Coronavirus im Zusammenhang mit dem Atemwegssyndrom im Nahen Osten -Middle East respiratory syndrome–related coronavirus

Coronavirus im Zusammenhang mit dem Atemwegssyndrom im Nahen Osten
MERS-CoV-Partikel, wie durch Elektronenmikroskopie mit negativer Färbung gesehen.  Virionen enthalten charakteristische keulenartige Fortsätze, die von der Virusmembran ausgehen.
MERS-CoV-Partikel, wie durch Elektronenmikroskopie mit negativer Färbung gesehen. Virionen enthalten charakteristische keulenartige Fortsätze, die von der Virusmembran ausgehen.
Virusklassifizierung e
(ohne Rang): Virus
Bereich : Riboviria
Königreich: Orthornaviren
Stamm: Pisuviricota
Klasse: Pisoniviricetes
Befehl: Nidovirale
Familie: Coronaviridae
Gattung: Betacoronavirus
Untergattung: Merbecovirus
Spezies:
Coronavirus im Zusammenhang mit dem Atemwegssyndrom im Nahen Osten

Das Middle East Respiratory Syndrome-related Coronavirus ( MERS-CoV ) oder EMC/2012 ( HCoV-EMC/2012 ) ist das Virus , das das Middle East Respiratory Syndrome (MERS) verursacht. Es ist eine Art von Coronavirus, die Menschen, Fledermäuse und Kamele infiziert. Der infizierenden Virus ist ein umhüllte , positive-sense , einsträngige RNA - Virus , das durchBindung an den seine Wirtszelle eintritt DPP4 Rezeptor . Die Art ist ein Mitglied der Gattung Betacoronavirus und der Untergattung Merbecovirus .

Ursprünglich einfach als neuartiges Coronavirus oder nCoV bezeichnet, wurde es erstmals im Juni 2012 nach der Genomsequenzierung eines Virus berichtet, das aus Sputumproben einer Person isoliert wurde, die bei einem Ausbruch einer neuen grippeähnlichen Atemwegserkrankung im Jahr 2012 erkrankte. Bis Juli 2015 wurden MERS-CoV-Fälle in über 21 Ländern in Europa , Nordamerika und Asien sowie im Nahen Osten gemeldet . MERS-CoV ist eines von mehreren Viren, die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als wahrscheinliche Ursache einer zukünftigen Epidemie identifiziert wurden . Sie listen es für dringende Forschung und Entwicklung auf.

Virologie

Das Virus MERS-CoV ist ein Mitglied der Beta-Gruppe des Coronavirus, Betacoronavirus , Linie C. MERS-CoV-Genome werden phylogenetisch in zwei Kladen eingeteilt , Klade A und B. Die frühesten Fälle waren Klade-A-Cluster, während die meisten mehr neuere Fälle gehören zur genetisch unterschiedlichen Gruppe B.

MERS-CoV ist eines von sieben bekannten Coronaviren, die Menschen infizieren, darunter HCoV-229E , HCoV-NL63 , HCoV-OC43 , HCoV-HKU1 , das ursprüngliche SARS-CoV (oder SARS-CoV-1) und SARS-CoV-2 . Es wurde häufig als SARS-ähnliches Virus bezeichnet. Bis November 2019 wurden 2.494 MERS-Fälle mit 858 Todesfällen gemeldet, was einer Sterblichkeitsrate von mehr als 30% entspricht.

Herkunft

Der erste bestätigte Fall wurde im April 2012 in Jeddah, Saudi-Arabien, gemeldet. Der ägyptische Virologe Ali Mohamed Zaki isolierte und identifizierte ein bisher unbekanntes Coronavirus aus der Lunge des Mannes . Zaki veröffentlichte seine Ergebnisse dann am 24. September 2012 auf ProMED-mail . Die isolierten Zellen zeigten zytopathische Effekte (CPE) in Form von Rundungen und Synzytienbildung .

