Nadějné (covidové) bariéry, MUDr. Josef Patera, CSc., 2020
Člověk jako druh i jako jedinec má k dispozici obranné mechanismy proti virům. Znáte je?
MUDr. Josef Patera, CSc., 30.11.2020
Už více než rok se po celém světě šíří nová koronavirová nákaza. Žádné jiné předcházející infekční onemocnění nemělo takový mediální ohlas. Ten však vede spíše k rozšiřování úzkosti ve společnosti, než k předávání reálných informací. Základem je ovšem přirozený strach z neznámého útočníka, ten je však posilován několika způsoby: a) poskytováním ne zcela relevantních statistických dat (statistika = přesné matematické zpracování nepřesných čísel), b) absencí informací o tom, že člověk není jen pasivním příjemcem patogenu (viru), ale disponuje množstvím obranných možností, c) používáním nepřiměřených vyjádření (např. promořování místo imunizace), d) nejednoznačností názorů oficiálních míst, aj. Moudré zkušenosti praví, že: a) „znalost nepřítele je strategickou výhodou, znalost svých sil vede k úspěchu“, b) „strach bývá špatným rádcem“ a c) „naděje umírá poslední“. Lidé potřebují naději, ale naději založenou na reálných informacích o původci nákazy a svých možnostech, ne naději založenou na zbožných přáních typu: „však ono to samo skončí“, „vakcíny vše vyřeší“, či „protilátky nás ochrání“.
V poslední době toho bylo o pandemii napsáno a řečeno mnoho. Základ mého sdělení existuje už delší dobu. Neoplývám exhibicionismem a proto jsem čekal, až odborníci na slovo vzatí vše podstatné o přirozených možnostech obrany sdělí veřejnosti, ale stále tomu tak není. Mnozí více, či méně povolaní lidé vysloví A, ale už neřeknou B, o C ani nemluvě. Na druhé straně v médiích opakovaně vystupují skuteční odborníci, ale jako by je poradní a výkonné orgány i populace neslyšeli. Proto se pokusím tyto informace doplnit. Nejprve vám nabídnu několik otázek, které budou v dalším textu osvětleny. Pokud vás zaujmou, čtěte dál, pokud ne – věnujte se něčemu důležitějšímu.
– Proč nás netopýři opakovaně zásobují virovými nákazami a sami přitom nevyhynou?
– Jaké jsou covidové bariéry? Jaká je jejich podstata a účinnost ?
– Jaký je rozdíl mezi jedinci: a) kteří se setkají s viry, b) u kterých je diagnostikován virus,
c) kteří se nakazí, d) kteří onemocní a e) kteří jsou infekční?
– Viry mohou napadat všechny buňky těla, kromě jednoho druhu, kterého?
– Proč jsou děti ve velké míře rezistentní k této koronavirové infekci?
– Jakou úlohu u této nákazy hraje BCG vakcinace?
– Lze se opakovaně nakazit a onemocnět covidem?
– Jak dlouho může trvat imunitou zprostředkovaná ochrana proti další nákaze?
– Existují v současné epidemii vlny?
Děkuji, že pokračujete ve čtení – asi vás něco zaujalo. Než se dostaneme k přehledu avizovaných bariér, řekněme si něco o původci onemocnění a jeho šíření.
Strategie virů obecně spočívá v napadení živých jaderných buněk, aby se mohly s pomocí jejich molekulárních mechanismů rozmnožit a mohly napadnout další buňky, ve kterých by se mohly rozmnožit, atd. Teprve vedlejším produktem je přímé poškození buněk nositele a vy- volání adekvátní, někdy však i nepřiměřené a organismus poškozující, imunitní reakce.
Koronaviry napadající lidi nejsou nic nového. Již dlouho jsou našimi „spolucestujícími“ čtyři typy, které působí takzvaná nachlazení a jsou mediálně celkem nezajímavé. Další dvě onemocnění, vyvolaná koronaviry (SARS-Cov a MERS-Cov), způsobila paniku v minulých letech, ale díky vysoké smrtnosti a opatřením se šíření zastavilo na relativně malém počtu nakažených a obětí. Sedmým typem je právě virus vyvolávající SARS-Cov-2. Jak to, že podle dosavadních zkušeností a odborných analýz, je tak vysoce sofistikovaný, má velkou rychlost šíření a dovede velice erudovaně obelstít naše obranné schopnosti (bariéry)? V tom slovíčku „erudovaně“ je mnohé skryto. Viry, než způsobí nějakou rozsáhlou katastrofu, jsou často dlouhodobě hýčkány a zdokonalovány v určitých „školkách“ (tělech živočichů). To vede k dosažení vlastností, které jsou devastující pro konečného „uživatele“. A právě tento koronavirus, jako i jiné typy, navštěvoval virový Oxford. Kde se nachází? V tělech netopýrů.
