Proč většina virů s vysokou smrtností pochází právě z divokých zvířat? Proč si s nimi lidské tělo nedokáže tolik poradit?
Při jakémkoliv přeskoku viru na nového hostitele je výsledek tak trochu loterie - jak pro virus, tak i pro hostitele. Virus byl přizpůsoben svému původnímu hostiteli tak, že dovedl nalézt a využít bílkoviny na povrchu buněk, zvané receptory, které jej vpustily dovnitř. U nového hostitele vypadají receptory jinak. Nejčastěji jsou zkroucené tak, že virus se do buňky dostává těžko, infekce se nerozvine a virus v novém hostiteli zanikne, protože se nedokáže rozmnožit.
Někdy je ale jiný receptor vhodný a virus jej dovede využít. Přisedne na něj, přes receptor do buňky vpustí svou genetickou informaci, ale buňka nerozumí, co se stalo. A tak začne tvořit nové virové částice. Virus přeskočil na naivního hostitele. Takového, který nerozeznává molekuly viru jako nebezpečné a kopíruje je. Pak se infekce mezi buňkami rychle šíří a nový hostitel těžce onemocní.
doc. Mgr. Natália Martínková, Ph.D.
- 1994-1999: magisterské studium na Přírodovědecké fakultě Univerzity Komenského v Bratislavě, obor zoologie
- 1999-2004: doktorské studium na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze, obor zoologie
- 2001-současnost: vědecká pracovnice v Ústavu biologie obratlovců Akademie věd, oddělení populační biologie Studenec
- 2009-současnost: přednášející na Masarykově univerzitě v Brně, Institut biostatistiky a analýz
- zaměření: vztahy mezi hostiteli a patogeny, modelování změn sekvence DNA v čase, evoluce infekčních onemocnění
Je člověk takový naivní hostitel?
Pro viry z domácích zvířat nejsou lidé naivní hostitelé. S kočkami, prasaty nebo krávami lidé žijí dlouhá tisíciletí a naši předkové se s jejich patogeny setkali mnohokrát. Naše buňky, hlavně buňky imunitního systému, se naučily viry rozeznávat a likvidovat dříve, než napáchají zásadní škody. Poznání a přizpůsobení je u infekcí klíčové. Naše tělo ale nezná viry mnoha divoce žijících zvířat.
RNA viry, k nimž patří i virus SARS-CoV-2 způsobující nemoc Covid-19, nejprve sníží odpověď našeho imunitního systému, a proto mají čas se namnožit. Pak naopak imunitní systém reaguje přemrštěně a tím poničí i zdravé buňky? Proč reaguje právě takto?
Říká se tomu krásně, romanticky, cytokinová bouře. Realita je ale drsná chemická válka mezi imunitním systémem a virem. Naše bílé krvinky zaregistrují, že v těle je infekce, shromáždí se a ohlašují, že infekci našly, silným vylučováním prozánětlivých látek - cytokinů. Ty řeknou dalším buňkám, že je zle. Víc bílých krvinek se shromáždí, aby s infekcí bojovaly, a pořád hlásí poplach dalším a dalším buňkám. Asi u čtyř procent pacientů s Covid-19 se rozvine cytokinová bouře, která může vést až k selhání orgánů. Je jednou z nejzávažnějších komplikací nemoci Covid-19 a vždy ji musí řešit výlučně lékař.
Jak vlastně dojde k přenosu viru z divokého zvířete na člověka? Kdybych se zeptala zcela laicky - stačí, když na mě netopýr prskne, nebo ho musím vzít do ruky, či dokonce sníst?
Čím blíž budete ke zvířeti, tím je větší šance, že si vyměníte patogeny. Divoká zvířata se lidem vyhýbají, a pokud je člověk nepronásleduje do jejich domovů, ke kontaktům dochází minimálně. Řekla bych to takhle: pokud bude zvíře ve vaší blízkosti umírat, přenos mikroorganismů je prakticky jistý. Umírající zvíře, a je jedno, zda jej člověk ulovil, nalezl nebo mu zničil úkryt, vylučuje tělní tekutiny. Sliny, hleny, krev, moč, stolici. Pokud jste moc blízko, tak se i do poslední chvíle brání, prská, kouše.
Například to, že se v Peru obyvatelé pokusili netopýry zapálit, jednoznačně sblížilo lidi a zvířata natolik, aby si mohli patogeny vyměnit. Mají v Peru netopýři viry nebezpečné pro člověka? Nevíme. Pravděpodobně ano. Snad budou Peruánci v pořádku. Ale pokud by se lidé k populaci netopýrů nepřibližovali, nad možným přenosem nové infekce bychom se vůbec nemuseli zamýšlet.
Proč jsou právě netopýři takovým velkým zdrojem nebezpečných virů?
V první řadě proto, že historicky se lidé s netopýry většinou míjejí jak v prostoru, tak v čase. Netopýři tráví dny spánkem v dutinách stromů, pod listy nebo v podzemí a v noci létají za potravou. Lidé jsou aktivní přes den a obyčejně na zemi. Jsme vůči netopýřím patogenům značně naivní. Navíc stavba těla umožňuje netopýrům funkce, které jsou samy o sobě pozoruhodné, ale z pohledu infekčních onemocnění vedou k evoluci patogenů nebezpečných pro člověka.
Blanitá křídla umožňují netopýrům energeticky náročný let, při němž se zvířata silně zahřívají. Podobně jako člověku zčervenají tváře při běhu, letící netopýr intenzivně cvičí a jeho teplota těla může dosahovat až přes 40 stupňů Celsia. Ale to už je pro člověka vysoká horečka. Naše tělo se zvýšením teploty brání infekci. Pokouší se uvařit bílkoviny patogenů a rozpustit jejich tuky. Horečka tedy léčí. Jenomže i my jsme na vysoké teploty citliví a také naše bílkoviny se při přehřátí srážejí. Pokud se patogen vyvine v netopýrovi, musel se přizpůsobit vysokým teplotám při letu. A patogen, který přežije v letícím netopýrovi, člověk horečkou neuvaří. Ztrácíme tak jednu z možností obrany.
Mezi vědci stále panují nejasnosti, zda se Covid-19 skutečně dostal na člověka přes netopýra. Proč?
Naše znalosti se velice rychle mění. Dne 3. února 2020 čínský tým zveřejnil rozsáhlou studii, která porovnává genetickou informaci viru SARS-CoV-2 se známými RNA sekvencemi jiných virů. Zřetelně ukazují, že nově objevený virus je blízce příbuzný několika kmenům koronavirů izolovaných z netopýrů.
Jenomže již 29. března 2019 byli na jihu Číny zabaveni luskouni určení pro černý trh. Vzorky ze zvířat se dostaly k vědcům, kteří zkoumali rozmanitost genetické informace patogenů u luskounů. Výsledkem byl v říjnu 2019 na svou dobu rutinní a ne příliš zajímavý článek v časopise Viruses, který informuje o 68 nalezených fragmentech genetické informace podobných známým virům. Když se vědci k datům vrátili po vypuknutí epidemie v Číně, sestavili první sekvenci koronaviru z luskounů a ukázalo se, že jsou ještě podobnější virům způsobujícím aktuální pandemii. Jedná se však o jeden jediný vzorek, takže z toho také nelze dělat jednoznačné závěry. Takže původce viru SARS-CoV-2 stále s jistotou neznáme.
Měli bychom si dát na netopýry a luskouny příště pozor?
Myslím, že turisté na základě dnes dostupných znalostí už nebudou ochutnávat polévku z luskouna nebo prášek ze sušeného netopýra. K netopýrům je dobré mít takový zdravý vztah, jako tomu bylo v Česku dosud. I díky práci České společnosti pro ochranu netopýrů (ČESON) rozumíme důležitosti těchto zvířat. Naši netopýři se živí výlučně hmyzem a tak pomáhají i v regulaci početnosti škůdců zemědělských plodin a lesů. Nebo nám zpříjemňují život, když v parcích loví komáry. Lidé u nás obvykle nepanikaří, když jim netopýr vletí do otevřeného okna a nebojují s ním. Pokud nezabere odejít a zavřít na pár hodin dveře, je možné zavolat odborníka z ČESONu, který s netopýry umí bezpečně zacházet.
Ústav biologie obratlovců, v němž působíte, upozorňuje také na to, že k přenosu nebezpečných virů a dalších patogenů přispívá i přelidnění a pronikání člověka do nových oblastí. Jakým způsobem?
Jedná se o zcela zásadní příspěvek člověka. Narušením prostředí, kde se patogeny vyskytují, člověk způsobí, že jejich hostitelé utíkají. Když nemají kam jinam, tak utíkají směrem ke člověku. Například kaloni v jihovýchodní Asii jsou hostitelé viru Nipah. Kaloni jsou velcí netopýři, kteří se živí ovocem a mají obrovský význam pro roznášení semen mnoha tropických rostlin. Po vykácení rozsáhlých oblastí pralesů a vysázení plantáží kaloni v Malajsii v roce 1999 občas nalétávali krmit se do ovocných sadů nebo nocovali v kamenných studnách. Virus Nipah nakazil prasata přes nakousané a opadané ovoce nebo znečištěnou vodu. Z prasat pak přeskočil na člověka. Mezi lidmi se virus šíří slabě, ale zato je velice nebezpečný. Při posledním vypuknutí nákazy před dvěma lety se nakazilo jenom 19 lidí, ale 17 z nich infekci podlehlo. Nejlépe se před patogeny žijícími v odlehlých oblastech můžeme chránit tím, že necháme plíce Země volně dýchat.
Váš ústav uvádí, že některé viry se v lidské populaci neudrží (třeba jako SARS-CoV v roce 2004), jiné se opakovaně vracejí (například onemocnění MERS nebo ebola). Jaké jsou predikce u Covid-19?
Možné jsou dva scénáře. Bez údajů, které nasbíráme v následujících měsících v odpovědi na nouzová opatření, jsou obě možnosti pouze spekulacemi. Při prvním scénáři se nám povede najednou vyléčit všechny lidi světa, přerušíme přenos z člověka na člověka, virus vymizí a další lidé se už nenakazí od zvířecích hostitelů v divočině. Je to možné? Ano. Je to pravděpodobné? Nemyslím. Pandemie je již příliš rozsáhlá, viry si odevzdáváme mezi sebou a někteří lidé nevědí, že jsou nakažení. Myslím si, že virus SARS-CoV-2 úspěšně přeskočil na nového hostitele a v člověku našel naivní populaci, ve které se dovede dlouhodobě udržet.
Dá se vlastně této epidemie zbavit? Někteří vědci varují, že ani vytvořené protilátky nechrání před dalším nakažením již uzdraveného jedince.
Dnes ještě nemáme dost údajů, abychom dovedli říct, jak dobře a jak dlouho protilátky chrání před opakovanou infekcí. Dlouhodobý výhled je ale optimistický. Za dostatečně dlouhou dobu bude klesat závažnost onemocnění Covid-19. V extrémním příkladu nám to ukazuje historie. Dokázali jsme vymýtit pravé neštovice, na které umírali už i faraoni. Přitom pravé neštovice přispěly ke kolapsu incké a aztécké civilizace v 16. století, kde zemřelo až 90 procent nakažených. V té době, po tisíciletích evoluce člověka a viru pravých neštovic Variola, byla smrtnost v Evropě jenom asi 30 procent. Po proočkování lidské populace ve 20. století pravé neštovice vyhynuly. Doufám, že současná situace přesvědčí skeptiky o užitečnosti očkování.
Jaké poučení by si člověk měl z nynější epidemie vzít?
Doufám, že pandemie Covid-19 změní náš přístup ke kompetitivní svobodě, stavu, kdy se svobodně rozhodovat můžou ti mocnější. Ráda bych viděla renesanci očkování, občanské společnosti a poznávání domova. Když nás nezastavily povodně v Asii, požáry v Austrálii, ani sucha u nás, možná bychom se mohli zamyslet nad našimi prioritami po pandemii. Hledat rovnováhu mezi zájmy lidí a zachováním stabilní, živé planety. Chovat respekt k ostatním tvorům, kteří tady žijí.
Děti by se mohly těšit do školy a ven a toužit po jiném povolání, než je youtuber a influencer. Dnešek ukazuje, že společnost mnohem více ovlivňují lékaři, zdravotníci, zemědělci, uklízeči, prodavači, dodavatelé a možná i vědci. Ale to jsou velká přání. Možná by stačilo, pokud se naučíme mýt si ruce, kašlat do kapesníku a zůstat doma, i když jsme "jen" nachlazení.
