Rodzina koronawirusów (Coronaviridae) jest znana od lat. Atakują one głównie zwierzęta, z paroma wyjątkami. Na rysunku 1 przedstawiono podział i typy koronawirusów. Dwa wirusy powodują zwykłe przeziębienia i katar (zaznaczone na rysunku 1 w zielonej ramce) , a trzy inne – bardzo groźne choroby (SARS, MERS i COVID-19 zaznaczone w czerwonej ramce).
Budowa
Materiałem genetycznym koronawirusów jest pojedyncza nić RNA o dodatniej polarności (ssRNA(+)), składająca się z 27000-30000 par zasad. Średnica wirionu wynosi 125 nm. Wirus posiada osłonkę, na której znajdują się glikoproteiny wyglądające jak maczugowate wypustki, układające się w koronę dookoła wirusa. Stąd pochodzi nazwa koronawirus. Koronawirus jest wirusem otoczkowym, co oznacza że wirus posiada błonę lipidową pobraną od gospodarza. Występują na niej również wirusowe białka strukturalne takie jak:
- białko S (ang. spike)- znajduje się w otoczce wirusa, tworzy formy homotrymeryczne “kolce” na powierzchni wirusa oraz pośredniczy w wnikaniu wirusa do komórki. Składa się z 2 podjednostek: S1 i S2,
- białko M (ang. membrane)- znajduje się w otoczce wirusa i jest jednym z ważniejszych białek. Odpowiada za kształt wirusa i razem z białkiem E jest odpowiedzialna za organizację składania i tworzenie dojrzałych otoczek wirusa,
- białko N (ang. nucleocapsid)- znajduje się w rdzeniu cząsteczki wirusa, tworzy nukleokapsyd. Wiąże wirusowy RNA i jest niezbędny do upakowania go podczas składania wirusa,
- białko E (ang. envelope)- znajduje się w otoczce wirusa, odpowiada za uwalnianie wirusa z komórki gospodarza i współdziała z białkiem M w składaniu wirusa,
- białko HE (ang. hemagglutinin-esterase)- jest obecne w niektórych betakoronawirusach. Łączy cechy hemaglutyniny obecnej w wirusie grypy, która odpowiada za wiązanie kwasów sialowych z glikoproteinami komórki gospodarza, z aktywnością esterazy acetylowej zwiększając patogenność wirusa i jego wnikanie do komórki.
Choroby
Koronawirusy są uważane za drugi co do częstości czynnik etiologiczny przeziębienia. Wykazano również udział koronawirusów w zapaleniach żołądka i jelit u dzieci i dorosłych. W 2002 roku pojawiła się nowa odmiana koronawirusa- Sars-CoV, której ognisko pojawiło się w prowincji Guandong w Chinach. Choroba wywołana przez Sars-CoV to zespół ostrej niewydolności oddechowej (ang. severe acute respiratory syndrome, SARS). Następnie w 2012 roku w Dżudzzie pojawił się MERS-CoV, a w 2015 roku w Korei Południowej. W grudniu w 2019 roku mieście Wuhan (prowincja Hubei) w Chinach został rozpoznany pierwszy przypadek wywołany przez wirusa SARS-CoV-2.
SARS- Zespół ostrej ciężkiej niewydolności oddechowej [3]
Zagrażająca życiu choroba wywołana przez wirus SARS-CoV. Wirus ten jest podobny do koronawirusa MERS. Pierwotnie rezerwuarem wirusa SARS były zwierzęta. Nie jest znany konkretny gatunek, a którego wirus przeniósł się na człowieka. Koronawirus SARS przenosi się drogą kropelkową podczas bliskiego kontaktu z chorym człowiekiem. Poprzez to wirus dostaje się do płuc uszkadzając następnie komórki pęcherzyków płucnych i powoduje ostatecznie ostrą niewydolność oddechową. Okres inkubacji wynosi około 3-7 dni. Okres choroby można podzielić na poszczególne fazy z następującymi objawami:
- faza początkowa trwająca około 3-7 dni – objawy grypopochodne: gorączka i dreszcze, zmęczenie, ból głowy, bóle mięśni, złe samopoczucie i brak apetytu, rzadziej obserwuje się nudności i wymioty, kaszel, katar,
- kolejna faza z gwałtownym pogorszeniem stanu zdrowia chorego: suchy kaszel, duszność, niewydolność oddechowa, może występować również gorączka.
Podejrzenie SARS: dodatni wywiad w kierunku kontaktu z osobą/ miejscem, w którym wystąpił przypadek SARS, obraz kliniczny.
Rozpoznanie stawia się na podstawie wykrycia materiału genetycznego wirusa w próbkach plwociny lub krwi, oraz izolacji wirusa z materiału biologicznego pochodzącego od pacjenta. Zaawansowanie choroby określa się na podstawie gazometrii krwi i badań obrazowych klatki piersiowej: RTG lub TK.
Brak jest leczenia przyczynowego. Leczenie jest głównie objawowe i wymaga pobytu w szpitalu, często też na OIT. Stosuje się glikokortykosteroidy w celu ograniczenia procesu zapalnego oraz czasami wentylację mechaniczną podtrzymującą funkcje układu oddechowego.
Rokowanie jest poważne, a śmiertelność wynikająca z zakażenia SARS-CoV wynosi szacunkowo około 1%. U 30% osób ozdrowiałych występują powikłania późniejsze takie jak upośledzenie wydolności układu oddechowego, uszkodzenie mięśni, układu krwionośnego lub uszkodzenie wielonerwowe.
MERS- Bliskowschodni zespół oddechowy [4]
Choroba wywołana przez wirus MERS-CoV. Zakażenie przenoszone z człowieka na człowieka przez bliski kontakt. Zachorowanie może mieć formę bezobjawową lub przyjmować formę ciężkiego zapalenia płuc z ARDS (ang. acute respiratory distress syndrome, zespół ostrej niewydolności oddechowej) i sepsą. Charakterystyczne objawy to:
- gorączka i kaszel,
- ból głowy, mięśni i stawów,
- duszność,
- czasami nudności i wymioty,
- sporadycznie ból brzucha i biegunka.
W RTG klatki piersiowej uwidocznione są jednostronne lub obustronne nacieki, zmiany śródmiąższowe oraz może występować płyn w jamie opłucnej.
W badaniach laboratoryjnych obserwuje się leukopenię z limfopenią, małopłytkowość oraz wzrost aktywności dehydrogenazy mleczanowej (LDH) w surowicy.
Rozpoznanie stawia się na podstawie badania genetycznego metodą PCR. Materiałami do badania są popłuczyny oskrzelowo-pęcherzykowe (BAL), plwocina, wymazy/aspiraty z jamy nosowo-gardłowej.
Brak jest leczenia przyczynowego. Tlenoterapia i wentylacja mechaniczna może zostać wdrożona w razie potrzeby. Antybiotykoterapię stosuje się w przypadku nadkażenia bakteryjnego.
COVID-19 [5]
Choroba wywołana przez koronawirus 2019-CoV (SARS-CoV-2). Nazwa została oficjalnie ogłoszona przez Światową Organizację Zdrowia (WHO). Nazwa powstała ze złożenia rodzaju wirusa (korona- CO, virus- VI) i “D” od choroby (ang. disease) z rokiem pojawienia się wirusa 2019 (19). Trzeba podkreślić, że COVID-19 to chorobą, a SARS-CoV-2 to czynnik – wirus ją wywołujący. Do zakażenia dochodzi głównie drogą kropelkową, a także poprzez kontakt z przedmiotem, na którym znajduje się wirus i późniejszym dotykiem ręką do ust/nosa/oczu. Przyjmuje się, że osoba zakażona może zarazić kolejne 3-4 osoby. Przebieg zakażenia może przybierać postać bezobjawową, skąpoobjawową lub ciężką z zapaleniem płuc z zespołem ostrej niewydolności oddechowej i/lub niewydolnością wielonarządową. Do objawów COVID-19 należą:
- gorączka,
- kaszel (zazwyczaj suchy),
- duszność,
- ból mięśni,
- rzadziej: zaburzenia smaku i węchu, ból głowy, ból gardła, mokry kaszel, krwioplucie czy biegunka.
Objawy mają tendencję do narastania w czasie. Graficznie objawy zostały przedstawione na rysunku 2.
Podobne objawy mogą również towarzyszyć wielu innym chorobom związanym z częstymi w okresie jesienno-zimowym zakażeniami układu oddechowego. Do rozważenia zakażenia koronawirusem potrzebny jest wywiad potwierdzający:
- bezpośredni kontakt z osobą chorą,
- podróż do regionu, w którym epidemia wybuchła w ciągu 14 dni przed wystąpieniem objawów,
- praca w miejscu udzielania pomocy medycznej, gdzie były osoby z potwierdzonym zakażeniem.
