Upravit stránku

Koronavirová nákaza u člověka

Koronavirová nákaza u člověka

Při jakékoliv infekci vzniká vztah mezi infekčním agens a hostitelským agens. Jedná o proces, který má mnoho podob, klinických a laboratorních příznaků a probíhá v několika fázích a dospívá k různým výsledkům. Z hlediska člověka jako hostitele (nakaženého) jde vlastně o rekci na zásah vnějšího prostředí, na který je jeho organizmus připraven řadou obranných mechanizmů.

Tyto mechanizmy se vytvořily během vývoje. Jde především o imunitní reakci, která má dvě podoby: buněčnou a protilátkovou. Buněčná imunita se projevuje cytotoxickou reakcí na buňky pozměněné přítomností infekčního agens. V případě protilátkové imunity se vytváří bílkoviny — protilátky proti bílkovinám infekčního agens, které blokují jeho účinek.

Současná doba přitáhla náš zájem vyvolaný celosvětově probíhající koronavirovou nákazou. Ze skupiny koronavirů ohrožuje člověka několik typů, z nichž většina napadá převážně dýchací systém a nákaza se může projevovat jako běžné onemocnění z nachlazení. Některé typy však představují riziko vážného až smrtelného průběhu. Mezi takové můžeme zařadit „nový koronavirus“ dnes označovaný jako SARS-CoV 2 a jím vyvolávanou chorobu jako COVID-19, která byla poprvé zaznamenána v Číně koncem minulého roku, a rozvinula se postupně do pandemie. V této podobě probíhá dosud.

Genová stavba viru

Genomy koronavirové skupiny jsou si podobné a jsou představovány molekulou RNA uzavřené do kulovitého obalu s nápadnými výčnělky, označovanými jako bodce (spikes). Tyto bodce umožňují přichytit se na vnější membráně napadených buněk a posléze i průnik koronavirů do jejich nitra. S bílkovinami bodců reagují bílkoviny buněčné membrány lidských buněk kódované genem ACE2 s pomocí další bílkoviny TMPRSS2 (Mousavizadeh 2020).

Mousavizadeh L, Ghasemi S, Genotype and phenotype of COVID-19: Their roles in pathogenesis, Journal of Microbiology, Immunology and Infection, https://doi.org/10.1016/j.jmii.2020.03.022

Možnosti průběhu infekce „novým koronavirem“

Infekce „novým koronavirem“ může probíhat skrytě, takže vzniká otázka, zda můžeme v tomto případě mluvit o chorobě. Zatím však nevíme, jak dlouho virus přetrvává v nakažené osobě, a zda jde o „dočasný“ nebo „trvalý stav“, či se jedná o „vyléčení“ tedy o likvidaci infekčního agens hostitelským organismem. 

Virus může vyprovokovat reakci organismu, která má velice mírné klinické příznaky, připomínající běžnou chorobu z nachlazení. Příznaky mohou být také výraznější, připomínají chřipku s větší či menší akcentací dýchacích potíží. Může však také vyvolat velice závažné, až život ohrožující stavy pacienta, který vyžaduje intenzivní péči např. s přístrojovou podporu dýchání.

Všechny stupně postižení mohou končit úplným uzdravením, nebo bohužel úmrtím pacienta. Smrtnost onemocnění je častější zvláště pokud pacient trpí dalšími přidruženými poruchami (nemocemi).

Charkteristiky významné pro průběh onemocnění COVID-19:

  • Za nejzávažnější faktor lze považovat věk pacienta.
  • Dále onemocnění diabetem ať typu 1 nebo 2.
  • Onemocnění srdce a hypertenze.
  • Genetické faktory.
  • Kouření.
  • Typ krevní skupiny.
  • Obezita.

Role genetických faktorů při nákaze

V případě krevní skupiny a genetických faktorů jde vlastně o genotyp pacienta. Z genového hlediska byla nalezena spojitost s průběhem nemoci u genu pro ACE2 ležící na chromosomu 3 a genu pro TMPRSS2 na chromosomu 21. Serinová proteáza TMPRSS2 se svým proteolytickým účinkem na řadu glykoproteinů např. virových výčnělků koronaviru, a i na samotné aktivitě karboxypeptidázy ACE2, podílí na vstupu mnoha virů (včetně např. chřipkového viru typu A) do napadených buněk. ACE2 má řadu variant s různou aktivitou, přičemž mutace jejího genu vedoucí k snížení až vymizení aktivity zřejmě znesnadňují vstup viru do buněk (Robertson).

