Áno, bohužiaľ, aj vášmu domácemu miláčikovi hrozí riziko nákazy COVID-19. Rovnako ako my sme náchylní na infekciu vírusom SARS-CoV-2, sú na ňu náchylné aj niektoré druhy zvierat. Keďže zvieratá majú podobné štrukturálne vlastnosti povrchových bielkovín buniek prítomných u ľudí.

Špecifický prítomný proteín funguje ako systém zámku a kľúča, pričom kľúčom je proteín vírusu zodpovedný za infekciu COVID-19 a zámkom je membránový proteín nachádzajúci sa na povrchu bunky.

Ak kľúč - proteín vírusu - zapadne do zámku - receptorového proteínu hostiteľa - potom sa vírus môže dostať dovnútra a začať svoj cyklus množenia, ktorý spôsobí infekciu hostiteľa.

Štúdia uverejnené na PLOS Computational Biology, použil matematický model na predpovedanie, ktoré živočíšne druhy majú potrebné vlastnosti hostiteľského proteínu, ktoré by mohli umožniť väzbu proteínu hrotu vírusu.

Výskumníci zaznamenali niekoľko prípadov na celom svete, keď domáce zvieratá, zvieratá na farmách a v zoologických záhradách boli pozitívne testované na infekciu COVID-19.

Medzi infikované druhy patria mačky, norky, levy a tigre.

Štúdie najprv ukázali, že mačky, cibetky a fretky boli vnímavé na SARS-CoV-2, zatiaľ čo ošípané, kurčatá a kačice nie.

V druhom momente sa objavili odlišné výsledky, ktoré klasifikovali morčatá, myši a potkany ako necitlivé, zatiaľ čo ťavy, hovädzí dobytok, kone, ovce a králiky boli klasifikované ako citlivé na infekciu SARS-CoV-2.

Mali by sme si uvedomiť, že vírus SARS-CoV-2 sa na človeka prvýkrát preniesol prostredníctvom medzihostiteľa.

Dve hlavné podozrivé zvieratá sú netopiere a pangolíny. Ak o pangolínoch počujete prvýkrát, sú to nočné cicavce pokryté rohovinovými šupinami, ktoré žijú v dutých stromoch a norách.

Tu je ilustrácia pangolína:

Na spustenie infekcie musí vírus najprv naviazať svoj proteín vírusového hrotu na proteín receptora z membrány hostiteľskej bunky.

Hostiteľským receptorovým proteínom je extracelulárna proteázová doména angiotenzín konvertujúceho enzýmu 2, zvyčajne známeho ako ACE2.

ACE2 je jednopriechodový transmembránový proteín prítomný na povrchu viacerých tkanív. ACE2 nemá len jednu štruktúru, môže mať viacero štruktúr naprieč druhmi pri zachovaní rovnakej funkcie.

ACE2 je v skutočnosti klasifikovaný ako ortologický gén, t. j. gén prítomný u rôznych druhov, ktorý pochádza zo spoločného predka.

Tieto štrukturálne rozdiely sú zrejme dôvodom, prečo sa vírus SARS-CoV-2 môže viazať na ACE2 niektorých druhov a nie iných.

Po pripojení vírusového proteínu s hrotom k ACE2 sa vírus dostane do bunky a začne využívať hostiteľské bunkové mechanizmy na rozmnožovanie, čo vedie k infekcii.

Lepšie pochopenie receptora ACE2 by teda určite viedlo k presnejšiemu vysvetleniu toho, prečo sú niektoré druhy zvierat náchylné na infekcie, zatiaľ čo iné nie.

Okrem toho by to vedcom pomohlo aj pri vývoji liekov, pri uplatňovaní antivírusových stratégií, napríklad pri výrobe falošných skriniek, na ktoré by sa vírus naviazal namiesto skutočnej skrinky hostiteľa.

Ako aj na lepšie sledovanie hostiteľských medzihostiteľov pre budúce infekcie vírusom. 

Takže charakterizovať trojrozmernú štruktúru ACE2 a jeho interakcie na atómovej úrovni pomocou počítačového modelovania bolo cieľom Rodrigues a spolupracovníci práca.

Tento typ charakterizačnej štúdie je experimentálne nákladný a nie je možné ho použiť vo veľkom meradle, pretože je ťažké získať presvedčivé údaje, zatiaľ čo výpočtové modelovanie je rýchle a lacné a je veľmi prospešné na vyplnenie niektorých medzier v poznatkoch o štruktúre.

V štúdii sa na analýzu použilo 28 druhov zvierat, pričom sa vytvoril 3D model ACE2 spojeného s vírusovým proteínom hrotu.

Výsledky ukázali, že v aminokyselinovej sekvencii ACE2 sú kľúčové miesta, kde sa v dôsledku mutácií vírusový proteín nemôže viazať na hostiteľskú bunku.

Konkrétne v sekvencii ACE2 chýba jedna aminokyselina zodpovedná za medzimolekulárny soľný mostík pozorovaný medzi ACE2 a väzobným miestom vírusového proteínu, ako uvádza Rodrigues a jeho tím.

Tento výsledok potvrdzujú aj ďalšie publikované štúdie, ktoré experimentálne preukázali, že nedostatkom tejto mutácie je absencia záporne nabitej aminokyseliny, ktorá umožňuje viazanie vírusového proteínu.

Štúdia tiež naznačuje, že infekcia vírusom SARS-CoV-2 je zložitejšia, ako sa doteraz predpokladalo, a že hostiteľa možno infikovať viacerými spôsobmi.

Preto je dôležité objasniť, že zníženie dostupnosti ACE2 môže znížiť pravdepodobnosť vzniku infekcie, ale nezabráni jej vzniku.

A že výpočtové modely nemožno použiť len na predpovedanie rizika infekcie druhov - na získanie spoľahlivejšieho záveru sú potrebné ďalšie experimentálne údaje.

Takže hádam musíme pokračovať v dodržiavaní pandemických protokolov a robiť to, čo sme už robili... Používať masky, udržiavať si čo najväčší sociálny odstup, nechodiť do uzavretých a preplnených priestorov, pre našu bezpečnosť a najmä pre bezpečnosť našich milovaných domácich miláčikov, nás a našej rodiny.

Táto huňatá mačka je taká krásna, však? Túto a mnohé ďalšie ilustrácie zvierat nájdete na platforme Mind the Graph. 

Veterinárne, ornitológia, entomológiaa zoológia Na platforme sú k dispozícii aj ilustrácie, ktoré môžete použiť vo svojej infografike. Začnite používať Mind the Graph práve teraz!

Súvisiace články
logo-odhláška

Prihláste sa na odber nášho newslettera

Exkluzívny vysokokvalitný obsah o efektívnom vizuálnom
komunikácia vo vede.

- Exkluzívny sprievodca
- Tipy na dizajn
- Vedecké novinky a trendy
- Návody a šablóny