98
Ptačí chřipka – trvalá hrozba pandemie
vyvolávající ptačí chřipku u lidí považovaly za prakticky nepatogenní pro člověka. Ojedinělé případy dříve popsané konjunktivitidy [7, 71] vedly ke zjištění, že některé kmeny ptačích virů jsou schopny replikace v buňkách výstelky konjunktiválního vaku [56] a mohou zde být mnohdy ve větším množství než ve faryngu [13a, 60, 63], podobně jako je to známo o adenoviru sérotypu 37 a enteroviru sérotypu 30. Předpokládalo se však, že nejsou schopné replikace v buňkách bronchiální sliznice člověka. Příčinou je schopnost různé vazby lidských a ptačích chřipkových kmenů na různý typ buněčných receptorů dýchacích cest. S výskytem viru H5N1 v Asii doznala tato představa velmi podstatných změn. V sérii prací od roku 1999 do roku 2004 ukázal Matrosovich a kolektiv [72a, 72c] a po něm potvrdili i další autoři [82, 100, 110] existenci obou zmíněných receptorů v lidské bronchiální a tracheální sliznici. Tyto základní informace rozšířily prakticky během posledních dvou let v podstatě tři skupiny specialistů různého zaměření z osmi předních ústavů z USA. Za použití speciálních lektinů k diferenciaci vazby alfa 2,3 a alfa 2,6 lokalizovali pracovníci z Veterinary School of Pathological Sciences University of Wisconsin [133a] receptor alfa 2,6- gal jako dominantní na epiteliálních buňkách nosní sliznice, v paranazálních sinech, farynxu, bronchů a trachey, kde se alfa 2,3 nachází jen sporadicky. Receptory alfa 2,3 nalezli na neřasinkových buňkách bronchiolů a ve velkém počtu buněk výstelky alveolů. U uvedeného příkladu pacienta, který zemřel na H5N1, se tento virus nacházel právě v buňkách bronchiolů a alveol. Tento rozdíl v buněčném tropizmu je zřejmě příčinou rychlé invaze ptačích virů do dolních dýchacích cest a výsledných patologických nálezů těžce poškozených alveol. Ve velmi působivé studii 6 badatelů ze Skaggs Institut for Chemical Biology v La Jolla v Kalifornii, Chřipkového centra USA v CDC Atlanta a Departement of Molecular Biology v Rockville, Maryland, kde mimo jiné působí K. Taubenberg – vůdčí osobnost rekonstrukce viru 1918, nalezli místo vazby (doménu) pro oba typy receptorů na povrchu molekuly HA. Identifikovali je a došli k závěru, že jsou nutné dvě mutace v HA, aby se mohla změnit vazebná schopnost z lidí izolovaného patogenního viru H5N1 na vazbu 2,6- gal [144]. V recentní zprávě z University of North Carolina potvrdili pracovníci z Pulmonary Research and Treatment Center přítomnost obou receptorů na mukociliárním epitelu lidí, včetně rozdílného šíření ptačích virů v buňkách v porovnání s viry lidskými. V souvislosti s typem receptoru a místem replikace uvádějí rovněž, že současný virus sezónní chřipky H3N2 změnil svůj buněčný tropizmus od pandemie 1968, kdy preferoval buňky s receptory 2,3- gal. To znamená, že se spolu s antigenním driftem a pasážemi v lidské populaci mění i buňečný tropizmus viru. Je to významná informace pro současný výskyt ptačích virů u člověka, že totiž ke změně příslušné domény HA by mohlo dojít v průběhu cirkulace a replikace viru u lidí [110]. Tato možnost je ostře sledována u subtypu H5N1, protože taková změna by mohla usnadnit infekci lidí a mezilidský přenos. Kromě toho, pokud jsou tato tvrzení správná, byl by virus pandemie 1968 schopen vyvolat pandemii i přes preferování vazby na receptory alfa 2,3- gal a je otázka, zda i těžký průběh
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181318
Ptačí chřipka u lidí
99
infekce neměl stejné příčiny jako současný virus H5N1, tj. přímou invazi viru do dolních dýchacích cest. Buněčný tropizmus není univerzální a stabilní vlastnost virů H5N1 se může pravděpodobně měnit v průběhu cirkulace viru mutací a/nebo přímo při reasortmentu s jinými kmeny. Virus A/Hongkong 213/03 izolovaný z člověka při epizoocii v Hongkongu a subtyp H9N2 izolovaný z ptáků i člověka jsou schopny vazby na oba typy receptorů. To je jedním z důvodů, proč je H9N2 považován za dalšího možného kandidáta příští pandemie. Tkáňový tropizmus a patogeneze subtypu H5N1 u člověka jsou tedy jasně definovány. Vysoká patogenita je podmíněna štěpitelností H0, buňečným tropizmem a spoluúčast na závažnosti procesu má i NA a mutace v PB2, eventuálně PB1. Spekuluje se o účasti dalších genů, které ovlivňují patogenitu. V experimentálním modelu i u postižených ptáků vyvolává H5N1 diseminované infekce, u lidských smrtelných případů nebyla přítomnost živého viru prokázána v jiných orgánech mimo plíce [111]. Proč nebyla vždy zjištěna i ve střevní sliznici, když je virus možné izolovat ze stolice, je svým způsobem záhada. V experimentálním myším modelu byl virus prokázán v plicích, intestinálním traktu a slezině, ale pozitivní jednořetězcová RNA navozující virovou replikaci byla zjištěna pouze v plicích a intestinálním traktu. Imunochemicky byl virus zjištěn v pneumocytech. Na rozdíl od ptáků je infekce H5N1, tedy replikace viru u lidí, omezená na plíce a hlavním místem jsou pneumocyty typu 2 [74]. Recentní studie prokázaly u člověka, fretky, myší a koček vazbu na pneumocyty typu 2 v alveolech a na alveolární mikrofágy, u nichž dochází k jejich difuznímu poškození. Souvislost s častými těžkými stavy u infekcí H5N1 je zřejmá. Skupina patologů z Kawloon West Cluster Hospital v Hongkongu zjistila, že chřipkový virus způsobuje těžké nekrotizující difuzní poškození alveol s ložiskovou a intersticiární pneumonií a perzistuje v plicích až tři týdny. Primárním cílem infekce jsou zmíněné pneumocyty. Hlavním patologickým rysem fatální lidské infekce virem chřipky je hemofagocytický syndrom, tím se virus H5N1 výrazně odlišuje od lidských subtypů H1 a H3 [112]. U dvou smrtelných případů popsala Subarao a kolektiv [94a] hemofagocytický syndrom se zvýšenou koncentrací prozánětlivých cytokinů a předpokládají, že tato dysregulace zvyšuje závažnost onemocnění. Virus H5N1 si tak vytváří mechanizmus, který mu pomáhá obejít první linii obrany při replikaci viru. Pracovníci Oxford University v Ho Či Minh City ve Vietnamu zjistili při sledování 8 lidí infikovaných H5N1, že dochází ke zvyšování množství viru ve faryngu a k pravidelnému průkazu viru v krvi a rektu. Vysoká koncentrace viru a následná intenzivní zánětlivá reakce (mírný počet T-lymfocytů, vysoká koncentrace chemo- a cytokinů) je velmi výrazným nálezem v patogenezi onemocnění vyvolaného ptačím virem u lidí. V této souvislosti uvažuje de Jong, vedoucí pracovník studie, o potřebě antivirotik pro intravenózní aplikaci k léčbě, tedy ke snížení množství viru v krvi a orgánech
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181318
100
Ptačí chřipka – trvalá hrozba pandemie
[65a]. Klinikům je doporučováno preventivní tlumení cytotoxických reakcí, které vznikají u těžkých forem, což může zvýšit šanci nemocných na přežití z 50 na 90 % [99]. Léčebný zásah u těžkých forem ptačí chřipky spočíval většinou pouze v nasazení širokospektrých antibiotik ke krytí bakteriální superinfekce a steroidů při nástupu syndromu respirační tísně. Následující popisy patologických změn pocházejí z epidemie z Hongkongu v roce 1997 a od muže, který zemřel v Holandsku, a žen z Thajska. Ze zpráv se dá usuzovat, že se patogeneze ptačí chřipky i patologické změny výrazně liší od epidemické chřipky vyvolané viry H1 a H3, a to především rychlostí vývoje klinického obrazu a v progresi plicních nálezů. V Holandsku v době epizoocie H7N7 zemřel 58letý muž 5. den od počátku nemoci a 3. den po hospitalizaci na respirační insuficienci v rámci multiorgánového selhání. Hlavním nálezem bylo rozsáhlé difuzní poškození plicních alveolů. Stojí za připomenutí, že se jednalo o muže, který se aktivně účastnil likvidace chovů drůbeže přímo v ohnisku nákazy; nebyl chráněn ani žádnými preventivními ochannými prostředky, ani oseltamivirem. Lze si představit, že infikující dávka viru musela být vysoká a šla přímo do dolních dýchacích cest. Premortálně a z tkáně plic byl kultivací získán virus H7N7 – původce epizoocie, který se lišil od viru zachyceného od pacientů s lehkým onemocněním [60]. Tento případ je svým způsobem ojedinělý, ale potvrzuje, že i subtyp H7N7 může být za určitých okolností nebezpečný pro člověka, přestože většina lidských infekcí tímto virem má velmi lehký průběh. V Hongkongu bylo provedeno úplné postmortální vyšetření u 2 žen (13 a 25 let), které zemřely za 1 měsíc od počátku nemoci na respirační insuficienci při multiorgánovém selhání. V uchovaných vzorcích sér od prvních 2 žen, odebraných během prvních 10 dnů nemoci, byly nalezeny vysoké hodnoty IL-2, IL-6 a IFN-gama [67]. U obou byl prominentním post mortem nálezem reaktivní hemofagocytický syndrom a difuzní poškození alveolů s intersticiární fibrózou. Histiocyty vykazující aktivní hemofagocytózu byly nalezeny v játrech, slezině, lymfatických uzlinách, v plicích i na meningách. V játrech byl rozsáhlý nález centrální lobulární nekrózy, steatózy a extramedulární hematopoézy. V ledvinách byla patrná význačná tubulární nekróza. U 54letého muže, který zemřel 11. den nemoci, byl získán postmortálně vzorek tkáně plic a ledvin. V plicích byla nalezena ložiska hemoragie a nevzdušné okrsky zaplněné fibrinózním exsudátem. To byl též jediný vzorek tkáně, v němž byl nalezen antigen H5. Vzorky ledvin vykazovaly rozsáhlou akutní tubulární nekrózu, avšak bez zánětlivé buněčné infiltrace. V Thajsku bylo postmortální vyšetření provedeno u 3 zemřelých dětí. Vývoj nemoci je patrný z plicních změn na přiložených radiogramech dvou z nich.
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181318