Coronavirus – RNA-virus som orsakar luftvägsinfektioner och COVID-19

Coronavirus – vad är RNA-virus, hur de orsakar luftvägsinfektioner och COVID-19. Få fakta om symptom, smittspridning och effektiva skyddsåtgärder.

Coronavirus är en grupp RNA-virus. De orsakar sjukdomar hos fåglar och däggdjur, inklusive människor. Dessa sjukdomar kan vara lindriga eller dödliga. Hos människor och fåglar orsakar de infektioner i luftvägarna. Milda sjukdomar hos människor inkluderar vissa fall av förkylning (som också orsakas av andra virus, till exempel rhinovirus). Mer dödliga varianter kan orsaka SARS, MERS och COVID-19.

Struktur och genetik

Coronavirus är höljda virus med ett positivt enkelsträngat RNA-genom. Deras arvsmassa är cirka 26–32 kilobaser, vilket är ovanligt stort för RNA-virus. Genomet kodar för strukturella proteiner och många icke-strukturella proteiner som behövs för replikation. En viktig egenskap hos coronavirus är ett RNA‑beroende RNA‑polymeras tillsammans med en exoribonukleas som ger viss "proofreading", vilket bidrar till det stora genomets stabilitet.

Ytstrukturen kännetecknas av stora utskott som ger virionen ett kronliknande utseende under elektronmikroskopi. Namnet "coronavirus" kommer från det latinska ordet corona, som betyder "krona" eller "halo". Dessa utskott bildas av virusets spike (S) peplomer, som är proteiner på virusets yta och avgör vilka celler som viruset kan infektera.

De huvudsakliga strukturella proteinerna är:

• Spik (S) – binder till värdcellsreceptorer och medverkar i cellinträde.
• Hölje (E) – litet membranprotein involverat i virusbildning och frisättning.
• Membran (M) – viktig för virusets form och förpackning.
• Nukleokapsid (N) – binder genomet och hjälper vid virusets replikation.

Grupper och värdar

Coronavirusen delas in i fyra huvudgrupper eller släkten: alfa-, beta-, gamma- och deltacoronavirus. Alfa- och betacoronavirus infekterar främst däggdjur, inklusive människor, medan gamma- och deltacoronavirus oftast finns hos fåglar, men kan också infektera däggdjur.

Värdinteraktion: receptorer och upptag

Olika coronavirus använder olika receptorer för att ta sig in i celler. Exempelvis binder SARS‑CoV och SARS‑CoV‑2 särskilt till enzymet ACE2 på värdcellens yta, medan MERS‑CoV använder DPP4 (dipeptidylpeptidase 4). Spikproteinet har funktionella delar som känner igen receptorn (S1) och möjliggör sammansmältning av virus- och cellmembran (S2). Proteashjälp från värdcellsproteaser (t.ex. TMPRSS2 eller furin) krävs ofta för aktivering av spikproteinet.

Smittspridning och miljöstabilitet

Coronavirus sprids i första hand via droppar och aerosoler från andningsvägarna när en smittad person hostar, nyser, talar eller andas. Kontakt med förorenade ytor (fomiter) kan spela en mindre roll. Eftersom de är höljda virus är de känsliga för vanliga desinfektionsmedel (t.ex. alkoholbaserade lösningar, klor samt tvål och vatten) som bryter ner höljet och inaktiverar viruset.

Kliniska manifestationer

Sjukdomsbilden varierar kraftigt beroende på virus och individ. Symtomen kan inkludera:

• Ofta lindriga övre luftvägssymtom: snuva, halsont, hosta.
• Feber, huvudvärk, muskelvärk och trötthet.
• Mer allvarliga sjukdomar: pneumoni, akut andningssvikt och organsvikt, särskilt hos äldre eller personer med underliggande sjukdomar.
• För SARS‑CoV‑2 finns också fenomenet "long COVID" där symtom kan kvarstå eller uppstå månader efter akut infektion.

Inkuba tionstiden varierar: för SARS‑CoV‑2 är den oftast 2–7 dagar men kan vara 1–14 dagar.

Diagnostik

Vanliga diagnostiska metoder är:

• RT‑PCR från nasofarynx-/svalgprov för att påvisa virusets genmaterial — mycket känslig och standardmetod.
• Snabbtest/antigentester som upptäcker virala proteiner — snabbare men generellt mindre känsliga.
• Serologi som mäter antikroppar och kan visa om en person tidigare varit infekterad eller svarat på vaccination.

Behandling

Behandling av coronavirusinfektioner är i huvudsak stödjande och inriktad på att lindra symtom och säkerställa syrgasation vid svår sjukdom. För vissa tillstånd finns specifika läkemedel eller antivirala medel som kan användas i vissa situationer, exempelvis antivirala läkemedel och immunmodulerande behandlingar vid svår COVID‑19. Monoklonala antikroppar och antivirala substanser har utvecklats, men effektivitet kan påverkas av nya varianter.

Vacciner och förebyggande åtgärder

Flera vaccintyper har utvecklats mot SARS‑CoV‑2 (t.ex. mRNA‑vacciner och vektorbaserade vacciner) och visat god skyddseffekt mot allvarlig sjukdom. Vaccination, god handhygien, användning av munskydd vid hög risk, god ventilation och tillräckligt avstånd i trånga miljöer är viktiga förebyggande åtgärder.

