معلومة

ما هي الآثار المترتبة على كون النمور عرضة للإصابة بـ SARS-CoV-2؟

ما هي الآثار المترتبة على كون النمور عرضة للإصابة بـ SARS-CoV-2؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تم الإبلاغ مؤخرًا عن اختبار حفنة من النمور والأسود إيجابية في حديقة حيوان برونكس لـ SARS-CoV-2 (انظر هنا وهنا). هل هذا يعني أن سلالة SARS-CoV-2 في البشر قد تحورت إلى شكل يمكن أن يصيب هذه الأنواع الأخرى؟ اعتقدت أن هذه الأنواع من الطفرات تتطلب وقتًا طويلاً واتصالًا طويلاً بين الأنواع (التي لم أكن أعتقد أنها ستكون موجودة مع مثل هذه القطط الكبيرة).

بدلاً من ذلك ، هل من الممكن أن تكون سلالة واحدة من الفيروس قادرة على إصابة أنواع متعددة؟


إجابة جزئية للسؤال عن كيفية انتشار الفيروس للحيوانات وجدت عدة مراجع

  • تم تسلسل كلاب هونغ كونغ ونمر نيويورك ومزرعة المنك الهولندية والقط الفرنسي ويمكن رؤيتها في السلالة التالية. لاحظ انخفاض كمية الطفرات في كل حالة ، وهو أمر مثير للاهتمام لأننا نتوقع على سبيل المثال أن جينات مختلفة من ACE2 ستحث بعض التكيف في الارتفاع الفيروسي. كانت تلك الحيوانات مصابة بعدوى وحمض نووي ريبوزي قابل للاكتشاف في الأنف لعدة أيام. بالنسبة للكلاب ، كان الحمل الفيروسي منخفضًا وفي حالة واحدة كان التسلسل مطابقًا للمالك. كان لدى المنك والنمر أعراض ملحوظة. تم تحميل تسلسل جزئي لقطط ووهان أيضًا ، بالإضافة إلى تسلسل قطط فرنسي كامل الطول.

  • قالت ورقة معملية إن "السارس- CoV-2 يتكاثر بشكل سيئ في الكلاب والخنازير والدجاج والبط ، ولكن بكفاءة في القوارض والقطط" ، ولا سيما الكلاب لا يمكنها نقل المرض بكفاءة. ووفقًا لهم ، فإن القطط شبه البالغة معرضة للإصابة في حين أن القطط البالغة ليست كذلك ، والمرض هو الجهاز التنفسي العلوي.

    هناك نسخة أولية جديدة على قطة عمرها 4 أشهر أصيبت بمرض شديد وضيق في التنفس وكان لا بد من التخلص منها بطريقة القتل الرحيم.

  • وجدت ورقة أجسامًا مضادة في العديد من قطط هوبي من شيتلر الحيوانات والعيادات البيطرية ، وبعض القطط الإيجابية هي "القطط الضالة" ، والبعض الآخر قطط مريضة ، وبعض القطط كانت مملوكة لأشخاص مصابين بفيروس كوفيد ، في تلك التي تم العثور على الأجسام المضادة تحييد الفيروس أفضل بكثير من غيره.

  • وجد آخر أن القوارض مصابة بكفاءة في المختبر وتنقل المرض إلى بعضها البعض ، حتى لو كان الجهاز التنفسي العلوي بشكل أساسي (لا يوجد التهاب رئوي حاد).

  • الأرانب معرضة للإصابة على الرغم من أنها أقل من القوارض ، وبدون أعراض.

  • الفئران ليست مقبولة ولكن الفئران المعدلة وراثيا من إنزيم ACE2 البشرية تصاب بالتهاب رئوي خفيف. لاحظ أن SARS-CoV و OC43 أنتج بدلاً من ذلك التهابًا دماغيًا مميتًا.

    ومع ذلك ، من خلال 6 ($10^{5.8}$PFU) في رئتي الفئران ، يمكن للباحثين التكيف مع SARS-CoV-2 من خلال اكتساب طفرة واحدة في RBD مما يسمح للفيروس بإنتاج التهاب رئوي معتدل في كل من الفئران الصغيرة وكبار السن.

    حصل نفس الباحثين بعد 30 مقطعًا آخر على أ مميت للغاية سلالة التكيف مع الماوس فعالة حتى في $10^2$PFU مع 3 طفرات في RBD و 9 طفرات أخرى بشكل رئيسي في nsp3-4-6 و N. من المذكرة ، اثنان من طفرات RBD موجودة في البديل الجنوب أفريقي N501Y.V2.

    تم إجراء شيء مماثل مع SARS-CoV.

  • قارن مختبر Baric بين RBD من SARS-CoV-2 والفيروسات الساربيك السابقة ، وبروتين ACE2 للإنسان والفأر ، ومن خلال المحاكاة الحاسوبية ، يمكنهم العثور على نوعين من الأحماض الأمينية لتغييرهما من أجل تحويل الفيروس من البشر إلى الفئران. مع 10 مقاطع أخرى حصلوا على سلالة قاتلة في الفئران المسنة.

  • هناك العديد من مزارع المنك في هولندا حيث أصيبت الحيوانات ، وربما يكون هذا هو أكثر الأنواع الواعدة للانتقال بين الأنواع. تحرير: كما هو متوقع (أول حالة تم الإبلاغ عنها) من من حيوان إلى إنسان يُعتقد أن انتقال العدوى قد حدث في مزرعة المنك هذه. قصة مفصلة بما في ذلك التهاب رئوي حاد موصوفة في ورقة.

  • في المختبر ، تسبب SARS-CoV-2 في حدوث مرض حاد في حيوانات المنك وكذلك في الهامستر القزم Roborovski.

  • تفشي (تفشي) البنغول: ليس SARS-CoV-2 ولكن Pangolin-CoV المكتشف حديثًا من نفس النسب ، قتل 16 من 21 بنجولين مالايان في مارس 2019. تم التعرف على الفيروس فقط في فبراير 2020. يشبه RBD إلى حد كبير SARS-CoV-2 في هذه الفاشية.

  • يمكن للقطط نقل الفيروس لبعضها البعض. في الأنف كانت الذروة $10^{4.5}$ PFU / ml وهو حمل فيروسي متوسط.

على غرار الهامستر وقرود المكاك ، يتم استخدام الأخير لتطوير اللقاح.

تظهر كلاب الراكون تساقطًا عاليًا ويمكن أن تنقل الفيروس من خلال الأعراض السريرية الطفيفة فقط.

هذا النوع من النتائج ليس مفاجئًا ، فمعظم الفيروسات البشرية يمكن أن تنتقل إلى بعض الأنواع وليس إلى أنواع أخرى ، وغالبًا ما تنتج مرضًا مختلفًا وأكثر اعتدالًا ، وهو ما يمثل مشكلة في تطوير اللقاحات والأجسام المضادة.


قد يكون سؤالك مبني على فكرة خاطئة. تحدث الطفرات في كل وقت. في جميع الحالات تقريبًا ، يؤدي إلى انخفاض القدرة على الإنجاب. بالنسبة للفيروس الذي يحتوي على نوع واحد أو أكثر من الأنواع المضيفة ، فقد تطور بالفعل ليكون فعالًا جدًا في التكاثر داخل تلك الأنواع. لكي تقفز إلى نوع مضيف جديد وتنتشر في تلك الأنواع الأخرى ، يجب ألا تكون قادرة على إصابة الأنواع المضيفة الجديدة فحسب ، بل يجب أيضًا أن تتاح لها الفرصة للعبور. إذا كان لا يمكن أن يصيب عادة الأنواع المضيفة الجديدة ، فيجب أن يكتسب بعض الطفرات. لكن الطفرات تحدث طوال الوقت ، في حين أن الفرص ليست موجودة دائمًا. لذا فهذه مسألة احتمالات نسبية. كلما زاد الاتصال بين الحيوانات البرية والبشر ، زاد احتمال حدوث مثل هذه العدوى بين الأنواع ، بسبب قلة الاتصال المسبق بين البشر والحيوانات البرية.

