Поделка коронавирус в клетке

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

В журнале Nature опубликован очень подробный обзор, характеризующих особенности строения и жизненный цикл SARS-CoV2, механизмы инфицирования и избегания своевременного иммунного ответа, обозначены потенциальные мишени для создания противовирусных препаратов. Также представлены результаты компьютерного моделирования строения вируса и механизмов проникновения в клетку.

Для того, чтобы вирус проник в клетку, помимо связи с рецептором АСЕ2, необходимо еще одно взаимодействие с трансмембранной протеазой, которая частично расщепила бы фрагмент спайк-протеина с высвобождением гидрофобных аминокислот, которые стремились бы с скорейшему слиянию с рядом расположенной мембраной клетки-хозяина. SARS-CoV2 использует с этой целью две протеазы - TMPRSS2 (преимущественно) и катепсин. Преимущественное использование TMPRSS2 и прямое проникновение вируса в клетку минуя механизм образования эндосом с участием катепсина и является объяснением неэффективности гидроксихлорохина, который воздействует исключительно на катепсин-зависимый механизм проникновения вируса.

Попав в клетку, вирус подавляет экспрессию генов клетки-хозяина, в том числе – образование интерферонов, сигнализирующих о вирусной инфекции. Для ковидной инфекции типична очень низкая концентрация интерферонов в крови.

В дальнейшем перестраивается эндоплазматический ретикулум с формированием шарообразных двухмембранных структур, в которых происходит активный синтез белков вируса. Выход вирионов наружу осуществляется в лизосомах, формирующихся в комлексе Гольджи, путем экзоцитоза. Считается, что молекулярные механизмы, ответственные за описанные процессы, могут быть мишенями для противовирусной терапии.

В месте соединения S1 и S2 субъединиц спайк-протеина есть зона, которая способна связывать и быть расщепленной фурином – протеазой клетки-хозяина, содержащейся в лизосомах. Такое предварительное расщепление значительно упрощает в дальнейшем взаимодействие с трансмембранной протеазой TMPRSS2 и значительно увеличивает проникновение вирусной частицы в следующую клетку. Для вируса SARS показано, что порядка 10% вирусных частиц на выходе из клетки – хозяина связано с фурином. У вируса SARS-CoV2 в соответствующем локусе, отвечающем за связь с фурином, идентифицированы мутации. Как следствие, до 50% вирионов альфа-разновидности SARS-CoV2, выходящих из клетки-хозяина, связаны с фурином, а в случае дельта-вируса – до 90%, что, по-видимому, и объясняет более агрессивное распространение этого варианта вируса. Есть данные, что у пациентов с дельта-формой в тканях легких и носоглотки содержание вирионов достоверно выше, чем у носителей альфа-формы.

По материалам: Megan Scudellari. How the coronavirus infects cells — and why Delta is so dangerous. Nature 595, 640-644 (2021). doi:

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Определение

Вирус SARS-CoV-2 распространяется в микроскопических частицах жидкости, выделяемых больным человеком во время кашля, чихания, разговора, пения или тяжелого дыхания и попадает на слизистые носа, рта, либо глаз другого человека.

Кроме того, вирус может также распространяться контактно-бытовым путем, когда частицы с вирусом, находящиеся на поверхностях или предметах, через руки попадают на слизистые респираторного тракта.

Передача инфекции аэрозольным путем происходит в закрытых, переполненных и плохо вентилируемых помещениях.

тахикардия,
дефицит витамина D,
раздражительность,
судороги,
тревожность,
угнетенное состояние,
нарушения сна.

Важно! Симптомы могут не обнаруживаться во время инкубационного периода COVID-19 или проявляться в любой комбинации (например, без температуры). Точный диагноз устанавливает врач по результатам обследований.

У пациентов старше 65 лет может наблюдаться атипичная картина заболевания, которая включают делирий (помутнение сознания), нарушения речи, двигательные расстройства, а также более тяжелые и редкие неврологические осложнения – инсульт, воспалительное поражение мозга и другие.

Большинство (около 80%) пациентов, у которых появляются симптомы заболевания, выздоравливают без госпитализации. Примерно у 15% пациентов развивается серьезная форма заболевания, при которой необходима кислородотерапия, а у 5% – крайне тяжелая форма, требующая лечения в условиях отделения интенсивной терапии.

