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Revista de las características de COVID-19, de la patogenesia, y de la genética clínicas y virales

El brote de la enfermedad 19 (COVID-19) del coronavirus, que es causado por el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática, se considera ser la tercera plaga del siglo. COVID-19 fue declarado como la sexta emergencia en cuestión internacional de la salud pública por la Organización Mundial de la Salud (WHO) el 30 de enero de 2020. El 27 de septiembre de 2021, el pandémico COVID-19 ha demandado las vidas de sobre 4,75 millones.

Estudio: Base genética humana de la enfermedad 2019 del coronavirus. Haber de imagen: Naty.M/Shutterstock.com

Siendo altamente heterogénea, la severidad de COVID-19 se relaciona con varios factores tales como eficacia de la cuarentena, factores de la atención sanitaria, normas sociales, planes de acción del gobierno, las prácticas culturales, la economía, las características virales, la contaminación, el clima, y los factores ordenador principal-asociados. Para los factores ordenador principal-asociados, aparte de edad, las enfermedades preexistentes, el fumar, el brezo inicial, y las vacunaciones anteriores también contribuyen a la severidad y a la susceptibilidad de un individuo de COVID-19. Las diferencias en el nivel genético pueden también ser un factor que afecta diferencias en susceptibilidad y la severidad de los individuos que sufren de COVID-19.

Una nueva crítica publicada en la transducción de la señal de la naturaleza y terapia apuntada investigó las características clínicas y virales, la patogenesia, así como la base genética humana asociada a COVID-19. Este estudio se centra sobre todo en el protector y arriesga efectos de variantes de genes relacionados COVID-19 tales como el gen de la enzima (ACE) angiotensina-que convierte, el gen de la enzima angiotensina-que convierte 2 (ACE2), los grupos sanguíneos del ABO, el gen de la serina 2 de la proteasa de la transmembrana (TMPRSS2), y los genotipos de HLA.

Características clínicas de COVID-19

COVID-19 es heterogéneo y asociado con una amplia gama de características clínicas. Los que se infectan con SARS-CoV-2 pueden experimentar una amplia gama de efectos incluyendo asintomático, moderado, severo, a los estados críticos. Los síntomas mas comunes asociados a la infección COVID-19 son fiebre, olor y disfunción del gusto, disnea, fatiga, malestar del pecho, mialgia, anorexia, dolor de cabeza, náusea, diarrea o el vomitar, congestión nasal, malestar abdominal, y hemoptisis.

Los pacientes con las formas severas de COVID-19 pueden desarrollar la pulmonía que puede llevar más lejos al síndrome de señal de socorro respiratoria agudo (ARDS) o a la falla múltiple del órgano. Además, además de afectar a las vías respiratorias, COVID-19 puede también causar daño al corazón, a los riñones, a los vasos sanguíneos, al aparato (GI) gastrointestinal, al hígado, a la piel, y al sistema nervioso.

Anormalidades comunes del laboratorio que se han encontrado en los pacientes COVID-19 incluyen la proteína C-reactiva creciente, el D-dimero, la glucosa, la aminotransferasa del aspartato, la troponina, la aminotransferasa de la alanina, el procalcitonin, la bilirrubina total, la cinasa de la creatina, y la creatinina, junto con la albúmina disminuida. Además, se ha encontrado que había un aumento o una disminución del nivel de deshidrogenasa, de neutrófilos, de linfocitos, de plaquetas, y de leucocitos del lactato de los pacientes COVID-19.

Las exploraciones de la tomografía calculada (CT) del pecho se realizan a menudo para determinar el inicio de la pulmonía y para determinar la severidad de la pulmonía viral.

El patógeno SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 es haber envuelto, no segmentado, el virus de una sola fila del ácido ribonucleico del positivo-sentido (ARN) que consiste en 29.903 nucleótidos en su genoma. SARS-CoV-2 pertenece al género Betacoronavirus de la familia de Coronaviridae. Es 5' capsulado y 3' polyadenylated.

El genoma de SARS-CoV-2 consiste en marcos de lectura abiertos (ORF). ORF1a y ORF1b codifican las proteínas no-estructurales, mientras que el ORFs restante codifica para las proteínas estructurales y accesorias.

Las proteínas estructurales de SARS-CoV-2 incluyen el pico (s), el envolvente (e), la membrana (m), y las proteínas del nucleocapsid (n). Las proteínas de S, de M, y de E componen el envolvente viral, mientras que el papel de la proteína de N es encapsular el genoma viral.

