İlk olarak 1960’larda karakterize edilen insan koronavirüsleri, çocuklarda üst solunum yolu enfeksiyonlarının önemli bir kısmından sorumludur. 2003 yılından bu yana, ciddi morbidite ve mortaliteye neden olan ciddi akut solunum sendromu koronavirüs dahil olmak üzere en az 5 yeni insan koronavirüsü tanımlanmıştır .
NL ve New Haven koronavirüsü içeren yeni tanımlanmış bir grup I koronavirüs grubunu temsil eden NL63 , dünya çapında tanımlanmıştır. Bu virüsler hem üst hem de alt solunum yolu hastalığı ile ilişkilidir ve muhtemelen yaygın insan patojenleridir. Yeni tanımlanmış bir grup II koronavirüsün küresel dağılımı, HKU1, henüz kurulmadı. Koronaviroloji son birkaç yılda önemli ölçüde ilerlemiştir. SARS salgını, hayvan koronavirüslerini gündeme getirdi. Bu önemli ve genişleyen araştırma alanına ilişkin geçmiş ve geçmiş burada gözden geçirilmektedir.
TARİHÇESİ
İnsan koronavirüslerinin tarihi, Tyrrell ve Bynoe 1’in B814 adlı bir virüsü geçebileceklerini keşfettikleri 1965’te başladı . Soğuk algınlığı olan bir yetişkinin solunum yolundan elde edilen insan embriyonik trakeal organ kültürlerinde bulunmuştur.
Enfeksiyöz bir ajanın varlığı, bu gönüllülerden besiyerinin insan gönüllülerde burun içinden aşılanmasıyla gösterilmiştir; deneklerin önemli bir kısmında soğuk algınlığı üretildi, ancak Tyrrell ve Bynoe o zamanlar doku kültüründe ajanı büyütemedi. Yaklaşık aynı zamanda Hamre ve Procknow 2soğuk algınlığı olan tıp öğrencilerinden alınan örneklerden doku kültüründe olağandışı özelliklere sahip bir virüs yetiştirebildiler.
229E adını verdiği B814 ve Hamre virüslerinin her ikisi de etere duyarlıdır ve bu nedenle muhtemelen enfektivite için lipit içeren bir kaplamaya ihtiyaç duymuştur, ancak bu 2 virüs bilinen herhangi bir mikso veya paramiksovirüs ile ilişkili değildir. McIntosh ve ark. 3 , Ulusal Sağlık Enstitüleri’ndeki Robert Chanock laboratuvarında çalışırken , Tyrrell ve Bynoe’ye benzer bir teknik kullanarak insan solunum yolundan çok sayıda etere duyarlı ajan suşunun iyileştiğini bildirdi. Bu virüslere organ kültürlerinde büyütüldüklerini belirten “OC” adı verilmiştir.
Aynı zaman dilimi içinde Almeida ve Tyrrell 4 , B814 ile enfekte olmuş organ kültürlerinden sıvılar üzerinde elektron mikroskopisi yaptılar ve tavukların enfeksiyöz bronşit virüsüne benzeyen parçacıklar buldular. Parçacıklar orta büyüklükte (80-150 nm), pleomorfik, membran kaplıydı ve geniş aralıklı kulüp şekilli yüzey çıkıntıları ile kaplandı. Hamre ve Procknow 2 tarafından tanımlanan 229E ajanı ve McIntosh ve ark. 3 tarafından tanımlanan önceki OC virüsleri benzer bir morfolojiye sahipti ( Şekil 1 ).
ŞEKİL 1. İlk koronavirüs fotoğrafı. Koronavirüsünün ilk mikroskopik görüntüsü
ŞEKİL 1.: Coronavirus OC16. Proc Natl Acad Sci ABD’nin izniyle kullanılmıştır.
1960’ların sonunda, Tyrrell insan suşları ve bir dizi hayvan virüsü ile çalışan bir grup viroloğa liderlik ediyordu. Bunların arasında enfeksiyöz bronşit virüsü, fare hepatit virüsü ve bulaşıcı gastroenterit virüsü vardı ve bunların hepsinin morfolojik olarak elektron mikroskobu ile görüldüğü gibi olduğu gösterilmiştir. 5,6 Bu yeni virüs grubuna koronavirüs ( yüzey projeksiyonlarının taç benzeri görünümünü gösteren korona ) adı verildi ve daha sonra resmen yeni bir virüs cinsi olarak kabul edildi. 7
Serolojik teknikleri kullanarak devam eden araştırmalar, insan solunum koronavirüslerinin epidemiyolojisi hakkında önemli miktarda bilgi ile sonuçlanmıştır. Ilıman iklimlerde, solunum koronavirüs enfeksiyonlarının kış ve ilkbaharda yaz ve sonbahardan daha sık görüldüğü bulunmuştur. Veriler, koronavirüs enfeksiyonlarının epidemiler sırasında toplam solunum yolu viral aktivitesinin% 35’ine kadar katkıda bulunduğunu ortaya koymuştur . Genel olarak, koronavirüslerin ürettiği erişkin soğuk algınlığı oranının% 15 olduğu tahmin edilmektedir. 8
Keşiften sonraki otuz yıl içinde, OC43 ve 229E insan suşları, özellikle çalışmak için en kolay olanlar olduğu için münhasıran incelenmiştir. Fare beyninin emilmesinde ve daha sonra doku kültüründe büyümeye adapte edilen OC43’ün, fare hepatit virüsü ile yakından ilişkili olduğu bulunmuştur. Şekil 229E , doğrudan klinik örneklerden doku kültüründe büyütüldü. İki virüs periyodiklik gösterdi ve büyük salgınlar 2 ila 3 yıllık aralıklarla ortaya çıktı. 9 229E suşu Amerika Birleşik Devletleri’nde salgın olma eğilimindeyken OC43 suşu , lokalize salgınlara daha yatkındı. Diğer birçok solunum yolu virüsünde olduğu gibi, yeniden enfeksiyon yaygındı. 10 Enfeksiyon her yaşta meydana gelebilir, ancak çocuklarda en sık görülen oldu.
Sadece 229E ve OC43 suşlarına odaklanan geniş odaklanmaya rağmen, başka koronavirüs suşlarının da olduğu açıktı . Bradburne tarafından gösterildiği gibi, 11 koronavirüs suşu B814 serolojik olarak OC43 veya 229E ile aynı değildi. Koronavirüs ailesindeki çeşitli suş farklılıklarına katkıda bulunan McIntosh ve arkadaşları 12 , daha önce tanımlanan 6 suştan 3’ünün sadece OC43 veya 229E ile uzaktan ilişkili olduğunu bulmuşlardır.
Epidemiyolojik ve gönüllü aşılama çalışmaları, solunum koronavirüslerinin çeşitli solunum yolu hastalıkları ile ilişkili olduğunu; bununla birlikte patojenikliklerinin düşük olduğu düşünülmüştür. 2,8,13,14 Enfeksiyonlarla ilişkili baskın hastalık, bebeklerde ve genç erişkinlerde nadiren pnömoni vakalarıyla birlikte üst solunum yolu enfeksiyonu idi. 15,16 Bu virüslerin çocuklarda astım alevlenmelerinin yanı sıra yetişkinlerde ve yaşlılarda kronik bronşit üretebildikleri gösterilmiştir. 17-19
İnsan koronavirüslerinin patojenikliğini ve epidemiyolojisini araştırmak için araştırmalar sürerken, hayvan koronavirüslerinin sayısı ve önemi hızla artmaktadır. Sıçanlar, fareler, tavuklar, hindiler, buzağılar, köpekler, kediler, tavşanlar ve domuzlar dahil olmak üzere birçok hayvan türünde hastalığa neden olan koronavirüsler tanımlanmıştır. Hayvan çalışmaları, bunlarla sınırlı olmamak üzere, solunum bozuklukları üzerine odaklanan araştırmaları içermektedir. Çalışma odağı, farelerde gastroenterit, hepatit ve ensefalit; sıçanlarda pnömonit ve sialodakriadenit; ve kedilerde bulaşıcı peritonit. Özellikle fare hepatit virüsü tarafından üretilen ensefalit ve kedilerde enfeksiyöz peritonit virüsü tarafından üretilen peritonit ile ilgili ilgi artmıştır. Bu hastalık durumlarının patogenezi çeşitli ve karmaşıktı,20 İnsan ve hayvan koronavirüsler antijenik ve genetik yapısı göre 3 ana gruba ayrılır edildi. Grup I, virüs 229E ve diğer virüsleri, grup II, OC43 virüsünü ve grup III, kuş bulaşıcı bronşit virüsünü ve bir dizi ilgili kuş virüsünü içermektedir. 21