نظرًا لأن لدينا الآن على الأرجح 10 ملايين أو أكثر من البشر مصابين ، فقد قدمنا ​​عددًا كبيرًا من الفرص للفيروس للقفز إلى أنواع أخرى ، بأعداد أكبر بكثير من الفرص الأصلية للفيروس للانتقال إلى البشر. هذا هو السبب في أن مثل هذه الأحداث واسعة النطاق يمكن أن يكون لها تأثيرات غير مباشرة على نطاق أكبر بكثير من الأحداث نفسها.

في حين أن زوار حديقة الحيوان قد لا يقتربون من القطط الكبيرة ، فقد يعطسون أو يسعلون وبالتالي ينقلون الفيروس التاجي في قطرات المخاط التي يمكن أن تستمر لفترة طويلة حتى إذا تم استخدام المطهرات التي تحتوي على الكحول. قد يكون حراس حديقة الحيوان أنفسهم مصابين بالعدوى ويكونون على اتصال وثيق بالحيوانات. من الصعب تتبع مصدر العدوى عندما يكون لدينا الكثير من الحالات. على الرغم من أنه كان من المفترض إغلاق حديقة حيوان برونكس اعتبارًا من 16 مارس فصاعدًا ، إلا أنه ليس من المستحيل أن تكون بعض الحيوانات قد أصيبت بالفعل قبل ذلك ، لذا فإن أي فرضية ستكون بمثابة تخمين.

علاوة على ذلك ، فإن الفيروسات التي تصيب بالفعل أنواعًا أكثر تميل إلى أن تكون قادرة على إصابة أنواع جديدة أكثر من الفيروسات الأخرى. لذلك بمجرد أن يتمكن فيروس كورونا من الانتقال إلى البشر ، فمن المنطقي أن نتوقع أن يكون قادرًا على إصابة أنواع جديدة أخرى بسهولة أكبر من سلالة الأنواع الأصلية المضيفة. لذا فإن حقيقة أن النمور معرضة للسلالة التي تصيب البشر لا تعني أي شيء حول ما إذا كانت هذه السلالة قد اكتسبت بعض الطفرات الجديدة أم لا.


يمكن لسلالة واحدة من الفيروس (مثل داء الكلب) أن تصيب أنواعًا متعددة من العوائل.

السؤال الكبير هو ما إذا كانت القطط المنزلية مصابة أيضًا؟ إذا فعلوا ذلك ، فهناك مشكلتان رئيسيتان. سيكون هناك خزان للفيروسات المنتشرة في القطط مما يسمح للعدوى مرة أخرى للإنسان. والأسوأ من ذلك ، قد يكتسب الفيروس طفرات في القطط تجعله أكثر ضراوة عند البشر.

أنا شخصياً أوصي بالحفاظ على مسافة جيدة من جميع القطط الكبيرة لتكون في أمان.


نحن نتفهم أنه خلال هذا الوقت الصعب ، يشعر أصحاب القطط بالقلق بشأن أفضل السبل لرعاية أصدقائهم القطط وأنفسهم. مهمتنا في مركز صحة القطط في كورنيل هي الاستجابة للأزمات الصحية الناشئة للقطط ، ونشعر أنه يتعين علينا تزويد محبي القطط بمعلومات موثوقة تستند إلى أدلة علمية ودعمهم خلال هذه الأزمة سريعة التطور.

من المهم ملاحظة أن توصيات المجتمع العلمي تستند إلى أفضل البيانات المتاحة وفي الاعتبار المخاطر والفوائد المحتملة لهذه التوصيات. يعد موقع المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC) مصدرًا ممتازًا للمعلومات المحدثة في هذا الصدد ، والذي يوفر إجابات شاملة لمجموعة متنوعة من الأسئلة المتعلقة بـ COVID-19 ، بما في ذلك أفضل الممارسات لأصحاب الحيوانات الأليفة.

من المهم جدًا أنه لا يوجد حاليًا أي دليل على أن السارس- CoV-2 يمكن أن ينتقل من القطط إلى البشر ، لذلك ليست هناك حاجة للمالكين لفعل أي شيء من شأنه أن يعرض رفاهية قططهم للخطر (أي التخلي عن ملجأ أو التخلي عنها) حتى إذا تم تشخيص قطة بفيروس COVID-19.

يواصل العلماء البحث عن هذا المرض ، وسيواصل مركز صحة كورنيل فيلين إطلاعك على أحدث المعلومات فور توفرها.


يمكن أن تكون العشرات من الثدييات عرضة للإصابة بـ SARS-CoV-2

صورة مجهرية إلكترونية ملونة لفيروس SARS-CoV-2. الائتمان: NIAID

قد تكون العديد من الحيوانات عرضة للإصابة بـ SARS-CoV-2 ، الفيروس المسبب لـ COVID-19 ، وفقًا لدراسة كبيرة حول كيفية إصابة الفيروس بخلايا حيوانات مختلفة ، بقيادة باحثين من جامعة كاليفورنيا.

الدراسة المنشورة في التقارير العلمية، تشير التقارير إلى أن 26 حيوانًا على اتصال منتظم بالناس قد تكون عرضة للإصابة.

حقق الباحثون في كيفية تفاعل البروتين الشائك من SARS-CoV-2 مع بروتين ACE2 الذي يرتبط به عندما يصيب الأشخاص.

كان تركيز البحث على ما إذا كانت الطفرات في بروتين ACE2 في 215 حيوانًا مختلفًا ، والتي تجعله مختلفًا عن النسخة البشرية ، ستقلل من استقرار مركب الارتباط بين بروتين الفيروس والبروتين المضيف. يمكّن الارتباط بالبروتين الفيروس من الدخول إلى الخلايا المضيفة في حين أنه من المحتمل أن يكون الفيروس قادرًا على إصابة الحيوانات عبر مسار آخر ، فمن غير المحتمل استنادًا إلى الأدلة الحالية على أن الفيروس يمكن أن يصيب حيوانًا إذا لم يكن قادرًا على تكوين ارتباط ثابت معقدة مع ACE2.

وجد الباحثون أنه بالنسبة لبعض الحيوانات ، مثل الأغنام والقردة العليا (الشمبانزي ، والغوريلا ، وإنسان الغاب ، والبونوبو ، وكثير منها مهدد بالانقراض في البرية) ، ستكون البروتينات قادرة على الارتباط ببعضها البعض بنفس القوة كما تفعل عندما يصيب الفيروس الناس. بعض الحيوانات ، مثل الأغنام ، لم يتم دراستها بعد باختبارات العدوى ، لذا فإن هذا لا يؤكد إمكانية إصابة الحيوان بالعدوى بالفعل.

قالت المؤلفة الرئيسية البروفيسور كريستين أورينجو (علم الأحياء البنائية والجزيئية من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس): "أردنا أن ننظر إلى ما هو أبعد من الحيوانات التي تمت دراستها تجريبياً ، لمعرفة الحيوانات التي قد تكون معرضة لخطر العدوى ، وسيتطلب المزيد من التحقيق والمراقبة المحتملة.

"قد تكون الحيوانات التي حددناها معرضة لخطر تفشي الأمراض التي قد تهدد الأنواع المهددة بالانقراض أو تضر بسبل عيش المزارعين. وقد تعمل الحيوانات أيضًا كمستودعات للفيروس ، مع إمكانية إعادة إصابة البشر لاحقًا ، كما تم توثيقه في مزارع المنك ".

