Слухи о том, что SARS-CoV-2 был искусственно выращен в лаборатории, не утихают до сих пор. По степени злодейства эта версия вполне соразмерна всемирному хаосу, который вызвала пандемия COVID-19. Грустная правда заключается в том, что вирусу совсем не обязательно быть рукотворным, чтобы поставить на уши весь мир. С этим прекрасно справляется природа, комбинируя вирусы в природных резервуарах.

***

Первые случаи заражения людей вирусом птичьего гриппа были обнаружены в 1997 году. Уровень смертности от H5N1 оказался выше, чем у печально знаменитой «испанки», которая стала причиной более 50 миллионов смертей в начале XX века. Тем не менее, вспышка не переросла в катастрофу. Вирус заразил всего 18 человек, из которых шестеро погибли.

Тогда человечеству крупно повезло. H5N1 передавался от птиц к людям и не обладал способностью распространяться от человека к человеку. Все могло сложиться иначе, если бы он встретился с вирусом сезонного гриппа в организме животного. Это бы привело к реассортации — обмену генетическим материалом, в результате которого возникают новые варианты вирусов. 

 

Схема процесса реассортации вирусов \\ The New England Journal of Medicine 

Источники новых вирусов

Реассортация — один из основных механизмов появления пандемических вирусов. В 2009 году пандемию вызвал вирус А(H1N1)pdm09. Он стал продуктом обмена генетического материала вирусов человека, свиньи и птиц в организме свиньи. Вирус птичьего гриппа не реассортировался с другими вирусами, это позволяет оперативно локализовывать новые вспышки. С новым коронавирусом SARS-CoV-2 все значительно сложнее.

Человечество знает о коронавирусах уже более полувека: первые сведения были получены в 1960-х годах. Проблемы начались позже. В 2002 году коронавирус SARS-CoV положил начало эпидемии тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС). Среди 8537 случаев заболевания 813 закончились летальным исходом. В 2012 уже другой коронавирус — MERS-CoV — вызвал ближневосточный респираторный синдром (БВРС) с показателем смертности 35 процентов. 

Структура коронавируса \\ The New England Journal of Medicine

Оба упомянутых коронавируса, а также актуальный SARS-CoV-2 — все перешли к человеку от летучих мышей и способны распространяться напрямую между людьми — правда, не одинаково эффективно. Например, MERS-CoV люди заражаются в основном от животных, а переход между людьми происходит только при тесном контакте.

Иначе в случае SARS-CoV и SARS-CoV-2. Они распространяются на человека благодаря тому, что S-белок короны вирусов по своей структуре имитирует ангиотензинпревращающий фермент 2. Это позволяет им связываться с рецепторами ангиотензинпревращающего фермента 2 АСЕ2 (их много на поверхности клеток легких — альвеолоцитов) и впрыскивать собственную РНК внутрь клетки. При этом у SARS-CoV-2 сила связывания оказалась выше. Китайские ученые продемонстрировали, что основные отличия между новым коронавирусом и SARS-CoV сосредоточены между 435 и 510 аминокислотными остатками рецептор-связывающего домена (RBD). Это регион рецептор-связывающего мотива (RBM) RBD, определяющего специфичность к клеткам-хозяина.

Анализ аминокислотных последовательностей RBM двух типов коронавирусов летучих мышей (RaTG13-CoV, Bat-CoV), коронавируса панголинов (GD Pangolin-CoV) и SARS-CoV-2 показал пять ключевых отличий в аминокислотной последовательности, которые являются общими только для GD Pangolin-CoV и SARS-CoV-2.

Это позволяет предполагать, что в качестве потенциального промежуточного хозяина можно рассматривать панголинов. Именно внутри них могла произойти рекомбинация. Исследователи считают, что GD Pangolin-CoV передал вирусу RaTG13 гены, ответственные за синтез RBD. В результате новый вирус приобрел возможность преодолевать межвидовой барьер. Пока это только гипотеза: сходство между вирусами может оказаться итогом конвергентной эволюции, когда два вида независимо друг от друга приобретают одинаковый набор признаков из-за сходства условий обитания.

И SARS-CoV, и MERS-CoV удалось сравнительно быстро обуздать из-за высокой смертности и относительно быстрого развития симптомов. Как ни странно, но чем более смертоносен вирус, тем легче его локализовать. Другая история с SARS-CoV-2. В большинстве случаев инфекция проходит в легкой форме, что позволяет вирусу выигрывать время и распространяться дальше.

Преодолевая барьеры

Существует два механизма, которые позволяют вирусу преодолевать видовой барьер и, возможно, переходить в разряд пандемических.

Реассортация генов является одним из видов рекомбинации и характерна для сегментированных вирусов (в частности, вирусов гриппа). Коронавирусы обладают несегментированной РНК — для них возможны другие варианты рекомбинации, когда один из вирусов привносит в другой вирус какой-то фрагмент генома.

Второй механизм изменчивости вирусов — это мутации. Поскольку репликация РНК, в отличие от ДНК, происходит без возможности репарации (исправления ошибок), то при синтезе РНК вероятность появления ошибок в 10 тысяч раз выше, чем при репликации ДНК.

При каждом репликационном цикле около 10 процентов РНК-вирусов имеют мутации. Это может быть выпадение или вставка одного или нескольких нуклеотидов. Мутации в РНК являются одним из основных источников антигенного дрейфа — изменения антигенных характеристик.

Вирусу SARS-CoV было «тесновато» в организме летучих мышей, чья иммунная система прекрасно с ним справлялась. Он перекинулся на цивет (хищные млекопитающие в Азии и Африке), а затем уже попал к людям. Вирус MERS-CoV от летучих мышей «эмигрировал» к одногорбым верблюдам, которые стали источником инфекции для человека. 

