11 Μαρτίου του 2020. Μία ημερομηνία που λογικά θα θυμούνται οι περισσότεροι από εμάς για αρκετό καιρό. Είναι η μέρα που ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (WHO) ανακήρυξε ως πανδημία τη νόσο Σοβαρού Οξέος Αναπνευστικού Συνδρόμου 2, η οποία στις 31 Δεκεμβρίου του 2019 είχε αποδοθεί στην εμφάνιση ενός νέου στελέχους του ιού SARSr-CoV, ο οποίος προσβάλλει ανθρώπους, νυχτερίδες και άλλες ομάδες θηλαστικών και προκαλεί λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος.

Η ιστορία λίγο – πολύ γνωστή, μονοπωλεί καθ’ όλη τη διάρκεια της εξέλιξης των τρεχόντων γεγονότων τα μέσα ενημέρωσης. Η πρώτη αναφορά στον νέο κορονοϊό είχε ήδη γίνει από τις 29 Δεκεμβρίου του προηγούμενου χρόνου, όταν οι υπηρεσίες υγείας της επαρχίας Hubei της Κίνας ενημερώθηκαν ότι τέσσερις υπάλληλοι της αγοράς θαλασσινών Huanan είχαν διαγνωστεί με πνευμονία, η οποία είχε προκληθεί από άγνωστα αίτια και νοσηλεύονταν σε τοπικό νοσοκομείο. Στις 31 Δεκεμβρίου η Εθνική Επιτροπή Υγείας της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας και το Κινέζικο Κέντρο Επιδημικού Ελέγχου και Πρόληψης εισήχθησαν στην έρευνα για τον εντοπισμό του μολυσματικού παράγοντα και την ίδια ημέρα η κυβέρνηση της Wuhan δημοσιοποίησε τις πληροφορίες, που είχε στα χέρια της για το ξέσπασμα της νόσου και τον νέο κορονοϊό, που την προκαλεί.

Ο ιός, ο οποίος απομονώθηκε από το επιθήλιο του αναπνευστικού συστήματος των ασθενών, αναγνωρίστηκε ως ένα νέο εξελικτικό παρακλάδι της οικογένειας των κορονοϊών και στις 11 Φεβρουαρίου του 2020 το νέο στέλεχος έλαβε επισήμως το σημερινό του όνομα: SARS-CoV-2, αντικαθιστώντας το αρχικό του όνομα 2019-nCoV, ενώ η ασθένεια, που προκαλεί, ονομάστηκε νόσος του κορονοϊού του 2019 (COVID-19: coronavirus disease 2019). Ο νέος κορονοϊός είναι ο έβδομος, ο οποίος γνωρίζουμε ότι προσβάλλει ανθρώπους και όπως οι ιοί SARS-CoV και MERS-CoV μπορεί να προκαλέσει δυνητικά σοβαρά συμπτώματα στον ασθενή έως και να επιφέρει τον θάνατο. Τη στιγμή που γράφεται το παρόν άρθρο έχουν καταγραφεί από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, περισσότερα από 2.000.000 επιβεβαιωμένα κρούσματα σε 213 περιοχές του κόσμου και περισσότεροι από 130.000 επιβεβαιωμένοι θάνατοι, οι οποίοι έχουν αποδοθεί στον νέο κορονοϊό.

 

 

Χρονοδιάγραμμα των πρώτων σταδίων της επιδημικής εξέλιξης του COVID-19. (Figure 1. (b) Systematic Comparison of Two Animal- to-Human Transmitted Human Coronaviruses: SARS-CoV-2 and SARS CoV, Jiabao Xu et al., 2020)

 

Τι ακριβώς είναι όμως οι κορονοϊοί και γιατί μας ταλαιπωρούν τόσο;

