Κορονοϊός: Ο ιδιαίτερος, πανίσχυρος ιός που εμφανίστηκε στην Ουχάν της Κίνας και έκτοτε έχει φέρει τα πάνω κάτω στη ζωή μας. Πολλά έχουν γραφτεί και άλλα τόσα έχουν ειπωθεί για το πως λειτουργεί και την επίδραση που έχει στον ανθρώπινο οργανισμό.
Πως συμπεριφέρονται οι ιοί
Απαντήσεις για τη συμπεριφορά του και συγκεκριμένα για τον τρόπο που αυτός εισβάλλει στα ανθρώπινα κύτταρα δίνει έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature. Ο κορονοϊός, όπως όλοι οι ιοί, προκειμένου να επιβιώσει πρέπει να εισβάλλει στον οργανισμό ενός ξενιστή, ανθρώπου ή ζώου, διαφορετικά πεθαίνει. Από την ώρα που θα καταφέρει να μπει στο σώμα μας, αρχίζει να πολλαπλασιάζεται και συνεπώς να δημιουργεί προβλήματα.
Η ιδιαιτερότητα του κορονοίού είναι η πρωτοφανής δύναμη με την οποία “αγκιστρώνεται” στα ανθρώπινα κύτταρα και στη συνέχεια εκτελεί μια διεργασία ώστε να προετοιμάσει τα νέα σωματίδια του ιού για τη μόλυνση ακόμη περισσότερων ανθρώπινων κυττάρων. Αυτά τα χαρακτηριστικά τον κάνουν να εξαπλώνεται τόσο γρήγορα αλλά καθιστούν παράλληλα εξαιρετικά δύσκολο τον έλεγχό του.
Οι καθηγητές της Θεραπευτικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Ευστάθιος Καστρίτης, Θεοδώρα Ψαλτοπούλου και Θάνος Δημόπουλος (πρύτανης ΕΚΠΑ) παρουσιάζουν τα κύρια σημεία της δημοσίευσης.
Τα χαρακτηριστικά του SARS-CoV-2
O SARS-CoV-2 διαθέτει ένα κάλυμμα από σάκχαρα, όπως δείχνουν οι προσομοιώσεις του στον υπολογιστή, και συγκεκριμένα στις πρωτεΐνες-ακίδες, οι οποίες ξεχωρίζουν στην επιφάνειά του. Αυτά τα μόρια του σακχάρου είναι γνωστά ως γλυκάνες.
Πολλοί ιοί έχουν γλυκάνες που καλύπτουν τις εξωτερικές πρωτεΐνες τους και τις καμουφλάρουν αποκρύπτοντάς τις από το ανοσοποιητικό σύστημα. Ερευνητές, όμως, δημιούργησαν μία λεπτομερή απεικόνιση αυτού του καλύμματος βασισμένη σε δομικά και γενετικά δεδομένα, που τελικά ανασυντέθηκε άτομο προς άτομο από έναν υπερυπολογιστή, δίνοντας μία εξαιρετικά λεπτομερή απεικόνιση. Μέσα από αυτό το κάλυμμα ξεχωρίζει ένας μη επικαλυμμένος βρόχος, ο οποίος είναι ένα τμήμα της πρωτεΐνης-ακίδας που αποτελεί τον τομέα δέσμευσης του υποδοχέα (RBD), ένα από τα τρία τμήματα της ακίδας που συνδέονται με τους υποδοχείς ACE2 στα ανθρώπινα κύτταρα.
Κάθε σωματίδιο ιού έχει μία εξωτερική επιφάνεια με 24-40 τυχαία διατεταγμένες πρωτεΐνες-ακίδες που είναι το κλειδί για τη σύνδεση με τα ανθρώπινα κύτταρα. Για άλλους τύπους ιών, όπως της γρίπης, οι εξωτερικές πρωτεΐνες σύνδεσης/σύντηξης είναι σχετικά άκαμπτες. Ωστόσο, οι ακίδες του SARS-CoV-2 είναι εξαιρετικά ευέλικτες και αρθρώνονται σε τρία διαφορετικά σημεία, κάτι που τους επιτρέπει να περιστρέφονται και να ταλαντεύονται, με αποτέλεσμα να διευκολύνεται η σάρωση της επιφάνειας του κυττάρου και η ταυτόχρονη σύνδεση πολλών αιχμών σε ένα ανθρώπινο κύτταρο. Αξιζει να σημειωθεί ότι δεν έχουν παρατηρηθεί παρόμοια δεδομένα για άλλους κορονοϊούς, αλλά επειδή οι αλληλουχίες πρωτεϊνών-ακίδων φαίνεται ότι διατηρούνται στην εξέλιξη των κορονοϊών, μάλλον πρόκειται για κοινό χαρακτηριστικό των ιών αυτής της “οικογένειας”.
Τι συμβαίνει με τις μεταλλάξεις
Από την έναρξη της πανδημίας οι επιστήμονες έχουν κατανοήσει τις λεπτομέρειες του τρόπου με τον οποίο ο κορονοϊός μολύνει τα κύτταρα και με βάση τα ευρήματά τους στοχεύουν στην εύρεση αποτελεσματικών τρόποω για να βάλουν φρένο στην εξάπλωση του., αλλά και να βρουν το γιατί η μετάλλαξη Δέλτα είναι πολύ πιο μεταδοτική, αλλά και γενικά οι μεταλλάξεις του ιού.
