bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Τι μας λένε άλλοι κοροναϊοί για τον SARS-CoV-2


Ο COVID-19 και ο ιός που τον προκαλεί, ο SARS-CoV-2, έχουν επικεντρώσει την προσοχή του κοινού στους κοροναϊούς όπως ποτέ άλλοτε. Ωστόσο, οι ιατροί ερευνητές έχουν περισσότερο από μισό αιώνα εμπειρίας με αυτήν την οικογένεια ιών - από τη στιγμή που εντόπισαν την πρώτη ανθρώπινη έκδοση το 1965, ήταν ήδη γνωστό ότι υπήρχαν πολλοί κοροναϊοί ζώων. Από τότε, έχουν ανακαλυφθεί δεκάδες επιπλέον κοροναϊοί σε άγρια ​​ζώα, ζώα και ανθρώπους.

Τώρα γνωρίζουμε τέσσερα που προκαλούν το κοινό κρυολόγημα:HCoV-OC43, HCoV-229E, HCoV-NL63 και HCoV-HKU1. (Η HCoV σημαίνει «ανθρώπινος κορωνοϊός». Αρκετά άλλα ανθρώπινα στελέχη αναφέρθηκαν επίσης τη δεκαετία του 1960, αλλά χάθηκαν και δεν μελετήθηκαν λεπτομερώς.) Από το 2003, έχουμε εντοπίσει πιο σοβαρούς ανθρώπινους κοροναϊούς, οι οποίοι έχουν προκαλέσει σοβαρή οξεία αναπνευστική οδό σύνδρομο (SARS), αναπνευστικό σύνδρομο Μέσης Ανατολής (MERS) και τώρα COVID-19.

Νέες εργασίες για το SARS-CoV-2 και το COVID-19 βγαίνουν με πρωτοφανή ρυθμό, αλλά υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν γνωρίζουμε. Ευτυχώς, το εκτεταμένο ιστορικό μας με τους κοροναϊούς μπορεί να μας βοηθήσει να καλύψουμε τα κενά. Φυσικά, πρέπει να προσέχουμε να μην υπερεκτείνουμε. Για παράδειγμα, ο MERS-CoV και ο SARS-CoV, οι ιοί που προκαλούν το MERS και το SARS, δεν φαίνεται να εξαπλώνονται εύκολα πριν από την εμφάνιση συμπτωμάτων, ενώ ο SARS-CoV-2 φαίνεται να είναι μεταδοτικός τουλάχιστον δύο ημέρες πριν. (Αυτό μπορεί να οφείλεται στην κύρια θέση όπου αναπαράγονται οι ιοί - στην πιο εκτεθειμένη ανώτερη αναπνευστική οδό για τον SARS-CoV-2, έναντι της κατώτερης αναπνευστικής οδού για τους άλλους - αλλά απαιτείται περισσότερη έρευνα για να γνωρίζουμε με βεβαιότητα.)

Ωστόσο, η γνώση που αποκτήσαμε με κόπο από δεκαετίες μελέτης σχετικών ιών μπορεί να μας βοηθήσει να απαντήσουμε σε μερικές από τις μεγαλύτερες ερωτήσεις μας σχετικά με αυτήν την πανδημία.

Μπορεί πραγματικά ένας κορωνοϊός να προκαλέσει γαστρεντερικά συμπτώματα;

Ενώ το COVID-19 είναι κυρίως μια ασθένεια του αναπνευστικού, έχουμε δει πολλές αναφορές ατόμων με γαστρεντερικά συμπτώματα όπως διάρροια και έμετο. Μερικές φορές αυτά τα συμπτώματα αντικαθιστούν ακόμη και τον πιο τυπικό βήχα και πυρετό. Αυτό δεν είναι πολύ περίεργο, αλλά περιπλέκει λίγο την κατάσταση. Καθώς οι δοκιμές είναι επί του παρόντος περιορισμένες, ένα άτομο με ήπια στομαχική διαταραχή θα θεωρούσε τον εαυτό του πιθανό κρούσμα COVID-19 και θα απομονωθεί;

