آشنایی با ویروس کوید-19

آشنایی با ویروس کوید-19

در دسامبر 2019 مواردی ناشناخته از پنومونی بر اثر عفونت با ویروس جدیدی از خانواده بتا-کروناویروس (β-coronavirus) در ووهان چین گزارش شد. سازمان بهداشت جهانی (WHO) نام این ویروس را COVID-19 و یا SARS-COV-2 نهاد. بیماری منتج از ابتلا به عفونت با COVID-19 به سرعت از چین به سایر کشورهای جهان گسترش پیدا نمود و در وضعیت پاندمیک قرار گرفت [1, 2].

منشاء و راه انتقال ویروس COVID-19

ویروس COVID-19 دارای پوشش و ژنوم حاوی RNA تک رشته (ssRNA) طویلی بیش از 30 کیلو باز است که سازماندهی ژنومیک آن از نوع پلی سیسترون (polycistronic) می باشد. این ویرس جز طویل ترین RNA ویروس های شناخته شده و متعلق به خانواده کرونوویریده (Coronoviridae) می باشد [3]. براساس یافته های سرولوژیک و فیلوژنیک، کروناویروس ها (CoVs) شامل 4 جنس آلفا، بتا، دلتا و گاما- کروناویروس هستند و در این میان تاکنون 6 ویروس کرونای انسانی شناخته شده است. باتوجه به مطالعات ژنومیک، خفاش مخزن طبیعی COVID-19 است، علی رغم اینکه تصور می شود ویروس از طریق میزبان های واسط از قبیل لاک پشت و پانگولین به انسان منتقل شده باشد و سپس به علت دارا بودن توانایی انتقال انسان به انسان به صورت پاندمیک گسترش یافته است [2]. 

ساختار ژنومیک و فاکتورهای ویروس COVID-19

نتایج گزارشات توالی یابی نشان می دهد COVID-19 دارای ژنوم تک رشته ای از RNA بوده که کدکننده دو پلی پروتئین، پروتئین های ساختاری شامل گلیکوپروتئین S (spike)، پروتئین کوچک پوششی E (small envelope)، پروتئین ماتریکس M و نوکلئوکپسید N، همچنین تعدادی پروتیئن فرعی که در مکانیسم های سیستم ایمنی ذاتی میزبان تداخل ایجاد می نمایند، است. پروتئین S به پذیرنده آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE-2 receptor) متصل می شود و ترکیب (فیوژن) پوشش ویروسی به غشای پلاسمایی میزبان را میانجی گری می نماید [4, 5]. پس از فیوژن، RNA ویروس وارد سیتوپلاسم سلول میزبان شده و ترجمه پروتئین های غیرساختاری را آغاز می نماید و در نهایت با تشکیل پروتئین های ساختاری و پوشش ویروس، وزیکول های حاوی ویریون با غشای پلاسمایی ترکیب و ویروس به خارج از سلول آزاد می شود. پروتئین M در شکل گیری پوشش و انتقال مواد مغذی اهمیت دارد. مطالعات بررسی ژنوم جمعیت توسط Tang و همکارانش بروی 103 ژنوم COVID-19 نشان می دهد دو نوع L (حدود 70 درصد) و S (حدود 30 درصد) از این ویروس وجود داشته که دارای میزان شیوع متفاوتی است [6, 7].

ویژگی های بالینی ویروس COVID-19

این ویروس به عنوان یک عامل عفونت حاد تنفسی از طریق مجاری تنفسی، قطرات و ترشحات تنفسی و تماس مستقیم قابل سرایت است. از آنجایی که پروتئین ACE-2 به میزان فراوان در سلول های اپی تلیال آلوئولی ریه و سلول های انتروسیت روده باریک بیان می شوند، مسیرهای سرایت ویروس قابل پیش بینی است [8]. دوره کمون بیماری که طی آن فرد فاقد علائم بالینی و به صورت ناقل است در حدود 1 الی 14 روز می باشد و در اواخر این دوره معمولا ویروس قابلیت سرایت به سایرین را دارد. بیشترین میزان بیماری زایی ویروس در افراد مسن و یا دارای بیماری زمینه ای هم چون فشار خون، مشکلات قلبی-عروقی، دیابت و نقص ایمنی دیده می شود [9, 10]. علائم بالینی از قبیل تب، ضعف، سرفه، تنگی نفس و سردرد و در موارد شدیدتر سندروم حاد تنفسی و اختلال عملکرد سایر ارگان ها و مرگ نیز به چشم می خورد [10, 11]. بررسی CT ریه بیماران نیز در 56 درصد موارد نشان دهنده ground-glass opacity و در 51 درصد موارد  bilateral patchy shadowing است [12]. یافته های آزمایشگاهی در اکثر بیماران نشان دهنده کاهش گلبول های سفید خون و لنفوپنی و در موارد شدیدتر افزایش قابل توجه تعداد نوتروفیل ها، D-dimer، اوره و کراتینین و افزایش سایتوکاین های التهابی از قبیل اینترلوکین (IL) 6، 10 و فاکتور نکروز دهنده تومور (TNF-α) نیز به دیده می شود. تاکنون تست استاندارد تشخیص ویروس مذکور، شناسایی اسیدنوکلئیک ویروسی در نمونه های مجاری تنفسی به وسیله روش Real Time PCR است [10].

درمان های مورد استفاده در COVID-19

تاکنون هیچ درمان ضدویروسی قطعی و یا واکسنی برای مقابله با عفونت COVID-19 معرفی نشده است و درمان های رایج در حال حاضر به صورت علامتی و در جهت کاهش عوارض ناشی از پنومونی استوار هستند. همچنین براساس تجربیات حاصل از مبارزه با عفونت های ویروسی اپیدمیک SARS-CoV و MERS-CoV داروهای ضدویروسی و کورتیکواستروئید های سیستمیک مورد استفاده قرار می گیرند، هرچند اکثر درمان های رایج در مورد ویروس هایی هم چون آنفولانزا در مورد COVID-19 قابل استفاده نمی باشد [2]. کلروکین (Chloroquine)- نوعی داروی ضدمالاریا- از طریق مکانیسم های احتمالی هم چون مهار وابسته به pH مراحل تکثیر ویروسی، مهار تولید/رهاسازی سایتوکاین های التهابی IL-6 و TNF-α و مهار اتوفاژی در درمان عفونت های ویروسی مشابه پاسخ های مناسبی نشان داده است [13].

همچنین شواهد مطلوبی مبنی بر استفاده از Convalescent Plasma (CP) که در حقیقت پلاسمای غنی از ایمونوگلوبولین به دست آمده از بیماران مبتلا به عفونت ویروسی بهبود یافته می باشد و برای نخستین بار در سال 1918 در پاندمی سرماخوردگی (flu pandemic) مورد استفاده گرفت و استفاده از ایمونوگلوبولین G در بهبود وضعیت بیماران مبتلا به COVID-19 دیده می شود [1].

References 

[1]          Chen L, Xiong J, Bao L, Shi Y. Convalescent plasma as a potential therapy for COVID-19. The Lancet Infectious Diseases  2020.

[2]          Guo Y-R, Cao Q-D, Hong Z-S, Tan Y-Y, Chen S-D, Jin H-J, Tan K-S, Wang D-Y, Yan Y. The origin, transmission and clinical therapies on coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak–an update on the status. Military Medical Research  2020; 7: 1-10.

[3]          Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J, Zhao X, Huang B, Shi W, Lu R. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med  2020.

[4]          Jia HP, Look DC, Shi L, Hickey M, Pewe L, Netland J, Farzan M, Wohlford-Lenane C, Perlman S, McCray PB. ACE2 receptor expression and severe acute respiratory syndrome coronavirus infection depend on differentiation of human airway epithelia. J Virol  2005; 79: 14614-21.

[5]          Wan Y, Shang J, Graham R, Baric RS, Li F. Receptor recognition by the novel coronavirus from Wuhan: an analysis based on decade-long structural studies of SARS coronavirus. J Virol  2020; 94.

[6]          Wu F, Zhao S, Yu B, Chen Y-M, Wang W, Song Z-G, Hu Y, Tao Z-W, Tian J-H, Pei Y-Y. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature  2020; 579: 265-9.

[7]          Tang X, Wu C, Li X, Song Y, Yao X, Wu X, Duan Y, Zhang H, Wang Y, Qian Z. On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2. National Science Review  2020.

[8]          Letko MC, Munster V. Functional assessment of cell entry and receptor usage for lineage B β-coronaviruses, including 2019-nCoV. bioRxiv  2020.

