Секретная история первого коронавируса

Коронавирус появился в 11-миллионном городе Ухань китайской провинции Хубей, на продуктовом рынке. Первые люди заболели в середине ноября 2019 г., а миру об этом стало известно в январе 2020 г. Инфекция передалась тем, кто съел приготовленные из мяса экзотических животных блюда. Ученые думают, что в пищу пошли летучие мыши либо крысы, змеи.

Какими стали новые коронавирусы

Вспышка атипичной пневмонии, начавшаяся в Китае в 2002 году и распространившаяся на 29 стран, стала важным звоноком для всего мирового здравоохранения. Хотя в конечном итоге было подтверждено, что эта атипичная пневмония заразила всего 8 096 человек, ей приписали 774 смертельных случая.

Такой невероятно высокий уровень смертности убедил медицинское сообщество в том, что пора обратить особое внимание на мутации коронавирусов.

Какими стали новые коронавирусы

Доктора обнаружили новые виды вирусов, вызывающих тяжелую респираторную инфекцию у людей: SARS-Cov (Severe acute respiratory syndrome coronavirus, или ТОРС-коронавирус, вызывающий тяжелый острый респираторный синдром) и MERS-Cov (Middle East respiratory syndrome coronavirus, или БВРС-коронавирус, вызывающий Ближневосточный респираторный синдром).

Случаи в 2000-х и та самая греческая пациентка доказывают, что коронавирусы невероятно сложные и могут относительно легко изменяться на генетическом уровне. Вирусы могут также довольно легко рекомбинировать в одной и той же клетке. Такие мутации и могли привести к коронавирусу, вызвавшему текущую пандемию.

Распространение MERS-CoV (эпидемиология)

Благодаря ретроспективной диагностике ученым удалось выяснить, что первые случаи и основная масса больных появилась в Саудовской Аравии, осенью 2012 года. Именно из этой страны инфекция распространилась изначально в другие страны Ближе-Восточного региона (Катар, Иордания, ОАЭ), а далее в Северную Африку (Тунис, Алжир), Европу (Италия, Франция, Германия, Великобритания).

Природным же резервуаром коронавируса MERS-CoV изначально являлись летучие мыши, что было подтверждено молекулярно-генетическим исследованием1. Далее вирус был передан одногорбым верблюдам дромадерам. Ученые считают, что именно от верблюдов и заразились первые больные, а далее через контактно-бытовой и воздушно-капельный пути от человека к человеку.

На сегодняшний день, основной резервуар коронавируса MERS-CoV — верблюды и человек (носитель инфекции).

Интересен тот факт, что резервуаром нового коронавируса SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19 по мнению многих ученых также являются летучие мыши. К этому мнению подводит и следующий факт – многие из первых больных на COVID-19 покупали продукты на рынке животных и морепродуктов Хуанань, где они покупали и кушали летучих мышей, коронавирус у которых BatCoV «RaTG13» генетически сходен на 96,3% с коронавирусом SARS-CoV-2.

Читайте также:  Для чего и какие нужно делать прививки ребёнку

Так или иначе, но по состоянию на 29 октября 2013 года врачи сумели лабораторно подтвердить 145 случаев ближневосточного респираторного синдрома (БВРС), 62 из которых стали летальными (42,8%).

Летом 2015 года ближневосточный респираторный синдром уже распространился на 23 страны – Саудовскую Аравию, ОАЭ, Йемен, Оман, Египет, Алжир, Кувейт, Тунис, Грецию, Италию, Германию, Францию, Южную Корею, Таиланд, Малайзию, США и прочие. По состоянию на – всего 1154 случаев заражения, из которых 431 стали смертельными. В связи с этим, правительство Ю. Кореи в 2015 году даже оглашали эпидемию MERS, а 2240 человек в стране были отправлены на карантин.

Всемирная Организация Здравоохранения продолжает мониторить распространение MERS-CoV. Согласно последним данным – конец 2019 и начало 2020 года в мире зафиксировано 2494—2506 больных на БВРС, из которых 862-912 человек умерли.

ВОЗ отмечают, что ежегодно в мире регистрируется от единичных до десятков случаев инфицирования ближневосточным коронавирусом MERS-CoV.

Распространение MERS-CoV (эпидемиология)

Главными способами заражения стали:

Воздушно-капельный путь – через попадание зараженных вирусом частичек слюны и мокроты чихающего, кашляющего или разговаривающего носителя инфекции в органы дыхания здорового человека. В период вспышек MERS-CoV некоторые люди заражались на него в больничных палатах и медучреждениях, в которых они находились по другим проблемам со здоровьем.

Контактно-бытовой путь – через тесный контакт, рукопожатия, использование личных предметов гигиены с носителем инфекции, и дальнейший контакт со слизистыми носо- ротоглотки.

Пищевой путь — употребление зараженных продуктов питания, особенно, сырого верблюжьего молока, плохо обработанного термически верблюжьего мяса или летучих мышей.

Аэрозольный способ передачи инфекции, т.е. свободно перемещаемого с потоками воздуха ученые не выявили.

Восприимчивость к MERS-CoV

Восприимчивость к данному виду инфекции наблюдается у людей различных возрастных категорий, однако, заболевание БВРС, особенно в тяжелой форме чаще фиксировалось у людей старшего поколения и пожилого возраста. Это показывает, что здоровый иммунитет в развитии и течении болезни играет не последнюю роль, и наличие ВИЧ-инфекции, сахарного диабета, хронических заболеваний сердечно-сосудистой и прочих систем лишь повышает уровень восприимчивости к MERS-CoV.