Οι κορονοϊοί αποτελούν μία ομάδα ζωικών ιών, που μολύνουν τον άνθρωπο και άλλα σπονδυλωτά ζώα. Οι μολύνσεις από κορονοϊούς μπορούν να προκαλέσουν λειτουργικές διαταραχές στο αναπνευστικό, το γαστρεντερικό και το κεντρικό νευρικό σύστημα, καθώς και το συκώτι των οργανισμών, που έχουν μολύνει. Στους ανθρώπους οι κορονοϊοί προσβάλλουν το αναπνευστικό σύστημα, προκαλώντας από ήπια συμπτώματα, όπως βήχα, ρινική συμφόρηση, καταρροή και πονόλαιμο, μέχρι βρογχίτιδα ή πνευμονία, ακόμα και τον θάνατο του ασθενούς. Στα υπόλοιπα θηλαστικά και πτηνά ζώα μολύνουν κυρίως το ανώτερο αναπνευστικό σύστημα και όργανα του γαστρεντερικού σωλήνα, ενώ ευθύνονται για ασθένειες οικόσιτων ζώων, οι οποίες μπορούν να αποδειχθούν εξαιρετικά ζημιογόνες για την βιομηχανία της κτηνοτροφίας.  Ταξινομικά αποτελούν την ιική υποοικογένεια Orthocoronavirinae της τάξης Nidovirales και είναι στο σύνολό τους επενδυμένοι ιοί μονόκλωνου RNA θετικής πολικότητας με καψίδιο ελικοειδούς συμμετρίας.

 

Το όνομά τους το οφείλουν στη χαρακτηριστική μορφή των ιοσωμάτων τους, τη μορφή δηλαδή που έχει ο ιός κατά την εξωκυτταρική του φάση. Οι προεξοχές, που αποτελούνται από γλυκοπρωτεΐνες, τις οποίες διαθέτουν οι κορονοϊοί εξωτερικά της επένδυσής τους, που περικλείει το νουκλεοκαψίδιό τους, φαίνονται στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, να σχηματίζουν μία στεφάνη. Με τις πρωτεΐνες αυτές το ιόσωμα μπορεί να μολύνει το κύτταρο ξενιστή, προσκολλώμενο στους επιφανειακούς υποδοχείς του, εισάγοντας στη συνέχεια το ριβονουκλεϊκό οξύ του (RNA) μέσα στο κυτταρόπλασμα, για να αρχίσει τελικά η διαδικασία του ιικού πολλαπλασιασμού.

 

 

Σχηματική απεικόνιση ενός ιοσώματος κορονοϊού, όπου φαίνεται η χαρακτηριστική μορφή στεφάνης, που προσδίδουν στον ιό οι πρωτεΐνες προσκόλλησης της εξωτερικής του επένδυσης. (The Molecular Biology of Coronaviruses, Paul S. Masters, Advances in Virus Research Vol. 66)

 

Μια σειρά από λειτουργικές πρωτεΐνες συγκροτούνται στο πρωτεϊνικό σύμπλοκο αντιγραφάσης – μεταγραφάσης, το οποίο εμπλέκεται ενεργά στην αντιγραφή του ιικού γονιδιώματος, ενώ δομικές πρωτεΐνες, που έχουν συντεθεί στα ριβοσώματα του κυττάρου κατευθύνουν τις πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις, που είναι απαραίτητες για τη σύνθεση των νέων ιικών σωματιδίων. Τέλος τα νέα ιοσώματα απελευθερώνονται στον εξωκυτταρικό χώρο με την έκκρισή τους, μέσω της διαδικασίας της εξωκυττάρωσης, έτοιμα να προσβάλλουν νέα κύτταρα.

