Wirusy podstawowe informacje · 23.03.2020 3 BUDOWA WIRIONU-Materiał genetyczny: kwas nukleinowy:...

23.03.2020

1

KORONAWIRUS SARS-CoV-2

Aktualny stan wiedzy

Dr hab. n. med. Grażyna Gromadzka prof. UKSWspecjalista laboratoryjnej immunologii medycznej,

specjalista laboratoryjnej genetyki medycznej

✓Budowa niekomórkowa

✓Wielkość: kilkadziesiąt - kilkaset nanometrów

✓Brak własnego metabolizmu(brak rybosomów i enzymów)

✓Pasożytowanie w komórkach organizmów prokariotycznych i eukariotycznych

✓ Użycie gotowych białek, w tym enzymów komórek gospodarza, w celu reprodukcji

✓ Brak aktywności poza komórką gospodarza

Wirusy – podstawowe informacje

1

2

23.03.2020

2

WIRUSY - wielkość

Ludzka krwinka

czerwona, średnica 10000nm

Bakteriofag T4

Adenowirus

Bakteriofagi f2, MS2

Wirus Polio

Prion

Wirus ospy krowiej

Wiroid

Bakteriofag M13Rhinovirus

Wirus Ebola

Bakteria E. coli

Ciałko elementarne Chlamydia

Wirus wścieklizny

Wirus mozaiki tytoniowej

Wirion− pojedyncza, kompletna cząstka wirusowa, zdolna do przetrwania pozakomórkowego

i do zakażenia komórek


3

4

23.03.2020

3

BUDOWA WIRIONU

- Materiał genetyczny: kwas nukleinowy: rybonukleinowy (RNA)lub deoksyrybonukleinowy (DNA), jedno- lub dwuniciowy

- Białka strukturalne tworzące kapsyd (funkcja: ochrona genomu)

- U niektórych wirusów kapsyd otoczony jest osłonką lipidową,w którą są wbudowane białka fuzyjne – ułatwiające wnikanie

wirusa do komórek


• Niektóre wirusy mają wypustki ułatwiające przyczepienie się do komórki gospodarza

• Większość atakuje specyficzne komórki gospodarza –te komórki, na których znajduje się receptor, poprzez który wirus może się dostaćdo komórki (np. komórki wątroby, komórki nabłonkowe, itd.)

KAPSYD

OSŁONKA

Kwasnukleinowy

KOLCE


5

6

23.03.2020

4

Bardzo mała, submikroskopowa cząsteczka infekcyjna

składająca się z genomu i kapsydu(czasem dodatkowej otoczki),

pasożytnicza,niezdolna do samodzielnej egzystencji

Podsumowując - wirus to:

Wirus HIV

Wirus ebola

WIRUSY CHOROBOTWÓRCZE


7

8

23.03.2020

5

PODATNOŚĆ NA INFEKCJĘ ZALEŻNA OD:

✓ zdolności komórek do podtrzymywania replikacji wirusowej (tzw. komórki permisywne –

pozwalające na replikację wirusa)

✓ obecności receptorów powierzchniowych,za pośrednictwem których wirus może wnikać

do wnętrza komórki



ZDOLNOŚĆ WIRUSA DO WYWOŁANIA CHOROBY:

WIRULENCJA

dla wirusa jest to niedogodność gdyż choroba gospodarza prowadzi do ograniczenia możliwości

namnażania się wirusa, a śmierć gospodarza kończy również cykl życiowy wirusa w tym gospodarzu



9

10

23.03.2020

6

Niektóre wirusy zdolne są do wchodzenia w stan uśpienia wewnątrz komórki gospodarza

WIRUSY LATENTNE✓ nieaktywne przez długi okres czasu (nawet lata)✓ aktywacja następuje pod wpływem czynników

zewnętrznych czy wewnętrznych


np. wirusy Herpes pozostają latentne w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) przez całe życie gospodarza



11

12

23.03.2020

7

CO TO SĄ KORONAWIRUSY ?

✓Koronawirusy (CoV) występują częstou nietoperzy, ale można je znaleźć u wielu

ptaków i ssaków, w tym ludzi.

✓CoV mogą powodować różne chorobynie tylko u człowieka, na przykład zapalenie jelit u świń i krów czy choroby górnych dróg

oddechowych u kurcząt.


✓U ludzi CoV powodują zwykle zakażenia górnych dróg oddechowych o przebiegu łagodnym lub umiarkowanie nasilonym.

✓Jednak w przeszłości miały miejsce wybuchy ciężkich, a czasem śmiertelnych

chorób układu oddechowego, które później okazały się być spowodowane przez nowe,

chorobotwórcze ludzkie wirusy CoV.

13

14

23.03.2020

8


✓Uważa się, że te szczepy CoV, które zostały określone jako filogenetycznie różne

od znanych wcześniej ludzkich CoV, powstałyu nietoperzy i zostały przeniesione na ludzi,

być może przez gospodarza pośredniego.

✓Szczepy te wykazują ulegają szybkiej transmisji z człowieka na człowieka.


✓Podczas gdy zakażenie tymi CoV powoduje zwykle łagodne objawy, u niektórych osób

przebieg infekcji jest ciężki.

✓W skrajnych przypadkach śmierć następujez powodu niewydolności oddechowej

w następstwie uszkodzeniapęcherzyków płucnych.

15

16

23.03.2020

9


W grudniu 2019 r. ustalono,że charakterystyczny koronawirus (CoV)

jest odpowiedzialny za wybuch potencjalnie śmiertelnego atypowego zapalenia płuc, ostatecznie

zdefiniowanego jako choroba koronawirusowa-19 (COVID-19) w Wuhan w prowincji Hubei w Chinach.

Ten nowy CoV, określany jako ostry zespółSARS-CoV-2, okazał się podobny do CoV, który był

odpowiedzialny za pandemię SARS, która miała miejsce w 2002 roku.


✓ Identyfikacja i sekwencjonowanie genomu wirusa odpowiedzialnego za COVID-19 pozwoliła ustalić,

że jest to nowy CoV o 88% identyczności sekwencjiz dwoma pochodzącymi z nietoperzy CoV

podobnymi do SARS, co sugeruje,że może on pochodzić od nietoperzy.

✓Wykazano, że CoV nazwany 2019-nCoVlub SARS-CoV-2, wykazuje 79,5% identyczności

sekwencji z SARS-CoV.

17

18

23.03.2020

10

Genom koronawirusowy (RNA) koduje cztery główne białka strukturalne:

✓kolec (S) (nazywany też białkiem szczytowym),

✓białko nukleokapsydowe (N),

✓białko błonowe (M),

✓białko otoczki (E).


Białko S odpowiadaza wejście SARS-CoV-2 do komórki docelowej.

Składa się z krótkiego ogona wewnątrzkomórkowego, kotwicy transbłonowej

i dużej ektodomeny złożnejz podjednostki S1 wiążącej receptor

i podjednostki S2 łączącej się z błoną.


19

20

23.03.2020

11

Receptorem, za pośrednictwem którego SARS-CoVwnika do komórek, jest enzym konwertujący

angiotensynę 2 ACE2


Glikoproteina wirusowa

Materiał genetyczny wirusa (RNA)

ACE2

Komórka gospodarza

ACE2

Koronawirus

✓ Wirus SARS-CoVwykorzystuje obecny w błonie komórek

gospodarza enzym konwertujący angiotensynę 2 (ACE2) jako receptor,

✓ Wirus przyłącza się do tego receptoraaby wniknąć do komórek gospodarza,

✓ W interakcji między wirusem a ACE2 uczestniczy białko wirusowe SARS-CoV S (SARS-S).


21

22

23.03.2020

12

Po interakcji białka SARS-CoV S z receptorem ACE2na permisywnej powierzchni komórki gospodarza

wirus ulega endocytozie – wnika do wnętrza komórki


Glikoproteina wirusowa SARS-CoV S

Wiązanie białka wirusowego SARS-CoV-Sz receptorem ACE2 na komórkach

gospodarza

Wniknięcie do komórki gospodarza

Komórka gospodarza

Genom RNA. Koronawirus

Alternatywną drogą wnikania SARS-CoV-2 do komórki jest fuzja otoczki wirusowej z błoną komórkową


.

Koronawirus

Komórka gospodarza

Wniknięcie wirusa do komórki gospodarza

Genom RNA

Glikoproteina wirusowa SARS-CoV S

Fuzja przez błonę komórkową

Komórka gospodarza

23

24

23.03.2020

13

KORONAWIRUS COVID-19

Wiązanie SARS-CoV S z ACE2 powoduje subtelne zmiany konformacyjne w SARS-CoV S, które, jak się uważa, zwiększają wrażliwość białka S na trawienie

proteolityczne między podjednostkami S1 i S2.

✓Rozcięcie białka S między podjednostkamiS1 i S2 przeprowadzają proteazy komórek gospodarza.

✓Rozcięcie to jest niezbędne dla zakaźności wirusa.

✓Odpowiedzialne za to rozcięcie enzymy stanowią potencjalne cele dla terapii.


SARS-CoV rozpoczyna swój cykl życiowy od połączenia wirionu, poprzez białko S, z receptorem ACE2 na komórce

docelowej - następnie wirion jest pobierany przez endocytozę

Białko SARS-CoV S zmienia konformację w celu ułatwienia fuzji błony endosomalnej i uwolnienia genomu RNA

do komórki docelowej

Po transkrypcji i translacji wirusowe białka strukturalnei niestrukturalne oraz genomowy RNA są łączone w wiriony,

które są następnie transportowane przez pęcherzykii uwalniane z komórki docelowej.

CYKL ŻYCIOWY

25

26

23.03.2020

14


Wiązanie SARS-CoV-2 S z ACE2

Receptor ACE2

SARS-CoV

Wnikanie do komórki

Genom RNA

ReplikazaProteoliza Replikacja RNA

pakowanie

Transkrypcja

Białko S Aparat Golgiego

Uwalnianie potomnych

wirusów

RetikulumendoplazmatycznemRNA

Jądro

Cykl życiowy wirusa –

szczegóły molekularne prowadzące do rozwoju nowych metod leczenia/ szczepień


27

28

23.03.2020

15

Aby SARS-CoV mógł dostać się do komórki gospodarza, jego białko S musi zostać

przecięte przez proteazy komórkowe, aby błony wirusowa i komórkowa mogły się połączyć.


Jedną z proteaz zdolnych do przecinania białka SARS-CoV S jest katepsyna L.

Po endocytozie wirusa katepsyna L rozszczepia SARS-CoV Sdo S1 i S2, umożliwiając fuzję błony wirusowej z błoną

endosomalną.


Endocytozaniskie pH

przecinanie SARS-CoV S na dwa fragmenty: S1 i S2

Endosom

Katepsyna-L

SARS-CoV S

S1 S2

29

30

23.03.2020

16

Inną proteazą, która może umożliwić wniknięcie wirusa do komórki, jest proteaza nazwana TMPRSS2 (wskazana strzałką na kolejnym

slajdzie).



Aktywacja SARS-CoV S

Infekcja

Katepsyna L

Infekcja

Przyczepienie się wirusado receptora ACE2

ACE2

TMPRSS2

Aktywacja SARS-CoV S

SARS-CoV SARS-CoV

31

32

23.03.2020

17

FURYNAAnalizy genomowe nowego koronawirusa

ujawniły, że jego białko S różni się od białka jego bliskich krewnych i sugerują, że białko to

ma miejsce, które jest aktywowane przez enzym komórki gospodarza zwany furyną.


Furyna ulega ekspresji w wielu ludzkich tkankach,w tym w płucach, wątrobie i jelicie cienkim,

co oznacza, że wirus może potencjalnie atakować wiele narządów,

twierdzi Li Hua, biolog strukturalnyz Uniwersytetu Nauki i Technologii Huazhongw Wuhan, Chiny, gdzie wybuchła epidemia.


33

34

23.03.2020

18

Odkrycie znaczenia przecinania białka S przez furynęmoże wyjaśnić niektóre objawy zaobserwowaneu osób z koronawirusem, takie jak niewydolność

wątroby, o której dzisiaj mówiono w mediach.

SARS i inne koronawirusy z tego samego rodzajuco nowy wirus nie mają miejsc aktywacji

przez furynę.


Miejsce aktywacji związane z aktywnością furyny „ustawia wirusa zupełnie inaczej niż SARS

pod względem sposobu jego przenikaniado komórek i prawdopodobnie wpływa

na stabilność wirusa,a tym samym na przenoszenie”,

mówi Gary Whittaker, wirusolog z Cornell University w Ithaca, Nowy Jork.


35

36

23.03.2020

19

Te nowe odkrycia mogą umożliwić rozwój skutecznych

metod leczenia zakażeńSARS-CoV-2


Etapy wejścia SARS-CoV przez ACE2są hamowane przez nowe inhibitory SARS-CoV– są to potencjalne nowe leki które być może

znajdą zastosowanie kliniczne.


37

38

23.03.2020

20

Opracowana cząsteczka SSAA09E2 zapobiega wejściu wirusa poprzez blokowanie interakcji SARS-S z receptorem ACE2,

SSAA09E1 utrudnia wnikanie wirusa poprzez hamowanie działania proteazy: katepsyny L,

SSAA09E3 hamuje fuzję błony wirusowej z błoną komórkową gospodarza.


Endocytoza

niskie pH

Endosom

SARS-S

przecinanie SARS-CoV S na dwa fragmenty: S1 i S2

Katepsyna-L

S1 S2

W leczeniu potencjalnie skuteczne mogą być inhibitory TMPRSS2.

Opracowano inhibitor TMPRSS2, który pod nazwą Camostatmesilate jest zarejestrowany w Japonii i stosowany w leczeniu

przewlekłego zapalenia trzustki, a obecnie trwa badanie kliniczne fazy 1/2 w Stanach Zjednoczonych, dotyczące skuteczności

i bezpieczeństwa tego leku u pacjentów z przewlekłym zapaleniem trzustki.

http://www.rad-ar.or.jp/siori/english/kekka.cgi?n=3593

https://www.drugs.com/international/camostat.html

Jeśli zostanie uznany za bezpieczny,Camostat mesilate może potencjalnie znaleźć zastosowanie w leczeniu zakażeń SARS-CoV-2.


39

40

http://www.rad-ar.or.jp/siori/english/kekka.cgi?n=3593

https://www.drugs.com/international/camostat.html

23.03.2020

21

Traktowanie ludzkiej linii komórkowej płuc Calu-3za pomocą Camostat mesilate częściowo blokowało wejście typów VSV (Vesicular Stomatitis Virus, wirus

pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej) wyrażających białko SARS-CoV-2S.

Podobne efekty traktowania tym lekiem zaobserwowano w przypadku pierwotnych ludzkich komórek płuc inkubowanych z wirusem SARS-CoV-2.


Być może przydatne w leczeniu SARS-CoV-2 mogłyby być inhibitory furyny ?


41

42

23.03.2020

22

Już w 2012 r proponowano zastosowanie związków hamujących działaniefuryny w leczeniu chorób infekcyjnych


Możliwe jest również, że przeciwciała powstałe podczas zakażenia SARS-CoV, mogą pomóc

w zapobieganiu lub leczeniu COVID-19.

Hoffmann i in. wykazali, że surowice, uzyskanez krwi pacjentów z SARS, zmniejszały dostęp

SARS-CoV-2 S do komórek Vero-E6.


43

44

23.03.2020

23

Opracowano wiele przeciwciał monoklonalnych (Mab), które mogą rozpoznawać różne epitopy

wirusa zależne od konformacji domeny wiązania receptora (RBD, receptor-binding domain).

Wykazano zróżnicowaną aktywność przeciwciał, hamującą wiązanie RBD do receptora.



Przeciwciała anty-ACE2 mogą zaburzać interakcję między wirusem a receptorem ACE2

Białko SARS-CoV S

SARS-CoV-2Przeciwciała anty-ACE2

Błona komórkowa

InfekcjaTransbłonowa

ACE2

45

46

23.03.2020

24



Inne potencjalne cele dla terapii opisano w publikacji:

47

48

23.03.2020

25

Potrzebne są badaniaw celu ustalenia,czy którykolwiek

z proponowanych nowych leków skutecznie wpłynie

na interakcję między wirusem

a receptorem ACE2w warunkach in vivo.


Leki przeciwzapalnea przebieg COVID-19


49

50

23.03.2020

26


Wypowiedź francuskiego ministra zdrowia


https://wyborcza.pl/7,75400,25799595,swiatowa-organizacja-zdrowia-odradza-stosowanie-ibuprofenu-u.html?disableRedirects=true

51

52

23.03.2020

27


Dyskusja na łamach czasopisma The British Medical Journal:

KORONAWIRUS SARS-CoV-2Artykuł w czasopiśmie Lancet Respir Med.

Lancet Respir Med 2020, Published Online March 11, 2020

https://doi.org/10.1016/PII

Ibuprofen i tiazolidinediony mogą zwiększać ekspresję ACE2 na komórkach sprzyjając infekcji

53

54

23.03.2020

28

Indometacyna a COVID-19 ?



W badaniu na modelu zwierzęcym wykazano, że indometacyna wykazuje silną aktywność przeciwwirusową przeciwko koronawirusom

SARS-CoV i CCoV.Lek nie wpływa na wiązanie wirusa z receptorem ani na jego wnikanie

do komórek gospodarza, ale działa poprzez hamowanie replikacjiwirusowego RNA. Stosowanie indometacyny prowadziło

do > 1000-krotnego zmniejszenia liczby powstających wirionów u zainfekowanych zwierząt.

55

56

23.03.2020

29


Czy cynk może być skutecznyw leczeniu COVID-19 ?


Dotychczas nie ma wystarczających dowodów na skuteczność związków cynku w leczeniu

COVID-19.

Publikowano jednak dane, które wskazująna to, że wzrost wewnątrzkomórkowego

stężenia jonów Zn2+ może zaburzać replikację wirusów RNA, w tym polio i wirusa grypy.

57

58

23.03.2020

30


✓ W badaniu przeprowadzonym na hodowlach komórkowych (komórki nabłonkowe nerek

małpy linii Vero-E6) wykazano, że zastosowanie związków Zn hamuje replikację koronawirusa

SARS (SARS-CoV).

✓ Udowodniono, że Zn2+ skutecznie hamuje aktywność RNA-zależnej polimerazy RNA,

odpowiedzialnej za syntezę nowych cząsteczek

RNA koronawirusa.


59

60

23.03.2020

31

Wróćmy do ACE2


ACE2, metalopeptydazaACE-2 ulega ekspresji w wielu tkankach,

w tym w jelicie cienkim, w płucach, w sercu, w nerkachczy w jądrach

DLATEGO INFEKCJA COVID-19 POTENCJALNIE MOŻE SIĘ WIĄZAĆ Z OBJAWAMI, KTÓRE MOGĄ WYNIKAĆ

Z USZKODZENIA WIELU NARZĄDÓW(czy nie będzie miała wpływu na płodność mężczyzn ?)


61

62

23.03.2020

32


https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/59272

Ekspresja ACE2 w różnych tkankach


Czy pacjenci z nadciśnieniem i cukrzycą mają zwiększone ryzyko infekcji SARS-CoV-2 ?

63

64

23.03.2020

33


Receptor dla SARS-CoV-2:ACE2, metalopeptydaza

metalokarboksypeptydaza przezbłonowa typu I wykazująca homologię sekwencji

z konwertazą angiotensyny ACE, enzymem kluczowo ważnym w układzie Renina-Angiotensyna (RAS)

i będącym celem w leczeniu nadciśnienia tętniczego


65

66

23.03.2020

34

Konwertaza angiotensyny(ACE, angiotensin convertase)

✓Kluczowa rola w układzie renina-angiotensyna-aldosteron (RAA)

✓Katalizuje przekształcanie angiotensyny Iw angiotensynę II (czynnik naczyniowo-skurczowy),

a także inaktywuje bradykininę (czynnik rozszerzający naczynia).


Ważna rola w regulacji ciśnienia tętniczego


Angiotensynogen

Renina

Angiotensyna I

Konwertazaangiotensyny (ACE)

Angiotensyna II

Układ Renina - Angiotensyna

Czynnik naczyniowo-skurczowy

Skurcz naczyń prowadzi do wzrostu

ciśnienia krwi

Angiotensyna II jest głównym substratem dla ACE2

67

68

23.03.2020

35

Dane epidemiologiczne wskazują na to, że chorzyz nadciśnieniem i/lub cukrzycą, leczeni inhibitorami

ACE czy inhibitorem receptora angiotensyny (lisinopril, losartan) mogą się charakteryzować

zwiększonym ryzykiem i/ lub cięższym przebiegiem infekcji SARS-CoV-2.

Wykazano, że stosowanie tych inhibitorówjest związane ze wzrostem ekspresji mRNA i białka

oraz aktywności (losartan) ACE2.


https://www.bmj.com/content/368/bmj.m810/rr-2


69

70

23.03.2020

36

KORONAWIRUS SARS-CoV-2https://www.bmj.com/content/368/bmj.m406/rr-13

Konieczne jest przeprowadzenie analiz epidemiologicznych i badań klinicznych

w celu potwierdzenia bądź wykluczenia związku między stosowaniem inhibitorów ACE/ receptora angiotensyny a ryzykiem/ przebiegiem COVID-19.

W przypadku potwierdzenia takiej zależności okresowe zastąpienie ww. leków innymi mogłoby

zmniejszyć śmiertelność związaną z COVID-19.


71

72

23.03.2020

37

Dlaczego ryzyko i ciężkość infekcji może się różnić pomiędzy populacjami ?



Azjaci, Japończycy i Chińczycy z dynastii Han są najbardziej narażenina ciężki przebieg COVID-19, a ryzyko infekcji po ekspozycji wynosi w tych

populacjach >90%. Szacuje się, że Europejczycy mają ryzyko infekcjipo ekspozycji wynoszące ok. 50%, Afrykanie ok. 60%.

https://www.eturbonews.com/542533/coronavirus-risk-for-asians-africans-caucasians-revealed/

73

74

23.03.2020

38

Gen ACE2 jest wysoce polimorficzny

Zlokalizowany jest na chromosomie Xp22

Obejmuje 39,98 kb genomowego DNAi zawiera 20 intronów i 18 eksonów.


Większość polimorfizmów ACE2to polimorfizmy typu SNP

(single nucleotide polymorphism).


75

76

23.03.2020

39

Polimorfizm

Polimorfizm miejsca Polimorfizm długości

zmienna liczba kopii (delecje, duplikacje większych fragmentów DNA (copy number variants; CNV)

zmiany w strukturze, długości genu

Zmienność sekwencji pojedynczych nukleotydów DNA

(SNP, single nucleotidepolymorphism)

[mutacje punktowe missense; zmiany sekwencji aa – wpływ na funkcje białka]

Występowanie różnic sekwencji DNA

Najmniejsza i najczęściej występująca zmienność

sekwencji DNA człowieka

Sekwencja kodująca (eksony; wpływ na sekwencje aminokwasów w białku) i niekodująca (obszary międzygenowe, introny, regiony

nieulegające translacji; wpływ na poziom transkrypcji genu)

http://www.broadinstitute.org/news/106

>1% populacji

Polimorfizm ACE2 związany jest z ryzykiem pierwotnego nadciśnienia tętniczego (essential hypertension, EH).

Związek wariantów ACE2 z ryzykiem nadciśnienia jest zależnyod populacji.

✓w populacji europejskiej istotne są warianty: rs2074192, rs233575 i rs2158083✓w populacji australijskiej: rs1978124 i rs2285666

✓w populacji hinduskiej: rs2285666✓w populacji koreańskiej: rs1514 rs1514283

Wykazano, że związek wariantów genu ACE2 z EHw populacji chińskiej był zróżnicowany między mieszkańcami

południowych a północnych Chin, dynastii Han i nie-Hanoraz między kobietami i mężczyznami.

numer rs oznacza numer sekwencji referencyjnej w bazie danych SNP, prowadzonej przez Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej USA (NCBI, National Center

of Biotechnological Information)


77

78

23.03.2020

40

Podsumowując: polimorfizm genu ACE2 związany jestz ryzykiem pierwotnego nadciśnienia tętniczego. Różne

warianty tego genu wpływają na ryzyko nadciśnienia zależnie od populacji (i od płci).

