Jā, diemžēl arī jūsu mājdzīvniekam ir risks saslimt ar COVID-19. Tāpat kā mēs esam uzņēmīgi pret SARS-CoV-2 vīrusa infekciju, arī dažas dzīvnieku sugas ir uzņēmīgas pret to. Tā kā dzīvniekiem ir līdzīgas šūnu virsmas olbaltumvielu strukturālās iezīmes, kādas ir cilvēkiem.

Īpašs proteīns darbojas kā slēdzenes un atslēgas sistēma, kur atslēga ir vīrusa proteīns, kas atbild par COVID-19 infekciju, bet slēdzene ir membrānas proteīns, kas atrodas uz šūnas virsmas.

Ja atslēga - vīrusa olbaltumviela - atbilst slēdzenei - saimnieka olbaltumvielai, tad vīruss var iekļūt iekšpusē, uzsākot vairošanās ciklu un izraisot saimnieka infekciju.

Pētījums publicēts vietnē PLOS Computational Biology, izmantoja matemātisku modeli, lai prognozētu, kurām dzīvnieku sugām piemīt nepieciešamās saimnieka proteīna īpašības, kas varētu ļaut vīrusa smailes proteīnam saistīties.

Pētnieki ziņoja par dažiem gadījumiem visā pasaulē, kad mājas, fermu un zooloģisko dārzu dzīvniekiem tika konstatēta pozitīva COVID-19 infekcija.

Dažas sugas, par kurām ziņots, ka tās ir inficētas, ir kaķi, ūdeles, lauvas un tīģeri.

Sākotnēji pētījumi liecināja, ka pret SARS-CoV-2 uzņēmīgi bija kaķi, civets un seski, bet cūkas, vistas un pīles - ne.

Otrajā brīdī tika iegūti atšķirīgi rezultāti, klasificējot jūrascūciņas, peles un žurkas kā nejutīgas, savukārt kamieļi, liellopi, zirgi, aitas un truši tika klasificēti kā uzņēmīgi pret SARS-CoV-2 infekciju.

Jāatceras, ka SARS-CoV-2 vīruss pirmo reizi tika pārnests uz cilvēkiem ar starpsaimnieka starpniecību.

Divi galvenie aizdomās turētie dzīvnieki ir sikspārņi un pangolīni. Ja pirmo reizi dzirdat par pangolīniem, tad tie ir nakts zīdītāji, kurus klāj keratīna zvīņas un kuri dzīvo dobumos kokos un nārstos.

Šeit ir pangolīna ilustrācija:

Lai uzsāktu infekciju, vīrusam vispirms ir jāsavieno vīrusa smailes proteīns ar saimnieka šūnas membrānas receptorproteīnu.

Saimnieka receptorproteīns ir angiotenzīnu konvertējošā enzīma 2, parasti pazīstama kā ACE2, ekstracelulārais proteāzes domēns.

ACE2 ir viencaurlaidīgs transmembrānas proteīns, kas atrodas uz vairāku audu virsmas. ACE2 nepiemīt tikai viena struktūra, tam var būt vairākas struktūras dažādu sugu starpā, saglabājot to pašu funkciju.

Patiesībā ACE2 tiek klasificēts kā ortologgēns, tas ir, gēns, kas sastopams dažādās sugās un ir radies no kopīga priekšteča gēna.

Acīmredzot šīs strukturālās atšķirības ir iemesls, kāpēc SARS-CoV-2 vīruss var saistīties ar dažu sugu ACE2, bet ne ar citu sugu.

Kad vīrusa smailes proteīns ir savienots ar ACE2, vīruss iekļūst šūnā un sāk izmantot saimnieka šūnas mehānismu, lai vairotos, tādējādi izraisot infekciju.

Tādējādi, labāk izprotot AKE2 receptoru, noteikti varētu precīzāk izskaidrot, kāpēc dažas dzīvnieku sugas ir uzņēmīgas pret infekcijām, bet citas - ne.

Turklāt tas palīdzētu zinātniekiem arī zāļu izstrādē, piemērojot pretvīrusu stratēģijas, piemēram, izgatavojot viltus slēdzenes, pie kurām vīruss var pieslēgties, nevis saimnieka faktisko slēdzeni.

Kā arī, lai labāk izsekotu saimniekdzīvniekus, kas ir starpposma dzīvnieki vīrusa infekcijas gadījumā nākotnē. 

Tāpēc ACE2 trīsdimensiju struktūras un tās mijiedarbības raksturošana atomu līmenī, izmantojot skaitļošanas modelēšanu, bija mērķis. Rodriges un kolēģi darbs.

Šāda veida raksturojošie pētījumi ir eksperimentāli dārgi un nav piemērojami lielos mērogos, jo ir grūti iegūt pārliecinošus datus, savukārt skaitļošanas modelēšana ir ātra un lēta, un tā ir ļoti noderīga, lai aizpildītu dažas nepilnības strukturālās struktūras zināšanās.

Pētījumā tika analizētas 28 dzīvnieku sugas, izveidojot ACE2 3D modeli, kas savienots ar vīrusa smailes proteīnu.

Rezultāti parādīja, ka ACE2 aminoskābju sekvencē ir galvenās vietas, kur mutāciju dēļ vīrusa proteīns nevarēja saistīties ar saimnieka šūnu.

Konkrēti, ACE2 sekvencē trūkst vienas aminoskābes, kas ir atbildīga par starpmolekulāro sāls tiltiņu, kas novērots starp ACE2 un vīrusa proteīna saistīšanās vietu, kā ziņoja Rodriges un viņa komanda.

Šo rezultātu apstiprina citi publicētie pētījumi, kuros eksperimentāli pierādīts, ka šī mutanta trūkums ir negatīvi lādētas aminoskābes trūkums, kas ļauj vīrusa proteīnam saistīties.

Pētījumā arī norādīts, ka SARS-CoV-2 infekcija ir sarežģītāka, nekā uzskatīts iepriekš, un tai ir vairāk nekā viens saimnieka inficēšanās veids.

Tāpēc ir svarīgi precizēt, ka ACE2 pieejamības samazināšana var samazināt infekcijas iespējamību, tomēr tas nenovērš infekcijas rašanos.

Un ka aprēķinu modeļus nevar izmantot vien, lai prognozētu sugu inficēšanās riskus - lai iegūtu ticamākus secinājumus, ir nepieciešami papildu eksperimentāli dati.

Tāpēc, manuprāt, mums jāturpina ievērot pandēmijas protokolus un jādara tas, ko jau esam darījuši... jālieto maskas, pēc iespējas jāievēro sociālā distance, neejot uz iekštelpām un pārpildītām telpām, lai nodrošinātu savu drošību un jo īpaši mūsu mīļoto mājdzīvnieku, mūsu pašu un mūsu ģimenes drošību.

Šis pūkainais kaķis ir tik skaists, vai ne? Šo un daudzas citas dzīvnieku ilustrācijas var atrast Mind the Graph platformā. 

Veterinārija, ornitoloģija, entomoloģija, un zooloģija platformā ir pieejamas arī ilustrācijas, ko var izmantot infografikā. Sāciet izmantot Mind the Graph tieši tagad!

Saistītie raksti
logotipa abonements

Abonēt mūsu biļetenu

Ekskluzīvs augstas kvalitātes saturs par efektīvu vizuālo
komunikācija zinātnē.

- Ekskluzīvs ceļvedis
- Dizaina padomi
- Zinātnes jaunumi un tendences
- Mācību pamācības un veidnes