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Die Pathologie

Erschienen in:

01.03.2021 | Pathologie | Schwerpunkt: COVID-19 Zur Zeit gratis

Biologie und Pathologie von Coronaviren

verfasst von: Dr. Selina Traxler, Prof. Dr. Michael Schindler, PD Dr. Hans Bösmüller, Prof. Dr. med. Karin Klingel

Erschienen in: Die Pathologie | Ausgabe 2/2021

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Zusammenfassung

Aktuell dauert die Pandemie mit dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV‑2 an. Dieses neue Virus gehört zur Familie der Coronaviren, deren erste Vertreter bereits in den 1960er-Jahren entdeckt wurden. Die in Tieren und dem Menschen zirkulierenden Coronaviren weisen dabei teilweise Gemeinsamkeiten, aber auch erhebliche Unterschiede in ihrer Biologie und Pathologie auf. Neben klassischen Erkältungssymptomen und gastroenterologischen Symptomen können das neuartige SARS-CoV‑2 und die vorangegangen Coronaviren SARS-CoV und MERS-CoV auch schwerwiegende Beeinträchtigungen der Lunge und anderer Organe wie dem Herz hervorrufen.

Ackermann M, Verleden SE, Kuehnel M et al (2020) Pulmonary vascular endothelialitis, thrombosis, and angiogenesis in Covid-19. N Engl J Med 383:120–128PubMedPubMedCentralCrossRef

Alanagreh L, Alzoughool F, Atoum M (2020) The human Coronavirus disease COVID-19: its origin, characteristics, and insights into potential drugs and its mechanisms. Pathogens 9:331PubMedCentralCrossRef

Bárcena M, Oostergetel GT, Bartelink W et al (2009) Cryo-electron tomography of mouse hepatitis virus: Insights into the structure of the coronavirion. Proc Natl Acad Sci U S A 106:582–587PubMedPubMedCentralCrossRef

Belouzard S, Chu VC, Whittaker GR (2009) Activation of the SARS coronavirus spike protein via sequential proteolytic cleavage at two distinct sites. Proc Natl Acad Sci U S A 106:5871–5876PubMedPubMedCentralCrossRef

Beniac DR, Andonov A, Grudeski E et al (2006) Architecture of the SARS coronavirus prefusion spike. Nat Struct Mol Biol 13:751–752PubMedPubMedCentralCrossRef

Berry DM, Almeida JD (1968) The morphological and biological effects of various antisera on avian infectious bronchitis virus. J Gen Virol 3:97–102PubMedCrossRef

Böhmer MM, Buchholz U, Corman VM et al (2020) Investigation of a COVID-19 outbreak in Germany resulting from a single travel-associated primary case: a case series. Lancet Infect Dis 20:920–928PubMedPubMedCentralCrossRef

Bojkova D, Wagner JUG, Shumliakivska M et al (2020) SARS-CoV‑2 infects and induces cytotoxic effects in human cardiomyocytes. Cardiovasc Res 14:2207–2215CrossRef

Bosch BJ, Van Der Zee R, De Haan CA et al (2003) The coronavirus spike protein is a class I virus fusion protein: structural and functional characterization of the fusion core complex. J Virol 77:8801–8811PubMedPubMedCentralCrossRef

10.

Bösmüller H, Traxler S, Bitzer M et al (2020) The evolution of pulmonary pathology in fatal COVID-19 disease: an autopsy study with clinical correlation. Virchows Arch 477:349–357PubMedCrossRefPubMedCentral

11.

Bradburne AF, Bynoe ML, Tyrrell DA (1967) Effects of a “new” human respiratory virus in volunteers. Br Med J 3:767–769PubMedPubMedCentralCrossRef

12.

Bradley BT, Maioli H, Johnston R et al (2020) Histopathology and ultrastructural findings of fatal COVID-19 infections in Washington State: a case series. Lancet 396:320–332PubMedPubMedCentralCrossRef

13.

Chang CK, Sue SC, Yu TH et al (2006) Modular organization of SARS coronavirus nucleocapsid protein. J Biomed Sci 13:59–72PubMedCrossRef

14.

Coronaviridae Study Group of the International Committee on Taxonomy Of V (2020) The species Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus: classifying 2019-nCoV and naming it SARS-CoV‑2. Nat Microbiol 5:536–544CrossRef

15.

De Groot RJ, Luytjes W, Horzinek MC et al (1987) Evidence for a coiled-coil structure in the spike proteins of coronaviruses. J Mol Biol 196:963–966PubMedPubMedCentralCrossRef

16.

De Wit E, Van Doremalen N, Falzarano D et al (2016) SARS and MERS: recent insights into emerging coronaviruses. Nat Rev Microbiol 14:523–534PubMedPubMedCentralCrossRef

17.