أجرى فريق البحث أيضًا تحليلات هيكلية أكثر تفصيلاً لحيوانات معينة ، لاكتساب فهم أفضل لكيفية اختلاف مخاطر العدوى بين أنواع الحيوانات. من خلال مقارنة النتائج التي توصلوا إليها مع البيانات التجريبية الأخرى ، فقد وضعوا عتبات للتنبؤ بالحيوانات المعرضة لخطر العدوى ، وأيها على الأرجح لا يمكن أن يصاب.

وجدوا أن معظم الطيور والأسماك والزواحف لا يبدو أنها معرضة لخطر العدوى ، ولكن غالبية الثدييات التي قاموا بمراجعتها يمكن أن تكون مصابة.

وأضاف البروفيسور أورينغو: "إن تفاصيل عدوى المضيف وشدة الاستجابة أكثر تعقيدًا من مجرد تفاعلات بروتين سبايك مع ACE2 ، لذلك يستمر بحثنا في استكشاف التفاعلات التي تنطوي على بروتينات فيروسات مضيفة أخرى".

تتفق نتائج الفريق في الغالب مع التجارب التي أجريت على الحيوانات الحية وحالات العدوى المبلغ عنها. يتنبأون بالعدوى المحتملة في القطط والكلاب والمنك والأسود والنمور ، وجميعها أبلغت عن حالات إصابة ، وكذلك القوارض وقرود المكاك ، التي أصيبت في الدراسات المختبرية.

قال المؤلف الأول ، Su Datt Lam (UCL Structural & Molecular Biology والجامعة الوطنية لماليزيا): "على عكس التجارب القائمة على المختبرات ، يمكن إجراء التحليلات الحسابية التي ابتكرناها تلقائيًا وبسرعة. لذلك ، يمكن تطبيق هذه الأساليب بسهولة في المستقبل. تفشي الفيروسات التي أصبحت ، للأسف ، أكثر شيوعًا بسبب التعدي البشري على الموائل الطبيعية. "

قالت البروفيسور جوان سانتيني ، المؤلفة المشاركة (علم الأحياء البنائية والجزيئية في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس): "لحماية الحيوانات ، وكذلك لحماية أنفسنا من خطر الإصابة بـ COVID-19 يومًا ما من حيوان مصاب ، نحتاج إلى مراقبة واسعة النطاق للحيوانات ، على وجه الخصوص الحيوانات الأليفة وحيوانات المزرعة ، للقبض على الحالات أو العناقيد في وقت مبكر بينما لا يزال من الممكن التحكم فيها.

"قد يكون من المهم أيضًا استخدام تدابير النظافة عند التعامل مع الحيوانات ، على غرار السلوكيات التي تعلمناها جميعًا هذا العام للحد من انتقال العدوى ، وعزل الأشخاص المصابين عن الحيوانات وكذلك عن الأشخاص الآخرين."


خطر وبائي في الأعماق: خطر إصابة الثدييات البحرية بـ SARS-CoV-2 من مياه الصرف الصحي

نحن في أوقات غير مسبوقة مع تفشي جائحة COVID-19 المستمر. أثر الوباء على الصحة العامة والاقتصاد ومجتمعنا على نطاق عالمي. بالإضافة إلى ذلك ، تتغلغل تأثيرات COVID-19 في بيئتنا والحياة البرية أيضًا. هنا ، نناقش الدور الأساسي لمعالجة مياه الصرف الصحي وإدارتها خلال هذه الأوقات. نتيجة لسوء إدارة مياه الصرف الصحي هي تصريف المياه العادمة غير المعالجة التي تحمل السارس- CoV-2 المعدية في أنظمة المياه الطبيعية التي تعد موطنًا للثدييات البحرية. هنا ، نتوقع حساسية أنواع الثدييات البحرية باستخدام نهج النمذجة. لقد حددنا أن العديد من أنواع الحيتان والدلافين والفقمة ، بالإضافة إلى ثعالب الماء ، من المتوقع أن تكون شديدة التعرض للإصابة بفيروس SARS-CoV-2. بالإضافة إلى ذلك ، يسلط رسم الخرائط الجغرافية الضوء على الكيفية التي قد تؤدي بها إدارة مياه الصرف الصحي الحالية في ألاسكا إلى تعرض الثدييات البحرية المعرضة للإصابة بالفيروس. قد تتطلب مناطق مثل Cold Bay و Naknek و Dillingham و Palmer معالجة إضافية لمياه الصرف الصحي لمنع انتشار الفيروس من خلال مياه الصرف الصحي. نظرًا لأن أكثر من نصف هذه الأنواع المعرضة للإصابة معرضة بالفعل للخطر في جميع أنحاء العالم ، فإن إطلاق الفيروس عبر مياه الصرف الصحي غير المعالجة قد يكون له عواقب وخيمة على أعدادها المتناقصة بالفعل. لهذه الأسباب ، نناقش الأساليب التي يمكن أن يتخذها الجمهور وصناع السياسات ومرافق معالجة مياه الصرف الصحي للحد من مخاطر انتشار الفيروس في أنظمة المياه الطبيعية لدينا. وبالتالي ، فإننا نشير إلى احتمالية انتقال العدوى الحيوانية المنشأ بشكل عكسي لـ COVID-19 وتأثيره على تأثيرات الحياة البرية البحرية التي يمكن تخفيفها من خلال الإجراءات المناسبة لمنع المزيد من الضرر الذي يلحق بهؤلاء السكان المعرضين للخطر.

الكلمات الدالة: ACE2 COVID-19 الفيروس التاجي الممرض المضيف الثدييات البحرية التطور الجزيئي SARS-CoV-2 إدارة مياه الصرف الصحي.

حقوق النشر © 2020 Elsevier B.V. جميع الحقوق محفوظة.

بيان تضارب المصالح

إعلان عن تضارب المصالح يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة معروفة أو علاقات شخصية يمكن أن يبدو أنها تؤثر على العمل الوارد في هذه الورقة.


المشهد الجينومي لـ SARS-CoV-2

لفهم الآثار السريرية لطفرات SARS-CoV-2 وتطوير اللقاحات وتحييد الأجسام المضادة ضد الفيروس ، نحتاج إلى معرفة المشهد الجيني والسلوك البيولوجي للبروتينات الرئيسية لـ SARS-CoV-2. تنتمي فيروسات كورونا إلى عائلة Coronaviridae (1 ، 2). SARS-CoV-2 هو فيروس RNA مغلف أحادي الخيط وذو إحساس إيجابي. تتكون فيريون SARS-CoV-2 من أربعة بروتينات رئيسية بما في ذلك السنبلة (S) والمغلف (E) والغشاء (M) والنيوكليوكابسيد (N). من بينها ، يلعب بروتين سبايك دورًا رئيسيًا في الارتباط الفيروسي والاندماج والدخول والانتقال (3 & # x020135). يحتوي بروتين سبايك على جزأين وظيفيين يعرفان باسم S1 و S2. يتوسط المجال S1 ربط المستقبلات ويتوسط المجال S2 اندماج الغشاء المصب. تلعب الوحدة الفرعية S1 دورًا مهمًا في ارتباط مستقبلات الفيروس والوحدة الفرعية S2 مسؤولة عن اندماج خلية الفيروس (الشكل 1). يرتبط بروتين SARS-CoV-2 Spike بمستقبلات ACE2 (3 & # x020135 ، 26).

شكل 1. المشهد الجيني لفيروس SARS-CoV-2. (أ) مجال ربط المستقبلات (RBD) في بروتين سبايك هو الجزء الأكثر تنوعًا في الجينوم. ثبت أن ستة أحماض أمينية لها دور محوري في الارتباط بمستقبلات ACE2. تظهر المخلفات الرئيسية في بروتين السنبلة التي تتصل بمستقبلات ACE2 في مربعات زرقاء. (ب) موقع الانقسام متعدد القاعدة (PRAR) عند تقاطع الوحدة الفرعية S1 و S2 هو سمة ذات صلة للجينوم الفيروسي. هذا يسمح بالانشقاق الفعال عن طريق الفورين والبروتياز الأخرى وله دور في تحديد العدوى الفيروسية (3).