El envolvente viral comprende un bilayer del fosfolípido que consiste en los fosfolípidos y el colesterol. La presencia de estos componentes en el envolvente viral hace susceptible a los detersorios, al calor seco, y a los disolventes orgánicos.

La transmisión de SARS-CoV-2 ocurre vía diversos caminos tales como gotitas, contacto directo, aerosol, transplacentales, y las rutas fecal-orales. Las pequeñas gotitas que soportan SARS-CoV-2 pueden viajar los diez de contadores y seguir siendo viables e infecciosas durante varios días.

Variantes transformadas de SARS-CoV-2

Los partes sugirieron a partir de mayo de 2021 que las variantes de SARS-CoV-2 que circulaban en el mundo entero B.1.617.2, B.1.526, B.1.1.7, y P.1 incluidos. La variante B.1.1.7 primero fue descubierta en septiembre de 2020 en el Reino Unido y encontrada para contener 21 diversas mutaciones en su genoma.

Dos de las mutaciones más prominentes de la proteína de S implican la substitución de N501Y y la mutación del69-70. La substitución de N501Y causa un cambio conformacional en el dominio receptor-obligatorio (RBD) y puede aumentar el régimen de fatalidad. La mutación del69-70 llevó a la falla del objetivo del S-gen. Dos otras substituciones de la proteína de S, L452R en B.1.617.2 y E484K en B.1.1.7, pueden llevar a los efectos pobres del anticuerpo sobre casos del objetivo.

Patogenesia de SARS-CoV-2

El asiento de SARS-CoV-2 dentro de la célula huesped depende de dos factores incluyendo el reconocimiento del receptor ACE2 por la proteína de S y el cebo virales de la proteína de S por TMPRSS2. La subunidad S1 de la proteína de S ata al receptor ACE2, que es seguido por hendidura proteolítica en el sitio S1/S2 por TMPRSS2. La hendidura se puede también causar por furin y las proteínas de la catepsina.

La hendidura da lugar a la formación de los dominios separados S1 y S2. El receptor neuropilin-1 (NRP1) de la superficie de la célula ata al sitio de la hendidura del S1 y también ayuda en el aislamiento de S2 del S1. La subunidad S2 entonces experimenta un cambio conformacional que lleve posteriormente a la fusión del ordenador principal y de las membranas virales, así mediando el asiento del virus en el ordenador principal.

El sistema de la renina-angiotensina-aldosterona (RAAS) es un sistema complejo que es responsable de mantener el equilibrio ACE/ACE2 en seres humanos. Overactivation de RAAS se puede también considerar un cambio patofisiológico importante que ocurra durante COVID-19.

Inmunopatogénesis de SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 se sabe para activar las inmunorespuestas detectadas y naturales. Además, causa las tormentas del cytokine, que son reacciones inflamatorias incontroladas causadas por niveles de cytokines de circulación.

SARS-CoV-2 es descubierto a través de configuraciones moleculares patógeno-asociadas (PAMPs) por los receptores del reconocimiento de patrones (PRRs). El reconocimiento del virus lleva a la activación de un camino de la transmisión de señales que haga final las células inmunes naturales liberar a mediadores inflamatorios.

En el caso de inmunidad detectada, el virus apunta la proteína del pico CD147 del linfocito de T. El virus ata con la clase I e II las moléculas de MHC y se presenta a las T-células CD8 y CD4.

La generación de cytokines y de mediadores proinflammatory es causada por las T-células CD4 que ayudan a activar otras células inmunes. las B-células son activadas directamente por SARS-CoV-2 y producen los anticuerpos de G que también aumentan la generación de cytokines proinflammatory.

La tormenta del cytokine causa daño tisular, la disfunción de la carrocería, y final la muerte extensos. Los estudios recientes han encontrado que fuera de todos los cytokines inflamatorios, el interleukin 6 (IL-6) desempeñó un papel principal en el revelado de las tormentas del cytokine. Así, fue concluido por muchos investigadores que SARS-CoV-2 causa un chemokine, bastante que un cytokine, tormenta.

Genes de los lugares geométricos de un autosoma que se asocian a COVID-19

2q24.2 e interferón-inducidos con el gen del dominio 1 del helicase C (IFIH1)

La proteína IFIH1 es un PRR que se sabe para accionar inmunidad natural así como la proteína antivirus mitocondrial. La variante rs1990760 (p.Ala946Thr) del gen IFIH1 se ha encontrado para correlacionar positivo con la expresión creciente del gen Si-inducido viral de los genes de resistencia y de IFIH1. Así, el T-alelo rs1990760 es capaz de ofrecer resistencia a COVID-19 a sus ondas portadoras.

3p21.31

El atado del gen 3p21.31 comprende la transcripción del cremallera de la leucina factor-como 1 gen (LZTFL1), el gen de la pieza 20 de la familia 6 de la proteína de onda portadora del soluto (SLC6A20), el FYVE y el gen autophagy del adaptador 1 del dominio de la en espiral-bobina (FYCO1), el gen del receptor 1 del chemokine del adorno de X-C (XCR1), el gen del receptor 6 del chemokine del adorno de C-X-C (CXCR6), y el gen del receptor 9 del chemokine del adorno del centímetro cúbico (CCR9). Este atado es susceptible a la falla respiratoria debido a COVID-19 y es también responsable de las infecciones severas COVID-19.

6p21.3 y genotipo de HLA

El sistema de HLA comprende aproximadamente 27.000 alelos. Las diferencias genéticas entre los subtipos del gen de HLA pueden alterar el proceso de la infección viral.

Ciertos genes de HLA se consideran ser presentadores fuertes, mientras que otros son presentadores débiles juzgados. Los genomas de los individuos que comprenden a los presentadores débiles son susceptibles a COVID-19, mientras que los presentadores fuertes ofrecen la protección contra COVID-19. Las diferencias en genes de HLA pueden también ayudar a determinar la severidad de COVID-19 basado en los genes que están presentes en diversos individuos.

9q34.2 y el ABO, la alfa 1-3-N-acetylgalactosaminyltransferase y el gen alfa 1-3-galactosyltransferase (ABO)

Conocen a los grupos sanguíneos de A, de B, y de O para poseer los antígenos de A, de B, y de H, respectivamente. El gen de la codificación del antígeno comprende los alelos de A, de B, y de O y se expresa en cuatro fenotipos genéticos.

La susceptibilidad y la supervivencia a COVID-19 se pueden relacionar con los grupos sanguíneos del ABO. Los individuos con el tipo de sangre de A tienen un riesgo más alto de la infección, mientras que ésos con sangre de O se asocian a una mejor protección contra COVID-19.

11p15.5 y el gen interferón-inducido de la proteína 3 de la transmembrana (IFITM3)

El IFITM3 comprende el C-alelo rs12252 que se puede relacionar con la severidad de la enfermedad en los pacientes COVID-19. El Uno-alelo próximo rs34481144 causa la metilación del promotor IFITM3 que, a su vez, disminuye la expresión del ARN de mensajero (mRNA) en las T-células CD8 y aumenta así susceptibilidad a COVID-19.

12q24.33 y el gen del golgin A3 (GOLGA3)

El gen GOLGA3 se sabe para codificar la proteína complejo-asociada de Golgi que participa en apoptosis, la colocación de Golgi, el transporte de la proteína, y la espermatogénesis. GOLGA3 puede contribuir a la severidad COVID-19 influenciando acciones recíprocas entre SARS-CoV-2 y los caminos inmunes naturales.

13q12.3 y el alto gen de la caja de grupo de la movilidad 1 (HMGB1)

El gen HMGB1 codifica una proteína obligatoria de la DNA, que puede aumentar la susceptibilidad COVID-19 induciendo la tormenta del cytokine y la expresión de ACE2 en células epiteliales alveolares.

15q26.1 y el gen de FURIN

El gen de FURIN codifica un convertase de la proteína que cause la hendidura de la proteína de SARS-CoV-2 S en dos subunidades, S1 y S2. La subunidad S2 después hace la fusión ocurrir en medio del viral y recibe las membranas, así causando la infección.

17q23.3 y el gen de ACE

La inserción del elemento de Alu en el intrón 16 de ACE lleva a la grasa de la proteína y a una baja del dominio activo de la proteína en el Yo-alelo de ACE, mientras que ningún tal efecto ocurre en el D-alelo de ACE. La variabilidad de ACE es determinada por la variante de ACE I/D en poblaciones en general. Los índices de la recuperación y de la incidencia de COVID-19 también dependen de la índice de la frecuencia del alelo de ACE I/D, así como de las variaciones geográficas de la variante de ACE I/D.