ORTAYA ÇIKIŞI ağır akut solunum sendromu koronavirüs
Çok çeşitli hayvan koronavirüsleri göz önüne alındığında, SARS olarak adlandırılan çok yeni, ciddi bir akut solunum sendromunun nedeninin 2002-2003’te güney Çin’den bir koronavirüs olarak ortaya çıkması ve ölçülebilir bir hızla dünyaya yayılması şaşırtıcı değildi . 22-24 Bu virüs, doku kültüründe oldukça kolay büyüyerek genomun hızlı sekanslanmasını sağlar. Sekanslama, bu virüsü yeni bir gruba yerleştirmek için bilinen insan veya hayvan koronavirüslerinden herhangi birinden yeterince farklıydı ve daha sonra ortaya çıktığı Himalaya hurma misküllerinden kültürlenen bir virüsle birlikte. 25
2002–2003 salgını sırasında, Kuzey Amerika, Güney Amerika, Avrupa ve Asya’daki 29 ülkede SARS enfeksiyonu bildirilmiştir. Toplam 8098 enfekte birey, 774 SARS ile ilişkili ölümle tespit edildi. 26 Virüsün insan popülasyonuna nasıl girdiği ve Himalaya hurma misklerinin virüsün doğal rezervuarı olup olmadığı hala belirsizdir.
Himalaya hurma misklerinden izole edilen virüsün dizi analizi, bu virüsün, çoğu insan izolatında, özellikle de salgının dünya çapında yayılmasında rol alanlarda bulunmayan 29-nükleotit sekansı içerdiğini ortaya çıkarmıştır. 25Hayvan virüslerinde, bu nükleotit sekansı 10. açık okuma çerçevesinin (ORF) bütünlüğünü korur; oysa insan suşlarında, bu motifin olmaması örtüşen 2 ORF ile sonuçlanır. Hayvan ve insan izolatlarındaki ORF’lerin fonksiyonu bilinmemektedir ve 29-nükleotit sekansının silinmesinin, transpositlerin sıçramasında, salgın türün insanlar arasında yayılma kapasitesinde veya virülansında bir rol oynayıp oynamadığı belirsizdir.
insanlarda virüs. SARS salgınının muhtemelen başladığı alanlarda gıda pazarı çalışanları arasında yapılan seroepidemiyolojik çalışmalardan elde edilen veriler, vahşi hayvan tüccarlarının% 40’ının ve hayvanları kesen bireylerin% 20’sinin SARS benzeri semptomlar öyküsüne sahip olmasa da SARS için seropozitif olduğunu gösterdi. 25Bu bulgular bu bireylerin mesleği yoluyla sıklıkla asemptomatik enfeksiyona neden olan SARS benzeri bir virüse maruz kaldıklarını göstermektedir. Enfeksiyon kontrol politikaları SARS salgınının durmasına katkıda bulunmuş olabilir. Nisan 2004’te bugüne kadar belgelendirilen son vaka serisi laboratuvardan alındı.
SARS salgını, koronavirüs dünyasına , genişleyen veterinerlik virolojisinin koronavirüs enfeksiyonlarının virolojisi ve patogenezi hakkında zaten bilinen büyük miktarda katkıda bulunan muazzam bir enerji ve aktivite infüzyonu verdi . 21
CORONAVIRUS GENOM VE YAPISI
Koronavirüsler, negatif boyanmış preparatların elektron mikrograflarında çok karakteristik bir görünüme sahip orta büyüklükte RNA virüsleridir ( Şekil 1).). Nükleik asit yaklaşık 30 kb uzunluğundadır, anlamda pozitiftir, tek sarmallı ve poliadenilatlanmıştır. RNA bilinen en büyük viral RNA’dır ve büyük bir poliproteini kodlar. Bu poliprotein, aşağıdakileri oluşturmak üzere viral kodlanmış proteazlar ile yarılır: RNA’ya bağımlı bir RNA polimeraz ve bir ATPase helisaz; OC43 ve diğer birkaç grup II koronavirüs üzerinde bulunan bir yüzey hemagglutinin-esteraz proteini; taçyaprağı şeklindeki yüzey çıkıntılarını oluşturan büyük yüzey glikoproteini (S proteini);
küçük bir zarf proteini (E proteini); bir membran glikoprotein (M proteini); ve RNA ile bir kompleks oluşturan bir nükleokapsid protein (N proteini). Diğer birkaç ORF’nin kodlama fonksiyonları net değildir. Koronavirüslerin replikasyon stratejisi, ortak poliadenilatlı 3 uçlu iç içe geçmiş bir dizi haberci RNA’yı içerir.21 Mutasyonlar doğada yaygındır. Ek olarak, 2 virüs aynı hücreye aynı anda bulaşırsa koronavirüsler genetik rekombinasyon yapabilir.
Tüm koronavirüsler, enfekte olmuş hücrelerin sitoplazmasında gelişir ( Şekil 2 ), endoplazmik retikulumdan sitoplazmik veziküllere dönüşür. Bu veziküller, aynı zaman çerçevesi içinde ekstrüde edilir veya hücreden serbest bırakılır ve daha sonra hücre yok edilir.
ŞEKİL 2.
ŞEKİL 2.: WI-38 hücrelerinde suş 229E . J Virol’un izniyle yeniden basılmıştır. 1967; 1: 1019-1027.
229E dahil olmak üzere tüm grup I koronavirüsler, hücresel reseptörleri olarak insan aminopeptidaz N’yi kullanır. 27 Fare hepatit virüsü, grup II koronavirüs , kendi reseptörü olarak karsinoembriyonik antijen ailesi üyesi kullanır. 28 OC43 reseptörü bilinmemektedir, ama bu da dahil olmak üzere 9, çok sayıda hücre yüzey molekülleri 1 olabilir O nöraminik asit ve HLA-I molekülü -acetylated. 29 SARS koronavirüs kullanımları anjiyotensin dönüştürücü hücresel reseptör olarak enzim II. 30,31
YENİ TANIMLANMIŞ GRUP İNSAN CORONAVIRUSLARI
2003’ten bu yana 5 yeni insan koronavirusu keşfedildi ( Tablo 1 ). Bunlardan üçü, yakından ilişkili olan ve muhtemelen aynı viral türleri temsil eden grup I virüsleridir. 2004’te van der Hoek ve ark. 32 , 7 aylık coryza, konjonktivit, ateş ve bronşiyolitli bir kızdan izole edilen yeni bir insan koronavirüsü , NL63’ün keşfini bildirdi . Yeni bir genomik amplifikasyon tekniği kullanılarak, bu araştırmacılar tüm viral genomu dizileyebildiler. Filogenetik analiz, bu virüsün grup I koronavirüs olduğunu gösterdi.229E ve bulaşıcı gastroenterit virüsü, domuz virüsü ile ilgilidir. Aralık 2002 ile Nisan 2003 arasında toplanan 614 solunum örneğinin taranması, NL63 için pozitif test eden 7 ek bireyin ortaya çıkmasına neden oldu . Hepsinde üst veya alt solunum yolu hastalığı veya her ikisi birden vardı.
TABLO 1
TABLO 1: İnsan Coronavirüslerinin Son Keşifleri
Kısa bir süre sonra, Fouchier ve arkadaşları 33 , 8 aylık pnömonili bir çocuktan izole edilen ve Nisan 1988’de elde edilen bir klinik örnekten büyütülen NL adında bir koronavirüs tanımladığını bildirdi . Keyfi olarak primer tersine dayalı genomik amplifikasyon teknikleri viral sekansları tanımlamak için transkriptaz-polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) kullanıldı. Tam genomik dizisi analizi NL bu virüs bir grubu olduğunu gösterdi koronavirüs ve yakından ilişkili NL63 . Kasım 2000’den Ocak 2002’ye kadar toplanan 139 solunum örneğinden dördü (% 2.9) NL için pozitif test edildi . 33Yaşları 3 ay ile 10 yıl arasında değişen bu 4 çocukta solunum yolu hastalığı görüldü. Her iki keşfi NL63 ve NL hücre kültürü içinde virüslerinin üretilmesi ile bağlıydı.
Koronavirüs genomunun korunmuş bölgelerini hedefleyen moleküler probların kullanılmasıyla , aylar sonra Esper ve arkadaşları , New Haven koronavirüsü olarak adlandırılan 5 yaşından küçük çocuklardan alınan solunum örneklerinde bir insan solunum koronavirüsü kanıtı buldular.(HCoV-NH). Bu yaklaşım, tüm koronavirüslerin viral replikazı için genin vazgeçilmez, temel fonksiyonları kodlayan genetik sekansları koruduğu ve bu sekansların virüs tanımlama ve keşfi için hedeflenebileceği teorisine dayanıyordu.
Bu yaklaşım, virüsün hücre kültüründe, organ kültürlerinde veya deney hayvanlarında yayılmasını gerektirmedi ve doğrudan solunum salgıları üzerinde gerçekleştirilebilir. Yeni HCoV-NH sekanslarının ilk tanımlanmasından sonra, solunum numunesi solunum sinsityal virüsü, grip, parainfluenza ve adenovirüsler için negatif test edilen 5 yaşından küçük çocuklardan Ocak 2002 ile Şubat 2003 arasında toplanan solunum örneklerini taramak için spesifik problar kullanıldı.
895 çocuğun 79’unda (% 8.8) RT-PCR ile HCoV-NH için pozitif test edildi,34 Dizi ve replikaz geni göre filogenetik analizi HCoV-NH yakın hem de ilişkili olduğunu göstermiştir NL63 ve NL HCoV-NH tam genomik dizisi tamamlanmamıştır, ancak. HCoV-NH ile enfekte çocukların yarısından fazlasında öksürük, rinore ve taşipne vardı. On bir çocuk örnekleme zamanında yenidoğan yoğun bakım ünitesindeydi ve doğumdan beri hastaneye kaldırıldı, bu da nozokomiyal enfeksiyon veya daha az olası dikey bulaşma nedenini düşündürdü.
HCoV-NH için pozitif test edilen 6 aylık bir çocukta da erken çocukluk çağında görülen bir vaskülit olan Kawasaki hastalığı tanısı kondu. Sonraki bir vaka kontrol çalışmasında, Kawasaki hastalığı olan 11 çocuktan 8’inde (% 72.7) HCoV-NH için pozitif test edilirken, 22 yaş ve zaman uyumlu kontrolün sadece 1’inde (% 4.5) HCoV-NH için pozitif test edildi ( P = 0.0015). 36 Bu bulguları ilişkilendirerek Graf 37 , NL63’ün başak glikoproteine karşılık gelen bir peptidin varlığını tespit etti.,
Kawasaki hastalığı olan bireylerden alınan dokuda, Hollanda’da yakından ilişkili virüs. Bu bulguların toplamı, HCoV-NH’nin Kawasaki hastalığının patogenezinde rol oynayabileceğini düşündürmektedir. HCoV-NH’nin Kawasaki hastalığının nedeni olup olmadığını belirlemek için daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.
YENİ TANIMLANMIŞ GRUP II İNSAN CORONAVIRUSLARI
Ocak 2001’de, daha önce SARS endemik bir bölge olan Çin’in Shen-zhen şehrinden yeni dönen 71 yaşındaki bir adam, Hong Kong’da ateş ve üretken öksürük ile başvurdu. SARS taraması negatif olmasına rağmen, yeni bir grup II koronavirüs sekansı, viral replikaz geninin korunmuş bölgelerini hedefleyen primerler kullanılarak solunum örneğinden RT-PCR ile amplifiye edildi.
35 Bu yeni virüs, belirlenen HKU1, OC43, diğer bilinen insan grup II genetik açıdan farklı olduğu koronavirüs . Bu virüs hücre kültüründe çoğaltılamadı. Bir rekombinant HKU1 nükleokapsidi ile reaksiyona giren antikorlara dayanan seroepidemiyolojik çalışmalar, HKU1 ile insan enfeksiyonunun yaygın olabileceğini düşündürmektedir. 35 Bununla birlikte, HKU1 antikorunu saptamak için kullanılan enzime bağlı immünosorban ve Western leke deneylerinin de OC43 veya diğer insan koronavirüslerine karşı çapraz reaktif antikor tespit edip etmediği belirsizdir.
ÖZET
Koronaviroloji alanı son yıllarda önemli ölçüde ilerlemiştir. SARS salgını, hayvan koronavirüslerinin insan popülasyonu için potansiyel tehditler olduğunu dramatik bir hatırlattı, ancak SARS koronavirüsünün türden türe yayılmasının tam mekanizması belirsizliğini korumaktadır. Birçok ülkede NL63 tanımlanmıştır. Bu virüs ve ilgili virüsler NLve HCoV-NH muhtemelen bebeklerde ve çocuklarda solunum yolu hastalığının önemli bir kısmının nedenidir.
HKU1’in etkisi henüz bilinmemektedir. İnsanları enfekte eden ve solunum hastalığına neden olan koronavirüslerin heterojen olduğu ve grup I ve II arasında oldukça yaygın olduğu açıktır. Daha yeni koronavirüslerin bazıları, orijinal B814 ve OC suşlarına benzer suşları, 1960’larda daha fazla karakterize edilememiş olabilir. Bu enfeksiyöz organizmaların virolojisi ve etiyolojisi hakkında daha fazla araştırma yapılması gereğini vurgulayan ilave insan koronavirüs suşları büyük olasılıkla keşfedilecektir.
TARTIŞMA
Soru: Çocuk ve yetişkin popülasyonda koronavirüslerin bulaşıcı hastalık prevalansı ve ciddiyeti üzerindeki gerçek klinik etkisi nedir?
Kenneth McIntosh, MD: Coronavirüsler yaygındır ve genellikle üst solunum yolu rahatsızlıkları ailesiyle ilişkilidir. Ayrıca çocuklarda ve yetişkinlerde astımı ve yaşlılarda şiddetli solunum hastalıklarını tetiklerler. Çan şeklindeki solunum yolu enfeksiyonu eğrisi altında muhtemelen bebek ve çocuk popülasyonunda pnömoni ve bronşiyolit enfeksiyonlarına neden olurlar. Koronavirüslerin klinik etkisi henüz tam olarak belirlenmemiştir, çünkü son araştırma ilerlemelerine rağmen hala keşfedilecek çok şey bulunmaktadır.
Soru: SARS, yetişkin nüfustaki en büyük sorunlarına sahip gibi görünüyordu, ki bu muhtemelen insan popülasyonuna nasıl girdiği ve yayıldığıyla çok ilgili. SARS, bebekler ve çocuklar için bir sorun teşkil ediyor muydu?
Kenneth McIntosh, MD:Hayır, ilginç bir şekilde yeterince SARS, bebekler ve çocuklar için bir tehdit olarak görünmüyordu. Enfeksiyon bebeklerde daha az şiddetli görünüyordu ve bebekler de daha az bulaşıcıydı. Bu, gelişen ikincil vakaların eğilimine bakarak belirgindi. Bu, çoğu solunum yolu viral enfeksiyonunun yaşa bağlı şiddetiyle belirgin bir tezat oluşturur. Bu veriler önemli bir ilgi ve tartışmayı kışkırttı, ancak iyi bir açıklama ortaya çıkmadı.
Kendi teorim, yetişkinlerdeki neredeyse tüm solunum yolu viral enfeksiyonlarının yeniden enfeksiyon olduğu gerçeğiyle ilgilidir ve bunlar kısmi bağışıklığın bir arka planında ortaya çıkar. Teorik olarak, RSV veya parainfluenza gibi bir virüs alıp ilk kez insan popülasyonuna soktuysanız, enfekte olan ve önceden var olan bir bağışıklığı olmayan yetişkinler bebeklerden daha şiddetli bir hastalık geliştirebilir. Ancak,
REFERANSLAR
- Tyrrell DA, Bynoe ML. Soğuk algınlığı olan hastaların büyük bir kısmından virüs yetiştirilmesi. Lancet . 1966; 1: 76-77.
Burada Alıntı Yapılan | PubMed | CrossRef
- Hamre D, Procknow JJ. İnsan solunum yolundan izole edilen yeni bir virüs. Proc Soc Exp Biol Med . 1966; 121: 190-193.
Burada Alıntı Yapılan | PubMed | CrossRef
