Сигизмунд Миронин - Коронавирус: факты, суждения, заблуждения и ошибки

Сейчас считается, что вирус может достигать легочных пузырьков, альвеол, где и происходит насыщение крови кислородом. Строение стенки, отделяющей воздух от текущей крови, сложное, но описывать его у меня нет возможности, отмечу лишь, что для того, чтобы легочные пузырьки не схлопывались, их поверхность, обращенная к воздуху покрыта особым жировым составом, который препятствует схлопыванию. Вещество это называется сурфактант. Знание это нам пригодится для последующего изложения.

Предполагают, что вирус SARS-CoV-2 заражает клетки (какие именно, реснитчатые или клетки Клара или дендритные клетки – точно никто не знает) эпителия воздухоносных путей. Дальше начинается область научных фантазий. Выдвинута гипотеза, что вирус SARS-CoV-2 использует человеческий белок ACE2 в качестве входного рецептора или крючка, за который он прикрепляется к поверхности клетки (19). Это происходит через взаимодействие белков на зонтиково-образном шипе-выросте короны вируса с белком АСЕ2. Белок АСЕ2 является особым детектором ангиотензина, другого белка, который регулирует артериальное давление. Ангиотензин в воздухе не содержиттся. Что делают рецепторы ангиотензина на обращенной в воздух поверхности эпителиальным клеток, никто не знает. Скорее всего, белок АСЕ2 там выполняет какую-то другую функцию. Какую?

Обнаружено поразительное структурное сходство гликопротеинов (белков с полисахаридной цепью) из SARS-CoV-2 S и SARS-CoV-1(S) (19). Способность к склеиванию с белком рецептором АСЕ2 будто бы отражает восприимчивость животного (20, 21).

Высокоразрешающий анализ трехмерной структуры коронавируса показал, что белки на конце шипов, с помощью которых вирус SARS-CoV-2 прикрепляется к клеткам и заражает их, приклеиваются к белку-рецептору АСЕ2 в четыре раза прочнее, чем у родственной разновидности SARS-CoV-1, которая вызвала эпидемию в 2002 году (22, 23). Это приводит к тому, что для заражения одной и той же клетки частиц SARS-CoV-2 нужно значительно меньше, чем того же SARS. Далее начинается область гипотез. Поэтому считается, что новый коронавирус использует АСЕ2 для прикрепления к эпителиальным клеткам легких. (Walls et al., 2020). В эксперименте это не проверено. Тем не менее исследователи фантазируют далее и предполагают, что из-за высокой клейкости шипов нового коронавируса к АСЕ2 способен поражать эпителиальные клетки горла и носа – нетипичные зоны заражения для коронавирусов. Предполагается, (точно никто пока не установил), что частицы коронавируса-2, которые проникают в легкие, с большей вероятностью, чем SARS-CoV-1, закрепляются в верхних дыхательных путях. Это значит, что относительно малое их количество требуется для инфицирования клеток (24).

Будем считать, что склеившись с белком АСЕ2, коронавирус каким-то образом попадает внутрь клетки. Как это делает SARS-CoV-2, никто не знает. Хотя данных о взаимодействии клеток и вируса SARS-CoV-2 нет, но есть отрывочные результаты, полученные на его предшественнике SARS-CoV-1. Скорее всего, коронавирус сливается с плазматической мембраной клетки и выбрасывает белковый кристалл (капсид), содержащий две молекулы РНК (будто бы одиночные цепи РНК нуклеотидов) в цитозоль.

Клетки защищены от вируса. Каждая клетка нашего организма имеет оружие, позволяющее уничтожить вирус. После того, как вирус проник в эпителиальные клетки воздухоносных путей, сами клетки включают механизмы самозащиты. В клетках есть особые белки-ферменты, так называемые РНКазы, которые режут наследственное вещество вируса нуклеиновая кислота (РНК). Поскольку наш коронавирус имеет в качестве механизма наследования положительную (+) РНК, то после того как вирус попадет внутрь клетки (в так называемый цитозоль), РНК вируса могут атаковать и разрушать имеющиеся РНКазы. Особенно активно клетка борется с двойной цепью РНК, которая, скорее всего (точно пока никто не знает), образуется при синтезе на базе так называемой положительной цепи (+) РНК другой, комплементарной отрицательной цепи (-)РНК, с которой уже и образуются более короткие положительные цепи, так называемые информационные РНК (иРНК). Эти иРНК используют рибосомы (особые машины для синтеза белков на основе информации, предоставляемой информационной РНК) хозяйской клетки для синтеза собственных белков вируса. Потом эти белки сами находят друг друга и формируют новую вирусную частицу. Видимо, РНК вируса защищена. Идет борьба защитных механизмов и числа вирусных частиц. Если частиц больше, чем мощность защиты, то клетка подчиняется вирусу и начинает выделять зрелые частицы. Они могут заражать соседние клетки, а могут погибать, что вызывает кашель. Если вдохнуть еще вирусных частиц, то клетка не справится. Если РНК попадает одна вирусная частица (вирион), то мощности РНКаз хватает, если их попадает много, то РНКазы не справляются. Поэтому если коронавирусные частицы образует и секретирует в просвет только одна эпителиальная клетка то очень быстро происходит разбавление вируса и в каждую следующую клетку попадает мало частиц вируса и клетка их уничтожает теми же РНКазами. Кроме РНКаз есть и другое оружие для борьбы с вирусом. Например, когда идет синтез отрицательной РНК возможно образование спирали из двух комплементарных цепей РНК, наподобие той, что формирует ДНК. Имеются особые белковые комплексы, которые атакуют двойную цепь РНК и разрушают ее.

Затем клетка под действием команд коронавируса синтезирует много новых вирусных частиц. Они проходят по особому секреторному пути и новый коронавирус выходит из клетки. Среди коронавирусов имеется 3 разных пути выведения вируса из клетки. Судя по картинкам статьи о SARS-CoV-1, эпителиальные клетки могут секретировать вирус в просвет воздухоносных путей без последующего слущивания поврежденной эпителиальной клетки. Всегда ли зараженные этим коронавирусом клетки от него погибают, тоже никто никто не знает. По крайней мере, исследования вируса SARS-Cov-1 и на аденовирусе, который вызывает острое респираторное заболевание, показали, что клетки могут выделять вирус и не разрушаться полностью. Одна клетка пораженная вирусом, может выделять вирус на поверхность воздухоносных путей и вирус может заражать другие клетки. А раз так, то не исключена возможность, что человек выделяет вирус во внешнюю среду, а сам практически не имеет клинических симптомов. Вирус выделяется, скорее всего, в момент, когда слущиваются и разрушаются эпителиальные клетки дыхательных путей и возникает кашель или когда в миндалины прибывают из крови инфицированные клетки иммунной системы, которые и выбрасывают вирус наружу.

Как выделяется из человека, только ли путем синтеза вирусных частиц эпителиальными клетками, а может лимфоциты доставляют коронавирус в миндалины, и затем они секретируют вирусные частицы – не зря тампоном на миндалины нажимают, чтобы выделить вирус. Так как вирус секретируется клетками эпителия и клетки не гибнут, то возможно самоообсеменение и накопление дозы, но если медленно, то защита клеток против РНК вирусов способна разрушить то небольшое число вирионов, которые секретируются. Развитие болезни происходит в пределах одной доли или сегмента. Вирус заполняет сегмент или долю в зависимости от того, где локализуется заражение или как синтезируется или как попадает извне. Если поражение идет не в одной доле, а в нескольких сегментах, то это результат нескольких обсеменений. Но так ли это – не определено.