SARS-CoV-2

Το νέο στέλεχος του ιικού είδους SARSr-CoV ανήκει στο γένος Betacoronavirus, ένα από τα τέσσερα γένη της υποοικογένειας Orthocoronavirinae. Τα ιοσώματά του έχουν μέγεθος, που κυμαίνεται από 50 – 200 nm και περιβάλλονται, όπως όλοι οι κορονοϊοί από διπλοστιβάδα λιπιδίων πάνω στην οποία βρίσκονται αγκιστρωμένες οι δομικές πρωτεΐνες του ιού. Όπως τα στελέχη του SARS-CoV, έτσι και τα στελέχη του νέου κορονοϊού εισέρχονται στα κύτταρα ξενιστές, αλληλεπιδρώντας με το ένζυμο μετατροπής της Αγγειοτενσίνης 2 (ACE 2), το οποίο ελαττώνει την αρτηριακή πίεση, καταλύοντας την πεπτιδική ορμόνη αυτή σε αγγειοτενσίνη (1 – 7). Η σύνδεση της πρωτεΐνης προσκόλλησης των ιοσωμάτων με το ένζυμο ACE 2 στα πνευμονικά κύτταρα και η επακόλουθη απορρύθμιση της δράσης του ενζύμου συντελούν στον σοβαρό τραυματισμό των κυψελίδων των πνευμόνων. Η διαταραχή στη λειτουργία του ACE 2 έχει ως αποτέλεσμα την  υπέρμετρη παραγωγή της αγγειοτενσίνης 2, η οποία έχει αγγειοσυσταλτική δράση, από το αντίστοιχο ένζυμο μετατροπής της, αυξάνοντας την αγγειακή διαπερατότητα ως επακόλουθο της αύξησης της αγγειακής πίεσης, γεγονός που δικαιολογεί την αυξημένη παθολογική συνέπεια στο αναπνευστικό σύστημα.

 

 

 

3D εκτύπωση της πρωτεΐνης προσκόλλησης του ιού SARS-CoV-2, η οποία επιτρέπει στο ιόσωμα να προσδεθεί στο Ένζυμο Μετατροπής της Αγγειοτενσίνης 2 (ACE 2: Angiotensin-Converting Enzyme 2), που βρίσκεται στην κυτταρική μεμβράνη των κυττάρων των πνευμόνων, των αρτηριών, της καρδιάς, των νεφρών και των εντέρων (National Institute of Allergy and Infectious Diseases).

 

Από δομικής άποψης έχει αποδειχτεί πειραματικά ότι η πρωτεΐνη προσκόλλησης του SARS-CoV-2 διαθέτει εξαιρετική ικανότητα σύνδεσης με το ένζυμο ACE 2 σε ανθρώπους, νυφίτσες, γάτες και άλλα είδη, που παρουσιάζουν ομολογία στον συγκεκριμένο κυτταρικό υποδοχέα. Το τμήμα σύνδεσης της πρωτεΐνης προσκόλλησης με το ένζυμο είναι και αυτό που παρουσιάζει τις περισσότερες μεταβολές όσον αφορά το γονιδίωμα του νέου στελέχους κορονοϊού. Οι μέχρι σήμερα υπολογιστικές μοντελοποιήσεις του πρωτεϊνικού τμήματος σύνδεσης δεν είχαν κατορθώσει να προβλέψουν την τόσο αποδοτική σύνδεση με τον συγκεκριμένο κυτταρικό υποδοχέα, ενώ η αντίστοιχη γονιδιακή αλληλουχία διαφέρει από αυτήν του προηγούμενου στελέχους του SARS-CoV, η οποία έως τώρα είχε αποδειχθεί αποτελεσματική στην προσκόλληση. Συνεπώς η υψηλή ικανότητα σύνδεσης σε συνδυασμό με τις παραπάνω εργαστηριακές παρατηρήσεις οδήγησε τους ερευνητές στο συμπέρασμα ότι πρόκειται για το αποτέλεσμα φυσικής εξέλιξης του ειδικού αυτού χαρακτηριστικού σε σχέση με το ένζυμο - υποδοχέα των ανθρώπινων κυττάρων ή σε κυτταρικά ένζυμα, που το προσομοιάζουν.

Πιθανά σενάρια για την προέλευση του νέου ιού

Τα σενάρια που έχουν προταθεί για την προέλευση του SARS-CoV-2 αφορούν τη φυσική του εξέλιξη πριν ή μετά την είσοδο του προγονικού στελέχους του στο ανθρώπινο σύστημα. Δεδομένης της γονιδιακής ομοιότητας του νέου κορονοϊού με τους κορονοϊούς, που προσβάλλουν τις νυχτερίδες, φαίνεται αρκετά πιθανή η ύπαρξη μίας επαρκούς δεξαμενής ξενιστών για τον άμεσο γονιδιακό πρόγονο του ιού στην αγορά Huanan πριν το κλείσιμό της. Η αλληλουχία γενετικού υλικού, που απομονώθηκε από ιούς του είδους Rhinolophus affinis είναι όμοια σε ποσοστό ~96% με του νέου κορονοϊού, αλλά η πρωτεΐνη προσκόλλησης των ιοσωμάτων αυτών παρουσιάζει διαφορές στο τμήμα σύνδεσης με τον υποδοχέα, γεγονός που υποδηλώνει αναποτελεσματική προσκόλληση στο ανθρώπινο ένζυμο ACE 2.

