skrijali.ru

Коронавирусы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Коронавирусы
Coronaviruses 004 lores.jpg
Коронавирусы под микроскопом
Научная классификация
Международное научное название

Coronaviridae

Подсемейства
Группа по Балтимору

IV: (+)оцРНК-вирусы

Коронавирусы (лат. Coronaviridae) — это семейство вирусов, включающее на январь 2020 года 40 видов РНК-содержащих вирусов, объединённых в два подсемейства[2], которые поражают человека и животных. Название связано со строением вируса, шиповидные отростки которого напоминают солнечную корону[3]. Назначение «короны» у коронавирусов связано с их специфическим механизмом проникновения через мембрану клетки путём имитации «фальшивыми молекулами» молекул, на которые реагируют трансмембранные рецепторы клеток. После того как рецептор захватывает фальшивую молекулу с «короны», он продавливается вирусом в клетку, и за ним РНК вируса входит в клетку[4][5].

К коронавирусам относят:

Эпидемиология

Коронавирусы вызывают заболевания млекопитающих (у кошек, собак, свиней, крупного рогатого скота) и птиц.

Пандемия коронавируса COVID-19 сопровождается очень высоким уровнем смертности среди старшего поколения, тогда как для младших поколений смертность примерно на уровне гриппа

Коронавирус человека впервые был выделен в 1965 году от больных ОРВИ. В последующее время коронавирусы почти не привлекали внимание исследователей, пока в Китае в 2002—2003 годах не была зафиксирована вспышка атипичной пневмонии или тяжёлого острого респираторного синдрома (ТОРС, SARS). Заболевание было вызвано вирусом SARS-CoV. В результате болезнь распространилась на другие страны, всего заболело 8273 человека, 775 умерло (летальность 9,6 %). Вирус MERS-CoV является возбудителем ближневосточного респираторного синдрома (MERS), первые случаи которого были зарегистрированы в 2012 году[6]. В 2015 году в Южной Корее произошла вспышка ближневосточного респираторного синдрома, в ходе которой заболело 183 человека, умерло 33. В декабре 2019 года в Китае началась вспышка пневмонии, вызванная свежеобнаруженным вирусом 2019-nCoV. Вскоре она распространилась на другие страны. Источниками коронавирусных инфекций могут быть больной человек, животные. Возможные механизмы передачи: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, фекально-оральный, контактный. Заболеваемость растёт зимой и ранней весной. В структуре ОРВИ госпитализированных больных коронавирусная инфекция составляет в среднем 12 %. Иммунитет после перенесённой болезни непродолжительный, как правило, не защищает от реинфекции. О широкой распространённости коронавирусов свидетельствуют специфичные антитела, выявленные у 80 % людей[7][8]. Некоторые коронавирусы заразны до проявления симптомов[9][10].

Средства защиты от коронавирусов и резистентность вируса

Наличие «короны» из S-белков обуславливает сравнительно низкую живучесть вируса в открытом пространстве. Свободный доступ кислорода и других окислителей приводит к денатурации S-белков, также вирус сильно повреждает дегидрация.

Пандемия COVID-19 по регионам. Общее число зараженных и погибших на дату. Обозначения: China — в Китае, ROW — остальной мир

Применение антисептиков для защиты поверхностей и кожи

Во внешней среде инактивируются с поверхностей при +33 °С за 16 часов, при +56 °С за 10 минут[8].

Различные исследования воздействия антисептиков на коронавирусы показывают несколько варьирующиеся результаты. Исследование итальянских учёных показывает, что 70 % этанол, гипохлорит натрия 0,01 % и хлоргексидин 1 % очень быстро (менее 2 минут) повреждают капсид вируса и он не может размножаться.[11] В другом исследовании[12] тестировались популярные обеззараживатели рук на основе 45 % изопропанола, 30 % н-пропанола и 0,2 % мезетрония этилсульфата; на основе на 80 % этанола; гель на основе 85 % этанола; антивирусный гель на основе 95 % этанола. Все средства обработки рук в течение 30 секунд уничтожали вирус ниже порога обнаружения. Таким образом, использование средств для обеззараживания рук эффективно против коронавирусов. ВОЗ рекомендует использовать спиртосодержащие антисептики для рук против коронавирусов[13].Также ВОЗ отмечает, что против коронавирусов эффективно тщательное мытье рук с мылом, так как вирусы эффективно смываются с кожи механическим путем[14].