تم الإبلاغ عن اثنين من السمات الجينية ذات الصلة لـ SARS-CoV-2:

(أ) مجال ربط المستقبلات (RBD) الموجود في الوحدة الفرعية S1 قد أشرك على وجه التحديد مستقبلات ACE2. تتوسط الوحدة الفرعية S2 اندماج الأغشية الفيروسية والخلوية

(ب) يحتوي SARS-CoV-2 على موقع انقسام وظيفي متعدد القاعدة عند تقاطع S1 & # x02013S2 (3).

RBD في بروتين سبايك هو الجزء الأكثر تغيرًا في جينوم الفيروس التاجي. ستة أحماض أمينية RBD لها دور حاسم في الارتباط بمستقبلات ACE2 وفي تحديد النطاق المضيف للفيروسات الشبيهة بـ SARS-CoV (الشكل 2). وهي Y442 و L472 و N479 و D480 و T487 و Y4911. ثبت أن خمسة من ستة مخلفات مختلفة بين SARS-CoV-2 و SARS-CoV. أظهرت كل من الدراسات الهيكلية والتجارب الكيميائية الحيوية أن SARS-CoV-2 له RBD الذي يرتبط بدرجة عالية من الانجذاب إلى ACE2 (3 ، 5 ، 27).

الشكل 2. دورة حياة فيروسات كورونا. جزيئات فيروسات كورونا ترتبط بمستقبلات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2. يعزز TMPRSS2 الامتصاص الفيروسي والاندماج في الغشاء الخلوي أو الداخلي. بعد الإدخال ، يخضع إطلاق الحمض النووي الريبي الجينومي وفك طلاءه للترجمة الفورية لإطاري القراءة الكبيرين المفتوحين ، ORF1a و ORF1b. خلال دورة الحياة الخلوية ، تعبر الفيروسات التاجية عن الحمض النووي الريبي الخاص بها وتنسخه لإنتاج نسخ كاملة الطول يتم دمجها في الجسيمات الفيروسية المنتجة حديثًا (8).


الحياة البرية كمضيف وسيط محتمل

البنغول حيوان أم قرفة

تشابه التسلسل بين فيروسات كورونا من البنغولين و SARS-CoV-2

منذ شياو وآخرون. وجد (2020) سلالات فيروسية معزولة من البنغول الملاوي المصابة بعلامات سريرية وتغيرات نسيجية وأجسام مضادة متداولة تشترك في هوية 90.1 ٪ مع SARS-CoV-2 ، سواء كان البنغول يشارك في انتقال COVID-19 كمضيف وسيط أصبح نقطة ساخنة للنقاش. في تقرير Xiao et al. (2020) ، أظهرت جينات E و M و N و S التي تشفر البروتينات الهيكلية بين فيروس البنغول التاجي (pangolin-nCoV) و SARS-CoV-2 هوية الأحماض الأمينية بنسبة 100 و 98.6 و 97.8 و 90.7٪ ، على التوالي. لام وآخرون. اكتشف (2020) أيضًا تشابهًا كبيرًا (85.5 & # x201392.4٪) للتسلسل الفيروسي بين البنغولين- nCoV و SARS-CoV-2 ، التي جاءت عيناتها من البنغولين المهرب الذي تم اعتراضه في قوانغشي خلال نفس الفترة. حتى الآن ، مقارنة التسلسل المستقل التي أجراها Liu P. et al. (2020) و Zhang T. et al. (2020) ، وجد أن pangolin-nCoV تشارك 90.32 ، 91.02 ٪ تشابه مع SARS-CoV-2 ، على التوالي. إلى جانب ذلك ، أكدت شجرة النشوء والتطور المقابلة التي تستند إلى مسافة Hausdorff ومسافة المركز بين سلالات SARS-CoV-2 ومجموعات المضيف-nCoV العلاقة الوثيقة بين البنغولين- nCoV و SARS-CoV-2 (Dong et al. ، 2020). فيما يتعلق بالتشابه الكبير مع SARS-CoV-2 ، فإن pangolin-nCoV ثانوي فقط لـ bat-nCoV (الجدول التكميلي 1). ومع ذلك ، وجد العديد من الباحثين أن هذه النتائج المنشورة قد تكون مصدرها نفس مصدر pangolin-nCoV عندما قاموا بتحليل مجموعة البيانات التي استخدمها Chan and Zhan (2020). إنه يثير تساؤلاً حول ما إذا كان البنغول هو حقًا مضيف وسيط يتوسط في انتقال العدوى عبر الأنواع أو مجرد مضيف عرضي يصاب بالفيروس التاجي أثناء الاتجار.

تحليل التطور الجيني ومقارنة قيم CpG

يمكن أن يرتبط البروتين المضاد للفيروسات بأصابع الزنك (ZAP) ، وهو بروتين مهم مضاد للفيروسات في الثدييات ، على وجه التحديد بـ CpG ثنائي النوكليوتيدات ويؤدي إلى تدهور الجينومات الفيروسية (Meagher et al. ، 2019). تتجنب العديد من فيروسات الحمض النووي الريبي في الثدييات الدفاع المناعي عن طريق تطور نقص CpG في بيئة خلوية خاصة (Greenbaum et al. ، 2009 Takata et al. ، 2017). وبالتالي ، فإن قيم CpG هي علامة جينومية خاصة لتاريخ التطور الفيروسي ومسار المضيف. ماكلين وآخرون. اكتشف (2020) أن RmYN02 يعاد تجميعه بين سلالات CpG العالية والمنخفضة لـ bat-nCoV ، مما يشير إلى إصابة مشتركة وتطور في الخفافيش دون إشراك الأنواع الأخرى. إلى جانب ذلك ، تختلف مستويات CpG لـ SARS-CoV-2 و RmYN02 فقط في المنطقة المؤتلفة. يشير هذا إلى أن التحول التكيفي في تكوين CpG قد انتهى قبل أحداث إعادة التركيب ، باختصار ، تنويع بصمات الاختيار ونضوب CpG الأسلاف هما أساس سلالة bat-nCoV (MacLean et al. ، 2020). لذلك ، حدثت أحداث تطور SARS-CoV-2 في الخفافيش قبل أن تنتقل إلى البشر. قد يكون Pangolin مجرد مضيف مناسب يتوسط قفزة ودخول SARS-CoV-2 من الخفافيش إلى الإنسان. وبالتالي كرس المحققون أنفسهم لاستكمال المسح الوبائي لبيانات البنغولين لتوضيح متى وأين يصاب البنغول الصحي بالعدوى. تم إجراء الكشف عن الحمض النووي الفيروسي في Sunda pangolins (مانيس جافانيكا) ، والتي إما تمت مصادرتها من المهربين أو تم إنقاذها من البرية بين أغسطس 2009 ومارس 2019. تم الإبلاغ عن أن هذه البانجولين متجهة إلى دول جنوب شرق آسيا إلى الصين ، ولم تسفر أي عينة عن نتيجة PCR إيجابية لفيروسات كورونا المستهدفة (Lee et al. ، 2020). على عكس البانجولين المصابة في الصين ، فإن هذه البانجولين المأخوذة من & # x201Cupstream & # x201D مجموعة من الحيوانات التي دخلت أو دخلت للتو شبكة التجارة غير المشروعة لم تتعرض للهجوم من قبل فيروس كورونا. كانت حيوانات البانجولين تتمتع بصحة جيدة عند أسرها في البرية وتعرضت للعدوى عند ملامستها للحياة البرية الأخرى أثناء النقل والمعاملات. حتى الآن ، ما زلنا لا نستطيع إنكار إمكانية أصل البنغول لأن عدد العينات التي حللناها محدود للغاية مقارنة بتنوع البانجولين- nCoV في الطبيعة.

تحليل المخلفات الرئيسية على واجهة التفاعل بين مستقبلات RBD و ACE2

على الرغم من أن Bat-nCoV RaTG13 يشترك بنسبة 96.2 ٪ في التشابه مع SARS-CoV-2 ، إلا أن هوية RBD إلى SARS-CoV-2 أدنى من pangolin-nCoV. كشف تحليل مجموعة البيانات metagenomic pangolin-nCoV والمحاذاة المتعددة عبر مقاطع RBM أن pangolin-nCoV تشترك في 89 ٪ من التشابه النوكليوتيد و 98 ٪ هوية الأحماض الأمينية مع SARS-CoV-2 (Wong et al. ، 2020). الفرق في الأحماض الأمينية الرئيسية لـ RBD بين Malayan pangolin-nCoV و SARS-CoV-2 هو مجرد حمض أميني واحد. فيما يتعلق بـ bat-nCoV RaTG13 ، تختلف أربعة مواضع من خمسة أحماض أمينية رئيسية في منطقة RBD (Xiao et al. ، 2020 Zhou P. et al. ، 2020). أحد التفسيرات هو أن bat-nCoV انتقل من الخفافيش إلى البنغولين بالصدفة ، وأعيد اتحاده مع البنجولين- nCoV في البنغولين ، وبعد ذلك اكتسب الفيروس المعاد تجميعه القدرة على غزو الخلايا البشرية. لوبيز وآخرون. (2020) اعتبر ACE2 كحاجز للانتقال عبر الأنواع وأجرى تحليلًا تطوريًا للمضيف لتسلسل ACE2. وجدوا أن الاختلاف التطوري بين البنغولين ACE2 و hACE2 أقل نسبيًا من ذلك بين الخفافيش ACE2 و hACE2 (لوبيز وآخرون ، 2020). ومن المثير للاهتمام ، وفقًا لدرجة تصنيف الفئة بناءً على خصائص الحفظ لـ 25 من الأحماض الأمينية المهمة للربط ، سجل البنغولين والخفافيش ، على التوالي ، درجات منخفضة ومنخفضة جدًا (Damas et al. ، 2020). قد يعزى التناقض في الدراستين السابقتين إلى طريقة التحليل المختلفة. وبالتالي ، فإن دقة طريقة التنبؤ بالعائل تحتاج إلى مزيد من التجارب البيولوجية لتأكيدها. إن ACE2 ليس هو المستقبل الوحيد الذي يتوسط دخول SARS-CoV-2. يستحق الاستنتاج القائم على تصميم التحليل هذا مزيدًا من النقاش (Wang K. et al. ، 2020).

التجارب الخلوية تحاكي التفاعل بين ACE2 و S.

تانغ وآخرون. (2020) أجرى دراسات العدوى بالفيروسات باستخدام خلايا HEK293T التي تعبر عن ACE2 من 11 نوعًا من الحيوانات ، ووجد أن البنغولين- ACE2 يمكن أن يتوسط دخول SARS-CoV-2. الى جانب ذلك ، ACE2 من Rhinolophus ferrumequinum لا يمكن أن تدعم دخول SARS-CoV-2 التي هي قدرة ACE2 من رينولوفوس سينيكوس في التجارب التي أجراها Tang et al. (2020) و Zhou P. et al. (2020). باستخدام جزيئات التنميط الكاذب لـ SARS-CoV-2 Spike يحاكي دخول الجسيمات والمقايسة الكمية لدمج الخلايا الخلوية ، Conceicao et al. (2020) لاحظ أن البنغولين- ACE2 حافظ على مستويات دخول أعلى من hACE2. بالإضافة إلى ذلك ، وجدوا أيضًا اختلافًا كبيرًا في قدرة SARS-CoV-2 Spike على استخدام ACE2 بين أنواع الخفافيش المختلفة (Conceicao et al. ، 2020). دعمت النتائج المذكورة أعلاه الحساسية العالية للبانجولين ، ولكنها أشارت أيضًا إلى أن أنواع الخفافيش المتنوعة يمكن أن تقدم حساسية مختلفة. ومع ذلك ، يمكن العثور على العديد من القيود في المختبر تجارب تعداء. أولاً ، لم يتمكن مستوى التعبير الاصطناعي لـ ACE2 من مطابقة الحالة الفسيولوجية. في الواقع ، على سبيل المثال مثل hACE2 ، عبر ACE2 عن أن مستوى الفرد نفسه متشعب في مختلف الأعضاء وأنواع الخلايا (Chen J. et al. ، 2020 Wang Y. et al. ، 2020). وبالتالي ، من أحادي الجانب تفسير النتيجة فقط بالاعتماد على في المختبر تجارب تعداء. إلى جانب ذلك ، لا يمكن استبعاد احتمال أن يستخدم SARS-CoV-2 مستقبلات خلوية أخرى باستثناء ACE2 لغزو الخفافيش و / أو آكل النمل. يجب أن نلاحظ أن التطور الفيروسي هو عملية معقدة وهناك احتمالات لـ SARS-CoV-2 الذي يتوسط مستقبلات مختلفة في أنواع مختلفة.

موقع انشقاق S1 / S2 في بروتين S.

لعب البروتين S دورًا مهمًا في تحديد المدارية المضيفة وقدرة الانتقال. وهو يتألف من ارتباط مستقبلات وسيطة المجال S1 ومجال S2 المسؤول عن اندماج غشاء الخلية. بمساعدة البروتياز الخلوي مثل البروتياز الغشائي سيرين 2 (TMPRSS2) ، تعد المعالجة الفعالة للبروتين S في موقع الانقسام S1 / S2 مهمة أيضًا في التوسط في دخول SARS-CoV-2 ، وبعد ذلك ستسمح الوحدة الفرعية S2 بدمج الفيروس و الأغشية الخلوية (هوفمان وآخرون ، 2020). قد يكون موقع الانقسام المميز S1 / S2 عاملاً حاسمًا يؤثر على نطاق المضيف وقابلية الانتقال. لي إكس وآخرون. (2020) أعاد تحليل SARS-CoV-2 البشري ووجد منطقة إدخال ببتيد فريد (PRRA) في بروتين S عند تقاطع تقاطع S1 و S2 مما يؤدي إلى شكل انقسام فيرين (RRAR). بالمقارنة مع نظرائهم من النوع البري ، أدى حذف تقييم المخاطر قبل الترحيل من SARS-CoV-2 بالفعل إلى تقليل القدرة الانصهار في وجود ACE2 (Liu S. F. et al. ، 2020). ومع ذلك ، لم يتم العثور على إدخال تقييم المخاطر قبل الترحيل في العينتين اللتين تم الحصول عليهما من بيانات تسلسل البنغولين-إن سي أو في الملايو المبلغ عنها سابقًا ، مما يعارض وجهة النظر القائلة بأن البنغول مضيف وسيط مباشر (Li X. et al. ، 2020).

