Норовирус - перфектният човешки патоген
Скоро вече не знаехте какво да правите, защото започнахте да редувате повръщане и диария. И ако това не беше достатъчно, главата ви пулсира, а мускулите и стомаха ви болят.
Склонни сме да не приемаме прекалено сериозно норовируса, защото страданието не трае дълго. По-голямата част от хората се възстановяват след ден-два. Но епидемиите могат да засегнат толкова много хора наведнъж - особено тези на закрито, като детски центрове, казарми, болници и круизни кораби, че те могат да причинят много смущения. Вече е навик някои секции да бъдат затворени, а училищата - затворени.
Освен това огромен брой хора се разболяват всяка година. Норовирусът попадна на първите страници на британските вестници тази зима, когато милион души се заразиха с него само за няколко месеца. Такива числа обаче не са необичайни. В Съединените щати норовирусът заразява 20 милиона души всяка година на приблизителни годишни разходи от 8 милиарда долара поради загуба на производителност и разходи за здравеопазване.
За много младите и много възрастните или за хората с отслабена имунна система болестта може да причини не само дискомфорт. Това води до хоспитализация на 70 000 души всяка година в САЩ и убива близо 800 души. Поне 200 000 души умират заради това в по-бедните страни, предимно деца на възраст под 5 години.
норовирус
кредит: healthwise-everythinghealth.blogspot.com
И все пак, няма лечение с норовирус или ваксина. Така че ще трябва да се адаптираме към тази инфекция, която причинява гадене или има нещо, което можем да направим?
Има различни причини, поради които норовирусът е толкова агресивен; това е доста интересен вирус. Може да е идеалният човешки патоген, казва Арън Хол, епидемиолог от Центровете за контрол и профилактика на заболяванията в Атланта, Джорджия. Като начало е много заразно. Излагането на само 18 вирусни частици може да доведе до инфекция, в сравнение с близо 1000 частици при грип (Journal of Medical Virology, том 80, стр. 1468). Хората, които са заразени, произвеждат милиарди вируси, които се отделят при повръщане и изпражнения.
В резултат на това дори при строга хигиена е трудно да се спре разпространението на вируса. Може да удари по всяко време, но епидемиите са най-чести през зимните месеци, тъй като хората прекарват повече време заедно на закрито. Смята се, че повечето инфекции се разпространяват от човек на човек, или в резултат на директен контакт, или чрез докосване на замърсени повърхности. Такова замърсяване е трудно да се контролира, тъй като вирусът е много устойчив; може да издържи на широк спектър от химически детергенти, да загрява до 60 градуса по Целзий, замръзване и може да оцелее на повърхности като дръжки на вратите и покривки за почти две седмици. В подземните води тя може да оцелее месеци или дори години.
Друг основен източник на инфекция е храната. Един човек, отговорен за болната храна в ресторант или фабрика, може да зарази стотици хора, докато черупчестите мекотели, като миди, стават заразни, ако се отглеждат във вода, замърсена с битови отпадъци. Опасността е максимална в случай на сурови ястия, като салати и стриди.
Вирусът може да се разпространи дори във въздуха: когато повръщането удари твърда повърхност, милиарди вируси летят в околния въздух и могат да бъдат вдишани или погълнати. На теория изхвърлянето на повръщано може да съдържа достатъчно вируси, за да зарази 3 милиона души.
Проучване от 2009 г. на епидемия, избухнала на парти за народна музика в Холандия, изчислява, че всеки човек, който се е разболял, е заразил средно 14 други лица. Ако това може да се счита за типичен пример, това може да превърне норовируса в едно от най-заразните заболявания на планетата.
Друго чудесно нещо за норовирусните инфекции е, че хората се различават изключително много в своята чувствителност. При повечето вируси, като морбили или варицела, хората развиват имунитет през целия живот, след като се разболеят или бъдат ваксинирани. Някои вируси, като настинка или грип, мутират толкова бързо, че хората могат да се разболяват отново на всеки няколко години, въпреки че са имунизирани срещу по-стари щамове.
Почти една пета от хората обаче никога не са заразени с норовирус. Смята се, че вирусът прониква в клетките ни чрез свързване с въглехидрати, наречени групови антигени за хистосъвместимост. Те покриват повърхността на лигавичните клетки, като тези, покриващи нашите дихателни пътища и червата. Различните щамове са насочени към различни HBGA, но определена група въглехидрати изглежда важна. Хората без функционално копие на гена FUT2 не произвеждат този вид въглехидрати, а проучване от 2003 г. на Ралф Барик, вирусолог от Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил, показва, че те не са заразени с често срещани норовирусни щамове. дори и да са подложени на високи дози (Nature Medicine, том 9, стр. 548). Последващите изследвания показват, че тези хора обаче са уязвими на някои щамове.
Друга десета от населението няма тази генетична защита, но обикновено може да се бори с вируса, докато не се появи, казва Барич. "Тези хора са разработили дългосрочна имунна защита в резултат на предишна инфекция." С други думи, те реагират по начина, по който бихте очаквали. Но дори и тогава наличието на дългосрочна имунна защита срещу щам норовирус не е задължително да предпазва от други щамове и такива щамове има в изобилие.