                Παγκολίνοι του είδους Manis javanica, προερχόμενοι από τη Μαλαϊκή χερσόνησο της νοτιοανατολικής Ασίας, οι οποίοι εισάγονται παράνομα στην επαρχία Guangdong της Κίνας, φέρουν επίσης κορονοϊούς παραπλήσιους στον SARS-CoV-2. Παρ’ όλο που η γονιδιακή αλληλουχία RaTG13, που έχει απομονωθεί από τις νυχτερίδες της κεντρικής και νότιας Κίνας φαίνεται μέχρι στιγμής, να είναι ο κοντινότερος συνδετικός, εξελικτικός κρίκος, ορισμένοι κορονοϊοί, που έχουν εντοπιστεί στους παγκολίνους, παρουσιάζουν εξαιρετική ομοιότητα με τον νέο κορονοϊό όσον αφορά τα αμινοξέα της πρωτεΐνης προσκόλλησης.

                Είναι επίσης πιθανή η εξέλιξη των απαιτούμενων γονιδιακών χαρακτηριστικών του ιού κατά τη μεταφορά του προγονικού του στελέχους ως μικροβιακό φορτίο και τη μεταπήδησή του από άνθρωπο σε άνθρωπο, επιτρέποντας στο επιδημικό φαινόμενο, να ξεσπάσει με την εμφάνισή τους. Οι παρούσες εκτιμήσεις εξέλιξης του πιο πρόσφατου προγόνου του SARS-CoV-2 υποδεικνύουν την εμφάνισή του ιού στα τέλη του Νοεμβρίου του προηγούμενου έτους, συμπίπτοντας με την καταγραφή των πρώτων κρουσμάτων λίγο αργότερα στην αγορά της Wuhan.

COVID-19

                Οι φορείς του ιού μπορούν να παραμείνουν ασυμπτωματικοί ή να παρουσιάσουν συμπτώματα παρόμοια με της γρίπης, περιλαμβανομένης της εμφάνισης πυρετού, βήχα, αίσθησης κόπωσης και της δυσκολίας στην αναπνοή. Ως λιγότερο κοινά συμπτώματα της οξείας αναπνευστικής νόσου 2019-nCoV αναφέρονται ο πόνος στους μύες και τις αρθρώσεις, η ναυτία και η τάση για έμετο, η διάρροια, ο πονόλαιμος και άλλα, ενώ σε σοβαρές περιπτώσεις μπορεί να παρουσιαστούν έλλειψη λευκών αιμοσφαιρίων στο αίμα, απόχρεμψη αίματος, επίμονοι πόνοι στο στήθος ακόμη και νεφρική ανεπάρκεια. Η ασθένεια μπορεί να οδηγήσει επίσης σε ιογενή πνευμονία και σε σοβαρές δυσλειτουργίες διαφόρων οργάνων του παθόντος.

                Ο χρόνος επώασης του ιού αναφέρεται πως κατά μέσο όρο κυμαίνεται από 3 – 7 ημέρες, ενώ τα συμπτώματα μπορούν να εμφανιστούν μέχρι και 14 ημέρες μετά την αρχική μόλυνση του ατόμου από τον ιό. Κατά την περίοδο επώασής του ο ιός είναι μεταδοτικός με τον ρυθμό μεταδοτικότητας της ασθένειας (R0) να έχει μέση τιμή 3,77, ένας ασθενής δηλαδή μολύνει κατά μέσο όρο σχεδόν τέσσερις ανθρώπους σύμφωνα με μία συγκριτική μελέτη ανάμεσα στον SARS-CoV-2 και τον ιό SARS-CoV από τους Jiabao et al., η οποία δημοσιεύτηκε στις 22 Φεβρουαρίου. Τα στατιστικά βεβαίως μεταβάλλονται, καθώς εξελίσσεται το πανδημικό φαινόμενο.