Guo et al. اقترح (2020) طريقة تنبؤ مضيف الفيروس (VHP) بناءً على خوارزمية التعلم العميق ، ووجد أن فيروسات الخفافيش والمنك لديها أقرب الأنماط المعدية إلى SARS-CoV-2. فهو لا يزودنا فقط بطريقة جديدة للتحقيق في المضيف الوسيط المحتمل ، ولكنه يثير انتباهنا أيضًا إلى المنك. تم تدجين المنك منذ فترة طويلة ، ويتم تربيته الآن من أجل فرائه في بعض المناطق. في الآونة الأخيرة ، هاجم SARS-CoV-2 العديد من مزارع المنك في هولندا ، حيث كان عدد أكبر من حيوانات المنك يموتون أكثر من المعتاد ، وكان بعضها يعاني من أعراض تنفسية. أظهر تحقيق وبائي في اثنين من مزارع المنك أنه في كلتا المزرعتين ، تم إدخال الفيروس من قبل عامل مزرعة مصاب بـ COVID-19 ، مما يشير إلى انتقال الفيروس من الإنسان إلى المنك (Oreshkova et al. ، 2020). إلى جانب ذلك ، أظهر التجسس الوراثي والوبائي أيضًا أن اثنين على الأقل من عمال المزارع قد أصيبوا بالفيروس من المنك ، كما أصيبت القطط الضالة في المناطق المحيطة بالمزارع ، مما يشير إلى وجود حيوان إلى إنسان وحيوان إلى انتقال الحيوانات (إنسيرينك ، 2020). يحدث النقل الجوي بطريقتين. العطس أو السعال يمكن أن يسبب رذاذ قطرات ، قطرها أكبر من 5 & # x03 مليار متر مكعب. هناك طريقة أخرى تنتشر عبر الهباء الجوي (قطره أصغر من 5 & # x03 مليار متر مكعب) ، حيث يمكن لـ SARS-CoV-2 الحفاظ على قابليته للبقاء ومعديه لساعات (Asadi et al.، 2020 van Doremalen et al.، 2020). وبالتالي ، فإن اكتشاف الحمض النووي الريبي الفيروسي في الغبار القابل للاستنشاق في الهواء في مزرعة المنك ينبه إلى أنه يجب على عمال المزرعة ارتداء معدات واقية لتجنب التعرض لهجوم من الغبار و / أو القطرات (Enserink ، 2020). لم يصور هذا الحدث سلسلة النقل فقط على أنها من إنسان إلى منك ، ومنك إلى حيوان ، ومنك إلى إنسان / أو حيوانات أخرى ، بل أظهر أيضًا طريقة النقل غير المباشرة مثل الغبار أو القطرات ، وهو دليل قوي على دعم أن المنك يمكن أن يكون بمثابة المضيف الوسيط لـ SARS-CoV-2.

سلحفاة

ليو زد وآخرون. (2020) اقترح أن السلاحف مثل الأقحوان picta bellii, تشيلونيا ميداس، و بيلوديسكوس سينينسيس هي مضيفات وسيطة محتملة بناءً على مقارنات منهجية وتباعد التفاعل بين RBD ومستقبل ACE2. ومع ذلك ، Zhang C. et al. دحض (2020) الرأي أعلاه حيث قاموا بتحليل تقارب البروتين S للمخلفات الرئيسية العشرين في ACE2 واكتشفوا أن ما يقرب من نصف المخلفات الرئيسية في ACE2 من السلاحف قد تم إلغاؤها (Luan J. et al. ، 2020a). نظرًا لعدم استخدام فيروس كورونا معزول من السلاحف لمقارنة تسلسل الجينات ، تخصصت التحقيقات الأخيرة في تقييم التفاعل بين RBD و ACE2. ومع ذلك ، لا يزال موضع المخلفات الحرجة في التفاعل مثيرًا للجدل ، ناهيك عن اعتبار تأثير قوة التفاعل بين المخلفات في العملية الديناميكية. من السابق لأوانه تأكيد أو رفض حالة المضيف الوسيط للسلحفاة.

ثعبان

بناءً على مثل هذه الفرضية ، يكتسب الفيروس القدرة على النسخ المتماثل الفعال من خلال تطوير نمط استخدام مشابه للكودون مع مضيفيه ، والتشابه الكبير في التحيز النسبي لاستخدام الكودون المرادف (RSCU) بين SARS-CoV-2 والثعابين التي وجدها Ji et al. (2020) ، أن الثعبان قد يكون مضيفًا وسيطًا ، حيث تطور SARS-CoV-2 والحصول على القدرة على إصابة البشر عن طريق إعادة التركيب المتماثل. ومع ذلك ، فإن موثوقية النتيجة موضع شك ، حيث أن التجربة نفسها بها العديد من النواقص مثل تسلسل ترميز البروتين المحدود ، وأنواع الفقاريات المحدودة ، وقاعدة بيانات استخدام الكودون القديمة. إلى جانب ذلك ، أعاد Zhang C. et al. تحليل الخوارزمية. (2020) ، الضفادع ، ليست الثعابين هي الفقاريات التي تشترك في أدنى مسافة RSCU إلى SARS-CoV-2 ، مما يشير إلى نتيجة Ji et al. ، على الأقل غير مكتملة. الأهم من ذلك ، أن عقلانية تحليل RSCU لتحديد المضيف الفيروسي تستحق المناقشة. لقد وجدت العديد من الدراسات أن RSCU للفيروس لا يشبه دائمًا مضيفه. في الواقع ، ينطوي تحيز استخدام الكودون الفيروسي على ضغط الطفرات ، وخاصة الحمض النووي / الحمض النووي الريبي أو بنية البروتين وحجم الجينوم ، وهو أكثر تعقيدًا من التكيف الطفيلي (Gong et al. ، 2020). لذلك ، من غير المناسب استنتاج المضيف على أساس تحيز استخدام التغاضي الفيروسي المنسوب فقط إلى تكيف المضيف. قارنت دراسة أخرى المخلفات الرئيسية لثعبان ACE2 و hACE2 ، ووجدت أن الثعبان ACE2 فقد القدرة على التفاعل مع RBD حيث تم إلغاء نصف المخلفات الرئيسية (Luan J. et al. ، 2020a). In summary, no direct experimental evidence determines that snakes can be infected with SARS-CoV-2 and act as the viral host.

فيريتس

According to current understanding, ferrets are susceptible to infect SARS-CoV, whereas at the same time avoid the MERS-CoV invasion (Martina et al., 2003 Raj et al., 2014). كيم وآخرون. (2020), detected SARS-CoV-2 and pulmonary histopathological changes in ferrets contacting with SARS-CoV-2 directly or indirectly. Another experiment intranasally inoculating SARS-CoV-2 on ferrets which was conducted by Shi et al. (2020) revealed that ferrets have high susceptibilities to SARS-CoV-2. Both animal studies supported that ferret acts as a potential host of SARS-CoV-2. However, experiments of SARS-CoV pseudotype entry and cell-cell assays indicated that ferret ACE2 was not used efficiently by SARS-CoV-2 for entry (just 1% of human levels) even if ferret ACE2 can support SARS-CoV-mediated fusion (Conceicao et al., 2020). The controversy in above studies exposes the drawback when we assess the host susceptibility just relying on في المختبر transfection experiments. Signal cell entry simulation cannot represent comprehensive reaction involving a complicated immune system, let alone current condition is not close enough to natural physiological state. Can ferret ACE2, for which receptor usage في المختبر is poor, really assume responsibility of established in vivo عدوى؟ Is there any possibility that ferret infection of SARS-CoV-2 depends on other receptors? These questions need more associated investigations to answer.


New Insights Into Why COVID-19 Infects Some Animals, but Not Others

3D structure model of the receptor-binding domain of SARS-CoV-2 (in blue) interacting with the human ACE2 receptor (in gray). Amino acids important to the interaction, which are present only in COVID-susceptible animal species are highlighted in yellow. Sugars bound to the proteins are shown in pink. Credit: Rodrigues et al. 2020 (CC-BY 2.0)

New insights into protein structures through 3D modeling could help inform drug development and predict future outbreaks.

Some animals are more susceptible to Covid-19 infection than others, and new research suggests this may be due to distinctive structural features of a protein found on the surface of animal cells. João Rodrigues of Stanford University, California, and colleagues present these findings in the open-access journal علم الأحياء الحسابي PLOS.

Previous research suggests that the current pandemic began when the virus that causes Covid-19, SARS-CoV-2, jumped from bats or pangolins to humans. Certain other animals, such as cattle and cats, appear to be susceptible to Covid-19, while others, such as pigs and chickens, are not. One zoo even reported infections in tigers. However, it was unclear why some animals are immune and others are not.