Οι μεταλλάξεις προκαλούν ιδιαίτερη ανησυχία και τείνουν να εμφανίζουν μεταλλάξεις στην υπομονάδα S1 της πρωτεΐνης-ακίδας, η οποία φιλοξενεί την περιοχή RBD και είναι υπεύθυνη για τη σύνδεση στον υποδοχέα ACE2.
Η μετάλλαξη Άλφα, για παράδειγμα, περιλαμβάνει δέκα αλλαγές στην αλληλουχία της πρωτεϊνης-ακίδας, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα η RBD να είναι πιο πιθανό να παραμείνει σε θέση που βοηθά τον ιό, διευκολύνοντας την είσοδό του στα κύτταρα.
Η μετάλλαξη Δέλτα, η οποία τώρα εξαπλώνεται ταχύτατα, φιλοξενεί πολλαπλές μεταλλάξεις στην υπομονάδα S1, συμπεριλαμβανομένων τριών στην περιοχή της RBD που φαίνεται να ενισχύουν την ικανότητα της RBD να συνδέεται με τον υποδοχέα ACE2 και να παρακάμπτει το ανοσοποιητικό σύστημα.
Η παραλλαγή Δέλτα χαρακτηρίζεται από ταχύτερη αύξηση των επιπέδων του ιού και σε υψηλότερα επίπεδα στην αναπνευστική οδό από ότι οι προηγούμενες παραλλαγές του, όμως δεν έχει γίνει ακόμη πλήρως κατανοητό το πώς οι μεταλλάξεις της παραλλαγής έχουν κάνει το ιό τόσο μεταδοτικό.
Μόλις οι ακίδες του ιού συνδέονται με τον υποδοχέα ACE2, άλλες πρωτεΐνες στην επιφάνεια του κυττάρου-ξενιστή ξεκινούν μία διαδικασία που οδηγεί στη σύντηξη του περιβλήματος του ιού και της κυτταρικής μεμβράνης.
Ο ιός που προκαλεί τον SARS, ο SARS-CoV, χρησιμοποιεί ένα από τα δύο ένζυμα-πρωτεάσες (είναι ένζυμα που “κόβουν” άλλες πρωτεΐνες σε συγκεκριμένες θέσεις) του κυττάρου-ξενιστή για να εισβάλλει: Την TMPRSS2 ή την καθεψίνη L. Η TMPRSS2 είναι η ταχύτερη διαδρομή, αλλά ο SARS-CoV εισέρχεται συχνά μέσω ενός ενδοσώματος -μίας φυσαλίδας που περιβάλλεται από λιπίδια- η οποία βασίζεται στην καθεψίνη L. Ωστόσο, όταν οι ιοί εισέρχονται στα κύτταρα με αυτόν τον τρόπο, οι αντιιϊκές πρωτεΐνες μπορούν να τους παγιδέψουν.
Η διαφορά του SARS-CoV-2 και του SARS-CoV
Η διαφορά του SARS-CoV-2 από τον SARS-CoV έγκειται στο ότι χρησιμοποιεί αποτελεσματικότερα το ένζυμο TMPRSS2, το οποίο βρίσκεται σε υψηλές συγκεντρώσεις στην επιφάνεια των κυττάρων του αναπνευστικού επιθηλίου.
Το TMPRSS2 κόβει μία θέση στην υπομονάδα S2 και έτσι εκθέτει μία σειρά υδρόφοβων αμινοξέων που διεισδύουν γρήγορα στην πλησιέστερη μεμβράνη, αυτή του κυττάρου ξενιστή. Η προτεταμένη ακίδα, στη συνέχεια, διπλώνεται πάνω της οδηγώντας στη σύμπυξη του περιβλήματος του ιού και της κυτταρικής μεμβράνης.
Ο κορονοϊός ακολούθως εκτοξεύει το γονιδίωμά του, δηλαδή το γενετικό του υλικό απευθείας στο κύτταρο του ξενιστή και έτσι μολύνει τα κύτταρα πολύ πιο γρήγορα από τον SARS-CoV και αποφεύγει να παγιδευτεί σε ενδοσώματα.
Η τόσο γρήγορη είσοδος του ιού στο σώμα χρησιμοποιώντας το ένζυμο TMPRSS2 είναι ο λόγος που η χλωροκίνη δεν λειτούργησε σε κλινικές δοκιμές ως θεραπεία για την νόσο, παρά τις πρώτες εργαστηριακές μελέτες που έμοιαζαν πολύ θετικότερες.
Όταν ο κορονοϊός μεταδίδεται και αναπαράγεται στον ανθρώπινο αναπνευστικό επιθήλιο , δεν χρησιμοποιεί ενδοσώματα, οπότε η χλωροκίνη, η οποία είναι ένα φάρμακο που αναστέλλει τα ενδοσώματα, δεν είναι αποτελεσματική.
