پاتوژنز COVID-19

کرونا ویروس ها جزء ویروس های RNA دار تک رشته ای، پوشش دار و با قطر 80-120 نانومتر هستند و به 4 گروه آلفا، بتا، دلتا و گاما تقسیم می شوند. پیش از شناسایی COVID-19 تنها 6 نوع کرونا ویروس می توانستند انسان را آلوده کنند و COVID-19 که عضو خانواده بتا کرونا ویروس هاست، هفتمین آن هاست. از بین چهار کرونا ویروس شناسایی شده دو کرونا ویروس SARS-CoV و MERS-CoV که به ترتیب از گربه و شتر به انسان منتقل شدند، دو همه گیر کشنده را رقم زدند. در این میان، هومولوژی و مکانیسم پاتوژتز SARS-CoV به COVID-19 بسیار شبیه است. به علت سازگار شدن COVID-19 در بدن خفاش که دمای بالاتری از بدن انسان دارد، این ویروس نسبت به دما مقاومت بیشتری از SARS-CoV دارد.
COVID-19 از طریق دامین متصل شونده به رسپتور Recep-RBD که در پروتئین Spike قرار دارد، از آنزیم نوع 2 مبدل آنژیوتانسین به عنوان رسپتور استفاده کرده و سلول های دارای ACE2 را آلوده می کند. رسپتور ACE2 در سلول های آلوئولار، میوسیت قلب و اندوتلیال عروق به وقور یافت می شود. به علت میل اتصالی بالای COVID-19 به ACE2، تعداد ویروسی که سلول ها را آلوده می کند، بیشتر از سایر کرونا ویروس هاست. پروتئین ACE2 در فیزیولوژی و پاتولوژی دستگاه تناسلی از جمله بیضه و تخمدان نیز موثر است. COVID-19 احتمالا از این طریق بر تولید اسپرم اثر می کند و موجب کاهش تعداد آن می شود و همچنین بر تولید هورمون های جنسی نیز موثر است و میتواند به کاهش میل جنسی منجر شود.
spike یک S گلیکوپروتئین هموترایمر است که به غشای اینتگرال نوع I در ACE2 متصل می شود. سپس اندوسیتوز وابسته به pH رخ می دهد. pH اسیدی لیزوزوم و اندوزوم باعث فعال شدن آنزیم های کاتپسین B و L و شکسته شدن گلیکوپروتئین به دو زیرواحد S1 و S2 می شود. زیر واحد S1 برای اتصال و S2 برای ادغام با غشای سلول میزیبان استفاده می شود. ویروس برای ورود به سیتوزول سلول نیز نیاز به محیط اسیدی با pH حدود 3 دارد. در سیتوپلاسم سلول ویروس به کمک RNA پلیمراز خود شروع به تکثیر می کند و این ویروس پس از خروج از سلول، سلول های مجاور را آلوده می کنند. سلول های میزبان همچنین با بیان پروتئین Spike در سطح خود باعث اتصال غشایی سلول های مجاور به یکدیگر و ایجاد سین سیشیوم (Syncytium) می شوند. ایجاد سین سیشیوم علاوه بر اینکه باعث اختلال در عملکرد عضو درگیر می شود، زمینه انتشار بیشتر ویروس و فرار از دست سیستم ایمنی را نیز فراهم می کند. کرونا ویروس ها با ایجاد وزیکول های دولایه، از بیان رسپتورهای شناسایی کننده الگو ممانعت کرده و در نتیجه، سیستم ایمنی ذاتی آن ها را شناسایی نمی کند و درون وزیکول به تکثیر خود ادامه می دهند. آن ها تولید اینترفرون های تیپ I به عنوان یکی از مهمترین فاکتورهای ضد ویروس را از کار می اندازند. کروناویروس ها همچنین در عرضه آنتی ژن توسط سلول های ایمنی اختلال ایجاد می کنند.