Коронавирус с биологической точки зрения

Обновлено: 23.04.2024

Коронавирусы. Семейство коронавирусов. Виды коронавирусов.

Семейство включает два рода — коронавирусы и торовирусы.
Род коронавирусы включает многие важные патогенные вирусы млекопитающих и птиц, вызывающие респираторные болезни, энтериты, полисерозиты, миокардиты, гепатиты, нефриты и иммунопатологию. У человека коронавирусы вместе с другими вирусами вызывают синдром обычной простуды (common cold).

Род торовирусы включает два вируса, ранее выделенных от лошадей и КРС, соответственно вирус Берне (прототип рода) и вирус Бреда. В дальнейшем торовирусы были обнаружены у человека, а также у других видов животных.

Семейство коронавирусы включает многочисленных представителей оболочечных вирусов, объединенных на основе молекулярно-генетических, структур-номорфологических и серологических свойств.

Большинство коронавирусов обладают выраженным тропизмом к клеткам эпителия дыхательных путей и кишечного тракта. Некоторые коронавирусы выделяются с трудом и лишь с применением органных культур.

Клиника коронавирусной инфекции у людей представлена в статье Клиника коронавирусной инфекции у человека

Представители рода коронавирусы имеют вирионы округлой формы диаметром 80—220 нм. Вирионы коронавирусов состоят из нуклеокапсида спиральной симметрии и гликопротеиновой оболочки, на поверхности которой имеются характерные далеко отстоящие друг от друга булавовидные выступы длиной 20 нм, образующие подобие солнечной короны.
Некоторые коронавирусы, кроме того, имеют укороченные пепломеры длиной 5 нм.

Коронавирусы содержат три или четыре основных структурных белка: нуклеокапсидный белок N; главный пепломерный гликопротеин S; трансмембранные гликопротеины М и Е. Некоторые вирусы, кроме того, содержат НЕ-белок. Торовирусы содержат те же белки, что и коронавирусы, но не содержат Е белок. Торовирус КРС содержит белок НЕ (М, 65000).

Среди представителей рода коронавирусы различают три антигенные группы.
У представителей рода коронавирусов обнаружены следующие структурные белки. Гликопротеин S (150—180 кД) образует большие выступы на поверхности вирионов. Гликопротеин S может быть разделен на 3 структурных сегмента. Большой наружный трансмембранный и цитоплазматический сегменты. Большой наружный сегмент, в свою очередь, состоит из двух субдоменов S1 и S2. Мутации в S1 сегменте связаны с изменением антигенности и вирулентности вируса. S2 сегмент является более консервативным. S белок коронавируса КРС (180 кД) в течение или после созревания вирионов расщепляется клеточными протеазами на S1 и S2, оставаясь нековалентно связанным в вирионных пепломерах. Расщепление S белка у разных коронавирусов зависит от клеточной системы. S белок вызывает образование ВНА и ответственен за слияние вирусной оболочки с мембраной клетки. S белок является многофункциональным.

НЕ гликопротеин присутствует в структуре некоторых коронавирусов. НЕ антиген представляет собой димер (65—70 кД), который формирует короткие отростки на поверхности вириона. Его отсутствие у многих коронавирусов указывает на то, что он не участвует в репликации этого семейства вирусов.

М гликопротеин отличается от других гликопротеинов коронавирусов только коротким доменом, экспонированным на оболочке вириона. Моноклональные антитела против этого домена нейтрализуют вирус только в присутствии комплемента. Небольшой Е белок (9—12 кД) также находится в оболочке вириона. М и Е белки участвуют в формировании вириона и выходе его из клетки почкованием. Нуклеокапсидный белок N (50—60 кД) взаимодействует с геномной РНК, формируя нуклеокапсид вируса.

В 1972 г. в Швейцарии из содержимого кишечника лошади с признаками диареи был вьщелен ранее неизвестный вирус, получивший название вирус Берне, который при последующем изучении признан прототипным представителем нового рода — торовирусов в составе семейства коронавирусов. Спустя 10 лет от телят, больных диареей, был вьщелен вирус Бреда (г. Бреда на северо-западе штата Айова, США), морфологически сходный с вирусом Берне. Позже торовирусы обнаружены в фекалиях детей, страдающих диареей, а также у многих видов животных: свиней, коз, кроликов и мышей.

