От лат. corona – венец и virus – яд. РНК-содержащие вирусы семейства Coronaviridae, встречающиеся у очень многих млекопитающих (от кошкообразных, грызунов и летучих мышей до китов), а также у птиц. Обнаружено 39 морфологически и генетически различающихся видов коронавируса, из которых 7 передаются человеку, т. е. относятся к вирусам, вызывающим антропозоонозы (среди них встречаются возбудители обычной простуды, ОРЗ, пневмонии и гастроэнтерита, с которыми мы встречаемся многажды даже в течение одного года, а не то, что жизни!). Вирионы коронавирусов на электронных микрографиях имеют шаровидную форму диаметром от 75 до 160 нм. Покрыты внешней плейоморфной фосфолипидсодержащей оболочкой, несущей выступы в виде ореола, состоящие из S-белка (образует шипы, пики, или спайки; название белка образовано от англ. spike – острый шип (лат. spina – шип, остриё))*, в результате чего на электронных микрографиях оболочка вирусов напоминает корону, откуда и возникло название этой группы вирусов. Внутри оболочки находится спиральная нуклеокапсидная структура диаметром 11–13 нм, содержащая геном вируса, который состоит из одной несегментированной одноцепочечной позитивной молекулы РНК (т. е. смысловой РНК) с М.м. от 5,5 до 8,1×106 Da (у SARS-CoV2 – 29,9 тыс. нуклеотидов), кодирующей 6 главных вирусных полипептидов, два из которых гликозилированы. Репликация вируса осуществляется при участии собственной РНК-зависимой РНК-полимеразы (репликазы) и происходит в цитоплазме, где он “одевается” участками эндоплазматических мембран (ЭПР), а освобождается из заражённой клетки путём слияния мембран по механизму экзоцитоза. Различают разновидности SARS-CoV2, обозначаемые буквами греческого алфавита: “альфа”, “бета”, “гамма”, “дельта”, “лямбда”, “омикрон” и гибрид дельта и омикрона – “дельтакрон”. С одной из разновидностей вируса – “бетакоронавирусом” связано заболевание, получившее название SARS1 (русский эквивалент ТОРС – тяжёлый острый респираторный синдром), по-другому, атипичная пневмония, сопровождающаяся диареей и начавшаяся взрывоподобно в марте 2003 г. в Гонконге**. Согласно последним сравнительным геномным исследованиям (конец 2021 г.) различных штаммов SARS-CoV2, включая штаммы “дельта” и “омикрон”, наиболее близкий к человеческому вариант обнаружен у летучий мышей, обитающих в Лаосе. По-видимому, все разнообразные варианты возникли от этого варианта, распространившегося в 2019 г.
Различные коронавирусы CoV-SARS, вызывающие SARS, MERS и COVID-19, связываются со специфическим рецептором, в качестве которого служат молекулы ангиотензин-превращающего фермента-2 (АПФ2, англ. ACE2), который образно называют “входными воротами” в клетку, что не совсем точно. АПФ2 локализован на поверхности многих клеток, включая эпителиальные клетки дыхательных путей и альвеол лёгких, пищеварительного тракта, а также клетки эндотелия, перициты и клетки гладкой мускулатуры сосудистой стенки (т. е. вирус обладает тропностью к сосудистой выстилке, и потому в первую очередь поражает кровеносные сосуды). Оказалось, что он также проходит через гематоэнцефалический барьер и способен поражать нейроны, т. е. относится к нейротропным вирусам.
Считается, что естественным резервуаром CoV-SARS (SARS-CoV) служат летучие мыши, семейства подковоносых, у которых наблюдается высокий уровень интерферонов, а промежуточными хозяевами – виверровые*** (в частности, пальмовые циветы), которых разводят и употребляют в пищу в Китае. Угроза коронавирусов CoV-SARS всему человечеству связана с глобализацией современной жизни, свободным перемещением больших масс людей (туризм) и высокой скученностью (перенаселённостью) в мегаполисах (см. Атипичная пневмония). Пишут, что препарат фавипиравир, разработанный для подавления репликации вируса Эбола, подавляет также и размножение CoV-SARS2. Интересно отметить, что зоонозные вирусы “приходят” иногда к человеку, “чтобы порезвиться, и шутя проявляют свою жестокость”.
Новый штамм коронавирусов 2023 г. носит название Пиррола.
Весной 2013 г. в Саудовской Аравии была зарегистрирована вспышка заболевания, вызванного новой разновидностью бетакоронавируса, распространившегося среди верблюдов, с которыми очень тесно контактируют арабы (увы, вплоть до поцелуев), и получившего обозначение MERS (БВРС – ближневосточный респираторный синдром). Оказалось, что вирус способен также передаваться от человека к человеку при тесном контакте. Заболевание протекало с дистрессом и развитием респираторного синдрома по типу SARS. Оно также сопровождалось диареей и поражением почек, давая почти 40 % смертность. В конце 2019 г. появилась новая форма коронавируса, так называемый Уханьский коронавирус, обозначенный как 2019-nCoV. (Место появления нового вируса рынок города Ухань, Китай.) Первоначально в качестве промежуточного хозяина вируса предположительно назначили родственника муравьеда панголина, части тела и чешую которого используют в китайской народной медицине. Однако полногеномный анализ показал совпадение панголиньего и человеческого вирусов только на 90,3 %. Инкубационный период новой формы заболевания, которое предложено обозначать как COVID-19, где D от англ. disease – болезнь (коронавирусная болезнь), а вирус, вызывающий заболевание – SARS-CoV2 (CoV-SARS2), от 3–4 до 14 дней. Клинические проявления новой болезни на начальной стадии совпадают с клиникой гриппа и других ОРЗ, но по патогенезу это генерализованный микротромбоэндотелит. Заболевание сопровождается повышением температуры тела (хотя и не всегда!), конъюнктивитом, потерей обоняния (см. Аносмия, Ростральный), и может приводить к развитию атипичной и тяжёлой формы пневмонии (острому респираторному дистрессу), тотально поражающей легкие и характеризующейся удушьем, возникающим из-за отёка лёгких и раннего развития фиброза лёгких, при котором угрожающим симптомом является “лающий” кашель. Развитие отёка лёгких связано с резким подъёмом уровня брадикинина (“брадикининовый шторм”), который также стимулирует альвеолярный эпителий к выработке гиалуроновой кислоты (мукополисахаридов), что ещё сильнее притягивает воду из сосудистого русла в просвет альвеол. В результате на томограммах возникает картина “матового стекла” лёгких. Со стороны крови часто наблюдается тромбоцитопения и лейкопения, и, соответственно, отсутствует лейкоцитоз. Для SARS-CoV2 в тяжёлых случаях характерно также развитие ДВС (синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывании, характерного для опасных вирусных гемморагических лихорадок) (см. Вирусные геморрагические лихорадки). Отсюда раннее развитие фиброза связано с отмиранием альвеол в результате тромбоза легочных капилляров. При высокой активности иммунной системы возможно также развитие “цитокинового щторма”, поскольку отмечается резкое повышение содержания провоспалительных цитокинов, включая ФНО и интерлейкин-6 (IL-6) (см. Цитокины, Хемокины). Согласно данным отечественных учёных (акад. А. Г. Чучалин) SARS-CoV2 может сопровождаться тяжёлым миокардитом. Описаны поражения кожи, почек и кишечника, а у мужчин – тестикул (кстати, мужчины заболевают чаще и болеют тяжелее, что обусловлено особым гормональным статусом и наличием на клетках большего числа рецепторов, с которыми связываются частицы вируса). Отдалёнными последствиями могут быть поражения головного мозга в форме энцефалитов – синдромов Гильён-Баре, или Кавасаки, которые развиваются как следствие гипоксии, васкулитов и микротромбоза. Оказалось также, что наименее уязвимыми для SARS-CoV2 были носители первой (0) группы крови, а наиболее – второй (А). Следует отметить, что заболевание может протекать и бессимптомно или, точнее, сопровождаться нетипичными и сглаженными симптомами, на которые пациенты не обращают внимание (например, плохой сон или головная боль). Кроме того, вирус может сохраняться у выздоровевших пациентов, и, наконец, вирус способен сохранять жизнеспособность на коже человека до 9 ч, а на различных бытовых предметах (дверных ручках, телефонах и т. д.) до 3-х суток (хотя на самом деле определяли только вирусную РНК, а не нативный вирус!). В России (данные на май, 2020 г.) были выделены 65 изолятов, отличающихся друг от друга 4–11 нуклеотидными заменами, т. е. различающихся своими генотипами, но сохраняющие одинаковый серотип, что наиболее важно для разработки эффективных вакцин. В целом в мире отсеквенировано больше 13000 геномов SARS-CoV2; результаты показали, что вирус изменяется, но не так сильно, как ожидалось и тому есть причины, обусловленные структурными и физиологическими особенностями вируса. Геномные изменения вируса происходят минимум двумя путями – мутационно и рекомбинационно. В последнем случае это становится возможным, когда в одном организме-хозяине одновременно встречаются два и более штамма вируса. Вообще, “производителями” различных вариантов вируса становятся люди с ослабленной иммунной системой и длительным персистированием вируса у них. В этих случаях происходит отбор наиболее адаптированных к иммунной системе человека вариантов вируса И только вакцинация прерывает эволюционные изменения вируса.
*В состав входят несколько белковых структур, включая структурные белки N (нуклеокапсидный), M (от слова membrana) и E (от англ. envelope – оболочка), а также поверхностный пепломерный S-протеин (шиповидный гликопротеид – белок S1, обеспечивающий проникновение вируса в клетку, который содержит прионоподобные последовательности) и домен RBD (receptor binding domen), которым он присоединяется к своему рецептору (см. Пепломеры). В экспериментах на животных показано, что меченный изотопами S-белок легко проникает через гематоэнцефалический барьер и, связываясь с нейронами, запускает каскад воспалительных реакций, приводящих их к гибели. Белок N взаимодействует с геномной РНК, формируя нуклеокапсид, а белки M и E входят в состав вирусной фосфолипидной оболочки. Вирус через S-белок, его “головку” связывается своим RBD с рецептором АПФ2 (ангиотензин превращающий фермент 2, ACE2). Затем поверхностная клеточная эндопротеаза TMPRSS2 “откусывает головку”, что физически сближает поверхности плазматической мембраны клетки и фосфолипидсодержащей мембраны вируса Интересно отметить, что другие коронавирусы не содержат прионопобных участков в своих белках. Необычно поведение в заражённой клетке интерферона, который стимулирует экспрессию гена ACE2, обеспечивая вирусу новые возможности для проникновения.
**Эпидемия убила около 800 человек. Первыми заразились более 300 человек, проживающих в жилом высотном комплексе Amoy Gardens в Гонконге, особенности строения систем канализации и вентиляции которого и способствовали распространению инфекции, первоначальным источником которой был 33-летний китайский мужчина, известный как пациент YY.
***Семейство млекопитающих отряда хищных, подотряда кошкообразных (Viverridae), 71 вид, 35 родов: бинтуронги, генеты, циветы (виверры), мангусты, мунго, сурикаты, фоссы.