- Cechy charakterystyczne koronawirusa
- Transmisja i namnażanie (replikacja) koronawirusa
- Koronawirusy zwierzęce
- Koronawirusy ludzkie
Cechy charakterystyczne koronawirusa
Koronawirus (Coronavirus) jest rodzajem wirusa RNA zaliczanego do rodziny koronawirusów (Coronaviridae) i rzędu nidowirusów (Nidovirales); w zależności od cech genetycznych wyróżnia się alfa-koronawirusy, beta-koronawirusy, delta-koronawirusy oraz gamma-koronawirusy. Kompletna cząstka wirusa (wirion) o kulistym (sferycznym) kształcie i średnicy 75-160 nm, składa się z rdzenia, otoczki białkowej oraz osłonki lipidowej.Rdzeń tworzy pojedyncza, niesegmentowana nić kwasu rybonukleinowego RNA (ssRNA, ang. single strand RNA) o symetrii helikalnej i dodatniej polarności (+), która stanowi jeden z największych genomów pośród wirusów RNA (ok. 26-32 tys. nukleotydów).
Rdzeń otacza osłonka białkowa (kapsyd) tworząca wraz z nim strukturę określaną mianem nukleokapsydu. Funkcję ochronną dla nici RNA pełni białko nukleokapsydu (N), uczestniczące także w procesie replikacji.
Cechą charakterystyczną koronawirusa jest obecność dwuwarstwowej osłonki lipidowej z dużymi wypustkami tworzącymi wieniec w kształcie korony, od której wirus bierze swą nazwę. W osłonce zakotwiczone są białka strukturalne – białko błonowe (M) stanowiące główne białko macierzy wirusa, białko wypustek (S) oddziałujące z receptorami na powierzchni komórek gospodarza oraz białko osłonki (E) uczestniczące w tworzeniu wirionów.
Obecność koronawirusów stwierdzono po raz pierwszy pod koniec lat 60-tych XX w. u ptaków (IBV, wirus ptasiego zapalenia oskrzeli) i ludzi (HCoV-229E, HCoV-OC43 wywołujące infekcje układu oddechowego).
Budowa koronawirusa. Źródło: https://www.scientificanimations.com / CC BY-SA
Transmisja i namnażanie (replikacja) koronawirusa
Koronawirusy przenoszą się poprzez pośredni kontakt z zakażonymi zwierzętami i ludźmi bądź nosicielami wirusa (zakażenie drogą kropelkową – kichanie, kaszel) bądź w wyniku bezpośredniego kontaktu z wydzieliną dróg oddechowych zakażonych zwierząt lub ludzi.Namnażanie się (replikacja) wirusa w komórkach gospodarza, w wyniku którego powstają potomne cząstki wirusowe, określany jest mianem produktywnego etapu infekcji wirusowej. Proces ten obejmuje:
- adsorpcję cząstek wirusa do powierzchni komórki gospodarza – przyłączenie wirusa do komórki gospodarza dzięki oddziaływaniu receptorów wirusowych (białko S) ze specyficznymi receptorami komórki gospodarza;
- przeniknięcie wirusa (nukleokapsydu) do wnętrza komórki gospodarza – zachodzące w wyniku fuzji osłonki wirusowej z zewnętrzną błoną plazmatyczną komórki gospodarza;
- utratę otoczki białkowej (kapsydu) – uwolnienie wirusa we wnętrzu komórki gospodarza;
- ekspresję i replikację genomu wirusa – proces zachodzący przy udziale polimerazy RNA zależnej od RNA, wykorzystującej nić RNA jako matrycę;
- tworzenie kompletnej cząstki wirusa (wirionu) – synteza wirusowych białek strukturalnych, odtwarzanie otoczki białkowej (kapsydu) i składanie nowych cząstek wirusowych;
- uwolnienie wirusa z komórki gospodarza – transport potomnych cząstek wirusowych w pęcherzykach wydzielniczych i ich uwalnianie na zewnątrz komórki gospodarza na drodze egzocytozy.
Cząstki koronawirusa IBV (obraz z mikroskopu elektronowego). Źródło: Photo Credit:Content Providers(s): CDC/Dr. Fred Murphy / Public domain
Koronawirusy zwierzęce
Koronawirusy zwierzęce wywołują infekcje układu oddechowego, układu pokarmowego oraz układu nerwowego zwierząt (ptaków i ssaków); są również przyczyną stanów zapalnych narządów wewnętrznych (wątroby, trzustki, nerek) oraz błon surowiczych (otrzewnej).Do koronawirusów wywołujących choroby zwierząt zalicza się:
- wirus zakaźnego zapalenia oskrzeli ptaków (IBV, ang. infectious bronchitis virus);
- wirus zakaźnego zapalenia otrzewnej kotów (FIPV, ang. feline infectious peritonitis virus);
- wirus zapalenia żołądka i jelit świń (TGEV, ang. transmissible gastroenteritis virus);
- wirus epidemicznej biegunki świń (PEDV, ang. porcine epidemic diarrhea virus);
- wirus zapalenia żołądka i jelit bydła (BCV, ang. bovine coronavirus);
- wirus zapalenia jelit psów (CCoV, ang. canine coronavirus);
- wirus układu oddechowego psów (CRCoV, ang. canine respiratory coronavirus);
- wirus zapalenia jelita indyków (TCV, ang. turkey coronavirus)
- wirus zapalenia wątroby myszy (MHV, ang. murine coronavirus).
Obraz z mikroskopu elektronowego cząstek koronawirusa SARS. Źródło: Photo Credit:Content Providers(s): CDC/Dr. Fred Murphy / Public domain
Koronawirusy ludzkie
Koronawirusy ludzkie wywołują głównie infekcje układu oddechowego – przeziębienia cechujące się łagodnym przebiegiem (np. koronawirus 229E, koronawirus OC43) oraz ciężkie schorzenia dróg oddechowych powodujące duszności, zapalenia płuc i ostrą niewydolność oddechową (np. koronawirus SARS-CoV, koronawirus MERS, koronawirus SARS-CoV-2), a także stany zapalne niektórych narządów wewnętrznych (np. żołądka i jelit) powodujące bóle brzucha, wymioty oraz biegunki (głównie u dzieci).Do koronawirusów wywołujących choroby ludzi zalicza się:
- koronawirus 229E (HCoV-229E, ang. human coronavirus-229E);
- koronawirus OC43 (HCoV-OC43, ang. human coronavirus-OC43);
- koronawirus ciężkiego ostrego zespołu oddechowego (SARS-CoV, ang. severe acute respiratory system coronavirus);
- koronawirus NL63 (HCoV-NL63, ang. human coronavirus-NL63);
- koronawirus HKU1 (HCoV-HKU1, ang. human coronavirus-HKU1);
- koronawirus bliskowschodniego zespołu oddechowego (MERS-CoV, ang. The Middle East respiratory syndrome coronavirus);
- koronawirus ciężkiego ostrego zespołu oddechowego 2 (SARS-CoV-2, ang. severe acute respiratory system coronavirus 2).
Sposoby zapobiegania zakażeniu wirusem SARS-CoV-2. Źródło: shutterstock
Bibliografia
- Zdzisława Otałęga (red. nacz.), ; “Encyklopedia biologiczna T. V, VII, XI”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998-2000.;
- N.J Dimmock, Andrew J. Easton, Keith Leppard, ; “Introduction to Modern Virology”; Blackwell Publishing, 2007.;
- Andrzej Piekarowicz; “Podstawy wirusologii molekularnej”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.;
- Teri Shors; “Understanding Viruses”; Jones and Bartlett Publishers, 2008;
- Anna Goździcka-Józefiak; “Wirusologia”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019.;
- Krzysztof Pyrć; “Ludzkie koronawirusy”; Postępy Nauk Medycznych, t. XXVIII, nr 4B, 2015.;
- promil