Diagnostyka laboratoryjna
Testy laboratoryjne nie są rutynowo stosowane do rozpoznawania koronawirusów innych niż SARS-CoV lub SARS-CoV-2. Metodą z wyboru jest wykrycie wirusowego RNA z próbkach z dróg oddechowych i przewodu pokarmowego metodą PCR. Izolacja koronawirusów jest dość trudna, a w przypadku SARS-CoV wymagane jest zabezpieczenie materiałów biologicznych 3-go stopnia. Test ELISA jest stosowany w okresie ostrym i rekonwalescencji.
Obecnie w przypadku SARS-CoV-2 stosowane są testy paskowe tzw. szybkie testy oraz testy genetyczne.
| Test genetyczny | Szybki test serologiczny |
| •Molekularny•Real time-PCR •Test genetyczny PCR w czasie rzeczywistym jest złotym standardem badań w kierunku SARS-CoV-2 •Materiał- wymaz z nosa i gardła •Wykrycie materiału genetycznego wirusa •Czas oczekiwania- kilka godzin | •Tzw. pomocniczy•Materiał – krew żylna •Wykrywa przeciwciała IgM i IgG przeciwko SARS-CoV-2 •Czas oczekiwania – kilka minut •Może być fałszywie ujemny •Wymaga potwierdzenia testem PCR |
Testy genetyczne polegają na wykryciu materiału genetycznego wirusa w próbce. Materiał ten nie jest wykrywany od razu po zakażeniu, gdyż wymaga namnażania się wirusa w celu uzyskania wykrywalnej ilości materiału genetycznego.
Testy serologiczne są oparte na produkcji przeciwciał przeciwko patogenom. Po kontakcie z wirusem aktywowane są limfocyty T, które następnie pobudzają limfocyty B do produkcji przeciwciał przeciw konkretnym antygenom wirusa. Najpierw produkowane są przeciwciała klasy IgM, a dopiero po pewnym czasie pojawiają się przeciwciała klasy IgG. Zatem wykrycie:
- tylko przeciwciał IgM świadczy o świeżym zakażeniu,
- przeciwciał IgM i IgG o toczącym się procesie,
- tylko IgM świadczy o zakażeniu w przeszłości.
Przeciwciała są jednakże wykrywane dopiero po pewnym czasie trwania zakażenia – czas pobudzania układu immunologicznego i produkcji przeciwciał. W zależności od czasu wykonania testu, przeciwciała mogą być poniżej granicy wykrywalności (krótki czas po zakażeniu) dając wynik fałszywie ujemny. Czasem przeciwciała reagują krzyżowo z innymi antygenami i przez to mogą dawać wyniki fałszywie dodatnie. Z w.w. przyczyn wynik testu serologicznego zawsze wymaga potwierdzenia testem genetycznym, jednak dla ze względu na stosunkowo niskie koszty i krótki czas trwania, test serologiczny jest powszechnie używany.
Test genetyczny metodą PCR wykrywa nawet małe ilości materiału genetycznego wirusa, dlatego umożliwia potwierdzenie zakażenia. Na rysunku 3 przedstawiono zależność stężenia poszczególnych klas przeciwciał od czasu zakażenia oraz ramy czasowe dla testów wykrywających koronawirusa.
Leczenie: Zazwyczaj stosuje się leczenie objawowe, a w cięższych przypadkach – wentylację mechaniczną, chlorochinę (nazwa handlowa- Arechin) – jedyny lek na COVID-19, jaki w chwili obecnej zarejestrowany w Polsce.
Zapobieganie: Obecnie trwają prace nad stworzeniem szczepionki. Najlepszym sposobem zapobiegania zakażeniu jest unikanie kontaktu z wirusem. Zapobieganie polega m. in. na higienie rąk poprzez częste używanie płynów do mycia i dezynfekcję, noszeniu maseczek ochornnych, utrzymywaniu odpowiedniej odległości pomiędzy sobą (min. 1 m), unikaniu dotykania oczu, nosa, ust, przestrzeganiu zaleceń dotyczących podróżowania, kwarantanny.
Bibliografia:
[1] Ashour, H. M., Elkhatib, W. F., Rahman, M., & Elshabrawy, H. A. (2020). Insights into the recent 2019 novel coronavirus (SARS-CoV-2) in light of past human coronavirus outbreaks. Pathogens, 9(3), 186.
[2] https://wielkoszynski.pl/koronawirus-sars-cov-2/
