Естественные хозяева коронавирусов

Обновлено: 13.05.2024

Заболевание, вызываемое коронавирусом, обладает потенциалом пандемии, но пока ситуация с распространением инфекции не достигла такого уровня. Об этом глава Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Тедрос Аданом Гебрейесус заявил на брифинге в Женеве 24 февраля 2020 года.

25 февраля 2020 года, по данным ВОЗ, фиксировалось 80147 подтвержденных случаев заболевания. К 18 марта 2020 общее число заболевших составляет уже 182 178.

81 116 случаев заболевания (39 случаев; 0,05%)

116 651 случаев (прирост 12 722 случая; 14,4%).

114 случаев заболивания.

Коронавирусы (Coronaviridae) — это большое семейство вирусов, способных инфицировать человека и некоторых животных. У людей коронавирусы могут вызвать целый ряд заболеваний — от легких форм острой респираторной инфекции до тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС). В настоящее время известно о циркуляции среди населения четырех коронавирусов (HCoV-229E, -OC43, -NL63 и -HKU1), которые круглогодично присутствуют в структуре ОРВИ, и, как, правило, вызывают поражение верхних дыхательных путей легкой и средней тяжести.

Новый коронавирус COVID-19 (временное название 2019-nCoV, присвоенное Всемирной организацией здравоохранения 12 января 2020 года) представляет собой одноцепочечный вирус, относится к семейству Coronaviridae, относится к линии B. Вирус отнесен ко II группе патогенности, как и некоторые другие представители этого семейства (вирус , MERS-CoV). Коронавирус COVID-19 предположительно является рекомбинантным вирусом между коронавирусом летучих мышей и неизвестным по происхождению коронавирусом. Его генетическая последовательность сходна с последовательностью по меньшей мере на 70%.

Патогенез новой коронавирусной инфекции изучен недостаточно. Данные о длительности и напряженности иммунитета в отношении COVID-19 в настоящее время отсутствуют. Иммунитет при инфекциях, вызванных другими представителями семейства коронавирусов, не стойкий и возможно повторное заражение.

В настоящее время данные по эпидемиологической характеристике инфекции COVID-19 ограничены. Максимально широкое распространение вирус получил в Китае, где наблюдается распространение практически во всех провинциях с эпицентром в г. Ухань, провинция Хубэй, а также случаи повторного заболевания уже исцелившихся пациентов.

Пути передачи инфекции: (при кашле, чихании, разговоре), и контактный. Факторы передачи: воздух, пищевые продукты и предметы обихода, контаминированные COVID-19. По состоянию в одной из больниц г. Ухань выявлено 15 подтвержденных случаев заболевания среди врачей, контактировавших с больными COVID-19.

По текущим оценкам, продолжительность инкубационного периода составляет от 1 до 12,5 дней со средним значением порядка 5−6 дней. Эти оценки будут уточняться по мере поступления новых данных. Известная информация о других коронавирусных инфекциях указывает на то, что инкубационный период COVID-19 может составлять до 14 дней. Рекомендуемый ВОЗ срок наблюдения за лицами, контактировавшими с пациентами с подтвержденной инфекцией, составляет 14 дней.

Для новой инфекции, вызванной COVID-19, характерно наличие клинических симптомов острой респираторной вирусной инфекции:

  • повышение температуры тела (>90%);
  • кашель (сухой или с небольшим количеством мокроты, 80%);
  • одышка (55%);
  • миалгии и утомляемость (44%);
  • ощущение заложенности в грудной клетке (>20%).

Различают легкие, средние и тяжелые формы новой коронавирусной инфекции. Средний возраст пациентов в провинции Ухань составлял около 41 года, наиболее тяжелые формы развивались у пациентов пожилого возраста (60 и более лет), среди больных отмечены частые сопутствующие заболевания: сахарный диабет (20%), артериальная гипертензия (15%) и другие заболевания (15%).

Для лабораторной диагностики инфекции применяется метод ПЦР. Выявление РНК COVID-19 методом ПЦР проводится больным с клинической симптоматикой респираторного заболевания, подозрительного на инфекцию, вызванную COVID-19, в особенности прибывающим из эпидемиологически неблагополучных регионов сразу после первичного осмотра, а также контактным лицам.

Биологическим материалом для исследования являются: материал, полученный при взятии мазка из носа, носоглотки и/или ротоглотки, промывные воды бронхов, полученные при фибробронхоскопии (бронхоальвеолярный лаваж), (эндо)трахеальный, назофарингеальный аспират, мокрота, биопсийный или аутопсийный материал легких, цельная кровь, сыворотка, моча. Основным видом биоматериала для лабораторного исследования является мазок из носоглотки и/или ротоглотки.

В настоящее время отсутствуют рекомендации по этиотропной терапии с позиций доказательной медицины для лечения COVID-19 инфекции. Основное лечение — это поддерживающая терапия в соответствии с клиническим состоянием больного. В качестве препарата противовирусного действия, имеющего достаточно широкий спектр применения при инфекциях вирусной этиологии, может быть рекомендован у взрослых рибавирин. Препарат применялся при 13 лечении инфекции ТОРС в Китае, Сингапуре и других странах, однако к его использованию следует относиться с осторожностью, учитывая потенциальную способность препарата вызывать тяжелые побочные эффекты.

