شرح ال Pathogenesis of SARS-COV-2 أو COVID-19

شرح ال
Pathogenesis of SARS-COV-2 أو COVID-19

١_ بعد دخول الفايروس الى الجسم، يحتاج الى مستقبل خاص (receptors) ليساعده على دخول الخلية، هذا ال receptor يسمى

Angiotensin Converting Enzymes_2

يرمز له ب ACE_2 .
  بالتفصيل. 

يوجد على سطح الفيروس نتواءت (glycoprotein spikes) جليكوبروتين سنبلي
ترتب مع
مستقبلات على سطح غشاء الخلية cell membrane proteins  بروتين من نوع ACE2

بطريقة مفصلة أكثر
يمتلك فيروس COVID-19 بروتين S على سطحه
في حالة حدوث العدوى بالفيروس

يقوم بروتين S إلى الانقسام إلى S1 و S2
 بروتين S1 يساعد الفيروس على الإرتباط attachment بالخلية
عن طريق
ب PD) peptidase domain )
الخاصة لخلايا ACE2
أما
 بروتين S2 مسؤول عن عملية
membrane fusion انصهار الغشاء
حيث يقوم الفيروس بإختراق غشاء الخلايا و تدميره

عندما يدخل الفيروس الخلايا يتكاثر بشده

 أين توجد خلايا ACE2⁉
في ال epithelial tissue of the mucosal في الرئة و الأمعاء و الكلى

و هذا يفسر تأثير الفيروس و أعراضه:
1- تلف في الرئة يؤدي إلى صعوبة التنفس ⬅⬅سبب الوفاة الرئيسي
severe acute respiratory syndrome
SARS-COV-2 أو COVID-19
2- إسهال حاد في بعض الحالات
3- فشل في وظائف الكلى (فشل كلوي)
 
٢_ ال ACE_2 موجود على سطح خلايا الحويصلة الهوائية "alveolar cells" الموجودة في الرئة .

لدينا ٣ أنواع من alveolar cells :

_النوع الأول "type1" : يكون مسؤول عن تبادل الغازات مع الأوعية الدموية (gas exchange ).

_النوع الثاني "type2" : يكون مسؤول عن إنتاج مادة ال "surfactant" و هو عبارة عن مزيج من البروتينات و الدهون التي تقلل الشد السطحي للحويصلة الهوائية.

_النوع الثالث"type3" : خلايا مناعية "dust cell" و هي عبارة عن macrophages .

*ال ACE_2 موجود على النوع الثاني"type2" من هذه الخلايا.

٣_ غلاف فايروس كورونا يحتوي على بروتينات تسمى spikes و خاصة (S_Spike) تساعد الفايروس على الارتباط ب ACE_2 .

عندما يحدث الارتباط اعلاه، تدخل المادة الوراثية للفايروس الى داخل الخلية و تسخر الخلية لإنتاج بروتينات الفايروس و بالتالي يتكاثر الفايروس و تموت الخلية.

٤_ عندما تموت type 2 alveolar cells ف أنها تقوم ب طرح مواد تسمى

specific inflammatory mediators

هذه المواد تعمل على تحفيز الخلايا المناعية الموجودة "macrophages" و عندما تتحفز ال macrophages" ف أنها تفرز ٣ مواد مناعية تسمى ب " cytokines" و هي:

Interleukin_1 "IL_1"

Interleukin_6 "IL_6"

Tumor Necrosis Factor "TNF_α" .

هذه المواد الثلاث عندما تصل الى مجرى الدم فإنها تسبب الاعراض المصاحبة للاصابة ب فايروس كورونا.

 الأعراض:

اولاً - على مستوى ال lungs:

١  هذه المواد تسبب توسع بالاوعية الدموية المحيطة بالحويصلة و كذلك زيادة نفاذية جدار هذه الأوعية

  Vasodilation

  Capillary permeability increased .

و بالتالي يؤدي الى "alveolar edema" التي تؤدي الى نقص الأوكسجين "Hypoxia" و ضيق التنفس.

٢  فقدان ال surfactant يؤدي الى زيادة الشد السطحي ل الحويصلة و بالتالي يؤدي إلى

Alveolar collapse .

و تؤدي أيضاً الى Hypoxia و ضيق التنفس.

٣  كذلك هذه المواد الثلاث تؤدي الى زيادة تدفق خلايا "neutrophils" الى مكان الإصابة الفايروسية ك استجابة مناعية، خلايا neutrophils تقوم بقتل بعض الفايروسات عن طريق إفراز مادتين مثل :

 Reactive Oxygen Species "ROS"

 Proteases.

لكن المادتين أعلاه أيضاً تقوم ب تحطيم بعض ال alveolar cells المسؤولة عن التبادل الغازي وتسبب حالة تسمى consolidation التي تسبب أعراض السعال "cough" .

ثانياً: على مستوى ال CNS :

المواد الثلاث "IL_1, IL_6, TNF" تذهب الى ال "hypothalamus" و بالتالي تعمل على زيادة درجة حرارة الجسم و تسبب أعراض ال "Fever" .

ثالثاً: في حالة severe ستحدث ال " SIRS "

Systemic inflammatory response syndrome .

التي تؤدي الى septic shock .

و كذلك "MODS"

Multiple organ dysfunction syndrome.

و خاصة الكلية و بالتالي يحصل فشل كلوي.

 References:

1  medical microbiology & immunology, Levinson.

2  medical microbiology &immunology, D.Greenwood