KORONAWIRUSY - PATOGENY XXI WIEKU

 

Autorzy: dr Agata Stobnicka-Kupiec dr Małgorzata Gołofit-Szymczak Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy Kontakt: agsto@aop.pl
Bezpieczeństwo Pracy. Nauka i Praktyka, 2020, nr 4, s. 6-8

 

Wirusy są prostymi strukturami nieposiadającymi budowy komór­kowej. W skład pojedynczej, aktywnej cząstki wirusa, czyli tzw. wirionu, wchodzi kwas nukleinowy (jedno- lub dwuniciowy RNA lub DNA) otoczony przez płaszcz białkowy (kapsyd) oraz - jeśli występuje - otoczkę fosfolipidową. Wirusy nie wykazują cech organizmów żywych, tzn. nie podlegają podziałom poza komórką gospodarza, nie syntetyzują samodzielnie białek, ani nie replikują samodzielnie swojego genomu [1]. Leczenie infekcji wirusowych jest trudne z uwagi na to, że wirusy nie mają własnego metabo­lizmu, który można byłoby zablokować, tak jak jest to możliwe w przypadku bakterii za pomocą antybiotyków. W związku z tym większość metod leczenia polega jedynie na ograniczeniu dalszego rozwoju infekcji w organizmie chorego [2].

 

Rodzina wirusów Coronaviridae dzieli się na dwie podrodziny: Coronavirinae i Torovirinae. Coronavirinae podzielona jest z kolei na cztery rodzaje: alfa-, beta-, delta- oraz gamma-koronawirusy. Najważniejsze i najbardziej interesujące z medycznego punktu widzenia są wirusy grup alfa oraz beta, do których należą wszystkie znane gatunki zakażające ludzi. Koronawirusy to jednoniciowe RNA wirusy posiadające otoczkę, o zasadniczo kulistym kształcie (chociaż może on się zmieniać), o średnicy około 60-140 nm. Cząstki wirusa otoczone są wyraźnymi wypustkami o długości 9-12 nm, nadającymi mu wygląd podobny do korony słonecznej [3].

Charakterystykę koronawirusów przedstawiono w tabeli [4,5,6,7]

 

Wirus SARS-CoV-2

 

Nowy koronawirus SARS-CoV-2 wywołujący COVID-19 wykazuje sze­reg podobieństw do beta-koronawirusów znalezionych u nietoperzy, ale genetycznie jest odmienny od pozostałych koronawirusów, w tym SARS- -CoV i MERS-CoV. Przeprowadzone dotychczas badania sugerują, że wirus SARS-CoV-2 może być wynikiem rekombinacji dwóch różnych koronawi­rusów - jednego zbliżonego genomem do wirusa RaTG13 infekującego nietoperze oraz wirusa odkrytego u łuskowców - ssaków występujących w południowo-wschodniej Azji. SARS-CoV-2 może być zatem chimerą dwóch wcześniej istniejących wirusów [8,9] W porównaniu z wirusami SARS i MERS wirus SARS-CoV-2 okazuje się być mniej wirulentny, tzn. wykazuje mniejszą zdolność do wniknięcia, namnożenia się i uszkodzenia tkanek zainfekowanego organizmu oraz wykazuje niższy wskaźnik śmiertelności, ale jest z kolei dużo bardziej zakaźny.

Pomimo że wirus SARS-CoV-2 wywołuje przede wszystkim objawy ze strony układu oddechowego, może atakować także inne narządy, w tym układ pokarmowy, powodując biegunkę i wymioty; układ moczowy, wywo­łując powikłania w postaci ostrego uszkodzenia nerek oraz układ krwionośny przyczyniając się do ostrej niewydolności serca [10,22,12]. Badania wykazały obec­ność wirusa w kale i moczu pacjentów. Co więcej, w przypadku niektórych pacjentów występowała infekcja pnia mózgu [13].

