Coronavirus (COVID-19)

+++ CORONAVIRUS (COVID-19) +++

Was bedeutet Spike Protein?

Die Kronen-ähnlichen Stacheln (engl. "spike") auf der Oberfläche des SARS-CoV-2 verleihen den Viren der Familie der Coronaviridae ihren Namen: Corona ist lateinisch und bedeutet Krone oder Kranz.

Bisher sind sieben Typen der Coronaviridae bekannt, die in der Lage sind Menschen zu infizieren.

Das SARS-ähnliches Coronavirus SARS-CoV-2 (ehemals 2019-nCoV) wurde im Dezember 2019 zum ersten Mal in Wuhan City, China entdeckt. Seither weist das Virus eine enorm schnelle Verbreitung auf, sodass inzwischen von einem globalen Ausbruch gesprochen wird. Zahlreiche Quarantänen wurden zum Schutz von Risikopatienten und zur Infektionsprävention angeordnet und der Alltag vieler Menschen in den betroffenen Gebieten ist stark eingeschränkt.

Charakteristisch für die Virus Familie der Coronaviridae ist die Länge ihres Genoms: Mit ca 30.000 Nukleotiden ist das einzelsträngige RNA-Genom das Längste unter den RNA-Viren. Es kodiert für unterschiedliche Proteine, die allesamt einzigartige Funktionen aufweisen. Unter anderem gehören, dazu das Spike Protein, N Protein, HE Protein, die Papain-ähnliche Protease und das M Protein.

Bedingt durch seine genetische Konservierung wird das N (Nukleokapsid) Protein als diagnostischer Marker verwendet. Ein Angriffspunkt für Impfstoffe und Antikörper ist das Spike Protein, welches für die Bindung an Oberflächenrezeptoren auf der Wirtszelle verantwortlich ist. Daher ist letzteres Protein und dessen Interaktion mit dem Wirtszellrezeptor auch ein zentraler Dreh- und Angelpunkt für die Infektion mit dem Coronavirus.

Vergleichbar zeigen andere Viren ebenfalls eine Bindung an charakteristische Oberflächenrezeptoren: Die Viren HCOV- NL63, SARS-COV und die neuen SARS-COV-2-Viren binden alle an den ACE2 (Angiotensin-konvertierendes Enzym 2)-Rezeptor. Im Gegensatz dazu bindet das MERS-COV-Virus selektiv an den DPP4 (Dipeptidylpeptidase 4)-Rezeptor. Bindungsrezeptor für das HCOV-229E Virus ist der APN (Aminopeptidase N)-Rezeptor. HKU1 und OC43 hingegen binden an O-ac Sia.

Nach einer Infektion entwickeln die betroffenen Menschen Krankheitssymptome innerhalb der Atemwege, die unterschiedlich starke Auswirkungen zeigen können.

Der Zytokinsturm

Zytokinsturm - Definition

Zytokinsturm nennt man die übermäßige Reaktion des Immunsystems auf äußere Reize wie z.B. das Eindringen eines SARS-CoV-2 Virus. Als Synonym wird der Begriff Hyperzytokinämie verwendet und er stellt eine gefährliche Form des Zytokin-Freisetzungssyndrom (CRS) dar.

Zytokinsturm – Hintergrund

Bei einer Infektion mit einem Krankheitserreger setzen T-Zellen und Makrophagen sogenannte Zytokine frei. Zytokine sind in fünf Kategorien einteilbar: Chemokine, Interferone, Interleukine kolonie-stimulierende Faktoren, Tumor-Nekrosefaktoren.

Somit sorgen diese Immunzellen mithilfe von Zytokinen dafür, dass weiter Immunzellen zum Ort des Eindringens geleitet werden, durch eine Entzündungsreaktion die Durchblutung des Gewebes verbessert wird und eine umfassende Immunantwort eingeleitet werden kann.

Die bekanntesten Zytokine in diesem Zusammenhang sind TNF-alpha, Interleukin-1, Interleukin-6 und die Chemokine CCL2, CCL5, CXCL10 und CXCL9. Normalerweise wird im Anschluss diese Immunreaktion wieder heruntergefahren. Im Falle eines Zytokinsturms ist dies allerdings nicht der Fall. Hier kommt es zu einer sich selbst verstärkende, also positiven Rückkopplung des Prozesses.

Dies führt zu einer komplexen Pathogenese, die zunächst eine Verschlechterung des Gesundheitszustandes bewirkt und in einigen Fällen sogar eine Zunahme der Sterblichkeitsrate bedingt. Dies ist meist auf ein Organversagen zurückzuführen durch die übermäßige Ansammlung von Immunzellen am Entzündungsherd.

Daher liegt auch ein großer Fokus der COVID-19 Forschung auf dem Verständnis und der Therapie einer solchen Zytokin-Überreaktion. Für Ihre einfache und kosteneffiziente Forschung an diese hochinteressanten Zytokindynamik bieten wir Ihnen zahlreiche Enzym-Immunosorbent-Assays (ELISA) von zahlreichen, hochqualitativen Herstellern.

Zytokinsturm – Symptome

Typische Symptome eines Zytokinsturms umfassen Fieber, Schwellung, Rötung, Müdigkeit und Übelkeit.

Um die COVID-19-Forschung und -Erkennung zu beschleunigen, bieten wir Ihnen eine Vielfalt an Werkzeugen für die Forschung am menschlichen Coronavirus.

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