 

Аминокислотная последовательность рецептор-связывающего мотива вирусов nCoV-2019 (SARS-CoV-2), Pangolin-CoV, RaTG13-CoV и Bat-CoV. Вертикальными рамочками выделены ключевые аминокислоты, принимающие участие в связывании с рецептором ACE2. Все пять аминокислот nCoV-2019 совпадают с таковыми у Pangolin-CoV. У nCoV-2019 и RaTG13-CoV всего одна общая аминокислота. \\ Matthew C. Wong et al. / bioRxiv, 2020

Промежуточный хозяин, послуживший резервуаром для SARS-CoV-2, пока не установлен. Как уже было сказано выше, ключевым звеном могут оказаться панголины. Впрочем, другое исследование допускает, что промежуточного хозяина не было вовсе, и вирус перешел к человеку напрямую от летучих мышей.

Как бы там ни было, важно помнить, что на пути от одного вида к другому вирусы мутируют. А вынуждают к этому их внешние обстоятельства.

Инфицированный организм хозяина запускает механизмы защиты: выработку антител, запуск программы апоптоза клеток, продукцию интерферона, активирующего синтез протеинкиназы, которая нарушает синтез белков (вирусных в том числе). Вместе с тем увеличивается синтез олигоаденилатсинтазы, выступающей в роли РНКазы, которая фрагментирует РНК, в том числе и вирусные.

Чтобы выжить в организме-хозяине, вирусы прибегают к трем основным стратегиям: «тайное присутствие» позволяет избежать немедленного распознавания иммунной системой; «саботаж» ведет к повреждению защитных механизмов иммунной системы; «эксплуатация» нацелена на использование иммунной системы в своих целях. На сегодняшний день описаны некоторые молекулярные механизмы, посредством которых вирусы реализуют каждую из этих стратегий.

Так, например, мутация эпитопов (участков антигенов, которых распознает иммунная система) является примером «тайного присутствия», когда вирус скрывается от иммунитета. К тактике «саботажа» прибегают вирусы герпеса, связывающие Fc-фрагменты иммуноглобулинов, что блокирует систему комплемента и нейтрализует антитела. Тактику «эксплуатации» успешно применяет ВИЧ, инфицируя циркулирующие клетки иммунной системы.

От животного — к человеку и дальше

Предыдущие эпидемии птичьего гриппа и синдромов SARS и MERS были спровоцированы контактами людей с животными — хозяевами вирусов: птицами, циветами, одногорбыми верблюдами. Эпидемии каждый раз удавалось остановить. Вирус исчезал из популяции людей — но оставался в природных резервуарах и мог снова преодолеть барьер, организовав новую вспышку заражения.

Многочисленные исследования (например, раз, два и три), вышедшие по следам эпидемии атипичной пневмонии 2003 года, сообщали: в природе существует постоянный «резервуар» вирусов, похожих на SARS-CoV. В обзоре 2007 говорилось, что вероятность новых заражений высока, и человечеству стоит быть готовым к новой эпидемии. Впоследствии опасные штаммы находили как минимум несколько раз: в 2007 году в окрестностях Уханя у цивет, в 2013 году — у летучих мышей-подковоносов.

Позже, в 2018 году, исследователи из Института Вирусологии Уханя показали, что иммунная система некоторых людей, проживающих неподалеку от пещер, где обитают летучие мыши, уже знакома с SARS-подобными вирусами. Процент таких людей оказался невелик, но это ясно указывает: вирусы регулярно «проверяют» возможность заселиться в человека, и иногда им это удается.

При этом большинство респираторных вирусов, распространяясь в человеческой популяции, слабеют под напором иммунной системы. Этот процесс называется аттенуацией. Ближайший родственник нового коронавируса — SARS-CoV — ослабел уже на средних стадиях эпидемии. Встретимся ли мы с вирусом SARS-CoV-2 еще раз? Ответить на этот вопрос сложно. Может сложиться и так, что он превратится в один из неопасных вирусов, не вызывающих ничего серьезнее простуды.

Сатурация - что нужно о ней знать, чтобы выжить в "вирусном мире 2020"

Самостоятельно диагностировать у себя "вирусоносительство" до того момента, когда резервы организма "рухнут" под тяжестью нарастающей симптоматики можно в даже домашних условиях.

Если вы своевременно обнаружите, что в ваших эритроцитах есть пустоты, которые не заполнены кислородом - значит организм работает на "пределе" и пора бежать к доктору, даже если нет ни кашля, ни одышки, ни др. симптомов этой "заразы".

Именно эффект "запаздывающей" симптоматики при "Ковиде" приводит к тому, с чем сталкиваются врачи в самых "тяжёлых" случаях - скрытой гипоксии. Похоже, в ней вся "прелесть" этой болезни.

Таких пациентов скорая помощь везёт сразу в реанимацию, так как органы, испытывающие кислородное голодание начинают отказывать.

И поэтому, для снижения смертности от таких осложнений необходимо измерять не температуру (её может и не быть, т.к. организм не сталкивался ранее ни с чем с подобным), а количество кислорода в крови.

Сатурация -это % насыщенности оксигемоглобина вашей крови кислородом 

 

Низкий уровень сатурации (90-92%) приводит к тому, что органам не хватает кислорода для жизни. Фото pixabay

В домашних условиях это можно сделать простым и доступным "гаджетом" под названием пульсоксиметр.

Он поможет измерить уровень сатурации в капиллярной крови и выявить скрытую патологию. А своевременная диагностика спасёт не только лёгкие, но и печень, почки и сердце от "цитокинового шторма".