Отличия новой коронавирусной болезни COVID-19 от ОРВИ и гриппа

COVID-19 тоже относится к ОРВИ – острым респираторным вирусным инфекциям, характеризующимся сходными симптомами: кашель, насморк, повышение температуры, головная боль, першение и боли в горле. Наиболее четко выраженную клиническую картину вызывают вирусы гриппа, парагриппа, аденовирусы. Коронавирус может протекать в более тяжелой форме, нежели другие ОРВИ, приводя к осложнениям и даже летальному исходу. Именно поэтому крайне важно отличать новый тип коронавируса от относительно безобидной простуды.

В чем отличие коронавируса от гриппа

Надо отметить, что COVID-19 и грипп имеют много общего:

передаются воздушно-капельным и контактным путем;
могут проявляться ломотой в суставах, головной болью, сильной слабостью и общим ощущением разбитости;
могут возникать кишечные расстройства.

Грипп начинается остро с повышения температуры сразу до фебрильных значений (39-40⁰С). На первый план выступают симптомы общей интоксикации: головная боль, слабость, боли в мышцах и суставах, слезотечение, боль в глазах.
Коронавирус развивается постепенно - от общего недомогания в первые дни до выраженных симптомов, включая значимое повышение температуры тела через неделю.

Другие заболевания со схожими симптомами

Пневмонии, в том числе атипичные.

Аллергии. Одышка, проблемы с обонянием и другие симптомы могут возникать в результате воздействия аллергенов. Проблему решают антигистаминные препараты, которые при вирусной инфекции неэффективны.

Бронхиальная астма, которая также дает о себе знать затрудненным дыханием и мучительным кашлем, но имеет неинфекционную природу.

Отличаются ли симптомы у детей и у взрослых?

Дети составляют лишь около 2% от числа всех заболевших COVID-19. При этом они легче переносят коронавирусную инфекцию и часто являются ее бессимптомными носителями.

Протекание COVID-19 у детей разного возраста:

От 1 года до 3 лет

Инфекция обычно проявляется как легкое недомогание. Характерные симптомы COVID-19 не наблюдаются. Иногда присутствует потеря аппетита, которая проходит через 2-3 дня и никак не сказывается на общем самочувствие малыша.

Дети в этом возрасте болеют около семи дней и выздоравливают без осложнений. У них может появиться осиплость голоса и легкая заложенность носа. Кашля нет, не исключены редкие чихания.

У младших школьников и подростков может наблюдаться незначительное повышение температуры тела и легкое недомогание. Возможен сухой кашель, еще реже - головная боль.

По данным Роспотребнадзора, легкая форма заболевания, как правило, обусловлена сильным иммунитетом пациента.

Иммунная система детей и подростков, как правило, хорошо подготовлена к борьбе с вирусами. Они могут заразиться, но заболевание у них протекает в более мягкой форме или вообще бессимптомно.

Этапы развития заболевания с учетом симптомов

Симптомы коронавируса у взрослого человека по дням

1-3-й день. Заболевание начинается с легкого недомогания, незначительного повышения температуры, заложенности носа и боли в мышцах, как при ОРВИ или гриппе.

3-5-й день. Повышается температура тела, возможен несильный, поверхностный кашель. Может пропасть обоняние, а вкусовые ощущения сильно измениться. Возникают пищеварительные расстройства, выражающиеся, в том числе, диареей. Этот период считается кульминацией легкой формы течения COVID-19.

5-10-й день. Важный период для определения тяжести заболевания коронавирусной инфекцией. У 80% заболевших COVID-19 наблюдаются улучшения, которые через несколько дней могут привести к полному выздоровлению. Второй сценарий подразумевает ухудшение состояния, которое проявляется увеличением количества и тяжести симптомов. При таком развитии событий у пациента появляются сильный насморк, изнуряющий кашель, озноб, боль в теле, одышка.

10-12-й день. Этот период характеризуется сильной одышкой, болью в груди, прогрессированием слабости, бледностью, что свидетельствует о развитии пневмонии. Повреждение легких приводит к кислородному голоданию. Требуется госпитализация. Это состояние считается среднетяжелым.

12-14-й день. При COVID-19 75% пациентов с вирусной пневмонией начинают идти на поправку в среднем через 2 недели от начала заболевания. Однако тем, у кого развивается тяжелая форма заболевания, может потребоваться искусственная вентиляция легких.

14-30-й день. На излечение от тяжелой формы пневмонии, вызванной коронавирусом, требуется в среднем до двух недель с момента наступления серьезного осложнения.

Но даже после полного выздоровления может сохраняться одышка в легкой форме, проявляться слабость и недомогание в течение длительного времени (до нескольких месяцев).

