Βιολογία των Κορωνοϊών

Οι κορωνοϊοί πήραν το όνομά τους τους από το χαρακτηριστικό ιικό σωματίδιο (virion) που μοιάζει με κορώνα επειδή σχηματίζονται μικρές προεξοχές γύρω από την επιφάνειά τους. Αυτή η οικογένεια των ιών μολύνει διάφορα σπονδυλωτά, κυρίως θηλαστικά και πτηνά και θεωρούνται από τις σημαντικότερες αιτίες ιογενών λοιμώξεων του αναπνευστικού, παγκοσμίως.

Μαζί με την πρόσφατη ανακάλυψη του νέου κορωνοϊού το 2019 (COVID-19), υπάρχουν πλέον συνολικά 7 γνωστοί κορωνοϊοί που μολύνουν τον άνθρωπο:

1. Ανθρώπινος κορωνοϊός 229E (HCoV-229E)
2. Ανθρώπινος κορωνοϊός OC43 (HCoV-OC43)
3. Ανθρώπινος κορωνοϊός NL63 (HCoV-NL63)
4. Ανθρώπινος κορωνοϊός HKU1 (HCoV- HKU1)
5. Κορωνοϊός που σχετίζεται με Σοβαρό Οξύ Αναπνευστικό Σύνδρομο (SARS-CoV)
6. Κορωνοϊός που σχετίζεται με το Μέσης Ανατολής Αναπνευστικό Σύνδρομο (MERS-CoV)
7. Νέος κορωνοϊός COVID-19 (SARS-CoV-2)

Πριν από την επιδημία του SARS-CoV το 2003, ο κορωνοϊός HCoV-229E και ο κορωνοϊός HCoV-OC43 ήταν οι μόνοι γνωστοί κορωνοϊοί που μπορούσαν να μολύνουν τον άνθρωπο. Μετά την επιδημία του SARS, ανακαλύφθηκαν 5 επιπλέον κορωνοϊοί που μπορούσαν να μολύνουν τους ανθρώπους, με πιο πρόσφατο το νέο κορωνοϊό COVID-19. Οι  κορωνοϊοί SARS-CoV και MERS-CoV είναι ιδιαίτερα παθογόνοι για τον άνθρωπο και σχετίζονται με υψηλά επίπεδα θνησιμότητας.

Ιολογία

Οι Κορωνοϊοί ανήκουν στην τάξη των Nidovirales, στην οικογένεια Coronaviridae και υποοικογένεια Orthocoronavirinae. Οι κορωνοϊοί  περιβάλλονται από φάκελο και περιέχουν ως γενετικό υλικό μονόκλωνο RNA θετικής πολικότητας και διαθέτουν το μεγαλύτερο γονιδίωμα από όλους των ιούς RNA. Τα δύο τρίτα του γονιδιώματος του κορωνοϊού στο 5’ άκρο κωδικοποιούν ιικές πρωτεΐνες που συμμετέχουν στη μεταγραφή του ιικού RNA και της αντιγραφής, ενώ το ένα τρίτο στο 3’ άκρο κωδικοποιεί δομικές πρωτεΐνες του ιού και ειδικές βοηθητικές πρωτεΐνες.

Οι κυριότερες πρωτεΐνες στους κορωνοϊούς ονομάζονται πρωτεΐνη S (Spike=ακίδα), πρωτεΐνη E (Envelope=φάκελος), πρωτεΐνη M (Membrane=μεμβράνη) και πρωτεΐνη Ν (Nucleocapsid=νουκλεοκαψίδιο). Αυτές οι πρωτεΐνες (βιοδείκτες) διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο όχι μόνο στο πώς διαγιγνώσκουμε την ασθένεια, αλλά πώς καταλαβαίνουμε το προφίλ παθογονικότητας του κορωνοϊού και τελικά πώς επιλέγουμε ερευνητικά τι μόρια θα χρησιμοποιηθούν για το εμβόλιο και την άμεση αντι-ιική θεραπεία.

Οι κορωνοϊοί SARS-CoV και MERS-CoV πιστεύεται ότι μεταδόθηκαν στους ανθρώπους από τις νυχτερίδες.  Ενώ όμως οι κορωνοϊοί εξελίχθηκαν χιλιάδες χρόνια παραμένοντας σε πληθυσμούς νυχτερίδων, ενδιάμεσοι ξενιστές θηλαστικά όπως η μοσχογαλή στην περίπτωση του SARS-CoV και η καμήλα στην περίπτωση του MERS-CoV, μπορούν επίσης να μολυνθούν και πιθανότατα παίζουν ρόλο στην μετάδοση αυτών των κορωνοϊών στους ανθρώπους. Υπάρχει έντονη υποψία ότι η έναρξη της πανδημίας του COVID-19 ξεκίνησε στην αγορά θαλασσινών Huanan στην πόλη Γουχάν της Κίνας. Ωστόσο, κάποιοι ερευνητές προτείνουν ότι μπορεί αυτή η αγορά να μην είναι η αρχική πηγή της ιογενούς μετάδοσης στους ανθρώπους, δεδομένου ότι οι νυχτερίδες πωλούνται σπάνια σε αγορές στην Κίνα ενώ συχνότερα πωλούνται απευθείας σε εστιατόρια για φαγητό.

Παθοφυσιολογία

Οι κορωνοϊοί μολύνουν κυρίως το ανώτερο αναπνευστικό και τη γαστρεντερική οδό πουλιών και θηλαστικών. Η επιφανειακή γλυκοπρωτεΐνη ακίδα (πρωτεΐνη S) είναι ένας βασικός παράγοντας στη λοιμογόνο ικανότητα των κορωνοϊών, καθώς πιστεύεται ότι τους επιτρέπει να προσκολλώνται στα κύτταρα ξενιστές. Στον κορωνοϊό SARS-CoV, το Μετατρεπτικό Ένζυμο της Αγγειοτενσίνης 2 (ACE2) είναι ο κύριος κυτταρικός υποδοχέας και το γεγονός αυτό παίζει ρόλο στην ικανότητα του SARS-CoV να προκαλεί λοιμώξεις του ανώτερου και κατώτερου αναπνευστικού συστήματος, συμβάλλοντας στη θνησιμότητά του. Ομοίως, έχει αποδειχθεί ότι ο κορωνοϊός MERS-CoV συνδέεται με τη διπεπτιδυλο-πεπτιδάση 4 (DPP4), μια πρωτεΐνη που έχει διατηρηθεί εξελικτικά στα είδη που είναι γνωστό ότι φιλοξενούν αυτό το στέλεχος του κορωνοϊού. Ενώ οι περισσότεροι ιοί του αναπνευστικού μολύνουν τα κύτταρα που έχουν βλεφαρίδες (βλεφαριδωτά επιθηλιακά κύτταρα), η DPP4 εκφράζεται σε μη-βλεφαριδωτά κύτταρα στους αεραγωγούς στον άνθρωπο, παράγοντας που φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στη μετάδοσή του ιού και στο υψηλό ποσοστό θνησιμότητας.

Περισσότερες πληροφορίες για τον μοριακό έλεγχο για τον Νέο Κορωνοϊό και τον έλεγχο των αντισωμάτων

Κορωνοϊός SARS-CoV-2 (COVID-19), Μοριακή Ανίχνευση

Κορωνοϊός SARS-CoV-2 (COVID-19), Αντισώματα IgG

Κορωνοϊός SARS-CoV-2 (COVID-19), Αντισώματα IgM