โปรตีน Spike บน virion จับกับ ACE2 ซึ่ง บาคาร่า เป็นโปรตีนบนพื้นผิวเซลล์ TMPRSS2 ซึ่งเป็นเอ็นไซม์ช่วยให้ virion เข้าไปได้ virion ปล่อย RNA ของมัน RNA บางชนิดถูกแปลเป็นโปรตีนโดยกลไกของเซลล์ และโปรตีนบางชนิดเหล่านี้สร้างคอมเพล็กซ์การจำลองแบบเพื่อสร้าง RNA มากขึ้น จากนั้น RNA จะถูกประกอบเป็น virion ใหม่ใน Golgi และปล่อยออกมา การติดเชื้อ SARS-CoV-2 ทำให้เกิดการกระตุ้นภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติและ DCs ซึ่งจะกระตุ้นการเหนี่ยวนำของ T-cell และ B-cell ที่จำเพาะต่อไวรัส การอักเสบมากเกินไปโดยกำเนิดและการปรับตัวทำให้เกิดพายุไซโตไคน์ผ่านการหลั่งไซโตไคน์ที่อักเสบ อาการของ COVID-19 รวมถึงการมีส่วนร่วมของปอด, ARDS, โรคไข้สมองอักเสบ, การบาดเจ็บของไต, การรบกวนของลำไส้เล็กและปอดบวมเป็นที่ทราบกันดี CTL, cytotoxic T ลิมโฟไซต์; TFH, T เซลล์ตัวช่วยฟอลลิคูลาร์; ไทย, เซลล์ T-helper; Treg, เซลล์ T ระเบียบ; DCs, เซลล์เดนไดรต์; SARS-CoV-2, โรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง coronavirus-2; ARDS, กลุ่มอาการหายใจลำบากเฉียบพลัน; ACE2, เอนไซม์ที่ทำให้เกิด angiotensin-converting 2; ไอเอฟเอ็น, อินเตอร์เฟอรอน; GM-CSF, ปัจจัยกระตุ้นอาณานิคมของแกรนูโลไซต์-มาโครฟาจ; อิลลินอยส์, อินเตอร์ลิวกิน; TNF ปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก
ในขณะที่ SARS-CoV แพร่ระบาดในทางเดินหายใจและเซลล์เยื่อบุผิวแบบถุง การติดเชื้อของเซลล์เม็ดเลือด เช่น เซลล์เดนไดรต์ (DCs), โมโนไซต์-มาโครฟาจ และเซลล์โมโนนิวเคลียร์ในเลือดอื่นๆ (PBMC) จะไม่เกิดผล การติดเชื้อ SARS-CoV ของ DCs ทำให้เกิดการแสดงออกในระดับต่ำของยาต้านไวรัส IFN-α และ IFN-β cytokines การควบคุมระดับปานกลางของ cytokines ที่ทำให้เกิดการอักเสบ TNF-α และ IL-6 และการควบคุมที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของ chemokines ที่มีการอักเสบ [ 20 ] ในทำนองเดียวกัน มาโครฟาจที่ติดเชื้อ SARS-CoV แสดงความล่าช้าในการหลั่งของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ [ 20]. การผลิตไซโตไคน์และคีโมไคน์เหล่านี้ล่าช้าแต่มากเกินไป คาดว่าจะกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติที่บกพร่องต่อการติดเชื้อ SARS-CoV ระดับของไซโตไคน์โปรอักเสบและคีโมไคน์ในซีรัมสูงพบได้ในผู้ป่วยโรคซาร์สที่เป็นโรคร้ายแรง เมื่อเทียบกับบุคคลที่ติดเชื้อซาร์สที่ไม่ซับซ้อน [ 21 , 22 ] การศึกษาเหล่านี้บอกเป็นนัยว่าการตอบสนองของไซโตไคน์และคีโมไคน์ที่ผิดปกติและ/หรือเกินจริงโดยเซลล์เยื่อบุผิวทางเดินหายใจที่ติดเชื้อ SARS-CoV, DCs และมาโครฟาจอาจมีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคซาร์ส
เช่นเดียวกับกรณีของโรคซาร์ส การติดเชื้อ MERS-CoV ของเซลล์เยื่อบุผิวทางเดินหายใจของมนุษย์ทำให้เกิดการตอบสนองของ IFN และโปรอักเสบไซโตไคน์ (IL-1β, IL-6 และ IL-8) ที่มีนัยสำคัญ แต่ล่าช้า [ 23 ] น่าสนใจ มีการควบคุมที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในระดับการแสดงออกของ IL-17 ในผู้ป่วยที่ติดเชื้อ MERS-CoV [ 24 ] เซลล์ Th โดยเฉพาะเซลล์ Th17 ผลิตไซโตไคน์โปรอักเสบ IL-17 ผ่านตัวแปลงสัญญาณและตัวกระตุ้นของการถอดรหัส -3 (STAT3) และวิถีการส่งสัญญาณ NF-κB [ 25]. การติดเชื้อ MERS-CoV ส่งเสริมการหลั่งของ Th17 cytokines ซึ่งสามารถดึงดูดนิวโทรฟิลและโมโนไซต์ไปยังบริเวณที่ติดเชื้อหรือการอักเสบ และนำไปสู่การกระตุ้นไซโตไคน์และคีโมไคน์ที่ไหลลงมาอื่นๆ เช่น IL-1, IL-6, TNF-α , เปลี่ยนโกรทแฟคเตอร์-เบต้า (TGF-β), IL-8 และ monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)
ดูเหมือนว่าพายุไซโตไคน์สามารถทำให้เกิดภาวะติดเชื้อจากเชื้อไวรัสและอาการบาดเจ็บที่ปอดที่เกิดจากการอักเสบได้ ซึ่งนำไปสู่โรคแทรกซ้อนอื่นๆ เช่น ปอดอักเสบ ARDS ระบบทางเดินหายใจล้มเหลว ช็อก อวัยวะล้มเหลว และถึงแก่ชีวิต [ 27 ] มีรายงานว่าผู้ป่วยในหออภิบาลผู้ป่วยหนักมีระดับไซโตไคน์โดยกำเนิดจำนวนมากในพลาสมา, IFN-γ-inducible protein 10 (IP-10), MCP-1, macrophage inflammatory protein-1a และ TNF-α และสิ่งเหล่านี้ ลักษณะทางคลินิกมีความเกี่ยวข้องกับการลุกลามของโรคและความรุนแรง