Поражение только верхних отделов дыхательных путей.
Пневмония без дыхательной недостаточности.
Острый респираторный дистресс-синдром (пневмония с острой дыхательной недостаточностью).
Сепсис, септический (инфекционно-токсический) шок.
Синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания, тромбозы и тромбоэмболии.
Насыщение крови кислородом менее 88%.

Цитокиновый шторм при COVID-19 - реакция организма на воспалительный процесс, приводящая к тому, что иммунные клетки атакуют не только вирус, но и ткани собственного организма. Следствием этого может стать разрушение тканей и органов, и, как следствие, гибель организма.

Очень важно, что иногда COVID-19 опасен не только пневмонией и ее осложнениями, но и негативным влиянием на сосуды, мозг и сердце, что повышает риск развития инсульта. В таких случаях у пациента наблюдается головокружение, могут случаться обмороки, синеет лицо и немеют мышцы.

Симптомы, свидетельствующие о процессе выздоровления

Внимание! Временные интервалы течения болезни условны, они зависят от индивидуальных особенностей организма. COVID-19 в легкой форме, как правило, протекает не более 14 дней. Но подтвердить окончательное выздоровление может только тест на антитела.

Учитывая тяжесть заболевания, процесс выздоровления может проходить по-разному. Критерий выздоровления – если два последовательно сделанных теста на коронавирус методом ПЦР дали отрицательный результат.

• Определение РНК вируса SARS-CoV-2 (все виды известных штаммов, включая Delta и Omicron)
• Производитель - АО Вектор-Бест
• Возможен предварительный заказ на сайте
• Справка о результатах анализа на русском и английском языках
• Справка выдается только при отрицательном результате исследования!

Власти об экспериментальном характере препаратов предпочитают помалкивать. И даже добиваются того, чтобы принудительно заставить людей прививаться. Хотя это можно расценивать как нарушение Конституции и многих законов Российской Федерации!

Такое администрирование вакцин имеется в США. Там еще в 1990 году была создана Система учета негативных последствий вакцинаций. Чаще в СМИ фигурирует аббревиатура англоязычного названия: VAERS (Vaccine Adverse Event Reporting System). Она находится в ведении Центров по контролю и профилактике заболеваний (the Centers for Disease Control and Prevention — CDC) и Администрации по контролю за качеством продуктов питания и лекарств (the U.S. Food and Drug Administration — FDA).

Если на протяжении первых тридцати лет существования системы VAERS среднегодовые показатели смертных случаев не превышали 10−20, то уже в первые месяцы 2021 года (когда началась массовая вакцинация от ковида), был зафиксирован взрывообразный рост смертности. Только за первый квартал число летальных исходов составило 2.213. По состоянию на 15 октября число летальных исходов, зафиксированных в системе VAERS, достигло 17.128. Плюс к этому на сайте VAERS представлена статистика побочных эффектов в разбивке по основным видам. Всего — 970.385. Среди них последствия, не считающиеся тяжелыми — 352.712. Тяжелые последствия — 617.673. Многие из них есть ничто иное, как отложенная смерть (в систему VAERS попадают только те летальные исходы, которые произошли в пределах 28 дней после укола) или инвалидность до конца жизни.

Третья проблема. Она до последнего времени находилась несколько на периферии внимания критиков нынешней кампании вакцинации от короны в России. Но сейчас вышла на первый план.

Для справки скажу, что в мРНК-вакцинах (вакцинах, созданных на основе матричных рибонуклеиновых кислот) есть нано-частицы. Самые известные — Pfizer, Moderna, которыми сегодня обкололи полмира. Власти США (где сосредоточена основная часть производства указанных препаратов) особо, конечно, не афишируют эту особенность вакцин Pfizer и Moderna.

Вот, в частности, любопытное наблюдение военного эксперта, экс-члена комиссии ООН по биологическому и химическому оружию Игоря Никулина, которое, кстати, он озвучил еще за неделю до резонансного заявления Гинцбурга.

Несмотря на то, что они вызвали пандемию глобального масштаба и изменили мир, коронавирусы, включая вирус SARS-CoV-2, очень малы. Они настолько крошечные, что вы не можете увидеть их детали даже под обычным микроскопом

Первые электронные фотографии и иллюстрации, созданные на основе них, которые показывают структуру коронавируса, вызвавшего пандемию COVID-19, появились еще в феврале 2020 года 1 . С тех пор ученые изучили врага достаточно подробно, хотя он продолжает мутировать и многое о нем еще остается неизвестно. Обсудим подробнее, что ученые знают о внутренней работе патогена, поразившего мир, на сегодняшний день.

Что такое коронавирусы

Несмотря на все остающиеся загадки, связанные с новым коронавирусом и вызываемой им болезнью COVID-19, ученые за удивительно короткое время накопили невероятное количество подробных знаний.

