Ano, bohužel i váš domácí mazlíček je ohrožen nákazou COVID-19. Stejně jako my jsme náchylní k infekci virem SARS-CoV-2, jsou k ní náchylné i některé druhy zvířat. Vzhledem k tomu, že zvířata mají podobné strukturní rysy povrchových proteinů buněk přítomných u lidí.
Přítomný specifický protein funguje jako systém zámku a klíče, přičemž klíčem je protein viru zodpovědný za infekci COVID-19 a zámkem je membránový protein umístěný na povrchu buňky.
Pokud klíč - protein viru - zapadne do zámku - receptorového proteinu hostitele - může se virus dostat dovnitř a zahájit cyklus množení, který způsobí infekci hostitele.
Studie zveřejněno na PLOS Computational Biology, použil matematický model k předpovědi, které druhy zvířat mají potřebné vlastnosti hostitelského proteinu, které by mohly umožnit vazbu bílkoviny hrotu viru.
Vědci zaznamenali několik případů po celém světě, kdy byla domácí zvířata, zvířata na farmách a v zoologických zahradách pozitivně testována na infekci COVID-19.
Mezi nakažené druhy patří kočky, norci, lvi a tygři.
Studie nejprve ukázaly, že kočky, cibetky a fretky jsou vůči SARS-CoV-2 vnímavé, zatímco prasata, kuřata a kachny nikoli.
Ve druhém okamžiku se objevily odlišné výsledky, které klasifikovaly morčata, myši a potkany jako nevnímavé, zatímco velbloudy, skot, koně, ovce a králíky jako vnímavé k infekci SARS-CoV-2.
Měli bychom si uvědomit, že virus SARS-CoV-2 se na člověka poprvé přenesl prostřednictvím mezihostitele.
Dvěma hlavními podezřelými zvířaty jsou netopýři a pangolini. Pokud o pangolinech slyšíte poprvé, vězte, že jsou to noční savci pokrytí rohovinovými šupinami, kteří žijí v dutých stromech a norách.
Zde je ilustrace pangolina:
K zahájení infekce musí virus nejprve navázat svůj protein virového hrotu na receptorový protein z membrány hostitelské buňky.
Hostitelským receptorovým proteinem je extracelulární proteázová doména angiotenzin konvertujícího enzymu 2, obvykle známého jako ACE2.
ACE2 je jednoprůchodový transmembránový protein přítomný na povrchu několika tkání. ACE2 nemá pouze jednu strukturu, může mít více struktur napříč druhy při zachování stejné funkce.
ACE2 je ve skutečnosti klasifikován jako ortologický gen, tj. gen přítomný u různých druhů, který vznikl ze společného genu předků.
Tyto strukturní rozdíly jsou zřejmě důvodem, proč se virus SARS-CoV-2 může vázat na ACE2 některých druhů a ne jiných.
Jakmile se virový protein-špička připojí k ACE2, virus se dostane do buňky a začne využívat buněčné mechanismy hostitele k množení, což vede k infekci.
Lepší pochopení receptoru ACE2 by tak jistě vedlo k přesnějšímu vysvětlení, proč jsou některé druhy zvířat náchylné k infekci, zatímco jiné ne.
Kromě toho by to vědcům pomohlo i při vývoji léků, kdy by mohli použít antivirové strategie, jako je výroba falešných skříněk, na které by se virus navázal místo skutečné skříňky hostitele.
A také k lepšímu sledování hostitelských meziproduktů pro budoucí virové infekce.
Charakterizovat trojrozměrnou strukturu ACE2 a jeho interakce na atomární úrovni pomocí počítačového modelování bylo cílem projektu. Rodrigues a spolupracovníci práce.
Tento typ charakterizačních studií je experimentálně nákladný a není použitelný ve velkém měřítku, protože je obtížné získat přesvědčivé údaje, zatímco výpočetní modelování je rychlé a levné a je velmi přínosné pro vyplnění některých mezer ve znalostech strukturního rámce.
V rámci studie bylo analyzováno 28 druhů zvířat, přičemž byl vytvořen 3D model ACE2 navázaného na virový protein hrotu.
Výsledky ukázaly, že v aminokyselinové sekvenci ACE2 existují klíčová místa, kde se virový protein kvůli mutacím nemůže vázat na hostitelskou buňku.
Konkrétně v sekvenci ACE2 chybí jedna aminokyselina zodpovědná za mezimolekulární solný můstek pozorovaný mezi ACE2 a vazebným místem virového proteinu, jak uvádí Rodrigues a jeho tým.
Tento výsledek podporují i další publikované studie, které experimentálně prokázaly, že nedostatkem této mutace je absence záporně nabité aminokyseliny, která umožňuje vazbu virového proteinu.
Studie rovněž naznačuje, že infekce virem SARS-CoV-2 je složitější, než se dosud předpokládalo, a že hostitele lze nakazit více způsoby.
Je tedy důležité objasnit, že snížení dostupnosti ACE2 může snížit pravděpodobnost infekce, ale nezabrání jejímu vzniku.
A že výpočetní modely nelze použít pouze k předpovědi rizika infekce u jednotlivých druhů - ke spolehlivějšímu závěru jsou nutné další experimentální údaje.
Takže asi musíme pokračovat v dodržování pandemických protokolů a dělat to, co už děláme... Používat masky, udržovat si co největší sociální odstup, nechodit do uzavřených a přeplněných prostor, pro naši bezpečnost a hlavně pro bezpečnost našich milovaných domácích mazlíčků, nás a naší rodiny.
Tahle chlupatá kočka je tak krásná, že? Tuto a mnoho dalších zvířecích ilustrací najdete na platformě Mind the Graph.
Veterinární, ornitologie, entomologiea zoologie Na platformě jsou k dispozici také ilustrace, které můžete použít ve své infografice. Začněte používat Mind the Graph právě teď!
Přihlaste se k odběru našeho newsletteru
Exkluzivní vysoce kvalitní obsah o efektivním vizuálním
komunikace ve vědě.
