Ezért fertőzőbbek egyes koronavírustörzsek, mint mások

A SARS betegséget és a COVID-19-et okozó koronavírusok tüskefehérjéi "aktív" és "inaktív" helyzetbe kapcsolhatnak. Ezek a mozgások jelentősen befolyásolhatják, hogy a SARS-CoV-2 vírus miért fertőzőbb az első SARS-vírusnál, illetve arra is hatnak, hogy mennyire erős az egyes variánsok fertőzőképessége.

Tavaly karácsonykor jelent meg a bioRxiv felületén Mahmoud Moradi és Vivek Govind Kumar, és munkatársaik tanulmánya a különféle koronavírusok fertőző erejét meghatározó tényezőkről. Az Arkansasi Egyetem kutatói ebben rámutattak: még nem teljesen tisztázott, hogy a SARS-CoV-2 által okozott COVID-19-pandémia miért terjedt el lényegesen szélesebb körben, mint a SARS-CoV-1 okozta járvány, annak ellenére, hogy a két vírus között feltűnő hasonlóság van.

SARS-CoV-2
SARS-CoV-2

A SARS-CoV-1-et és a SARS-CoV-2-t leginkább megkülönböztető gén az S gén, amely a tüske glikoproteint kódolja. Ez afehérjea fertőzés döntő lépését irányítja, vagyis a gazdasejt felismerését és a vírus bejutását a gazdasejtbe, ami az ACE2 fehérjéhez való kötődéssel kezdődik mindkét vírus esetében. A legújabb vizsgálatok rávilágítottak, hogya SARS-CoV-1 és a SARS-CoV-2 tüskefehérjéknek különböző a kötési viselkedésük. Különösen a kriogén elektronmikroszkópos (krio-EM) vizsgálatok mutatják meg, hogy az ACE2-kötődést a tüskefehérje nagymértékű (konformációs) változása előzi meg annak érdekében, hogy a receptorkötő domént (RBD) kitegye a kötőpartnerének.

Tüskefehérje-kapcsoló

Ezek a tanulmányok nem nyújtanak részletes információt a fertőzési folyamat dinamikájáról. Az arkansasi kutatásból azonban kiderült, hogy a SARS-CoV-2 tüskefehérje aktív formája lényegesen stabilabb, mint amit a SARS-CoV-1 esetében megfigyeltek. Az irányított szimulációk azt mutatták, hogy az aktív és inaktív állapotok közötti átváltáshoz a SARS-CoV-1 tüskefehérje esetében kevesebb energia kell. Ennek alapján feltételezik, hogy a SARS-CoV-2 tüskefehérjének nagyobb a hajlandósága aktív állapotban maradni, ami hozzájárul, hogy fertőzőbb a SARS-CoV-1-nél.

Ezek az eredmények határozottan arra engednek következtetni, hogy az aktív SARS-CoV-1 és 2 tüskefehérjék különböző kötési viselkedése nem pusztán a RBD receptorkötő domének különbségeinek köszönhető. (Az RBD domének tulajdonképpen a tüskéken lévő kulcsok, amelyek lehetővé teszik, hogy a vírus bejuthasson a sejtekbe). De a tüskefehérje más doménjei, például az NTD is, döntő szerepet játszhatnak a hatékony kötési folyamatban. (Az NTD, vagy N terminális domén szerepét még nem határozták meg pontosan, de egyes koronavírusokban a kötődés korai fázisában bizonyos cukorcsoportokat azonosíthat, és ezzel hozzájárulhat a fertőzéshez.) Ezért Moradi és Kumar hipotézise azt jósolja, hogy az olyan régiókban megjelenő mutációk, mint az NTD (amely közvetlenül nem vesz részt a kötésben), megváltoztathatják a koronavírus hatékony kötési viselkedését.

A két tudós további kutatásai az elmúlt hónapokban megerősítették az egyik lehetséges okot, amely a SARS-CoV-2 vírust sokkal fertőzőbbé teszi a SARS- CoV-1-nél. Moradi ezeket az eredményeket február 25-én mutatta be a Biofizikai Társaság 65. éves ülésén.

