Okolo nás se nachází velmi rozmanitý, okem neviditelný svět. Jeho součástí jsou i viry. V prvním díle minisérie Viry si představíme tyto jednoduché mikroorganismy, jejich cyklus života a působení na člověka.
Kolem nás se nachází neuvěřitelně pestrý svět. Kvůli omezením našich smyslových orgánů však velkou část nevnímáme. Podobně jako nevidíme chemické látky, nevnímáme ani obrovské množství mikroskopických organismů, které nás obklopují nebo jsou naší součástí. Významnou částí tohoto mikrosvěta jsou i viry, které jsou všude kolem nás - když doma snídáme, kráčíme po ulici, jedeme v autě nebo jsme ve škole….. Rozlišujeme více než 6500 druhů virů, ale řádově více jich možná ještě neznáme - podle odhadů hostí savci statisíce druhů. Většina z nich si nás nevšímá, některé nám dokonce pomáhají, ale řada z nich nás může zabít….. S každým nadechnutím do sebe dostaneme až milion částic virů….. mnohem více si jich pak předáváme vzájemným dotykem, objetím, polibkem, krví nebo sexuálním stykem….
Co to je vir? Nesmírně malá, všudypřítomná a ve vnějším prostředí zcela neškodná částice, kterou řadíme do živých organismů, protože jen díky hostitelské buňce má schopnost se množit.
Peter Medawar, nositel Nobelovy ceny za lékařství, řekl, že virus je špatná zpráva zabalená do bílkoviny. Typická vlastnost viru je jeho jednoduchá stavba. Genetická zpráva ve formě RNA nebo DNA říká: „replikuj se, šiř se, škoď“, a je velmi šikovně stočená v bílkovinném plášti takzvaném kapsidu.
Většina virů má také tukovou membránu ukradenou při pobytu v hostitelské buňce. Tu využívají na svoji ochranu před vlivy vnějšího prostředí. Na membráně mají povrchové proteiny, které jim umožní se výběrově navázat na buňky vhodné k jejich množení.
Velmi zajímavé na virech je to, že jejich genetická informace je neskutečně rozmanitá.
Další z jeho základních vlastností je nesmírně malá velikost. Průměrně velký virus měří kolem 100 nanometrů, pro srovnání červená krvinka- 7 mikrometrů, tedy 7000 nanometrů, nervová buňka astrocyt měří včetně výběžků zhruba 100 mikrometrů.
Hostiteli pro viry mohou být buňky bakterií, rostlin nebo živočichů. Vstup viru do buňky si můžeme přestavit jako odemykání zámku dveří tím správným klíčem. Vir využije energetický aparát buňky, na kterém si drze vyrobí své vlastní bílkoviny a nakopíruje svou vlastní genetickou informaci. Kolem kopií genetických zpráv se shlukují bílkoviny a vytvoří obaly. Zralé částice viru jsou poté buď uvolněny z buňky nebo v ní dlouhodobě zůstávají.
Viry jsou mimořádně úspěšní nitrobuněční parazité. Vyvinuly si řadu mechanismů, kterými unikají imunitnímu dohledu.
Mezi virová infekční onemocnění patří například chřipka, hepatitidy, zarděnky, pravé neštovice, AIDS. Některá z nich dlouhodobě významně snižují kvalitu života člověka.
Některé viry mohou způsobit maligní přeměnu buňky a následné nádorové bujení, potvrzený je například vztah viru a karcinomu děložního čípku, carcinomu jater, lymfomů.
V neposlední řadě se podílí na vzniku autoimunitních onemocnění. Proti některým virovým onemocnění se můžeme preventivně chránit očkováním. V naprosté většině infekčních onemocnění můžeme léčbou jen zmírnit symptomy, přímo se virové infekce léčí jen vzácně.
Z druhé strany, právě tlak virů stále představuje jeden z hlavních evolučních faktorů pro vývoj imunity, která vrcholu dosahuje u obratlovců a tedy i u člověka.
V druhém díle minisérie Viry se zaměřujeme na možnosti imunitního systému člověka v boji proti působení virů na jeho organismus. Jednou z těžkých zbraní je očkování, které formuje kolektivní imunitu a zachránilo mnoho životů v boji s infekčními nemocemi.