Można więc przypuszczać, że polimorfizm genu ACE2 może być związany z różnicami w zakresie ryzyka oraz

ciężkości przebiegu infekcji SARS-CoV-2 pomiędzy różnymi populacjami (chińską, włoską, hiszpańską,

niemiecką, polską itd.).

Dodatkowy wpływ na różnice populacyjne w ryzyku/ przebiegu COVID-19 może wywierać polimorfizm genu ACE

(w tym powszechnie znany polimorfizm insercyjno-delecyjny I/D), czy innych genów.


Dlaczego populacje kobiet i mężczyzn różnią się pod względem częstości zgonów

związanych z COVID-19 ?


79

80

23.03.2020

41


To determine if there are sex differences in

susceptibility to infection would require an unethical

experiment: expose 1,000 otherwise similar men

and women to the virus and see who gets sick.

The difference is fatality rates, however,

is real: 1.7% for women and 2.8% for

men, China CDC reported.

Hipoteza:Gen ACE2 zlokalizowany jest na chromosomie X.

Kobiety mają dwa chromosomy X (XX), mężczyźni jeden (XY).

✓ Kobieta, posiadająca w jednym chromosomie wariant genu ACE2 kodujący białko ACE2 w formie sprzyjającej wiązaniu się białka SARS-COV-S i wnikaniu wirusa do

komórek, w drugim chromosomie może mieć wariant tego samego genu, kodujący białko ACE2, z którym wirus będzie

wiązał się słabiej. ✓ Jeśli mężczyzna posiada w chromosomie X „niekorzystny”

wariant ACE2, kodujący białko ACE2 w formie sprzyjającej wiązaniu się białka SARS-CoV-2 - nie ma drugiego, który mógłby „chronić” przed wnikaniem wirusa do komórek

i ich niszczeniem.


81

82

23.03.2020

42

✓ Zależne od płci różnice w zakresie przebiegu COVID-19 mogą częściowo wynikać z różnic między kobietami a

mężczyznami, dotyczących związku wariantów genu ACE2 z ryzykiem nadciśnienia tętniczego.

✓ Znaczenie może mieć też narażenie na dodatkowe czynniki ryzyka, w tym środowiskowe


Odpowiedź immunologicznana infekcję SARS-CoV-2


83

84

23.03.2020

43


16.03.2020: opis przebiegu odpowiedzi immunologicznejpo infekcji SARS-CoV-2

Opis przypadku47-letnia kobieta z Wuhan, z prowincji Hubei w Chinach, zgłosiła się

do szpitala w Melbourne w Australii. Objawy COVID-19 wystąpiły 4 dni wcześnieji obejmowały: ból gardła, suchy kaszel, ból w klatce piersiowej, łagodną duszność

i subiektywne uczucie gorąca. Pacjentka nie była leczona antybiotykami, steroidamiani lekami przeciwwirusowymi.

W badaniu wykonanym metodą cytometrii przepływowej odnotowano:- wzrost liczby komórek produkujących przeciwciała,

- wzrost produkcji przeciwciał klasy IgM i IgG skierowanych przeciwko SARS-CoV-2

- wzrost liczby aktywowanych limfocytów T pomocniczych (CD4+)oraz cytotoksycznych (CD8+)

- wzrost produkcji perforyn i granzymów przez limfocyty T cytotoksyczne (CD8+).- brak istotnych zmian w zakresie liczby monocytów i komórek NK

Odpowiedź immunologiczna rozwinęła się po 7-9 dniach od wystąpienia objawówi poprzedzała całkowite ustąpienie objawów, które nastąpiło po 13 dniach.

Zmiany w zakresie parametrów immunologicznych utrzymywały się przez co najmniej 7 dni po pełnym ustąpieniu objawów COVID-19.


85

86

23.03.2020

44


Nawroty COVID-19 ?