Читайте также:  Вакцинация против бешенства

Источник, откуда коронавирус появился в Италии

Считается, что в Италии коронавирус появился вместе с китайскими туристами примерно в середине февраля. Это была семейная чета, приехавшая посмотреть европейскую страну. В то же время из Китая вернулся итальянец, у которого вскоре диагностировали заболевание. То есть источником инфекции стала Поднебесная.

Но нулевого пациента не могут назвать ни в Ломбардии, ни в Венетто, ведь туристов из Китая в эту пору в Италии было много. Первые дни января – период распродаж в модных магазинах. На севере страны есть немало китайских общин. И сами итальянцы – нередкие гости в Поднебесной.

А с учетом того, что у некоторых инфекция протекает без выраженных признаков, не все обращались к медикам. И привезшие вирус китайцы спокойно вернулись на родину, итальянцы – домой, успев до того заразить множество случайных людей.

Еще одна версия состоит в том, что источником инфекции стало отделение экстренной помощи, куда обращались первые заболевшие. Их отправляли домой, назначив симптоматическое лечение. Диагноз же кое-кому ставили после смерти.

Жизненный цикл вируса и назначение «короны»

Момент прикрепления коронавируса к рецептору клетки: сцепка S-белка «короны» вируса и рецептора

Коронавирусы имеют весьма специфический способ проникновения в клетки, что снижает эффективность обычной защиты мембран клеток против вирусов[4][5].

Жизненный цикл коронавируса

Коронавирусы не проникают через мембрану клетки в произвольных местах, как многие другие вирусы. «Корона» у коронавирусов служит для атаки на трансмембранные рецепторы клеток путём имитации важных для жизнедеятельности клеток молекул S-протеинами, закреплёнными на «короне», что также усложняет и распознание самого вируса системой иммунитета, так как корона вируса имитирует полезные для организма вещества.

Процесс окончания сборки коронавируса в цитоплазме инфицированной клетки. Вокруг РНК вируса идет построение капсида

Жизненный цикл вируса и назначение «короны»

Конкретно коронавирусы с помощью S-протеинов на короне имитируют молекулу, которые распознают трансмембранные рецепторы ACE2 (цель вируса SARS-CoV, возбудителя атипичной пневмонии) и DPP4 (цель вируса MERS-CoV, возбудителя ближневосточного респираторного синдрома). Циркулярный рецептор ACE2 распознает у клетки молекулы ангиотензинпревращающего фермента 2. Сотовый рецептор DPP4 распознает у мембраны клетки молекулы дипептидилпептидазы-4. Новая мутация коронавирусов 2019-nCoV использует S-белок на короне для прикрепления к рецептору ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), как и вирус SARS-CoV (атипичной пневмонии)[82]. Отличие 2019-nCoV от SARS-CoV, что он более устойчив и более легко прикрепляется к рецептору, то есть более заразен, но менее фатален, чем «атипичная пневмония» в плане смертности[83].

Читайте также:  Как выглядят и откуда берутся мондовоши, симптомы появления, лечение

Вне зависимости от типа коронавируса, далее жизненный цикл их протекает одинаково. «Обманутые» рецепторы клетки сами надёжно прикрепляют вирус к мембране клетки, сцепляясь с фальшивыми молекулами из S-протеинов «короны». Затем коронавирус «открепляет» рецептор от мембраны и продавливает его внутрь клетки, затем РНК вируса впрыскивается в цитоплазму клетки.

РНК вируса имеет 5′-метилированное начало и 3′-полиаденилированное окончание. Это позволяет вирусу инициировать сборки своих белков и копий в рибосоме клетки, которая не в состоянии определить это РНК вируса или РНК для белков самой клетки.

Коронавирусы имеют РНК около 26—30 килобаз, это означает, что коронавирусы обладают крупнейшей несегментированной РНК среди всех известных вирусов, то есть являются сложнейшими по структуре среди известных вирусов. Геном вируса состоит из более чем 20 000 нуклеотидов и кодирует два репликативных полипротеина pp1a и pp1ab[84][85], из которых в следующий проход репликации/трансляции формируется копия РНК вируса, а также 8 отдельных мРНК-шаблонов для белков вирусов, которые бесконечно их генерируют. Генерация белков вируса из мРНК происходит в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи.

После получения РНК вируса и необходимых его белков вирусные нуклеокапсиды собираются из геномной РНК вируса и N-белка в цитоплазме. Вирионы затем высвобождаются из инфицированной клетки через экзоцитоз. После выхода вирионов из клетки она погибает.

Как был обнаружен новый коронавирус?

Новый коронавирус, впервые появившийся в центральном китайском Ухане в конце декабря 2019 года, носит предварительное название 2019-nCoV. Буквально через несколько дней после первых официальных сообщений ученым из Шанхая удалось расшифровать генетический состав вируса.

На этой основе команда под руководством вирусолога Кристиана Дростена из Шарите разработала первый диагностический тест, который с тех пор использовался для выявления инфекций. Согласно первоначальному анализу, новый вирус, похоже, имеет структурное сходство с вирусом Sars и может также использовать аналогичные предпочтительные участки связывания в организме для стыковки.