Historia och zoonotiskt ursprung

Flera coronavirus har sitt ursprung i djur, framför allt fladdermöss, och har spridit sig till människor via mellanvärdar (t.ex. civetter för SARS, kameler för MERS). Den exakta vägen för överföring till människor kan vara komplicerad och är föremål för forskning. Pandemin orsakad av SARS‑CoV‑2 visade hur snabbt ett nytt coronavirus kan spridas globalt och påverka samhälle, hälsa och ekonomi.

Betydelse för folkhälsa och forskning

Coronavirus fortsätter vara ett viktigt forskningsområde. Forskning fokuserar på virusbiologi, värdrespons, vaccinutveckling, effektiva antivirala preparat, samt övervakning av nya varianter. Ökad kunskap om virusets spridning och mutationer är nödvändig för att hantera framtida utbrott.

Sammanfattningsvis är coronavirus en mångfaldig grupp RNA‑virus som kan orsaka allt från lindriga förkylningar till allvarliga och ibland dödliga luftvägssjukdomar. Förebyggande åtgärder, tidig diagnostik, vaccination och fortsatt forskning är centralt för att minska sjuklighet och dödlighet.

Struktur

Coronavirus är stora, sfäriska partiklar med unika ytprojektioner. Deras storlek varierar och är i genomsnitt 80-120 nms. Den totala molekylvikten är i genomsnitt 40 000 kDa. De är inneslutna i ett hölje med utskjutande proteinmolekyler. Dessa lager skyddar viruset när det befinner sig utanför värdcellen.

Virushöljet består av ett lipidbilager där strukturproteinerna membran (M), hölje (E) och spik (S) är förankrade. Förhållandet mellan E:S:M i lipiddubbelskiktet är ungefär 1:20:300. E och M-proteinerna är de strukturella proteiner som tillsammans med lipidbilagan formar virushöljet och upprätthåller dess storlek. S-proteinerna behövs för interaktion med värdcellerna. Men humant coronavirus NL63 är märkligt eftersom dess M-protein har bindningsstället för värdcellen, och inte dess S-protein. Höljet har en diameter på 85 nm.

 
Struktur av ett coronavirus  

Historia

De första rapporterna om en coronavirusinfektion hos djur kom i slutet av 1920-talet, då en akut luftvägsinfektion hos domesticerade kycklingar inträffade i Nordamerika. Arthur Schalk och M.C. Hawn gjorde 1931 den första detaljerade rapporten som beskrev en ny luftvägsinfektion hos kycklingar i North Dakota. Man insåg inte då att det rörde sig om tre besläktade virus.

Coronavirus hos människor upptäcktes på 1960-talet med hjälp av två olika metoder. E.C. Kendall, Malcolm Bynoe och David Tyrrel, som arbetade vid Common Cold Unit of the British Medical Research Council, samlade in ett unikt förkylningsvirus B814 1961. Viruset kunde inte odlas med hjälp av de tekniker som framgångsrikt hade odlat rhinovirus, adenovirus och andra kända förkylningsvirus. Så småningom löstes problemet. Den nya odlingsmetoden introducerades i laboratoriet av Bertil Hoorn. När det isolerade viruset sattes i näsan på frivilliga försökspersoner orsakade det en förkylning. Viruset inaktiverades med eter vilket visade att det hade ett lipidhölje. Det nya viruset orsakade förkylning hos frivilliga och inaktiverades liksom B814 av eter.

Den skotska virologen June Almeida vid St Thomas' Hospital i London jämförde 1967 strukturerna hos IBV, B814 och 229E. Med hjälp av transmissionselektronmikroskopi visades att de tre virusen hade liknande form och klubbliknande spikar. En forskargrupp vid National Institute of Health isolerade samma år en annan medlem av denna grupp av virus. Liksom B814, 229E och IBV hade det nya förkylningsviruset OC43 utmärkande klubbliknande spikar när det observerades med elektronmikroskopet.

De IBV-liknande nya förkylningsvirusen liknade mushepatitviruset. Denna nya grupp av virus kallades "coronavirus" på grund av deras kronliknande utseende. Coronavirusstammen B814 gick förlorad. Det är inte känt vilket nuvarande humant coronavirus det var. Andra mänskliga coronavirus har sedan dess identifierats, bland annat SARS-CoV 2003, HCoV NL63 2003, HCoV HKU1 2004, MERS-CoV 2013 och SARS-CoV-2 2019. Det har identifierats ett stort antal djurcoronavirus sedan 1960-talet.

 
Överföringselektronmikroskopisk bild av organodlat coronavirus OC43.  

Frågor och svar

F: Vad är coronavirus?

F: Vilken typ av sjukdomar orsakar coronavirus hos människor?

F: Hur stort är genomet hos coronavirus?

F: Hur många huvudgrupper av coronavirus finns det?

F: Vilken typ av virus orsakar COVID-19 hos människor?

F: Vilka proteiner ingår i ett coronavirus?

Sök med bokstav