Bases genéticas y moleculares del COVID-19 (SARS-CoV-2): mecanismos de patogénesis y de respuesta inmune / Genetic and molecular basis of COVID-19 (SARS-CoV-2) mechanisms of pathogenesis and imnune

RESUMEN

A fines de diciembre de 2019, un nuevo coronavirus (SARS-CoV-2) fue identificado como el agente causal de una nueva enfermedad respiratoria llamada COVID-19 por la OMS. Sus síntomas incluyen fiebre, tos seca y dificultad respiratoria. Estos síntomas en general son leves, aunque, pueden ser fatales en adultos mayores y pacientes con comorbilidades. Se realizó búsqueda bibliográfica en Pubmed y Clinical Key donde se seleccionaron 22 artículos de acuerdo con los criterios de inclusión. SARS-CoV-2 pertenece al género de los Betacoronavirus y tiene similitudes genómicas con SARS-CoV y MERS-CoV. El virión de SARS-CoV-2 consta de una nucleocápside y de una envoltura externa compuesta por proteínas estructurales principales y accesorias. Su material genético consiste en una cadena de RNA monocatenario de polaridad positiva, en el que, se codifican proteínas importantes para su transcripción y replicación. El mecanismo de infección de SARS-CoV-2 comienza con la unión del virión a un receptor (ACE2) de la célula huésped y su posterior entrada por endocitosis. El genoma RNA viral se libera al citoplasma donde se transcriben y se traducen las proteínas necesarias para la producción de las proteínas estructurales y para la replicación de su material genético. Posteriormente, el RNA replicado se asocia con la nucleocápside y se ensambla junto con las proteínas estructurales para conformar las partículas víricas que serán liberadas de la célula infectada. El sistema inmune hace frente a la infección viral mediante el reconocimiento de patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs) por parte de la inmunidad innata y por la acción de los linfocitos T y B por parte de la inmunidad humoral. El conocimiento de las bases genéticas y moleculares de SARS-CoV-2 permite visualizar la posibilidad de establecer tratamientos farmacológicos o desarrollo de vacunas para controlar y disminuir los efectos patogénicos de la enfermedad.

ABSTRACT

In late December 2019, a new coronavirus (SARS-CoV-2) was identified as a causative agent of a new respiratory disease called COVID-19 by WHO. Its symptoms include fever, dry cough, and shortness of breath. Generally, these symptoms are mild, although, can be fatal in older adults and patients with comorbidities. A bibliographic search was carried out in Pubmed and Clinical Key. 22 articles were selected according to inclusion criteria. SARS-CoV-2 belongs to the genus of Betacoronaviruses and has genomic similarities to SARS-CoV and MERS-CoV. SARS-CoV-2 virion is made up of a nucleocapsid and external envelope composed of main structural and accesory proteins. Its genetic is a positive sense single stranded RNA in which important proteins are encoded for their transcription and replication. The mechanism of SARS-CoV-2 infection begins with the binding of the virion to (ACE2) receptor of the host cell and subsequent entry by endocytosis. This RNA genome is released into cytoplasm and the necessary proteins for the production of structural proteins and the replication of genetic material are transcribed and translated. Then, the replicated RNA associates with the nucleocapsid and assembles together with the structural proteins to form the viral particles that will be released from the infected cell. The immune system faces viral infection through the recognition of molecular patterns associated with pathogens (PAMPs) by innate immunity and the action of T cells and B cells by humoral immunity. Knowledge of the genetic and molecular basis of SARS-CoV-2 allows us to visualize the possibility of establishing pharmacological or vaccine treatments to control and reduce the pathogenic effects of the disease.