Wirus SARS-CoV-2 rozprzestrzenia się drogą kropelkową, podobnie jak inne patogeny chorób układu oddechowego. Wirus jest obecny w wydzielinie z nosa i gardła, w plwocinie oraz cieczy łzowej [14]. Stabilność wirusa SARS-CoV-2 wynosi w powietrzu co najmniej 3 godziny. Transmisja wirusa może odbywać się także poprzez kontakt z zanieczyszczonymi poprzez wydzieliny chorego powierzchniami i przedmiotami. Jak wykazują badania, wirusy te mogą zachowywać stabilność i zdolność do infekcji na różnych powierzchniach, np. miedzianych do 4 godzin, kartonowych do 24 godzin, z tworzyw sztucznych i stali nierdzewnej - nawet do 3 dni. Na aktywność i stabilność wirusa SARS-CoV-2 ma wpływ temperatura. W temperaturze 4 °C wirus jest bardzo stabilny i może w niej przetrwać znacznie dłużej niż 14 dni, w temperaturze pokojowej (22 °C) i wyższej nie przekracza 14 dni, a w temperaturze 70 °C czas inaktywacji wirusa jest zredukowany do 5 minut [15,16].

Z uwagi na to, że wirus SARS-CoV-2 jest wirusem odzwierzęcym, poja­wiło się pytanie, czy istnieje możliwość jego transmisji poprzez zwierzęta domowe. Według eksperymentu Chen i wsp. [17] wirus SARS-CoV-2 może być infekcyjny dla kotów i przenosić się między tymi zwierzętami. Wyniki tych badań są jednak wyraźnie kwestionowane przez amerykańskich badaczy, którzy wskazują, że są one oparte na eksperymentach laboratoryjnych, w których niewielka liczba zwierząt celowo otrzymała duże dawki wirusa SARS-CoV-2, oraz że zastosowane warunki badań nie reprezentują rzeczy­wistych interakcji między ludźmi i ich zwierzętami domowymi [18].

Światowa Organizacja Zdrowia także jest zdania, że nie ma wystar­czających dowodów na to, że zwierzęta domowe, takie jak koty czy psy, mogą zarazić się koronawirusem. Stwierdzone dotychczas pojedyncze „pozytywne" przypadki u psów są bardzo dyskusyjne, tym bardziej, że żadne z badanych zwierząt nie wykazywało objawów choroby, a próbki pochodziły wyłącznie od zwierząt posiadających chorych na COVID-l9 właścicieli.Także Ministerstwo Rolnictwa, Rybołówstwa i Rezerwatów Przyrody w Hongkongu (Hong Kong Agriculture, Fisheries and Conservation Department) wyraźnie oświadcza o braku dowodów na możliwość infekcji COVID-19 u zwierząt domowych czy możliwości przeniesienia infekcji ze zwierzęcia domowego na człowieka. Podobnego zdania jest Amerykańskie Stowarzyszenie Lekarzy Weterynarii (American Veterinary Medical Association AVMA) [19,20].

 

 

Epidemia SARS

 

Epidemia MERS

Pandemia COVID-19

Nazwa jednostki chorobowej

SARS

 

MERS

COVID-19

Nazwa wirusa

wirus SARS, SARS-CoV

 

wirus MERS, MERS-CoV

wirus SARS-CoV-2

Główne objawy

gorączka, trudności z od dychaniem, kaszel, złe samopoczucie, bóle mięśniowe, osłabienie, za-burzenia żołądkowo-jelitcwe, ból gardła

 

gorączka, dreszcze, uczucie zmęczenia, kaszel (czasem krwioplucie), bóle mięśni, stawów, głowy, rzadziej objawy ze strony układu pokar­mowego (nudności oraz wymioty, ból brzucha, biegunka), ból gardła i nieżyt nosa; występują­ca początkowo duszność u połowy pacjentów szybko przechodzi w bardzo ciężkie zapalenie płuc, możliwy zespół ostrej niewydolności odde­chowej; czasami niewydolność nerek wymaga­jąc dializy, zaburzenia krzepnięcia

zwykle łagodne objawy (część chorych prze­chodzi infekcję bezobjawowo), gorączka, suchy kaszel, zmęczenie i płytki oddech, rzadziej bie­gunka, ból gardła, katar, kichanie, utrata węchu i smaku; większość przypadków choroby ma łagodny przebieg, jednak część może prowadzić do zapalenia płuc, zespołu ostrej niewydolności oddechowej, posocznicy i wstrząsu septycznego oraz do śmierci

Okres inkubacji

5-6 dni ciągu 2-3 dni po zakażeniu (najdłużej 13 dni)

