:

- Глікопротеїн S (від англ."spike" - шип), що утворює характерні проекції на поверхні довжиною      близько 20 нм. Три з'єднаних глікопротеїни формують навколо віріону тривимірні структури, що нагадують корону.

- Протеїн M (мембранний), який проходить через капсулу (envelope) і взаємодіє всередині віріона з РНК-білковим комплексом.

- Димер emagglutinin-esterasi (HE) є протеїновим покриттям, за розмірами набагато менший, ніж глікопротеїн S, але відіграє важливу функцію під час фази проникнення вірусу в клітину-господар.

- Протеїн E допомагає глікопротеїну S, а отже вірусу, прикріплятися до мембрани клітини-мішені. Цікаво, що між геномом ТОРС (SARS) і SARS-CoV2 існує відмінність за протеїном Е лише по одній амінокислоті, що може бути важливим фактором для розробки вакцини в найближчому майбутньому.

- Envelope - це покриття вірусу, що складається із мембрани, яку вірус "успадковує" від клітини-господаря після її зараження.

- РНК і протеїн N. Геном коронавирусу складається з одноланцюгової великої РНК (розміром 27-32 кб) з позитивно зарядженою активною ділянкою. Позитивно-полярна ділянка РНК дозволяє вірусу функціонувати як в якості носія геному, так і проявляти властивості мРНК та безпосередньо включатися в синтез амінокислот в клітині-господаря на рибосомних комплексах. РНК SARS-CoV2 несе в собі інформацію про 7 вірусних протеїнів, а асоціація з протеїном N підвищує її стійкість.

Нещодавні дослідження SARS-CoV-2 показали, що глікопротеїн S обумовлює специфічність вірусу до епітеліальних клітин дихальних шляхів і здатний зв'язуватися з рецептором ферменту ACE2 (Angiotensin Converting Enzyme 2) клітин капілярів легенів.

Вірус, що провокує COVID-19, потрапляє в клітини саме шляхом зв'язування з рецептором ACE2. Цей ензим регулює газообмін у альвіолах шляхом звуження артерій і судин, пов'язаних з клітинами легеневого епітелію, і сприяє захисту легенів від пошкоджень, викликаних інфекціями, запаленнями та стресом. Коли вірус зв'язується з ACE2 і потрапляє в клітину, активність рецептора зменшується і, таким чином, знижується його захисна функція. Легені є мішенню для вірусу SARS-CoV2. Вірус потрапляє в організм через дихальні шляхи, де присутні близько 83% рецепторів ACE2 (епітеліальні клітини типу 2 - пневмоцити типу II), які відповідають за регуляцію поверхневого натяжіння при газообміні, що запобігає колапсу альвеоли. Кишковий епітелій також має рецептори ACE2, що може привести до зараження через рот-фекальную передачу. Дослідження механізму прикріплення вірусу за участю глікопротеїну S до рецептора ACE2 і до клітинної мембрани виявили участь й іншого протеїну - рецептора сіаловой кислоти, присутнього в мембранах клітин тканин верхніх дихальних шляхів. Сіалова (Sialic) кислота, як правило, знаходиться в термінальному положенні олігосахаридних ланцюгів на поверхні клітини.

Останні дані, які представлені Європейським центром з профілактики захворювань та боротьби з ними, вказують на те, що інкубаційний період SARS-CoV2, від моменту зараження і до моменту розвитку клінічних симптомів (період інкубації вірусу), триває в середньому від 2 до 12 днів, максимум до 14 днів.

Зараження. Новий коронавірус SARS-CoV-2 є респіраторним вірусом, який передається, головним чином, повітряно-крапельним шляхом в результаті вдихання крапель, що виділяються з дихальних шляхів інфікованих людей. і при прямих особистих контактах, наприклад, при дотику забрудненими руками рота, носа або очей, в рідкісних випадках може статися через рот-фекальне забруднення.

SARS-CoV-2 може також поширюватися при тісному контакті з інфікованими безсимптомними пацієнтами. Як правило, вірусні респіраторні захворювання не передаються з їжею, яку все одно необхідно обробляти, дотримуючись правил гігієни (миття), та уникати контакту між сирими і приготованими продуктами.

Симптоми. Найбільш поширеними є: лихоманка, втома, сухий кашель. Деякі пацієнти можуть відчувати біль у м'язах, закладеність носа, нежить, біль у горлі або діарею. Ці симптоми, як правило, м'які і розвиваються поступово. У важких випадках інфекція може викликати пневмонію, важкий гострий респіраторний синдром, ниркову недостатність і, навіть, смерть. Деякі люди заражаються без прояву симптомів. Як правило, у дітей і юнаків симптоми є маловираженими. Приблизно 1 з 5 хворих на COVID-19 мають серйозні ускладнення, утруднене дихання, що вимагає госпіталізації. Люди похилого віку з вже існуючими захворюваннями, такими як: гіпертонія, хвороби серця, діабет, імунодепресія, з більшою ймовірністю можуть мати важкі форми захворювання.

Для боротьби з новим коронавірусом SARS-CoV2 розроблено і синтезовано дві молекули, що атакують ензим протеазу, який використовується вірусом при розмноженні в клітині господаря (Science, Group of Wenhao Dai, of theChinese Academy of Sciences 23.04.2020). Інгібітори протеази, отримані Китайською академією наук, названі 11a і 11b. Ще одна молекула була синтезована в березні в Голландії, і її мішенню є глікопротеїн S, за допомогою якого вірус атакує клітини в момент їх захоплення. Таким чином, на сьогодні є три молекули селективної дії для боротьби з SARS CoV2, які б'ють по «критичним точкам» нового коронавирусу. Всі три молекули є кандидатами на лікарські препарати, але для цього необхідно завершити їх тривалі клінічні випробування.

10 рекомендацій профілактики коронавирусної інфекції:

1.Часто мити руки розчинами на основі спирту.

2. Уникати тісного контакту з людьми, що страждають на гострі респіраторні інфекції.

3. Уникати обіймів і рукостискань.

4. Витримувати міжособистісну відстань не менше одного метра в публічних закладах.

5. Дихальна гігієна: прикривати рот і ніс, якщо ви чхаєте або кашляєте, уникати контакту рук.

6. Використовувати персональний посуд, пляшки, склянки.

7. Не торкатися руками до очей, носа і рота.

8. Не приймати ліки без рекомендації лікаря.

9. Очищати поверхні дезінфікуючими засобами на основі хлору або спирту.

10.Використовувати маску і рукавички, особливо якщо є підозра, що ви інфіковані або якщо ви доглядаєте за хворим.

Після лекції доповідачка відповіла на низку запитань вдячних слухачів.

Озвучений варіант лекції можна прослухати в інтернеті на YouTube-каналі за посиланням:

https://www.facebook.com/kiev.ecology/posts/713651082711220

Володимир Назаренко    28.04.2020

Версія для друку Опубликовано: 29 Квітня 2020
Поділитись: