Ihmisen koronavirus HKU1

Ihmisen koronavirus HKU1 eli HCoV-HKU1 on maailmanlaajuisesti levinnyt ihmisiä tartuttava koronavirus. Se leviää lähinnä yskimisen ja aivastamisen kautta. Yleensä se aiheuttaa 2–4 päivän jälkeen tartunnasta flunssaa eli lieviä ylähengitystieoireita, kuten yskää ja nuhaa. Lisäksi virus voi aiheuttaa kuumekouristuksia noin puolelle sen saaneista alle 5-vuotiaista.

Muita yleisiä lieväoireisia ihmisten koronaviruksia ovat HCoV-OC43, -NL63 ja -229E. Yhdessä HCoV-HKU1 ja nämä muut virukset aiheuttavat 15–30 % kaikista maailman flunssista. Näistä HCoV-HKU1 ja -OC43 ovat sukulaisuussuhteeltaan lähimpänä toisiaan.

HCoV-HKU1 tartuttaa ihmissoluja kiinnittymällä solujen pinnan proteiineihin, joissa on 9-O-asetyloidun sialihapon sisältävä glykaani.

Historia
HCoV-HKU1 eristettiin ensi kerran 2005 Hongkongissa 71-vuotiaalta keuhkokuumetta potevalta mieheltä. Virusta kutsuttiin aluksi nimellä koronavirus HKU1 ja lyhenteellä CoV-HKU1. Lyhenne muutettiin sittemmin muotoon HCoV-HKU1. "HCoV" on lyhenne englanninkielen sanoista human coronavirus (ihmisen koronavirus).

HCoV-HKU1:n syntymisen ajankohtaa ei tiedetä. Se on kuitenkin todennäköisesti peräisin jostakin jyrsijälajista ja levinnyt niistä ihmisiin, sillä se on rakenteellisesti lähimpänä hiiren hepatiittivirusta (MHV) ja rotan koronavirusta (RCoV).

Rakenne ja monistuminen
HCoV-HKU1 jaetaan kolmeen genotyyppiin: A, B ja C. HCoV-HKU1 on positiivisjuosteinen RNA- eli ssRNA(+)-virus. Sen yhdestä RNA-säikeestä koostuva perimä on epäsymmetrisen (pleomorfisen) lipidikalvon sisällä, jonka halkaisija on noin 80–120 nanometriä. Perimän pituus on noin 30 000 nukleotidia. Sen 3'-päässä on poly-A-häntä ja 5'-päässä cap-rakenne. Perimän geenit koodaavat viruksen rakenteeseen kuuluvaa S-proteiinia (eng. spike), E-proteiinia (envelope), M-proteiinia (membrane), hemagglutiniiniesteraasia ja nukleokapsidia eli N-proteiinia. Näitä proteiineja on kussakin viruksessa monia. N-proteiinit päällystävät perimää, mutta muut edeltävistä proteiineista ovat kiinni viruksen kalvossa. Jokin viruksen ulkopinnalla olevista nuijamaisia ulokkeita muistuttavista S-proteiineista kiinnittyy viruksen tartuttaman solun pinnalla olevaan proteiiniin, jossa on 9-O-asetyloidun sialihapon sisältävä glykaani. Kiinnittymisen avulla viruksen kalvo sulautuu osaksi solukalvoa, jolloin viruksen RNA-perimä vapautuu solulimaan.

Viruksen ulkopinnalla olevan hemagglutiniiniesteraasin (HE) hemagglutiniinitoiminnon on esitetty avustavan S-proteiinia (toimivan sen kofaktorina) ja edistävän siten viruksen siirtymistä soluun. Lisäksi HE:n esteraasitoiminto poistaa 9-O-asetyylin sialihaposta siirtymisen yhteydessä. Poiston on esitetty estävän tartutetussa solussa muodostuvia viruksia siirtymästä takaisin jo tartutettuun soluun ja edistäen siten niiden siirtymistä uusiin toistaiseksi terveisiin soluihin. 

Viruksen perimä koodaa myös 16:ta rakenteeseen liittymätöntä nsp-proteiinia (eng. non-structural protein), joiden geenit ovat avoin lukukehys- eli ORF-alueella (eng. open reading frame). ORF-alueet kattavat pituudeltaan noin 2/3-osaa perimästä ja niitä on kaksi: ORF1a ja ORF1b. ORF-alueiden nukleotidisekvenssit menevät osin päällekkäin. Viruksen tartuttaman solun ribosomit transloivat ORF1a:n pp1a-proteiiniketjuksi. ORF1b ja osa ORF1a:sta transloituu ribosomivälitteisesti hieman pp1a:ta pidemmäksi pp1ab-proteiiniketjuksi. Ketjut laskostuvat ja hajottavat itse itsensä proteolyysin kautta nsp-proteiineiksi, joiden toiminta riippuu nsp-proteiinista. Niistä osa esimerkiksi toimii RNA-replikaasina tai sen kofaktoreina. 

Replikaasi tuottaa viruksen positiivista RNA:ta mallinaan käyttäen useita negatiivisia RNA:ita. Solun ribosomit käyttävät näitä mRNA:n tapaan tuottaen (katso translaatio) niiden koodin perusteella useita S-proteiineja ja muita viruksen rakenteeseen kuuluvia proteiineja. Replikaasi tuottaa negatiivisesta RNA:sta lisää positiivisia RNA:ita. Ribosomien tuottamat rakenneproteiinit ja positiiviset RNA kokoontuvat lähelle solukalvoa. Ne kuroutuvat ulos solusta uusiksi viruksiksi ottaen samalla osan solukalvoa mukanaan lipidikuorekseen.

Tartunnan oireet
HCoV-HKU1 tarttuu ihmisestä ihmiseen pisaratartuntana ja kosketustartuntana. Tartunnat tapahtuvat ensisijaisesti yskimisen ja aivastamisen välityksellä. Oireita ilmenee 2–4 päivän kuluttua tartunnasta. Tartunta aiheuttaa yleensä flunssan, jonka oireina voivat olla kuume, nenävuoto, yskä tai hengenahdistus. Kuume voi kestää 1–4 päivää. Tartunta aiheuttaa 50 %:lle alle 5-vuotiaista kuumekouristuksia. Kouristukset ovat siten ainakin kaksi kertaa yleisempiä kuin muiden tyypillisesti lieviä oireita aiheuttavien yleisten koronavirusten aiheuttamissa tartunnoissa. Näitä muita yleisiä koronaviruksia ovat HCoV-OC43, -NL63 ja -229E. Kuume HCoV-HKU1-tartunnassa on kouristusten yleisyydestä huolimatta lämpötilaltaan yhtä korkea ja suunnilleen yhtä pitkäkestoinen kuin näissä muiden yleisten koronavirusten aiheuttamissa tartunnoissa.  

Koska HCoV-HKU1-tartunnan oireet ovat usein lievät, ei virusta vastaan ole kehitetty rokotetta. Virus voi tosin aiheuttaa hengenvaarallisenkin keuhkokuumeen eritoten vanhuksille, vauvoille tai immuunivajetta poteville.

Lähteet

Koronavirukset