19q13.32 y el gen del apolipoprotein E (APOE)

El gen de APOE comprende tres alelos comunes de ε2, de ε3, y de ε4. Encontraron a los individuos que son homocigóticos para APOE ε4 para tener dos veces el riesgo de tener COVID-19. El genotipo homocigótico de APOE ε4ε4 se asocia a un riesgo más alto del tener COVID-19 severo debido a los caminos proinflammatory y a la función de la lipoproteína que consigue afectada.

21q22.3 y el gen TMPRSS2

Las variantes del gen de TMPRSS2 desempeñan un papel importante en la determinación de la polarización negativa relativa a las diferencias entre los sexos de la susceptibilidad COVID-19 y de la severidad. Las tres variantes mas comunes son rs61299115, rs4303794, y rs11088551. Estas variantes tienen un de alta frecuencia en la población en general, mientras que su frecuencia es mucho más inferior en la población del Este de Asia.

Genes de los lugares geométricos de X o de Y asociados a COVID-19

Polarización negativa de género de COVID-19

Según la teoría de León, la desactivación del cromosoma X (XCI) ocurre en hembras a finales de escenario del blastocyst. El proceso completo de la desactivación es controlado por dos la no-codificación RNAs que condensa un cromosoma X en una estructura compacta conocida como la carrocería de Barr y mantiene otro cromosoma X activo. Pocos de los genes X-conectados son capaces del escape de XCI.

El escape de XCI puede ser variable en individuos porque algunas células expresan la copia maternal mientras que otras expresan la copia paternal. La presencia de cualquier variante anormal del gen se sobrepasa en hembras; sin embargo, en varones, fenotípicamente les expresan. Esto explica el lazo entre SARS-CoV-2 y la polarización negativa de género.

Xp22.2 y el gen TLR7

El gen TLR7 codifica para Peaje-como los receptores que son responsables del reconocimiento y de la reacción antivirus contra SARS-CoV-2. Los estudios indican que la aparición de la baja de las variantes (LOF) de la función en el gen TLR7 puede llevar a la susceptibilidad creciente a COVID-19.

Xp22.22 y el gen ACE2

El gen ACE2 codifica un carboxydipeptidase del dipeptidyl que contiene un péptido de señal de la N-terminal y un A.C. - terminal collectrin-como dominio. La generación de las variantes ACE2 lleva al cambio en la susceptibilidad COVID-19, así como a la mortalidad.

La expresión heterogénea de ACE2 en diversos grupos étnicos puede también ser responsable de reacciones diferenciadas de la población a COVID-19. Además, la expresión ACE2 se puede aumentar de XCI sesgado debido de las hembras, que podría explicar la severidad más inferior de COVID-19 en hembras con respecto a varones.

Xq12 y el gen del receptor del andrógeno (AR)

El elemento obligatorio de AR es una parte importante del promotor TMPRSS2 donde ocurre el atascamiento del andrógeno y la regla transcriptiva. La variación del largo del gen de AR se asocia a un COVID-19 más severo en varones.

Conclusión

SARS-CoV-2 continúa infectar y causar las muertes de muchos individuos en el mundo entero. Por lo tanto, el conocimiento sobre el lazo entre COVID-19 y la polarización negativa genética del ordenador principal puede ayudar a indicar los biomarkers para los individuos que están en un de alto riesgo de experimentar los efectos severos de COVID-19.

Esta información puede también ayudar a ofrecer objetivos terapéuticos potenciales. La investigación en grande de drogas potenciales así como de estudios terapéuticos experimentales ayudará en el revelado de un nueva droga o repurposing de una droga existente para el tratamiento de COVID-19.

Journal reference:
  • Deng, H., Yan, X., & Yuan, L. (2021). Human genetic basis of coronavirus disease 2019. Nature Signal Transduction and Targeted Therapy 6(344). doi:10.1038/s41392-021-00736-8.
Suchandrima Bhowmik

Written by

Suchandrima Bhowmik

Suchandrima has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Microbiology and a Master of Science (M.Sc.) degree in Microbiology from the University of Calcutta, India. The study of health and diseases was always very important to her. In addition to Microbiology, she also gained extensive knowledge in Biochemistry, Immunology, Medical Microbiology, Metabolism, and Biotechnology as part of her master's degree.

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