Viry jsou zabalené genetické informace v bílkovinném plášti, sami o sobě nic nedělají. K tomu, aby se mohly množit, potřebují energetický aparát buňky. Většina kontaktů mezi viry a člověkem se odehrává na povrchu zevních a vnitřních tělesných bariér – kůže a sliznic. V těle se na boji proti virům podílejí složky jednak přirozené imunity ( např.fagocyty, dendritické buňky, komplement, interferony), tak složky získané – specifické imunity (lymfocyty, protilátky a cytokiny).
Přirozená imunita zpravidla postačuje ke zvládnutí počáteční rychlé fáze infekce. Získaná nebo specifická imunita vstupuje do hry v pozdější fázi infekce, kdy přítomnost molekul z virů aktivuje klony T lymfocytů a B lymfocytů a jejich výrobu protilátek. Viry jsou mimořádně úspěšní nitrobuněční parazité. Vyvinuly si řadu mechanismů, kterými unikají imunitnímu dohledu. Pokud se povede nad virem vyhrát, dobře vyškolené buňky B a T lymfocyty z větší části odumírají, protože už nejsou potřeba. Jejich malá část ovšem zůstane a stanou se z nich takzvané paměťové buňky. Setká-li se organismus se stejným virem znovu, paměťové buňky navýší svůj počet, začnou vyrábět na míru ušité protilátky a boj může začít. Na principu aktivace paměťových buněk je i princip očkování.
Očkováním se totiž zdravý organismus záměrně setká s oslabeným virem či bakterií nebo jen jejich fragmenty. B a T lymfocyty se naučí rozpoznávat jejich typické povrchové proteiny a následně vytvoří paměťové buňky. Očkovaný by tedy měl být chráněn před nákazou nebo alespoň před vážným průběhem onemocnění v případě, že se setká s opravdovým původcem onemocnění.
Zcela jiná je situace, pokud se objeví nový, neznámý mikrob. Pokud se naše tělo setká s novým virem poprvé, trvá rozvoj získané imunity kolem 7-10 dní. Velký medicínský pokrok je, že se specifické protilátky vytvořené při nemoci mohou dárci odebrat a mohou být použity při léčbě jiného pacienta se stejným onemocněním. Imunita po prodělaném onemocnění může být ale neúplná nebo může trvat jen krátkou dobu a poté zmizí. Navíc v případě neznámého viru nás nechrání ani takzvaná kolektivní imunita, kdy většina populace již chorobu prodělala či byla očkována. Mikrob má volné pole působnosti a snadno se šíří.
Nikdo si nemůže být jistý jak jeho imunitní systém v bitvě obstojí a každý z nás může být zranitelný. Infekční choroby v minulosti zahubily miliony lidí a jsou i dnes zodpovědny za třetinu všech úmrtí.
Třetí díl minisérie Viry pojednává o virech napadající dýchací systém a možnostech ochrany proti nim. Opatření k ochraně nejsou nijak technicky obtížná. Avšak vedou ke změně společenských zvyků a jsou pro společnost velmi náročná k dodržování.
Viry ...okem neviditelné podbuněčné organismy… jsou stále kolem nás. Rozlišujeme více jak 6500 druhů, ovšem dosud neznámých virů může být řádově více. Viry řadíme mezi živé organismy jen díky jejich schopnosti se množit. To jim ale umožňuje pouze hostitelská buňka.
Během dlouhého období střetů mezi člověkem a viry vznikla křehká rovnováha. Člověk si vytvořil složitý imunitní systém, viry zase vynalezly mnoho mechanismů, jak se stát neviditelnými i pro něj. Mohou vytvořit biliony kopií vironu, aniž by poškodily buňku a způsobily zdravotní obtíže. Mohou také přežívat v buňce mnoho let, aniž by byly detekovány.
Předsunutou obrannou linii imunitního systému tvoří kůže a slizniční membrány. Souvislá a těžko průchodná vrstva epiteliálních a endoteliálních buněk brání volnému styku škodlivých bakterií a virů s vnitřním prostředím člověka. Výměšky kůže a slizničních membrán se snaží průnik viru do těla ještě více ztížit.
První obranná linie je tvořena odpovědí napadených buněk a vrozené imunity. Představme si buňku v těle jako továrnu a viry jako “ trojské koně“ na USB flash disku, které “přeprogramují” řídící jednotku továrny tak, aby vyráběla jejich vlastní kopie. Také vypnou bezpečnostní systémy buňky, které by mohly zastavit jejich výrobu. Ve snaze zabránit virům v množení se napadená buňka může pokusit spustit svoji programovanou smrt - sebevraždu. Je také schopna přítomnost virů signalizovat svému okolí pomocí komunikačních molekul. Říká tím dalším buňkám: „Pozor, trojský kůň, připravte se!" Někdy to nestačí, a do akce nastoupí složky vrozené imunity, a současně se aktivuje další vyškolená obranná linie- získaná imunita.
Každá složka imunity má k dispozici „své bojovníky” v podobě specializovaných buněk a molekul. Vrozená imunita je jako stále přítomný, „ostražitý“ strážce. Využívá například fagocytární buňky – makrofágy, neutrofily. Ty jsou někdy schopny vir rozeznat, pohltit a zneškodnit oxidativním vzplanutím. Pro představu jeden litr krve člověka obsahuje zhruba šest miliard fagocytů.
Získaná imunita vstupuje do hry v pozdější fázi, kdy přítomnost molekul z virů aktivuje klony T lymfocytů a B lymfocytů a tvorbu specifických protilátek.Skutečné infekční onemocnění se projeví teprve poté, co viry bariéry překonají a proniknou do tělních tekutin, mezibuněčných prostorů a do nitra buněk.
Skupina lidských respiračních virů je různorodá. Zánětlivá onemocnění dýchacího ústrojí patří dlouhodobě k nejčastějším příčinám nemocnosti ve světě i v České republice. Situace se pravidelně komplikuje výskytem nových mutací virů s následkem rychle se šířících virových epidemií.
Dlouhotrvající debata, zda se respirační viry přenáší pomocí kapének nebo aerosolů stále nemá vítěze. Kapénky jsou tradičně popisovány jako malé útvary větší než 5 µm, které rychle padají k zemi pomocí gravitace typicky 1 až 2 m od nakažené osoby. Kapénky, které ulpí na nějakém povrchu, si zachovávají svoji infekčnost i zde na povrchu. Infikované povrchy se stávají dalším možným zdrojem nákazy, některé druhy virů přežijí na určitých materiálech až 9 dní. Aerosoly jsou menší částice než 5 μm, které se ve vzduchu rychle vypařují a zanechávají jádro kapky tak malé a lehké, že může být hodiny roznášeno vzduchem například podobně jako je tomu u pylu.
Výzkumníci prokázali, že při mluvení a kašlání se uvolňuje směs kapének i aerosolů různých velikostí. Nicméně to, že se vir může přenášet pomocí aerosolů ještě neříká nic o schopnosti se pomocí aerosolů nakazit. Infekce závisí také na způsobu a trvání expozice, velikosti suspenze virových částic a obranyschopnosti hostitele.
Člověk díky zkoumání dokázal popsat působení virů na organismus, cestu vstupu i šíření v těle. Vynalezl bariérové ochranné pomůcky s cílem zamezit přenosu virů nebo ho alespoň snížit. Díky technologickým dovednostem se také naučil prokázat u nemocných částice virů.
V případě respiračních virů je ochrana principiálně velmi jednoduchá. Znamená nedýchat vzduch, ve kterém se šíří viry ve formě kapének nebo aerosolu, a zamezit přenosu virů z infikovaných povrchů do úst nebo očí. O co je to jednodušší v principu, o to složitější je dodržování těchto postupů v praxi. Znamená velký zásah do lidských společenských vztahů, návyků a života.
Základem ochrany před nákazou je omezení styku s dalšími osobami, omezení pobytu v prostorách s vysokou koncentrací osob, dodržování pravidel karantény a základních hygienických návyků:
-často si myjte ruce vodou a mýdlem, používejte například dezinfekci na ruce na bázi alkoholu
-nezdržujte se v místech s vyšší koncentrací osob
-udržujte od dalších osob odstup min. 1 - 2m
-nedotýkejte se úst, očí, nosu,
-používejte ochranné prostředky- roušku či respirátor, ochranné brýle, a rukavice
-při kýchání/kašlání si zakrývejte ústa kapesníkem, paží nebo rukávem– nezakrývejte si ústa rukou
-posilujte imunitu zdravým životním stylem a přísunem vitamínů
Obecně lze říct, že pokud chcete posílit imunitní systém, začněte úpravou svého životního stylu. Změňte stravování: konzumujte více zeleniny a ovoce, omezte vysoce zpracované potraviny s nadbytkem cukru, soli, nasycených tuků, nadbytku masných výrobků. Dále se snažte omezit stres, udělejte si čas na cvičení, na sebe, na odpočinek, a dopřejte si dostatek spánku.
Pandemie jsou staré jako lidstvo samo. V prvním díle minisérie Pandemie provedeme krátký historický exkurz onemocněními významně ovlivňující lidstvo od starověku po současnost.
Pandemie...symbol roku 2020. Zdroj nejistoty. Situace ovlivňující miliardy lidí na celém světě po stránce ekonomické, fyzické, ale, a možná zejména, psychické.
Nákaza COVID-19 zastihla nás Středoevropany v době ekonomické prosperity, relativního míru a subjektivního pocitu, že se nemůže nic stát. Z historického hlediska se ovšem nejedná o ojedinělou událost. Epidemie různých onemocnění provázejí lidstvo od počátku věků a je jisté, že se nejedná o pandemii poslední.
Hlavním životním posláním virů a bakterií je množit se. Člověk jako tvor společenský, je tedy ideálním hostitelem a denně musí jeho imunitní systém svádět boj s nájezdy nechtěných útočníků. Někteří jsou ovšem horší než jiní.
V historii lidstva byly doposud zaznamenány tyto nejzávažnější pandemie způsobené třemi různými onemocněními:
1.Mor
2.Pravé neštovice
3.Španělská chřipka
Ve starověku měla na svědomí hromadná vymírání například malárie, spalničky či pravé neštovice.
Ve středověku se lidstvo potýkalo s morovými ranami.
Během světových válek proběhlo několik epidemií břišního tyfu nebo cholery.
V novodobé historii zůstane ještě dlouho v paměti lidstva španělská chřipka a také objevení viru HIV a Eboly.
Některá onemocnění byla způsobena špatnými hygienickými podmínkami a nedostatečnými znalostmi v lékařství či absenci očkovacích látek a léčiv. Jiné se po světě rozšířili díky rychlejším a dostupnějším formám cestování a populační explozi.
Některé byly fatální pro miliony lidí či celé populace, jiné dokázalo lidstvo zvládnout s relativně nízkým počtem obětí. Jedno však mají společné. I když probíhaly v několika vlnách, jednoho dne skončily.
Ve druhém díle vás provedeme pandemiemi ovlivňující období starověku a středověku. V hlavních
rolích tedy bude mor a pravé neštovice.
Jednou z prvních zdokumentovaných epidemií je epidemie břišního tyfu v Aténách. První pandemií
pravých neštovic nebo spalniček tzv. antoninovský mor. První zaznamenanou vlnou morové nákazy
byl tzv. justiniánský mor. Na přelomu 19. a 20. století se lidstvo, kromě jiných onemocnění, potýkalo
s epidemií cholery. Nic ovšem nemělo za následek tak masivní vymírání jako pravé neštovice a mor.
Pojďme si je představit blíže.
Variola vera
Virus způsobující onemocnění označované jako pravé neštovice. Poslední známý případ byl
zaznamenán v roce 1977 v Somálsku. Světová zdravotnická organizace považuje virus za vymýcený,
díky očkovacímu programu, od roku 1980. Do té doby si ale vyžádal stovky milionů životů. Jen ve 20.
století se odhaduje až 500 milionů zemřelých. Ještě v roce 1967 zemřely 2 miliony lidí a 15 milionů se
nakazilo.
Virus byl mimo jiné jedním z faktorů pádu říše Inků a Aztéků a katem významných panovníků jako
Marie II. Stuartovna, Ludvík XV., Petr II. a Ramses V.
Pravé neštovice jsou pravděpodobně viníky tzv. antoninovského moru v letech 165 – 185 n. l., který
zasáhl tehdejší římské provincie a v průběhu 20 let si vyžádal 5 milionů mrtvých a ¼ nakažených. Do
Evropy je zavlekli římští vojáci vracející se z Orientu. V letech 735 – 737 n. l. byla zaznamenána
epidemie pravých neštovic v Japonsku, která zasáhla 1/3 tehdejší populace a zanechala po sobě
jeden milion mrtvých. Od 16. století datujeme několik pandemických vln zasahující jak Evropu, Asii,
tak Střední Ameriku. Za vznik této pandemie se považuje Indie
Yersinia pestis
Původce morové nákazy mající na svědomí stovky milionů lidských životů.
První zaznamenanou pandemií moru byl tzv. justiniánský mor v letech 541 – 750 n. l., který se rozšířil
z Etiopie přes Egypt do Středomoří, Galie a Irska. Vyžádal si 30 – 50 milionů lidských životů a měl
významné celospolečensky dopady v oblasti politiky, ekonomiky a kultury. Např. zcela ochromil
vojenskou moc Byzantské říše, což mělo za následek rozšíření Islámu ve Středomoří.
Vznik středověké pandemie moru, označovanou též „černá smrt“ v letech 1347 – 1357 má původ
v čínském Chu-pej, odkud nákazu rozšířili mongoloští nájezdníci na Krym, ze kterého jej janovští
námořníci zavlekli do Evropy. V říjnu 1347 přistála nakažená flotila v italské Messině. Následovalo
rabování opuštěných lodí v přístavech a rozšíření nemoci na italském poloostrově. Díky obchodnímu
ruchu se mor šířil z Itálie do celé Evropy. Za deset let si pandemie vyžádala 125 milionů zemřelých.
Vlny onemocnění se objevovaly do roku 1650 ve zhruba dvouletých cyklech.
V letech 1665 – 1666 mor udeřil znovu, v Londýně. Zastaven byl paradoxně velkým londýnským
požárem. Poslední epidemie moru v Evropě proběhla roku 1720 v Marseille. V Asii probíhaly jeho
vlny ještě v letech 1885 – 1960 a vyžádaly si 12 milionů zemřelých, z toho 10 milionů obětí jen v Indii.
Tato onemocnění jsou naštěstí v moderní době buď vymýcena, nebo mají zcela ojedinělé výskyty.
Příčinou je vývoj očkovacích látek, rozšíření antibiotické léčby, oproti středověku významné zlepšení
hygienické podmínek a změna hygienických návyků. I přes tento významný pokrok lidstvo stále nemá
vyhráno. Epidemie moru a pravých neštovic vystřídala jiná onemocnění, například cholera. Do hry ale
vstupuje nový hráč. Nastává období chřipky.
V cyklu Pandemie se posouváme na přelom 19. a 20. století, který je ve znamení
chřipkových epidemií. Cyklus se věnuje zejména pandemii Španělské chřipky.
Chřipka neboli Influenza typu A, B, C je vysoce nakažlivé virové onemocnění šířící se
vzduchem. Velmi často se jí dnes nesprávně označuje i běžné nachlazení nebo viróza.
Ovšem průběh běžného nachlazení je nesrovnatelný s průběhem chřipky typu A. Typu velmi
nestabilního, neustále mutujícího s potenciálem vyvolat další pandemii.
Ani ruská chřipka z let 1889 – 1894 předcházející té španělské, ani asijská, hongkongská či
prasečí z let následujících, si nevyžádaly tolik obětí, jako právě španělská chřipka.
V moderní historii je jen jediný virus, který má na svědomí desítky milionů mrtvých, ale
v neporovnatelně delším časovém období, a to virus HIV. Ruská chřipka se rozšířila
zejména díky železniční přepravě. Asijská chřipka se rozšířila zejména díky letecké dopravě.
Došlo k antigennímu zvratu, kdy kmen H1N1 získal nové alely od kmene H2N2 od ptáků.