Ein zweiter Fall wurde im September 2012 gefunden, als sich ein 49-jähriger Mann aus Katar mit ähnlichen Grippesymptomen vorstellte. Eine Sequenz des Virus war nahezu identisch mit der des ersten Falles. Im November 2012 traten ähnliche Fälle in Katar und Saudi-Arabien auf. Es wurden weitere Fälle mit Todesfällen festgestellt, und eine schnelle Erforschung und Überwachung des neuartigen Coronavirus begann. Es ist nicht bekannt, ob die Infektionen das Ergebnis eines einzigen Zoonoseereignisses mit anschließender Mensch-zu-Mensch-Übertragung sind oder ob die mehreren geografischen Infektionsorte mehrere Zoonoseereignisse aus einer unbekannten gemeinsamen Quelle darstellen.

Eine Studie von Ziad Memish von der Universität Riyadh und Kollegen deutet darauf hin, dass das Virus zwischen Juli 2007 und Juni 2012 mit vielleicht bis zu sieben verschiedenen zoonotischen Übertragungen aufgetreten ist. Unter den Tierreservoirs weist CoV eine große genetische Vielfalt auf, doch die Proben von Patienten deuteten auf ein ähnliches Genom und damit auf eine gemeinsame Quelle hin, obwohl die Daten begrenzt waren. Durch molekulare Uhrenanalysen wurde festgestellt, dass Viren aus EMC/2012 und England/Katar/2012 bis Anfang 2011 datieren, was darauf hindeutet, dass diese Fälle von einem einzigen Zoonoseereignis abstammen. Es schien, dass das MERS-CoV seit mehr als einem Jahr ohne Entdeckung in der menschlichen Bevölkerung zirkulierte, und deutete auf eine unabhängige Übertragung aus einer unbekannten Quelle hin.

Tropismus

MERS-CoV: Struktur, Bindung, Eingang und genomische Zusammensetzung

Beim Menschen hat das Virus einen starken Tropismus für nicht-zilienartige Bronchialepithelzellen, und es hat sich gezeigt, dass es die angeborenen Immunantworten effektiv umgeht und die Interferon (IFN)-Produktion in diesen Zellen antagonisiert . Dieser Tropismus ist insofern einzigartig, als die meisten Atemwegsviren auf Flimmerzellen abzielen.

Aufgrund der klinischen Ähnlichkeit zwischen MERS-CoV und SARS-CoV wurde vorgeschlagen, dass sie möglicherweise denselben zellulären Rezeptor verwenden; die Exopeptidase, Angiotensin-Converting-Enzym 2 ( ACE2 ). Später wurde jedoch entdeckt, dass die Neutralisierung von ACE2 durch rekombinante Antikörper eine MERS-CoV-Infektion nicht verhindert. Weitere Forschungen identifizierten die Dipeptidyl-Peptidase 4 ( DPP4 ; auch bekannt als CD26 ) als funktionellen zellulären Rezeptor für MERS-CoV. Im Gegensatz zu anderen bekannten Coronavirus-Rezeptoren ist die enzymatische Aktivität von DPP4 für eine Infektion nicht erforderlich. Erwartungsgemäß ist die Aminosäuresequenz von DPP4 artenübergreifend hochkonserviert und wird im menschlichen Bronchialepithel und in den Nieren exprimiert. Die DPP4-Gene von Fledermäusen scheinen als Reaktion auf Coronavirus-Infektionen einem hohen Grad an adaptiver Evolution unterzogen worden zu sein, so dass die zu MERS-CoV führende Abstammungslinie möglicherweise über einen langen Zeitraum in Fledermauspopulationen zirkulierte, bevor sie auf Menschen übertragen wurde.

Übertragung

Am 13. Februar 2013 erklärte die Weltgesundheitsorganisation , dass „das Risiko einer anhaltenden Übertragung von Mensch zu Mensch sehr gering zu sein scheint“. Die Zellen, die MERS-CoV in der Lunge infiziert, machen nur 20 % der respiratorischen Epithelzellen aus, sodass wahrscheinlich eine große Anzahl von Virionen inhaliert werden muss, um eine Infektion zu verursachen.

Anthony Fauci von den National Institutes of Health in Bethesda, Maryland, erklärte, dass sich MERS-CoV „überhaupt nicht nachhaltig von Mensch zu Mensch ausbreitet“, während er auf die Möglichkeit hinwies, dass das Virus zu einem Stamm mutieren könnte, der von Mensch zu Mensch übertragen wird zur Person. Die Infektion von medizinischem Personal hat jedoch zu Bedenken hinsichtlich einer Übertragung von Mensch zu Mensch geführt.

Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) listen MERS als von Mensch zu Mensch übertragbar auf. Sie geben an, dass "MERS-CoV sich zwischen Personen ausbreitet, die in engem Kontakt stehen. Es wurde auch eine Übertragung von infizierten Patienten auf das Gesundheitspersonal beobachtet. Es werden Fallcluster in mehreren Ländern untersucht."

Am 28. Mai gab die CDC jedoch bekannt, dass der Mann aus Illinois, von dem ursprünglich angenommen wurde, dass er der erste Vorfall einer Übertragung von Mensch zu Mensch war (von dem Mann aus Indiana bei einem Geschäftstreffen), tatsächlich negativ auf MERS getestet worden war -CoV. Nach Abschluss zusätzlicher und definitiverer Tests mit einem neutralisierenden Antikörper-Assay kamen die Experten der CDC zu dem Schluss, dass der Indiana-Patient das Virus nicht auf den Illinois-Patienten übertragen hatte. Tests ergaben, dass der Mann aus Illinois zuvor nicht infiziert war. Es ist möglich, dass MERS symptomlos ist, und frühe Forschungen haben gezeigt, dass bis zu 20 % der Fälle keine Anzeichen einer aktiven Infektion zeigen, aber MERS-CoV-Antikörper im Blut haben.

Evolution

3D-Modell eines MERS-CoV-Spike-Proteins

Das Virus scheint von Fledermäusen ausgegangen zu sein. Das Virus selbst wurde aus einer Fledermaus isoliert. Dieses Virus ist eng mit dem Tylonycteris- Fledermaus-Coronavirus HKU4 und dem Pipistrellus- Fledermaus-Coronavirus HKU5 verwandt . Serologische Beweise zeigen, dass diese Viren Kamele seit mindestens 20 Jahren infiziert haben. Der jüngste gemeinsame Vorfahre mehrerer menschlicher Stämme wurde auf März 2012 datiert (95 % Konfidenzintervall Dezember 2011 bis Juni 2012).

Es wird vermutet, dass die Viren schon seit einiger Zeit in Fledermäusen vorhanden sind und sich Mitte der 1990er Jahre auf Kamele ausgebreitet haben. Die Viren scheinen sich Anfang der 2010er Jahre von Kamelen auf den Menschen ausgebreitet zu haben. Die ursprüngliche Wirtsart der Fledermaus und der Zeitpunkt der Erstinfektion bei dieser Art muss noch ermittelt werden. Die Untersuchung der Sequenzen von 238 Isolaten vorgeschlagen , dass dieser Virus in drei clades die sich in entwickelt hat Codon - Nutzung, Wirt und geografische Verteilung.

Natürliches Reservoir

Frühe Forschungen legten nahe, dass das Virus mit einem in der ägyptischen Grabfledermaus gefundenen Virus verwandt ist . Im September 2012 spekulierte Ron Fouchier, dass das Virus von Fledermäusen stammen könnte. Die Arbeit des Epidemiologen Ian Lipkin von der Columbia University in New York zeigte, dass das aus einer Fledermaus isolierte Virus mit dem beim Menschen gefundenen Virus übereinstimmt. 2c-Betacoronaviren wurden bei Nycteris- Fledermäusen in Ghana und Pipistrellus- Fledermäusen in Europa nachgewiesen, die phylogenetisch mit dem MERS-CoV-Virus verwandt sind. Das wichtigste natürliche Reservoir, durch das Menschen die Virusinfektion bekommen, blieb jedoch bis zum 9. August 2013 unbekannt. Ein Bericht in der Zeitschrift The Lancet Infectious Diseases zeigte, dass 50 von 50 (100 %) Blutserum von omanischen Kamelen und 15 von 105 (14% ) von spanischen Kamelen hatten proteinspezifische Antikörper gegen das MERS-CoV-Spike-Protein. Blutserum von europäischen Schafen, Ziegen, Rindern und anderen Kameliden enthielt keine derartigen Antikörper.

Kurz darauf, am 5. September 2013, wurde eine seroepidemiologische Studie von RA Perera et al. im Journal of Eurosurveillance veröffentlicht . wo sie 1343 menschliche und 625 tierische Seren untersuchten, zeigte das reichliche Vorkommen von MERS-CoV-spezifischen Antikörpern bei 108 von 110 ägyptischen Dromedaren, aber nicht bei anderen Tieren wie Ziegen, Kühen oder Schafen in dieser Region. Dies sind die ersten und bedeutenden wissenschaftlichen Berichte, die auf die Rolle von "Dromedar-Kamelen" als Reservoir von MERS-CoV hinweisen.

Die Forschung hat Kamele in Verbindung gebracht und zeigt, dass die Coronavirus-Infektion bei Kälbern und Erwachsenen von Dromedaren zu 99,9 % mit den Genomen der menschlichen Klade B MERS-CoV übereinstimmt. Mindestens eine an MERS erkrankte Person war bekannt dafür, mit Kamelen in Kontakt gekommen zu sein oder kürzlich Kamelmilch getrunken zu haben . Länder wie Saudi-Arabien und die Vereinigten Arabischen Emirate produzieren und konsumieren große Mengen Kamelfleisch . Es besteht die Möglichkeit, dass afrikanische oder australische Fledermäuse das Virus beherbergen und auf Kamele übertragen. Importierte Kamele aus diesen Regionen könnten das Virus in den Nahen Osten gebracht haben.

Im Jahr 2013 wurde MERS-CoV bei drei Mitgliedern einer Dromedar-Kamelherde in einer Scheune in Katar identifiziert, was mit zwei bestätigten menschlichen Fällen in Verbindung gebracht wurde, die sich seitdem erholt haben. Das Vorkommen von MERS-CoV in den Kamelen wurde vom Nationalen Institut für öffentliche Gesundheit und Umwelt (RIVM) des Gesundheitsministeriums und dem Erasmus Medical Center (WHO Collaborating Center), Niederlande, bestätigt. Keines der Kamele zeigte bei der Probenentnahme irgendwelche Anzeichen einer Krankheit. Der Oberste Gesundheitsrat von Katar empfahl im November 2013, dass Menschen mit zugrunde liegenden Gesundheitsproblemen wie Herzerkrankungen, Diabetes, Nierenerkrankungen, Atemwegserkrankungen, Immunsupprimierte und ältere Menschen beim Besuch von Farmen und Märkten jeden engen Kontakt mit Tieren vermeiden und Achten Sie auf gute Hygiene, z. B. Händewaschen.

Eine weitere im Dezember 2013 veröffentlichte Studie zu Dromedaren aus Saudi-Arabien ergab das Vorkommen von MERS-CoV bei 90% der ausgewerteten Dromedare (310), was darauf hindeutet, dass Dromedare nicht nur das Hauptreservoir von MERS-CoV sein könnten, sondern auch die tierische Quelle von MERS.

Laut dem MERS-CoV-Zusammenfassungsupdate vom 27. März 2014 unterstützen neuere Studien, dass Kamele als Hauptquelle für die MERS-CoV-Infektion des Menschen dienen, während Fledermäuse das ultimative Reservoir des Virus sein können. Zu den Beweisen gehören die Häufigkeit, mit der das Virus in Kamelen gefunden wurde, denen menschliche Fälle ausgesetzt waren, seriologische Daten, die eine weit verbreitete Übertragung bei Kamelen zeigen, und die Ähnlichkeit des Kamel-CoV mit dem menschlichen CoV.

Am 6. Juni 2014 veröffentlichte die Zeitung Arab News im New England Journal of Medicine die neuesten Forschungsergebnisse, in denen ein 44-jähriger saudischer Mann, der eine Herde von neun Kamelen hielt, im November 2013 an MERS starb. Seine Freunde sagten, sie hätten es miterlebt Er applizierte einem seiner kranken Kamele – vier von ihnen sollen an Nasenausfluss erkrankt sein – ein topisches Medikament, sieben Tage bevor er selbst an MERS erkrankte. Die Forscher sequenzierten das Virus, das in einem der kranken Kamele gefunden wurde, und das Virus, das den Mann tötete, und stellten fest, dass ihre Genome identisch waren. In demselben Artikel berichtete die Arab News , dass bis zum 6. Juni 2014 im Königreich Saudi-Arabien 689 MERS-Fälle mit 283 Todesfällen gemeldet wurden.

Taxonomie

MERS-CoV ist enger mit den Fledermaus-Coronaviren HKU4 und HKU5 (Linie 2C) verwandt als mit SARS-CoV (Linie 2B) (2, 9) und teilt mehr als 90% Sequenzidentität mit ihren engsten Verwandten, den Fledermaus-Coronaviren HKU4 und HKU5 und wird daher vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) als zu derselben Spezies gehörig eingestuft .

  • Gedächtnisstütze:
  • Taxon-Kennung:
  • Wissenschaftlicher Name: Coronavirus des Atemwegssyndroms im Nahen Osten
  • Trivialname: MERS-CoV
  • Synonym: Schweres akutes respiratorisches Syndrom Coronavirus
  • Andere Namen:
  • Rang:
  • Abstammung:
Viren
› ssRNA-Viren
› Gruppe: IV; Positive-Sense- , einzelsträngige RNA-Viren
› Bestellen: Nidovirales
› Familie: Coronaviridae
› Unterfamilie: Coronavirinae
› Gattung: Betacoronavirus
› Spezies: Betacoronavirus 1 (allgemein als Humanes Coronavirus OC43 bezeichnet ), Humanes Coronavirus HKU1 , Murines Coronavirus , Pipistrellus-Fledermaus-Coronavirus HKU5 , Rousettus-Fledermaus-Coronavirus HKU9 , Schweres akutes respiratorisches Syndrom-assoziiertes Coronavirus , Tylonycteris-Fledermaus-Coronavirus HKU4 , MERS-CoV

Stämme:

  • Isolieren:
  • Isolieren:
  • NCBI

Forschung und Patent

Saudische Beamte hatten Dr. Zaki, dem ersten Isolator des menschlichen Stammes, keine Erlaubnis erteilt, eine Probe des Virus an Fouchier zu schicken, und waren verärgert, als Fouchier das Patent auf die vollständige genetische Sequenz von MERS-CoV beanspruchte.

Der Herausgeber von The Economist bemerkte: „Die Sorge um die Sicherheit darf dringende Arbeit nicht verlangsamen. Ein tödliches Virus zu studieren ist riskant. Es ist riskanter, es nicht zu studieren.“ Dr. Zaki wurde von seinem Job im Krankenhaus entlassen, weil er das saudische Gesundheitsministerium in seiner Ankündigung umgangen und seine Probe und Ergebnisse geteilt hatte.

Auf ihrer Jahrestagung der Weltgesundheitsversammlung im Mai 2013 erklärte WHO-Chefin Margaret Chan, dass geistiges Eigentum oder Patente auf neue Virusstämme Nationen nicht daran hindern sollten, ihre Bürger durch Einschränkung wissenschaftlicher Untersuchungen zu schützen. Der stellvertretende Gesundheitsminister Ziad Memish äußerte Bedenken, dass Wissenschaftler, die das Patent für MERS-CoV hielten, anderen Wissenschaftlern nicht erlauben würden, patentiertes Material zu verwenden, und daher die Entwicklung diagnostischer Tests verzögern. Erasmus MC antwortete, dass die Patentanmeldung die Forschung im Bereich der öffentlichen Gesundheit in Bezug auf MERS und MERS-CoV nicht einschränke und dass die Viren- und Diagnosetests – kostenlos – an alle versandt wurden, die solche Reagenzien anforderten.

Kartierung

Es gibt eine Reihe von Kartierungsbemühungen, die sich auf die Verfolgung des MERS-Coronavirus konzentrieren. Am 2. Mai 2014 wurde die Corona Map gestartet, um das MERS-Coronavirus in Echtzeit auf der Weltkarte zu verfolgen. Die Daten werden offiziell von der WHO oder dem Gesundheitsministerium des jeweiligen Landes gemeldet . HealthMap verfolgt auch Fallberichte mit Einbeziehung von Nachrichten und sozialen Medien als Datenquellen im Rahmen von HealthMap MERS. Südkorea infizierte sich Mitte 2015 mit 38 Todesfällen bei 186 Infektionsfällen.

Siehe auch

Verweise

Externe Links