Към днешна дата са идентифицирани около 40 щама норовирус. Вирусите, които заразяват хората, обикновено принадлежат към една от двете основни групи, наречени GI и GII геногрупи. Във всяка геногрупа има много варианти или генотипове, наречени GI.1, GI.2 и т.н.
Не само, че има много различни щамове, при повечето хора имунитетът, придобит при справяне с инфекция, изглежда не е дълготраен. Малкомащабни проучвания, при които хората са били умишлено изложени на вируса, предполагат, че повечето хора могат да бъдат повторно заразени със същия щам след по-малко от шест месеца. Причината за това остава загадка.
Имунен терорист
Изненадващо е, че не знаем точно кои чревни клетки са заразени с вируса. Изследванията на тъкан, взета от червата на заразените хора, не успяват да открият нейното присъствие и досега всички опити за заразяване на човешки клетки, отглеждани в култура, са неуспешни. Това прави изследването на норовируса изключително трудно, тъй като той не може да бъде разработен в лаборатория.
Всъщност, голяма част от онова, което мислехме, че знаем, всъщност идва от изследването на свързани вируси. През 2004 г. изследователите успяха да развият щам норовирус от мишки върху култивирани клетки. Те открили, че той заразява два вида имунни клетки, включително дендритни клетки. Намерени в чревната лигавица, тези клетки обикновено функционират като имунни сентинели, предупреждаващи останалата част от имунната система за това, което е в червата. Но норовирусът изглежда е в състояние да ги отвлече.
Друг все още неясен въпрос е дали норовирусът става все по-често срещан. Някои изследователи смятат, че това може да се случи поради фактори като нарастващата консумация на готови храни и разпространението на традиционни места, където се среща норовирус, като центрове за грижи и круизни кораби. Но ние нямаме дългогодишни надеждни записи. Повечето хора, които се разболяват, никога не ходят на лекар, така че не става въпрос за вземане на проби за изследване, така че изследователите могат само да гадаят какъв е истинският брой на случаите. Проучване, публикувано миналата година, установи, че дори в болниците половината от всички случаи могат да останат недиагностицирани, тъй като не всеки има пълния набор от симптоми.
Изглежда, че има голяма вероятност да има внезапна експлозия в броя на норовирусните епидемии през 90-те години, тъй като тогава се появяват пандемичните варианти на щамове GII. Този щам присъства най-малко от 1967 г., но през 1996 г. се появява вариант, който бързо се разпространява по целия свят, заразявайки безпрецедентен брой хора. Това бързо се превърна в модел: подобни епидемии се появиха отново през 2002, 2004, 2006, 2009 и 2012.
Изследвания, проведени от Питър Уайт от Университета на Нов Южен Уелс в Сидни, Австралия, показват, че GII.4 се е превърнал в доминираща форма на вируса, тъй като се развива много по-бързо от други щамове. Следвайки модела на РНК вирусите, норовирусите претърпяват мутации много бързо, но вирусите GII.4 имат много висока степен на мутации, особено с оглед на факта, че ензимът, който копира тяхната РНК, е особено склонен към грешки. „Това прави грешка всеки път, когато геномът се копира“, казва Уайт (PLoS Pathogens, том 6, p e1000831).
Не е изненадващо, че видните части на вируса - тези, които имунната ни система се учи да разпознава - се развиват най-бързо. Изглежда, че на всеки няколко години се появява нов вариант на GII.4, който е достатъчно различен от предишните щамове, за да се избегне все още наличният имунитет и тогава щамът може отново да причини бедствие в света. Така че, в някои отношения норовирусът е взел примера на грип, като нови щамове се появяват редовно и причиняват проблеми по целия свят.
Има обаче някои ключови разлики. Изглежда един от тях е, че докато старите грипни щамове изглежда изчезват, старите норовирусни щамове все още са в обращение при ниски нива. „В резултат на наблюдението на епидемии установихме, че максимумът през зимния сезон може да се обясни в по-голямата си част с епидемии, причинени от най-често срещания генотип, GII.4“, казва Марион Коопманс от Националния институт по обществено здраве. от Холандия. "Но ако оставите настрана тези епидемии, можете да видите по-голямо разнообразие от щамове."
Последният пандемичен вирус, който се появява, наречен GII.4 Сидни, е открит за първи път в Австралия през март 2012 г. Той е изминал дълъг път, за да се превърне в доминиращ пандемичен щам на норовирусния сезон 2012/2013, който се появява на първата страница на вестниците. в световен мащаб. Изследването на Уайт предполага, че се е образувало, когато два щама на GII.4, които циркулират от няколко години, са разменили части от своите геноми. „Някой беше заразен с тези два вируса, които се комбинираха, за да създадат GII.4 Сидни“, казва той.
Миналата година във Великобритания сезонният пик на норовирусните инфекции, който обикновено се наблюдава през ноември, беше достигнат месец по-рано. „Започнахме да наблюдаваме Сидни 2012 още в началото на епидемиите от годината и с напредването на сезона все повече и повече случаи бяха приписвани на този вариант, въпреки че други варианти на GII.4 са в обращение“, казва Дейвид Алън, вирусолог от Агенцията за защита на здравето (HPA) във Великобритания. Към средата на декември беше изчислено, че има повече от 1 милион случая на инфекция.