Торовирусы представляют собой полиморфные оболочечные частицы, окруженные пепломерами. Вирионы имеют диаметр 120—140 нм, плотность 1,16— 1,18 г/мл. Форма вирионов - двояковогнутый диск или почкообразная. Они содержат удлиненный тубулярный нуклеокапсид спиральной симметрии, имеющий тороидальную форму. Вирусы имеют четыре основных структурных белка: фосфопротеин нуклеокапсида - белок N (20 кД), мембранный гликопротеин М (37 кД), мелкий мембранный белок Е (20 кД) и пепломерный гликопротеин S (180 кД).

Зрелый пепломерный белок состоит из двух субъединиц и в процессе созревания in vivo подвергается протеолитической активизации. Пепломеры длиной около 9—20 нм имеют детерминанты нейтрализации и гемагглютинации. Торовирусы человека, лошадей, крупного рогатого скота и свиней генетически и антигенно родственны между собой.

Различают два серотипа торовируса крупного рогатого скота (Бреда-вирус 1 и Бреда-вирус 2). Торовирус свиней вызывает диарею поросят в подсосный период. Он родственен торовирусам человека, лошадей и КРС, но отличается от них.

Адаптация торовирусов к репродукции в культуре клеток представляет определенные трудности. Тем не менее Берне-вирус удалось адаптировать и серийно размножать в культуре клеток кожи лошади. Культуральная жидкость (7,0 ТЦД50/мл) обладала ГА-активностью. Бреда-вирус удалось размножить в культуре клеток опухоли прямой кишки человека (линия HR Т-18).

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

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. 2а–в) 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.

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.

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).

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.

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

Бушующая по всему миру пандемия коронавируса может быть репетицией биологической войны. Такое утверждение до недавнего времени считалось не более чем слухом, распространяемым сторонниками разных теорий заговоров. Однако накануне в эфире "России 24" эту мысль высказал президент Национальной медицинской палаты Леонид Рошаль. Лайф разбирался, почему учёные и врачи всё чаще стали говорить о коронавирусе как о биологическом оружии и грозит ли миру вымирание от искусственно созданного вируса.

Репетиция войны

— Фактически сегодня это (пандемия коронавируса. — Прим. Лайфа) репетиция биологической войны, — отметил Рошаль в своём интервью. — Мы сейчас говорим только об этом, мы не говорим про атомную войну, мы не говорим про терроризм. И насколько вообще здравоохранение мира готово к этому, и насколько мы готовы к этому. И должна у нас быть разумная достаточность.

Нынешняя ситуация, считает он, показывает готовность медицинских ведомств во всём мире к таким масштабным биологическим катастрофам. И "проведённое сокращение коек, сокращение кадров в здравоохранении, оптимизация — с этой точки зрения это не совсем хорошо".

Вирусная геополитика

Какой бы ужасающей не выглядела мысль о том, что кому-то будет на руку уничтожить половину человечества, она находит своих сторонников, в их числе и именитые мировые эксперты. Один из них — Григор Григорян, международный эксперт по контролю зоонозных болезней и организации ветеринарного здравоохранения, лидер коалиции "Единое здоровье" (Армения).

— Доступная на сегодняшний день информация о глобальной эпидемиологической ситуации с инфекцией, вызванной новым коронавирусом CoViD-19, позволяет предположить, что она не сложилась, а её, скажем так, "сложили" с определённой целью и что ситуацию умело "направляют" к этой цели, — сказал он в интервью порталу EurAsia Daily.

— Главным движущим механизмом и рычагом этого сценария является биологическое оружие и вызванная этим оружием глобальная паника, которая позволяет авторам этого процесса управлять геополитикой на глобальном уровне, — добавил Григорян.

Выпустили из лаборатории

В своём интервью Григорян высказывает и другое страшное предположение: вирус имеет искусственное происхождение.

— Если бы CoViD-19 имел естественное происхождение, — говорит он, — то китайские учёные его бы уже выделили из популяций животных, являющихся хозяевами вируса в природе. Так как такое выделение до сих пор не удалось, то утверждения о естественной природе нового коронавируса я рассматриваю как противоречащие общепризнанным основам эпидемиологии зоонозных патогенов (происходящих от животных. — Прим. Лайфа) в целом и зоонозных коронавирусов в частности, — пояснил эксперт.

Теорию о происхождении вируса в лаборатории в Ухани подтвердили и учёные из Индии. Они выяснили, что у коронавируса есть странное сходство с ВИЧ. Вирус из Ухани содержит четыре вставки вируса иммунодефицита человека. "Аминокислотные остатки каждой из них идентичны или схожи с HIV-1 gp120 or HIV-1 Gag, — говорится в документе. — Обнаружение четырёх уникальных вставок в 2019-nCoV, все из которых имеют идентичность или сходство с аминокислотными остатками в ключевых структурных белках ВИЧ-1, вряд ли будет случайным по своей природе".

