Covid-19 en die skaakbord | LitNet
Covid-19 en die skaakbord
Thomas Mollett Seminare en essays 2020-03-16
Met Covid-19 wat groot paniek begin saai regoor die wêreld en in Suid-Afrika begin inkruip het, kyk hierdie artikel na ’n paar aspekte rondom die pandemie.
Eers ’n bietjie agtergrond oor virusse.
’n Virus is ’n makroskopiese parasiet wat nie vanself en buite die liggaam van die gasheer kan floreer en reproduseer nie, aangesien dit nie sy eie energie produseer nie en oor beperkte biosintetiese vermoëns beskik.
Om virusse te verstaan, is dit goed om meer oor DNS en RNS te weet. DNS staan vir deoksiribonukleïensuur en RNS vir ribonukleïensuur. Hoewel beide draers is van genetiese materiaal, is daar heelwat verskille tussen hulle. Sonder om al die verskille te bespreek, is dit belangrik om te meld dat RNS nodig is vir DNS om sy funksie uit te voer. DNS stoor en dra genetiese materiaal oor, terwyl RNS direk kodeer vir aminosuur en as boodskapper tussen DNS en ribosome optree om noodsaaklike proteïene te vervaardig. DNS (binne die sel se kern) bevat dus die boodskap om die proteïene te vervaardig, maar stuur die boodskap met RNS na die ribosome (in die sitoplasma) om die proteïene te vervaardig. Proteïene is groot, komplekse molekules wat uit kleiner eenhede, aminosure, bestaan. Daar is 20 verskillende tipes aminosure wat gekombineer kan word om ’n proteïen te produseer en die volgorde van elke proteïen se unieke driedimensionele struktuur bepaal sy spesifieke funksie. Deur teenliggame, boodskappers (hormone) en ensieme is proteïene verantwoordelik vir die struktuur, funksie en regulering van die liggaam se weefsel en organe en sorg dat die liggaam reg werk.
Virusse is oor die algemeen baie kleiner as bakterieë. Die maselvirus, wat rondom 220 nanometer (nm) groot (in deursnee) is, is ongeveer agt keer kleiner as die E coli-bakterium. Die poliovirus van ongeveer 30 nm word geskat op 10 000 keer kleiner as ’n soutkorreltjie. Koronavirusse is 120 tot 160 nm in deursnee, wat dit steeds heelwat kleiner as die E coli- bakterieë maak.
Hoewel ’n virus self nie as “lewend” beskou word nie, bevat virusse die sleutelelemente wat alle lewende organismes opmaak. Maar hoewel dit DNS of RNS bevat (enige gegewe virus kan slegs die een of die ander bevat), het dit nie die vermoë om onafhanklik te reageer op die inligting wat in sy nukleïensuur bevat is nie, en daarom is ’n gasheersel nodig om meer kopieë daarvan te maak. Die sel se masjinerie laat toe dat die virus RNS van die sel se DNS produseer en om proteïene te produseer op instruksie soos geënkodeer in die virus se RNS.
Wanneer ’n virus volledig en in staat is tot aansteking, word dit ’n virion genoem. ’n Virion bestaan uit ’n binneste nukleïensuurkern wat omhul word deur ’n buitenste proteïenlaag (die kapside). Die kapside beskerm die binneste nukleïensuur teen die ensieme van die gasheersel. By sommige virusse is daar ’n tweede beskermende lipiedlaag rondom die kapside. Die RNS of DNS in die kern van die virus kan enkel- of dubbelstring wees en bevat die volledige somtotaal (genoom) van die virus se genetiese inligting. Virale genome is gewoonlik baie klein en kodeer slegs vir noodsaaklike proteïene – soos kapside-proteïene, ensieme en proteïene wat nodig is vir replikasie binne die gasheersel. Die primêre doel van die virus is dus om sy DNS- of RNS-genoom deur die gasheersel tot uitdrukking te laat kom.
Om te kan repliseer moet die virus (as virion) die liggaam van die gasheer binnegaan – tipies deur lugweë en wonde. Virusse bind hulself aan die oppervlakke van die gasheerselle deur reseptors uit te soek waaraan hulle bind. Verskillende tipes virusse kan aan dieselfde tipe reseptor bind en een tipe virus kan aan verskillende tipes reseptors bind. Nadat die virus aan die sel gebind het, begin dit deur die buitenste membraan van die sel beweeg.
Wanneer dit binne-in die sel is, word die virus se genoom vrygestel en begin dit die werking van die sel ontwrig. Virale genome herprogrammeer gasheerselle om uiteindelik virale proteïene te produseer en begin dermate toestande skep vir hulle om te versprei – byvoorbeeld deur die gerepliseerde virusse uit te nies of hoes. ’n Tipiese verkouehoes kan tot 20 000 fyn respiratoriese druppeltjies die lug instuur. So ’n ontlading kan derduisende virusse bevat.
Die akroniem SARS staan vir Severe Acute Respiratory Syndrome. Hoewel die huidige pandemie bekendstaan as Covid-19 (afkorting vir Corona Virus Disease 2019), is die virus wat dit veroorsaak, die SARS-Cov-2-virus – ’n nuwe stam (“strain”) van die SARS-koronavirus wat nog nie voorheen in mense geïdentifiseer is nie, en dit is ’n omhulde, niegesegmenteerde, positiewe enkelstring RNS-virus wat gasheerspesifiek en aansteeklik is in mense. (“Omhulde” beteken dat dit ’n lipiedlaag rondom die kapside het.)
Hoewel wetenskaplikes onverpoosd daaraan werk om dié koronavirus beter te verstaan, blyk dit dat die verspreiding van die virus nie luggedrewe (“airborne”) is nie; en anders as byvoorbeeld die maselvirus sirkuleer dit nie onbepaald in die lug rond nie. Primêr geskied oordrag deur respiratoriese druppels wat deur nies of hoes (ook deur praat en asemhaling) van een persoon tot ’n ander versprei of deur die besmetting van oppervlakke deur hierdie druppels (en/of sekondêre oordrag daarvan). Daar is nie definitiewe data oor hoe lank die virus op besmette oppervlakke effektief kan bly nie, maar gebaseer op SARS-vergelykings, kan dit tot twee dae wees teen kamertemperatuur. Die virus kan ook van mens tot mens versprei deur fisieke aanraking. Die virus dring nié die liggaam deur die vel binne nie en infeksie vind hoofsaaklik plaas deur die mukusmembraan aan die agterkant van die keel nadat die virus deur (hoofsaaklik) die mond of neus ingeneem is. Handewas het dus nie ten doel om infeksie deur die vel te keer nie maar eerder oordrag na en van die mond of neus.
Hoewel daar reeds oor die 60 bevestigde gevalle van Covid-19 in Suid-Afrika is, is dit steeds te vroeg om te voorspel hoe die pandemie hier sal uitspeel. Dit is moontlik dat Suid-Afrika as gevolg van sy ligging en klimaat ’n laer-risiko-area kan wees (let wel, laer, nie lae nie). Virusse wat verkoue veroorsaak, en ligter koronavirusse, is skynbaar geneig om swakker te vaar in warmer maande, hoewel dit nog onseker is hoe presies die SARS-CoV-2 seisoenaal reageer.
Droë, koue lug help virusse om langer in die lug gesuspendeer te bly, terwyl warm, vogtige lug die teenoorgestelde doen. Droë, koue lug kan ook die mukus in lugweë droër maak, wat dit minder effektief maak om virusse daarin op te vang. ’n Loperige neus in die winter (sonder dat jy noodwendig verkoue het) kan ook oordrag verhoog wanneer jy wel die virus opgedoen het maar nog nie simptome toon nie.
Hoër risiko in die winter het ook te make met bewegingspatrone en leefstyl. As ’n koue dag met ’n warm dag vergelyk word, sal daar op ’n koue dag meer mense in noue kontak met mekaar wees, soos mense meer binnenshuis verkeer en saamgroepeer – waar die kanse op mens-tot-mens-oordrag groter word. Die kans vir oppervlakkontaminasie en -oordrag word dan ook verhoog.
In die somer (of dan op sonnige, wolklose dae) mag die risiko vir verspreiding laer wees as gevolg van hoër UV-vlakke. DNA en RNA kan deur UV beskadig word en die virus kan moontlik daardeur oneffektief gestel word. Immuniteitsvlakke in die liggaam is gewoonlik ook effe beter in die somer as in die winter met hoër vitamien D-vlakke wat deur sonlig gestimuleer word. Vitamien D help om die immuunstelsel gesond en gebalanseerd te hou.
Replikasie vind vinnig ná infeksie in die boonste lugweë plaas, en voordat simptome intree en die longe aangetas word, kan verspreiding van die gerepliseerde virusse rééds plaasvind. Maar dit is hier waar ’n seer keel en droë hoes die eerste simptomatiese tekens van infeksie kan wees. Soos kopieë van die virus vermeerder, bars dit uit selle en infekteer naburige selle. Die virus begin stelselmatig afbeweeg in die brongiale buise.
Die longe is die teiken van die SARS-CoV-2-virus. In die longe is daar selle wat mukus produseer, asook gesilieerde selle (epiteelselle met haaragtige uitgroeisels, silia). Mukus beskerm longweefsel teen patogene en verhoed uitdroging. Silia help om onsuiwerhede, soos stuifmeel en virusse, uit te werk en die longe skoon te hou.
Die immuunstelsel tree in en immuunselle haas na die longe om die skade te beperk en te herstel. Normaalweg (in gesonde persone) word inflammatoriese prosesse goed gereguleer en is hulle beperk tot slegs geïnfekteerde areas. Maar met ’n gekompromitteerde immuunstelsel kan daar ’n ooraanbod van immuunselle wees, wat ook gesonde weefsel beskadig. Mukusmembrane ontsteek en alveoli word beskadig. Die longe moet nou harder werk om hulle funksie te verrig. Siliaselle kan afsterf, wat kan veroorsaak dat die longe met onsuiwerhede en vloeistof gevul word en longontsteking laat intree. Ouer mense en mense wie se immuunstelsel verswak is as gevolg van ander onderliggende siektetoestande, is daarom op groter risiko.
Indien die immuunrespons steeds oneffektief is, vererger fisiologiese skade aan die longe, wat kan lei tot respiratoriese ineenstorting. Selfs al oorleef die pasiënt, kan daar permanente longskade wees. Die hiperaktiewe respons deur immuunselle kan selfs gate in die long veroorsaak, wat dit soos ’n heuningkoek laat lyk. Wat natuurlik belangrik is om in ag te neem, is dat wanneer die longe se funksie en werking nadelig beïnvloed word, dit kan lei tot verswakte asemhaling en gepaardgaande gebrekkige suurstofvoorsiening aan ander organe in die liggaam.
Indien die immuunrespons vroeg genoeg effektief was en die virus geëlimineer is, kan herstel plaasvind, oordrag en verspreiding van die virus vanaf die liggaam word mettertyd gestaak en die liggaam behoort ook nou meer weerstandig teen ’n soortgelyke infeksie te wees.
Hierdie artikel het nie ten doel om te debatteer oor die mate waarin die media dalk die probleem oordryf of om Covid-19-sterftes met verkoue- of motorongeluksterftes te vergelyk nie. Dit moet egter beklemtoon word dat hierdie pandemie op sy eie meriete beskou, baie ernstig opgeneem moet word. Dit lyk reeds heelwat meer aansteeklik as die SARS-pandemie van 2002–4 – met heelwat meer virusse wat tydens aansteking geproduseer word.
Wat hierdie tipe virus gevaarlik maak, is die onbekendheid, onvoorspelbaarheid en veral die moontlike eksponensiële potensiaal van oordrag.
As dit by virale pandemies kom, en om te besef wat hier kan gebeur, moet die konsep van eksponensialiteit in ag geneem word. Daar is geen beter manier om dié konsep te verduidelik as deur die storie van die koning en die skaakbord nie. Ruweg gaan dit soos volg:
’n Uitvinder het ’n skaakbordspel aan ’n koning voorgelê. Die koning was so bly en beïndruk dat hy voorgestel het die uitvinder kan sy eie prys daarvoor bepaal. Die uitvinder het gevra vir rys – en die spesifieke hoeveelheid (getal ryskorrels) sou bepaal word deur ’n baie eenvoudige formule: plaas een korrel op die eerste blokkie, twee op die tweede, vier op die derde, ens; verdubbel dus elke keer die vorige blokkie se getal – tot by die 64ste blokkie. Die koning het ingestem, maar het gou agtergekom dat hy ingeloop is. Toe hulle by die helfte van die bord kom, was sy kasteel reeds propvol rys, en slegs die volgende blokkie sou dit verdubbel. Die 64ste blokkie sou ’n oneindige hoeveelheid rys voorstel.
