COVID-19: contagiozitate, mutații și memorie imunitară | Grigore Mihăescu

COVID-19: contagiozitate, mutații și memorie imunitară | Grigore Mihăescu

Prof. univ. dr. Grigore Mihăescu, despre COVID-19, agentul celei mai mari pandemii din ultimii 100 de ani

COVID-19, agentul celei mai mari pandemii din ultimii 100 de ani, a provocat până acum peste 6000 de decese, o stare de îngrijorare globală fără precedent şi schimbarea fundamentală a planurilor noastre, sociale şi individuale, cel puţin pentru viitorul imediat.

Structura

COVID-19 este un ribovirus (virus cu genom ARN) care face parte din familia CORONAVIRIDAE. Denumirea acestuia vine de la aspectul particular al particulelor virale infecțioase (denumite virioni), care prezintă pe înveliș spicule glicoproteice (S) proeminente, ce formează o coroană. Virionii corona au formă sferică, sunt relativ mari (120-160 nm în diametru) şi au cel mai mare genom dintre toate virusurile cu genom ARN!

Genomul este reprezentat de o singură moleculă de ARN nesegmentat (spre deosebire de cel al virusurilor gripale A, B, C, care este segmentat), asociat cu proteina N. Cele 2 componente formează nucleocapsida, care are simetrie helicală. Nucleocapsida este acoperită cu un înveliş (peplos), care își are originea în membranele intracelulare (reticul endoplasmic. aparatul Golgi).

Virionul corona este format dintr-o nucleocapsidă alcătuită din ARN şi proteina N, acoperită de peplosul în care sunt inclavate glicoproteinele virale. Pe suprafaţa virionului proemină sub forma spiculelor glicoproteinele E2 (S), cele care conferă virionilor aspectul caracteristic de coroană. O altă proteină a peplosului este E1 (=M-transmembranară), componentă minoră a peplosului. Unele coronavirusuri prezintă o proteină suplimentară, E3 (HE =hemaglutinin-esteraza) (după Weiss & Navas-Martin  2005).

Patogeneza

Coronavirusurile determină, în primul rând, infecţii respiratorii la om, dar şi la animalele domestice: gastroenterita la porc, la câine, la feline, hepatita murină, etc. Unele coronavirusuri (virusul gastroenteritei porcine transmisibile – TGEV, coronavirusul bovin – BCoV, virusul bronşitei infecţioase aviare – IBV) au importanţă veterinară.

La om, coronavirusurile produc 15-20% din infecţiile tractului respirator superior (răceala comună), dar pot fi implicate și în cazuri de pneumonie şi miocardită. COVID-19 infectează nu numai celulele tractului respirator, dar şi enterocitele, infecţia putând fi asociată și cu tulburări diareice. În anul 2003 un coronavirus nou (SARS-CoV) a produs epidemia SARS (sindromul acut respirator sever).

COVID-19 este al 7-lea coronavirus din lista celor infecţioase pentru om. Are omologie genetică de circa 80% cu SARS-CoV, ceea ce a justificat denumirea de SARS-COV-2. După ce a trecut de la Civeta civetictis (pisica indoneziană), la om, în 2003 a infectat peste 8000 de persoane, cu peste 800 de decese.

COVID-19 este foarte asemănător din punct de vedere genetic cu coronavirusul liliecilor. Se consideră că de la lilieci, coronavirusul a trecut la pangolin, un mamifer placentar foarte apreciat pentru solzii tegumentari, intens comercializat în China.

Infecţia naturală se face cu o doză mică de virus pe care organismul infectat o elimină prin aerosolii expulzaţi prin tuse, strănut şi chiar prin vorbire (picăturile lui Pfluge).

Virionii se fixează prin intermediul spiculilor S, pe receptorii suprafeţei celulelor epiteliale ale tractului respirator, este internalizat  şi se multiplică în aceste celule.

Cele mai multe infecţii respiratorii sunt inaparente (subclinice), pentru că celulele nespecifice ale sistemului imunitar (fagocitele profesioniste – neutrofile şi macrofage) distrug virusul, iar interferonii induc o stare antivirală în celulele adiacente celor infectate.

Infecţiile clinice au grade variate de severitate, în funcţie de starea fiziologică generală a organismului, dar în special de eficienţa funcţională a mecanismelor imunitare de protecţie.

În fapt, este imposibil să separăm funcţionarea sistemelor protectoare de starea fiziologică generală.

Cel mai mare risc de infecţie clinică severă îl au persoanele cu patologie de fond: afecţiuni pulmonare (bronhopneumonie obstructivă cronică, tuberculoză, astm), insuficienţă renală, obezitate (asociată totdeauna cu o stare inflamatorie cronică), imunosupresie, diabet, maladii autoimune. Vârstnicii sunt mai sensibili din cauza imunosupresiei fiziologice instalate odată cu înaintarea în vîrstă. Fumatul reprezintă un factor de risc deoarece macrofagele şi celulele dendritice pulmonare sunt activate de gudroanele din fum şi secretă interleukine proinflamatorii.

Manifestările clinice severe, cu insuficienţă respiratorie, se datorează incapacităţii sistemului imunitar de a neutraliza procesul infecţios la nivelul etajului superior al arborelui respirator. Astfel, infecţia cu COVID-19 coboară până la etajul profund al arborelui respirator şi infectează macrofagele interstiţiale şi pe cele din peretele alveolelor pulmonare. Reacţia inflamatorie asociată procesului infecţios determină exsudarea componentei lichide a sângelui şi inundarea alveolei, rezultatul fiind insuficienţa respiratorie şi implicit nevoia ventilării mecanice. Astfel, patogeneza pneumoniei COVID-19, ca şi a SARS-CoV, pare a fi datorată, în primul rând, unui răspuns inflamator amplu, scăpat de sub control, amplificat de citokine şi nu unui răspuns imun specific faţă de antigenele virale.

Un alt factor al patogenezei coronavirusurilor este persistenţa infecţiei: virusul se menţine în populaţia de animale gazdă (porc, bovine, câine, pisică, şoarece, şobolan, iepure, pui de găină, curcan): în organismul clinic sănătos, celulele infectate rămân viabile o perioadă de câteva zeci de zile şi eliberează virus, pe care purtătorul îl diseminează la organismele sensibile.

Patogeneza coronavirusurilor este amplificată de faptul că virusul limitează expunerea componentelor sale antigenice, contactului cu celulele imunitare:  învelişul viral nu derivă din membrana citoplasmatică (ca la cele mai multe ribovirusuri), ci din membranele intracelulare.

Diagnostic

Metoda sensibilă şi specifică de diagnostic este real time PCR pentru detectarea ARN viral în probele din tractul respirator, scaun, ser, urină. Aspiratul endotraheal are încărcătura virală cea mai mare. Dată fiind perioada lungă de incubaţie (circa 14 zile), în primele 5 zile de boală, încărcătura virală este mică şi rezultatul PCR poate fi negativ.  ARN viral rămâne detectabil în secreţiile respiratorii şi în scaun mai multe săptămâni după declanşarea bolii.

Perspective privind controlul infecției cu COVID-19 prin vaccinare

O întrebare firească frământă mintea tuturor: când se va stinge pandemia? Este imposibil să se formuleze un răspuns cert.

Fiecare coronavirus are un număr mare de variante antigenice (serotipuri), care nu dau reacţie încrucişată, ceea ce înseamnă că organismul imunizat faţă de un serotip rămâne sensibil la infecţia cu celelalte serotipuri ale aceluiaşi coronavirus.

Numărul mare de serotipuri este rezultatul frecvenţei înalte a mutaţiilor, dar și al evenimentelor de recombinare. Mutaţia este, în general, un mecanism care generează noi variante antigenice, dar numai o variaţie limitată a potenţialului patogenic. Mutațiile apar în cursul ciclului de multiplicare a virusului, deoarece ARN-polimeraza, enzima implicată în acest proces, este predispusă la erori (încorporarea greşită a unei baze azotate în molecula de ARN apare cu o frecvență de circa 1/104) care nu sunt “corectate” prin mecanismele de proof reading. Recombinarea se produce mai rar, deoarece presupune, ca o condiţie preliminară obligatorie, infecţia simultană a unei celule sensibile cu două tulpini diferite de virus, care favorizează schimbul de informaţie genetică între moleculele de ARN ale celor două virusuri. Recombinarea produce un virus cu proprietăţi antigenice noi.

Mai rămâne o singură condiţie pentru producerea epi(pan)demiei: capacitatea de diseminare (contagiozitatea).  Emergenţa unei tulpini virale noi este așadar condiţionată de capacitatea sa de multiplicare şi de diseminare la organismele sensibile, ceea ce justifică necesitatea implementării precoce a măsurilor epidemiologice de urgență (izolare, carantină, limitarea deplasărilor și a contactelor interumane) pentru limitarea extinderii epidemiei.

Speranţele în succesul vaccinării sunt mari, pentru că frecvenţa mutaţiilor, este totuşi, mult mai mică în comparaţie cu cea responsabilă de variaţia antigenică sezonieră a virusului gripal de tip A!

Vaccinul va reprezenta soluţia de limitare a extinderii epidemiei, cel puţin temporară, până când virusul, prin mutaţii acumulate într-un interval de câteva sezoane, va îmbrăca o nouă “haină antigenică“: spiculele inclavate în peplos (în special spiculul E2 (S) vor dobândi, prin mutaţii, în timp, noi  specificităţi  antigenice. Noile variante se vor disemina însă doar într-o măsură limitată, într-o populaţie care va fi imunizată cu COVID-19, a cărui memorie imunitară va fi păstrată de toţi cei vaccinaţi.

Articol semnat de prof. univ. dr. Grigore Mihăescu, cadru didactic al Departamentului de Botanică şi Microbiologie al Facultății de Biologie a UB.

Profesor titular al disciplinelor Microbiologie generală, Imunobiologie, Imunologie clinică și Virologie medicală, prof. Mihăescu este autorul a numeroase studii cunoscute la nivel internațional. Doctor în Științe Biologice, prof. Grigore Mihăescu are drept interese de cercetare studiul celulelor neurosecretoare ale nucleilor hipotalamici şi al reactivităţii splenice în condiţii experimentale, studiul intracţiunilor virus-celulă animală in vitro, obţinerea şi regenerarea protoplaştilor bacterieni, studiul procesului fixării biologice a N2 sau rolul opsoninelor în medierea interacţiunii unor bacterii patogene cu substratul celular sau studiul mecanismelor de rezistenţă bacteriană la acţiunea antibioticelor şi a unor Agenţi chimioterapeutici.

Bibliografie:

Kathryn V. Holmes – Coronaviridae and Their Replication, în Virology, Second Ed., ed. B. N. Fields, D. M. Knipe et al., Raven Press, Ltd, New York, 1990.

Susan R. Weiss and Sonia Navas-Martin – Coronavirus Pathogenesis and the Emerging Pathogen severe Acute Respiratory Coronavirus – MMBR, 2005, 69, 4, p. 635-664.

Leonard Norkin – Virus Receptors : Implications for Pathogenesis and Design of Antiviral Agents – Clin. Micr. Reviews, 1995, 8, 2, p. 293-315.

S. M. Peiris and L. L. M. Poon – Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS), în Encyclopedia of Virology, third edition, 2008, Editor Brian W. J. Mahy, Marc H. V. Van Regenmortel, AP.

Acest site folosește cookie-uri pentru o mai bună experiență de vizitare. Prin continuarea navigării, ești de acord cu modul de utilizare a acestor informații.

Privacy Settings saved!
Privacy Settings

When you visit any web site, it may store or retrieve information on your browser, mostly in the form of cookies. Control your personal Cookie Services here.


