Koronawirusy należą do rodziny Coronaviridae i są szeroko rozpowszechnione u ludzi i innych ssaków.

Można je podzielić na dwie grupy: o niskiej chorobotwórczości i o wysokiej patogenności. Pierwsza grupa powoduje infekcje górnych dróg oddechowych, prowadząc do łagodnych i umiarkowanych objawów podobnych do przeziębienia. Wysoce patogenne koronawirusy są przyczyną ciężkiego zapalenia płuc i stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego [1, 2]. Do transmisji wirusa zwierzęcego dochodziło już w poprzednich latach, a w 2002 r. nastąpiła adaptacja wirusa do komórek ludzkich i szczep stał się wirulentny. Wirus SARS-CoV był przyczyną zakażenia urzęsionych komórek górnych i dolnych dróg oddechowych [3]. W grudniu 2019 r. w populacji ludzi pojawił się nowy koronawirus 2019-nCoV, który stał się przyczyną pandemii. Pierwsze zachorowania opisali Huang i wsp., przedstawiając raport dotyczący 41 pacjentów hospitalizowanych w mieście Wuhan, w prowincji Hubei w Chinach, przyjętych w grudniu 2019. Wśród pacjentów odnotowano przypadki zapalenia płuc spowodowane przez nowego koronawirusa 2019 (2019-nCoV). Obraz kliniczny choroby bardzo przypominał SARS- CoV. Mediana wieku leczonych pacjentów wynosiła 49 lat. Wśrod chorych nie odnotowano dzieci i młodzieży. Część pacjentów wymagała opieki w oddziałach intensywnej terapii, a sześciu z nich zmarło. Mniej niż połowa leczonych osób miała choroby współistniejące (cukrzycę, nadciśnienie tętnicze i choroby sercowo-naczyniowe) [1]. Zhou i wsp. stwierdzili, że 2019-nCoV jest czynnikiem odpowiedzialnym za trwającą epidemię ostrego zespołu oddechowego. U zakażonych pacjentów zaobserwowano swoistą dla wirusa serokonwersję nukleotydową i serokonwersję białko-wirus, co było potwierdzeniem związku między chorobą a obecnością wirusa [4]. Światowa Organizacja Zdrowia (World Health Organization, WHO) opublikowała oficjalną nazwę choroby wywołanej przez nowego koronawirusa 2019-nCoV (SARS-CoV-2), ktorą jest COVID-19. WHO monitoruje również międzynarodowe ustalenia i doniesienia naukowe na temat tej choroby [5].

Badania laboratoryjne i metody diagnostyczne

Podczas hospitalizacji w Wuhan od pacjentów pobrano próbki z układu oddechowego oraz próbki krwi i kału. W morfologii krwi obserwowano leukopenię z limfopenią, trombocytopenię, podwyższony czas protrombinowy i poziom D-dimerów, podwyższony poziom aminotransferazy asparaginianowej i troponiny oraz wysokie wartości białka C-reaktywnego (ang. C-reactive protein, CRP). W tomografii komputerowej klatki piersiowej w trakcie postępującej niewydolności oddechowej obserwowano zmiany zapalne tkanki płucnej o charakterze mlecznej szyby, zlokalizowane głównie obwodowo. Dodatkowo odnotowano płatowe zagęszczenia (konsolidacje) jako potwierdzenie organizującego się zapalenia płuc. Wykazano nieprawidłowości w obrazach radiologicznych klatki piersiowej z wykazaniem nowych nacieków na płucach [1, 4]. Z próbek pobranych z dolnych dróg oddechowych wyizolowano nowego koronawirusa 2019-nCoV oraz opracowano test diagnostyczny dla tego wirusa. Ponadto diagnozowano uraz serca, gdy stężenia troponiny były powyżej górnej granicy odniesienia i odnotowano nieprawidłowości w elektrokardiografii i echokardiografii. Zalecono również badane próbek kału i moczu, aby ocenić inne drogi transmisji. Autorzy zwrócili też uwagę, że diagnoza została postawiona na podstawie analizy próbek z dolnych dróg oddechowych. Równolegle nie uzyskano wymazów z jamy nosowo-gardłowej w celu zbadania różnicy w częstości wykrywania tego wirusa między próbkami pochodzącymi z górnych i dolnych dróg oddechowych [1].

We wcześniejszych badaniach laboratoryjnych dotyczących infekcji koronawirusowych wykazywano limfopenię, trombocytopenię oraz podwyższony poziom dehydrogenazy mleczanowej (LDH).

Obecność wirusa potwierdzano w wydzielinach układu oddechowego, surowicy oraz w próbkach kału i moczu. W obrazie radiologicznym płuc obserwowano zmiany jedno– lub dwustronne, niejednolite nacieki i płyn w jamie opłucnej [3]. W przypadku pacjentów z SARS znaczącą cechą histologiczną w płucach było rozproszone uszkodzenie pęcherzykow płucnych (ang. Diffuse Alveolar Damage, DAD) [2]. Corman i wsp. przedstawili metodę diagnostyczną dla 2019-nCoV przy użyciu reakcji łańcuchowej polimerazy z odwrotną transkryptazą (ang. Real-Time Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction, RT-PCR). Metoda ta służy do wykrywania wirusów w próbkach wydzielin z dróg oddechowych. Podstawy opracowania metody opierały się na ścisłym powiązaniu genetycznym 2019-nCoV z koronawirusem SARS. W projekcie zastosowano technologię syntetycznych kwasów nukleinowych na podstawie informacji o genomie nowego wirusa, przy jednoczesnym braku oryginalnego materiału wirusowego. Naukowcy udokumentowali wykrywalność nowego koronawirusa i możliwość rutynowego stosowania metody RT-PCR [25]. We wcześniejszych badaniach wykazano możliwość identyfikacji sześciu patogennych koronawirusów (CoV) w próbkach oddechowych za pomocą RT-PCR [7]. Znamienny przyrost poziomu wirusa SARS można odnotować po 48 godzinach, natomiast wirusa MERS po 24 godzinach. Ze względu na wysoki potencjał pandemiczny wirusa SARS, wykonano w przeszłości mniej badań oceniających procesy namnażania wirusa w organizmie człowieka oraz jego wydalania. W próbkach krwi pobranych w pierwszym tygodniu od wystąpienia objawów genom wirusa był wykrywany w 79%, a w drugim tygodniu w 50%. Innym materiałem klinicznym dla celów diagnostycznych w podejrzeniu SARS były próbki kału (lub wymazy z odbytu), gdyż poziom wirusa w tym materiale biologicznym był na tyle wysoki, aby wynik badania był wiarygodny. W przypadku wirusa MERS w celu potwierdzenia obecności wirusa analizowano próbki pobrane z dolnych dróg oddechowych. Natomiast znacznie trudniejszym zadaniem było wykrycie wirusa w próbkach z górnych dróg oddechowych, w surowicy oraz w próbkach kału lub moczu. W nielicznych przypadkach obecność wirusa MERS stwierdzano także w wymazach z oka [9].

Podsumowanie

Ludzkie koronawirusy oraz wywołane zachorowania wykazują pewne podobieństwa, ale również można zaobserwować wiele różnic. Przedstawiono szereg różnic w strukturze genomu, mechanizmach wnikania do organizmu człowieka i chorobotwórczości, rodzaju występujących objawów i dróg szerzenia się zakażeń. Dla ludzi funkcjonujących w otoczeniu innych najważniejsze są informacje na temat stopnia utrwalenia transmisji zakażenia na drodze człowiek-człowiek. Rozwój wiedzy na temat biologii wirusów, metod rozpoznawania i zapobiegania zakażeniom oraz możliwości terapeutyczne ukierunkowane są na opracowywanie schematów postępowania w sytuacji dużej zachorowalności. Stałe monitorowanie sytuacji epidemiologicznej i przekazywanie aktualnych informacji jest bardzo ważne dla zapewnienia społeczeństwu bezpieczeństwa podczas trwania pandemii i po jej zakończeniu.

Żródło:

Anna Welz₁, Anna Breś-Targowska₂

1. Katedra Toksykologii i Bromatologii, Wydział Farmaceutyczny, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Polska

2. Biblioteka Medyczna, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Polska Farmacja Polska, ISSN 0014-8261 (print); ISSN 2544-8552 (on-line)

Piśmiennictwo:

1. Huang C, Wang Y, Li X, Ren L, Zhao J, Hu Y, Zhang L, Fan G, Xu J, Gu X, Cheng Z, Yu T, Xia J, Wei Y, Wu W, Xie X, Yin W, Li H, Lium M, Xiao Y, Gao H, Guo L, Xie J, Wang G, Jiang R, Gao Z, Jin Q, Wang J, Cao B. Clinical Features of Patients Infected With 2019 Novel Coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020; 395(10223): 497–506. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5. 
2. Channappanavar R, Perlman S. Pathogenic human coronavirus infections: causesand consequences of cytokine storm and immunopathology. Semin. Immunopathol. 2017; 39(5): 529–539. https://doi.org/10.1007/s00281-017-0629-x.
3. Pyrć K. Ludzkie koronawirusy. Post. Nauk Med. 2015; 28: 48–54.
4. Zhou P, Yang XL, Wang XG, Hu B, Zhang L, Zhang W, Si HR, Zhu Y, Li  B, Huang CL, H. Chen D, Chen J, Luo Y, Guo H, Jiang RD, Liu MQ, Chen Y, Shen XR, Wang X, Zheng XS, Zhao K, Chen QJ, Deng F, Liu LL, Yan B, Zhan FX, Wang YY, Xiao GF, Shi ZL. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020;
5. 79(7798): 270–273. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7. WHO. WHO Global research on coronavirus disease (COVID-19). (online 2020) Dostępność w Internecie https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/global-research-on-novel-coronavirus-2019-ncov. Dostęp: 2.06.2020.
6. Fan Y, Zhao K, Shi ZL, Zhou P. Bat Coronaviruses in China. Viruses. 2019; 11(3): 1–14; https://doi.org/10.3390/v11030210.
7. Corman VM, Lienau J, Witzenrath M, Coronaviren als Ursache respiratorischer Infektionen. Internist. 2019; 60(11): 1136–1145. https://doi.org/10.1007/s00108-019-00671-5.
8. Song W, Gui M, Wang X, Xiang Y. Cryo-EM structure of the SARS coronavirus spike glycoprotein in complex with its host cell receptor ACE2. Plos Pathog. 2018; 14(8): 1–19; https://doi.org/10.1371/journal. ppat.1007236.
9. Pancer KW. Pandemiczne koronawirusy człowieka – charakterystyka oraz porownanie wybranych właściwości HCoV-SARS i HCoV-MERS. Post. Mikrobiol. 2018; 57(1): 22–32.