Dinge begin mal raak op die tweede helfte van die skaakbord. Dit is hier waar die getalle onbegrypbaar begin raak. Hoewel die uitbraak nog nie die skaakstorie se eksponensiële tendens toon nie en die pandemie nog vroegerig op die eerste helfte van die skaakbord is, geld die beginsel van die skaakstorie steeds: Een geïnfekteerde mens steek nie net een ander mens aan nie, maar kan ’n klomp ander mense aansteek, wat elkeen weer ’n klomp ander kan aansteek. Ensovoorts.
As daar gekyk word na die eksponensiële syfers van lande soos Italië en VSA (beide Eerste Wêreld-lande), en mens dink aan sekere onderontwikkelde gebiede in Suid-Afrika (soos plakkerskampe en informele nedersettings), dan is daar ongeag sekere potensiële voordelige aspekte, soos klimaat en ligging, wel rede tot groot kommer oor Covid-19 in Suid-Afrika. Hierdie areas kan die “spelbreker” wees. Nie slegs is daar groter nabye kontak tussen mense nie, maar in baie gevalle is daar nie lopende water (om hande te kan was) nie, en algemene sanitasie is gebrekkig. (Die alkohol in handreinigers en komponente in seep breek die proteïen- en lipiedomhulsel en stel die virus onskadelik. Seep werk heel goed, maar as hande met water en seep gewas word, moet dit robuus onder lopende water gedoen word, wat heelwat water kan verg. Dit kan selfs druk op waterreserwes plaas in droogtegeteisterde gebiede.) Ook maak inwoners van hierdie gebiede – wat ’n groot deel van Suid-Afrika se werksmag opmaak – tipies van openbare vervoer gebruik: vol minibusse, Putco-busse en treine. Teelaarde vir oordrag.
Dit is dalk nie ’n pandemie wat voor die voet doodmaak nie, en herstel is moontlik, maar op ’n bewese vlak is die moontlike mediese implikasies daarvan ernstig genoeg om hospitalisasie te regverdig, en met reeds beperkte getalle beddens in ons hospitale kan ’n groot uitbraak onuitstaanbare druk op ons hospitale en gesondheidstelsel in sy geheel plaas – met die bykomende probleem dat ander pasiënte en nooddienste afgeskeep kan word. In ’n oorlade situasie waar daar te veel pasiënte vir mediese personeel is, kan dit selfs tussen koronapasiënte moeilik raak vir dokters om te kies aan wie om voorkeur te gee.
Genadiglik is die virus se verspreiding nie luggedrewe nie, maar wat dit besonder gevaarlik maak, is dat aangesien verspreiding kan plaasvind in die inkubasieperiode (dus voor simptome begin wys), kan mense wat andersins gesond lyk, kom en gaan soos hulle wil (bv groot byeenkomste bywoon) terwyl hulle ander infekteer. Dit is makliker om dié wat siek is of siek lyk te monitor as dié wat gesond lyk. Dit is dalk in hierdie lig dat die afstelling van groot byeenkomste – drasties soos dit is – gesien en verwelkom moet word.
Met die winter wat voorlê, moet alles moontlik nou gedoen word om die pandemie af te rem. Dit gaan ongemaklik wees en daar gaan geweldige finansiële en lewenstylimplikasies wees, maar laat ons eerder nou die suur appel deurbyt as wat dit later totaal en al onbeheerbaar raak en ons op die tweede deel van die skaakbord beland.
Daar is moontlik wel ’n paar positiewe dinge wat hieruit kan kom. Met die voorkomingsaksies wat aan die dag gelê word vir Covid-19, kan die verspreiding van ander virusse en bakterieë beperk word, wat ander siektes in die winter (en selfs daarna) kan laat afneem. Dit kan mense ook dwing tot ’n gesonder en meer effektiewe lewenstyl en uitkyk op die lewe.
Thomas Mollett voltooi eersdaags sy meestersgraad in biomediese forensiese wetenskap aan die Universiteit van Kaapstad. Hierdie artikel is onafhanklik in sy eie hoedanigheid geskryf en verteenwoordig nie die mening van enige ander persoon of instelling waarby hy betrokke mag wees nie.
