Vtáčia chrípka - príčiny a patogenéza

Príčiny vtáčej chrípky

Pôvodcom vtáčej chrípky u ľudí je vírus chrípky A z rodu Influenzavirus z čeľade Orthomyxoviridae. Je klasifikovaný ako obalený vírus. Virión má nepravidelný alebo oválny tvar, pokrytý lipidovou membránou, preniknutou glykoproteínovými hrotmi (spikulami). Tie určujú hemaglutinačnú (H) alebo neuraminidázovú (N) aktivitu vírusu a pôsobia ako jeho hlavné antigény. Existuje 15 (podľa niektorých údajov 16) variantov hemaglutinínu a 9 - neuraminidázy. Ich kombinácia určuje prítomnosť podtypov vírusu a teoreticky je možných 256 kombinácií. Moderný „ľudský“ vírus chrípky má kombinácie antigénov H1, H2, H3 a N1, N2. Podľa séroarcheologických štúdií ťažká pandémia v rokoch 1889-1890. bola spôsobená podtypom H2N2, stredne závažnú epidémiu v rokoch 1900-1903 podtypom H3N2, pandémiu „španielskej chrípky“ v rokoch 1918-1919 - H1N1, obsahujúcou ďalší proteín získaný z vírusu vtáčej chrípky. Epizootie vtáčej chrípky v posledných rokoch sú spojené s podtypmi H5N1, H5N2, H5N8, H5N9, H7N1, H7N3, H7N4, H7N7. Podtypy H1, H2, H3, N2, N4 cirkulujú v populáciách voľne žijúcich vtákov, teda podobne ako ľudský vírus chrípky A.

Pod lipidovou membránou sa nachádza vrstva matrixového proteínu M-proteínu. Nukleokapsida, ktorá sa nachádza pod dvojvrstvovou membránou, je organizovaná podľa typu helikálnej symetrie. Genóm je reprezentovaný jednovláknovou RNA pozostávajúcou z ôsmich samostatných segmentov. Jeden zo segmentov kóduje neštrukturálne proteíny NS1 a NS2, zvyšok kóduje viriónové proteíny. Hlavnými sú NP, ktorý plní regulačné funkcie, M-proteín, ktorý hrá dôležitú úlohu v morfogenéze vírusu a chráni jeho genóm, a vnútorné proteíny - P1-transkriptáza, P2-endonukleáza a B3-replikáza. Rozdiely v štrukturálnych proteínoch vírusu „vtáčej“ chrípky a ľudskej chrípky predstavujú neprekonateľnú druhovú bariéru, ktorá bráni replikácii vírusu vtáčej chrípky v ľudskom tele.

Rôzne podtypy tohto vírusu majú rôznu virulenciu. Najvirulentnejší je podtyp H5N1, ktorý v posledných rokoch získal množstvo nezvyčajných vlastností:

• vysoká patogénnosť pre ľudí;
• schopnosť priamo infikovať ľudí;
• schopnosť spôsobiť hyperprodukciu prozápalových cytokínov, sprevádzanú rozvojom syndrómu akútnej respiračnej tiesne;
• schopnosť spôsobiť poškodenie viacerých orgánov vrátane poškodenia mozgu, pečene, obličiek a iných orgánov;
• rezistencia na antivírusový liek rimantadín;
• rezistencia na účinky interferónu.

Vírus vtáčej chrípky je na rozdiel od vírusu ľudskej chrípky v prostredí stabilnejší. Pri teplote 36 °C hynie do troch hodín, pri 60 °C do 30 minút a okamžite pri tepelnom spracovaní potravín (varenie, vyprážanie). Dobre znáša mrazenie. V vtáčom truse prežíva až tri mesiace, vo vode pri teplote 22 °C štyri dni a pri 0 °C viac ako mesiac. V kadáveroch vtákov zostáva aktívny až jeden rok. Je inaktivovaný bežnými dezinfekčnými prostriedkami.

[ 1 ], [ 2 ]

Patogenéza vtáčej chrípky

V súčasnosti nie je mechanizmus vývoja chrípky spôsobenej vírusom H5N1 u ľudí dostatočne preskúmaný. Bolo zistené, že miestom jeho replikácie nie sú len epitelové bunky dýchacích ciest, ale aj enterocyty. Berúc do úvahy všeobecné biologické a imunopatologické procesy, možno predpokladať, že patogenéza chrípky A (H5N1) u ľudí sa bude vyvíjať podľa rovnakých mechanizmov.

Rôzne hemaglutiníny vírusov vtáčej chrípky sa líšia schopnosťou rozpoznať a viazať sa na receptor - kyselinu sialovú, ktorá je v oligosacharide bunkových membrán spojená s galaktózou. Hemaglutiníny ľudských vírusov chrípky interagujú so zvyškami tejto kyseliny, ktoré sú spojené väzbou 2,6 s galaktózou, a hemaglutinín vírusov vtáčej chrípky ju rozpoznáva väzbou 2,3 so zvyškami galaktózy. Typ väzby terminálnej kyseliny sialovej a konformačná mobilita oligosacharidov povrchových lektínov sú hlavnými prvkami medzidruhovej bariéry pre vírusy vtáčej a ľudskej chrípky. Lektíny ľudských tracheálnych epitelových buniek zahŕňajú lektíny s typom väzby 2,6 a neobsahujú oligosacharidy s typom väzby 2,3, charakteristické pre epitelové bunky črevného traktu a dýchacích ciest vtákov. Zmeny biologických vlastností vysoko patogénneho kmeňa vírusu A (H5N1), jeho schopnosti prekonať medzidruhovú bariéru, môžu viesť k poškodeniu rôznych typov ľudských buniek s rozvojom závažnejších foriem ochorenia. V klinickom obraze takýchto patológií sa spolu s katarálnym syndrómom vyvíja poškodenie gastrointestinálneho traktu.

Epidemiológia vtáčej chrípky

Hlavným rezervoárom vírusu v prírode sú sťahovavé vodné vtáky patriace do radov Anseriformes (divé kačice a husi) a Charadriiformes (volavky, kulíky a rybáriky). Najväčší význam majú divé kačice. Vírusy chrípky v Eurázii a Amerike sa vyvíjajú nezávisle, takže migrácia medzi kontinentmi nehrá pri šírení vírusu úlohu; rozhodujúci význam majú lety podľa zemepisnej dĺžky. Pre Rusko sú v tomto smere dôležité stredoázijsko-indické a východoázijsko-austrálske migračné trasy. Patria sem trasy smerujúce na Sibír cez Malajziu, Hongkong a Čínu, teda regióny, kde sa intenzívne tvoria nové varianty vírusu. Menej významné sú východoafricko-európske a západotichomorské trasy.

U voľne žijúceho vodného vtáctva vírus nespôsobuje klinicky zjavné ochorenie, hoci u rybárov arktických bol popísaný rozsiahly závažný epizootop chrípky. Replikácia vírusu u vtákov prebieha predovšetkým v črevách, a preto sa do životného prostredia uvoľňuje výkalmi a v menšej miere slinami a respiračným materiálom. 1 g výkalov obsahuje dostatok vírusu na infikovanie 1 milióna kusov hydiny.

Hlavným mechanizmom prenosu vírusu u vtákov je fekálno-orálny prenos. Vodné vtáctvo (kačice) je schopné prenášať vírus transovariálne, a preto slúži ako jeho prirodzený rezervoár a šíri ho pozdĺž svojich migračných trás. Sú hlavným zdrojom infekcie pre domáce vtáctvo, ktoré naopak trpia ťažkými formami chrípky sprevádzanými ich hromadným úhynom (až 90 %). Najnebezpečnejším podtypom je H5N1. K infekcii dochádza v podmienkach voľného chovu a s možnosťou kontaktu s ich divými náprotivkami. Toto je charakteristické najmä pre krajiny juhovýchodnej Ázie (Čína, Hongkong, Thajsko, Vietnam a ďalšie krajiny). Tam sa okrem veľkých hydinových chovov nachádza aj mnoho malých roľníckych fariem.

Vírus vtáčej chrípky môže postihnúť cicavce: tulene, veľryby, norky, kone a predovšetkým ošípané. Prípady prenikania vírusu do populácie týchto druhov boli zaznamenané v rokoch 1970, 1976, 1996 a 2004. Tieto zvieratá môžu byť postihnuté aj vírusom ľudskej chrípky. V súčasnosti je náchylnosť ľudí na takéto vtáčie vírusy nízka. Všetky prípady infekcie boli zaznamenané u tých, ktorí boli v dlhodobom a úzkom kontakte s chorými vtákmi. Experiment vykonaný vo Veľkej Británii so zavedením rôznych podtypov vírusu do tela dobrovoľníkov mal negatívny výsledok.

V Thajsku, kde žije 60 miliónov ľudí, bolo počas epizootie, ktorá postihla dva milióny vtákov, spoľahlivo zistených 12 prípadov ochorenia u ľudí. Celkovo bolo do roku 2007 zaznamenaných približne 300 epizód „vtáčej“ chrípky u ľudí. Oficiálne boli zaznamenané dva prípady infekcie od chorej osoby.

Tieto údaje naznačujú, že cirkulujúce kmene vírusu vtáčej chrípky nepredstavujú vážnu hrozbu pre ľudí. Možno teda usudzovať, že medzidruhová bariéra je pomerne silná.

Existujú však fakty, ktoré nám umožňujú domnievať sa, že vtáčia chrípka predstavuje globálnu hrozbu. Po prvé, vyššie uvedené informácie možno interpretovať z iných hľadísk.

• Aj ojedinelé prípady infekcie ľudí od vtákov a od chorých ľudí naznačujú, že neprekonateľnosť medzidruhovej bariéry nie je absolútna.
• Skutočný počet prípadov infekcie z hydiny a možno aj od chorých ľudí, vzhľadom na skutočnú situáciu v regiónoch, kde zúri epizootia, môže byť mnohonásobne vyšší. Počas epizootie chrípky H7N7 v Holandsku ochorelo 77 ľudí, jeden zomrel. U ľudí, ktorí boli v kontakte s chorými ľuďmi, sa zistili vysoké titre protilátok, čo tiež naznačuje možnosť prenosu vírusu z človeka na človeka, ale so stratou virulencie.

Po druhé, mutagénny potenciál vírusu vtáčej chrípky, najmä podtypu H5N1, je veľmi vysoký.

Po tretie, ošípané sú náchylné na vírusy vtáčej a ľudskej chrípky, takže sa teoreticky zdá možné, že sa patogény stretnú v tele zvieraťa. Za týchto podmienok môžu hybridizovať a produkovať asortantné vírusy, ktoré sú vysoko virulentné, podobné vírusom vtáčej chrípky, a zároveň sa môžu prenášať z človeka na človeka. Vzhľadom na rozsiahle rozšírenie vtáčej chrípky sa táto pravdepodobnosť dramaticky zvýšila. Boli opísané aj prípady nákazy ľudí prasacou chrípkou, ale súčasné prenikanie oboch vírusov do ľudského tela je stále menej pravdepodobné.

Po štvrté, genetické metódy dokázali, že pandémia španielskej chrípky z rokov 1918 – 1919 mala „vtáčí“ pôvod.

Po piate, v moderných podmienkach, v dôsledku globalizačných procesov a dostupnosti rýchlych dopravných prostriedkov, sa možnosť šírenia asortantného vírusu prudko zvyšuje. Preto je možné konštatovať, že pravdepodobnosť vzniku nového variantu vírusu chrípky A a vzniku závažnej pandémie je veľmi vysoká.

Matematické modelovacie metódy ukázali, že v meste so siedmimi miliónmi obyvateľov (Hongkong) mohol počet nakazených na vrchole epidémie dosiahnuť 365 tisíc ľudí denne (pre porovnanie, v Moskve počas pandémie chrípky v roku 1957 tento počet nepresiahol 110 tisíc ľudí denne). Podľa expertov WHO je možné, že rýchle utratenie vtákov počas epizootie v Hongkongu v roku 1997 zabránilo pandémii chrípky. Americkí experti predpovedajú, že v prípade pandémie v Amerike bude potrebné hospitalizovať 314 až 734 tisíc ľudí a 89 až 207 tisíc zomrie.

[ 3 ], [ 4 ]