Naukowcy z University of Illinois odkryli, dlaczego jesienią i zimą pojawiają się nowe mutacje wirusa SARS-CoV-2 i gwałtownie wzrasta liczba zakażeń. Najnowsze badania wykazały, że nasilenie pandemii jest ściśle uzależnione od temperatury i warunków zewnętrznych.
– Jako pierwsi zidentyfikowaliśmy swego rodzaju czujnik wirusowy, który reaguje na zewnętrzne warunki środowiska. Uważamy, że struktura ta powinna stać się kluczowym elementem w procesach przewidywania, łagodzenia i świadomego podejmowania decyzji dotyczących zdrowia publicznego – oświadczył kierujący zespołem prof. Gustavo Caetano-Anollés. Wyniki badań naukowcy opublikowali w piśmie „Methods in Microbiology”.
Odkrycie chińskich badaczy – galektyna wyczuwa temperaturę
Wszystkie organizmy wytwarzają lektyny, czyli grupy białek. Odgrywają one istotną rolę w interakcjach między komórkami, m.in. kształtują adaptacyjne i wrodzone reakcje immunologiczne. Wspierają także wirusy i różne drobnoustroje w przyczepianiu się do komórek gospodarza. W 2019 roku naukowcy z Chin zaobserwowali, że jeden z rodzajów lektyn, galektyna, odpowiedzialna za procesy wzajemnego rozpoznawania się przez polipy koralowców i małe glony, wyczuwa temperaturę zewnętrzną. Gdy temperatura wody wykraczała poza 25-30 stopni C, mechanizm rozpoznawania przestawał sprawnie funkcjonować. Pozwoliło to zrozumieć, czemu w ocieplających się wodach blakną koralowce i zanikają rafy koralowe.
SARS-CoV-2 wrażliwy na temperaturę
Zespół prof. Caetano-Anollésa, mając na uwadze odkrycie chińskich badaczy, sprawdził dziesiątki genomów SARS-CoV-2. Naukowcom udało się znaleźć podobną do galektyny strukturę na białku kolca (spike) wirusa. Struktura ta jest wrażliwa na warunki zewnętrzne.
– Wyobraźmy sobie, że kolec to taki mały słoiczek, który na górze ma pokrywkę. Kiedy temperatura jest wysoka, pozostaje ona zamknięta i nie może rozlać swojej zakaźnej zawartości. Ale kiedy pokrywka trafi na komórkę żywiciela w sprzyjających warunkach, czyli dość chłodnych i suchych, słoiczek otwiera się i uwalnia peptyd fuzyjny, który pomaga połączyć błonę wirusa i gospodarza. Pozwala to wirusowi na wniknięcie do komórki i rozpoczęcie namnażania – wytłumaczył prowadzący zespół.
Autorzy publikacji przypomnieli, że wirusy nieustannie się zmieniają. Jeżeli część genomu mutuje, oznacza to, że wirus poszukuje lepszych metod na przetrwanie i rozprzestrzenianie się w organizmie gospodarza.
– Dowiedliśmy, że galektynopodobna struktura jest częstym celem mutacji, ponieważ pomaga wirusowi uniknąć lub modulować reakcje fizjologiczne gospodarza, aby dalej rozprzestrzeniać się i przeżyć – podkreśla główny autor publikacji.
Nowe mutacje koronawirusa powstają przy niskich temperaturach
Amerykańscy naukowcy zidentyfikowali sezonowy wzorzec SARS-Cov-2, wspólny dla całego świata. Wykazali, że w 2020 roku nowe warianty koronawirusa powstawały na obszarach, gdzie trwała zima lub stale są niskie temperatury. Z kolei w terenach tropikalnych i częściach Ziemi, gdzie było lato, nie odnotowano takiego nasilenia mutacji. Badacze potwierdzili, że większość sezonowych mutacji miała miejsce w regonie N-końcowym białka kolczastego.
– Śledzenie występowania mutacji w tej strukturze pozwoliło nam zidentyfikować sezonowy wzorzec przebiegu pandemii. Jest on zależny od półkuli, a napędzają go wybuchy mutacji. To właśnie te wybuchy odpowiadają za powstanie wariantu Delta i innych wariantów budzących obawy – podsumowuje prof. Caetano-Anollés.
Źródło: PAP
Przeczytaj także: Ekspert alarmuje: u części chorych na COVID-19 łatwo przeoczyć pierwsze objawy niewydolności oddechowej