Cine suntem
Site-ul este deținut și administrat de Universitatea din București cu sediul în Bulevardul Mihail Kogălniceanu 36-46, București. Pentru a urmări mai ușor informațiile, trebuie să știţi că ne putem referi la instituția noastră folosind termenii „Universitatea din București”, „nouă”, „nostru” etc, iar la tine, ca utilizator și vizitator al site-ului, folosind termenii „utilizator”, „dumneavoastră”, etc. Această politică descrie informațiile pe care le colectăm atunci când vizitați www.unibuc.ro. Prin utilizarea acestui site web, sunteți de acord cu colectarea și utilizarea informațiilor dumneavoastră personale (în cazul în care acestea sunt furnizate) în conformitate cu această politică. Site-ul poate conține legături către și de pe site-uri web. Dacă urmați un link către oricare dintre aceste site-uri web, rețineți că acestea au propriile politici de confidențialitate. Universitatea București nu are nicio responsabilitate sau răspundere pentru aceste politici sau modul în care aceste site-uri web își gestionează datele. Verificați aceste politici înainte de a trimite orice informații personale acestor site-uri.
Informațiile colectate şi durata de stocare
În cazul în care utilizați site-ul nostru, vom colecta și procesa următoarele date personale despre dumneavoastră:
  • Informații pe care ni le oferiți atunci când completați un formular web sau solicitați trimiterea newsletter-ului. Informațiile pe care ni le furnizați pot include numele, adresa de e-mail, numărul de telefon, etc.
  • Informatiile pe care ni le oferiti in formularul de solicitare de informatii publice (ex. nume, prenume, e-mail) sunt colectate conform Legii nr. 544/2001
  • Informații pe care le colectăm despre dumneavoastră, prin intermediul fişierelor cookie pe care le folosim, în momentul în care accesați site-ul nostru. Pentru detalii suplimentare, consultați informarea privind cookie-urile.
Stocarea datelor de natură personală se realizează pe servere situate în România, atâta timp cât avem consimțămȃntul dumneavoastră.
Cum utilizăm datele personale pe care le furnizați sau le colectăm
Folosim datele personale despre dumneavoastră în următoarele moduri:
  • datele personale furnizate de dumneavoastră prin formularele noastre web vor fi folosite în scopul procesării cererilor dumneavoastră. Prin trimiterea solicitării sunteți de acord cu prelucrarea datelor dumneavoastră de către Universitatea din București.
  • în cazul în care sunteți de acord cu primirea de informații prin newsletter, vă vom trimite noutǎți despre următoarele subiecte:
  • informații despre evenimentele şi activităţile organizate în cadrul Universităţii din Bucureşti
  • informațiile tehnice pe care le colectăm prin utilizarea cookie-urilor vor fi utilizate în scopurile stabilite în “Informarea privind cookie-urile”.
Transferuri internaționale
În vederea oferirii serviciului de newsletter, datele dumneavoastră de identificare și contact sunt transmise către MailerLite, cu sediul în Lituania. Detalii privind măsurile de protectie a datelor adoptate de către MailerLite se găsesc la adresa https://www.mailerlite.com/terms-of-service  şi pe site-ul https://www.privacyshield.gov/welcome Site-ul nostru web utilizează Google Analytics, un serviciu pentru analiza web, precum şi Google Adwords, furnizate de Google. Google Analytics utilizează fișiere de tip cookie pentru a ajuta un anumit site web să analizeze modul în care utilizați respectivul site web. Informațiile generate de fișierele de tip cookie cu privire la utilizarea de către dumneavoastră a site-ului web vor fi transmise și stocate de Google pe servere care pot fi localizate în UE, SEE şi/sau Statele Unite. Google va utiliza aceste informații în scopul evaluării utilizării de către dumneavoastră a site-ului web, elaborând rapoarte cu privire la activitatea site-ului web și furnizând alte servicii referitoare la activitatea site-ului web și la utilizarea internetului. De asemenea, Google poate transfera aceste informații către terți în cazul în care are această obligaţie conform legii sau în cazul în care acești terți prelucrează informațiile în numele Google. Google nu va asocia adresa dumneavoastră IP cu alte date deținute de Google. Informații detaliate cu privire la Google și protecția datelor cu caracter personal (inclusiv modul în care puteți controla informațiile trimise către Google) pot fi găsite la: https://policies.google.com/privacy/partners. Din site-ul nostru web puteţi să distribuiţi un articol utilizând un buton de distribuire în reţelele de socializare (de exemplu: Facebook, Twitter, Youtube). Informații detaliate cu privire la protecția datelor cu caracter personal oferită de aceste organizatii pot fi gasite la adresele: https://www.facebook.com/policy.php https://twitter.com/en/privacy https://www.youtube.com/yt/about/policies/#community-guidelines
Accesați datele dumneavoastră personale
Aveți dreptul să cereți o copie a informațiilor deținute de noi  prin formularea unei solicitări de acces. Pentru a solicita o copie a datelor deținute despre dumneavoastră sau pentru a vă actualiza informațiile, contactați Universitatea din București la adresa de e-mail dpo@unibuc.ro. Datele de natură personală deținute de către Universitatea din București sunt supuse condițiilor din Regulamentul UE 679/2016 care oferă persoanelor vizate dreptul de acces la toate tipurile de informații înregistrate, deținute de operatorul de date, sub rezerva anumitor limitări.
Drepturile persoanei vizate
Conform Regulamentului 679/2016 - GDPR, aveţi dreptul de a solicita Universitaţii din București, în calitate de operator de date de natură personală, rectificarea, ştergerea sau restricţionarea prelucrării datelor personale referitoare la dumneavoastră. De asemenea, aveţi dreptului de a vă retrage consimţământul în orice moment, fără a afecta legalitatea prelucrării efectuate pe baza acestuia, înainte de retragere. Dacă nu mai doriți să primiți newsletter-ul, vă puteţi dezabona prin trimiterea unui e-mail la adresa contact@pr.unibuc.ro sau prin folosirea linkului de dezabonare din cadrul newsletter-ului.
Dreptul de a depune o plângere în faţa Autorităţii de supraveghere
Conform Regulamentului 679 /2016 - GDPR, aveți dreptul de a depune o plângere la Autoritatea Naţională de Supraveghere a Prelucrării Datelor cu Caracter Personal. Mai multe detalii se pot obține accesȃnd adresa http://www.dataprotection.ro/.
  • _ga
  • _gid
  • _gat

Decline all Services
Accept all Services