2020-03-18 at 12:42
Baie mooi beskrywing.
Goed, nou is my hande gewas, ek is isolasie en wat dan? Gaan my 80% mampoer/ gemmer brandewyn en Panado help vir simptome?
Wie, wat, waar, wanneer, hoe en wat daarna?
2020-04-12 at 08:05
Baie dankie vir intelligente insae, sonder die retoriek van vreesgedrewe opsweping. Vraag: hoe word die virus vernietig in die liggaam? Hoe herstel die selle, word die mens gesond?
2020-04-12 at 14:54
Dankie, Ina. As die virus eers in die liggaam is, is daar nie juis veel wat jy doelbewus kan doen om dit te vernietig nie. In mense met ’n gesonde immuunstelsel sal leukosiete en sitokiene die virus of virus-geïnfekteerde selle herken en vernietig, en dit kan soos ’n verkoue oorwaai. Virusse kan ook saam met die mukus afgesluk word maag toe, waar dit deur sure vernietig word. Maar as dit eers die longe bereik het (omdat dit nie vroeg genoeg deur ’n goed-werkende imuunstelsel gekeer is nie), kan daar afgesien van die skade aan die selle deur die virus self, skade aangerig word deur die ooraanbod van sitokiene, wat selle kan laat sterf. Regenerasie van alveoli en longweefsel is moontlik (wel stadig), maar daar kan permanente skade wees. Daar is dus geen middel wat die virus in die liggaam kan vernietig of jou gesond kan maak nie (antibiotika bv. werk nie teen virusse nie). Behandeling gaan eerder daaroor om die simptome te bestuur, bv. om met asemhaling te help (bv suurstofvoorsiening), pynverligting, vloeistofinname, ens. – eintlik om tyd te koop sodat jou immuunstelsel dit kan uitsorteer, indien enigsins moontlik. Herstel (en oorlewing) hang baie af van elkeen se algemene gesondheidstoestand – en kanse vir herstel en oorlewing word baie beperk as daar onderliggende kwale of siektes wat die immuunrespons swakker laat vaar.
2020-04-12 at 15:36
Dankie, Hans. Al het jy jou hande gewas en is in isolasie, is dit moontlik dat jy wel die virus opgedoen het voor isolasie. As jy die virus opgedoen het kan simptome in hierdie tyd van isolasie begin wys, selfs tot 14 dae later. In hierdie tyd is jy wel aansteeklik. As simptome sou wys (bv. droë hoes, koors, ens.) moet jy so gou moontlik getoets word en as jy dan positief toets, sal jy in totale isolasie moet bly tot jy negatief toets – dit is nou as jou geval lig is en jy na jouself by die huis kan kyk, maar jy sal afgesonder wees van die res van die huis. Matige tot ernstige gevalle sal in die hospitaal hanteer word totdat jy herstel het en negatief toets. As jy sommer vir veiligheid 14 dae (totaal) self-isoleer en jy is negatief daarna, dan weet jy jy het nog nie die virus nie en is OK (maar jy kan dit natuurlik die volgende oomblik kry). Dit raak nou makliker om sekerheid te kry noudat breër getoets word al het jy nie simptome nie, maar om te vroeg toets, kan vals uitslae gee. Beste dus om tuis te bly en self te monitor vir geringe teken van simptome en dan te laat toets. ’n Ge-gorrel met 80% mampoer gaan nie help om die virus te keer nie en ook nie met die simptome nie. Dit gaan jou eerder dehidreer. As jy aangesteek is, drink eerder baie water. Pynpille kan help om simptome te verlig maar dit vat nog steeds nie die siekte weg nie. Dit net jou immuunstelsel wat dit kan uitsorteer. Voorkoming en ’n goeie immuunstelsel is die belangrikste wapens teen die virus.
2020-04-14 at 10:39
Dankie vir die insiggewende artikel. Ek volg gereeld die verspreiding van die virus op ttps://coronavirus.jhu.edu/map.html. Waarom dink jy is die uitbreking in die VSA so groot in vergelyking met Sjina wat 'n groter bevolking as VSA het?
Is dit werklik 'n virus wat van dier na mens oorgedra is en watter diere is moontlik by dit betrokke? Kan die virus oorgedra word van mens na diere en is die storie waar dat 'n tier in die Bronx Dieretuin besmet is deur 'n bewaarder wat 'n draer van die virus is?
2020-04-15 at 16:50
Baie dankie Thomas, kan jy dalk asseblief deel wat die effek op die geïnfekteerde persoon se leefstyl en gesondheid oor die algemeen sal wees? Sal jy meer vatbaar wees vir ander virusse, sal daar dalk beperkinge aan daaglikse aktiwiteite wees ens.?
2020-04-17 at 14:09
Dankie, FC. Die laer syfers van China is nogal iets wat my opgeval het en interesseer (selfs die nuut-aangepaste syfers). Veral omdat Beijing, wat naby aan Wuhan is, relatief lig daarvan afgekom het. So ook die res van China. Ek dink egter dat dit te make het met die feit dat die Chinese onmiddellik en eerstehands besef het wat aangaan en opgetree het. Dit was daar reg voor hulle. Chinese is oor die algemeen baie pligsgetrou en luister na die regering. Hulle vat sulke goed baie ernstig op - ook omdat dit nie die eerste virus-uitbraak sou wees nie. Wat ander lande betref, soos Italië en VSA - en feitlike elke land buite China - het dit bloot nie vinnig genoeg ernstig opgevat nie en is met hul broek op hul knieë gevang. Maar, China moes basies net van binne beskerm – bv. keer dat dit uitkring van ‘n oorsprong wat bekend was. Ander lande moes keer dat dit uitkring en inkom. Italië het bv. infeksies gekry vanaf ander Europese lande (wat oorspronklik van China gekom het). Selfde geld vir lande soos VSA, waar die virus van enige kant kon inkom. Maar op die ou-end gaan dit maar oor daardie “sliding doors”-oomblikke hier en daar wat al die verskil maak. Dis daardie een groepie geïnfekteerdes wat in ‘n vol sport-stadion instap – of nie. Met heel verskillende uitkomste. In Suid-Afrika, as daardie groep van 9 nie uit Italië gekom het nie, of gekeer was om in te kom omdat ons toe reeds vlugte van hoë-risiko areas moes gekeer het, kon ons situasie hier baie anders gelyk het. Daar is ander faktore wat ook ‘n rol kan speel, soos klimaat – en dan die ouderdom van die populasie. Italië het ‘n ouer bevolking. Digbevolkte stede en lande sal ook op hoër risiko wees. So ook waar daar ‘n groot deurvloei van mense is. Dis maar ‘n permutasie van klomp veranderlikes wat bepaal hoe dit uitspeel in verskillende lande.
Wat die res betref, die virus word verbind met vlermuis-korona-virusse met die pangolin (ietermagog) as draer. Die oorspronklike uitbraak is verbind met 'n seekos-mark in Wuhan, waar hierdie diere verkoop is. Daar is tans wisselende menings oor in watter mate die spesifieke korona-virus oorgedra kan word aan diere en of hulle dit kan oordra aan mense, en verdere navorsing oor hierdie nuwe virus sal weldra meer antwoorde gee.
2020-04-17 at 14:50
Dankie, Bennie. Soos genoem, as jou immuunstelsel en immuunrespons goed (en goed genoeg) is kan ’n geïnfekteerde persoon taamlik gou herstel sonder enige nagevolge. Meeste geïnfekteerde mense word net matig siek en herstel ten volle. Indien lig tot matig, sal jy maar leef soos wanneer jy griep of verkoue het (onder aanbevelings van jou dokter) tot jy gesond is. Omdat daar teenliggame gevorm is, wat in jou sisteem bly, behoort jy nie weer daarvan siek te word nie. Maar dis n nuwe virus en siekte en nog nie alles daaroor is bekend nie. Iets wat dalk net genoem moet word; die virus gaan nooit weggaan nie. Oor tyd gaan die populasie weerstand daarteen opbou en daar kom moontlik teenmiddels (entstowwe), maar soos ander siektes wat sterftes veroorsaak (insluitende verkoue, TB, ens.) gaan hierdie virus elke jaar 'n relatief konstante hoeveelheid sterftes veroorsaak. Wel baie laer, onvoorspelbaar en wisselend, maar dit gaan deel word van ons bestaan.