Nawroty COVID-19

Opisano dotychczas trzy przypadki powtórnego wystąpienia infekcji u pacjentów,

uznanych za wyleczonych.

https://www.forbes.com

87

88

23.03.2020

45

Hipotezy:1) COVID-19 uporczywą infekcją; SARS-CoV-2 może

pozostawać w stanie uśpienia (latencja),podobnie jak wirusy opryszczki czy ospy wietrznej

(aktualnie brak testów, pozwalających wykryć wirusa pozostającego w stanie latencji)

2) Infekcja nie została wyleczona –pacjenci pozostali trwale zarażeni

3) Przebieg infekcji jest dwufazowy


Ale:

u zwierząt rozwija się trwała odporność na SARS-CoVi nie jest możliwe powtórne zainfekowanie.

Możliwa dodatkowa hipoteza:

Kolejna infekcja, stwierdzona u opisanych chorych, mogła być spowodowana innym typem SARS-CoV.


89

90

23.03.2020

46

Zidentyfikowano dwa typy wirusa: „typ L” (ok.70%)i „typ S” (ok. 30%) na podstawie różnic sekwencji typu

SNP w dwóch regionach genomu.


✓Typ L był bardziej rozpowszechniony we wczesnych stadiach epidemii w Wuhan

✓Częstość występowania typu L zmniejszyła się po początku stycznia 2020 r.

✓ Interwencja człowieka mogła wywrzeć silniejszą presję selekcyjną na typ L, który może być bardziej agresywny

i rozprzestrzeniać się szybciej✓Typ S - ewolucyjnie starszy i mniej agresywny, mógł się

rozpowszechnić z powodu słabszej presji selekcyjnej.

WNIOSEK:pilna potrzeba dalszych natychmiastowych,

kompleksowych badań, łączących analizy genomowe, dane epidemiologiczne i charakterystykę kliniczną pacjentów

z chorobą koronawirusową 2019 (COVID-19).


91

92

23.03.2020

47


Czy dochodzi do nowych mutacji genomu SARS-CoV-2 ?

✓ Opisano mutację polegającą na delecji fragmentu 382 pzobejmującego niemal całą otwartą ramkę odczytu 8 (open

reading frame 8, ORF8)

✓ mutacja związana jest z utratą sekwencji regulatorowej, co wpływa na wzrost transkrypcji genu N, kodującego

wirusowe białko N

✓ produkcja białka N wirusa SARS-CoV-2 jest istotnadla formowania nowych cząstek wirusowych

w zainfekowanych komórkach

✓ Do mutacji doszło najprawdopodobniejw lutym 2020 r.

✓ Konsekwencje biologiczne jeszcze nieznane


93

94

23.03.2020

48


https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.11.987222v1.full.pdf

✓ Opisana zmiana może być powiązanaz niższą aktywnością wirusa we wczesnych

fazach infekcji – co może się wiązaćz opóźnionym rozwojem odpowiedzi

immunologicznej

✓ Zmiana może przyczyniać się do wzrostu szybkości transmisji wirusa i opóźnienia

wystąpienia objawów infekcji(do 14 dni po zakażeniu)


95

96

23.03.2020

49


Czy zwierzęta domowe mogą być nosicielami infekcji

✓ Z informacji WHO wynika,że nie ma dowodów na to, że pies, kot

lub jakiekolwiek zwierzę domowe może przenosić COVID-19 na człowieka


97

98

23.03.2020

50


IDEXX Laboratories (NASDAQ: IDXX) - firma zajmująca się opracowywaniem

i wykonywaniem badań laboratoryjnychdla zwierząt domowych - opracowała

molekularny test weterynaryjny COVID-19.

Zbadano tysiące próbek pobranychod psów i kotów - nie uzyskano wyników

pozytywnych.

99

Wirusy podstawowe informacje · 23.03.2020 3 BUDOWA WIRIONU-Materiał genetyczny: kwas nukleinowy:...

Documents

Transcript of Wirusy podstawowe informacje · 23.03.2020 3 BUDOWA WIRIONU-Materiał genetyczny: kwas nukleinowy:...