— Мы расшифровали выровненный геном и обнаружили, что эти вставки присутствуют во всех вирусах 2019-nCoV из Ухани, кроме материнского вируса 2019-nCoV летучей мыши, — отмечают авторы исследования.

Кто стоит за пандемией?

С первых же минут появления вируса большинство западных СМИ поспешило высказать идею об утечке вируса из лаборатории в Ухане. И, действительно, Институт вирусологии Китайской академии наук находится совсем рядом с тем самым рыбным рынком, с которого, как считается, началось распространение вируса по миру.

Но китайцы сразу же заняли оборонительную позицию. Официальный представитель МИД Поднебесной Чжао Лицзян сделал твит со ссылкой на статью Центра исследования глобализации о том, что вирус на самом деле был создан в США. В Китай же вирус якобы привезли американские военные во время игр World Military Games, проходивших с 18 по 27 октября 2019 года.

По мнению учёного, чьи слова приводят в статье, первой вспышкой коронавируса были смерти от электронных сигарет, прокатившиеся по Штатам в августе прошлого года: "Симптомы и состояния не могли быть объяснены электронными сигаретами". Спустя ещё некоторое время выяснилось, что в Ухани существует далеко не одна вирусная лаборатория. Ещё один исследовательский центр, который, по данным телеканала "Звезда", "существует на деньги знаменитого банкира Джорджа Сороса", также занимается изучением опасных вирусов.

Однако по-настоящему холодеть в жилах кровь заставляет вот это видео.

В нём в 2015 году Билл Гейтс рассказывал, отчего умрёт человечество. Наверное, на эту запись пятилетней давности никто и не обратил бы внимания, если бы не другое важное мероприятие, организованное при участии его фонда. "Событие 201" (англ. — Event 201) состоялось в октябре 2019-го в Нью-Йорке. Сильные мира сего обсуждали не что иное как пандемию коронавируса. Им было важно понять возможности государственно-частного партнёрства "во время реагирования на тяжёлую пандемию, чтобы уменьшить масштабные экономические и социальные последствия". Интересно, что по сценарию "учений" в мире погибло 65 млн человек. Какими в реальности будут последствия пандемии коронавируса, остаётся лишь догадываться.

Коронавирусная инфекция (болезнь) COVID-19: эпидемиология и вирусология

Введение. Коронавирусы являются важными патогенами человека и животных. В конце 2019 года новый коронавирус был идентифицирован как причина скопления случаев пневмонии в Ухане, городе в провинции Хубэй, Китай. Он быстро распространился, что привело к эпидемии по всему Китаю, за которой последовало увеличение числа случаев заболевания в других странах мира. В феврале 2020 года Всемирная организация здравоохранения назначила заболевание COVID-19, обозначающее коронавирусную болезнь 2019 года [1]. Вирус, который вызывает COVID-19, обозначен как тяжелый острый респираторный синдром коронавирус 2 (SARS-CoV-2); ранее он назывался 2019-nCoV.

Понимание COVID-19 развивается. Временное руководство было издано Всемирной организацией здравоохранения и Центрами по контролю и профилактике заболеваний США [2,3]. Ссылки на эти и другие руководящие принципы, связанные с обществом, можно найти в другом месте.

В статьях на сайте будут обсуждаться эпидемиология, клинические особенности, диагностика, лечение и профилактика COVID-19. Приобретенные сообществом коронавирусы, коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) и коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (MERS) обсуждаются отдельно.

Эпидемиология коронавирусной инфекции COVID-19

В других странах на всех континентах, кроме Антарктиды, также отмечается рост числа случаев заболевания, а число новых случаев за пределами Китая опережает показатель в Китае. Эти случаи первоначально имели место в основном среди путешественников из Китая и тех, кто имел контакты с путешественниками из Китая 10. Однако продолжающаяся местная передача привела к меньшим вспышкам в некоторых местах за пределами Китая, включая Южную Корею, Италию, Иран и Японию, и инфекции в других местах были обнаружены у путешественников из этих стран [12].

В Соединенных Штатах кластеры COVID-19 с локальной передачей были выявлены на большей части территории страны.