Защита от аэрозолей с коронавирусом

Новые заболевшие COVID-19 каждый день. Обозначения: Hubei — Ухань, China — Китай без Уханя, Rest of World — остальной мир, Total — всего.

Сохраняются в составе аэрозоля 8—10 часов, в воде — до 9 суток[8].

Против аэрозолей коронавируса и для удаления его с поверхностей предметов эффективно УФ-облучение «кварцевыми лампами». Для уничтожения вирусов с одноцепочечной РНК как коронавирусы необходима доза облучения 339—423 мкВт*с/см² ультрафиолета с длиной волны 254 нм, что даёт 90 % дезинфекцию воздуха[15]. Таким образом, время уничтожения вируса УФ лампой зависит от её мощности и обычно составляет от 2 до 15 минут[11][8]. При этом ВОЗ отмечает, что использование УФ ламп применимо против коронавирусов, только если люди покинули помещение на время «кварцевания». Попадание ультрафиолетового излучения на кожу может вызывать её эритему[14].

Погибающие от COVID-19 каждый день. Обозначения: Hubei — Ухань, China — Китай без Уханя, Rest of World — остальной мир, Total — всего.

По мнению ВОЗ способный инфицировать других аэрозоль распространяется только в радиусе 1 метра вокруг заражённого человека и коронавирусы не способны переноситься в аэрозоле на большее расстояние. Существенным фактом является также то, что маски малоэффективны против коронавирусов, так как намокают от дыхания и вирус проникает по влаге в маске.[14] Рекомендация по ношению масок связана с тем, что они эффективны для тех, кто уже заразился коронавирусом, и это снижает вероятность заражения окружающих, так как препятствует распылению аэрозоля при кашле и чихании больного.[16] По мнению врачей-инфекционистов против коронавирусов для здоровых людей обычные маски неэффективны также из-за недостаточного прилегания к лицу и тонкого материала, и врачам, работающим с больными, рекомендуется маска-респиратор N95. Однако большинство обывателей не обучены правильно её надевать и поэтому респиратор будет также неэффективен[17]. Кроме этого, проведенные исследования по поражению самих медиков воздушно-капельными инфекциями установили повышение эффективности защиты правильно надетыми респираторами только на 20 % относительно обычных масок[18].

В Европейском союзе введены классы защиты масок и не все из них эффективны против коронавирусов. Маски класса FFP1 (Filtering Face Piece) защищают только от пыли, но неэффективны против вирусов. Маски класса FFP2 обеспечивают защиту от вирусов заражающих через аэрозоли и обычно используются населением, однако фильтрация их не абсолютна — 94 %. Против особоопасных вирусов рекомендуются маски класса FFP3, используемые обычно военными для защиты от радиоактивной пыли. Такие маски дают очистку 99 % и более эффективны против коронавирусов. Однако все маски бесполезны без специальных защитных очков, так как коронавирусы проникают через слизистую оболочку глаза, а также при несоблюдении правил гигиены (постоянное мытьё рук)[19].

Из-за дефицита масок и респираторов многие обыватели начали использовать их повторно путем стирки или применения антисептиков для удаления вируса возможно попавшего на фильтр. По мнению ВОЗ данный метод «восстановления» масок и респираторов неэффективен, так как не гарантируется полное уничтожение вируса непрофессиональной стерилизацией и возможно повреждение фильтра маски со снижением его защитных свойств[14].

Поражённые коронавирусом ткани легких. Зелёные точки показывают инфицированные клетки

Устойчивость вируса в почтовых отправлениях

Важным вопросом является резистентность коронавируса в посылках, миллионами доставляемых из Китая. Если носитель вируса во время кашля выделит вирус в качестве аэрозоля на предмет, и он будет после этого герметично упакован в посылку, то время жизни вируса может быть в самых благоприятных условиях до 48 часов[20]. Однако время доставки посылок по международной почте намного больше, поэтому ВОЗ и Роспотребнадзор считают, что посылки из КНР полностью безопасны вне зависимости от того, имелся с ними контакт инфицированных коронавирусом лиц или нет[21][22].

Лабораторное хранение вируса

Коронавирусы сохраняют инфекционную активность в течение нескольких лет в лиофилизированном состоянии (при +4 °С), в замороженном состоянии (при −70 °С)[8].