Proběhly dvě vlny, kdy první nejvíce dopadla na děti a druhá na starší lidi. U mladých
dospělých nemoc způsobila rychlou ztrátu imunity vůči viru. Na vině epidemie Hongkongské
chřipky byl opět antigenní zvrat, kdy virus získal nové alely a výsledkem byl kmen H3N2.
Díky podobnosti s kmenem asijské chřipky zafungovala kolektivní imunita získaná
z předchozí epidemie. Postihovala zejména staré lidi.
Španělská chřipka
Virus H1N1 si v letech 1917 – 1920 vyžádal 50 – 100 milionů mrtvých a ¼ celosvětové
populace byla nakažena.
Stejně jako u asijské a hongkongské chřipky došlo k antigennímu posunu viru. Smrtnost viru
španělské chřipky se odhaduje na 20 %.
V současné době existují tři teorie rozšíření viru:
1. Přenos viru z ptáka na člověka v Číně již v roce 1917, kdy se virus následně rozšířil
prostřednictvím dělníků do Evropy a Severní Ameriky.
2. První potvrzený případ v USA dne 4. 3. 1918 ve vojenském táboře Funston v Kansasu a
následné rozšíření vojenskými loděmi plující na frontu do Evropy.
3. Zákopy první světové války v Evropě
Všechny tři teorie mají ovšem společné soužití velkého počtu lidí v těsné blízkosti drůbeže a
prasat.
Nezabíjela hlavně děti a seniory, jak tomu bývalo u jiných epidemií, ale často mladé zdravé
lidi ve věku 25 – 45 let a těhotné ženy. Úmrtí způsobovaly zejména těžké zápaly plic, kdy se
virus neočekávaně usazoval v plicích. Zajímavostí je, že svůj název nezískala od místa
svého vzniku. Španělský tisk nepodléhal přísné vojenské cenzuře a přinesl tak první
informace o rozsahu pandemie.
První vlna na jaře a létě roku 1918 nebyla tak fatální, avšak veřejností a tiskem zlehčována.
Došlo tak k zásadní chybě, a to podcenění zpráv o průběhu nemoci. Jako běžné nachlazení
označovali lidé španělskou chřipku stejně, jako tomu bylo u COVID-19. Ve Španělsku byla
nemoc pro smích, a ještě v květnu roku 1918 ji přední stránka španělského deníku ABC
popisovala jako „chřipku s mírnějšími příznaky“. Tento přístup označují historici za jeden
z důvodů rychlého zahlcení zdravotnického systému. Po první vlně všichni spoléhali, že
s letními měsíci nemoc odejde. Přišla však druhá vlna na podzim roku 1918. Ta již byla
fatální. Chřipka byla přidána na seznam hlášených nemocí a začal se projevovat nedostatek
zdravotnického personálu. Následovala ještě třetí vlna na jaře 1919, kdy se opět věřilo, že je
pandemie na ústupu. Stejně jako u jiných kmenů chřipky se i tato během zimních měsíců
šířila mnohem agresivnějším způsobem. Vysušená pokožka mrazem a teplem od krbů
poskytuje skvělé vstupní body pro virus. Lidé rovněž v zimě tráví více času v uzavřených
přetopených prostorech. A tak v zimě roku 1920 přišla vlna čtvrtá.
Boj s pandemií využíval obdobné prostředky, jako dnes. Omezení sociálního kontaktu,
podnikání a kultury, zavření škol. Uzavření hranic. Povinné nošení roušek na veřejnosti, a to
pod pokutou až 100 dolarů. Pravidelné dezinfekce veřejných prostor. Izolace a karanténa. Za
konec pandemie se považuje rok 1920, kdy ve společnosti existovalo dostatečné procento
promořených lidí. Byla tedy získána kolektivní imunita.
Tak jako byly významným faktorem pro šíření moru špatné hygienické podmínky, u viru
chřipky v moderní době je to zejména intenzivní a rychlá mezinárodní doprava související s
globalizovaným světem. Špatná informovanost, podceňování závažnosti onemocnění a
výskyt mnoha pověr a neověřených zpráv, významně přispělo ke vzniku pandemie. Bohužel
právě podceňování závažnosti chřipkové pandemie bude společným znakem i pro pandemii
koronaviru SARS-CoV-2.