Netopýři – čím jsou tak zvláštní? Určité druhy mají totiž jedinečně uzpůsoben imunitní systém. Jednou z důležitých protivirových zbraní jsou proteinové molekuly, jimž se říká interferony (INF). Jsou produkovány některými tělesnými bunkami po vniknutí virů a spouští kaskádu dějů, které chrání napadenou buňku, ale i buňky v sousedství. Tkáně většiny živočichů produkují INF jen při napadení viry, kdežto netopýří buňky nepřetržitě! Tím získávají výraznou převahu nad útočícími viry. Ty se nemohou extenzivně rozmnožovat a vytváří se jakási rovnováha, kdy netopýři nejsou hubeni a virus v nich přežívá. Viry přitom hledají účinné strategie jak účinky INF obejít. Sekrece INF také vyvolává stále se zhoršující zánět a vytváří tak pro napadený organismus často větší nebezpečí, než přímý útok virů na buňky. Právě v tom je jádro problému. Pro lidi „zrada“, pro virus určitá výhoda. Tito netopýři mají genetickou odchylku, která při kontinuální produkci INF nedovolí rozpoutat ničivou reakci proti vlastnímu organismu a přitom stačí na udržení virů v určitých mezích. A to je právě ten virový Oxford. Koronavirus má k dispozici vynikají cvičiště, kde se může zdokonalovat, zkoušet různé postupy a finty, jak oklamat hostitelovu obranu. I když genetické mutace RNA koronavirů jsou oproti ostatním typům málo početné, mají na to dlouhou dobu. Neustálým bojem zocelené viry pak jen čekají na svou příležitost. Přenos na lidi může být přímý, ale častěji nepřímý přes mezipřenašeče.
Mezipřenašeči – jsou to živočišné druhy, které sdílejí stejné epitopy jak s netopýry, tak s lidmi. Nemají tak výkonný systém obrany jako netopýři. Proto se v nich viry extenzivně množí a vyvolávají těžká onemocnění. Pak stačí jakýkoli kontakt s lidmi a je „vymalováno“. Je známo, že mezipřenašečem u SARS-Cov byly cibetky, u MERS-Cov velbloudi a u SARS-Cov2 pravděpodobně luskouni (druh savců s velkými šupinami na povrchu těla, kteří se vyskytují především v jižních oblastech Číny, jihovýchodní Asie, Indonésie, Indie a střední části Afriky). Za běžných okolností by luskouni v ústraní snášeli své těžké břemeno, a buď se na tento virus adaptovali, nebo pomalu vymřeli. Jenže jsou loveni pro nedostatek bílkovinné stravy v přelidněné Asii a dále je v těchto oblastech zvyk kupovat maso čerstvé. A nákaza je tady. K živočišným druhům, jež je možno považovat také za přenašeče koronavirů, patří lasicovité šelmy (kuny, lasice, jezevci, norci, rosomáci aj.). Nejsou vyloučeny další možnosti. Otázkou zůstává, zda hlavní příčinou epidemie je přímý přenos ze zvířat, nebo únik viru při havárii mikrobiologické laboratoře. Hypotézy o umělém původu covidu jsou nepodložené.
Nejpravděpodobnější varianta šíření viru: První etapa vývoje tohoto viru a přenosu na lidi není zatím objasněna, ale jeho struktura byla známa v Číně už na jaře 2019. V Evropě byl virus detekován v létě 2019. K největšímu rozšíření vedly pravděpodobně Světové armádní hry ve Wu-chanu v říjnu 2019 (více než 9 tisíc atletů ze 109 zemí, kdy někteří z účastníků udávali respirační nákazu), oslavy čínského nového roku s přesuny miónů lidí napříč zemí a návrat čínských dělnic z těchto oslav do severní Itálie začátkem roku 2020.
A nyní k vlastním bariérám. Prosím, nečekejte úplný a podrobný souhrn informací, jde jen stručný výběr z uvedené problematiky. Je zaměřen především na obecnou populaci, takže odborníci laskavě prominou zjednodušování a laici si mohou příliš odborné části ověřit na internetu. Jednotlivé bariéry spolu souvisejí a kooperují:
1. Bariéra sociální
2. Bariéra behaviorální
3. Bariéra technická
4. Bariéra slizniční
5. Bariéra buněčné obrany
6. Bariéra nespecifické (vrozené) imunity
7. Bariéra specifické (získané) buněčné imunity
8. Bariéra specifické (získané) protilátkové imunity
9. Bariéra imunomodulace
10. Bariéra vědeckých poznatků
1. Bariéra sociální
Je doménou epidemiologů a výkonných orgánů státu. Patří sem vyhledávání nakažených osob a regulace sociálních kontaktů. Podstatou je zpomalení přenosu virů v populaci. Jde tady o omezení cestování osob mezi městy a zeměmi, izolaci (karanténu) nakažených, omezení shromažďování na veřejných místech, omezení počtu osob ve skupinách a dodržování bezpečné vzdálenosti mezi osobami. Její účinnost je dána kulturně-politickými konsekvencemi různých zemí, reaktivitou vlád, psychickými dispozicemi obyvatel a jejich vnímavostí k nákaze.
2. Bariéra behaviorální imunity
Je podmíněna psychickým nastavením jednotlivce. V principu jde o způsoby chování osob dané pudy a instinkty, získanými zkušenostmi, úrovní a efektivitou emočních a racionálních dispozic. Během ohrožujích situací, tedy i během epidemií, dochází ke snížení prahu behaviorální imunity působením zvyšující se úzkosti a strachu (díky „pověsti“ půvoce nákazy, rozsáhlé masáži médií a některým krokům výkonných orgánů). Instinktivní reakce omezují působení možných patogenů na organismus (nepříjemné pachy a chutě, nevábné zrakové objekty aj.). Emoční odpovědi, podmíněné osobností jedince, se mohou se pohybovat od extrémní reaktivity až po netečnost. Efektivnost reakcí je dána genetickým a epigenetickým nastavením morfologických a biochemických substrátů nervové soustavy. Emoční systém vykazuje rychlou, ale ne vždy situaci adekvátní odpověď. Racionální uvažování a rozhodování je sice pomalejší, ale nepoměrně efektivnější způsob ochrany. Jde vlastně o použití takzvaného „selského rozumu“. Příkladem může být nošení roušek v místě možného kontaktu s jinými osobami a ne v liduprázných místech, vyhýbání se shlukům lidí, důsledná hygiena rukou atd.
3. Bariéra technická
Využívá k omezení přenosu mechanické, fyzikální a nebo chemické prostředky (roušky, respirátory, masky, štíty, umělohmotné přepážky, dále různé metody likvidace virů v prostředí – desinfekce rukou, ploch a prostorů). Roušky mají několik funkcí – jde především o omezení šíření virových partikulí vydechovaných nositelem roušky. V chladném období pomáhají předehřívat nasávaný vzduch (podobně jako nosní dutina) a zvyšovat účinnost slizniční bariéry. Dalším efektem je omezení množství virů ve vdechovaném vzduchu nositelem roušky. Zde je účinnost značně menší! Ale přesto – může to být pro přiměřeně zdravou populaci velká výhoda a napomáhat řešení celé pandemie. O co jde? Podmínkou nákazy jakýmkoli patogenem a jeho negativního dopadu na příjemce je vzájemný poměr množství jeho partikulí a účinnosti obranných mechanismů napadeného jedince. Nyní může nastat několik scénářů:
1) Množství viru je vysoké, efektivnost bariér je vysoká = spíše lehčí průběh onemocnění.
2) Množství viru je vysoké, efektivnost bariér je nízká = těžká nemoc.
3) Množství viru je nízké, efektivnost bariér je nízká = nemoc různého stupně závažnosti.
4) Množství viru je nízké, efektivnost bariér je vysoká = nedojde k nákaze, nebo nemoc je mírná či bezpříznaková.
Poslední varianta scénáře je principem nízkodávkové imunizace přiměřeně zdravé populace, která nevede k těžkému onemocnění v akutní fázi a závažným důsledkům ve fázi pozdní. Proto – má smysl nosit roušky, i když nás osobně úplně nechrání. Jak to funguje? Nízké dávky viru (pokud jich není tak málo, že se vůbec nedostanou přes slizniční bariéru) vyvolají sice mírnou, avšak dostatečnou imunitní reakci, optimálně nespecifickou a specifickou buněčnou, a to bez rozvoje různých forem zánětlivých komplikací. To zamezí akutnímu rozšíření viru v organismu a onemocnění. Přitom jsou jednotlivé složky imunity aktivovány, uvedeny do stavu zvýšené „pozornosti“ vůči následnému útoku těchto virů a dochází k množení imunitních buněk, které uspěly v prvním kole souboje (imunitní paměť). Důsledkem je, že další dávka virů, dokonce i větší než při prvním útoku, bývá efektivně odražena a dochází k dalšímu zvýšení připravenosti a efektivnosti imunitního systému. Těch „kol zápasů“ může být několik, a pokud se něco nepokazí (velmi vysoká dávka virů, prudké snížení efektivity imunitní obrany), je konečným výsledkem dlouhodobá imunita proti uvedenému typu viru. Tedy to, co bychom tak moc chtěli. To, co se stalo s druhy koronavirů, které už způsobují „jen“ nachlazení. Upozorňuji, že zásadní podmínkou je dostatečná úroveň obranných mechanismů! Uvedený postup nelze aplikovat u lidí se závažnými poruchami dále uvedených bariér (omezená imunita, přidružené choroby aj.) To je právě to B a C po vyřčení A. Nelze strašit „promořováním“ celé populace, nebo „vytvořením stádové imunity“, bez vysvětlení podmínek a principů, bez rozumného zvážení přínosu, negativních dopadů, ochrany imunitně slabých skupin obyvatel a přiměřeného technického řešení. Nenošení osobních ochranných prostředků povede k převaze virů i u zdravé populace, výraznému ohrožení oslabené populace a značným neřízeným ekonomickým ztrátám. Pokud by, zcela teoreticky, bylo zamezeno úplně přenosu virů, vedlo by to ke zhroucení ekonomiky a současně by se nevytvořila dlouhodobá imunita osob. Po opuštění „krytů“ by každý náhodný, i malý, útok tohoto viru vedl k nové pohromě.
4. Bariéra slizniční
Základní vnitřní (biologickou) bariérou jsou sliznice. Ty jsou spolu s kůží prvotní ochranou proti útokům pocházejícím ze zevního prostředí. Jde o účinky mechanické, fyzikální, chemické a mikrobiální. U respiračních nákaz existují tyto úrovně:
a) sekretorická – sliznice dýchacích cest v nose je kryta stále se obnovujícím ochranným sekretem (hlenem), produkovaným specializovanými buňkami. Ten nepřetržitě odstraňuje pevné částice, chemické látky a mikroby (bakterie, viry aj.).
b) řasinková – buňky sliznic horních (ale i dolních) cest dýchacích jsou vybaveny řasinkami, které se synchronizovaně pohybují proti směru vdechovaného vzduchu a tak „vymetají“ nepořádek, který na sliznici ulpí
c) chemická – všechny sliznice v těle (tedy nosní, ústní, střevní, oční aj.) jsou chráněny velice účinnými chemickými látkami s antimikrobiální působností
d) mechanická – kýchání a kašel (reflexotorické prudké vypuzení vzduchu z dýchacích cest) odtraňuje částice různého charakteru. Pro okolí je to pochopitelně nebezpečné, ale pro takto reagujícího jednotlivce je to obranný mechanismus.
e) imunitní – součástí jsou mechanismy nespecifické (vrozené) imunity. Všechny sliznice v těle jsou kromě vlastních slizničních buněk prostoupeny velkým množstvím buněk imunitních. Patří k nim dendritické buňky, makrofágy, buňky sekretující imunoglobulin A (IgA) aj.
f) mikrobiotická – na sliznicích dýchacích cest, podobně jako ve střevech, žijí velká množství mikrobů – za běžných okolností neškodí, ale spíše pozitivně modulují stav slizniční bariéry
Nyní by bylo vhodné ozřejmit si následujcími pojmy:
a) lidé, kteří se setkali s virem – předchozí bariéry nezabránily vniknutí viru do organismu, ale slizniční obrana je tak výkonná, či množství virů tak malé, takže viry se na sliznici dočasně nacházejí, ale nestačí se rozmnožit a jsou rychle odstraněny (transientní infekce). Člověk není nakažen. Přítomnost viru mohou zjistit v krátkém období jen vysoce citlivé metody.
b) lidé diagnostikovaní – jde o potvrzení přítomnosti virů v organismu. Běžně používaná metoda (PCR) zjistí přítomnost RNA virů na sliznicích asi od 4. až 5. dne od přenosu, neříká však nic o účinnosti bariér a pravděpodobnosti onemocnění. Antigenní testy lze úspěšně použít pro detekci viru u lidí s příznaky nemoci (při pozitivitě musí následovat PCR test), mají ale omezené schopnosti při vyhledávání lidí s nákazou, neodhalí až 30% případů s PCR pozitivitou. Hlavním důvodem je, že antigeny lze detekovat jen asi 3. až 7. den od přenosu virů. Poté bývají antigenní testy neúčinné, protože může dojít k navázání protilátek (pokud jsou tvořeny). Testy na přítomnost protilátek mají také omezenou hodnotu. Mezi 7. až asi 14. dnem od přenosu mohou protilátky tvořit komplexy s antigeny viru, což omezuje detekci jak antigenů, tak protilátek. Asi po 14 dnech obvykle klesne množství dostupných antigenů a zvednou se hladiny protilátek (= serokonverze). Ani potom však nelze protilátky zjistit u všech nakažených.
c) lidé nakažení – je překonána slizniční obrana, buňky organismum jsou napadány a rozvíjí se imunitní reakce dalších úrovní
d) lidé nemocní – v závislosti na poměru množství virů a účinnosti složek imunitní obrany dojde k různě závažnému onemocnění, někdy však se projevy neobjeví (bezpříznakoví)
e) lidé infekční – virus se rozmnožil natolik, že množství partikulí viru vylučované z organismu (kapénkami ve vydechovaném vzduchu, slinami, stolicí a potem) je dostatečné k nakažení blízkých osob, nebo kontaminaci okolí
Vnímavost k nákaze a závažnost onemocnění je vyšší u osob oslabených (poruchy imunity, hypertenze, cukrovka, obezita, nádorová onemocnění, poruchy metabolické, hormonální a koagulační (srážlivost krve), dále kuřáci, těžcí alkoholici, drogově závislí, vegetariáni, vegani aj.). Často jde o lidi ve vyšším věku, kdy je výskyt komplikujících okolností větší. Na druhé straně při velmi vysoké virové náloži mohou onemocnět a také infekci podlehnout i lidé mladí, bez zjevných poruch (existující oslabení se nemusí do doby nákazy projevit).
Zajímavou otázkou jsou poměry mezi počty diagnostikovaných a počty skrytých případů (tedy těch osob, které se setkaly s koronavirem, nebyly diagnostikovány a neonemocněly, nebo onemocněly bezpříznakově). Poměr těchto skupin je odhadován mezi 1:8 až 1:10). To by ovšem mohlo znamenat, že v době dokončení tohoto článku se v našem státě s koronavirem setkaly a přitom zjevně neonemocněly asi 4 miliony lidí. Je však otázkou, u jakého počtu lidí se vytvořila dostatečně silná a dlouhodobá imunita. Pokud je těchto jedinců většina, pak tedy už dochází k dříve popisované nízkodávkové imunizaci a epidemie by mohla slábnout. Rád bych tomu věřil, ale i když se snažím psát o nadějích, nezbývá než připomenout, že v biologii není nic jisté. Mnohé závisí na našem chování a na tom, aby do naší země nebyl zavlečen výrazně odlišný mutovaný kmen, což způsobilo spolu s přehnaným optimismem lidí a úřadů současné vzedmutí epidemie. Úmyslně nepoužívám biologicky nesprávný výraz vlna. V současné epidemii nedochází k vlnám, ale k výkyvům. K vlnám by docházelo po úplné eliminaci viru v populaci (bez diagnostikovaných případů onemocnění) a jeho novém objevení po určité době. Pokud mezi jarem a podzimem existovaly případy nákazy, nemůže se tedy jednat o vlny. Výkyvy v této epidemii souvisí se změnami intenzity sociálních opatření, úrovní osobní zodpovědnosti a částěčně se zevními podmínkami (počasí, mutace viru). Těžší průběhy v Evropě a posléze v severní Americe oproti Asii na jaře souvisely s mutovaným kmenem ze severní Itálie a podzimní nárůst v Evropě především s výskytem jiného mutovaného kmene ze Španělska a jeho rozšířením během letního rozvolnění cestování. Nyní je oficiálně definováno 6 kmenů covidu-19 s různým poměrným zastoupením v různých oblastech světa. Jde o kmeny, které se liší závažnými mutacemi. Těch s mutacemi málo podstatnými pro průběh epidemie se registruje mnohonásobně více.
5. Bariéra buněčné obrany
Dojde-li k prolomení přechozích bariér, mohou být přímo napadeny různé typy buněk těla, až na jednu vyjímku. Jsou jí bezjaderné červené krvinky, přenášející kyslík a další plyny. Tělní buňky se nespoléhají jen na slizniční a imunitní bariéry, ale jsou vybaveny vlastními obrannými mechanismy. Prostě nedají se zadarmo. Několik z obranných postupů buněk vám přiblížím:
– určité buňky, které jsou součástí sliznice – makrofágy (druh bílých krvinek), fibroblasty (buňky pojivé tkáně), ale i některé druhy bílých krvinek v krevním oběhu, jsou po detekci vetřelce v buňce schopny syntetizovat a vylučovat interferon (INF). Tyto bílkovinné molekuly se jednak naváží na odpovídající receptory téže buňky, ale také na receptory buněk sousedních (infikovaných i dosud neinfikovaných) a zde spustí kaskádu dějů, které jsou namířeny proti množení viru. Rozsah těchto mechanismů je velký a vymyká se možnostem tohoto článku.
– všechny buňky v těle mají k dispozici, v případě potřeby, úklidové mechanismy (autofagii), tím odstraňují nepotřebné, nebo nebezpečné molekuly a objekty. Autofagie slouží k udržování buněčné homeostázy, ochraně před buněčným stresem a mikrobiální nákazou. Typů autofagií je několik, jedním z nich je i virofagie – tedy, pokud viry už zcela neovládly buňku, dojde k jejich pohlcení specializovanými váčky a degradaci k tomu určeným systémem (lyzozomy).
– krajním opatřením je apoptóza, jeden z mechanismů řízené sebevraždy buněk. Ta při masivním napadení spustí řadu dějů, které zcela zničí buňku i z rozmnoženými viry a přitom ochrání okolní buňky od možné nákazy. Typů apoptózy je mnoho. Jedním je tato „obranná“ apoptóza, další je řízená apoptóza způsobená kontaktem s aktivovanými cytotoxickými lymfocyty a NK buňkami (viz další bariéry). Zcela jiným typem je apoptóza způsobená samotným virem. Ten využije mechanismů buňky pro své rozmnožení (sám to nedovede) a pak „bouchne dveřmi“ – z buňky jsou vypuštěny nové virové částice a buňka přímým působením viru zahyne (= cytotoxické působení viru). Aby to bylo ještě složitější, tak mohou viry bezprostředně po napadení buňky zabránit její apoptóze, aby se vůbec mohly rozmnožit.
6. Bariéra nespecifické (vrozené) imunity
Už na úrovni slizniční obrany je aktivován systém nespecifické imunity. Ten není zaměřen na určitý druh útočníka (na jeho specifické antigeny). Jeho součástí je mnoho typů buněk, buď usazených přímo ve sliznicích (dendritické buňky – nabízejí antigeny virů výkonným buňkám, makrofágy – fagocytují virové částice, lymfocyty sekretující imunoglobulin A), nebo kolujících v krvi (monocyty – mobilní forma makrofágů, NK buňky – „přirození zabíječi“, neutrofily – druh bílých krvinek nelymfocytární řady aj.) a celá řada signálních a výkonných molekul (cytokiny, komplementový systém aj.). Je to velice silná a důmyslná zbraň. Omezením je skutečnost, že oproti následujícím imunitním mechanismům postrádá „paměť“. Namísto podrobného popisu souboje nespecifické imunity s viry vám zodpovím některé otázky, které s tím souvisejí:
a) Proč se nákaza covidem téměř vyhýbá dětem? V mnoha populárně vědeckých sděleních je to považováno za záhadu. Ale není to tak složité. Je známo, že mladý jedinec si musí svůj specifický (získaný) imunitní systém celkem dlouho budovat a zdokonalovat. A proto v tomto období, které trvá až do pozdní puberty, je chráněn nespecifickou imunitou (mohutně trénovanou četnými sociálními kontakty a ne zcela dokonalou hygienou). Zásadní vliv nespecifické imunity neplatí pro všechny virové infekce (např. u virů chřipky aj.), pro tento typ koronaviru však ano. Závěr – děti jsou při této epidemii významně chráněny kvalitní vrozenou nespecifickou imunitou. Ta však věkem a chorobami pozbývá na účinnosti.
b) Jakou úlohu při nákaze covidem hraje BCG vakcína? Primárně slouží k navození obrany proti infekci bakteriemi, které způsobují tuberkulózu. Její účinnost však není omezena pouze na tuto indikaci. Shodou okolností se má první vědecká práce v 70. letech min. st. týkala účinku BCG vakcíny na růst nádorů. Současná onkologie tuto vakcínu dodnes používá u nádorů močového měchýře. Co spojuje koronavirus a nádory? Právě účinek BCG vakcíny na nespecifickou imunitu. Co lze z toho vyvodit? Právě to, že lidé, kteří v minulosti podstoupili vakcinaci proti tuberkulóze by měli mít (rád bych napsal – mají) zvýšenou úroveň nespecifické imunity, tudíž by měli být více rezistentní vůči nákaze covidem a měli by mít i lehčí průběh onemocnění. Při analýze dosavadních epidemiologických dat se začínají objevovat rozdíly mezi zeměmi, které vakcinaci provádějí, či prováděly (ČR, dále země východní Evropy, Indie a další) a které takto nepostupovaly. Současně se množí prospektivní studie zaměřené tímto směrem.
7. Bariéra specifické (získané) buněčné imunity
K hlavním složkám získané (adaptivní) specifické buněčné imunity patří bílé krvinky lymfocytární řady typu T – tedy T lymfocyty (dozrávají v thymu – brzlíku). Je jich celá řada, liší se svými funkcemi, produkují různé typy signálních proteinů (cytokinů), a lze je rozlišit dle molekul na jejich povrchu (takzvané CD znaky). Hlavní rozdělení je na pomocné T lymfocyty (Th Ly / T Ly CD4+), které ovlivňují působení ostatních imunokompetentních buněk, a dále efektorové cytotoxické lymfocyty (CT Ly / T Ly CD8+). K hlavní subtypům Th Ly patří Th1 lymfocyty. Ovlivňují především makrofágy a cytotoxické lymfocyty, zvyšují účinnost imunity proti vnitrobuněčným parazitům (virům a některým bakteriím). Dále jsou to Th2 lymfocyty. Ty působí především na mastocyty (uvolňující histamin – prozánětlivou látku), dále eosinofily a basofily (druhy bílých krvinek), aktivizují obranu především proti helmintům (parazitující červi). Jiným typem jsou Th17 lymfocyty, které zvyšují přísun neutrofilů (řada bílých krvinek, mikrofágy) do míst zánětů, což bývá často spojeno s autoimunitními chorobami (u onemocnění covidem-19 se neutrofily hromadí v plicích). Z toho je vidět, že koronavirus nepůsobí jen přímo cytotoxicky, ale i vedlejšími mechanismy (podobně cytokinová bouře). Th17 lymfocyty zvyšují účinnost proti extracellulárním parazitům (většina bakteriálních infekcí) a podněcují záněty. Jejich převaha může způsobovat poruchy rovnováhy střevní mikrobioty. Tfh lymfocyty (folikulární) působí na B lymfocyty, produkující protilátky. Velice důležitou roli zastává linie Treg lymfocytů (regulační, supresorové), které naopak tlumí ostatní buňky imunitního systému a umožňují udržování rovnováhy. Je známo, že nedostatečná i nadměrná reaktivita různých součástí imunitního systému může být pro organismus zničující.
Cytotoxické T lymfocyty (CT) jsou nejdůležitější buňky protivirové imunity, vedle systému nespecifické obrany. CT ve spolupráci s jinými imunitními mechanismy rozpoznají napadené buňky a ničí je (spolu s viry, které se v buňce rozmnožily). Bohužel se také mohou stát terčem útoku virů, což vede ke zhoršení onemocnění. Během nákazy vznikají paměťové T lymfocyty. Pokud CT jednou dobře zvládnou virovou infekci, tak ve formě paměťových buněk přežívají dlouhou dobu (i desetiletí) a tvoří nejdůležitějsí obrannou linii při dalším setkání se stejným typem viru. Tato dlouhodobá imunita je podstatou adaptace na specifickou virovou infekci. Vede k tvorbě jakéhosi „příměří“ mezi organismem a virem. Z toho vyplývají dva velmi podstatné závěry – 1) covid velice pravděpodobně úplně nevymizí, bude s námi i po skočení současné pandemie a 2) po vzniku specifické imunity (díky nízkodávkové imunizaci populace, získané imunitě po onemocnění a vakcinaci) bude covid v následujích letech způsobovat jen mírné fomy virózy. Pokud člověk sám nevytvoří podmínky k jinému scénáři.
Existuje zkřížená imunita, kdy nákaza jinými typy koronavirů v minulosti vede při setkání s tímto novým typem ke zvýšení rezistence proti němu. Některé odborné práce udávají, že může jít o 30-50% lidí v populaci.
Všechny buňky imunitního systému komunikují pomocí signálních molekul – cytokinů. Existuje velké množství cytokinů s aktivizujícími či tlumícími funkcemi, jsou cytokiny prozánětlivé a protizánětlivé, cytokiny modulující metabolismus, dělení, aktivitu a směrování imunitních buněk. Nejen to, cytokiny ovlivňují i jiné orgány a tkáně (nervový systém, hormonální systém, obecný metabolismus organismu aj. Cytokinů je mnoho a místa málo, proto se soustředím jen na fenomén „cytokinové bouře“. Co to je? Těžká virová onemocnění jsou provázena, kromě vlastního cytotoxického působení virů, také přestřelenou aktivizací imunitní obrany spojenou s prudkým uvolňováním cytokinů (především IL-6, TNFalfa a IL-1beta). To vede k produkci stále většího množství dalších prozánětlivých cytokinů. Následkem bývá poškození buněk vlastních tkání, často větší, než působením viru. Cytokinová bouře se nejčastěji objevuje u oslabených jedinců anebo při napadení velkou dávkou virů. V těchto případech je nutno imunitní reakce tlumit různými léky!
8. Bariéra specifické (získané) protilátkové imunity
V určité fázi boje proti virům (obvykle po překonání nespecifické a specifické buněčné imunity) nastupuje do boje i systém protilátek, které produkují B lymfocyty. Protilátky jsou molekuly bílkovinné povahy, které se jednou částí váží na antigen (specifické molekuly na povrchu mikrobů, ale i nádorových buněk). Existují různé typy protilátek, imunoglobulinů (Ig). Jsou to IgA, IgM, IgG, IgE a IgD. Každý typ má jinou strukturu a funkce. IgA jsou nespecifické, ještě na sliznici se snaží neutralizovat viry, aby se neuchytily na buňkách. IgM se vyskytují v časných fázích rozvoje protilátkové imunity, vytvářejí shluky virových partikulí a napomáhají jejich degradaci. IgG nastupují až při rozsáhlém rozšíření viru do mimobuněčného prostoru (krevní oběh aj.) a jsou nalézány především u těžkých forem onemocnění. Mohou pomáhat jiným imunitním mechanismů eliminovat viry, ale na druhé straně mohou zvyšovat vstup virů do buněk a podílet se na rozvoji cytokinové bouře. Po onemocnění se mohou vytvářet paměťové B lymfocyty. To vede při dalším napadení stejným typem virů k urychlení protilátkové imunity. Avšak pozor! U každého virového onemocnění může být nejefektivnější obranou jiný typ imunity. Stále více je zřejmé, že u tohoto typu koronaviru je protilátková imunita spíše kontroverzní. Bylo zjištěno, že při reakci organismu na koronavirus SARS-Cov2 není dodržován obvyklý vzorec protilátkové imunity, jako u jiných virových nákaz. Bohužel, někteří odborníci z jiných oblastí si tuto skutečnost neuvědomují. Následkem jsou pokusy o rozsáhlé testování protilátek na covid, nebo vytváření obecných představ, že právě protilátky jsou důležitou obranou proti koronavirovému onemocnění. Ta první skutečnost má ekonomický podtext, druhá souvisí s nedostatkem validních informací v médiích. Připomíná to vtip o muži, který v noci pod rozsvícenou pouliční lampou hledal ztracené doklady i když je vytratil v tmavé části ulice. Protilátky se ovšem u části pacientů po prodělané nákaze objevují, ale něco jiného je zjistit přítomnost protilátek a něco jiného je vědět, jaká byla jejich skutečná úloha v organismu. Protilátková obrana může být u virových nákaz omezená, krátkodobá a bývá dvousečnou zbraní. Důvodem je skutečnost, že protilátky se neváží na viry v buňkách, působí pouze mimo ně, a viry mají mechanismus, jak se jim v mimobuněčném prostoru vyhnout. Mohou cestovat krevním oběhem v „taxících“. Jde makrofágy, které byly infikovány viry.
Léčebné podávání séra (pasivní přenos protilátek) nemocným od lidí po překonání nemoci (pokud obsahují neutralizační protilátky proti koronaviru) má své opodstatnění, ale je nutno postupovat velice opatrně.
Některé odborné práce upozorňují na skutečnost, že se v dlouhodobě uchovávaných zmrazených vzorcích séra vyskytují protilátky zaměřené proti antigenům covidu-19. To ovšem nemusí znamenat, že tu covid-19 byl už před několika lety, ale to, že existuje zkřížená reakce na různé druhy koronavirů.
Pokud protilátková imunita u nakažených tímto virem vznikne – bývá často krátkodobá (okolo 6 měsíců). To je jedním z důvodů, proč může dojít k opětovné infekci (v případě, že buněčná imunita je na nízké úrovni). Druhým důvodem je nákaza jiným kmenem koronaviru (covid-19) s výrazně odlišnými variantami některých antigenů, na které se musí organismus nově orientovat. Naštěstí těchto případů zatím není mnoho.
9) Bariéra imunomodulace
Základní účinnost různých komponent imunitní obrany je podmíněna geneticky, je ale během života neustále epigeneticky modulována. Jsou to skutečnosti, měnící aktivitu genů, které ovládají mechanismy imunity. V každé etapě života jsou citlivější k modulaci oběma směry jiné druhy imunity. Pro rozvoj nespecifické imunity je nejdůležitějším obdobím ranné dětství, pro trénink specifické imunity pak prepubertální a časné postpubertální období. Stárnutí a postupné přibývání chorob pochopitelně imunitu spíše omezuje. Jsou však okolnosti, které člověk může ovlivnit. Je jich opravdu mnoho, takže jen krátce. Významnou roli hraje stav střevní mikrobioty. Přímo i nepřímo ovlivňuje funkčnost imunity. A to reakcí s imunitními buňkami ve stěně střev, dále interakcí s autonomním nervovým systémem (reguluje mimo jiné imunitní systém), nebo produkcí různých látek s účinkem na imunitu (cytokiny, dopamin, serotonin a mnoho dalších). Různé excesy ve stravě vedou k nerovnováze zastoupení různých druhů bakterií a jejich produktů. Naše těla obsahují více jedinců mikrobioty (bakterií, archeí, virů, hub a prvoků) než je počet buněk našeho těla. A to asi 36 bilionů oproti asi 30 bilionům. Mikrobiota se vyskytuje i na kůži, v dýchacím a vylučovacím traktu a jinde. Dalším faktorem jsou sociální okolnosti (sterilně vychovávané děti bez kontaktů si nemohou vybudovat kvalitní nespecifickou imunitu). Faktorem nesmírně omezujícím imunitu je kouření. Dlouhodobá kampaň proti kouření je málo účinná, protože není zaměřena správným směrem. Všechny argumenty o tom, že kouření způsobuje nádory, infarkty a nemoci dýchacích cest, jsou založeny na přítomnosti velkého množství toxických (kancerogenních) látek v tabákovém kouři. A to je přinejmenším polovičatost. Podstatně větší hrozbou je nikotin! Ne proto, že vyvolává závislost, ale proto, že vychyluje z rovnováhy autonomní nervový systém a tím tlumí imunitu!
Pozitivní modulace souvisí i s příjmem některých vitamínů (C,D,E), omega 3 nenasycených mastných kyselin, esenciálních prvků (např. zinek), dále s kvalitním spánkem (melatonin), duševní hygienou a dalšími skutečnostmi.
Významným faktorem je sport, především otužování, ve výkonnostní, ale i civilní formě. Zlepšuje parametry nespecifické obrany a omezuje působení stresu na organismus. Tím vede k výraznému a dlouhodobému zlepšení rezistence proti nákazám.
Existuje mnoho přírodních látek, nejčastěji rostlinného původu, které mohou modulovat imunitu. Existují i léky, které to dovedou, ale je extrémně důležité vědět kdy a jaké dávky podat. Stejně důležité je to u antivirotik (například i Remdesivir může být, i přes tvrzení WHO, účinný lék, jen je nutno vědět komu, jak a kdy jej nasadit).
Četná závažná onemocnění (vysoký tlak, cukrovka, obezita aj.) jsou spojena s poruchami imunity a s těžším průběhem virových onemocnění. Mimo jiné se diskutovalo se o tom, zda mohou některé léky proti vysokému tlaku zhoršovat prognózu covidu (tyto látky zvyšují přítomnost ACE2 na buňkách). ACE2 je protein v membráně buněk, na který se váže virus SARS Cov2 (ale není jediným vstupním proteinem, stejně jako TMPRSS2 není jedinou proteázou štěpící S protein viru, což vede k jeho vstupu do buněk). ACE2 má současně důležitou úlohu při snižování tlaku, omezování srážlivosti a zánětlivých reakcí. Naštěstí převážil názor, že léky proti vysokému tlaku nezhoršují průběh nákazy, ale přispívají k léčbě.
Obrany organismu se účastní nejen systém imunitní, ale i nervový, hormonální a další. Víme, že nerovnováha jednoho se přenáší na ostatní. Parazité napadením organismu destabilizují imunitu a tím způsobují závažné poruchy nervového a hormonálního systému. Naopak snaha o rovnováhu může vést k posílení účinnosti imunity.
10. Bariéra vědeckých poznatků
Věda přináší stále rychleji velké množství nových poznatků, které zdokonalují diagnostiku a posilují obranné možnosti lidí proti novým infekčním onemocněním. K účinným zbraním patří nová antivirotika, léčiva cíleně modulující imunitu a samozřejmě i vakcíny. Ty mohou při dostatečné účinnosti přispět k omezení epidemie, ale za předpokladu rozumného a vý- běrového použití. Jsou založeny především na vnesení určitých informačních molekul (ne aktivních virů) do buněk těla. To vede k syntéze specifických proteinů (antigenů) virového původu, jejich „vystavení“ na povrchu buněk a k rozvoji imunitních reakcí. Cílem aplikace vakcín by mělo být snížení vnímavosti k nákaze a zmírnění průběhu eventuálního onemocnění u běžné populace, a dále zamezení účinku útoků komplexních patogenů na populaci oslabenou. Vakcinací získaná imunita bývá však zaměřena na vybrané antigenní determinanty a může vyvolávat poněkud jiné spektrum imunitních reakcí, než nákaza aktivním virem. Může také mít odlišnou dobu účinnosti a méně odhadnutelné důsledky, než imunita získaná přirozenou cestou. Zkušenosti s vakcínami na jiné virové choroby jsou povzbuzující, ale je nutno mít na paměti, že mechanismy imunitních reakcí na různé typy virů a účinnost vakcín proti nim se mohou lišit.
Dosud to byl přehled informací, závěrem uvedu několik názorů:
1) epidemie mikrobiálních nákaz (podobně i vznik nádorů a dalších závažných onemocnění) jsou splátkou přírodě za neustále se zrychlující rozvoj lidské civilizace
2) obrana proti patogenům je díky vysoké adaptační schopnosti lidského druhu úspěšná, zatím jsme si vždy našli způsob, jak tyto útoky přestát
3) souboj virové nákazy a obranných bariér lze přirovnat partii šachu (či hře GO), je dobré myslet o několik tahů dopředu, odhalit strategii hry protivníka a využít toho
4) optimálním postupem při nákaze tímto koronavirem bude pravděpodobně nízkodávková imunizace u přiměřeně zdravé populace s vytvořením kvalitní a dlouhodobé specifické imunity. Nejefektivnější buněčná imunita je v tomto případě zaměřena na více antigenních determinant a používá širší strategii obrany. Účinná může být samozřejmě imunita vzniklá po prodělaném onemocnění. Určitou pomoc může přinášet zkřížená imunita na předchozí typy koronavirů. Vakcína má svou důležitou roli u lidí oslabených a vystavených větším dávkám virů.
5) nejsme jen pasivní „čekatelé“ na virovou infekci, máme své bariéry, ty však nejsou všemocné, fungují pouze tehdy, nejsou-li extrémně zatěžovány nedůsledným dodržováním epidemiologických opatření a bezohledností…
