VİRÜSLERİN ÖZELLİKLERİ VE SARS-COV-2

Virüsler protein ya da karmaşık yapıdan oluşan bir muhafaza içinde paketlenmiş DNA veya RNA’ya sahip çok küçük infeksiyoz ajanlardır (1). Latince zehir anlamına gelen virüslerin cansız ortamda çoğalmaları mümkün değildir. Çoğalabilmeleri ve varlıklarını sürdürebilmeleri için mutlaka canlı bir yapıya ihtiyaç duyarlar. Bu çoğalmayı da enfeksiyon oluşturdukları hücrenin organellerini kullanarak meydana getirirler. Şekil 1’de SARS-CoV-2’nin yapısı gösterilmiştir.

Birçok bakteriden 10-20 kat küçük olan virüsler, antibiyotiklerden etkilenmezler. Bakteriler ise değişik tarzlarda antibiyotiklere duyarlılık gösterirler ve kendi başlarına çoğalma yeteneğine sahiptirler. Bu nedenle bakteriler canlı ve cansız tüm ortamlarda üreyebilirler. Bunun birkaç istisnası kendi başlarına üreme yapabilecek tüm mekanizmalarına sahip olmalarına rağmen sadece canlı ortamda üreyebilen ve boyutları virüslere yakın olan; klamidiya ve riketsiyalardır. Virüsler boyutları bakımından farklılıklar gösterirler. İncelenen virüslerin çoğunluğu 20 ile 300 nanometre çapa sahiptirler. Çoğu virüs optik mikroskopla görülemez, virüsleri görüntülemek için elektron mikroskobu kullanılır. Şekil 2’de virüsler ve diğer mikroskobik yapılar arasındaki boyut farklılıkları verilmektedir.

Bazı virüsler sadece hayvanlarda enfeksiyon oluştururken (şap, sığır vebası vs.), bazıları sadece insanlarda enfeksiyon oluştururlar (kızamık, kabakulak, Polio vs.) bazıları da hem hayvanlarda hem de insanlarda enfeksiyon oluşturur (kuduz, avian enflüanza vs.). İlk virüs izolasyonunu ise İwanowski 1892 yılında tütün mozaik virüsünü izole ederek yapmıştır. İwanowski’nin virüs izolasyonundan sonra dünyada üçüncü virüs izolasyonunu yapan ülkemiz bilim insanlarından Veteriner Hekim Adil Mustafa Şehzadebaşı’dır. 1897 yılında Sığır Vebası virüsünün filtrelerden geçtiğini ispat ederek kuduz aşısından sonra dünyada ilk kez sığır vebası serumunu üretmiştir. Ancak Pasteur, İwanowskiI ve Adil Mustafa Şehzadebaşı’da virüslerin ne olduğunu bilmiyordu.

Bakterilerden daha küçük olan bu etkenler Pasteur’e göre olsa olsa zehir olabilirdi. O yüzden bu hastalıkları yapan bakteri olmayan bu etkenlere Latince zehir anlamına gelen virüs ismi ilk defa Pasteur tarafından kullanılmıştır. Virüsler elektron mikroskobunda görünüşlerine göre Yuvarlak, Flamentöz, Mermi Benzeri, Briket tuğla benzeri formlular diye tanımlanırlar.  
Elektron mikroskopta bakıldığında virüsler üç ana kısımdan oluştuğu görülür: 1-Kapsomerler ve kapsit, 2-Zarf, 3-Nükleik asitler şeklindedir. Şekil 3’te virüslerin şekilleri ve yapısı verilmektedir.

Virüsler, replikasyon (çoğalma) basamaklarını enfekte ettiği canlı hücreye tamamlatarak; hücreleri ya patlatarak, ya da hücreden tomurcuklanarak dışarı çıkan her bir virüs, çoğalabileceği canlı hücre arayışına girerler. Bu çoğalma mekanizması tam anlamıyla virüsün yaşam mücadelesini oluşturur.

Virüslerin çoğalma basamakların en önemlilerinden biri olan zarfın oluşumu; reseptörlere tutunarak hücre içine giren virüs eğer hücreyi parçalamadan hücrenin dışına çıkar ise (bu genelde tomurcuklanma ile olur) hücre zarından kendine bir zarf alır. Bu nedenle bu tür virüslere zarflı virüsler denir. Şekil 4 virüslerin reseptöre bağlanarak hücre içerisine girip hücreden zarf alarak tomurcuklanarak tekrar çıkışını göstermektedir.

Hücreleri patlatarak hücreden dışarı çıkarak çoğalan virüsler ise hücreden herhangi bir zarf alamadığından bunlar zarfsız virüsler olarak adlandırılır. Zarflı virüsler için yüzeylerindeki antijenik yapıların zarfsız olanlardan daha fazla olduğu belirtilmektedir. Bu nedenle zarflı virüslerin daha kolay hücrelere girebileceği ve enfeksiyon oluşturabileceği iddia edilmektedir (1). Yüzeylerinde spesifik reseptör taşımayan hücrelere virüsler genellikle tutunamazlar. Spesifik bir virüse duyarsız olan veya yüzeylerinde spesifik reseptör olan hücreleri bulundurmayan hayvanlar, embriyolarına spesifik reseptör geni verilerek transgenik hale getirilirlerse belli hücrelerin yüzeylerinde spesifik reseptör oluşturulduğunda virüsler hücreye tutunabilir.

Korona virüsler 75 nm ila 160 nm çapında değişen pozitif yüklü RNA virüsleridir ve yüzeyindeki diken benzeri çıkıntılar elektron mikroskobu altında taç benzeri bir görünüm vermektedir. Bu yüzden korona virüs olarak adlandırılmaktadırlar. Korona virüs ailesi, develer, sığırlar, kediler gibi memelilerde ve kuşlarda hastalıklara neden olan zarflı, helikal simetrili, pozitif polariteli bir RNA virüs ailesidir. Hücre dışında lipopolisakkarit yapıda zarf olduğundan dolayı yağları çözebilen eter, etil alkol ve kloroform gibi solventlerde ve dezenfektanlara karşı oldukça duyarlı ve dayanıksızlardır. RNA yapısında olduklarından dolayı bu virüslerde değişim (mutasyon) olma olasılığı yüksektir.

Korona virüsler zarflı virüsler olup antijenik yapılısı güçlüdür. Şekil 4’te görüldüğü gibi hücre yüzeyindeki reseptörlere (ACE2) tutunarak hücre içine girer burada çoğalmasını tamamlayarak hücre zarından bir kılıfla (zar) alıp, tomurcuklanarak hücrenin dışına çıkarak çoğalırlar. Enfekte edebildiği canlı organizmalarda bu şekilde çoğalabilen korona virüsler çoğaldığı bu hücrelerde tahribatlara yol açarlar. En rahat ve kolay çoğalabildikleri hücreler olan solunum sistemi (akciğer) hücreleri olduğundan ve bu hücrelerde hasar oluştururlar. Bu nedenle enfeksiyonun şekillendiği canlılarda en belirgin belirti solunum zorluğu olmaktadır. Bunun yanında sinir hücreleri, kan hücreleri ve üreme organlarındaki bazı hücrelerde çoğalabildiği ve tahribat yapabildiği iddiaları da mevcuttur. COVİD-19 enfeksiyonlarına ACE2 reseptörlerinin miktarının enfeksiyonun şiddeti ve enfekte edeceği dokular açısından önemlidir. Virüsün hücre içine girmek için tutunduğu bu reseptörlerin hücredeki varlığı virüsün o hücrede tutunup hücre içine girmesi ve çoğalabilmesi anlamına gelmektedir.

Virüsün çoğalabildiği hücreler açısından çeşitli teoriler ortaya atılmıştır. Bu teorilerden birincisi bazı kronik hastalıklı bireylerde bu reseptörlerin daha fazla olduğu bu yüzden enfeksiyonların daha şiddetli seyrettiği yönündedir. Diğer bir teori ise çeşitli dokularda var olan ACE2 reseptörlerinin hastalığın belirtilerinin farklı şekillenmesine yol açtığı iddiasıdır. Çevrede ve ortam havasında belirli bir süre canlı kalabilme özelliklerine sahip olan korona virüsler, ultraviyole ışınlar ve yağları çözen solventlerin varlığına duyarlı olduklarından dış ortamlarda yaşamaları zor olmaktadır. Bu nedenle virüslerin dış etken maruziyetinin daha az olduğu kapalı ortamlarda bulaşma riski daha fazla olmaktadır. Ayrıca havalandırma sistemlerinin dışardan %100 yakın temiz hava almayan sistemlerinde başkaca bir tedbirde alınmamış ise enfeksiyon riski artmaktadır. Ancak enfeksiyona yakalanmak için belirli bir miktarda virüs almak gerektiğinden maruziyetin enfeksiyonu oluşturacak patojen (hastalık oluşturma kapasitesi olan) virüs miktarına ulaşacak kadar çok olması gerekmektedir. Havalandırma sistemlerinin bulunduğu kapalı ortamlarda havalandırmanın kalitesi ve şekli virüsü azaltacak yapıda ise; enfeksiyonu oluşturması muhtemel virüs sayısı azalacağından enfeksiyona yakalanma riskinde de azalma olacaktır.

Tam anlamıyla virüsün ve enfeksiyonun özellikleri ortaya konamamış olsa da, günümüzde bulaşmanın çoğunlukla temas ve hava/damlacık yoluyla olduğu bildirilmektedir. Virüslerin boyutunun çok küçük olması hastalığın bulaşmasının önüne geçmek için tedbir olarak uygulanan ağız maskesi takılması (nitelikli olmalıdır) ve kapalı alanlarda havalandırma sistemlerindeki tedbirlerin alınmasını önemli hale getirmektedir. Bununla birlikte kapalı ortamlardan kaçınma, sosyal mesafe ve genel hijyen tedbirleri virüs enfeksiyonundan korunmanın en önemli basamaklarının başında gelmektedir.

EROL KABİL, PENDIK VETERINER KONTROL ENSTİTÜSÜ

Kaynaklar:

1-M. Arda, Temel Mikrobiyoloji Medisan yayınevi, yayın seri 2000
2-İ.Ü Veteriner Fakültesi Viroloji ders Notları-2014
3-S.J.Flint at al. Principles of Virology Volum2-2004
4-H.F.Florindo, at al, Immune-mediated approaches against COVID-19 volume 15, pages 630–645(2020)
5- A. O. Docea., at al. A new threat from an old enemy: Re emergence of coronavirus, International Journal of Molecular Medicine March 27, 2020- 1631-1643
6-Campbell Biology 10 th ed.(2014) Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Unit 3, Part:19, p: 392- 407 Pearson Benjamin Cummings, 1301 Sansome St ., San Francisco, CA 94111
6-Jones N. et al Two metres or one: what is the evidence for physical distancing in covid-19 BMJ 2020;370:m3223