To address this question, Rodrigues and colleagues looked for clues in the first step of infection, when SARS-CoV-2’s “spike” protein binds to an “ACE2” receptor protein on the surface of an animal cell. They used computers to simulate the proteins’ 3D structures and investigate how the spike protein interacts with different animals’ ACE2 receptors — similar to checking which locks fit a certain key.

The researchers found that certain animals’ ACE2 “locks” fit the viral “key” better, and that these animals, including humans, are susceptible to infection. Despite being approximations, the simulations pinpointed certain structural features unique to the ACE2 receptors of these susceptible species. The analysis suggest that other species are immune because their ACE2 receptors lack these features, leading to weaker interactions with spike proteins.

These findings could aid development of antiviral strategies that use artificial “locks” to trap the virus and prevent it from interacting with human receptors. They could also help improve models to monitor animal hosts from which a virus could potentially jump to humans, ultimately preventing future outbreaks.

“Thanks to open-access data, preprints, and freely available academic software, we went from wondering if tigers could catch Covid-19 to having 3D models of protein structures offering a possible explanation as to why that is the case in just a few weeks,” Rodrigues says.

His team plans to continue refining the computational tools used in this study.

Reference: “Insights on cross-species transmission of SARS-CoV-2 from structural modeling” by João P. G. L. M. Rodrigues, Susana Barrera-Vilarmau, João M. C. Teixeira, Marija Sorokina, Elizabeth Seckel, Panagiotis L. Kastritis and Michael Levitt, 3 December 2020, علم الأحياء الحسابي PLOS.
DOI: 10.1371/journal.pcbi.1008449

Department of Structural Biology, Stanford University School of Medicine, Stanford, California, United States of America

Institute of Advanced Chemistry of Catalonia (IQAC), CSIC, Barcelona, Spain

Program in Molecular Medicine, Hospital for Sick Children, Toronto, Ontario, Canada

ZIK HALOMEM & Institute of Biochemistry and Biotechnology, Martin Luther University Halle-Wittenberg, Biozentrum, Halle (Saale), Germany

Department of Obstetrics and Gynecology, Stanford University School of Medicine, Stanford, California, United States of America

Funding: JPGLMR acknowledges support from the Molecular Sciences Software Institute (ACI-1547580). JPGLMR and ML acknowledge funding from the National Institutes of Health USA (R35GM122543). PLK acknowledges funding from the Federal Ministry for Education and Research (BMBF, ZIK program) (03Z22HN23) and the European Regional Development Funds for Saxony-Anhalt (EFRE: ZS/2016/04/78115). لم يكن للممولين دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتحليلها أو اتخاذ قرار النشر أو إعداد المخطوطة.


How Did a Bronx Zoo Tiger Contract COVID-19?

A tiger at the Bronx Zoo recently tested positive for COVID-19, raising concerns about how the virus is transmitted between humans and animals. Angelo Soto-Centeno, an assistant professor of biology at Rutgers-Newark and postdoctoral associate Camilo Calderón-Acevedo answer some questions about the recent news.

What are the origins of the virus and how did it jump from animals to humans? Should we be concerned about something similar starting in the United States?

Soto-Centeno: This specific coronavirus, first documented in Wuhan, China, is believed to have begun within a Horseshoe Bat that transmitted it to a Sunda Pangolin, an illegally trafficked mammal. Coronaviruses are common in wildlife and occasionally some have become zoonotic, jumping from animals to humans. Only a few — SARS and MERS — however, are documented to cause an increased immune response in humans, like in COVID-19. The origins of past outbreaks help us understand where a potential bat viral host may come from. As of now, for example, none of the nine bat species living in our New Jersey backyards are known to pose any threat nor are documented to be the source of a potentially zoonotic virus. This, along with the low density in which our local bats currently exist and the low probability of encountering one in the wild, make the odds of disease spillover in our area increasingly rare.

How was COVID-19 transmitted to a tiger and does this transmission to an animal have any implications for pet owners?

Calderón-Acevedo: Recent news from the Bronx Zoo shows an infected tiger as a case of human-to-cat transmission. Several other big cats also show symptoms of respiratory illness likely originating from an asymptomatic keeper who was tending for the animals. Some house cats living with SARS CoV-2 (the virus that causes COVID-19)- positive owners in Europe tested positive for COVID-19 and have caused worry in many pet owners throughout the world. The SARS CoV-2 virus can indeed infect felines (to date, no canine has tested positive for this virus) however, pet owners should not be alarmed by these preliminary findings. A recent unpublished study found that only cats and ferrets are susceptible to SARS CoV-2 after deliberate infection. None of the cats showed symptoms of illness, suggesting that COVID-19 might not be very transmissible in cats. The study also showed data from other animals like dogs, pigs and poultry, but they appeared to be more resistant to viral infection. At the moment, scant evidence remains supporting claims of illness or transmission in house pets. According to the most recent data, the spread of COVID-19 occurs only via human-to-human contact.

If someone tests positive for the coronavirus should they be concerned about transferring it to their pets?

Soto-Centeno: At the moment there is no evidence of illness or back transmission from pets to humans. Notwithstanding, pet owners should still err on the side of caution and follow basic hygiene methods suggested by the Centers for Disease Control and Prevention (CDC). In a way, any pet could act as a surface for the virus therefore, an ill person should limit contact with house pets, maintain distance and follow hygienic measures until more information is known about the virus. If you tested positive to COVID-19 and have a pet, you should ask a friend or family member to take care of feeding, walking, and playing with your pet companion. If you are the owner of a service animal who must stay with your pet, the American Veterinary Medical Association suggests not sharing food or utensils, kissing or hugging your pet, and washing your hands before and after every interaction with your pet, and always ask your veterinarian if you have questions about your pet’s health.

Meet the Researchers:

Angelo Soto-Centeno is an assistant professor of biology at Rutgers–Newark. His research specializes in understanding Neotropical mammal diversity and the threats that lead to bat species loss.

Camilo Calderón-Acevedo is a postdoctoral associate at Rutgers–Newark. His research focuses on Neotropical mammal cryptic diversity and the phylogenetic patterns of bat morphology.


A genetic study reveals which animals can contract coronavirus

By Matthew Rozsa
Published August 25, 2020 4:41PM (EDT)

A dog and dolphin enjoy a swim together in the Israeli Red Sea resort of Eilat. (David Silverman/Getty Images)

تشارك

Researchers at the University of California, Davis, figured out a clever way to deduce which animals are susceptible to the novel coronavirus — without putting any of our animal friends at risk by intentionally infecting them.

According to the study, which was published in the Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), any animal that has the same enzyme which SARS-CoV-2 uses to infect human beings is also at risk of infection from the novel coronavirus. The enzyme in question, ACE2, is found in a number of different cells in the human body, including the epithelial cells (a type of surface cell) on the lungs, nose and mouth. In order to infect humans, the novel coronavirus binds itself to 25 amino acids of the ACE2 enzyme.

The scientists at the University of California, Davis, believe that animals which have the same 25 amino acids in those ACE2 enzymes have the highest risk of contracting the novel coronavirus. In addition, they found that animals with the ACE2 enzyme who do not have the same 25 amino acids are less likely to contract the virus there is a direct correlation between the number of shared amino acids and a given animal's likelihood of getting infected.

Prior to this study, scientists knew that certain animals could contract coronavirus based on real-life cases. Dogs, for instance, were already known to be susceptible, and there have been multiple cases of dogs around the world contracting it. Last month Buddy the German shepherd, the first American dog to test positive for COVID-19, died from the disease. Both house cats and big cats are known to be susceptible, too, although no cats are known to have died of coronavirus. A Malayan tiger and three African lions housed at the Bronx Zoo in New York City contracted the coronavirus, though all appear to have mostly recovered.

Yet the UC Davis researchers' study had some surprises as to which animals were susceptible. Notably, their list includes several threatened species.

"Among the 103 species that scored very high, high, and medium for ACE2/SARS-CoV-2 S binding, 41 (40%) are classified in one of three 'threatened' categories (vulnerable, endangered, and critically endangered) on the International Union of Conservation of Nature (IUCN) Red List of Threatened Species, five are classified as near threatened, and two species are classified as extinct in the wild," the authors write. "This represents only a small fraction of the threatened species potentially susceptible to SARS-CoV-2."

Other animals that are believed to be able to contract coronavirus, based on this genetic study, include 12 cetaceans including dolphins, many different species of rodents, three types of deer, the Angolan colobus monkey, and giant anteaters.

While the researchers urge against overinterpreting their results, they note that these other animals could theoretically serve as new avenues for transmission. "These species represent an opportunity for spillover of SARS-CoV-2 from humans to other susceptible animals," they write. Fortunately, so far, animals that have been observed to contract coronavirus do not seem to be particularly infectious. Indeed, the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) emphasizes that there is no evidence that infected dogs or cats can transmit the illness to human beings.

"The virus that causes COVID-19 spreads mostly from person to person through respiratory droplets from coughing, sneezing, and talking," the CDC explains. "Recent studies indicate that people who are infected but do not have symptoms likely also play a role in the spread of COVID-19. At this time, there is no evidence that companion animals, including pets, can spread COVID-19 to people or that they might be a source of infection in the United States."

Salon spoke with Klaus-Peter Koepfli, a co-author of the study as well as a senior research scientist at the Smithsonian Conservation Biology Institute and a professor at George Mason University. He emphasized that, while we do know that human beings can pass the disease on to animals, scientists are unsure of the implications for pet owners.

"Your household pets are likely to be in your immediate vicinity, of course, at home and socially distanced from other household pets and other homes," Koepfli told Salon. "But again, it's not clear to me exactly whether, if somebody at home gets infected, whether they're likely to pass that infection off to their pet cat, or which is among the species that's likely to be the most at risk."

He added, "There is a particular group of hamsters that we found to be in the high risk category — those are like the Chinese hamsters, but I don't think these are the type of hamsters people have as pets commonly. It's really hard to say exactly because we need more studies to actually see what the chance of infection from people in their households are, how often this can be transmitted to humans. Those types of studies are very hard to do in a systematic fashion."

Matthew Rozsa

Matthew Rozsa is a staff writer for Salon. He holds an MA in History from Rutgers University-Newark and is ABD in his PhD program in History at Lehigh University. His work has appeared in Mic, Quartz and MSNBC.


Could Marine Mammals Contract COVID-19?

Some marine mammals carry gene mutations that could make them more susceptible than humans to SARS-CoV-2, the coronavirus at the heart of the ongoing pandemic. If these marine mammals get infected, the results could be devastating—more than half of the species predicted to be susceptible to SARS-CoV-2 are already at risk of extinction.

Several mammals, including cats, dogs, and minks, have been detected with COVID-19, and in April, eight tigers and lions at the Bronx Zoo in New York became sick. Graham Dellaire, a pathologist at Dalhousie University in Nova Scotia who is studying how the virus affects other animals, and his colleagues have shown in their latest research, which is still under review, that many marine mammals may be at risk, too.

So far, the threat is theoretical—no marine mammals are known to have contracted the virus—but it’s based on research that looks at the genetic susceptibility of various marine mammals to infection by SARS-CoV-2.

To determine that vulnerability, scientists are studying how amenable an animal’s angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptors—found on cells in the lungs, heart, kidneys, and elsewhere—are to the virus’s spike protein. Dellaire likens this spike protein to the teeth on a key, and the animal’s ACE2 receptors to the grooves in the lock. How well they line up determines how easily the virus can penetrate those cells and cause infection. In previous research, for instance, Dellaire showed that a single genetic variation makes cats more susceptible than dogs.

Some marine mammals have ACE2 receptors that bind even more easily with SARS-CoV-2’s spike protein than human receptors. This creates a risky situation, Dellaire says: “If binding efficiency is high, you don’t need a high viral load to become infected.”

Unlike house cats, or tigers and lions in a zoo, wild marine mammals aren’t often in close contact with people. But their high susceptibility to the SARS-CoV-2 virus means that marine mammals may be at risk from even small amounts of the virus.

Given that potential, Dellaire and his colleagues analyzed ways marine mammals might come into contact with the virus, identifying the greatest potential threat as contaminated, untreated wastewater.

In their paper, the scientists wanted to present a potential case study of how and where wild marine animals might be most at risk of catching COVID-19 because of untreated wastewater spillover. They focused on Alaska, juxtaposing the locations and types of more rudimentary wastewater treatment facilities with known habitats of marine mammals.

“We looked at coastal regions that have either primary or lagoon-based treatment, which is the worst level of treatment for waste,” Dellaire says. “If any of those leak, or you have a big rainfall, that raw sewage just goes right into the ocean.” The analysis shows that in Alaska, beluga whales, harbor seals, and sea otters face the greatest potential danger of SARS-CoV-2 infection.

This pathway would not be unprecedented. Previous research, says Tracey Goldstein, a veterinary pathologist at the University of California, Davis, has revealed cases where wastewater runoff has led to marine mammals becoming sick with terrestrial pathogens. التوكسوبلازما, for example, a protozoan parasite that can be shed by feral cats, mountain lions, foxes, and bobcats, has gone on to infect sea otters in California. And 10 years ago, a group of elephant seals showed antibodies to the H1N1 flu. Since H1N1 is a human virus, Goldstein says one hypothesis for how they contracted it is that they may have encountered wastewater discharged from ships.

Though Dellaire’s research focused on the United States, other new research—such as the recent discovery of the SARS-CoV-2 virus in a river in Ecuador—extends the possibility of infection to untreated wastewater in other countries.

A July review study, however, downplays the risk that the virus is spreading to marine mammals. Ian Hewson, a biological oceanographer at Cornell University in New York, says that while there’s no question that SARS-CoV-2 virus particles have been found in wastewater, they should experience considerable decay and loss of infectivity because of dilution and their exposure to sunlight in the ocean.

“The big question is whether [wastewater runoff into the ocean is] a viable route for transmission … and my best guess is that it’s not,” Hewson says. Though, he adds that SARS-CoV-2 has so far defied expectations and proven to be far more stable in the environment than scientists expected.

Goldstein agrees with Hewson that the risk for most marine animals is probably not that high. Though she, too, adds the caveat that SARS-CoV-2 is “just so efficient at surviving” that the risk cannot be completely ruled out.

If that pathway to infection is open, Dellaire says he is particularly concerned about the possibility of SARS-CoV-2 infecting the baiji, a nearly extinct freshwater dolphin that lives in the Yangtze River in China. The river runs through Wuhan, the original epicenter of the coronavirus pandemic. “I guarantee you,” Dellaire says, “some virus made it into the Yangtze.”

Overall, he says, he hopes the study motivates coastal cities with susceptible marine mammals to shore up their wastewater treatment plants to keep the virus out of rivers and oceans.

“What we’re saying is if you have local populations of these marine mammals that you care about, that are endangered, you want to make sure that the wastewater is not going to get into [natural waterways] in the first place.”


شاهد الفيديو: تأكيد إصابة أنثى نمر (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Odwolf

    لا يوجد خيارات ....

  2. Thurl

    لكن بشكل عام هذا مضحك.

  3. Wiatt

    أعتقد أنهم مخطئون.

  4. Gutaur

    أتفق معها تمامًا. فكرة الدعم الجيد؟

  5. Amd

    ليس لديها نظائر؟

  6. Jarrett

    شكرا على المنشور ، وهذا هو الموضوع

  7. Sterling

    إنه أمر سخيف بكل بساطة.



اكتب رسالة