Dediego ML, Alvarez E, Almazan F et al (2007) A severe acute respiratory syndrome coronavirus that lacks the E gene is attenuated in vitro and in vivo. J Virol 81:1701–1713PubMedCrossRef

18.

Del Valle DM, Kim-Schulze S, Huang HH et al (2020) An inflammatory cytokine signature predicts COVID-19 severity and survival. Nat Med 26:1636–1643PubMedCrossRefPubMedCentral

19.

Delmas B, Laude H (1990) Assembly of coronavirus spike protein into trimers and its role in epitope expression. J Virol 64:5367–5375PubMedPubMedCentralCrossRef

20.

Ellul MA, Benjamin L, Singh B et al (2020) Neurological associations of COVID-19. Lancet Neurol 19:767–783PubMedPubMedCentralCrossRef

21.

Escors D, Ortego J, Laude H et al (2001) The membrane M protein carboxy terminus binds to transmissible gastroenteritis coronavirus core and contributes to core stability. J Virol 75:1312–1324PubMedPubMedCentralCrossRef

22.

Fehr AR, Perlman S (2015) Coronaviruses: an overview of their replication and pathogenesis. Methods Mol Biol 1282:1–23PubMedPubMedCentralCrossRef

23.

Flehmig B, Schindler M, Ruetalo N et al (2020) Persisting Neutralizing Activity to SARS-CoV‑2 over Months in Sera of COVID-19 Patients. Viruses 12:1357–1364PubMedCentralCrossRef

24.

Ge XY, Li JL, Yang XL et al (2013) Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature 503:535–538PubMedPubMedCentralCrossRef

25.

Guan WJ, Ni ZY, Hu Y et al (2020) Clinical characteristics of Coronavirus disease 2019 in China. N Engl J Med 382:1708–1720PubMedCrossRef

26.

Huang X, Dong W, Milewska A et al (2015) Human Coronavirus HKU1 spike protein uses O‑acetylated sialic acid as an attachment receptor determinant and employs hemagglutinin-esterase protein as a receptor-destroying enzyme. J Virol 89:7202–7213PubMedPubMedCentralCrossRef

27.

Hurst KR, Koetzner CA, Masters PS (2013) Characterization of a critical interaction between the coronavirus nucleocapsid protein and nonstructural protein 3 of the viral replicase-transcriptase complex. J Virol 87:9159–9172PubMedPubMedCentralCrossRef

28.

Hurst KR, Koetzner CA, Masters PS (2009) Identification of in vivo-interacting domains of the murine coronavirus nucleocapsid protein. J Virol 83:7221–7234PubMedPubMedCentralCrossRef

29.

Imazio M, Klingel K, Kindermann I et al (2020) COVID-19 pandemic and troponin: indirect myocardial injury, myocardial inflammation or myocarditis? Heart 106:1127–1131PubMedCrossRef

30.

Jiang S, Hillyer C, Du L (2020) Neutralizing antibodies against SARS-CoV‑2 and other human Coronaviruses. Trends Immunol 41:355–359PubMedPubMedCentralCrossRef

31.

Klausegger A, Strobl B, Regl G et al (1999) Identification of a coronavirus hemagglutinin-esterase with a substrate specificity different from those of influenza C virus and bovine coronavirus. J Virol 73:3737–3743PubMedPubMedCentralCrossRef

32.

Lang P, Eichholz T, Bakchoul T et al (2020) Defibrotide for the treatment of PIMS-TS in two pediatric patients. J Pediatric Infect Dis Soc 9:622–625PubMedCrossRefPubMedCentral

33.

Lee N, Hui D, Wu A et al (2003) A major outbreak of severe acute respiratory syndrome in Hong Kong. N Engl J Med 348:1986–1994PubMedCrossRef

34.

Li W, Shi Z, Yu M et al (2005) Bats are natural reservoirs of SARS-like coronaviruses. Science 310:676–679PubMedCrossRef

35.

Lu R, Zhao X, Li J et al (2020) Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet 395:565–574PubMedPubMedCentralCrossRef

36.

Luytjes W, Sturman LS, Bredenbeek PJ et al (1987) Primary structure of the glycoprotein E2 of coronavirus MHV-A59 and identification of the trypsin cleavage site. Virology 161:479–487PubMedCrossRef

37.

Malik YA (2020) Properties of Coronavirus and SARS-CoV‑2. Malays J Pathol 42:3–11PubMed

38.

Masters PS (2006) The molecular biology of coronaviruses. Adv Virus Res 66:193–292PubMedPubMedCentralCrossRef

39.

Matsuyama S, Nagata N, Shirato K et al (2010) Efficient activation of the severe acute respiratory syndrome coronavirus spike protein by the transmembrane protease TMPRSS2. J Virol 84:12658–12664PubMedPubMedCentralCrossRef

40.