Ίσως θα έπρεπε να είχαμε προβλέψει καλύτερα την πολυπλοκότητα της νόσου. Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι τα γαστρεντερικά συμπτώματα ήταν επίσης ένα πρόβλημα με ορισμένους ασθενείς με SARS κατά τη διάρκεια της επιδημίας του 2003. Και αποτελούν χαρακτηριστικό γνώρισμα ενός από τους πιο σημαντικούς κοροναϊούς στους χοίρους, του ιού της επιδημικής διάρροιας των χοίρων (PEDV). Άλλοι κοροναϊοί προκαλούν παρόμοια συμπτώματα σε βοοειδή, σκύλους και γάτες, αλλά οι λόγοι για την προτίμηση των ιστών — που καθορίζουν ποια όργανα είναι πιο ευαίσθητα — δεν είναι ακόμη σαφείς.

Τι γίνεται με ακόμη πιο περίεργα συμπτώματα, όπως απώλεια της όσφρησης και της γεύσης;

Υπάρχει προηγούμενο και για αυτό. Ορισμένα στοιχεία υποδηλώνουν ότι ο SARS-CoV-2 μπορεί να στοχεύσει ιστούς στο κεντρικό νευρικό σύστημα, οδηγώντας σε προσωρινή απώλεια ορισμένων αισθήσεων, καθώς και σε πιο σοβαρές πιθανές συνέπειες, συμπεριλαμβανομένης της νευρολογικής βλάβης. Σε ζωικά μοντέλα SARS-CoV και άλλες λοιμώξεις από κορωνοϊό, οι ερευνητές έδειξαν ότι ο ιός θα μπορούσε να εισέλθει στον εγκέφαλο μέσω του οσφρητικού βολβού, ο οποίος επεξεργάζεται πληροφορίες σχετικά με τις οσμές. Αυτό αντικατοπτρίζει προηγούμενες μελέτες που έχουν δείξει την ίδια διαδικασία στον ιό HCoV-OC43 και στον ιό της ηπατίτιδας των ποντικών (MHV).

Μια πρόσφατη μελέτη (που δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους) προτείνει ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ του ιού και της μυρωδιάς μπορεί να είναι περίπλοκη, επειδή ο κυτταρικός υποδοχέας στα ανθρώπινα κύτταρα που δεσμεύει τον SARS-CoV-2, που ονομάζεται ένζυμο μετατροπής αγγειοτενσίνης 2 (ACE2), δεν στην πραγματικότητα εμφανίζονται απευθείας στους οσφρητικούς αισθητήριους νευρώνες. Ωστόσο, υπάρχει σε κοντινούς ιστούς, συμπεριλαμβανομένων των αγγειακών περικυττάρων (κύτταρα που τυλίγονται γύρω από τα τριχοειδή αγγεία του αίματος). Η λοίμωξη από περικύτταρα θα μπορούσε να αλλάξει την αίσθηση της όσφρησης προκαλώντας μια φλεγμονώδη απόκριση που αλλάζει τον τρόπο λειτουργίας των οσφρητικών νευρώνων ή μπορεί να βλάψει τα κύτταρα και να αλλάξει οποιαδήποτε σηματοδότηση από τους αισθητήριους νευρώνες προς τον εγκέφαλο.

Αυτό οδήγησε σε προτάσεις ότι μια λοίμωξη από κορωνοϊό θα μπορούσε να οδηγήσει σε άλλες νευρολογικές ασθένειες, ακόμη και μετά την υποχώρηση της οξείας λοίμωξης. Δεν έχουμε δει καμία άμεση απόδειξη γι' αυτό, αλλά υπάρχει λόγος ανησυχίας. Οι ασθενείς με σκλήρυνση κατά πλάκας και άλλες νευρολογικές ασθένειες έχουν περισσότερες πιθανότητες από τους υγιείς μάρτυρες να έχουν HCoV-OC43 στον εγκέφαλό τους και ο MHV μπορεί να προκαλέσει απομυελινωτική νόσο παρόμοια με τη σκλήρυνση κατά πλάκας σε τρωκτικά και ορισμένα πρωτεύοντα μη ανθρώπινα. Αυτό υποδηλώνει ότι θα πρέπει να παρακολουθούμε τα άτομα που έχουν αναρρώσει τα επόμενα χρόνια για να δούμε αν είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν νευρολογικές επιπλοκές παρόμοιες με την ΠΣ.