A SARS-CoV-2 tovább marad támadási állapotban

A koronavírus-fertőzés első lépése (ahogy erről szó volt) a vírus sejtbe való bejutása. Ennél a lépésnél a SARS-CoV vírus külsején lévő tüskefehérjéknek újra kell pozícionálni magukat. A tudósok ismerik mind a SARS-CoV-1, mind a SARS-CoV-2 vírus tüskefehérjéinek helyzetét "inaktív" és "aktív" állapotukban is. Moradi és munkatársai azonban azt akarták megvizsgálni, hogy a tüskék hogyan mozognak egyik pozícióból a másikba, valamint milyen a dinamikája ezeknek a mozgásoknak. Ehhez molekuláris szimulációkat végeztek szuperszámítógépekkel a Texas Advanced Computing Centerben és a Pittsburgh Supercomputing Centerben.

tüskefehérjék
tüskefehérjék

"Ezekben a szimulációkban fedeztük fel, hogy a SARS-CoV-1 és a SARS-CoV-2 teljesen más módon és különböző időskálákon változtathatják az alakjukat. A SARS-CoV-1 gyorsabban mozog, aktiválódik és deaktiválódik, ami nem ad annyi időt az emberi sejthez való kapcsolódáshoz, mert nem olyan stabil. A SARS-CoV-2 viszont stabil és készen áll támadni" - állítja Moradi.

A koronavírus-járvány rányomja bélyegét egész életünkre, és már nemcsak az eredeti SARS-CoV-2 vírussal kell megküzdenünk, hanem új változataival is. Infografikában foglaltuk össze a legfontosabb tudnivalókat a kórokozóról, változatairól, illetve ezeknek a betegségre és az immunitásra gyakorolt hatásáról. Részletek!

A tüskefehérje hátsó részén található egy régió, amelyet a tudós szerint a kutatások során nagyrészt figyelmen kívül hagytak. Pedig ez a rész fontos a fehérje stabilitása szempontjából. Szerinte az adott régió mutációi befolyásolhatják a fertőzőképességet, és érdemes odafigyelni rájuk. A kutatás másik eredménye, hogy segítségével olyan terápiákat tervezhettek, amelyek megváltoztatják a dinamikát és stabilabbá teszik az inaktív állapotot, elősegítve ezzel a SARS-CoV-2 deaktiválását. De ez egyelőre egy még el nem fogadott stratégia - ismerte el Moradi a Biofizikai Társaság híroldalán.

Szerinte értékes, hogy ilyen típusú szimulációkat lehet végezni, mert ha új koronavírus jelenik meg, vagy a SARS-CoV-2 mutálódik, akkor meg tudják jósolni, hogy az új vírus vagy variáns fertőzőképessége erősebb-e. Laboratóriumban már elkezdték tanulmányozni az új SARS-CoV-2 (brit) B.1.1.7 variánst, hogy kimutassák a mozgásbeli különbségeket.

Frontérzékeny? Vírus stresszes?

Gyors segítség a szakértőtől!
Személyre szóló, gyógyszer nélküli gyógymódok az Európai Unió és a Magyar Állam támogatásával!
Headache illustration
Fronthatás: Hidegfront
Maximum: +22, +30 °C
Minimum: +13, +18 °C

Hazánkban szombaton délelőtt közepesen felhős ég mellett időnként erősen felhős időszakok is előfordulnak, helyenként zápor, kisebb eső is kialakulhat. Délután folytatódik a változóan felhős idő, továbbra is előfordulhat egy-egy zápor, esetleg zivatar. A szél napközben eros északi lesz. Hajnalban 13, 18 fok várható. A hőmérséklet csúcsértéke 22, 30 fok között alakul. Késő este 14, 19 fok lesz. Szombaton gyenge hidegfronti hatás érvényesül. Enyhébb görcsös panaszok jelentkezhetnek, például görcsös fejfájás és izomgörcsök. Az arra hajlamosaknál ingadozhat a vérnyomás, egyesek nyugtalanságot tapasztalhatnak. A szél csökkenti az érzett hőmérsékletet, a szórványos záporok miatt az esernyőkre is szükség lehet. A légszennyezettség alacsony, kissé növekszik. A porkoncentráció közepes, alig változik. A légnyomás alig változik.

Egészséget befolyásoló hatások:

Magas pollenkoncentráció