Neuman BW, Adair BD, Yoshioka C et al (2006) Supramolecular architecture of severe acute respiratory syndrome coronavirus revealed by electron cryomicroscopy. J Virol 80:7918–7928PubMedPubMedCentralCrossRef

41.

Neuman BW, Kiss G, Kunding AH et al (2011) A structural analysis of M protein in coronavirus assembly and morphology. J Struct Biol 174:11–22PubMedCrossRef

42.

Nieto-Torres JL, Dediego ML, Verdia-Baguena C et al (2014) Severe acute respiratory syndrome coronavirus envelope protein ion channel activity promotes virus fitness and pathogenesis. PLoS Pathog 10:e1004077PubMedPubMedCentralCrossRef

43.

Peiris JS, Lai ST, Poon LL et al (2003) Coronavirus as a possible cause of severe acute respiratory syndrome. Lancet 361:1319–1325PubMedPubMedCentralCrossRef

44.

Peiris JSM (2016) Coronaviruses. In: Clinical virology. Wiley, Washington, DC, S 1243–1265CrossRef

45.

Puelles VG, Lutgehetmann M, Lindenmeyer MT et al (2020) Multiorgan and renal tropism of SARS-coV‑2. N Engl J Med 383:590–592PubMedCrossRef

46.

Raj VS, Mou H, Smits SL et al (2013) Dipeptidyl peptidase 4 is a functional receptor for the emerging human coronavirus-EMC. Nature 495:251–254PubMedPubMedCentralCrossRef

47.

Tavazzi G, Pellegrini C, Maurelli M et al (2020) Myocardial localization of coronavirus in COVID-19 cardiogenic shock. Eur J Heart Fail 22:911–915PubMedCrossRef

48.

Tooze J, Tooze S, Warren G (1984) Replication of coronavirus MHV-A59 in sac-cells: determination of the first site of budding of progeny virions. Eur J Cell Biol 33:281–293PubMed

49.

V’kovski P, Kratzel A, Steiner S et al (2020) Coronavirus biology and replication: implications for SARS-CoV‑2. Nat Rev Microbiol 28:1–16

50.

Van Linthout S, Klingel K, Tschope C (2020) SARS-CoV-2-related myocarditis-like syndromes Shakespeare’s question: what’s in a name? Eur J Heart Fail 22:922–925PubMedCrossRef

51.

Vardhana SA, Wolchok JD (2020) The many faces of the anti-COVID immune response. J Exp Med 217:e20200678PubMedPubMedCentralCrossRef

52.

Wenzel P, Kopp S, Gobel S et al (2020) Evidence of SARS-CoV‑2 mRNA in endomyocardial biopsies of patients with clinically suspected myocarditis tested negative for COVID-19 in nasopharyngeal swab. Cardiovasc Res 116:1661–1663PubMedCrossRef

53.

Wölfel R, Corman VM, Guggemos W et al (2020) Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019. Nature 581:465–469PubMedCrossRef

54.

Woo PC, Lau SK, Chu CM et al (2005) Characterization and complete genome sequence of a novel coronavirus, coronavirus HKU1, from patients with pneumonia. J Virol 79:884–895PubMedPubMedCentralCrossRef

55.

Yeager CL, Ashmun RA, Williams RK et al (1992) Human aminopeptidase N is a receptor for human coronavirus 229E. Nature 357:420–422PubMedPubMedCentralCrossRef

56.

Zaki AM, Van Boheemen S, Bestebroer TM et al (2012) Isolation of a novel coronavirus from a man with pneumonia in Saudi Arabia. N Engl J Med 367:1814–1820PubMedCrossRef

57.

Zhao L, Jha BK, Wu A et al (2012) Antagonism of the interferon-induced OAS-RNase L pathway by murine coronavirus ns2 protein is required for virus replication and liver pathology. Cell Host Microbe 11:607–616PubMedPubMedCentralCrossRef

58.

Zhu N, Zhang D, Wang W et al (2020) A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med 382:727–733PubMedPubMedCentralCrossRef

59.

Ziebuhr J (2004) Molecular biology of severe acute respiratory syndrome coronavirus. Curr Opin Microbiol 7:412–419PubMedPubMedCentralCrossRef

Titel: Biologie und Pathologie von Coronaviren
verfasst von: Dr. Selina Traxler
Prof. Dr. Michael Schindler
PD Dr. Hans Bösmüller
Prof. Dr. med. Karin Klingel
Publikationsdatum: 01.03.2021
Verlag: Springer Medizin
Schlagwörter: Pathologie
Coronaviren
COVID-19
SARS-CoV-2
MERS-CoV
SARS-CoV
Erschienen in: Die Pathologie / Ausgabe 2/2021
Print ISSN: 2731-7188
Elektronische ISSN: 2731-7196
DOI: https://doi.org/10.1007/s00292-021-00923-y

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