Этиология

Геном представлен одноцепочечной (+)РНК. Нуклеокапсид окружён белковой мембраной и липосодержащей внешней оболочкой, от которой отходят булавовидные шиповидные отростки, напоминающие корону, за что семейство и получило своё название. Культивируют на культуре тканей эмбриона человека.

Жизненный цикл вируса и назначение «короны»

Момент прикрепления коронавируса к рецептору клетки: сцепка S-белка «короны» вируса и рецептора

Коронавирусы имеют весьма специфический способ проникновения в клетки, что снижает эффективность обычной защиты мембран клеток против вирусов[4][5].

Жизненный цикл коронавируса

Коронавирусы не проникают через мембрану клетки в произвольных местах, как многие другие вирусы. «Корона» у коронавирусов служит для атаки на трансмембранные рецепторы клеток путём имитации важных для жизнедеятельности клеток молекул S-протеинами, закреплёнными на «короне», что также усложняет и распознание самого вируса системой иммунитета, так как корона вируса имитирует полезные для организма вещества.

Процесс окончания сборки коронавируса в цитоплазме инфицированной клетки. Вокруг РНК вируса идет построение капсида

Конкретно коронавирусы с помощью S-протеинов на короне имитируют молекулу, которые распознают трансмембранные рецепторы ACE2 (цель вируса SARS-CoV, возбудителя атипичной пневмонии) и DPP4 (цель вируса MERS-CoV, возбудителя ближневосточного респираторного синдрома). Циркулярный рецептор ACE2 распознает у клетки молекулы ангиотензинпревращающего фермента 2. Сотовый рецептор DPP4 распознает у мембраны клетки молекулы дипептидилпептидазы-4. Новая мутация коронавирусов 2019-nCoV использует S-белок на короне для прикрепления к рецептору ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), как и вирус SARS-CoV (атипичной пневмонии)[23]. Отличие 2019-nCoV от SARS-CoV, что он более устойчив и более легко прикрепляется к рецептору, то есть более заразен, но менее фатален, чем «атипичная пневмония» в плане смертности[24].

Вне зависимости от типа коронавируса, далее жизненный цикл их протекает одинаково. «Обманутые» рецепторы клетки сами надёжно прикрепляют вирус к мембране клетки, сцепляясь с фальшивыми молекулами из S-протеинов «короны». Затем коронавирус «открепляет» рецептор от мембраны и продавливает его внутрь клетки, затем РНК вируса впрыскивается в цитоплазму клетки.

РНК вируса имеет 5'-метилированное начало и 3'-полиаденилированное окончание. Это позволяет вирусу инициировать сборки своих белков и копий в рибосоме клетки, которая не в состоянии определить это РНК вируса или РНК для белков самой клетки.

Коронавирусы имеют РНК около 26—30 килобаз, это означает, что коронавирусы обладают крупнейшей несегментированной РНК среди всех известных вирусов, то есть являются сложнейшими по структуре среди известных вирусов. Геном вируса состоит из более чем 20 000 нуклеотидов и кодирует два репликативных полипротеина pp1a и pp1ab[25][26], из которых в следующий проход репликации/трансляции формируется копия РНК вируса, а также 8 отдельных мРНК-шаблонов для белков вирусов, которые бесконечно их генерируют. Генерация белков вируса из мРНК происходит в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи.

После получения РНК вируса и необходимых его белков вирусные нуклеокапсиды собираются из геномной РНК вируса и N-белка в цитоплазме. Вирионы затем высвобождаются из инфицированной клетки через экзоцитоз. После выхода вирионов из клетки она погибает.

Клиника

У людей коронавирусы вызывают острые респираторные заболевания, атипичную пневмонию и гастроэнтериты. У детей возможны бронхиты и пневмония. Особо опасны для человека вирусы рода Betacoronavirus.


Таксономия

3D модель Alphacoronavirus 1
3D модель 2019-nCoV

Семейство коронавирусов (лат. Coronaviridae) включает в себя 2 подсемейства и около 40 видов[27]:

подсемейство Letovirinae
подсемейство Orthocoronavirinae
Схема строения вириона коронавируса в разрезе

