SARS-CoV

SARS-CoV (от англ. _Severe acute respiratory syndrome coronavirus_) — вид коронавирусов (семейство _Coronaviridae_), являющийся возбудителем атипичной пневмонии (тяжёлого острого респираторного синдрома, ТОРС). Впервые идентифицирован в 2002—2003 годах в провинции Гуандун (Китай). Относится к роду _Betacoronavirus_, подроду _Sarbecovirus_. Геном представлен одноцепочечной РНК положительной полярности. Вирус вызывает острое респираторное заболевание, характеризующееся высокой летальностью (около 10—15 % в зависимости от возрастной группы и сопутствующих патологий). После вспышки 2002—2003 годов природные резервуары вируса (подковоносые летучие мыши рода _Rhinolophus_) продолжают циркулировать в природе, однако новых крупных эпидемий, вызванных SARS-CoV, не зарегистрировано.

История открытия и эпидемиология

Первая вспышка (2002—2003)

В ноябре 2002 года в южном Китае (провинция Гуандун) начали регистрироваться случаи атипичной пневмонии с необычно высокой контагиозностью и летальностью. К февралю 2003 года заболевание распространилось на Гонконг, Вьетнам, Сингапур, Канаду и другие страны. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила глобальную тревогу 12 марта 2003 года. Возбудитель был выделен в марте 2003 года в лабораториях Гонконга и США; к апрелю 2003 года была расшифрована полная нуклеотидная последовательность генома вируса.

Эпидемия продолжалась около 8 месяцев. По официальным данным ВОЗ, за этот период зарегистрировано 8098 случаев заболевания в 29 странах, из них 774 — с летальным исходом (летальность — 9,6 %). Наибольшее число случаев пришлось на Китай (включая Гонконг) — 5327 заболевших, 349 умерших. Вспышка была остановлена к июлю 2003 года благодаря жёстким карантинным мерам, изоляции больных и отслеживанию контактов. Последний случай заболевания был зарегистрирован в сентябре 2003 года в Сингапуре (лабораторное заражение).

Последующие случаи

После 2003 года зарегистрированы единичные случаи заражения SARS-CoV, связанные с лабораторными утечками (2003 — Сингапур, 2004 — Пекин) и, возможно, с контактами с животными-резервуарами (2004 — провинция Гуандун). Крупных эпидемий не возникало. В 2019 году появился близкородственный вирус SARS-CoV-2, вызвавший пандемию COVID-19.

Вирусология

Таксономия и генетика

SARS-CoV принадлежит к роду _Betacoronavirus_, подроду _Sarbecovirus_. Его геном представляет собой одноцепочечную РНК положительной полярности длиной около 29,7 тысяч нуклеотидов. Геном кодирует 14 открытых рамок считывания (ORF). Основные структурные белки: S (спайковый), E (оболочечный), M (мембранный) и N (нуклеокапсидный). Спайковый белок S отвечает за связывание с рецептором клетки-хозяина — ангиотензинпревращающим ферментом 2 (ACE2).

Генетическое разнообразие SARS-CoV относительно невелико. Выделяют несколько генотипов, но все они происходят от общего предка. Скорость мутаций ниже, чем у вируса гриппа, но выше, чем у некоторых ДНК-вирусов.

Структура вириона

Вирион SARS-CoV имеет сферическую форму диаметром 80—160 нм. Поверхность покрыта характерными шипами (пепломерами) длиной около 20 нм, образованными тримерами спайкового белка S. Под липидной оболочкой находится нуклеокапсид, состоящий из геномной РНК, связанной с белком N. Мембранный белок M и оболочечный белок E встроены в липидный бислой.

Жизненный цикл

1. Прикрепление и проникновение: Спайковый белок S связывается с рецептором ACE2 на поверхности клеток-мишеней (преимущественно эпителий дыхательных путей и альвеол). После связывания происходит протеолитическое расщепление S-белка клеточной протеазой TMPRSS2, что запускает слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной.
2. Репликация: РНК вируса высвобождается в цитоплазму. С помощью собственной РНК-зависимой РНК-полимеразы (RdRp) вирус синтезирует полноразмерную геномную РНК и субгеномные мРНК, кодирующие структурные и неструктурные белки.
3. Сборка и выход: Новые вирионы собираются в мембранах эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи, затем транспортируются к клеточной мембране и высвобождаются путём экзоцитоза.

Устойчивость во внешней среде

SARS-CoV относительно устойчив во внешней среде. При комнатной температуре на сухих поверхностях (стекло, пластик, металл) сохраняет инфекционность до 3—5 дней, в фекалиях — до 4 дней, в моче — до 3 дней. Чувствителен к нагреванию (инактивируется при 56 °C за 30 минут), ультрафиолетовому облучению, а также к дезинфицирующим средствам (этанол, хлорсодержащие препараты, перекись водорода).

Патогенез и клиническая картина

Механизм поражения

Вирус проникает в клетки, экспрессирующие рецептор ACE2, — в первую очередь эпителиальные клетки дыхательных путей, альвеолярные пневмоциты II типа, эндотелий сосудов, а также клетки кишечника, почек и сердца. Репликация вируса вызывает апоптоз инфицированных клеток и запускает мощный воспалительный ответ («цитокиновый шторм»), который приводит к повреждению лёгочной ткани, развитию острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) и полиорганной недостаточности.

Инкубационный период

От 2 до 14 дней (в среднем 5—7 дней).

Симптомы

• Ранние: лихорадка (выше 38 °C), сухой кашель, одышка, головная боль, миалгии, общая слабость.
• Прогрессирование: у значительной части пациентов (около 20—30 %) развивается тяжёлая пневмония с двусторонними инфильтратами в лёгких, гипоксемией, требующей кислородной поддержки и искусственной вентиляции лёгких.
• Осложнения: ОРДС, сепсис, острая почечная недостаточность, тромбоэмболии, вторичные бактериальные инфекции.

Летальность при SARS-CoV значительно варьирует в зависимости от возраста: у лиц старше 60 лет — до 50 %, у молодых (до 30 лет) — менее 1 %.

Диагностика

• Лабораторная: выявление РНК вируса методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) в образцах из дыхательных путей (мазки из носоглотки, мокрота, бронхоальвеолярный лаваж).
• Серологическая: определение антител (IgM, IgG) к SARS-CoV методами ИФА и нейтрализации.
• Визуализация: рентгенография и компьютерная томография грудной клетки выявляют двусторонние интерстициальные инфильтраты, участки «матового стекла» и консолидации.

Лечение

Специфического противовирусного лечения SARS-CoV не разработано. Терапия была преимущественно симптоматической и поддерживающей:

• Кислородотерапия и респираторная поддержка (неинвазивная вентиляция лёгких, интубация).
• Противовоспалительные препараты (кортикостероиды — например, метилпреднизолон) для подавления цитокинового шторма, хотя их применение оставалось спорным.
• Противовирусные средства (рибавирин, лопинавир/ритонавир) показали ограниченную эффективность in vitro, но их клиническая польза не была доказана.
• Плазма реконвалесцентов (введение антител от выздоровевших пациентов) применялась в отдельных случаях.

Летальность при отсутствии интенсивной терапии могла превышать 50 %, при своевременной госпитализации и респираторной поддержке снижалась до 10—15 %.

Профилактика и контроль

Эпидемиологические меры

Во время вспышки 2002—2003 годов ключевую роль сыграли:

• Раннее выявление и изоляция больных.
• Карантин для контактных лиц.
• Использование средств индивидуальной защиты (маски, перчатки, защитные очки, респираторы N95) для медицинского персонала.
• Дезинфекция помещений и поверхностей.
• Ограничение международных поездок и массовых мероприятий.

Вакцины

Вакцины против SARS-CoV не были лицензированы, поскольку после прекращения эпидемии финансирование исследований было свёрнуто. В 2004—2005 годах разрабатывались экспериментальные инактивированные и субъединичные вакцины, прошедшие доклинические испытания на животных, но до клинических испытаний на людях они не дошли.

Природные резервуары

Основным природным резервуаром SARS-CoV являются подковоносые летучие мыши (род _Rhinolophus_ — _R. sinicus_, _R. ferrumequinum_ и другие). Промежуточным хозяином, через которого вирус передался человеку, вероятно, послужили гималайские циветты (_Paguma larvata_) и енотовидные собаки (_Nyctereutes procyonoides_), продававшиеся на рынках живых животных в провинции Гуандун. После вспышки были приняты меры по ограничению торговли дикими животными на рынках Китая, однако полного искоренения практики не произошло.

Современный статус

SARS-CoV не циркулирует среди людей с 2004 года. Однако его природные резервуары сохраняются, и существует риск повторного возникновения зоонозной передачи. Мониторинг популяций летучих мышей и других потенциальных хозяев продолжается в рамках глобальных программ эпиднадзора за коронавирусами.

Сравнение с SARS-CoV-2

SARS-CoV и SARS-CoV-2 (возбудитель COVID-19) являются близкородственными вирусами (идентичность генома около 80 %). Основные различия:

SARS-CoV вызвал ограниченную по масштабам эпидемию, в то время как SARS-CoV-2 привёл к пандемии из-за более высокой контагиозности, значительной доли бессимптомных носителей и менее выраженной клинической картины на ранних стадиях.

Источники

1. World Health Organization. (2003). Consensus document on the epidemiology of severe acute respiratory syndrome (SARS). WHO/CDS/CSR/GAR/2003.11.
2. Peiris, J. S. M., Yuen, K. Y., Osterhaus, A. D. M. E., & Stöhr, K. (2003). The severe acute respiratory syndrome. New England Journal of Medicine, 349(25), 2431–2441.
3. Ksiazek, T. G., Erdman, D., Goldsmith, C. S., et al. (2003). A novel coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome. New England Journal of Medicine, 348(20), 1953–1966.
4. Rota, P. A., Oberste, M. S., Monroe, S. S., et al. (2003). Characterization of a novel coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome. Science, 300(5624), 1394–1399.
5. Guan, Y., Zheng, B. J., He, Y. Q., et al. (2003). Isolation and characterization of viruses related to the SARS coronavirus from animals in southern China. Science, 302(5643), 276–278.
6. Li, W., Shi, Z., Yu, M., et al. (2005). Bats are natural reservoirs of SARS-like coronaviruses. Science, 310(5748), 676–679.
7. World Health Organization. (2004). SARS: clinical features, diagnosis, and management. WHO Guidelines.
8. Chan-Yeung, M., & Xu, R. H. (2003). SARS: epidemiology. Respirology, 8(s1), S9–S14.
9. Drosten, C., Günther, S., Preiser, W., et al. (2003). Identification of a novel coronavirus in patients with severe acute respiratory syndrome. New England Journal of Medicine, 348(20), 1967–1976.
10. Holmes, K. V. (2003). SARS coronavirus: a new challenge for prevention and therapy. Journal of Clinical Investigation, 111(11), 1605–1609.