Коронавирусни инфекции, причинени от HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-HKU1 и HCoV-NL63

Коронавирусните инфекции са остри инфекциозни заболявания, причинени от представители на род Coronavirus. Коронавирусните инфекции протичат с катари на горните дихателни пътища (ГДП), диариен синдром и първична атипична пневмония.

Етиология

Коронавирусите са група окръглени РНК-вируси, обвити с липидна обвивка, с размери 100 – 200 нанометра и геном, наброяващ около 30 000 нуклеотида. Коронавирусите са разпределени в четири таксономични, групи които се разграничават на база гостоприемник, антигенни връзки и геномната организация. Човешките коронавируси са включени в две от антигенните групи (щам HCoV-229E и HCoV-NL63 от I група (род Алфакоронавируси (Alphacoronavirus)) и щам HCoV-OC43 и HCoV-HKU1 от II група (род Бетакоронавируси (Betacoronavirus))). Тези вируси (щам HCoV-229E и HCoV-OC43) са причина в около 30% за леките инфекции на горните дихателни пътища при човека. Към род Бетакоронавируси спадат MERS-CoV (който причинява близкоизточния респираторен синдром), SARS-CoV (причинител на тежкия остър респираторен синдром (ТОРС)) и SARS-CoV-2 (по-рано 2019-nCoV), причиняващ коронавирусната болест 2019 (COVID-19).

Епидемиология

Освен болни хора, източник на инфекцията могат да бъдат здрави носители. Механизмът на предаване може да бъде въздушно-капков, контактно-битов и фекално-орален. Епидемии от коронавирусни инфекции възникват през две до четири години, най-често в края на есента, през зимата и в началото на пролетта. Счита се, че между 10 и 20% от простудните заболявания се причиняват от коронавируси от щамовете HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-HKU1 и HCoV-NL63. Гастроинтестинални прояви понякога се наблюдават при деца до 1 година. Безсимптомното носителство е често срещано в тропическите страни и в популации с ниски хигиенни навици.

Патогенеза

Патогенетичните механизми на респираторните коронавирусни заболявания не са напълно изяснени. Навлизането на коронавирусите в организма на човек се осъществява през назофаринкса. Рецептори за коронавирусите се експресират по апикалните повърхности на респираторния и чревния епител, миелоцитите, епителните клетки на бъбречните тубули и синапсите. Репликацията на вирусите на входната врата предизвиква само дегенеративни промени в епителните клетки. Силата на клиничното проявление на инфекцията зависи от цитокините, които се отделят при инфекцията.

Клинична картина

Коронавирусите причиняват остри респираторни простудни заболявания и симптомите са клинично неразличими от други остри респираторни заболявания. Инкубационният период е средно от 2 до 4 дни. Заболяването протича с повишена температура (умерено повишена или субфебрилитет), ринит, фарингит, общо неразположение и леко проявена интоксикация и продължава средно около седем дни, като може да се усложни със среден отит, обостряне на астма или други хронични белодробни заболявания, пневмонии или плеврити (най-често при имунокомпрометирани пациенти). В кърмаческата възраст коронавирусите могат да причинят и гастроентерит, който клинично наподобява ротавирусния гастроентерит, като в 20% от случаите диарията е кървава.

Някои допълнителни особености в клиничното протичане за отделните щамове коронавируси

Human coronavirus NL63 (HCoV-NL63)

Човешкият коронавирус NL63 (HCoV-NL63) е идентифициран в края на 2004 г. при 7-месечно дете с бронхиолит в Холандия. Заболяванията, които предизвиква, са леки до умерени инфекции на горните дихателни пътища, тежка инфекция на долните дихателни пътища (ДДП), круп и бронхиолит. Заболяват предимно малки деца, възрастни хора и имунокомпрометирани пациенти с остри респираторни заболявания. Според различни автори HCoV-NL63 е налице в приблизително 4.7% от често срещаните респираторни заболявания. Вирусът произхожда от заразени палмови циветки и прилепи. Предположенията за неговото отклонение от щам HCoV-229E са за отпреди около 1000 години, т.е. той вероятно циркулира сред хората от векове.

