ساختار و ژنتیک ویروس کرونا

 

مدتی است که همه ی افراد بدون محدودیت سنی و مرزی در رابطه با ویروس کرونا و اپیدمی شدن آن ، مطالب زیادی شنیده اند و یا حتی عده ای درگیر شده اند و ترسی فراگیر به کل دنیا غلبه کرده است. در این مقاله سعی داریم به معرفی این ویروس بپردازیم. ویروس کرونا از آن نوع  ویروس‌هایی است که سیستم تنفسی را در انسان هدف اصلی قرار میدهد ولی مواردی هم دیده شده که ارگان های دیگر بدن را درگیر کرده است، در واقع این ویروس‌ مانند دیگر ویروس‌های سرماخوردگی، ذات الریه و سندرم حاد تنفسی یا سارس میتواند سیستم گوارشی را نیز درگیر کند.

 

معرفی ویروس کرونا

ویروس کرونا یا در اصطلاح انگلیسی Corona virus از گروه ویروس‌هایی است که نقش مهمی در ایجاد  بیماری‌های تنفسی دارند. این گروه از ویروس ها ” کرونا ویریده ” نام دارد. بسیاری از انسان‌ها امکان  درگیری با ویروس کرونا  را حداقل یکبار در زندگی خود تجربه کرده اند که منجر به بیماری ذات الریه یا برونشیت شده است.

 

ساختار ویروس کرونا

در ابتدا باید به تعریف ویریون ها بپردازیم : ویریون ها ذره ویروس کامل است که معادل نوکلئوکپسید است ، ولی در ویریونهای پیچیده ، مجموعه ای از نوکلئوکپسید و پوشش محیطی آن است. ویریون ها نقش مهمی در انتقال اسید نوکلئیک ویروسی (Viral DNA/RNA) از سلولی به سلول دیگر دارند.

ویروس‌ کرونا ویریون هایی با قطر 120 نانومتر هستند که پوشش ویروسی دارند. گلیکوپروتئین‌ها و پروتئین‌های روی این ویروس، ساختاری تاج مانند برای این ذرات ایجاد کرده است و دلیل نامگذاری آن به کرونا ویروس  شده اند

ماده ژنتیکی ویروس در قسمتی بنام نوکلئوکپسید جای گرفته که از پروتئین های پوششی کپسید ساخته شده اند.

 

بررسی ژنتیک ویروس کرونا

ژنوم ویروس کرونا، RNA  است که بصورت مارپیچ و یا حلقوی در نوکلئوکپسید ویروس رویت میشود که یک رشته منفرد ازRNA  مثبت (ریبونوکلئیک اسید) است. RNA  این ویروس در ناحیه’5 ، کلاهک متیله شده دارد و در انتهای’3 خود سرشار از نوکلئوتید آدنین است.

این ویروس‌ بوسیله ژنوم خود آنزیم ریپلیکاز که نوعی پروتئین است را کدنویسی میکند که نتیجه آن تولید نسخه های جدید با شرایط سلول میزبان است. با ورود ویروس به سلول میزبان، ژنوم ویروس کپی و ویروس شروع به تکثیر میشود. گاهی در این روند اشتباهاتی رخ میدهد که منجر به تغییر RNA  میشود. این تغییرات در اصطلاح جهش نامیده میشوند. این جهش ها کاملا تصادفی و اتفاقی هستند  که باعث تغییر در ویروس کرونا میشوند و این روند طبیعی کپی و تکثیر ویروس است.

 

تاریخچه ویروس‌های کرونا

اینطور که دانشمندان بررسی کرده اند نزدیک‌ترین نیای مشترک همه ی ویروس های کرونا تا هشت هزار سال قبل از میلاد وجود داشته‌است، البته بعضی از مدل‌ها تا ۵۵ میلیون سال یا بیشتر را نیز در بر دارد و همین قدمت نشان دهنده ی همبستگی طولانی مدت با خفاش‌ها دارد.

برای اولین بار در سال 1937 ، این ویروس که یکی از عوامل برونشیت  و مرگ تعداد زیادی از پرندگان بود ، شناسایی شد. در واقع خانواده بزرگ ویروس کرونا عامل ایجاد 30 درصد از انواع سرماخوردگی ها است. در این هفتاد سال اخیر ، محققان کشف کردند که این ویروس علاوه بر پرندگان میتواند باعث آلودگی و ایجاد بیماری در  موش، اسب ، سگ ، گربه ، خوک، گاو و بوقلمون شود.

در اینجا به اختصار به نتایج محققان در مورد این ویروس میپردازیم:

  • هنوز درمانی برای سرماخوردگی های ایجاد شده از ویروس کرونا یافت نشده است.
  • این ویروس فاکتور ایجاد دو بیماری  سارس و مرس است که ویروس سارس در آخرین اپیدمی عامل کشته شدن 774 نفر در سرتاسر جهان شد.
  • این ویروس ها قادر به ایجاد عفونت در تعدادی از گونه های جانوری میباشد.

 

انواع ویروس کرونا

این ویروس ها یه گروه بزرگ و اصلی از ویروس ها هستند که به چهار سرده  یا جنس (Genus) آلفاکرونا ویروس، بتاکرونا ویروس، دلتاکرونا ویروس، گاماکرونا ویروس وبیست و دو زیرسرده و چهل گونه جای می‌گیرند.

 

کروناویروس انسانی

از چهل گونه مختلف ویروس کرونا، هفت گونه آن تاکنون توسط دانشمندان کشف شده که به انسان منتقل میشوند و عامل بیماری هایی نظیر سرماخوردگی هستند . این ویروس ممکن است دستگاه تنفسی انسان را درگیر کند و یا ممکن است علایم خود را در دستگاه گوارشی انسان بروز دهد. نشانه های ویروس کرونا  در ریه، عمدتا” در سرماخوردگی‌های معمول و نوعی سرماخوردگی ترشح آور به نام پِنومونیا ظاهر می‌شودکه معمولا” بصورت یک سرماخوردگی سبک نمایان است. در این دسته چهار کروناویروس کشف شده‌است:

  • HCV-229E
  • HCoV-OC43
  • HCoV-NL63
  • HCoV-HKU1

این چهار نوع کروناویروس، به صورت مرتب در جمعیت انسانی ایجاد بیماری می‌کنند و باعث عفونت سیستم تنفسی در کودکان و بزرگسالان می‌شوند. در این میان ، اما انواع دیگری از این ویروس هستند که با علائمی شدیدتر همراه می‌شوند؛ مانند سارس، مرس و COVID-19.

 

ویروس بیماری سارس

از جمله بیماری خطرناکی که منشا آن ویروس کرونا است ، سندرم حاد تنفسی یا سارس نام دارد که از ویروس SARS_COV  گرفته میشود و یک بیماری مسری به شمار میرود و اولین بار در سال 2002 گزارش شد .این ویروس  قادر است به دستگاه تنفسی فوقانی و تحتانی و نیز دستگاه گوارش انسان حمله کند و آخرین گستردگی این ویروس در  جمعیت انسانی در سال 2002 بود.اولین مورد ابتلای این بیماری در شهر گوانگ دونگ چین بود که سپس به هنگ‌کنگ و بعد در سراسر جهان منتشر شد و گسترش پیدا کرد. این ویروس از خفاش‌های نعل اسبی و نوعی گربه به انسان منتقل میشود. دلیل انتقال این ویروس از حیوان به انسان به جهت تغییرات ژنتیکی در ژنوم آن میباشد.

در مراحل پیشرفته ی درگیری با این ویروس علاوه بر ذات الریه ، از کار افتادن ریه ، قلب و کبد است. بنا بر گزارشات در طول اپیدمی این ویروس از 8098 مورد ابتلا ، 744 مورد مرگ گزارش شد و تمام افراد بالای 65 سال درگیر با این ویروس جان خود را از دست دادند.

 

ویروس بیماری مرس

از دیگر بیماری های خطرناک ، نوع دیگری از بیماری تنفسی شدید یا سندرم تنفسی خاورمیانه یا مرس است که برای اولین بار در سال 2012 اولین گزارش آن در عربستان ثبت شد و سپس در سال 2013 در کشورهای فرانسه، آلمان ،انگلیس ، اردن، تونس، امارات متحده عربی و قطر  گزارش ابتلا به این ویروس ثبت شد که از موارد ابتلا  ، دو سوم آن به مرگ منجر شد.

از جمله علائم بیماری سارس می‌توان به تب، تنگی نفس و سرفه اشاره کرد وانتقال آن از طریق تماس نزدیک با فرد مبتلا میباشد.

محققان بر این باورند که ویروس مرس نیز از خفاش ها منتقل شده است ولی قبل از انتقال در میزبان دیگری جهش ژنتیکی داشته اند که احتمال میرود میزبان آن شترها باشند.

 

ویروس COVID-19

ویروسی که در این چند ماه اخیر بسیار جهان را با بحران رو به رو کرده ، توسط سازمان جهانی سلامت، ویروس کرونای جدید COVID-19  نام گذاری شده که به ویروس کرونا ووهان نیز معروف است. اولین گزارش ابتلای این ویروس در ووهان چین در جنوب چین در تاریخ 31 دسامبر 2019 گزارش شده است.

ژنوم این ویروس، یک تک رشته RNA مثبت است و پس از استخراج از خون بیماران مبتلا ، توالی ژنتیکی آن انجام شد. طی مطالعاتی که انجام شد و با استفاده از نشانگرهای فلورسنت مشخص شد که  ، این ویروس‌ها برای ورود به سلول میزبان از پروتئین‌های سطحی خود و اتصال به پروتئین‌های گیرنده ACE2 استفاده می‌کنند.

 

علایم اصلی بیماری

با توجه به نوع کروناویروس و همچنین واکنش میزبان، علائم  عفونت با این ویروس متفاوت و میتواند ساده و یا بسیار سخت باشد. نشانه‌های  آلودگی با این ویروس ، از سرماخوردگی عادی تا تب، سرفه، تنگی نفس و مشکلات حاد تنفسی متغیر است. همچنین  طبق گزارشات ثبت شده ،بیمار حتی میتواند علایم را بصورت سرفه‌های چند روزه به ظاهر بدون علت نیز داشته باشد و گاها” با آلرژی اشتباه گرفته میشود. کروناویروس مرس، برخلاف سارس، علاوه بر دستگاه تنفس ، اندام های حیاتی دیگر ، مثل کلیه و کبد را نیز مبتلا و گرفتار میکند. در موارد حاد این بیماری مشکلات گوارشی نظیر اسهال، نارسایی حاد تنفسی، اختلالات انعقادی خون و نارسایی کلیه نیز به ثبت رسیده است که این مورد می‌تواند بیمار را به همودیالیز نیازمند کند.

علائم کرونا ویروس جدید که منجر به بیماری COVID-19 می‌شود، معمولاً چند روز پس از آلوده شدن فرد به ویروس شروع می‌شود. اما در بعضی افراد ممکن است علائم کمی دیرتر ظاهر شوند. براساس آمارها و تحقیقات انجام شده علائم می‌توانند شامل:

  • تب در8 درصد افراد هنگام پذیرش و 88.7 درصد افراد هنگام بستری
  • سرفه خشک در 8 درصد موارد
  • اختلال تنفسی
  • احساس خستگی
  • درد عضلانی در 11 تا 14 درصد موارد
  • اسهال  در 3 درصد موارد
  • به‌طور متوسط incubation period یا دورهٔ نهفتگی علائم، چهار روز گزارش شده است
  • کدورت یا اصطلاحاً Ground-glass opacity  در سی‌تی اسکن قفسه سینه، در 4 درصد موارد
  • 9 درصد از بیماران با بیماری غیر شدید
  • 9 درصد از بیماران با علائم شدید،  بدون هیچگونه مشکلی در رادیولوژی یا سی‌تی اسکن ریه ثبت شده است.
  • لنفوسیتوپنی یا کاهش تعدادلنفوسیت‌های در گردش خون در 2 درصد افراد در هنگام پذیرش، مشاهده شد.

برخی از افراد هیچ علامتی ندارند، یا فقط علائم خفیف دارند. اما در افراد دیگر، Covid-19  می‌تواند منجر به مشکلات جدی مانند ذات الریه، افت اکسیژن کافی و حتی مرگ شود. البته این نشانه‌ها بیشتر در افرادی که مشکلات زمینه ای دیگری دارند، دیده می‌شود.