Эпидемиология популярных в СМИ инфекций за последние годы

Передача - Понимание риска передачи неполно. Эпидемиологическое расследование в Ухане в начале вспышки выявило первоначальную связь с рынком морепродуктов, где продавались живые животные, где большинство пациентов работали или посещали, и который впоследствии был закрыт для дезинфекции [13]. Однако по мере развития вспышки распространение вируса от человека к человеку стало основным способом передачи.

Считается, что от человека к человеку распространение тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2) происходит в основном через дыхательные капли, напоминающие распространение гриппа. При передаче капель вирус, выделяемый в дыхательные пути, когда человек с инфекцией кашляет, чихает или разговаривает, может заразить другого человека, если он вступает в прямой контакт со слизистыми оболочками; инфекция также может возникнуть, если человек касается инфицированной поверхности, а затем касается его или ее глаз, носа или рта. Капли обычно не путешествуют более шести футов (около двух метров) и не задерживаются в воздухе; однако в одном письме в редакцию SARS-CoV-2 оставался жизнеспособным в аэрозолях в условиях эксперимента в течение как минимум трех часов [14]. Учитывая текущую неопределенность в отношении механизмов передачи, в одних странах регулярно рекомендуются меры предосторожности, связанные с воздушным транспортом, а в других - при установлении определенных процедур с высокой степенью риска.

Уровни вирусной РНК, по-видимому, выше после появления симптомов по сравнению с более поздними стадиями заболевания [15]; это повышает вероятность того, что передача может быть более вероятной на более ранней стадии инфекции, но для подтверждения этой гипотезы необходимы дополнительные данные.

Сообщаемые показатели передачи от индивидуума с симптоматической инфекцией варьируются в зависимости от местоположения и вмешательств инфекционного контроля. Согласно совместному отчету ВОЗ и Китая, уровень вторичного COVID-19 варьировался от 1 до 5 процентов среди десятков тысяч близких контактов подтвержденных пациентов в Китае [16]. В США частота вторичных симптомов составила 0,45% среди 445 близких контактов 10 подтвержденных пациентов [17].

РНК SARS-CoV-2 была обнаружена в образцах крови и стула [24, 25]. В некоторых случаях живой вирус культивируется из стула [26], но, согласно совместному отчету ВОЗ и Китая, фекально-оральная передача, по-видимому, не является значительным фактором в распространении инфекции [16].

Вирусология коронавирусной инфекции COVID-19

Полное геномное секвенирование и филогенный анализ показали, что коронавирус, который вызывает COVID-19, является бета-коронавирусом того же подрода, что и вирус тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) (а также нескольких коронавирусов летучих мышей), но в другой кладе. Структура области рецептор-связывающего гена очень похожа на структуру коронавируса SARS, и было показано, что вирус использует тот же рецептор, ангиотензин-превращающий фермент 2 (ACE2), для входа в клетку [27]. Исследовательская группа по коронавирусу Международного комитета по таксономии вирусов предложила назвать этот вирус тяжелым острым респираторным синдромом коронавирус 2 (SARS-CoV-2) [28].

Вирус ближневосточного респираторного синдрома (MERS), другой бета-коронавирус, кажется более отдаленно связанным [29,30]. Наиболее близкое сходство последовательности РНК - с двумя коронавирусами летучих мышей, и представляется вероятным, что летучие мыши являются основным источником; неизвестно, передается ли вирус COVID-19 непосредственно от летучих мышей или через какой-либо другой механизм (например, через промежуточного хозяина) [31].

В филогенетическом анализе 103 штаммов SARS-CoV-2 из Китая были идентифицированы два различных типа SARS-CoV-2, обозначенный тип L (на который приходится 70 процентов штаммов) и тип S (на который приходится 30 процентов) [32]. Тип L преобладал в первые дни эпидемии в Китае, но на его долю приходилось меньше штаммов за пределами Ухани, чем в Ухане. Клинические последствия этих результатов неясны.

N!B! Учебный модуль "Коронавирусная инфекция COVID-19 и ее диагностика у пациентов ФГБОУ ДПО РМАНПО МЗ РФ" можно скачать здесь

N!B! Патологическая анатомия COVID-19. Атлас. О.В. Зайратьянц Самсонова М. В., Михалева Л. М. 2020 можно скачать здесь

N!B! Временные методические рекомендации МЗ РФ: "ПРОФИЛАКТИКА, ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ НОВОЙ КОРОНАВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ (COVID-19). 1.10.2020 Версия 8.1" можно скачать здесь.

Видео ответы на вопросы по коронавирусной инфекции COVID-19 профессора, д.м.н., А.В. Аверьянова

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 22.3.2020. Дата последнего обновления: 26.10.2020

Читайте также: