Геном sars-CoV-2

Геномная РНК содержит 2 основные, длинные рамки считывания, занимающие около 70% генома: ORF 1a и ORF 1b, кодирующие полипротеины. После процессинга полипротеина образуется около 12 неструктурных белков, которые образуют репликативный комплекс. Остальная часть кодирует структурные белки вируса S, E, M и N

Жизненный цикл коронавирусов

Клеточным рецептором, который используется вирусами SARS-CoV-2 и SARS-CoV для входа в клетки-мишени, служит ангиотензин-превращающий фермент 2 (ACE2). Рецептором для MERS-CoV является молекула CD26, или дипептидилпептидаза-4 (DPP-4), представленная на эпителиальных клетках бронхов и различных клетках иммунной системы. Все три вируса связываются с рецепторами с помощью белка S. Вход вируса в клетку осуществляется через стадию эндоцитоза вирионов. 

С помощью белка S вирусы могут прикрепляться к рецептору DC-SIGN (CD209) на поверхности дендритных клеток, не инфицируя их, в результате через дендритные клетки превращаются в "разносчиков" вируса по организму.

После входа вируса в клетку на матрице геномной (+)РНК вируса транслируется вирусная репликаза (РНК-зависимая РНК-полимераза), которая синтезирует (-)РНК, комплементарную геномной РНК. 

В состав вирусного репликазного комплекса входят экзонуклеазы, исправляющие ошибки РНК-полимеразы, в связи с чем частота мутаций в геноме коронавирусов сравнительно невелика.

На матрице (-)РНК та же репликаза синтезирует новые копии геномной (+)РНК, которые включаются в новые вирионы, а также более короткие субгеномные (+)РНК, служащие матрицами для трансляции вирусных белков. 

Продукция новых вирионов происходит путем их отпочковывания в просвет клеточных везикулярных структур, занимающих промежуточное положение между эндоплазматическим ретикулумом и комплексом Гольджи. Отпочковавшиеся вирионы экзоцитируются. 

Вирус SARS-CoV хорошо реплицируется в эпителиальных клетках дыхательных путей и альвеол, тогда как инфекция гемопоэтических клеток носит абортивный характер. Вирус MERS-CoV реплицируется также в макрофагах, дендритных клетках и в активированных Т-клетках.  

Гуморальный иммунный ответ

IgM против белка N вируса SARS-CoV-2 выявляются у пациентов уже на 7-е сутки заболевания, IgG против этого же антигена - после 7-х суток и их уровень возрастает к 10-м суткам.

У пациентов повышается уровень интерлейкинов-1бета, 1RA, 2, 4, 6, 8, 9, 10, 13, Г-КСФ, ГМ-КСФ, ИФН-гамма, MIP-1альфа, ФНО и ряда других. При этом чем выше концентрация ИЛ-2, ИЛ-10, Г-КСФ, MIP-1альфа и ФНО, тем тяжелее клиническая картина инфекции. Такая картина указывает на развитие в ходе инфекции "цитокинового шторма", отражающего тяжесть воспаления в органе-мишени.

Антитело-зависимое усиление проявлений инфекции: антитела к белку S вируса SARS-CoV могут способствовать инфицированию клеток, экспрессирующих Fc-рецепторы. Иммунные комплексы, состоящие из антигена (белок S вируса) и антителами быстрее подвергаются эндоцитозу фагоцитирующими клетками, например дентритными, что является начальным этапом инфицирования.

Клеточный иммунный ответ

Примерно у 70% пациентов наблюдается лимфопения. 

РНК-вирусы могут распознаваться несколькими рецепторами клеток врожденного иммунитета: эндосомальные TLR3, TLR7, TLR8, а также цитозольными рецепторами RIG-1, MDA5. В соответствие с локализацией этих рецепторов TLR распознают РНК-вирусы на стадии их входа в клетку (стадии эндоцитоза), а RIG-1 и MDA5 - на стадии репликации. Общий результат активации этих рецепторов является индукция выработки ИФН I и III типов, а также провоспалительных цитокинов. 

В свою очередь SARS-CoV, MERS-CoV и, вероятно, SARS-CoV-2 подавляют интерфероновый ответ как на стадии его индукции, так и на стадии реализации. 

Цитопатическое действие коронавирусов приводит к гибели клеток с высвобождением аларминов, дополнительно активирующих клетки врожденного иммунитета.   

Привлечение Т-клеток по времени совпадает со снижением вирусной нагрузки и развитием интерстициальной пневмонии, что может указывать как на положительную (элиминация вируса), так и отрицательную (развитие иммунопатологии) роль Т-клеточного ответа. 

В эксперименте на мышах показано, что удаление CD8-Т-клеток не влияет на параметры репликации SARS-CoV в легких, тогда как удаление CD4-Т-клеток приводит к уменьшению привлечения лимфоцитов в ткань легких, снижению продукции специфических антител, развитию интерстициальной пневмонии и задержке элиминации вируса.

В целом показана положительная роль Т-хелперного и В-клеточного звена в элиминации вируса и разрешении воспаления.

Фактор, препятствующий элиминации вируса - ингибирующее действие альвеолярных макрофагов на эмиграцию дендритных клеток их легких в дренирующие лимфатические узлы, что препятствует своевременному развитию адаптивного иммунного ответа. 

Один из неструктурных белков SARS-CoV (nsp6) ингибирует слияние аутофагосом с лизосомами, что препятствует представлению вирусных антигенов дендритными клетками. Белок Е вируса MERS-CoV ингибирует эффекторную стадию Т-клеточного ответа, вызывая апоптоз Т-клеток.

Пул вирус-специфических CD8-Т-клеток у людей, переболевших SARS, сохраняется дольше, чем повышенные титры антител.  

Получение материала для исследования

Забор материала производят из носоглотки:

1. Мазки берут сухими стерильными зондами. 

2. Зонд вводят легким движением ПО НАРУЖНОЙ СТЕНКЕ полости носа на глубину 2-3 см до нижней носовой раковины. 

3. Затем зонд слегка опускают книзу, вводят в нижний носовой ход под нижнюю носовую раковину и удаляют вдоль НАРУЖНОЙ СТЕНКИ полости носа, производя вращательные движения (3-4 см у детей и 5-6 см – у взрослых). 

1. Мазки берут сухими стерильными зондами с ватными тампонами вращательными движениями с поверхности задней стенки ротоглотки. 

2. Конец зонда отламывают с расчетом, чтобы он позволил плотно закрыть крышку пробирки. 

3. Пробирку с раствором и рабочей частью зонда закрывают. 

Допускается мазок из носоглотки и мазок из ротоглотки помещать в одну пробирку для большей концентрации вируса!

Пробы крови для серологических исследований получают при венепункции кубитальной вены.