Анализ литературных данных по клиническому опыту ведения больных с атипичной пневмонией, связанной с SARS- , позволяет выделить несколько наиболее часто использованных схем лечения с включением различных противовирусных средств: рибавирин в комбинации с лопинавиром и ритонавиром. Проведенные ранее исследования in vitro для инфекции, вызванной , показали, что интерфероны типа 1 (ИФН) обладают ингибирующей активностью, причем ИФН-β проявляет самую сильную ингибирующую активность.

За счет способности смещает цитокиновый баланс в пользу противовоспалительных цитокинов, возможно, препараты ИФН-β могут оказывать положительный патогенетический эффект. Иммунозамещающие и, возможно, иммуномодулирующие препараты могут быть эффективны при начальных проявлениях заболевания.

Против вируса не существует вакцины. Несколько групп по всему миру пытаются разработать вакцину, но в ближайшее время эффективной вакцины не ожидается. Неспецифическая профилактика представляет собой мероприятия, направленные на предотвращение распространения инфекции, и проводится в отношении источника инфекции (больной человек), механизма передачи возбудителя инфекции, а также потенциально восприимчивого контингента (защита лиц, находящихся и/или находившихся в контакте с больным).

Основные меры предосторожности для защиты от коронавирусной инфекции

Регулярно обрабатывайте руки спиртосодержащим средством или мойте их с мылом.

  • Соблюдайте правила респираторной гигиены

При кашле и чихании прикрывайте рот и нос салфеткой или сгибом локтя; сразу выкидывайте салфетку в контейнер для мусора с крышкой и обрабатывайте руки спиртосодержащим антисептиком или мойте их водой с мылом.

  • Соблюдайте дистанцию в общественных местах

Держитесь от людей на расстоянии как минимум 1 метра, особенно если у них кашель, насморк и повышенная температура.

  • По возможности, не трогайте руками глаза, нос и рот

Руки касаются многих поверхностей, на которых может присутствовать вирус. Прикасаясь содержащими инфекцию руками к глазам, носу или рту, можно перенести вирус с кожи рук в организм.

  • При повышении температуры, появлении кашля и затруднении дыхания как можно быстрее обращайтесь за медицинской помощью

Если вы посещали районы Китая, где регистрируется COVID-19, или тесно общались , у кого после поездки из Китая наблюдаются симптомы респираторного заболевания, сообщите об этом медицинскому работнику.

  • Если у вас легкие респираторные симптомы и вы не ездили в Китай или по территории Китая

Если у вас наблюдаются слабо выраженные симптомы заболевания органов дыхания и вы не посещали Китай, вам следует тщательно соблюдать элементарную респираторную гигиену и гигиену рук и, по возможности, оставаться дома до выздоровления.

  • В качестве общей меры предосторожности соблюдайте обычные правила гигиены при посещении продуктовых рынков, где продаются живые животные, мясо и птица или другие продукты животного происхождения

После прикосновения к животным или продуктам животного происхождения регулярно мойте руки чистой водой с мылом; не прикасайтесь руками к глазам, носу или рту; избегайте контактов с больными животными и не трогайте испорченные продукты животного происхождения. Категорически избегайте любых контактов с другими животными на территории рынка (бродячими котами или собаками, грызунами, птицами, летучими мышами). Избегайте контактов с потенциально зараженными отходами или жидкостями животного происхождения на полу или других поверхностях в магазинах или рыночных павильонах.

  • Не употребляйте в пищу сырые или не прошедшие надлежащую термическую обработку продукты животного происхождения

В соответствии с правилами обеспечения безопасности продуктов питания особую осторожность следует проявлять при обращении с сырым мясом, молоком или органами животных во избежание перекрестного загрязнения продуктами питания, не прошедшими термическую обработку.


Обзор

Межвидовые контакты приводят к зоонозам

коллаж автора статьи (изображения из открытых источников)

Автор
Редакторы


Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

SkyGen

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Надо признаться: мы не знаем, сколько вирусов существует в природе. Сейчас известно 6590 видов этих облигатных внутриклеточных паразитов. Но, по некоторым осторожным оценкам, только среди млекопитающих могут циркулировать сотни тысяч пока не описанных видов вирусов [1]. Отмечу, что разнообразие живого мира, мягко говоря, не ограничивается одним классом позвоночных животных. Безусловно, неизвестные вирусы способны вызывать заболевания человека. Самое грустное в том, что даже при наличии известной геномной последовательности (а чаще всего сиквенса нет — объект-то неизвестный!) невозможно сказать, насколько опасен тот или иной вирус. Таким образом, неизвестно даже примерное число вирусов, потенциально способных приводить к эпидемиям или пандемиям.

Чем чаще и тяжелее протекает инфекция, тем больше ресурсов вкладывают в изучение аспектов взаимодействия патогена с организмом человека. Из понимания этих деталей возникают идеи для разработки лекарств. Сейчас эффективно и специфично можно вылечить или предотвратить примерно 20 вирусных заболеваний, от которых погибало или погибает много людей (например полиомиелит и бешенство). Но наше знание даже, казалось бы, хорошо изученных объектов весьма обрывочно. Например, десятки, если не сотни, научных групп много лет активно изучают вирус полиомиелита. Структуру генома и вирусные белки описали десятилетия назад. А в 2019 году внезапно нашли еще один белок, облегчающий распространение вируса в клетках кишечного эпителия [2].

