En un estudio reciente publicado en el bioRxiv* servidor de preimpresión, los investigadores realizan un análisis ontológico y taxonómico de los huéspedes del coronavirus humano (HCoV).
Estudiar: Análisis taxonómico y ontológico de huéspedes de coronavirus humanos naturales y de laboratorio verificados. Haber de imagen: Stock_Good/Shutterstock.com
Zoonosis y coronavirus
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zoonótico coronavirus han tenido efectos significativos en la especie humana. El síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), por ejemplo, es el agente causal de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) y causa dificultad respiratoria aguda entre los humanos.
Los coronavirus humanos son capaces de transmitirse entre humanos y animales. Además, estos virus se replican dentro del cuerpo humano superando la barrera de las especies a través de la transferencia de su huésped natural y su huésped intermedio potencial.
Los coronavirus humanos tienen varios huéspedes animales naturales y de laboratorio, incluidos murciélagos, camellos, civetas, ratones, ciervos y monos. Sin embargo, el rango preciso de huéspedes humanos de coronavirus y sus relaciones de transmisión siguen siendo desconocidos.
Sobre el estudio
En el presente estudio, los investigadores obtuvieron, anotaron y realizaron una evaluación ontológica y taxonómica de todos los coronavirus humanos verificados e informados, como el SARS-CoV, el SARS-CoV-2, el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS)-CoV, así como otros cuatro virus que provocan el resfriado común, incluidos HCoV-229E, HCoV-HKU1, HCoV-OC43 y HCoV-NL63.
Para identificar huéspedes animales de coronavirus humanos confirmados, se consultaron múltiples recursos. Los anfitriones naturales y los modelos animales de laboratorio con datos clínicos o experimentales se identificaron como anfitriones de varios coronavirus humanos mediante la extracción y anotación de artículos revisados por pares de PubMed. Se realizó un mínimo de una verificación experimental mediante técnicas como el aislamiento del virus, la secuenciación del genoma, la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa en tiempo real (RT-PCR) y la neutralización de anticuerpos.
Aunque el modelo de ratón transgénico ha demostrado ser un paradigma más eficaz para estudiar los coronavirus humanos, los ratones de tipo salvaje son igualmente susceptibles a la infección por SARS-CoV-2 (B.1.351) y MERS-CoV. Por lo tanto, los ratones también se consideraron huéspedes.
Para determinar la categorización taxonómica de los coronavirus humanos, junto con sus especies anfitrionas, el equipo recuperó la estructura jerárquica de los distintos coronavirus, además de confirmar los anfitriones animales naturales y de laboratorio de la ontología de taxonomía del NCBI.
En el árbol taxonómico jerárquico, los investigadores también calcularon y extrajeron los ancestros más cercanos de varias especies. Además de los muchos niveles ancestrales, también se extrajeron las relaciones entre los diversos niveles de terminologías taxonómicas y anotaciones específicas, como nombres científicos de especies y nombres coloquiales.
Se realizó una evaluación filogenética para determinar las relaciones evolutivas entre distintos huéspedes de coronavirus humanos. En particular, las secuencias de la proteína de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE-2) de varias especies de huéspedes de coronavirus humanos se identificaron y alinearon utilizando la base de datos de proteínas del NCBI.
Hallazgos del estudio
Los coronavirus son virus de ácido ribonucleico (ARN) de cadena positiva que son miembros de la nidovirales orden, Coronaviridae familia y Coronavirinae subfamilia. Cuatro géneros constituyen la subfamilia Coronavirinae, incluidos los coronavirus alfa, beta, gamma y delta.
SARS-CoV y SARS-CoV-2 pertenecen a la sarbecovirus subgénero dentro del Betacoronavirus género. Por el contrario, MERS-CoV pertenece a Merbecovirus dentro de Betacoronavirus género.
Los cuatro coronavirus responsables del resfriado común también pertenecen a la Orthocoronavirinae subfamilia. HCoV-229E es parte de la Duvinacovirus subgénero, mientras que HCoV-NL63 es parte del setracovirus subgénero, ambos de los cuales son coronavirus alfa. Además, HCoV-OC43 y HCoV-HKU1 son coronavirus beta que pertenecen al subgénero Embecovirus.
Jerarquía taxonómica de coronavirus humanos basada en NCBITaxon Ontology. Los círculos azul oscuro marcan aquellos coronavirus capaces de infectar a los humanos. Bajo el subgénero Sarbecovirus y el género Betacoronavirus, el coronavirus relacionado con el SARS es una especie que incluye cepas específicas de SARS-CoV-1 y SARS-CoV-2. Dado que hay muchas cepas específicas de MERS-CoV y SARS-CoV, aquí solo se muestran cepas representativas. El coronavirus de murciélago RaTG13 (una cepa de coronavirus de murciélago altamente homóloga al SARS-CoV-2), el coronavirus HKU15 (una especie de coronavirus que infecta a los cerdos) y el coronavirus aviar (una especie de coronavirus que infecta a las aves) también se incluyen aquí como ejemplos de enfermedades no humanas. coronavirus.
En general, los coronavirus alfa y beta infectan a los animales mamíferos, incluidos los humanos, mientras que los coronavirus gamma y delta infectan principalmente a las aves. Además, los coronavirus beta transmitidos por murciélagos están estrechamente asociados y son responsables de numerosas enfermedades respiratorias humanas.
Existe evidencia notable de que los gatos, tigres, perros, gorilas, leones, venados de cola blanca y pangolines son huéspedes naturales del SARS-CoV-2.
Se han utilizado un total de 19 modelos de animales de laboratorio en varios estudios de investigación de laboratorio realizados sobre coronavirus humanos. En estos animales de laboratorio, se han aislado coronavirus humanos de distintos sitios anatómicos, incluida la saliva, los pulmones y la sangre, y varios animales infectados también desarrollaron síntomas.
Los primates están filogenéticamente más estrechamente relacionados con los humanos, por lo que sirven como modelos animales experimentales efectivos para los coronavirus humanos. Estos animales de laboratorio Simiiformes bajo primates incluyen tití, macaco y mono verde africano.
Conclusiones
Los hallazgos del estudio proporcionan la compilación y categorización más exhaustiva de huéspedes salvajes y de laboratorio para coronavirus humanos. El estudio se concentró en el análisis taxonómico y la determinación de su clasificación taxonómica compartida, concluyendo que todos los huéspedes humanos de coronavirus conocidos son mamíferos téricos como marsupiales (Metatheria) y placentarios (Eutheria).
*Noticia importante
bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica/el comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.