 

 

 Συγκριτικός πίνακας χαρακτηριστικών των ασθενειών SARS και COVID-19, όπως καταγράφηκαν από τους Jiabao Xu et al. στην εργασία τους, που παραδόθηκε στις 4 Φεβρουαρίου στο MDPI (Table 1. Systematic Comparison of Two Animal- to-Human Transmitted Human Coronaviruses: SARS-CoV-2 and SARS CoV, Jiabao Xu et al., 2020). Το Πανεπιστήμιο John Hopkins αναφέρει στις 15 Απριλίου θνησιμότητα του COVID- 19 σε ποσοστό 6,5%.

 

 

Αν και ορισμένοι παράγοντες, που αφορούν τη μετάδοση του ιού, αναμένουν ακόμη προσδιορισμό, οι κύριες μέθοδοι εξάπλωσης, που επισημαίνονται, είναι η στενή επαφή με φορέα του ιού, η μετάδοσή του μέσω σταγονιδίων, που παράγονται κατά τον βήχα, το φτάρνισμα ή την ομιλία, ενώ ως στενή επαφή με κάποιον φορέα θεωρείται η διατήρηση απόστασης από 1 – 3 μέτρα. Αν και ο ιός γενικά δε μεταδίδεται μέσω της μεταφοράς και της παραμονής του στην ατμόσφαιρα, συλλέκτες αέρα, τοποθετημένοι σε νοσοκομεία και δημόσιους χώρους της Wuhan επέτρεψαν σε ερευνητές, να εντοπίσουν μικρές συγκεντρώσεις του ιού, ο οποίος μένοντας προσκολλημένος σε αιωρούμενα σωματίδια, στη συνέχεια μπορεί να μεταφερθεί στα χέρια, το στόμα ή τα μάτια, καθιστώντας μη απαραίτητη την απευθείας μόλυνση των πνευμόνων μέσω της αναπνοής.

Δεδομένης της υψηλής ομολογίας ανάμεσα στα νουκλεοτίδια του γενετικού υλικού του νέου κορονοϊού και του ιού SARS-CoV, οι μέθοδοι αντιμετώπισης της νέας ασθένειας ενδέχεται να είναι παρόμοιες με αυτές της νόσου του σοβαρού οξέος αναπνευστικού συνδρόμου. Η ασθένεια SARS αντιμετωπίστηκε το 2003 με απομόνωση των ασθενών, ορμονικές θεραπείες, αντιικά σκευάσματα και καταπολέμηση των συμπτωμάτων, που προκαλούσε, ενώ χορηγήθηκαν στους ασθενείς συνθετικά γλυκοκορτικοειδή και ιντερφερόνη ως φαρμακευτική αγωγή. Η έρευνα για πιθανές θεραπείες για τον COVID-19 ξεκίνησαν τον Ιανουάριο του 2020 και αρκετά αντιικά φάρμακα βρίσκονται αυτή τη στιγμή στο στάδιο των κλινικών δοκιμών. Ενδέχεται όμως οι πρώτες πλήρως ελεγμένες φαρμακευτικές θεραπείες να μην είναι έτοιμες για χορήγηση σε ασθενείς πριν το 2021.