Сейчас активно разрабатывают методы специфической терапии еще примерно 20 болезней, которые вызывают вирусы (например ВИЧ или SARS-CoV-2). Но это лишь верхушка айсберга: около 200 других вирусов (например лиссавирус Иркут [3] или тоготовирус Бурбон [4]) приводят к заболеваниям человека разной степени тяжести. Про них по большей части можно сказать только то, что:

  • нуклеотидная последовательность известна;
  • это опасно.

Более того, есть страшная статистика. Когда человек умирает от вирусного энцефалита (воспаления головного мозга, вызванного вирусной инфекцией), в 60% случаев конкретный возбудитель заболевания остается неизвестным [5].

Возможность межвидовой передачи вирусов зависит от интенсивности контактов между разными животными [6]. Например, число контактов между людьми и летучими мышами считается небольшим: летучих мышей, как правило, не содержат в качестве домашних животных и не разводят для употребления в пищу. Тем не менее в некоторых регионах мира этих животных едят. В рационе почти половины жителей деревень на юге Камеруна присутствуют летучие мыши [7]. Летучие мыши этого региона — естественные резервуары филовирусов и хенипавирусов, вызывающих такие опасные заболевания, как лихорадка Эбола [8] и инфекция Нипах [9]. Таким образом, прямая передача вируса от летучих мышей к людям возможна, что периодически и происходит в разных уголках земного шара.

Возможность распространения патогена зависит от многих факторов. Например, вирус бешенства передается при ослюнении раневой поверхности. Такой способ делает возможным циркуляцию бешенства среди лисиц [15]. Но заражение человека бешенством от другого человека в литературе не описано — у людей в норме не принято кусать друг друга. По этой причине бешенство было и будет оставаться классическим примером зооноза для людей. Отмечу, что эта болезнь не всегда циркулировала в популяции плотоядных животных.

Какие бывают коронавирусы и все ли они опасны для человека?

Cемейство Coronaviridae включает в себя два подсемейства. Подсемейство Letovirinae состоит из единственного вида Microhyla letovirus 1, недавно обнаруженного в лягушках [17]. Подсемейство Orthocoronavirinae состоит из четырех родов: Alphacoronavirus (19 видов), Betacoronavirus (14 видов), Deltacoronavirus (7 видов), Gammacoronavirus (5 видов) (рис. 1). До введения греческих букв в качестве приставок (альфа-, бета-, гамма-) рода называли классификационными группами номер 1, 2 и 3 соответственно [18]. После пересмотра номенклатурных деталей описали четвертый род вирусов, который по аналогии назвали дельтакоронавирусами. Коронавирусы могут поражать разных позвоночных животных (куриц, индеек, собак, свиней, дельфинов, китов, грызунов, летучих мышей, верблюдов и других).

Orthocoronavirinae

Рисунок 1. Филогенетические взаимоотношения избранных представителей подсемейства Orthocoronavirinae. Названия вирусов, описанных у человека, выделены жирным шрифтом.

Неизвестно, какие из коронавирусов потенциально способны распространиться в нашей популяции, а какие — нет. Более того, непонятна даже доля уже обнаруженных коронавирусов: тут можно предположить любое значение в диапазоне между 0 и 100 процентами. При этом даже родственные коронавирусы могут распространяться между людьми с разной эффективностью. Например, SARS-CoV и SARS-CoV-2 принадлежат к одному виду коронавирусов [19]. SARS-CoV — это аббревиатура от Severe Acute Respiratory Syndrome CоronaVirus, то есть вызывающий тяжелый острый респираторный синдром коронвирус (ТОРС-КоВ). После вспышки атипичной пневмонии 2002–2004 годов у диких животных обнаружили сотни вирусов, которые, согласно филогенетическому анализу, принадлежали к этому же виду. Совокупность таких патогенов обозначили как родственные SARS-CoV. К февралю 2020 года стало понятно, что ранее неизвестный представитель SARS-related coronavirus вызывает человеческую респираторную инфекцию. Всемирная организация здравоохранения и международный комитет по таксономии вирусов предложили назвать коронавирусную инфекцию, начавшуюся в 2019 году, аббревиатурой COVID-19 (Coronavirus disease 2019), а возбудителя болезни — SARS-CoV-2 соответственно. Два человеческих SARS-коронавируса (то есть два варианта одного вида) приводят к разным заболеваниям. В летучих мышах циркулируют другие представители этого вида, случаи заражения человека которыми пока не описали. Пандемический потенциал этих вызывающих SARS коронавирусов неясен, но вызывает серьезные опасения. Сейчас известно, что люди заражались коронавирусами животных как минимум семь раз.

Естественным резервуаром предков бетакоронавирусов HKU1 и OC43 были грызуны, а предков альфакоронавирусов NL63 и 229E — летучие мыши (рис. 2) [32]. Промежуточными хозяевами OC43 считаются коровы, а 229E — альпаки [25]. Такие выводы получают при сравнении нуклеотидных последовательностей патогенов. Практически идентичные последовательности геномов вирусов, выделенных из разных видов животных, показывают недавнюю межвидовую передачу вируса. Отсутствие же очень похожих последовательностей вирусов в разных видах говорит лишь о незнании реального распространения патогена в окружающей среде.

Естественные резервуары коронавирусов

Рисунок 2. Летучие мыши — это естественные резервуары NL63, 299E, SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2, а грызуны — естественные резервуары HKU1 и OC43. Коровы, альпаки, циветы и верблюды — промежуточные хозяева OC43, 229E, SARS-CoV и MERS-CoV соответственно. Промежуточные хозяева HKU1, NL63 и SARS-CoV-2 неизвестны из-за неполноты знаний экологии коронавирусов.

рисунок автора статьи

В XXI веке произошло три случая заражения человека коронавирусами животных, в результате которых инфекция начала циркулировать в нашей популяции. Все три вируса относятся к бетакоронавирусам.

SARS-CoV

В 2002–2004 годах в Китае случилась вспышка атипичной пневмонии. Это заболевание назвали SARS. Эпидемия началась в ноябре 2002 года в южной провинции Гуандун, откуда быстро распространилась на соседние территории. Последний случай первой вспышки SARS зафиксировали в июне 2003-го. Всего заболело примерно 8000 человек, 9% погибло [33]. Следует отметить, что в конце 2003 года, спустя полгода после завершения эпидемии, в Китае произошли новые заражения SARS [33]. Вторую вспышку быстро локализовали, заболели всего четыре человека. Природным резервуаром SARS-CoV оказались летучие мыши. От летучих мышей заразились циветы — промежуточные хозяева коронавирусной инфекции, через контакт с которыми SARS-CoV попал в человеческую популяцию [32].

MERS-CoV

Второй случай возникновения способного к передаче от человека к человеку коронавируса произошел на Аравийском полуострове. Инфекцию назвали MERS, то есть Middle East Respiratory Syndrome, или ближневосточный респираторный синдром. Эту болезнь вызывает коронавирус MERS-CoV. Конкретное время начала эпидемии остается загадкой: называют сроки от ноября 2009 года до апреля 2012 года [34]. Всего, по данным ВОЗ, на 31 января 2020 года были лабораторно подтверждены 2506 случаев в 27 странах. Максимальное число заражений произошло в 2013–2015 годах, однако эпидемия продолжается до сих пор. Заболевание протекает как бессимптомно, так и с развитием тяжелой пневмонии, септическим шоком и полиорганной недостаточностью, что приводит к смерти примерно в 36% случаев [35]. Естественным резервуаром предковых форм MERS-CoV оказались летучие мыши, а промежуточными хозяевами — верблюды. Антитела к MERS-CoV у верблюдов обнаружили в архивном биологическом материале, собранном в 1983 году. Это значит, что не позднее 1983 года вирус попал в популяцию верблюдов, которые стали промежуточными хозяевами [32]. Заражение человека от верблюда вирусом MERS-CoV происходило много раз, то есть MERS продолжает оставаться инфекцией зоологического происхождения (зоонозом). Передача вируса от человека к человеку тоже возможна, но считается недостаточно эффективной для развития пандемии [35]. Тем не менее при нарушении эпидемиологических норм возможно успешное распространение MERS-CoV в человеческой популяции. Например, в 2015 году гражданин Южной Кореи путешествовал по странам Аравийского полуострова. После возвращения домой у пациента поднялась температура и появился кашель. Больной посетил три больницы, где находился в переполненных помещениях, ожидая своей очереди к врачу [36]. Всего в результате единственного завоза MERS-CoV в Южную Корею заболели 186 человек, 38 из них погибли. Эпидемия продлилась два месяца. Вспышку удалось локализовать за счет составления общей сети распространения инфекции, выявления возможных контактов и последующего карантина двух десятков тысяч человек [37].

SARS-CoV-2

Согласно филогенетическому анализу, SARS-CoV-2 попал в человеческую популяцию в конце ноября — начале декабря 2019 года [38], [39]. Судя по всему, это было единичное случайное событие. SARS-CoV-2 вызывает COVID-19 [40]. SARS-коронавирусы чаще всего циркулируют в летучих мышах, которые являются естественными резервуарами этих патогенов. Пандемический потенциал других SARS-коронавирусов неясен, но вызывает серьезные опасения.

Филогенетически ближайший к SARS-CoV-2 коронавирус RaTG13 обнаружили у летучей мыши в китайской провинции Юннань [41]. Число идентичных нуклеотидов между геномами этих двух вирусов составляет приблизительно 96%. Четыре процента различий — это довольно много. Последний общий предок SARS-CoV-2 и RaTG13 существовал десятки лет назад: за один год в геноме возникает примерно 0,08% мутаций. Некоторые участки поверхностного белка SARS-CoV-2 больше похожи на соответствующие регионы коронавируса, выделенного из панголинов [39]. Это говорит лишь о том, что сейчас не известны практически идентичные SARS-CoV-2 последовательности геномов вирусов, выделенных не из человека. Значит, промежуточный хозяин SARS-CoV-2, от которого заразился нулевой пациент, пока неизвестен. Отметим, что геномы коронавирусов, выделенных из цивет и верблюдов, практически идентичны геномам SARS-CoV и MERS-CoV соответственно. В результате промежуточный хозяин двух предыдущих человеческих коронавирусов был быстро определен. Есть надежда, что секвенирование вирома животных того региона, где началась пандемия, покажет промежуточного хозяина SARS-CoV-2 [39].

По разным оценкам, в результате предыдущей пандемии (гриппа в 2009 году) погибли десятки [42] или сотни [43] тысяч человек. А от все еще продолжающейся пандемии COVID-19 по данным на июль 2020 года умерли сотни тысяч пациентов. К сожалению, пока не наступило то время, когда можно было бы оценить итоговый урон, нанесенный человечеству этой коронавирусной инфекцией. В текущей ситуации больше всего пугает неизвестность нового патогена. Аспекты взаимодействия SARS-CoV-2 с хозяином на молекулярном, клеточном, тканевом, организменном и популяционном уровнях остаются предметом активного изучения, которое, по сути, началось лишь несколько месяцев назад. Очень многие детали неясны. Например, NL63 можно повторно обнаружить в пациенте спустя несколько месяцев после первого выздоровления [44]. Непонятно, насколько подобная особенность характерна для других человеческих коронавирусов. Другая деталь — существует феномен антитело-зависимого усиления (antibody-dependent enhancement, ADE) инфекции, при котором болезнь протекает тяжелее, если в организме уже есть антитела к возбудителю. Эту особенность наблюдали для вирусов Эбола, Зика, Денге, SARS-CoV [45]. Роль ADE в патогенезе COVID-19 сейчас активно изучается. Кроме того, для HKU1 и OC43 показана сезонность в распространении инфекции [46]. Но для SARS-CoV-2 сейчас отсутствует понимание вклада этого важнейшего фактора, прошло слишком мало времени. Для ответа на эти и многие другие вопросы потребуются годы кропотливой работы тысяч исследователей. Но, несмотря на то, что очень многого мы пока не знаем, некоторые факты уже известны. Например, концентрация SARS-CoV-2 при COVID-19 в верхних дыхательных путях на несколько порядков выше, чем у SARS-CoV при SARS [47]. Значит, SARS-CoV-2 эффективнее реплицируется в глотке, что приводит к более интенсивному распространению респираторной инфекции.

Заключение


Новость

По оценкам ученых из Имперского колледжа Лондона, вспышка коронавируса в Китае, возможно, уже заразила несколько тысяч людей

Автор
Редакторы

Первая версия этой статьи написана в конце января. После в некоторые главы мы добавили новые сведения (при этом в заголовках указали дату обновления).

Причина, по которой нашей собеседнице приходится оставаться дома, — вирус, который ученые предварительно назвали 2019-nCoV. Источником вируса признали рынок морепродуктов в Ухане, одном из самых крупных городов центрального Китая и столице провинции Хубэй, чье население составляет более 11 миллионов человек (рис. 1). 21 января власти Китая закрыли в него въезд, и неизвестно, когда запрет на поездки будет снят. Ограничения транспорта на момент написания статьи введены в 14 городах Китая, а празднования Нового года по лунному календарю в Пекине отменены.

Рисунок 1а. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Рисунок 1б. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Рисунок 1в. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Рисунок 1г. Досмотр прибывающих пассажиров в международном аэропорте Куала-Лумпур

Карантин подобного масштаба — это экстраординарное событие, однако сможет ли он эффективно остановить распространение вируса, учитывая сегодняшнюю скорость и свободу передвижения по планете — не ясно.

2019-nCoV — что мы знаем сегодня (11 марта 2020 г.)

Сразу оговоримся: о новом вирусе пока известно мало, поскольку анализ и интерпретация результатов требуют времени. Однако уже выяснено, что 2019-nCoV (рис. 2ав) относится к коронавирусам: в это семейство входят и широко распространенные вирусы, вызывающие легкие респираторные симптомы, и такие опасные вирусы как SARS-CoV и MERS-CoV (подробнее о них ниже). Свое название они получили за форму расположения шипиков на поверхности: кажется, что вирус окружен короной.

Рисунок 2а. Визуализация 2019-nCoV с помощью трансмиссионной электронной микроскопии: изолированные частицы вируса (слева) и вирус в клетках дыхательных путей человека (справа; отмечен стрелками)

Рисунок 2б. Ещё одна фотография с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Сделана в феврале 2020 года.

Рисунок 2в. Вирус 2019-nCoV, взятый у пациента из США. Частицы вируса окрашены оранжевым цветом, клетки — сиреневым. Фотография сделана с помощью сканирующей электронной микроскопии в феврале 2020 года.

Сейчас идет разработка лекарств, которые ингибируют заражение на разных стадиях цикла репликации вируса, и вакцин от SARS-CoV/MERS-CoV. Однако пока специфических препаратов от коронавирусов нет, и лечение заключается в поддерживающей терапии, назначенной по состоянию пациента [2].

Биологический экскурс в жизнь коронавирусов

Коронавирусы представляют собой сферические частицы диаметром 100–160 нм и содержат (+)ssRNA (кодирующую одноцепочечную РНК) размером более 27 т.п.н. Две трети генома с 5′-конца кодируют белок pp1ab, который расщепляется на 16 неструктурных белков, участвующих в транскрипции и репликации генома. 3′-конец кодирует структурные белки (рис. 3а и б) [3].

Рисунок 3а. Строение и генетический цикл коронавируса. Слева: общий вид. Справа: схема репликации.

Рисунок 3б. Жизненный цикл коронавируса SARS-CoV

Семейство Coronaviridae разделяют на основе анализа филогенетических связей на четыре рода: α, β, γ и δ. Первые два инфицируют только млекопитающих. Остальные поражают птиц, но некоторые из них также могут заражать млекопитающих. α- и β-коронавирусы обычно вызывают респираторные заболевания у людей и гастроэнтерит у животных [4].

Точный механизм повреждения легких и причины болезни у человека остаются до конца не изученными. Известно, что, например, SARS-CoV преимущественно поражает эпителиальные клетки легких. Вирус способен проникать в макрофаги и дендритные клетки, но приводит только к абортивному заражению (то есть новые вирионы при таком заражении не образуются). Тем не менее инфекция этих типов клеток может иметь большое значение для развития провоспалительных процессов [5].

До вспышки SARS-CoV 2002–2003 годов считалось, что у людей коронавирусы вызывают только легкие респираторные инфекции [5].

Что еще известно о самом вирусе 2019-nCoV? Очень мало. Вирус может передаваться от человека к человеку воздушно-капельным путем (сначала исследователи решили, что вирус распространяется только через мясо, которое продавали на рынке в Ухане, но, к сожалению, эта надежда не оправдалась). ВОЗ подтвердила, что в Ухане идентифицированы случаи заражения четвертого поколения (то есть когда первый человек заражает второго, второй третьего, а третий четвертого), а за пределами Уханя — второго поколения.

Даже источник вируса пока определить не удалось: очевидно только, что это мясо дикого животного (подробнее об этом ниже). Одно из предположений, выдвинутое китайскими учеными, — что природным резервуаром для вируса являются змеи [6], однако оно уже получило множественную критику от коллег.

Центры по контролю и профилактике заболеваний выпустили руководство для медицинских работников по идентификации симптомов коронавируса 2019-nCoV. В нем идет речь о лихорадке и о таких симптомах заболевания нижних дыхательных путей как кашель и затрудненное дыхание.

Результаты анализа различных геномов вируса (например, GenBank: MN908947.3) показали, что он довольно близок к SARS-CoV, однако сделать однозначные выводы, насколько схожи клинические картины заболевания у этих двух вирусов, по этой информации нельзя [7].

В феврале 2020 года Калифорнийский университет в Санта-Круз (UCSC) опубликовал в интернете геном вируса 2019-nCoV (рис. 4).

Рисунок 4. Геном вируса 2019-nCoV и кодируемые им белки. Белки pp1ab и pp1a — неструктурные, продукты их расщепления участвуют в транскрипции и трансляции вирусного генома. S — белок Spike. E — белок оболочки. M — белок мембраны. N — белки нуклеокапсида.

Рисунок 5а. Строение белка Spike. а — Вид сбоку. б — Вид сверху. в — Вид сверху при взаимодействии с клеточным рецептором.

Рисунок 5б. Взаимодействие клеточного рецептора ACE2 с доменом RBD белка Spike. Слева: сравнение последовательностей белка у 2019-nCoV и SARS-CoV.

Коронавирусы человека

Первый коронавирус человека описан в 1960-х годах. Сегодня известно семь коронавирусов, которые заражают человека и поражают его дыхательный тракт [2].

Менее опасные и широко распространенные 229E, NL63, OC43 и HKU1 обычно вызывают только легкие заболевания верхних дыхательных путей, похожие на ОРВИ. MERS-CoV, SARS-CoV и, видимо, новый 2019-nCoV вызывают более серьезные состояния вплоть до тяжелого острого респираторного синдрома (SARS). Особую опасность коронавирусы представляют для людей с ослабленной иммунной системой, в частности для новорожденных, детей и пожилых [8].

Эпидемии SARS-CoV и MERS-CoV

Рисунок 6. Электронно-микроскопическое изображение SARS-CoV в цитоплазме зараженной клетки

Если вы интересуетесь эпидемиологией, обязательно почитайте про героического итальянского врача Карло Урбани, который, возможно, спас миллионы людей от болезни.

MERS-CoV, вызывающий Ближневосточный респираторный синдром (Middle East respiratory syndrome), идентифицирован в Саудовской Аравии в 2012 году. Последняя крупная вспышка заболевания произошла в Республике Корея в 2015 году, куда вирус завезли с Ближнего Востока — из Кувейта. Число погибших составило 33 человека благодаря оперативным действиям южнокорейского правительства.

Природным резервуаром многих коронавирусов считаются летучие мыши, а от них уже заражаются другие животные (рис. 7). Так, человек, предположительно, получил MERS-CoV от верблюдов — носителей вируса. Предыдущие вспышки тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом SARS-CoV, также были вызваны передачей возбудителя человеку от животного: вероятно, через мясо циветы, куда тот попал от летучих мышей.

Рисунок 7. Источники заражения коронавирусами людей: природные резервуары коронавирусов и их переносчики

Так что неудивительно, что местом, откуда начал распространяться вирус, стал рынок (Huanan Seafood Wholesale Market) в Ухане, на котором продавались морепродукты и живые дикие животные для последующего употребления в пищу (рис. 8). Портал Channel New Asia указывает, что в прайс-листе рынка 112 позиций, среди которых — волки, циветы, лисы, крокодилы и змеи.

Рисунок 8. Рынок в Ухане, который стал источником распространения нового вируса

Сегодняшняя ситуация (24 января 2020 г.)

По оценкам экспертов из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London), которые учитывают инкубационный период, задержки в диагностике, неполноту информации и другие факторы, к 18 января симптомы заражения должны были проявиться в среднем у 4000 людей [12].

Рисунок 9. Жители Уханя

ВОЗ уже опубликовала рекомендации по защите от заражения на своем сайте. В целом они сводятся к стандартным процедурам мытья рук, избегания контакта с зараженными людьми и настоятельной рекомендации обращаться к врачу при появлении симптомов заболевания.

P.S. На 15 марта домашний карантин в Ухане все еще продолжается. Жительница Уханя и ее муж не покидали дом уже более полутора месяцев.

Инфекция 2019-nCoV: симптомы, профилактика и лечение

Вирус передается воздушно-капельным путем (при кашле, чихании, разговоре), воздушно-пылевым, контактным и фекально-оральным. Факторы передачи: воздух, пищевые продукты и предметы обихода, контаминированные 2019-nCoV.

Инкубационный период — 2–14 суток.

Подозревать инфекцию новым коронавирусом можно, если человек:

  • имеет симптомы ОРВИ, бронхита или пневмонии;
  • за последние 14 дней побывал в странах, где сейчас вспышка заболевания, контактировал с побывавшими там или контактировал с зараженными вирусом 2019-nCoV.

Определить наличие вируса возможно с помощью ПЦР.

Симптомы инфекции 2019-nCoV

  • повышенная температура тела (90% случаев);
  • кашель (80%);
  • одышка (55%);
  • миалгия и утомляемость (44%).

Заболевание может сопровождаться сепсисом.

Наиболее тяжелые формы развиваются у пациентов старше 60 лет.

Лечение инфекции 2019-nCoV

Специфического лечения пока нет.

ВОЗ рекомендует применение рибавирина (противовирусного препарата против гепатита С и гемморагических лихорадок) и интерферона β-1b. Они могут неспецифически подавлять размножение вируса и улучшать течение заболевания.

Пациентам с пневмонией следует вводить антимикробные препараты. При сепсисе — гидрокортизон.

Симптоматическое лечение инфекции 2019-nCoV

  • прием жаропонижающих средств (при температуре выше 38–38,5 °C);
  • обильное питьё (2,5–3,5 л в сутки и более);
  • купирование ринита (в основном промывание носа солевыми растворами);
  • терапия бронхита (прием муколитических и бронхолитических средств).

Профилактика инфекции 2019-nCoV

  • ношение маски при контакте с больными (не обычной марлевой, а специальной с зажимом для носа, например);
  • ношение специальных очков при контакте с больными;
  • мытье рук;
  • тщательное мытье овощей и фруктов перед употреблением.

Доктор Комаровский о коронавирусе 2019-nCoV (31.01.2020)

Видео 1. В этом ролике Евгений Комаровский рассказывает о статистике заболеваемости, новой больнице в Китае, профилактике инфекции и многом другом. Как всегда, кратко, чётко и метко.

Пока одни ученые бьются над созданием вакцины, способной остановить стремительный ход пандемии COVID-19, другие пытаются разгадать одну из главных загадок современной вирусологии: откуда взялся SARS-CoV-2, породивший пандемию. При этом и первые, и вторые признают: сложно найти эффективный способ борьбы с болезнью, если о природе ее возбудителя известно немного.

Откуда взялся новый коронавирус: SARS-CoV-2

Всемирная организация здравоохранения создала международную исследовательскую группу из ученых, чтобы сообща искать ответ на вопрос о происхождении нового коронавируса. Тем не менее, уже сейчас в научных кругах рассматривают самые разные теории: от естественной мутации вируса до утечки SARS-CoV-2 из лаборатории.

Теория 1. Во всем виноваты летучие мыши

Когда стало известно о вспышке заболевания в Ухани, виновниками COVID-19 сразу назвали летучих мышей. Дело в том, что данное семейство коронавирусов в основном циркулирует среди этих животных. Известно, что почти 500 видов летучих мышей переносят коронавирусы. При этом одно и то же животное может быть инфицировано одновременно несколькими штаммами вируса, что только способствует рекомбинации и эволюции вируса. В последствии таких изменений у штаммов появляется способность преодолевать видовые барьеры.

Китайские ученые сопоставили 5 геномов SARS-CoV-2 и 276 геномов коронавирусов, поражающих ранее людей и животных. Исследователи обнаружили, что новые вирусы появились от общего предка примерно в 2018 году из-за рекомбинации коронавируса летучих мышей и, вероятно, китайских змей [2] . Тем не менее, группа ученых оспорила теорию своих китайских коллег, будто змеи могут инфицироваться и быть носителем нового вируса [3] .

Казалось бы, в версии с летучими мышами все просто, но есть в этой истории недостающее звено, из-за которого возникает много вопросов. Раньше не было известно ни одного случая прямого инфицирования от летучих мышей людей. В ходе вирусной мутации должен был быть так называемый промежуточный хозяин, в организме которого вирус мутировал до формы, способной поражать человека. По крайней мере, именно по такому сценарию происходила мутация двух предыдущих коронавирусов.

Панголин

Проще говоря, между RaTG13 вирусом, диагностированным у летучих мышей, и SARS-CoV-2, должен быть еще один – посредник . Но пока такого не обнаружили. И пока не будет найден посредник, теория о том, что пандемия COVID-19 – результат утечки вируса из лаборатории, также имеет право на существование.

Прежде всего, на эту мысль наталкивает факт, что вблизи Уханьского рынка, где были зафиксированы первые случаи заболевания, находится лаборатория, специализирующаяся на изучении коронавирусов. В частности ее сотрудники изучали возможности преодоления вирусами видовых барьеров.

Сторонники этой теории выдвигают несколько вариантов возможного развития событий. По одной гипотезе, могла случиться утечка вируса, адаптированного к другим видам животным, а позже он мутировал и до штамма, опасного для человека. Или же SARS-CoV-2 изначально может иметь синтетическую природу. Такое предположение выдвинули спецслужбы многих стран, в том числе Германии, Великобритании, Канады, США. Тем более, что человечество уже сталкивалось со случаями утечки вирусов из лабораторий. Такое случилось с вирусом Марбург, возбудителем тяжелой геморрагической лихорадки, в 1977 году.

В чем виноваты вирусологи из Ухани?

Основным аргументом в пользу теории китайского происхождения SARS-CoV-2, служит тот факт, что в течение последних 15 лет в Уханьском университете занимаются исследованием коронавирусов летучих мышей. Примерно за 4 года до начала пандемии доктор Ши Чжэнли, возглавляющая изучение коронавирусов, совместно с американскими исследователями пришла к выводу, что вирусы, генетически напоминающие SARS, способны напрямую передаваться от летучих мышей людям, вызывая болезнь, не поддающуюся терапии. А в марте 2019 года ученая предвидела эпидемию атипичной пневмонии, которая может начаться в Китае.

Какое отношение к новому коронавирусу имеют американцы?

Когда вспыхнула пандемия, многие вспомнили о SHC014. Однако группа ученых из Северной Каролины, Огайо и Пенсильвании опровергли связь между SARS-CoV-2 и вирусом-химерой, аргументируя свою мысль существенными отличиями в генетических кодах этих двух вирусов [8] .

Что необычного в SARS-CoV-2 обнаружили французские ученые?

А вот французский вирусолог из Университета Экс-Марсель Этьен Декроли обратил внимание на необычное строение генома SARS-CoV-2. Французские ученые обнаружили, что ген, кодирующий белок-шип, содержит 4 сегмента, которых нет в других коронавирусах, генетически похожих с человеческим. Полагается, что именно эти сегменты наделяют SARS-CoV-2 исключительными качествами. При этом, первые три сегмента были обнаружены и в ранее известных штаммах коронавируса, что, по мнению ученых, подтверждает их давнее происхождение и эволюцию. А вот последний – уникальный, ранее не известная ученым. Не исключено, что появление этого четвертого сегмента – результат лабораторных экспериментов. Ученые полагают, что именно он сыграл ключевую роль в распространении патогена среди людей [1] .

Теория 3. Медленная мутация

По мнению многих вирусологов, SARS-CoV-2 мог появиться и по другому сценарию. Предполагается, что этот вирус мог возникнуть еще задолго до массовой вспышки заражения в 2019 году.


Адаптированный к человеческому организму штамм мог в течение нескольких лет циркулировать между людьми. Но поскольку заражение не было массовым, оно не вызывало особого внимания. Но затем вирус мог пройти очередной этап мутации, благодаря которому инфицирование происходит намного легче, что и послужило причиной пандемии. Для подтверждения этой гипотезы, необходимо изучить образцы тканей людей, умерших от атипичной пневмонии в регионе вспышки COVID-19 еще до начала пандемии [1] .

Кроме того, некоторые исследователи предполагают, что поначалу мутированный SARS-CoV-2 мог вообще не вызывать у инфицированных людей симптомов болезни, поэтому о нем ничего не знали. И только после очередного этапа эволюции, который вполне возможно мог произойти уже в человеческом организме, вирус стал по-настоящему опасным для людей [10] .

Какая из этих теорий является наиболее точной, ученым еще предстоит определить. А пока исследования SARS-CoV-2 продолжается.

Специальность: инфекционист, гастроэнтеролог, пульмонолог .

Общий стаж: 35 лет .

Образование: 1975-1982, 1ММИ, сан-гиг, высшая квалификация, врач-инфекционист .

Читайте также: