Переклад статті професора біології в Техаському університеті A&M Бенджаміна Ньюмана для видання The Conversation. У своїй роботі він детально розповів про вплив коронавіруса на тіло людини, як він заражає і чому змушує людей відчувати себе погано.
Коронавірусну інфекцію COVID-19 викликає коронавірус під назвою SARS-CoV-2. Коронавіруси відносяться до групи вірусів, які заражають тварин - від павичів до китів. Вони отримали свою назву від колючок з шипами, які виступають на поверхні вірусу і створюють видимість навколо його корони.
Коронавірусна інфекція зазвичай проявляється одним з двох способів: як інфекція в легенях, яка включає в себе деякі випадки того, що люди називають простудою, або як інфекція в кишечнику, яка викликає діарею. COVID-19 починається в легенях, як звичайні простудні коронавіруси, але потім викликає руйнування імунної системи, що може привести 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 призводять до значних розбіжностей в тому, наскільки легко коронавірус заражає людину і як він захворіє.
SARS-CoV-2 має все той же генетичний набір, як і вихідний SARS-CoV, який викликав глобальний спалах в 2003 році. Але за цей час відбулося близько 6000 мутацій.
У порівнянні з іншими людськими коронавірусами, такими як MERS-CoV, що з'явилися на Близькому Сході в 2012 році, новий вірус має свій функціонал для проникнення в клітини. SARS-CoV-2 має зовсім інший набір генів, які дають цьому новому вірусу невелику перевагу в певних ситуаціях. Наприклад, MERS володіє певним білком, який відключає здатність клітини подавати сигнал тривоги коронавіруса. SARS-CoV-2 має неспоріднених ген з невідомою функцією в цьому положенні в своєму геномі.
Як вірус заражає людину
Кожна коронавірусна інфекція починається з вірусної частинки - сферичної оболонки, яка захищає один довгий ланцюжок генетичного матеріалу і проникає в людську клітину. Вона вчить клітку виробляти близько 30 різних частин вірусу, що дозволяє вірусу розмножуватися. Клітини, які SARS-CoV-2 воліє інфікувати, мають зовні мембранний білок, званий ACE2, який важливий для регулювання кров'яного тиску.
Інфекція починається, коли білки з довгими шипами, які виступають з вірусної частинки, фіксуються в білку ACE2 клітини. З цього моменту шип трансформується, розгортається і змінює свою конфігурацію. Після цього шип зачіпається за клітку і з'єднує вірусну частку і клітку. Це формує канал, по якому ланцюжок вірусного генетичного матеріалу може проникнути в нічого не підозрюючу клітку.
Ілюстрація білка шипу SARS-CoV-2, показаного збоку (зліва) і вгорі. Білок закріплюється на клітинах легенів людини.
SARS-CoV-2 поширюється від людини до людини при тісному контакті. Спалах вірусу в Церкві Сінчхонджі в Південній Кореї в лютому є хорошою демонстрацією того, як і як швидко поширюється SARS-CoV-2. Здається, одна чи дві людини з вірусом сиділи обличчям до обличчя, поруч із незараженими людьми по кілька хвилин за один раз у багатолюдній кімнаті.
Протягом двох тижнів кілька тисяч чоловік в країні заразилися, і більше половини інфекцій на той момент були пов'язані з церквою. Спалах швидко розпочався, оскільки органи охорони здоров'я не знали про можливий спалах і не проводили масового тестування на цій стадії. З тих пір влада активно працювала і число нових випадків в Південній Кореї постійно зменшувалася.
Як вірус змушує людей відчувати себе погано
SARS-CoV-2 зростає в клітинах легенів другого типу, які виділяють милоподібну речовину, яка допомагає повітрю проникати вглиб легенів і клітини. Як і у випадку з атиповою пневмонією, велика частина пошкоджень через COVID-19 викликана імунною системою. Вона виконує захисну функцію і намагається зупинити поширення вірусу. Мільйони клітин імунної системи проникають в інфіковану легеневу тканину і завдають величезної шкоди в процесі очищення від вірусу і будь-яких інфікованих клітин.
Кожна поразка COVID-19 варіюється за розміром - від розміру винограда до грейпфрута. Завдання медичних працівників, які займаються лікуванням пацієнтів, є підтримка організму та утримання кисню в крові під час відновлення легенів.
SARS-CoV-2 має різну шкалу тяжкості. Пацієнти у віці до 10 років, по-видимому, легко позбавляються від вірусу, більшість людей у віці до 40 років теж швидко приходять в норму, але літні люди страждають важчою формою COVID-19. Білок ACE2, який SARS-CoV-2 використовує для проникнення в клітини, також важливий для регулювання кров'яного тиску, і він не виконує свою роботу, коли вірус потрапляє туди першим. Це одна з причин, чому COVID-19 протікає у важчій формі у людей з високим артеріальним тиском.
SARS-CoV-2 важчий, ніж сезонний грип, почасти тому, що у нього є набагато більше способів перешкодити клітинам звернутися до імунної системи за допомогою. Наприклад, один із способів, яким клітини намагаються реагувати на інфекцію, полягає в створенні інтерферону - білка, що сигналізує про тривогу. SARS-CoV-2 блокує цю функцію, в результаті чого COVID-19 може розвиватися в організмі протягом місяця, завдаючи невеликої шкоди кожен день, в той час як більшість людей справляються з грипом менш ніж за тиждень.
В даний час швидкість передачі SARS-CoV-2 трохи вище, ніж у пандемічного вірусу грипу H1N1 в 2009 році, але смертність від SARS-CoV-2 як мінімум в 10 разів вище.
Що ще не відомо
Все ще є багато загадок про цей вірус і коронавірусів загалом - подробиці про те, як вони викликають хворобу, як взаємодіють з білками всередині клітини, структурі білків, які утворюють нові віруси, і як деякі з основних механізмів копіювання вірусів працює.
Невідомо, як COVID-19 буде реагувати на зміни в сезонах року. Грип має тенденцію слідувати за холодною погодою, як в північному, так і в південній півкулях. Деякі інші людські коронавіруси поширюються з низькою частотою круглий рік, але потім досягають піку навесні. Але ніхто не знає напевно, чому ці віруси змінюються в залежності від сезону.
Що дивно, так це те, з якою швидкістю з'явилася наукова інформація про новий вірус. Дослідницька спільнота дізналася про структурах білка вірусу і білка ACE2 трохи більше ніж через місяць після того, як стала доступна генетична послідовність.
Як SARS-CoV-2 заражає, хворіє та вбиває людей.
Журналісти Гадяч.City нагадують - на даний момент в світі не існує ліків або вакцини від коронавірусної інфекції. Тому уважно стежте за своїм здоров'ям, ретельно мийте руки, правильно харчуйтеся і, по можливості, залишайтеся вдома.
Всю актуальну інформацію про коронавірус ви зможете дізнатися на нашому сайті.
А тут ми зробили підбірку масок, на випадок, якщо в аптеках їх уже немає. Замовити можна онлайн. А тут схожа добірка, але вже з антисептиком.
А якщо вам стало нудно і хочеться відпочити - пройдіть наші тести.
Є питання або хочете поділитися історією? Напишіть нам на Facebook.
