Κορωνοϊός: η επιστήμη εν συντομία Understand article

Μετάφραση από τον Δρ. Γιώργο Σφλώμο (George Sflomos). Καθώς οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο προσπαθούν να κατανοήσουν και να αντιμετωπίσουν την πανδημία του κορωνοϊού,…

Με το πρόσφατο ξέσπασμα της COVID-19, της νόσου που προκαλείται από τον κορωνοϊό SARS-CoV-2, οι ειδήσεις μας έχουν κατακλύσει με πληροφορίες, συνεχείς ενημερώσεις και σε ορισμένες περιπτώσεις με παραπληροφόρηση. Το άρθρο αυτό στοχεύει να παρουσιάσει με απλά λόγια την επιστημονική γνώση που μας βοηθά στην κατανόηση αυτού του νέου ιού.

Εικόνα ηλεκτρονικής μικροσκοπίας που δείχνει τα ιικά σωματίδια του νέου SARS-CoV-2 να εξέρχονται από κύτταρα που καλλιεργούνται στο εργαστήριο. Οι ακίδες στην επιφάνεια των ιικών σωματιδίων είναι αυτές που δίνουν και το χαρακτηριστικό όνομα στον ιό.​
NIAID-RML, CC BY 2.0

Τι είναι ο κορωνοϊός?

Οι κορωνοϊοί ανήκουν σε μια οικογένεια ιών που ονομάζεται Coronaviridae. Η λέξη κορώνα (προέρχεται από την ελληνική λέξη για την κορώνα) αναφέρεται στο χαρακτηριστικό εξωτερικό ιϊκό φάκελο, ο οποίος είναι καλυμμένος με πρωτεΐνες που μοιάζουν με ακίδες. Υπάρχουν δεκάδες είδη ιών που ανήκουν στην οικογένεια των κορωνοϊών. Εντοπίζονται παγκοσμίως σε πληθώρα θηλαστικών και πουλιών, αλλά μέχρι σήμερα μόνο επτά στελέχη έχουν καταφέρει να μολύνουν τους ανθρώπους. Τρία είδη αυτής της οικογένειας ιών έχουν προκαλέσει θανατηφόρα κρούσματα, συμπεριλαμβανομένης και της πιο πρόσφατης πανδημίας.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι στενές αλληλεπιδράσεις μεταξύ ανθρώπων και ζώων είναι αυτές που προκάλεσαν και τις τρεις επιδημιολογικές εξάρσεις. Η λογική πίσω από αυτήν τη θεωρία είναι ότι οι ιοί μπορούν να μεταλλαχθούν και να προσαρμοστούν έτσι ώστε να μπορούν να αναπαράγονται στο νέο ξενιστή, επιτρέποντάς τους έτσι να μεταπηδήσουν από τα ζώα στους ανθρώπους. Σε ορισμένους ιούς, όπως ο ιός της ανεμοβλογιάς, τα γονίδια του ιού κωδικοποιούνται από μόριο DNA. Ωστόσο, οι κορωνοϊοί έχουν γονιδίωμα από RNA. Γενικά, οι ιοί RNA μεταλλάσσονται γρηγορότερα από τους ιούς DNA, επειδή έχουν πιο περιορισμένη ικανότητα να «διορθώνουν» τα λάθη στα γονίδια τους καθώς τα αντιγράφουν, οδηγώντας σε υψηλότερο ποσοστό σφαλμάτων. Ως αποτέλεσμα, ιοί RNA όπως η γρίπη και το κοινό κρυολόγημα εξελίσσονται σε νέα στελέχη κάθε σεζόν, καθιστώντας πολύ δύσκολη τη θεραπεία ή την προστασία. Ωστόσο, ο SARS-CoV-2 φαίνεται να έχει επιδιορθωτική δράση και μέχρι στιγμής ο ιός είναι γενετικά πιο σταθερός από τους ιούς της γρίπης.