Τι θα χρειαστεί για να σταματήσει αυτή η πανδημία;

Τελικά, θα χρειαστούμε ένα εμβόλιο. Μόλις μπορέσουμε να αποτρέψουμε την εμφάνιση νέων κρουσμάτων, ο ιός θα έχει λιγότερα μέρη να πάει, καθιστώντας εφικτό τον περιορισμό. Δυστυχώς, ένα ασφαλές, αποτελεσματικό εμβόλιο απέχει ακόμη μήνες, και πιθανότατα χρόνια.

Μέχρι τότε, μπορούμε να αναζητήσουμε άλλη δυνατότητα στο PEDV. Ενώ αυτή η ασθένεια, που καταστρέφει τα νεαρά χοιρίδια, έχει τώρα διάφορα λειτουργικά εμβόλια, αυτό δεν συνέβαινε πάντα. Στην αρχή, οι αγρότες έπρεπε να χρησιμοποιήσουν μια παλιά τακτική για τον έλεγχο της εξάπλωσης του ιού:τα αυτογενή εμβόλια. Αυτά τα εμβόλια παράγονται επιτόπου και όχι από μεγάλες εταιρείες και βασίζονται στο συγκεκριμένο στέλεχος βακτηρίων ή ιών που κυκλοφορούν εκεί. Οι αγρότες ή οι κτηνίατροι λάμβαναν δείγματα PEDV από χοίρους που είχαν υποκύψει στη μόλυνση. Έπειτα τάιζαν με αυτόν τον ιστό, που συνήθως παίρνονταν από το έντερο, χοιρομητέρες που ανέπτυξαν ανοσία στον ιό. (Μπορεί να αρρωστήσουν, αλλά η μόλυνση είναι γενικά πολύ πιο ήπια στα ενήλικα ζώα.) Τα αντισώματα, που προσδίδουν βραχυπρόθεσμη ανοσία, θα περνούσαν από τις χοιρομητέρες στα χοιρίδια τους μέσω του πλακούντα και κατά τη διάρκεια του θηλασμού, προστατεύοντας τα ευαίσθητα χοιρίδια από τη μόλυνση.

Σαφώς, αυτή δεν είναι μια διαδικασία που οι άνθρωποι μπορούν εύκολα να προσαρμοστούν. Αλλά είναι παρόμοια με μια στρατηγική που επιχειρεί αυτή τη στιγμή η Σουηδία:Επιτρέψτε σε όσους διατρέχουν χαμηλό κίνδυνο να αναμειχθούν ελεύθερα και τελικά να μολυνθούν από τον ιό. Μόλις αναρρώσουν, ένα αρκετά μεγάλο τμήμα του πληθυσμού θα πρέπει να έχει ανοσία, με αποτέλεσμα την ανοσία της αγέλης. Θεωρητικά, αυτό θα προστάτευε τους πιο ευάλωτους (ηλικιωμένους και εκείνους με ορισμένες παθήσεις υγείας) καθώς απομονώνονταν, ενώ άλλοι θα μολύνονταν και στη συνέχεια θα είχαν ανοσία. Στην πράξη, ωστόσο, αυτή η στρατηγική, η οποία απορρίφθηκε στο Ηνωμένο Βασίλειο, οδηγεί σε πολύ υψηλότερο ποσοστό θνησιμότητας στη Σουηδία από ό,τι σε άλλες σκανδιναβικές χώρες.

Η ποσότητα της έκθεσης στον ιό επηρεάζει τη σοβαρότητα της νόσου;

Έτσι φαίνεται.

Πολλοί εργαζόμενοι στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης έχουν αρρωστήσει σοβαρά με τον COVID-19, παρόλο που είναι νέοι και υγιείς. Διάφορες αναφορές υποδεικνύουν ότι συμβαίνει επειδή εκτέθηκαν σε περισσότερο ιό από έναν τυπικό ασθενή με COVID-19. Αυτό συμφωνεί με πειραματικές μελέτες του αναπνευστικού κορωνοϊού χοίρων (PRCV). Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι χοίροι που είχαν εμβολιαστεί με αυτό ανέπτυξαν πιο σοβαρές περιπτώσεις από τους χοίρους που κόλλησαν την ασθένεια με φυσικό τρόπο. Αυτό είναι λογικό, καθώς όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του ιού που σας μολύνει, τόσο πιο δύσκολο είναι για το σώμα σας να ελέγξει την αναπαραγωγή και τη διάδοσή του.

Αυτό τονίζει μόνο τη σημασία των προστατευτικών μέτρων — μάσκες, γάντια, πλύσιμο χεριών — για άτομα που αντιμετωπίζουν παρατεταμένη έκθεση στον ιό.

Είναι δυνατόν να κολλήσετε το COVID-19 δύο φορές; Ή έχουμε ανοσία μόλις το πάρουμε;

Δυστυχώς, τα νέα εδώ δεν είναι καλά. Ενώ η σύλληψη και η επιτυχής καταπολέμηση ενός ιού συνήθως οδηγεί σε μια φυσική ανοσία σε αυτόν, οι λοιμώξεις από κορωνοϊό δεν φαίνεται να έχουν ως αποτέλεσμα μακροπρόθεσμη ανοσία. Τα άτομα θα μπορούσαν να μολυνθούν εκ νέου όταν αυτή η ανοσία εξασθενίσει.

Εθελοντές που εμβολιάστηκαν πειραματικά με HCoV-229E εμφάνισαν απότομη μείωση της απόκρισης αντισωμάτων με την πάροδο του χρόνου και η πλειονότητα θα μπορούσε να επαναμολυνθεί με επιτυχία ένα χρόνο αργότερα. Οι ασθενείς που μολύνθηκαν με SARS-CoV παρουσίασαν επίσης μείωση στους τίτλους αντισωμάτων με την πάροδο του χρόνου. Από την πλευρά των ζώων, τα βοοειδή που έχουν μολυνθεί από τον κοροναϊό των βοοειδών (BCoV) — τον πρόγονο τουλάχιστον ενός ανθρώπινου κορωνοϊού — είναι επιρρεπή σε επαναμόλυνση και δεν παρουσιάζουν μακροχρόνια ανοσία.

Και ορισμένοι κοροναϊοί ζώων δεν επιλύονται ποτέ:γίνονται επίμονες λοιμώξεις. Στις γάτες, για παράδειγμα, η μόλυνση με εντερικό κορωνοϊό αιλουροειδών μπορεί να διαρκέσει για μήνες ή περισσότερο. Όταν συμβεί αυτό, ο ιός μεταλλάσσεται τόσο πολύ που η ίδια του η φύση φαίνεται να αλλάζει. Αυτό που ξεκινά ως μια σχετικά ήπια γαστρεντερική λοίμωξη προκαλεί τελικά σοβαρή περιτονίτιδα (φλεγμονή της μεμβράνης που καλύπτει το κοιλιακό τοίχωμα) σε ορισμένα ζώα. Εξετάζοντας τον ιό σε αυτό το σημείο της μόλυνσης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι μεταλλάξεις είχαν ως αποτέλεσμα την εμφάνιση ενός σχετικού ιού, του ιού της λοιμώδους περιτονίτιδας των αιλουροειδών — και αυτός έχει υψηλότερο ποσοστό θνησιμότητας.

Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν ενδείξεις ιδιαίτερων μεταλλάξεων στον SARS-CoV-2 που μπορεί να μεταβάλλουν τη λοιμογόνο δράση του. Αλλά οι ερευνητές σίγουρα θα διερευνήσουν άτομα που βγαίνουν ξανά θετικά μετά από ένα ή περισσότερα αρνητικά τεστ, για να προσδιορίσουν εάν έχουν όντως μολυνθεί εκ νέου ή αν έχουν μια επίμονη αρχική λοίμωξη που φαινόταν να υποχωρεί. (Είναι επίσης πιθανό οι δοκιμές να έχουν δώσει ψευδώς αρνητικά.)

Μπορεί ο SARS-CoV-2 να γίνει ενδημικός μεταξύ των ανθρώπων και απλώς να μην εξαφανιστεί ποτέ; Τι τότε;

Είναι δύσκολο να πω. Υπάρχουν πολλά πιθανά αποτελέσματα εδώ, και εξαρτώνται από την ανθρώπινη συμπεριφορά και την εφευρετικότητα. Εάν έχουμε ένα εμβόλιο που μειώνει σημαντικά την παρουσία και την εξάπλωση του SARS-CoV-2 στον πληθυσμό, θα μπορούσε να περιορίσει την ικανότητα του ιού να εξελίσσεται. Αυτή θα ήταν πιθανώς η ιδανική περίπτωση, παρόλο που θα έπρεπε να είμαστε σε επιφυλακή για κρούσματα, όπως επίσης έχουμε να κάνουμε με την ιλαρά, την παρωτίτιδα και άλλες λοιμώξεις που μπορούν να προληφθούν με εμβόλια. Αλλά αν δεν μπορούμε να περιορίσουμε τον ιό και καταλήγουμε συνεχώς να εκτεθούμε σε αυτόν, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις εμπειρίες μας με άλλους κοροναϊούς για να φανταστούμε κάποιες πιθανότητες.

Ένα αποτέλεσμα:Η ασθένεια θα μπορούσε να γίνει πιο ήπια με την πάροδο του χρόνου. Αυτό μπορεί να συνέβη με τον HCoV-OC43, ο οποίος φαίνεται να έχει αποκλίνει από τον προγονικό του ιό BCoV γύρω στο 1890, όταν μεταπήδησε από τα βοοειδή στον άνθρωπο. Συμπτωματικά, αυτή ήταν επίσης η χρονιά μιας δυσάρεστης επιδημίας γρίπης — αν και μπορεί κάλλιστα να ήταν ένα ξέσπασμα κορωνοϊού, όπως η σημερινή.

Η αυξημένη ηπιότητα του HCoV-OC43 μπορεί να έχει διευκολυνθεί εν μέρει από τη διαγραφή 290 ζευγών βάσεων του RNA του ιού κοντά στο γονίδιο της ακίδας, το οποίο επιτρέπει σε έναν ιό να διεισδύσει και να μολύνει τα κύτταρα του ξενιστή του. Αυτή η διαγραφή πιθανότατα εμπόδισε την ικανότητά του να δεσμεύεται αποτελεσματικά, καθιστώντας δυσκολότερη την παραγωγή σοβαρών λοιμώξεων. Αυτή η εξέλιξη μέσω διαγραφής είναι στην πραγματικότητα ένα κοινό χαρακτηριστικό αυτών των ιών. Η διαγραφή μέρους του γονιδίου της ακίδας και αρκετές άλλες αλλαγές σε ένα δεύτερο γονίδιο οδήγησαν στην εμφάνιση του PRCV από έναν προγονικό ιό της γαστρεντερίτιδας των χοίρων. Αυτές οι μεταλλάξεις φαίνεται να έχουν αλλάξει την προτίμηση των ιστών του ιού, μετατρέποντάς τον από ένα θανατηφόρο εντερικό (εντερικό) παθογόνο σε ένα ηπιότερο αναπνευστικό. Θα μπορούσε ο SARS-CoV-2 να υποστεί παρόμοια αλλαγή στις θέσεις δέσμευσης στο σώμα που θα μπορούσε να επηρεάσει τις προτιμήσεις των ιστών του ή να οδηγήσει σε πιο ήπια εμφάνιση; Ο χρόνος θα δείξει, αλλά φαίνεται να είναι μια συνήθεια των κοροναϊών.

Ένα άλλο πιθανό αποτέλεσμα εάν ο SARS-CoV-2 δεν εξαφανιστεί ποτέ:ο ανασυνδυασμός, όπου ο ιός αναμειγνύεται και ταιριάζει με το γενετικό του υλικό με εκείνο άλλων κοροναϊών που κυκλοφορούν. Αυτά τα συμβάντα είναι συχνά και μπορούν να οδηγήσουν στην εμφάνιση εντελώς νέων ιών. Για παράδειγμα, ένα νέο στέλεχος αναπνευστικού κορωνοϊού σκύλων που εντοπίστηκε το 2017 ήταν πιθανότατα ανασυνδυασμός υπαρχόντων κορονοϊών σκύλων και βοοειδών. Ο ανασυνδυασμός του SARS-CoV-2 με άλλους ανθρώπινους κοροναϊούς, ή ακόμα και με ζωικούς κορονοϊούς, μπορεί να είναι δυνατός, αλλά η έκβαση ενός τέτοιου γεγονότος — καλό, κακό ή ενδιάμεσα — είναι σχεδόν αδύνατο να προβλεφθεί εκ των προτέρων. Θα πρέπει απλώς να συνεχίσουμε να παρακολουθούμε τον ιό και να εμπιστευόμαστε την επινοητικότητά μας για να αντιμετωπίσουμε ό,τι ακολουθήσει.

Έχετε τις δικές σας ερωτήσεις σχετικά με τον κορονοϊό; Υποβάλετέ τα στα σχόλια παρακάτω και συντονιστείτε σε ένα ζωντανό Q&A με τη συγγραφέα Tara Smith στις 4 μ.μ. ET την Παρασκευή, 1 Μαΐου, στις Quanta's Κανάλι YouTube .

Αυτό το άρθρο ανατυπώθηκε στα ισπανικά στη διεύθυνση Investigacionyciencia.es .



Διαφορά μεταξύ ενδοκυτταρικού και εξωκυττάριου υγρού

Κύρια διαφορά – Ενδοκυτταρικό έναντι εξωκυττάριου υγρού Το ενδοκυτταρικό και το εξωκυττάριο υγρό είναι δύο διαμερίσματα υγρών που ορίζονται από τη σχετική θέση κάθε διαμερίσματος υγρού με την κυτταρική μεμβράνη. Η κύρια διαφορά μεταξύ του μεσοκυττάριου και του εξωκυττάριου υγρού είναι ότι τοενδοκυττ

Πώς λειτουργεί η αλληλουχία DNA

Ο προσδιορισμός αλληλουχίας είναι η διαδικασία που εμπλέκεται στον προσδιορισμό μιας νουκλεοτιδικής αλληλουχίας ενός συγκεκριμένου θραύσματος DNA. Κατά τη διάρκεια του προσδιορισμού της αλληλουχίας, το θραύσμα DNA είναι τερματικά σημασμένο με σημασμένα με φθορισμό νουκλεοτίδια με PCR. Αυτή η διαδικα

Διαφορά μεταξύ οστεοβλαστής και οστεοκλάστης

Κύρια διαφορά – Osteoblast vs Osteoclast Ο οστεοβλαστής και ο οστεοκλαστής είναι δύο τύποι κυττάρων που βρίσκονται στο οστό. Και οι δύο αυτοί τύποι κυττάρων εμπλέκονται στην επιδιόρθωση των σπασμένων οστών. Οι οστεοβλάστες και οι οστεοκλάστες διαφέρουν ως προς τη λειτουργία τους στη συντήρηση των οσ