 

2-14 dni, średnio 5-6 dni

1 do 14 dni, średnio 5-6 dni

Współczynnik reprodukcji (R0)a)

3

 

<1

2-3b)

Pierwsze wykrycie

listopad 2002 r., prowincja Guangdong, Chiny

 

sierpień 2012 r., prowincja Mekka, miasto Dżudda, Arabia Saudyjska

listopad 2019 r., prowincja Hubei, miasto Wuhan, Chiny

Pochodzenie wirusa

odzwierzęce (zoonoza)

 

odzwierzęce (zoonoza)

odzwierzęce (zoonoza)

Rezerwuar wirusa

nietoperze, cywety, kotowate,

 

wielbłądy jednogarbne (dromadery) i nietoperze

nietoperze z rodzaju Rhinolophus, łuskowce

Śmiertelność

9,5%

 

34,4%

szacowana na 1%-3% (wg danych 4,8%)

Liczba zakażonych

8 096 przypadków (w 29 krajach)

 

2494c)

(w 27 krajach)

1 920 918e) (w 177 krajach)

Globalna liczba zgonów

774

 

858d)

119 686f)

Sposób

rozprzestrzeniania się

drogą kropelkową i przez wierzchnie

zanieczyszczone po-

drogą kropelkową i przez zanieczyszczone po­wierzchnie

drogą kropelkową i przez zanieczyszczone po­wierzchnie

Najbardziej narażone grupy

pacjenci w wieku 60 lat i starsi mieli o 55% wyż­szy wskaźnik zgonów

najwyższa śmiertelność u pacjentów po 70. roku życia; śmiertelność nieznacznie większa u męż­czyzn; opóźnienie w rozpoznaniu MERS miało negatywny wpływ na przeżywalność

80% chorych stanowią osoby w wieku 15-59 lat; choroby współistniejące (np. autoimmuno- logiczne); na ciężki przebieg infekcji wirusem SARS-CoV-2 narażeni są dorośli w każdym wie­ku; na infekcję bardziej narażeni są mężczyźni (56% przypadków)

Dostępne metody leczenia

leczenie objawowe, niektóre leki przeciwwirusowe i sterydy

leczenie objawowe; potencjalnym lekiem jest kwas mykofenolowy

leczenie objawowe, eksperymentalne, hydrok- sycholorochina (lek przeciwmalaryczny), niektóre leki przeciwwirusowe, przeciwciała monoklonalne

Dostępna szczepionka:

gotowa w czasie, gdy epidemia już się kończyła

brak

w trakcie badań

Koniec epidemii:

kwiecień 2004 r.

?

???

Objaśnienia: a) współczynnik reprodukcji R0 - określa, ile nowych osób zostanie zarażonych przez jednego chorego; b) - według Europejskiego Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób (ang. European Centre for Disease Prevention and Control); c,d) - stan na koniec roku 2019; e,f) - stan na 14.04.2020.

 

Jak uniknąć zakażenia wirusem SARS-CoV-2?

 

Wirus SARS-CoV-2 jest wrażliwy na działanie detergentów, np. mydła, które rozpuszczają jego osłonkę lipidową. Podobnie skuteczne są wszystkie środki dezynfekujące na bazie alkoholu[21]. Zalecane jest zatem częste i dokład­ne mycie rąk oraz dezynfekowanie często dotykanych powierzchni w swoim otoczeniu, takich jak np. klamki, włączniki światła, telefony, blaty, itd. Zgodnie z doniesieniami naukowymi oraz oświadczeniem Narodowej Komisji Zdro­wia w Chinach, koronawirus SARS-CoV-2 jest wrażliwy na promieniowanie nadfioletowe, zwłaszcza z zakresu UVC (200-280 nm). Zatem, podobnie jak inne wirusy, może on być efektywnie eliminowany poprzez zastosowa­nie lamp bakteriobójczych[22]. Więcej na ten temat piszemy na stronie 22.

Obecnie brakuje natomiast jednoznacznych doniesień, które w sposób bezsporny rozstrzygnęłyby kwestię skutecznego usuwania z powietrza, pomieszczeń lub z powierzchni wirusa SARS-CoV-2 przy użyciu ozonu.

Duże emocje budzi także stosowanie maseczek ochronnych w walce z pandemią wirusa SARS-CoV-2. Do niedawna według oficjalnych zaleceń WHO maseczki nie powinny być noszone przez osoby zdrowe, a jedynie przez personel medyczny i osoby chore [23]. Niemniej jednak, w obliczu dynamicznego rozwoju pandemii, WHO zmodyfikowało 6 kwietnia swoje stanowisko w tej sprawie. Nieco wcześniej George Gao, dyrektor general­ny Chińskiego Centrum Zapobiegania i Kontroli Chorób w wywiadzie dla magazynu „Science" uznał, że wielkim błędem zarówno Europy, jak i USA było niewprowadzanie obowiązkowego noszenia maseczek ochronnych w miejscach publicznych z uwagi na możliwość przenoszenia patogenu przez osoby w początkowej fazie zakażenia, co doprowadziło do nagłego i intensywnego wzrostu zakażeń [24].

 

Trudno w tej chwili ocenić, kiedy możemy oczekiwać początku wyga­szania współczesnej pandemii COVID-19. Niewątpliwie sukces w walce z wirusem SARS-CoV-2 zależy od każdego z nas, a stosowanie się do obo­wiązujących zaleceń musi stać się obecnie naszą codziennością

 

 

Stosuj następujące zasady, aby uniknąć zakażenia sARS-CoV-2 (wg WHO)

 

  1. Myj często ręce z użyciem środka antyseptycznego, a jeśli nie masz go pod ręką, dokładnie wodą i mydłem.
  2. Regularnie czyść powierzchnie, których dotyka wiele osób, np. blaty biurek w miejscach pracy, klamki, włączniki światła, telefony itd.
  3. Koniecznie zachowuj bezpieczny dystans (min. 2 m) od innych osób.
  4. Upewnij się, czy informacje o COVID-19 pochodzą z wiarygodnych źródeł, takich jak krajowe instytucje służby zdrowia, personel medycz­ny czy WHO. Pamiętaj, że infekcja zaczyna się zazwyczaj od gorączki i suchego kaszlu, a nie od kataru.
  5. Unikaj podróży, gdy masz wysoką gorączkę i kaszel. Jeśli objawy choroby pojawią się podczas podróży samolotem, niezwłocznie poinformuj o tym załogę, a po powrocie do domu skontaktuj się z personelem medycznym i opowiedz, skąd właśnie przyleciałeś.
  6. Podczas kichania i kasłania zasłaniaj usta łokciem, nie dłonią, lub używaj jednorazowej chusteczki, którą po użyciu niezwłocznie wyrzuć do śmieci. Potem umyj i zdezynfekuj ręce.
  7. Jeśli masz ponad 60 lat i problemy ze zdrowiem, takie jak niewydolność sercowo-naczyniowa lub oddechowa, cukrzyca, unikaj zatłoczonych miejsc, gdzie łatwo o kontakt z potencjalnie zarażonymi osobami.
  8. Jeśli rozwinie się infekcja, której symptomy wskazują na COVID-19, zostań w domu i wezwij lekarza lub zawodowego pielęgniarza/ra­townika, który na podstawie informacji o objawach choroby, podróży, które odbyłeś i kontaktów, jakie miałeś w ostatnim czasie, opracuje plan działania i podejmie decyzję, co do dalszego postępowania.
  9. Jeśli zachorujesz na COVID-19, pozostań w domu, odizoluj się od po­zostałych członków rodziny - również podczas posiłków, korzystaj z osobnych sztućców, talerzy itp. W razie uczucia duszności, wezwij lekarza.

10. Jeśli odczuwasz niepokój, lęk, spróbuj znaleźć sposób na oderwanie myśli i uspokojenie się.

 

 

 

BIBLIOGRAFIA

 

1. Gelderbrom H.R. Structure and classification of viruses. Rozdział 41, w: S. Baron, Medical Microbiology, Galveston, 4th edition, 1996.

2. Stobnicka-Kupiec A., Górny R. Metody detekcji wirusów w różnych środowiskach pracy. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy, 2018,97, 3:5-18.

3.  Pyrć K. Ludzkie koronawirusy. Postępy Nauk Medycznych, t. XXVIII, nr 4B, 2015, 48-54.

4.  WHO 2004. Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) Emergencies preparedness, response, https://www.who.int/csr/sars/country/en/ 2004

5. WHO 2019. Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV), https://www. who.int/emergencies/mers-cov/en/ 2019

6. WHO Director-General's opening remarks at the media briefing on COVID-19 - 3 March 2020, www.who.int [dostęp 2020-03-26]

7.  Guo YR. i in. The origin, transmission and clinical therapies on coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak - an update on the status, Military Medical Research 2020, 7,1, 11.

8.  Longxian L., Gaolei L., Jinhui Ch., Xinle L., Yudong L. Comparative genomic analysis revealed specific mutation pattern between human coronavirus SARS-CoV-2 and Bat-SARSr-CoV RaTG13, bioRxiv 2020.02.27.969006

9.  Lam T.T., Shum M.H., Zhu H. et al. Identifying SARS-CoV-2 related coronaviruses in Malayan pangolins. Nature, 2020.

10. Xiao F, Tang M., Zheng X. i in. Evidence for gastrointestinal infection of SARS-CoV-2 Gastroenterology Available online 3 March 2020 In Press, Journal Pre-proof, https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.02.055

Xu D., Zhang Z., Jin L. i in. Persistent shedding of viable SARS-CoV in urine and stool of SARS patients during the convalescent phase. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2005, 24:165­171. https://doi.org/10.1007/s10096-005-1299-5

11. Zheng YY., Ma Y.T., Zhang J.Y., Xie X. COVID-19 and the cardiovascular system. Nature Reviews, Cardiology, doi.org/10.1038/s41569-020-0360-5

12. Xu D., Zhang Z., Jin, L. i in. Persistent shedding of viable SARS-CoV in urine and stool of SARS patients during the convalescent phase. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2005,24:165-171 https://doi.org/10.1007/s10096-005-1299-5

13. Li Y.C., Bai W.Z., Hashikawa, T. The neuroinvasive potential of SARS CoV2 may play a role in the respiratory failure of COVID-19 patients. J Med Virol. 2020, 1- 4.

14. Xia J., Tong J., Liu M., Shen Y., Guo D. Evaluation of coronavirus in tears and conjunctival secretions of patients with SARS-CoV-2 infection. J Med Virol. 2020, 1- 6. https://doi.org/10.1002/jmv.25725

15. Doremalen N. i in. Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2as Compared with SARS- CoV-1 The New England Journal of Medicine DOI:   https://doi.org/10.1056/NEJMc2004973

16. Chin A. i in. Stability of SARS-CoV-2 in different environmental conditions, „medRxiv", 2020, 2020.03.15.20036673, DOI:  https://doi.org/10.1101/2020.03.15.20036673

17 Chen H. i in. Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and different domestic animals to SARS - coronavirus-2 bioRxiv  doi:  https://doi.org/10.1101/2020.03.30.015347

18.  Mallapaty S. Coronavirus can infect cats — dogs, not so much, doi: 10.1038/d41586-020-00984-8. Nature News, April 2020.

19. https://www.avma.org/resources-tools/animal-health-and-welfare/covid-19

20. https://www.afcd.gov.hk/english/publications/publications_press/pr2346.html

21. Kratzel A. i in. Efficient inactivation of SARS-CoV-2 by WHO-recommended hand rub for- mulations and alcohols, „bioRxiv", 2020, 2020.03.10.986711, doi: 10.1101/2020.03.10.986711 Cohen J., Not wearing masks to protect against coronavirus is a 'big mistake,' top Chinese scientist says, Science, 2020, doi:10.1126/science.abb9368

22.  Duan S.M., Zhao X.S., Wen R.F i in. Stability of SARS coronavirus in human specimens and environment and its sensitivity to heating and UV irradiation. Biomedical and Environmental Sciences : BES. 2003 Sep;16,3:246-255.

23.  WHO 2020 Coronavirus disease (COVID-19) advice for the public: When and how to use masks https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public/when-and-how-to-use-masks

24.  Cohen J. Not wearing masks to protect against coronavirus is a 'big mistake,' top Chinese scientist says, Science, 2020, doi:  https://doi.org/10.1126/science.abb9368