Първите случаи на инфекция с HCoV-NL63 са открити при малки деца с тежки инфекции на долните дихателни пътища, приети в болници. Въпреки че клиничното представяне на вируса може да бъде тежко, той е открит и при леки случаи на респираторна инфекция. Коморбидността на HCoV-NL63 с други респираторни инфекции води до липса на специфичните симптоми за тази инфекция. При HCoV-NL63 най-честите симптоми са треска, ринит, болки в гърлото, дрезгав глас, кашлица, бронхит, бронхиолит, пневмония и круп (англ., в България – псевдокруп). Ранно проучване, изследващо деца с болести на долните дихателни пътища, установява, че HCoV-NL63 се среща по-често в амбулаторни болни, отколкото при хоспитализирани пациенти, което предполага, че става въпрос за вирус на обикновената настинка, подобен на HCoV-229E и HCoV-OC43, които обикновено причиняват по-леки симптоми. Въпреки това високата честота на круп е специфична за HCoV-NL63-инфекциите.

Смята се, че пътят на разпространение на HCoV-NL63 е чрез директно предаване от човек на човек в силно населени райони. Вирусът може да оцелее до седмица извън тялото във водни разтвори при стайна температура и три часа на сухи повърхности. Някои общности са по-податливи на HCoV-NL63. Това са деца под 5-годишна възраст, възрастни хора и имунокомпрометирани лица. Изглежда, че вирусът има сезонно разпространение, като в страните с умерен климат се среща най-често през зимните месеци. В страните с по-топъл и тропически климат вирусът няма предпочитания към определен сезон. Много проучвания съобщават за съвместната поява на HCoV-NL63 с други човешки коронавируси, грипния вирус A, респираторно-синтициалния вирус (RSV), параинфлуенца-вируса и човешкия метапневмовирус (hMPV).

Предаването на HCoV-NL63 вероятно става по въздуха или при близък контакт посредством изхвърлени от дихателните пътища капчици. Вирусът е в състояние да оцелее до седем дни в дихателни секрети и остава заразен дълго време при стайна температура. След като вирусът навлезе в човека гостоприемник, той се свързва с клетъчни рецептори, използвайки щипкови протеини, подобни на тези, открити при HIV. Вирусът е в състояние да използва ангиотензин-конвертиращия ензим 2 (АСЕ2) като входен рецептор за свързване и влизане в целевите клетки. Специфичното навлизане на вируса в приемната клетка не е определено окончателно. Следователно навлизането в клетката става или чрез директно сливане на клетката с плазмената мембрана, или чрез ендоцитоза, последвана от сливане с мембраната. Тъй като HCoV-NL63 е положителен едноверижен РНК-вирус, процесите на репликация чрез транскрипция и транслация могат да се извършват в цитоплазмата на заразената клетка.

Трудно е да се разграничат симптомите, причинени от HCoV-NL63-инфекция, и симптомите, причинени от други често срещани човешки вируси, което прави диагнозата и доказването сложни. Полимеразната верижна реакция чрез назофарингеален тампон е най-често използваният метод за откриване на вируса. Вирусното култивиране (използва се рядко) или изследването на кръвен серум за антитела също могат да се използват за потвърждение на инфекцията с HCoV-NL63.

Human coronavirus HKU1 (HCoV-HKU1)

Човешкият коронавирус HKU1 (HCoV-HKU1) произхожда от заразени мишки. При хората инфекцията води до заболяване на горните дихателни пътища със симптоми на обикновена настинка, но може да се усложни с пневмония и бронхиолит. За първи път коронавирусът HCoV-HKU1 е открит през м. януари 2005 г. при двама пациенти в Хонконг. Първият идентифициран случай е през м. януари 2005 г. при 71-годишен мъж, който е хоспитализиран с остър респираторен дистрес и рентгенографски потвърдена двустранна пневмония. През 2005 г. петият човешки коронавирус, HCoV-HKU1, беше открит чрез RT-PCR-скрининг със запазени коронавирусни образци на дихателни проби от възрастни пациенти с пневмония, които бяха отрицателни за вируса на тежкия остър респираторен синдром (SARS-CoV).

Филогенетичният анализ показва, че HCoV-HKU1 е най-тясно свързан с вируса на мишия хепатит (MHV) и се различава в това отношение от другите известни човешки бетакоронавируси, като например HCoV-OC43.

Честотата на инфекциите с HCoV-HKU1 е най-висока през зимата. Подобно на други човешки коронавируси, HCoV-HKU1-инфекции са съобщавани в целия свят. Към днешна дата HCoV-HKU1 се свързва с болести както на горните, така и на долните дихателни пътища при деца и възрастни.

Human coronavirus 229E (HCoV-229E)

Човешкият коронавирус 229Е (HCoV-229E) заразява хората и прилепите. Това е едноверижен РНК-вирус, който влиза в клетките на гостоприемника чрез свързване с рецепторите на мембранната аланиламинопептидаза (APN) или аминопептидаза N (AP-N). Аминопептидаза N се намира в тънкочревната и бъбречната микровиларна мембрана, а също и в други плазмени мембрани.

Наред с човешкия коронавирус OC43, той е един от вирусите, отговорни за обикновената настинка. Видът е представител на I група човешки коронавируси, а именно род Алфакоронавируси.

HCoV-229E се проявява с редица респираторни симптоми, вариращи от обикновена настинка до сериозни пневмонии и бронхиолити. Обикновено пневмонии и бронхиолити се наблюдават в случаи на коинфекция с други респираторни патогени с едно единствено доказано досега изключение. Въпреки че инфекцията само с HCoV-229E е почти изключително свързана с асимптоматична или лека болест, има един публикуван доклад за случай на HCoV-229E-инфекция, предизвикала остър респираторен дистрес синдром (ARDS) при иначе здрав пациент, който няма откриваема коинфекция с друг патоген. HCoV-229E също е сред коронавирусите, които най-често предизвикват коинфекции с други респираторни вируси, особено с човешкия респираторен синцитиален вирус (HRSV).

Human coronavirus OC43 (HCoV-OC43)

Човешкият коронавирус OC43 (HCoV-OC43) е от род Бетакоронавируси, който заразява хората и говедата. Инфектиращият коронавирус е едноверижен РНК-вирус, който навлиза в клетките на гостоприемника чрез свързване с рецептора на N-ацетил-9-О-ацетилнеураминовата киселина. Заедно с човешкия коронавирус HCoV-229E, той е един от вирусите, отговорни за обикновената настинка. Идентифицирани са 4 генотипа на вируса (от A до D).

И двата вируса (HCoV-229E и HCoV-OC43) могат да причинят освен леки, но също и тежки инфекции на долните дихателни пътища, включително пневмония при кърмачета, възрастни хора и имунокомпрометирани хора, както и при тези, подложени на химиотерапия, и болни от СПИН. Коронавирусите имат разпространение в световен мащаб причиняват 10 – 15% от случаите на обикновена настинка. Инфекциите показват сезонност, като повечето случаи се проявяват през зимните месеци.

Диагноза

Най-често диагнозата се базира на клиничното протичане на инфекцията. Окончателното потвърждаване е чрез вирусологични изследвания.

При съмнение за коронавирусна инфекция се изследват носоглътъчни секрети, бронхоалвеоларни лаважи, трахеални аспирати, плеврални пунктати, кръв, фекалии и други. Вирусна изолация рутинно не се извършва, основно при научни проучвания. Методът използва инокулация на носоглътъчни секрети, бронхоалвеоларни лаважи, трахеални аспирати, плеврални пунктати, кръв, фекалии и други върху клетъчни култури.

За бързо доказване на специфични вирусни антигени се използват имунофлуоресцентният метод (ИФМ) и ELISA. За визуализация на вирусните частици се използва електронната микроскопия.

Най-съвременният метод за доказване и проследяване на виремията е RT-PCR (полимеразна верижна реакция в реално време за откриване на Coronavirus 229E + NL63 + OC43 + HKU1).

Лечение

Най-често тези заболявания са леки (с малки изключения при някои групи болни и при усложнения) и самоограничаващи се, основната терапия е симптоматична. Няма разработени етиологични медикаменти за лечение на коронавирусните инфекции, причинени от HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-HKU1 и HCoV-NL63.

Профилактика

Имунопрофилактика на този тип инфекции не е разработена поради съществуването на множество антигенни щамове и честите реинфекции (трудно осъществима задача).