На планете могут обитать тысячи различных коронавирусов. Четыре из них являются причиной респираторных заболеваний, протекающих как банальные простуды. Два других уже вызывали тревожные вспышки заболеваний: в 2002 году коронавирус вызвал тяжелый острый респираторный синдром (SARS), унесший жизни более 770 человек во всем мире, а в 2012 году другой штамм вызвал респираторный синдром на Ближнем Востоке (MERS), унесший более 800 жизней. SARS практически исчез за год; MERS все еще сохраняется 2 .

Новейший коронавирус, SARS-CoV-2, вызвал гораздо более смертоносную пандемию отчасти потому, что после заражения человека он может долгое время оставаться незамеченным (бессимптомное течение и длительный период инкубации, а также длительный период выделения вируса). Человек, у которого был коронавирус SARS, передавал его в течение 24–36 часов после появления таких симптомов, как лихорадка и сухой кашель; а люди, которые плохо себя чувствуют, могут быть изолированы до того, как они заразят других.

Но люди с COVID-19 могут передать вирус до того, как у них появятся явные симптомы. Не чувствуя себя больными, инфицированные мужчины и женщины работают, ездят в транспорте, ходят в магазины, едят вне дома и посещают вечеринки, при этом выдыхая коронавирус в воздушное пространство окружающих их людей. Вирус может оставаться незамеченным внутри человеческого тела так долго, отчасти потому, что его геном производит белки, которые не позволяют нашей иммунной системе бить тревогу. Тем временем клетки легких умирают, поскольку вирус тайно размножается и повреждает их. Когда иммунная система распознает вирусные частицы, она может перейти в режим цитокинового шторма, еще сильнее поражая те клетки, которые она пытается спасти.

Как выглядят коронавирусы

Коронавирусы — относительно простые вирусные структуры, а их форма и внешний вид помогает нам понять, как они работают. Они имеют сферическую форму и покрыты шипами со спайковым белком. Эти шипы помогают вирусу связываться со здоровыми клетками и заражать их.

Собственно, коронавирусы и названы в честь отличительного внешнего вида их шипов; под мощным микроскопом шипы выглядят как корона (поэтому и пришло название — коронавирус). Под этими шипами находится слой мембраны. Эта мембрана может быть повреждена дезинфицирующими, моющими средствами и спиртами, поэтому мыло, вода и спиртовые дезинфицирующие гели для рук эффективны против вируса.

Внутри мембраны находится генетический материал вируса — его геном. Все вирусы по составу генома делят на две группы – ДНК-содержащие, как, например, вирус ветряной оспы, а также РНК-вирусы (к ним относится коронавирус). РНК-вирусы имеют небольшие геномы, которые подвержены постоянным изменениям. Эти изменения, называемые мутациями, помогают вирусу адаптироваться к новым видам хозяев и инфицировать их. Считается, что новый COVID-19, вероятно, произошел от вируса летучих мышей, но пока неизвестно, позволили ли мутации осуществить этот переход от животных к людям (либо это были какие-либо иные вмешательства).

Особенности генома нового коронавируса

Геном SARS-CoV-2 представляет собой цепь РНК, длина которой составляет около 29 900 оснований — почти предел для РНК-вирусов. У гриппа около 13 500 оснований, а у риновирусов, вызывающих простуду, — около 8 000 оснований. (Основание — это пара нуклеотидных соединений, которые являются строительными блоками РНК и ДНК.) Поскольку геном настолько велик, во время репликации (создания копии) может произойти множество мутаций, которые нанесут вред вирусу, но SARS-CoV-2 могут вычислять и исправлять копии. Такой контроль качества обычен для человеческих клеток и ДНК-вирусов, но очень необычен для РНК-вирусов. В длинном геноме также есть вспомогательные гены, которые до конца не изучены, но некоторые из которых могут помочь ему противостоять нашей иммунной системе 3 .

Чем отличается новый коронавирус

Новый SARS-CoV-2 наиболее тесно связан с группой вирусов SARS-CoV, обнаруживаемых у людей, летучих мышей, ящериц и циветт. Несмотря на это, между новым COVID-19 и вирусом, вызвавшим эпидемию атипичной пневмонии (в прошлой эпидемии), также существуют различия, связанные с изменениями в их геномах. Это включает в себя то, как они передаются от одного человека к другому, и различные симптомы болезни. Изначально предполагалось, что новый коронавирус более заразен, чем вирус, вызвавший атипичную пневмонию, но с меньшей вероятностью может вызвать тяжелое заболевание. Однако, появление все новых и новых, более агрессивных мутаций (Британский, Индийский, а теперь еще Бразильский штаммы), опровергает это утверждение.

Как на вирус реагирует иммунитет

Поскольку этот вирус новый, ни у кого нет иммунитета к нему. Это означает, что он потенциально заразит очень большое количество людей (практически, пока все люди в той или иной мере не переболеют или не приобретут поствакцинальный иммунитет, мы будем болеть). Да, количество очень тяжелых случаев невелико в процентном отношении (хотя новые штаммы ведут себя агрессивнее), но люди переносят болезнь с массой неприятных проявлений и осложнений, предсказать течение болезни крайне сложно.

SARS-CoV-2 при заражении человека попадает в нос или рот, и циркулирует размножается в дыхательных путях, пока не задевает клетку легкого, на поверхности которой находится рецептор ACE2. Вирус связывается с этой клеткой, проскальзывает внутрь и использует внутренние механизмы клетки, чтобы создавать копии самого себя. Когда накапливается достаточный объем вирусных частиц, они вырываются наружу, оставляя клетку умирать, и проникают в другие клетки. Зараженные клетки посылают сигналы иммунной системе, чтобы попытаться нейтрализовать или уничтожить патогены, но вирусы могут предотвратить или перехватить сигналы, выиграв время для широкой репликации, прежде чем у человека появятся первые симптомы 4 .

Лекарства против вируса и вакцины

Коммерческие и университетские лаборатории по всему миру исследуют более 100 лекарств для борьбы с COVID-19, заболеванием, которое вызывает вирус SARS-CoV-2. Большинство лекарств не уничтожают вирус напрямую, но достаточно сильно мешают ему, чтобы позволить иммунной системе организма избавиться от инфекции. Противовирусные препараты обычно препятствуют прикреплению вируса к клетке легких, предотвращают размножение вируса, если он действительно вторгается в клетку, или ослабляют чрезмерную реакцию иммунной системы, которая может вызывать серьезные симптомы у инфицированных людей (цитокиновый шторм) 5 .

Вакцины подготавливают иммунную систему к быстрой и эффективной борьбе с будущей инфекцией имитируя инфекционный процесс без наличия живого вируса в организме.

Как распространяется COVID-19

Основной путь передачи нового коронавируса — по воздуху, через небольшие капли, выделяемые при кашле, чихании или разговоре, а также через аэрозоли (более мелкие капли, способные перемещаться дальше и оставаться взвешенными в воздухе), которые накапливаются в закрытых и плохо вентилируемых помещениях. Вирус также может передаваться при прикосновении к глазам, носу или рту после прикосновения к загрязненным поверхностям, хотя этот путь передачи кажется редким.

В отличие от SARS, который передается только от людей с симптомами, новый коронавирус может передаваться за день или два до появления симптомов (пресимптоматический) или даже от людей, у которых никогда не развиваются клинические симптомы (бессимптомно). Это значительно препятствует усилиям по сдерживанию распространения вирусов, и является причиной, по которой каждый должен носить маску и придерживаться социального дистанцирования.

Как диагностируется COVID-19

Чтобы определить активные инфекции нужно искать сам вирус: заражение SARS-Cov2 происходит в основном в дыхательных путях. Вот почему диагностические тесты, основанные на амплификации последовательностей вирусных генов с помощью ПЦР, должны проводиться на мазках из носа или горла. Важно помнить, что тесты ПЦР не делают различий между жизнеспособным вирусом и вирусными фрагментами. Кроме того, результат может зависеть от того, как взят образец. Другие диагностические тесты выявляют вирусные белки (экспресс-тесты на антигены) — они менее чувствительны (т.е. они не обнаруживают всех инфицированных), но быстрее и проще в использовании и могут идентифицировать людей с высокой вирусной нагрузкой и, следовательно, очень заразных.

Чтобы доказать перенесенные инфекции, ищите антитела. Другой тип теста обнаруживает вирус -специфические антитела. В этом случае достаточно пробы крови. Этот тест выявляет людей, которые ранее подвергались воздействию вируса и поэтому могут иметь иммунитет. На данный момент используемые серологические тесты широко различаются с точки зрения чувствительности (способности выявлять положительные случаи) и специфичности (способности отличать от других вирусов), поэтому результаты следует интерпретировать с осторожностью. Кроме того, наличие антител к вирусу не гарантирует иммунитета к нему. И, наоборот, клеточный иммунитет (вирус-специфические Т-клетки) наблюдается даже у выздоровевших пациентов с неопределяемыми антителами.

Читайте также: