Вірусолог пояснює, що коронавірус робить із вашим тілом, що робить його таким смертельним

Електронна мікрофотографія SARS-CoV-2. (Національний інститут алергії та інфекційних захворювань/NIH/Flickr/Громадське надбання)

COVID 19 викликається a коронавірус дзвонив SARS-CoV-2 . Коронавіруси належать до групи віруси які заражають тварин, від павичів до китів. Вони названі на честь шипів із наконечниками лампочки, які виступають із вірус поверхні й створюють вигляд корони, що оточує її.

Коронавірусна інфекція зазвичай проявляється одним із двох шляхів: як інфекція в легенях, яка включає деякі випадки того, що люди називають звичайною застудою, або як інфекція в кишечнику, яка викликає діарею.

COVID-19 починається в легенях, як звичайні коронавіруси застуди, але потім викликає хаос в імунній системі, що може призвести до тривалого пошкодження легенів або смерті.

SARS-CoV-2 генетично дуже схожий на інші респіраторні коронавіруси людини, включаючи SARS-CoV і MERS-CoV. Однак тонкі генетичні відмінності перетворюються на значні відмінності в тому, наскільки легко коронавірус заражає людей і як він робить їх хворими.

SARS-CoV-2 має все те саме генетичне обладнання як оригінальний SARS-CoV , який спричинив глобальний спалах у 2003 році, але з приблизно 6000 мутаціями, розсіяними у звичайних місцях, де змінюються коронавіруси. Подумайте про незбиране молоко проти знежиреного.

Порівняно з іншими коронавірусами людини, як MERS-CoV , який з’явився на Близькому Сході в 2012 році, новий вірус має налаштовані версії того самого загального обладнання для вторгнення в клітини та самокопіювання.

Однак SARS-CoV-2 має зовсім інший набір генів, які називаються аксесуарами, які дають цьому новому вірусу невелику перевагу в конкретних ситуаціях. Наприклад, у MERS є особливий білок, який вимикає здатність клітини подавати сигнал тривоги про вірусного зловмисника.

SARS-CoV-2 має неспоріднений ген з поки що невідомою функцією в цій позиції в своєму геномі. Подумайте про коров’яче молоко проти мигдального.

Як заражається вірус

Кожна коронавірусна інфекція починається з вірусної частинки, сферична оболонка, яка захищає один довгий рядок генетичного матеріалу і вставляє його в клітину людини. Генетичний матеріал наказує клітині створити близько 30 різних частин вірусу, що дозволяє вірусу розмножуватися.

The клітини, які SARS-CoV-2 вважає за краще інфікувати мають білок під назвою ACE2 назовні, який важливий для регулювання артеріального тиску.

Інфекція починається, коли білки довгого спайку виступають із частинки вірусу закріплюється за білком ACE2 клітини . З цього моменту шип трансформується, розгортаючись і знову складаючись за допомогою згорнутих пружинних частин, які починаються закопаними в серцевині шипа.

Переконфігурований шип зачіпляється за клітину та збиває вірусну частинку та клітину разом. Це утворює канал, через який ланцюжок вірусного генетичного матеріалу проникає в клітину, яка нічого не підозрює.

SARS-CoV-2 передається від людини до людини при тісному контакті. The Спалах церкви Шінчондзі в Південній Кореї у лютому добре демонструє, як і як швидко поширюється SARS-CoV-2.

Схоже, одна або дві людини з вірусом сиділи віч-на-віч дуже близько до неінфікованих людей протягом кількох хвилин поспіль у переповненій кімнаті. Протягом двох тижнів кілька тисяч людей у ​​країні були інфіковані, і більше половини заражень на той момент були пов’язані з церквою.

Спалах почався швидко, тому що органи охорони здоров’я не знали про потенційний спалах і не проводили широких випробувань на тому етапі. З тих пір влада наполегливо працювала і кількість кількість нових випадків у Південній Кореї стабільно знижується .

Як вірус робить людей хворими

SARS-CoV-2 росте в клітинах легенів типу II, які виділяють речовину, схожу на мило, яка допомагає повітрю прослизати глибоко в легені, а також у клітинах, що вистилають горло. Як і у випадку з ГРВІ, більшість збитків від COVID-19, хвороби, спричиненої новим коронавірусом, спричинена імунною системою, яка здійснює захист від випаленої землі, щоб зупинити поширення вірусу.

Мільйони клітин імунної системи вторгаються в інфіковану легеневу тканину і спричинити величезну кількість шкоди у процесі очищення від вірусу та будь-яких інфікованих клітин.

Розмір кожного ураження COVID-19 коливається від виноградини до грейпфрута. Завдання для медичних працівників, які лікують пацієнтів, полягає в тому, щоб підтримувати організм і підтримувати кров киснем, поки легені відновлюються.

SARS-CoV-2 має ковзну шкалу тяжкості. Пацієнти віком до 10 років, здається, легко очищаються від вірусу, більшість людей віком до 40 років швидко одужують, але люди похилого віку хворіють на COVID-19 у все більш важкій формі .

Білок ACE2, який SARS-CoV-2 використовує як двері для проникнення в клітини, також важливий для регуляції артеріального тиску, і він не виконує свою роботу, коли вірус потрапляє туди першим. Це одна з причин, чому COVID-19 протікає важче у людей з високим кров’яним тиском.

SARS-CoV-2 є важчий, ніж сезонний грип частково тому, що він має набагато більше способів зупинити клітини від звернення по допомогу до імунної системи. Наприклад, один із способів, за допомогою якого клітини намагаються реагувати на інфекцію, — виробляти інтерферон, білок, що сигналізує про тривогу.

SARS-CoV-2 блокує це за допомогою комбінації камуфляжу, видаляючи білкові маркери з клітини, які служать маяками лиха, і, нарешті, подрібнюючи будь-які противірусні інструкції, які видає клітина, перш ніж їх можна буде використати. У результаті COVID-19 може гноїтися протягом місяця, щодня завдаючи невеликої шкоди, тоді як більшість людей переживають грип менш ніж за тиждень.

Зараз швидкість передачі SARS-CoV-2 становить трохи вище, ніж під час пандемії H1N1 2009 року вірус грипу, але SARS-CoV-2 є щонайменше в 10 разів смертельніше .

Згідно з наявними наразі даними, COVID-19 дуже схожий на важкий гострий респіраторний синдром (ГРВІ), хоча ймовірність його тяжкості менша, ніж ГРВІ.

Що невідомо

Є ще багато загадок щодо цього вірусу та коронавірусів загалом – нюанси того, як вони викликають захворювання, спосіб взаємодії з білками всередині клітини, структура білків, які утворюють нові віруси, і як деякі з основних механізмів копіювання вірусів працює.

Ще невідомо, як COVID-19 відреагує на зміни пори року. The грип, як правило, слідує за холодною погодою , як у північній, так і в південній півкулях. Деякі інші людські коронавіруси поширюються на низькому рівні цілий рік, але потім здається, пік досягається навесні . Але ніхто точно не знає чому ці віруси змінюються залежно від сезону.

Що дивовижне наразі в цьому спалаху, так це вся хороша наука, яка вийшла так швидко. Дослідницька спільнота дізналася про структури спайкового білка вірусу та білка ACE2 з частиною спайкового білка, прикріпленого трохи більше ніж через місяць після того, як генетична послідовність стала доступною.

Свої перші 20 або близько того років я провів, працюючи над коронавірусом, не отримавши жодної користі. Це є добрим знаком для кращого розуміння, запобігання та лікування COVID-19.

Бенджамін Нойман , професор біології, Техаський університет A&M Тексаркана .

Ця стаття перепублікована з Розмова за ліцензією Creative Commons. Читати оригінальна стаття .

Про Нас

Публікація Незалежних, Перевірених Фактів Звітів Про Здоров'Я, Космос, Природу, Технології Та Навколишнє Середовище.