Παραπληροφόρηση

                Ένα εξίσου σημαντικό και επικίνδυνο φαινόμενο το οποίο έχει προκύψει και εξαπλώνεται ταυτόχρονα με την ασθένεια του νέου κορονοϊού είναι αυτό της ακούσιας ή στοχευμένης παραπληροφόρησης. Το πανδημικό γεγονός το οποίο ακόμα ζούμε έχει φέρει στην κοινωνική επιφάνεια υποβόσκοντα δομικά κοινωνικά προβλήματα τόσο της ελληνικής, όσο και της παγκόσμιας κοινωνίας. Η κατάχρηση, παραποίηση και απόκρυψη ζωτικού μέρους της υπάρχουσας έγκυρης πληροφορίας είναι εξαιρετικά διαδεδομένη καθ’ όλη τη διάρκεια εξέλιξης του φαινομένου από ανθρώπους, που έχουνε ως στόχο την προώθηση ιδεολογικών, πολιτικών και θρησκευτικών πεποιθήσεων, ενώ παρουσιάζεται συχνά αδυναμία στο φιλτράρισμα των αναληθών ειδήσεων, καθώς και η έλλειψη προστασίας του κοινού από τέτοιου είδους φαινόμενα. Σε γενικές γραμμές οι κοινωνίες έχουν αντιδράσει εξαιρετικά, όντας καλά συμμορφωμένες με τις επίσημες κρατικές και επιστημονικές οδηγίες. Η κακοφωνία που δημιουργείται όμως με βάση την μικροπολιτική ιδιοτέλεια, τον θρησκευτικό φανατισμό ή την ανεπάρκεια στη διαχείριση των δεδομένων είναι πάντοτε φορέας υψηλού κινδύνου κατάτμησης της κοινωνικής συνοχής και της συλλογικής επιτυχίας σε περιπτώσεις κρίσεων, όπως είναι η παρούσα. Ας μην ξεχνάμε ότι εξίσου σοβαρά προβλήματα, όπως η διαρκώς εξελισσόμενη πρόκληση της κλιματικής αλλαγής, γιγαντώνονται ακόμα μπροστά μας και αναμένουν την άμεση και ορθολογική μας δράση.

 

 

 

Ψηφιακό poster του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας το οποίο καταρρίπτει τους δημοφιλείς ισχυρισμούς ότι ο νέος κορονοϊός μεταδίδεται μέσω του ασύρματου δικτύου υψηλής απόδοσης 5G.

 

Οι ιοί μας είναι γνωστοί σα μολυσματικοί παράγοντες για λίγο παραπάνω από έναν αιώνα. Αποτελούν οργανικά σωματίδια τα οποία μετέχουν ενεργά στη διατήρηση των οικοσυστημικών ισορροπιών. Τις πρώτες δεκαετίες του 21ου αιώνα η ανθρωπότητα έχει έρθει συχνά αντιμέτωπη με τον κίνδυνο της γονιδιακής εξέλιξης αυτών των μικροσωματιδίων με την εμφάνιση των κορονοϊών SARS-CoV και MERS-CoV, αλλά και των εξάρσεων των ιών της γρίπης. Πρόσφατα τέθηκε η υπόθεση πώς οι εξάρσεις αυτές μπορούν να αποδοθούν σε οικολογικές και περιβαλλοντικές ανισορροπίες ανθρωπογενούς προελεύσεως. Μένει μόνο ο αντίστοιχος ερευνητικός κλάδος να ερευνήσει το εάν αυτό ισχύει και σε τι βαθμό, για να είμαστε σε θέση, να γνωρίζουμε με ακρίβεια το πώς θα πρέπει να προσαρμόσουμε τη συμπεριφορά μας για αποφυγή παρόμοιων μελλοντικών κινδύνων.

Το μόνο βέβαιο μέσα στα πρωτόγνωρα και τρομακτικά γεγονότα που βιώνουμε είναι ένα. Ο νέος κορονοϊός ήρθε, για να μας αλλάξει τη ζωή, αλλά και να μας δώσει σημαντικά μαθήματα. Ας τα λάβουμε με νηφαλιότητα και την ευχή να βγούμε καλύτεροι απ’ ό,τι μπήκαμε σε αυτήν την περιπέτεια. Το στοίχημα που πρέπει να κερδίσουμε τώρα, είναι παρά τις δυσκολίες, που θα φέρει η επόμενη μέρα, να μη δημιουργήσουμε στους εαυτούς μας περισσότερα προβλήματα απ’ ό,τι θα έχουμε καταφέρει, να λύσουμε.

 


Επιμέλεια κειμένου: Ελένη Σέρβου, Τμήμα Βιολογίας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών