Коронавирусы

Эта статья — о семействе вирусов. О подсемействе вирусов см. (Коронавирусы (подсемейство)); о болезни, связанной с пандемией COVID-19, см. COVID-19; о вирусе, вызывающем это заболевание, см. SARS-CoV-2.

Коронавирусы (лат. Coronaviridae) — семейство РНК-содержащих вирусов, включающее на май 2020 года 45 видов, объединённых в два подсемейства. Поражают млекопитающих (включая человека), птиц и земноводных. Название связано со строением вируса, (шиповидные отростки) которого напоминают (солнечную корону). Известно 7 коронавирусов, поражающих человека:

• (HCoV-229E) — , впервые выявлен в середине 1960-х годов;
• (HCoV-NL63) — альфакоронавирус, возбудитель был выявлен в Нидерландах в 2004 году;
• (HCoV-OC43) — A, возбудитель выявлен в 1967 году;
• (HCoV-HKU1) — бетакоронавирус A, возбудитель обнаружен в Гонконге в 2005 году;
• SARS-CoV-1 — бетакоронавирус B, возбудитель тяжёлого острого респираторного синдрома, первый случай заболевания которым был зарегистрирован в 2002 году;
• (MERS-CoV) — бетакоронавирус C, возбудитель (ближневосточного респираторного синдрома), (вспышка которого) произошла в 2015 году;
• SARS-CoV-2 — бетакоронавирус B, выявлен во второй половине 2019 года, вызвал пандемию COVID-19, следствием которой стало закрытие границ и введение экстренных мер безопасности (карантин, строгая изоляция, и так далее).

Коронавирусы
3D-модель SARS-CoV-2
Научная классификация
Группа: Вирусы Реалм: Riboviria Царство: Orthornavirae Тип: Pisuviricota Класс: Порядок: Nidovirales Подпорядок: Cornidovirineae Семейство: Коронавирусы
Международное научное название
Coronaviridae
Подсемейства
(Letovirinae) (Orthocoronavirinae)
(Группа по Балтимору)
IV:
Систематика в Викивидах Изображения на Викискладе NCBI   11118 EOL   5029

Этимология

Название «коронавирус» происходит от латинского corona, что означает «венок», которое в свою очередь заимствовано из др.-греч. κορώνη korṓnē, «гирлянда, венок». Название было придумано (Джуной Алмейдой) и , которые первыми обнаружили и изучили человеческие коронавирусы. Это слово впервые было использовано в печати в 1968 году неофициальной группой вирусологов в журнале Nature для обозначения нового семейства вирусов. Название относится к характерному внешнему виду вирионов (инфекционная форма вируса) при электронной микроскопии, которые имеют (бахрому) из больших выпуклых выступов на поверхности, создающих изображение, напоминающее солнечную корону или (гало). Эта морфология создается пепломерами вирусных шипов, которые представляют собой белки на поверхности вируса.

Научное название Coronavirus было принято в качестве названия рода Международным комитетом по номенклатуре вирусов (позже переименованным в (Международный комитет по таксономии вирусов)) в 1971 году. По мере увеличения числа новых видов род был разделен на четыре рода, а именно Alphacoronavirus, Betacoronavirus, Deltacoronavirus и Gammacoronavirus в 2009 году. Общее название коронавирус используется для обозначения любого члена подсемейства Orthocoronavirinae. По состоянию на 2020 год официально признано 45 видов.

Эпидемиология

Коронавирусы вызывают заболевания млекопитающих (людей, летучих мышей, кошек, собак, свиней, крупного рогатого скота) и птиц. Некоторые примеры: у птиц ^[англ.] ( — коронавирус кур,  — коронавирус фазанов,  — коронавирус индеек, вызывающий , GfCoV — коронавирус цесарок, PgCoV — коронавирус голубей и т. д.), у свиней ( — коронавирус трансмиссивного гастроэнтерита свиней и его патотип  — респираторный коронавирус свиней), у собак ^[англ.] ( и /PanCCoV), у кошек ^[англ.] ( — коронавирус энтерита кошек,  — коронавирус инфекционного перитонита кошек), у мышей (, вызывает вирусный гепатит мышей, у крыс  — коронавирус крыс,  — коронавирус пуффиноза буревестников) и т. д., немало коронавирусов и у разных видов рукокрылых.

Источниками коронавирусных инфекций могут быть больной человек, животные. Возможные механизмы передачи: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, фекально-оральный, контактный. Заболеваемость растёт зимой и ранней весной. В структуре (ОРВИ) госпитализированных больных коронавирусная инфекция составляет в среднем 12 %. О широкой распространённости коронавирусов свидетельствуют специфичные антитела, выявленные у 80 % людей.

Коронавирус человека впервые был выделен в 1965 году от больных ОРВИ Д. Тиррелом из носоглотки при остром рините, позже в 1975 году Э. Каул и С. Кларк выделили коронавирус из испражнений при детском (энтероколите). В последующее время коронавирусы почти не привлекали внимание исследователей, пока в Китае в 2002—2003 годах не была зафиксирована вспышка атипичной пневмонии, или тяжёлого острого респираторного синдрома (ТОРС, SARS). Заболевание было вызвано вирусом SARS-CoV-1. В результате болезнь распространилась на другие страны, всего заболело 8273 человека, 775 умерло (летальность 9,6 %).

Вирус MERS-CoV является возбудителем (ближневосточного респираторного синдрома) (MERS), первые случаи которого были зарегистрированы в 2012 году. В 2015 году в Южной Корее произошла (вспышка ближневосточного респираторного синдрома), в ходе которой заболело 183 человека, умерло 33.

В декабре 2019 года в Китае началась вспышка пневмонии, вызванная новообнаруженным вирусом SARS-CoV-2. Вскоре она распространилась на другие страны.

В декабре 2022 года глава Всемирной организации здравоохранения Тедрос Адханом Гебрейесус заявил, что более чем у 90 % населения земли есть «некоторый уровень иммунитета» к COVID-19, согласно его утверждению, это произошло благодаря вакцинации или после перенесенного заболевания.

Строение и жизненный цикл

Строение вириона коронавируса

Геном представлен одноцепочечной (+)РНК. Нуклеокапсид окружён белковой мембраной и липосодержащей внешней оболочкой, от которой отходят булавовидные шиповидные отростки, напоминающие корону, за что семейство и получило своё название.

SARS-CoV-2 использует S-белок на короне для прикрепления к своему рецептору — (ангиотензинпревращающему ферменту 2) (ACE2), а также к сериновой протеазе TMPRSS2, как и вирус SARS-CoV-1 (атипичной пневмонии). Клетка окутывает вирус своей мембраной, и образовавшийся мембранный пузырёк оказывается в цитоплазме клетки. Два упомянутых белка-рецептора клетки трансформируют S-белок вируса таким образом, что мембраны вируса и клетки сливаются.

После проникновения в клетку вирус с помощью внутриклеточных мембран создаёт мембранные пузырьки, к которым прикрепляются специальные белковые комплексы. В этих комплексах синтезируется копия геномной РНК вируса и короткие мРНК для синтеза белков вируса.

РНК вируса имеет 5′-метилированное начало и 3′-(полиаденилированное) окончание. Это позволяет вирусу инициировать на своих РНК сборки своих белков (рибосомами) клетки, которая не в состоянии определить, это РНК вируса или РНК для белков самой клетки.

Коронавирусы имеют РНК около 26—30 тысяч пар оснований, это означает, что коронавирусы обладают крупнейшей несегментированной РНК среди всех известных вирусов, то есть являются сложнейшими по структуре среди известных вирусов. Геном вируса состоит из более чем 20 000 нуклеотидов и кодирует два репликативных полипротеина pp1a и pp1ab, из которых в следующий проход репликации/трансляции формируется копия РНК вируса, а также 8 отдельных мРНК-шаблонов для белков вирусов, которые бесконечно их генерируют. Генерация белков M, S, HE и E, попадающих в мембранную липидную оболочку вируса, происходит на соответствующих мРНК в эндоплазматическом ретикулуме клетки; белок же N, который будет окружать геномную РНК вируса, синтезируется на мРНК, плавающих в цитоплазме клетки.

• Момент прикрепления коронавируса к рецептору клетки: сцепка S-белка «короны» вируса и рецептора
• Жизненный цикл коронавируса
• Процесс окончания сборки коронавируса в цитоплазме инфицированной клетки. Вокруг РНК вируса идёт построение капсида

После получения геномной РНК вируса и необходимых его белков эта РНК, окутанная белком N, приближается к сидящим на эндоплазматическом ретикулуме белкам и взаимодействует с ними. В результате мембрана эндоплазматического ретикулума с находящимися в ней вирусными белками охватывает эту РНК, формируя вирион. Вирионы затем высвобождаются из инфицированной клетки через (экзоцитоз). После выхода вирионов из клетки она погибает.

Таксономия

Семейство коронавирусов (лат. Coronaviridae) включает в себя 2 подсемейства и около 46 видов:

Подсемейство (Letovirinae), выделенное в 2018 году, включает лишь один принятый вид, подрод и род (однако выделены ещё два вида, официально пока не утверждённые):

• Род (Alphaletovirus)
  • Подрод (Milecovirus)
    • Вид (Microhyla letovirus 1)

Подсемейство (Orthocoronavirinae)

• Род Альфакоронавирус (), включает 14 подродов и 19 видов:
  • (Duvinacovirus)
    • (Human coronavirus 229E)
  • • (Human coronavirus NL63)
• Род Бетакоронавирус (), включает 5 подродов и 14 видов:
  • • • (Human coronavirus OC43)
    • (Human coronavirus HKU1)
  • • (Middle East respiratory syndrome-related coronavirus) (MERS-CoV)
  • • Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus
      • SARS-CoV-1
      • SARS-CoV-2

• Род Гаммакоронавирус (), включает 3 подрода и 6 видов:
• Род Дельтакоронавирус (), включает 3 подрода и 7 видов:

См. также

• Bat SARS-like coronavirus RsSHC014
• (Антителозависимое усиление инфекции)

Примечания

1. Таксономия вирусов (англ.) на сайте (Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV)).
2. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии : Учебное пособие для студентов медицинских вузов / под ред. А. А. Воробьева, А. С. Быкова. — М. : Медицинское информационное агентство, 2003. — С. 121. — 236 с. — .
3. Щелканов М. Ю., Попова А. Ю., Дедков В. Г., Акимкин В. Г., Малеев В. В. История изучения и современная классификация коронавирусов (Nidovirales: Coronaviridae) (рус.) // (Инфекция и иммунитет). — 2020. — Т. 10, № 2. — С. 221—246. — doi:10.15789/2220-7619-H0I-1412. 25 июня 2020 года.
4. Таксономия вирусов (англ.) на сайте (Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV)). (Дата обращения: 19 июля 2019)
5. M. Yu. Shchelkanov, L. V. Kolobukhina, O. A. Burgasova, I. S. Kruzhkova, V. V. Maleev. COVID-19: etiology, clinical picture, treatment // Russian Journal of Infection and Immunity. — 2020-05-06. — Т. 10, вып. 3. — С. 421–445. — ISSN 2220-7619 2313-7398, 2220-7619. — doi:10.15789/2220-7619-CEC-1473. 3 апреля 2022 года.
6. Secret history of first coronaviruses от 22 апреля 2020 на Wayback Machine // Forbes.
7. Definition of Coronavirus by Merriam-Webster  (неопр.). Merriam-Webster. Дата обращения: 24 марта 2020. 23 марта 2020 года.
8. Definition of Corona by Merriam-Webster  (неопр.). Merriam-Webster. Дата обращения: 24 марта 2020. 24 марта 2020 года.
9. Tyrrell, David Arthur John. Cold Wars: The Fight Against the Common Cold : [англ.] / David Arthur John Tyrrell, Michael Fielder. — Oxford University Press, 2002. — P. 96. — «We looked more closely at the appearance of the new viruses and noticed that they had a kind of halo surrounding them. Recourse to a dictionary produced the Latin equivalent, corona, and so the name coronavirus was born.». — . от 15 марта 2023 на Wayback Machine   (неопр.). Дата обращения: 20 августа 2021. Архивировано 15 марта 2023 года.
10. Almeida JD, Berry DM, Cunningham CH, Hamre D, Hofstad MS, Mallucci L, McIntosh K, Tyrrell DA (November 1968). "Virology: Coronaviruses". Nature. 220 (5168): 650. (Bibcode):1968Natur.220..650.. doi:10.1038/220650b0. [T]here is also a characteristic "fringe" of projections 200 A long, which are rounded or petal shaped ... This appearance, recalling the solar corona, is shared by mouse hepatitis virus and several viruses recently recovered from man, namely strain B814, 229E and several others.
11. Sturman LS, Holmes KV (1983-01-01). Lauffer MA, Maramorosch K (eds.). "The molecular biology of coronaviruses". Advances in Virus Research. 28: 35—112. doi:10.1016/s0065-3527(08)60721-6. ISBN . PMC 7131312. PMID 6362367. [T]hese viruses displayed a characteristic fringe of large, distinctive, petal-shaped peplomers or spikes which resembled a crown, like the corona spinarum in religious art; hence the name coronaviruses.
12. Lalchhandama, Kholhring (2020). "The chronicles of coronaviruses: the bronchitis, the hepatitis and the common cold". Science Vision (англ.). 20 (1): 43—53. doi:10.33493/scivis.20.01.04.
13. Carstens EB (2010). "Ratification vote on taxonomic proposals to the International Committee on Taxonomy of Viruses (2009)". Archives of Virology. 155 (1): 133—46. doi:10.1007/s00705-009-0547-x. PMC 7086975. PMID 19960211.
14. Fan Y, Zhao K, Shi ZL, Zhou P (March 2019). "Bat Coronaviruses in China". Viruses. 11 (3): 210. doi:10.3390/v11030210. PMC 6466186. PMID 30832341.
15. International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) (англ.). talk.ictvonline.org. Дата обращения: 14 сентября 2020. 20 марта 2020 года.
16. Гильмутдинов Р. Я., Галиуллин А. К., Спиридонов Г. Н. Коронавирусные инфекции диких птиц // Ветеринарный врач. — 2020. — Вып. 6. — С. 57—67. — doi:10.33632/1998-698Х.2020-6-57-67. 18 апреля 2021 года.
17. Пульмонология: национальное руководство : [ 25 февраля 2021]. — М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009.
18. Широбоков В. П. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология : [ 25 февраля 2021]. — Винница : Нова Книга, 2015. — С. 504—505.
19. (Коротяев А. И.), Бабичев С. А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология : [ 24 февраля 2021]. — СПб : СпецЛит, 2008.
20. ВОЗ сообщила об иммунитете к коронавирусу у 90% населения мира  (рус.). Коммерсантъ (2 декабря 2022). Дата обращения: 2 декабря 2022. 4 декабря 2022 года.
21. Стасевич, 2020, с. 11—12.
22. Xintian Xu, Ping Chen, Jingfang Wang, Jiannan Feng, Hui Zhou. Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission (англ.) // SCIENCE CHINA Life Sciences. — 2020. — Vol. 63. — P. 457–460. — doi:10.1007/s11427-020-1637-5. 28 июня 2021 года.
23. Стасевич, 2020, с. 10—12.
24. Стасевич, 2020, с. 12.
25. Coronaviruses: Molecular and Cellular Biology (англ.) / V. Thiel (editor). — 1st Ed. — ^[англ.], 2007. — . 31 августа 2013 года.
26. Family - Coronaviridae // Virus Taxonomy: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses (англ.) / Andrew M.Q. King, Michael J. Adams, Eric B. Carstens, Elliot J. Lefkowitz (Eds.). — Elsevier Inc., 2012. — P. 806—828. — . — doi:10.1016/B978-0-12-384684-6.00068-9.
27. Virus Metadata Repository: version May 1, 2020; MSL35 // International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). — 2020. — 1 May.

Литература

• Коронавирусы /  // Конго — Крещение. — М. : Большая российская энциклопедия, 2010. — С. 352. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 15). — .
• Стасевич К. Жизнь и устройство коронавирусов (рус.) // (Наука и жизнь). — 2020. — № 4. — С. 8—13.
• Щелканов М. Ю., Попова А. Ю., Дедков В. Г., Акимкин В. Г., Малеев В. В. История изучения и современная классификация коронавирусов (Nidovirales: Coronaviridae) // Инфекция и иммунитет. — 2020. — Т. 10. — № 2. — С. 221—246. DOI: 10.15789/2220-7619-HOI-1412
• Щелканов М. Ю., Колобухина Л. В., Бургасова О. А., Кружкова И. С., Малеев В. В. COVID-19: этиология, клиника, лечение // Инфекция и иммунитет. — 2020. — Т. 10. — № 3. — С. 421—445. DOI: 10.15789/2220-7619-CEC-1473

Ссылки