[9]          Jin Y-H, Cai L, Cheng Z-S, Cheng H, Deng T, Fan Y-P, Fang C, Huang D, Huang L-Q, Huang Q. A rapid advice guideline for the diagnosis and treatment of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) infected pneumonia (standard version). Military Medical Research  2020; 7: 4.

[10]        Wang D, Hu B, Hu C, Zhu F, Liu X, Zhang J, Wang B, Xiang H, Cheng Z, Xiong Y. Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus–infected pneumonia in Wuhan, China. JAMA  2020.

[11]        Poutanen SM, Low DE, Henry B, Finkelstein S, Rose D, Green K, Tellier R, Draker R, Adachi D, Ayers M. Identification of severe acute respiratory syndrome in Canada. N Engl J Med  2003; 348: 1995-2005.

[12]        Guan W-j, Ni Z-y, Hu Y, Liang W-h, Ou C-q, He J-x, Liu L, Shan H, Lei C-l, Hui DS. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. N Engl J Med  2020.

[13]        Savarino A, Boelaert JR, Cassone A, Majori G, Cauda R. Effects of chloroquine on viral infections: an old drug against today's diseases. The Lancet infectious diseases  2003; 3: 722-7.

[14]        Soo Y, Cheng Y, Wong R, Hui D, Lee C, Tsang K, Ng M, Chan P, Cheng G, Sung J. Retrospective comparison of convalescent plasma with continuing high‐dose methylprednisolone treatment in SARS patients. Clin Microbiol Infect  2004; 10: 676-8.

[15]        Van Griensven J, Edwards T, de Lamballerie X, Semple MG, Gallian P, Baize S, Horby PW, Raoul H, Magassouba NF, Antierens A. Evaluation of convalescent plasma for Ebola virus disease in Guinea. N Engl J Med  2016; 374: 33-42.

[16]        Arabi Y, Balkhy H, Hajeer AH, Bouchama A, Hayden FG, Al-Omari A, Al-Hameed FM, Taha Y, Shindo N, Whitehead J. Feasibility, safety, clinical, and laboratory effects of convalescent plasma therapy for patients with Middle East respiratory syndrome coronavirus infection: a study protocol. Springerplus  2015; 4: 1-8.

[17]        Hung IF, To KK, Lee C-K, Lee K-L, Chan K, Yan W-W, Liu R, Watt C-L, Chan W-M, Lai K-Y. Convalescent plasma treatment reduced mortality in patients with severe pandemic influenza A (H1N1) 2009 virus infection. Clin Infect Dis  2011; 52: 447-56.

[18]        Mair-Jenkins J, Saavedra-Campos M, Baillie JK, Cleary P, Khaw F-M, Lim WS, Makki S, Rooney KD, Group CPS, Nguyen-Van-Tam JS. The effectiveness of convalescent plasma and hyperimmune immunoglobulin for the treatment of severe acute respiratory infections of viral etiology: a systematic review and exploratory meta-analysis. The Journal of infectious diseases  2015; 211: 80-90.

[19]        Bao L, Deng W, Gao H, Xiao C, Liu J, Xue J, Lv Q, Liu J, Yu P, Xu Y. Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques. bioRxiv  2020.

[20]        Leung DTM, Chi Hang TF, Chun Hung M, Sheung Chan PK, Cheung JLK, Niu H, Tam JSL, Lim PL. Antibody response of patients with severe acute respiratory syndrome (SARS) targets the viral nucleocapsid. The Journal of infectious diseases  2004; 190: 379-86.

[21]        Channappanavar R, Zhao J, Perlman S. T cell-mediated immune response to respiratory coronaviruses. Immunol Res  2014; 59: 118-28.

[22]        Garraud O. Use of convalescent plasma in Ebola virus infection. Transfus Apher Sci  2017; 56: 31-4.

[23]        Arya M, Shergill IS, Williamson M, Gommersall L, Arya N, Patel HR. Basic principles of real-time quantitative PCR. Expert Rev Mol Diagn  2005; 5: 209-19.

[24]        Organization WH. Use of convalescent whole blood or plasma collected from patients recovered from Ebola virus disease for transfusion, as an empirical treatment during outbreaks: interim guidance for national health authorities and blood transfusion services: World Health Organization2014.

[25]        Wu Z, McGoogan JM. Characteristics of and important lessons from the coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak in China: summary of a report of 72 314 cases from the Chinese Center for Disease Control and Prevention. JAMA  2020.