V populacích různých etnik jsou zastoupení nositelů alel velice odlišná – zatímco u Aškenázi židů se neaktivní alely vyskytují v poměru cca 1 na 70, v Japonsku a na Korejském poloostrově se prakticky nevyskytují.

Role genetických faktorů při nákaze
Mezi krevními skupinami se u osob se závažným průběhem častěji nalezla skupina A, kdežto skupina O u odolnějších osob (chromosom 9). V naší populaci je nositelů krevní skupiny A celkem asi 45 %, krevní skupiny 0 přes 30 %, zbytek tvoří nositelé skupiny B a AB s vyšším zastoupením skupiny B.

Zcela nepochybně snad nejdůležitější roli v reakci hostitele hraje imunitní systém, v němž dochází k hodnocení a odlišení vlastních bílkovin od cizích. I ten by spadal mezi genetické faktory stejně jako krevní skupiny a výše jmenované lokusy.

Původní zjištění IentileG z dubna 2020 o vlivu HLA výbavy hostitele na průběh onemocnění potvrdila i práce uveřejněná v Science (ZahnLM). Nejnižší vazebnou kapacitu pro SARS-CoV-2 vykazovala výbava HLA-B*46:01 a HLA-B*15:03 pak největší schopnost prezentace antigenní výbavy koronaviru imunitnímu systému, který svou buněčnou a protilátkovou reakcí bude s nákazou bojovat.

Ze „starších prací“, které studovaly vztah mezi infekčními agens a genotypem hostitele lze vzpomenout práci uveřejněnou již v roce 2012 (Chapman 2012) a později Klebanovem (Klebanov 2018), který rozdělil nákazy podle cesty vstupu do organizmu, pobytu v něm a reakce imunitního systému. S rostoucí znalostí genomu se začaly uplatňovat asociační studie GWAS (GenomeWide Association Studies) založené na porovnávání celogenomových analýz s průběhem nákazy infekčním agens (Mozzi, Ellinghaus).

Ve vztahu genotypu k vzniku a průběhu infekčních chorob jsme v této chvíli stále ještě na začátku. Ostatně jako u mnoha dalších onemocnění, kdy genetický základ tvoří velká skupina genů s nestejným účinkem a řešení otázek jejich jednotlivých podílů je značně složité. Podíl zúčastněných genů a jejich počet bude nejspíš proměnlivý vzhledem k jejich variabilitě.

Poznatků o odolnosti nebo citlivosti na nákazu ve vztahu ke genotypu postižených osob bude jistě postupně přibývat. Z hlediska populační diversity lidstva lze již dnes pozorovat, že ne všechna etnika jsou ve výskytu COVID-19 na stejné úrovni, stejně jako různé oblasti či regiony. Nicméně na nemocnosti COVID-19 se zřejmě největší měrou podílejí epidemiologické faktory a přístupy zdravotnických systémů. V každém případě riziko těžkého průběhu onemocnění je nejvyšší u osob vyššího věku (seniorů) v souvislosti s celkovým stavem organizmu – časté polymorbiditě.

V případě nakažlivých chorob je důležitý nejen individuální pohled na jednotlivé osoby (pacienty), ale i pohled populační

Z hlediska populačního je rozhodující způsob přenosu a vnímavost zasažené skupiny osob. V něm mají významnou roli vlastnosti obou, jak vnímavost populace osob, tak prostředí, do něhož infekční agens vstupuje. Nejvyšší vnímavost má obvykle populace “panenská“, která se ještě s příslušným agens nesetkala a má dostatečnou „hustotu“, aby přenos z jedné osoby na druhou měl vysokou pravděpodobnost. Přitom dalším faktorem je způsob interindividuálního přenosu. V případě kapénkové infekce, jaká se vyskytuje běžně u virových nákaz např. u chřipky, je podstatná vzdálenost zdroje infekce od vnímavé osoby a počet do prostředí virových partikulí. Během průběhu onemocnění v zasažené populaci obvykle hustota vnímavých osob klesá, ať už proto, že se v rámci uzdravení stávají odolnými (populace se stává promořenou), anebo nemoci podléhají.

Takže i bez účinné léčby lze očekávat, že počet nakažených bude po dosažení svého maxima postupně klesat. Ať už proto, že počet odolných osob bude v populaci stoupat, nebo populace bude fyzicky řídnout a tím možnost nákazy klesat.

Potlačení rizika přenosu

Proto tam, kde zatím nemáme k dispozici účinnou léčbu, se soustřeďujeme na potlačení rizika přenosu, obvykle vyjadřovanou v podobě míry, která uvádí, kolik dalších osob nositel viru nakazí. Samozřejmě je u infekčních nemocí ve hře celá řada dalších faktorů, které ovlivňují výsledek onemocnění včetně pohybu osob (Bjornstad 2020). Tomuto směru se věnuje epidemiologie, která podobně jako hygiena, bývá, a byla často na lékařských fakultách přehlíženým oborem, což vedlo k tomu, že se běžným lékařským oborům vzdálila natolik, až to vedlo k jejímu osamostatnění.

Současná pandemie koronaviru vrátila tyto obory do středu pozornosti lékařské komunity, a ukázala na důsledky jejich opomíjení v podobě neustáleného pojetí toho, čím se tyto obory, a co a jakým způsobem řeší. Nejednotnost názorů odborníků a časté rozdíly v jejich interpretaci neodborníky (politiky a mediálními pracovníky) vnášely do řad obyčejných lidí zmatek, který v některých směrech dosud přetrvává – příkladem je nošení roušek. 

Potlačení rizika nákazy

Roušky nechrání ani tak osoby, které si rouškami zakrývají ústa a nos, ale osoby, které jsou v dosahu kapének, které pocházejí při výdechu od každého z nás do okolí ve vzdálenosti několika– při kašli a kýchání až 10 metrů. Takové rouška z větší části zachytí. Měly by je proto nosit převážně ty osoby, které jsou anebo mohou být nositeli virové nákazy, aby před nákazou chránily ostatní osoby, které se nacházejí v jejich blízkém okolí (především osoby k nákaze citlivé – seniory a osoby s nějakou z chronických nemocí). Z tohoto hlediska tam, kde nošení roušek je pouze doporučováno, ale není vyžadováno jako povinné, je účinnost takového opatření na potlačení šíření kapénkové nákazy v populaci málo účinná.

S tím však souvisí jedna z mnoha dosud nevyřešených otázek virových nákaz, znovu otevřená i u nového koronaviru odpovědného za onemocnění COVID-19. Ukazuje se totiž, že některé osoby mohou zůstávat PCR pozitivní řadu měsíců. Platí-li to, co bylo potvrzeno u mnoha jiných virémií pak mohou viry přetrvávat v lidském těle na mnoha místech po řadu let. A reinfekce zjištěné i u COVID-19. By mohly ve skutečnosti být jen „probuzení – aktivizace“ v našich tělech přetrvávajících virů i po zdánlivém uzdravení.

Seznam literatury a použitých zdrojů:

Bjornstad ON, Shea K, Krzywinski M, Altman N. Points of signifikance: Modeling infectious epidemics. https://doi.org/10.1038/s41592-020-0822-z

Chapman S, Hill A. Human genetic susceptibility to infectious disease. Nat Rev Genet 2012; 13:175–188 https://doi.org/10.1038/nrg3114

EllinghausD, DegenhardtF, BujandaL, et al. Genomewide Association Study of Severe Covid-19 with Respiratory FailureNEngl J Med. DOI: 10.1056/NEJMoa2020283https://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa2020283

IentileG. Genetic Variability in Immune System May Affect Susceptibility to COVID-19 https://www.drugtopics.com/view/genetic-variability-immune-system-may-affect-susceptibility-covid-19

Klebanov N. Genetic Predisposition to Infectious Disease Cureus. 2018 ; 10(8): e3210.doi: 10.7759/cureus.3210

Mozzi A,Pontremoli C, Sironi M. Genetic susceptibility to infectious diseases: Current status and future perspectives from genome-wide approaches.Infection, Genetics and Evolution 2018; 66 : 286-307https://doi.org/10.1016/j.meegid.2017.09.028

RobertsonS. ACE2 genetic variants may influence coronavirus disease progression. https://www.news-medical.net/news/20200415/ACE2-genetic-variants-may-influence-coronavirus-disease-progression.aspx

Zahn LM. HLA genetics and COVID-19Science. Science 2020; 368(6493): 841. DOI: 10.1126/science.368.6493.841b https://science.sciencemag.org/content/368/6493/841.2

Nahoru