См. также

Примечания

  1. Таксономия вирусов (англ.) на сайте Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV).
  2. Таксономия вирусов (англ.) на сайте Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV)(Проверено 19 июля 2019)
  3. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии : Учебное пособие для студентов медицинских вузов / под ред. А. А. Воробьева, А. С. Быкова. — М. : Медицинское информационное агентство, 2003. — С. 121. — ISBN 5-89481-136-8.
  4. 1 2 Figure 1: The life cycle of SARS-CoV in host cells.Severe acute... (англ.). ResearchGate. Дата обращения 3 февраля 2020.
  5. 1 2 Figure 2. The life cycle of SARS-CoV and MERS-CoV in host cells.... (англ.). ResearchGate. Дата обращения 3 февраля 2020.
  6. Коротяев А. И., Бабичев С. А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. — СПб : СпецЛит, 2008.
  7. Пульмонология: национальное руководство. — М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009.
  8. 1 2 3 4 5 Широбоков В. П. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — Винница : Нова Книга, 2015. — С. 504—505.
  9. Эпидемия коронавируса достигнет пика в середине февраля, он может быть заразнее атипичной пневмонии Что нового узнали ученые за неделю // Meduza. — 2020. — 30 января.
  10. SARSкий брат из Уханя // Алла Астахова.Ru.
  11. 1 2 Filippo Ansaldi, F Banfi, P Morelli, L Valle, Paolo Durando. SARS-CoV, influenza A and syncitial respiratory virus resistance against common disinfectants and ultraviolet irradiation // Journal of Preventive Medicine and Hygiene. — 2004-03-01. — Т. 45.
  12. H. F. Rabenau, G. Kampf, J. Cinatl, H. W. Doerr. Efficacy of various disinfectants against SARS coronavirus (англ.) // Journal of Hospital Infection. — 2005-10-01. — Vol. 61, iss. 2. — P. 107—111. — ISSN 1532-2939 0195-6701, 1532-2939. — doi:10.1016/j.jhin.2004.12.023.
  13. Рекомендации ВОЗ для населения в связи c распространением нового коронавируса (2019-нКоВ). www.who.int. Дата обращения 5 февраля 2020.
  14. 1 2 3 4 Мифы и ложные представления. www.who.int. Дата обращения 7 марта 2020.
  15. Christopher M. Walker, GwangPyo Ko. Effect of Ultraviolet Germicidal Irradiation on Viral Aerosols (англ.). — 2007-08-01. — doi:10.1021/es070056u.s001.
  16. Профессор Лотар Вилер об масках и коронавирусах. Интерфакс. Дата обращения 10 марта 2020.
  17. Врачи предупредили: только респиратор N95 способен защитить от коронавируса | Новые Известия. newizv.ru. Дата обращения 10 марта 2020.
  18. Обычная маска против маски N95: что лучше защитит вас от инфекции? Результаты масштабного исследования. Стоматологический портал Стоманет.ру (29 октября 2019). Дата обращения 10 марта 2020.
  19. Deutsche Welle (www.dw.com). Защита от коронавируса: какая маска лучше? | DW | 08.02.2020. DW.COM. Дата обращения 11 марта 2020.
  20. Вирусолог оценил вероятность «доставки» вируса в Россию в посылках с AliExpress. Lenta.ru. Дата обращения 4 февраля 2020.
  21. ВОЗ заявила о безопасности посылок из Китая. РБК. Дата обращения 4 февраля 2020.
  22. Оценка ВОЗ. Интерфакс. Дата обращения 4 февраля 2020.
  23. Xintian Xu, Ping Chen, Jingfang Wang, Jiannan Feng, Hui Zhou. Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission (англ.) // SCIENCE CHINA Life Sciences. — 2020-01-21. — ISSN 1869-1889. — doi:10.1007/s11427-020-1637-5.
  24. Воронин, Николай. Ученые: вакцина от атипичной пневмонии может остановить новый коронавирус, BBC News Русская служба (4 февраля 2020). Дата обращения 4 февраля 2020.
  25. Thiel V (editor). Coronaviruses: Molecular and Cellular Biology (англ.). — 1st. — Caister Academic Press (англ.), 2007. — ISBN 978-1-904455-16-5.Шаблон:Page needed
  26. [[1] в «Книгах Google» Coronaviridae] // Virus Taxonomy (неопр.) / King, Andrew M.Q.; Adams, Michael J.; Carstens, Eric B.; Lefkowitz, Elliot J.. — 2012. — С. 806—828. — ISBN 978-0-12-384684-6. — doi:10.1016/B978-0-12-384684-6.00068-9.
  27. Virus Taxonomy: 2018 Release // International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). — 2018. — 1 October.

Ссылки

Что такое Skrijali.ru Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. lrc-lib.ru является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).

E-mail: lrc.site@gmail.com