До януари вирусът е бил активен и в САЩ и Канада. В Обединеното кралство обаче броят на случаите намаляваше по-рано от обикновено. Ако това продължи, сезонът на норовирусите 2012/2013 все още може да се окаже невпечатляващ, поне във Великобритания, въпреки тревожните цифри от самото начало. Но заключението може да бъде различно. „Едно нещо, което забелязах при норовируса, е, че е непредсказуемо“, казва Джон Харис, епидемиолог от HPA. "Може да се справим с върховете през март и април."
Способността на норовируса да се преоткрива непрекъснато води до това, че трябва да живеем с пандемии за известно време - освен ако, разбира се, не се получи ваксина. Две ваксини вече са в процес на разработка. Едната е разработена от Lygocite Pharmaceuticals в Бозман, Монтана. Състои се от основния протеин, който изгражда външната обвивка на вируса, която се сглобява в кухи обвивки, наречени вирусоподобни частици, които изглеждат като реални за имунната система, но не могат да се дублират.
Надявам се за ваксина
В оригиналната си версия Ligocyte използва протеини на GI покритие. Ваксината беше напръскана в носа на доброволците, които след това бяха изложени на вируса GI.1. Само 37 процента от тях са развили гастроентерит, в сравнение с 69 процента от тези, които са получили само плацебо (NEJM, том 365, стр. 2178).
"Въпреки че тези резултати бяха обещаващи, те оставиха много място за подобрение", казва Робърт Атмар, имунолог от Медицинския колеж Baylor в Хюстън, Тексас, който ръководи тестовете. Понастоящем лигоцитът е под формата на инжекционна версия - която трябва да увеличи ефективността му, но ще причини дискомфорт на някои хора - базирана както на GI, така и на GII протеини.
Другата ваксина, разработена от Чарлз Арнтцен и колеги от Държавния университет в Аризона в Темпе, също комбинира GI и GII протеини, но тези протеини се произвеждат индустриално. Планът е да се създаде сух прах за назално приложение. „Използваме формула, която може да се съхранява при стайна температура в продължение на няколко месеца, което би могло да улесни използването й в развиващия се свят“, казва Арнтцен.
Ранна версия на ваксината изглеждаше обещаваща в клинично изпитване. Понастоящем Arntzen работи с NanoTherapeutics в Алачуа, Флорида и Kentucky BioProcessing в Owensboro, за да разработи нова, в момента само животинска формула, която се надява да осигури подобрена защита.
Остава да се види дали някое от тези усилия ще доведе до търговско жизнеспособна ваксина. Дори ако може да се произведе ваксина, която осигурява силна защита срещу щамовете, включени в нея, все още не е ясно колко дълго трае защитата и дали ще действа срещу няколко различни щама. На всеки няколко години трябва да се произвеждат нови версии, за да се гарантира, че ще остане ефективна срещу най-новите щамове на GII.4, казва Атмар.
И отново, ваксината не трябва да бъде 100 процента ефективна. На теория поне дори частично ефективна ваксина би могла да намали тежестта на човешките симптоми, забавяйки разпространението на вируса и намалявайки общия брой случаи. Но на цена от около 30 британски лири на доза, ще се разглежда ли от хората и доставчиците на здравни услуги като полезна инвестиция?
Ще минат още няколко години, преди да получим отговор. Междувременно следвайте примера на лейди Макбет, ако искате да избегнете тази отвратителна болест.
Как да избегнем норо инфекция вирус
Какво можете да направите, за да избегнете двудневно лежане или тоалетна? Първото и най-очевидно нещо, казва Джон Харис от Агенцията за защита на здравето във Великобритания, е да поддържате ръцете си чисти, като ги измивате с античен сапун и течаща вода. Летливите гелове на алкохолна основа, които могат да бъдат намерени в болничните дозатори, вършат добра работа по унищожаването на бактериите, но те не са толкова ефективни срещу норовируса. След като гелът се изпари, много вируси ще останат във вашите ръце, казва той.
Ако обаче се заразите с норовирус, останете вкъщи още три дни след отшумяване на симптомите, особено ако имате работа, свързана с боравене с храна или медицински грижи. Не се опитвайте да благодарите на шефа си, че ви е прибързал да се върнете на работа само след един ден без повръщане или диария: все още сте носител на милиарди вирусни частици и е по-вероятно да заразите много свои колеги, приятели и тези, с които пътувате на работа. Те няма да ви благодарят за това.
Горният текст е превод на статията norovirus-the-perfect-human-патоген, публикувана от New Scientist. Scientia.ro е единственият субект, отговорен за възможни грешки в превода, Reed Business Information Ltd и New Scientist не поемат никаква отговорност в това отношение.
Превод: Александру Хутупану
Можете да коментирате използване на акаунта на сайта, от FB, Twitter или Google или като посетител (без регистрация). За посетителите коментарите са умерени (одобрени от администратор).