Výskum odhalil, že vírusy vtáčej chrípky dokážu odolávať horúčke vďaka špecifickému génu, čo zvyšuje riziko ich šírenia sa na ľudí a podčiarkuje hrozbu budúcich pandémií.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: william87
Vírusy vtáčej chrípky predstavujú pre ľudí významné riziko, pretože sa dokážu naďalej množiť i pri teplotách vyšších, než je bežná telesná horúčka. Horúčka je pritom jedným z hlavných obranných mechanizmov organizmu, ktorý spomaľuje alebo zastavuje vírusové infekcie. Výskum vedený Cambridgeskou a Glasgowskou univerzitou však ukazuje, že kmene vtáčej chrípky sa dokážu rozmnožovať aj pri teplotách, ktoré zvyčajne vírusom bránia šíriť sa.
V štúdii, publikovanej v časopise Science, vedci identifikovali gén, ktorý výrazne ovplyvňuje citlivosť chrípkového vírusu na teplo. Počas veľkých pandémií v rokoch 1957 a 1968 sa tento gén preniesol do ľudských chrípkových vírusov a vzniknuté kmene sa následne dokázali efektívne šíriť.
Prečo je teplota pre chrípkové vírusy dôležitá
Ľudské chrípkové vírusy každoročne infikujú milióny ľudí, pričom najčastejším sezónnym typom je chrípka A. Tieto vírusy sa najúčinnejšie rozmnožujú v horných dýchacích cestách, kde sa teplota pohybuje okolo 33 °C. V hlbších častiach pľúc, kde teplota stúpa približne na 37 °C, sa už množia menej efektívne.
Ak sa vírusy nekontrolovane šíria po tele, môžu spôsobiť vážne ochorenie. Horúčka je jednou z ochranných reakcií organizmu, pričom môže zvýšiť telesnú teplotu až na 41 °C. Až donedávna však nebolo úplne jasné, ako presne horúčka obmedzuje rast vírusov a ani to, prečo niektoré z nich dokážu napriek jej prítomnosti naďalej prosperovať.
Vtáčia chrípka prosperuje v teplejšom prostredí
Vírusy vtáčej chrípky sa správajú odlišne od ľudských chrípkových kmeňov. Často sa rozmnožujú v dolných dýchacích cestách a svojim prirodzeným hostiteľom, medzi ktorých patria napríklad kačice či čajky, často infikujú tráviaci trakt. Tieto prostredia môžu dosahovať teploty od 40 do 42 °C.
Predchádzajúce laboratórne štúdie na kultivovaných bunkách ukázali, že vírusy vtáčej chrípky majú tendenciu odolávať teplotám podobným tým, ktoré sa vyskytujú počas horúčky u ľudí. Nový výskum sa však zameral na in vivo modely, konkrétne myši infikované chrípkovými vírusmi, aby vedci lepšie pochopili, ako horúčka chráni organizmus a prečo nemusí byť táto ochrana v prípade vtáčej chrípky dostatočná.
Simulácia horúčky myší
Medzinárodný tím vedený vedcami z Cambridgea a Glasgowa vytvoril myšiam podmienky napodobňujúce horúčku a sledoval, ako na ne reagujú rôzne chrípkové kmene. V experimentoch výskumníci použili laboratórne adaptovaný chrípkový vírus ľudského pôvodu známy ako PR8, ktorý pre ľudí nepredstavuje nebezpečenstvo.
Myši zvyčajne pri infekcii vírusom chrípky A horúčku nevyvíjajú, preto tím horúčku simuloval zvýšením teploty prostredia, v ktorom myši žili, čím sa zvýšila aj ich telesná teplota.
Ľudská chrípka sa pri vysokej teplote zastaví, vtáčia nie
Výsledky ukázali, že zvýšenie telesnej teploty na úroveň horúčky účinne zastavilo množenie chrípkových vírusov ľudského pôvodu. Rovnaké zvýšenie teploty však vírusy vtáčej chrípky nezastavilo. V prípade ľudských chrípkových kmeňov stačilo zvýšenie teploty už o 2 °C na to, aby sa infekcia, ktorá by bola inak smrteľná, zmenila na mierne ochorenie.
Pozrite si
Kľúčový gén stojaci za tepelnou odolnosťou vtáčej chrípky
Štúdia zároveň zistila, že gén PB1, ktorý podporuje replikáciu vírusového genómu v infikovaných bunkách, zohráva zásadnú úlohu pri určovaní citlivosti vírusu na teplotu. Vírusy s tzv. vtáčím variantom génu PB1 dokázali tolerovať teploty spojené s horúčkou a myšiam spôsobovali závažné ochorenie. Táto skutočnosť je dôležitá najmä preto, že ľudské a vtáčie chrípkové vírusy si môžu vymieňať gény v prípade, že infikujú toho istého hostiteľa – napríklad ošípané – v rovnakom čase.
Prvý autor štúdie Dr. Matt Turnbull z Centra pre výskum vírusov Rady pre lekársky výskum (MRC) na Glasgowskej univerzite uviedol: „Schopnosť vírusov vymieňať si gény predstavuje pre vznikajúce chrípkové vírusy trvalú hrozbu. Videli sme to už počas predchádzajúcich pandémií, napríklad v rokoch 1957 a 1968, keď si ľudský vírus vymenil gén PB1 s vtáčím kmeňom. To môže pomôcť vysvetliť, prečo tieto pandémie spôsobovali ľuďom závažné ochorenia.“
„Sledovať kmene vtáčej chrípky je kľúčové, aby sme sa dokázali pripraviť na možné ohniská nákazy. Testovanie potenciálnych vírusov, ktoré by mohli preskočiť zo zvierat na ľudí, z hľadiska ich odolnosti proti horúčke nám môže pomôcť identifikovať nebezpečnejšie kmene,“ dodal.
Vysoká úmrtnosť podčiarkuje riziko
Spoluautor štúdie profesor Sam Wilson z Cambridgeského inštitútu terapeutickej imunológie a infekčných chorôb Cambridgeskej univerzity uviedol: „Našťastie sa ľudia vírusmi vtáčej chrípky nenakazia veľmi často, no i tak každoročne zaznamenávame desiatky prípadov. Úmrtnosť pri vtáčej chrípke bola u ľudí historicky znepokojujúco vysoká. Napríklad pri infekciách vírusom H5N1 presahovala 40 percent.“
„Pochopenie toho, čo spôsobuje, že vírusy vtáčej chrípky vyvolávajú u ľudí ťažké ochorenia, je kľúčové pre epidemiologický dohľad aj pre pripravenosť na pandémie. O to viac, že vírusy vtáčej chrípky H5N1 predstavujú reálnu pandemickú hrozbu.“
Zdroj: Sci Tech Daily, Science
(LDS)