Το 2002, ένας κορωνοϊός που ονομάστηκε SARS-CoV ήρθε στο παγκόσμια προσκήνιο αφού πρώτα μεταλλάχθηκε και εξαπλώθηκε στους ανθρώπους από κάτι ζώα που μοιάζουν με γάτα και ονομάζονται σιβέτ, αν και ο αρχικός ξενιστής πιθανότατα ήταν μια νυχτερίδα. Ο ιός προκαλεί μια επικίνδυνη πνευμονοπάθεια που ονομάζεται σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο (SARS), σκοτώνοντας περίπου το 10% των ανθρώπων που είναι θετικοί στον ιό. Δέκα χρόνια αργότερα, ο MERS-CoV (coronavirus του αναπνευστικού συνδρόμου της Μέσης Ανατολής) εντοπίστηκε στη Σαουδική Αραβία. Μπορεί επίσης να προέρχονταν από νυχτερίδες, αλλά εξαπλώθηκε στους ανθρώπους μέσω των καμήλων που αποτέλεσαν τον ενδιάμεσο ξενιστή (Andersen et al., 2020). Ακόμη πιο θανατηφόρος από τον SARS, ο MERS-CoV είχε ποσοστό θνησιμότητας περίπου 34%.

Ο πρόσφατος κορωνοϊός που μεταδόθηκε από τα ζώα στον άνθρωπο, SARS-CoV-2, εντοπίστηκε για πρώτη φορά τον Δεκέμβριο του 2019 στη πόλη Wuhan της Κίνας. Πιθανότατα προήλθε από νυχτερίδες και έφτασε στους ανθρώπους μέσω ενός ενδιάμεσου ξενιστή. Το είδος δεν έχει ακόμη εντοπιστεί, αν και ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι μπορεί να ήταν ο παγκολίνος (φολιδωτός μυρμηγκοφάγος).

Αναπαραγωγή και εξάπλωση

Όπως όλοι οι ιοί, ο SARS-CoV-2 δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς πρώτα να εισβάλει σε ένα ζωντανό κύτταρο. Για να γίνει αυτό, ο ιός πρέπει αρχικά να προσκολληθεί στην εξωτερική κυτταρική μεμβράνη του κυττάρου που μετέπειτα θα εισβάλλει. Ο ιός χρησιμοποιεί τα πρωτεϊνικά μόρια ακίδες που απαρτίζουν την κορώνα του για να προσκολληθούν σε συγκεκριμένα μόρια υποδοχείς που είναι ενσωματωμένα στην εξωτερική μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή.

Ο υποδοχέας της κυτταρικής επιφάνειας που χρησιμοποιείται από τους SARS-CoV και SARS-CoV-2 είναι ο ίδιος: είναι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ACE2 (μετατρεπτικό ένζυμο της αγγειοτενσίνης 2) και η οποία εντοπίζεται στα κύτταρα της αναπνευστικής οδού και ειδικότερα στους πνεύμονες. Ωστόσο, οι ερευνητές έχουν εντοπίσει μια βασική διαφορά στην πρωτεΐνη ακίδα του SARS-CoV-2 που μπορεί να διαδραματίζει ρόλο στην υψηλή μολυσματικότητα του ιού. Η πρωτεΐνη ακίδα πρέπει πρώτα να ενεργοποιηθεί από μια πρωτεΐνη του ξενιστή που θα τη διασπάσει και ο SARS-CoV-2 έχει μια μοναδική θέση για τη διάσπαση του από ένα ένζυμο κυττάρου ξενιστή που ονομάζεται φουρίνη. Αυτό το σημείο κοπής δεν υφίσταται στους πιο κοντινούς ιούς τη νυχτερίδας και της παγκολίνης. Η φουρίνη βρίσκεται σε πολλούς ιστούς και όργανα στο ανθρώπινο σώμα, συμπεριλαμβανομένου του ήπατος, του λεπτού εντέρου και των πνευμόνων. Αυτό μπορεί να εξηγεί περιπτώσεις στις οποίες ο ιός έχει εξαπλωθεί στο σώμα και έχει καταστρέψει πολλά όργανα. Μπορεί επίσης να αυξήσει τη μολυσματικότητα του SARS-CoV-2.

 

A coronavirus spike protein attaching to an ACE2 receptor on a human cell
Εικόνα που δείχνει μια πρωτεΐνη ακίδα του κορωνοϊού (κόκκινο) που συνδέεται με έναν υποδοχέα ACE2 (μπλε) ενός ανθρώπινου κυττάρου, επιτρέποντας στον ιό να εισέλθει στο κύτταρο.
Juan Gartner / Science Photo Library

Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις του SARS-CoV-2 είναι ότι πολλοί από τους ανθρώπους που μολύνει έχουν ήπια ή και καθόλου συμπτώματα. Αυτό όχι μόνο καθιστά δύσκολο την ανίχνευση και την απομόνωση τους, αλλά τους επιτρέπει επίσης να παραμένουν κοινωνικά ενεργοί, εξαπλώνοντας τον ιό. Ως αποτέλεσμα, το SARS-CoV-2 είναι πολύ πιο μολυσματικό από τον SARS ή τον MERS-CoV-2 (Mallapaty, 2020).

Οι επιδημιολόγοι μπορούν να μοντελοποιήσουν την πληθυσμιακή εξάπλωση μιας μολυσματικής ασθένειας όπως του COVID-19 εάν γνωρίζουν πόσα άλλα άτομα μπορούν να μολυνθούν από ένα μόνο άτομο. Αυτό είναι γνωστό ως αριθμός αναπαραγωγής ή R0. Άν ο R0 είναι μεγαλύτερος από το 1, ο αριθμός των λοιμώξεων αυξάνεται εκθετικά, αλλά αν ο R0 είναι μικρότερος από 1, η ασθένεια θα εξαφανιστεί. Το COVID-19 έχει R0 περίπου 2,2, αν και οι εκτιμήσεις κυμαίνονται από 1,4 έως 3,9. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο R0 δεν αποτελεί μια εγγενή ιδιότητα του ιού, αλλά ποικίλλει ανάλογα με τις περιστάσεις. Οι κοινωνικές αποστάσεις, το κλείσιμο σχολείων και οι ταξιδιωτικοί περιορισμοί μειώνουν το R0 του COVID-19. Ο στόχος των κυβερνήσεων είναι να μειώσουν το R0 κάτω από το 1 και έτσι να αντιστρέψουν την τάση ενός συνεχώς αυξανόμενου αριθμού λοιμώξεων. Ακόμα κι αν ο R0 δεν είναι χαμηλότερος από το 1, οποιαδήποτε μείωσή του μειώνει την ταχύτητα της εξάπλωσης της πανδημίας – η οποία, σημαντικά, μειώνει την πίεση στις υπηρεσίες υγείας.

Οι αναπνευστικές λοιμώξεις όπως το COVID-19 εξαπλώνονται κυρίως από μικροσκοπικά αερομεταφερόμενα σταγονίδια βλέννας που απελευθερώνονται όταν οι άνθρωποι βήχουν ή φτερνίζονται. Όποιος βρίσκεται σε απόσταση περίπου 2 μέτρων από ένα μολυσμένο άτομο διατρέχει σημαντικό κίνδυνο να αναπνεύσει αυτά τα σταγονίδια και να μολυνθεί. Τα σταγονίδια μπορούν επίσης να ’’προσγειωθούν’’ σε επιφάνειες που αγγίζουν οι άνθρωποι, και έτσι μπορεί να μολύνουμε κατά λάθος τους βλεννογόνους στο στόμα, τη μύτη ή τα μάτια μας όταν αγγίξουμε το πρόσωπο μας – κάτι που κάνουμε έως και 20 φορές την ώρα (Kwok et al., 2015). Η έρευνα έδειξε ότι ο ιός SARS-CoV-2 μπορεί να παραμείνει στον αέρα για αρκετές ώρες και παραμένει βιώσιμος έως και 24 ώρες σε χαρτόνι, δύο ημέρες σε πλαστικό και τρεις ημέρες σε ανοξείδωτο χάλυβα (van Doremalen et al., 2020).  

Καταπολέμηση της πανδημίας COVID-19

Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους οι άνθρωποι μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση του R0 της COVID-19 και έτσι να βοηθήσουν στην καταπολέμηση της πανδημίας. Για παράδειγμα, μια σημαντική προφύλαξη για τη μείωση της μετάδοσης είναι όταν φτερνίζεστε ή βήχετε να καλύψετε το στόμα και τη μύτη σας με λυγισμένο αγκώνα ή κάποιο χαρτομάντηλο.

Το συχνό πλύσιμο των χεριών επίσης βοηθά, ειδικά αν γίνεται με τον σωστό τρόπο. Ορισμένες ψευδείς ειδήσεις έχουν αναφέρει ότι τα απολυμαντικά και τα σαπούνια δεν έχουν καμία επίδραση στον ιό, αλλά αυτό απέχει πολύ από την αλήθεια. Οι κορωνοϊοί καταστρέφονται με το πλύσιμο των χεριών, επειδή τα απορρυπαντικά όπως το σαπούνι προσβάλλουν τη μεμβράνη των λιπιδίων που σχηματίζει το εξωτερικό περίβλημα του ιού. Τα απολυμαντικά με βάση το αλκοόλ έχουν το ίδιο αποτέλεσμα, αλλά υπάρχουν βασικές διαφορές στον τρόπο με τον οποίο πρέπει να χρησιμοποιούνται το σαπούνι και τα απολυμαντικά. Το σαπουνόνερο είναι πολύ αποτελεσματικό στην απομάκρυνση μολυσμένων σωματιδίων και λιπών που μπορούν να φιλοξενήσουν και να προστατεύσουν τους ιούς. Γι’ αυτό είναι σημαντικό να πλένετε καλά τα χέρια σας. (Περίπου το 30% των ανθρώπων δεν πλένουν τακτικά τα χέρια τους μετά την επίσκεψη στο μπάνιο και από αυτούς που το κάνουν, μόνο το 50% τα πλένει σωστά).

Τα απολυμαντικά δεν καθαρίζουν το δέρμα, αλλά απενεργοποιούν τον ιό εάν το αλκοόλ έρθει σε επαφή με τον εξωτερικό του φάκελό. Αν και είναι λιγότερο αποτελεσματικά από το σαπούνι και το νερό, τα απολυμαντικά χεριών είναι ταχύτερα και πιο βολικά. Είναι επίσης μια καλή επιλογή για άτομα που δεν έχουν πρόσβαση σε κατάλληλες εγκαταστάσεις πλυσίματος χεριών ή που πρέπει να διατηρούν συνεχώς την υγιεινή των χεριών, όπως τα άτομα στις υπηρεσίες υγείας (Hall, 2012).

Ένα μοντέλο πανδημίας γρίπης που αναπτύχθηκε το 2018 από επιδημιολόγους στο University College London πρότεινε ότι το πλύσιμο των χεριών μπορεί να μειώσει τη μετάδοση κατά 22% (Corcoran, 2020). Δεν είναι το πιο άμεσο μοντέλο για την COVID-19, αλλά αποδεικνύει πώς όλοι μπορούν να διαδραματίσουν ρόλο στην προστασία του γενικού πληθυσμού, καθώς και των εαυτών μας, όταν αντιμετωπίζουμε μια πανδημία.

A handwashing image
Το σωστό πλύσιμο των χεριών είναι πολύ αποτελεσματικό στην καταστροφή του κορωνοϊού και στη μείωση της μετάδοσης.
Maridav / Shutterstock

Ευχαριστίες

Οι συγγραφείς θα ήθελαν να ευχαριστήσουν το Science Foundation Ireland (SFI) για τη χρηματοδότηση του έργου τους για τη σύνταξη αυτού του άρθρου, βάσει της συμφωνίας επιχορήγησης αριθ. 12 / RC / 2275_P2.

References

Resources

Author(s)

Ο Δρ. Martin McHugh είναι ο διευθυντής της εκπαίδευσης και της δημόσιας συμμέτοχης στο επιστημονικό ίδρυμα Επιστημών για τη φαρμακευτική έρευνα (SSPC) στην Ιρλανδία, με έδρα το Πανεπιστήμιο του Limerick. Ο Martin αναπτύσσει δραστηριότητες προβολής της ιατρικής και της υγείας στο κοινό και δραστηριοποιείται στον τομέα της συνεργατικής έρευνας σχετικά με τον αντίκτυπο των άτυπων μαθησιακών περιβαλλόντων στους συμμετέχοντες.

Η Oonagh O’Hara είναι εκπαιδευτικός και ασκούμενη συνεργάτης στο SSPC. Η δουλειά της περιλαμβάνει την ανάπτυξη νέων προγραμμάτων σχετικά με δραστηριότητες προβολής σχολικής προσέγγισης, τη σύνταξη άρθρων για μαθητές και τη βοήθεια για την πραγματοποίηση εκδηλώσεων προσέγγισης σε τοπικά σχολεία.

Η Laurie Ryan εργάζεται στον SSPC ως υπεύθυνη υλοποίησης έργων που σχετίζονται με την εκπαίδευση και την κινητοποίηση του κοινού. Η εργασία της περιλαμβάνει την έρευνα στη συμμετοχή των κοινοτήτων και πιο συγκεκριμένα την εύρεση χρηματοδότησης και τη διαχείριση δράσεων. Τη στιγμή αυτή τελειώνει το διδακτορικό της μελετώντας την επιχειρηματολογία σε μη τυπικά περιβάλλοντα μάθησης.




License

CC-BY