V tomto článku se budeme zabývat virovými onemocněními, jejich charakteristikou, historií, způsoby šíření, symptomy a významnými virózami současnosti.
Virózy jsou velmi častá onemocnění způsobená viry, které napadají různé typy buněk a způsobují různé choroby u lidí, zvířat a rostlin. Viry jsou malé zárodky, které využívají buňky hostitele k reprodukci. Mezi běžná virová onemocnění patří například nachlazení, chřipka, koronavirus, žaludeční chřipka, bradavice či opary. Mnoho virů zmizí samo, ale některé způsobují chronická onemocnění nebo dokonce ohrožují život.
Virové infekce jsou nemoci, kterými se člověk nakazí z malých organismů, které používají buňky k tomu, aby si vytvořily více kopií (virů). Virové infekce obvykle způsobují onemocnění dýchacího a trávicího ústrojí, ale mohou infikovat i další části těla.
Viry jsou zodpovědné za některé z nejvražednějších nemocí, které existují. Je užitečné znát některé charakteristiky virů, protože to objasní nezbytnost určitých léčebných postupů nebo opatření, které je třeba při propuknutí nákazy podstoupit.
Mezi hlavní charakteristiky virů patří:
Neživé viry, známé také jako patogeny nejsou živé organismy a mohou fungovat pouze v kontaktu s živými buňkami. Viry nejsou tvořeny buňkami, nemohou se sami rozdělit a potřebují hostitele pro obživu, kterým může být člověk, ale i zvířata nebo rostliny. Virus začíná žít tehdy, když obaluje genetický materiál v buňkách jiných živých organismů. Jakmile jsou uvnitř buňky, využívají její energii, ribozomy, enzymy a další buněčné části k replikaci.
Viry jsou mikroskopické a pouhým okem neviditelné a mají širokou škálu tvarů a velikostí, od jednoduchých sférických částic až po složitější struktury. Nejběžnější tvary jsou 20-stranné, válcové a spirálové. Tvar viru může ovlivnit jeho schopnost infikovat buňky a replikovat se. Například kostkovitý virus má povrchové proteiny, které mu umožňují připojit se k buněčným stěnám. Jakmile se virus přichytí, může do buňky vstříknout svůj genetický materiál a začít se rozmnožovat.
Reprodukce virů může proběhnout dvěma způsoby – lytickým a lyzogenním cyklem. Všechny viry nemají schopnost se replikovat sami a potřebují živého hostitele jako je člověk, rostliny nebo zvířata. Vir vstupuje do živé buňky hostitele a přebírá procesy buňky pro výrobu nového genetického materiálu a bílkovin. Buňka kopíruje virový genetický materiál a vytváří nový virový genetický materiál a bílkoviny. Některé typy virů způsobují úplný rozpad buňky, jiné typy virů opouštějí buněčnou membránu. Obě metody poškozují buňky a způsobují onemocnění, protože hostitel začne replikovat virovou DNA. Viry, které opustili buňku, mohou infikovat další buňky.
Viry způsobují širokou škálu onemocnění u rostlin, zvířat a lidí.
Viry existují tak dlouho, jak na Zemi existuje život a historie lidstva je poznamenána virovými epidemiemi, které měly extrémní dopad na populaci a společnost.
Morová epidemie (černá smrt) (14. až 17. století) – jedna z nejničivějších epidemií, která způsobila úmrtí milionů lidí po celém světě.
Španělská chřipka (1918–1919) – odhadovaný počet obětí je mezi 50 a 100 miliony lidí.
HIV/AIDS (1980 – dosud) – jedná se o globální epidemii, která postihuje miliony lidí a způsobuje smrt mnoha z nich.
SARS (2002–2003) – epidemie, která se rozšířila z Číny do dalších zemí, přičemž bylo nakaženo přes 8 tisíc lidí, a více než 700 jich zemřelo.
MERS (2012 – dosud) – epidemie svázaná s koronavirem, která způsobila stovky nákaz a více než 30% úmrtnost.
COVID-19 (začátek prosince 2019 – dosud) – globální pandemie, která způsobila přes miliony nákaz a úmrtí, vážné dopady na zdravotní systémy a ekonomiku.
Vývoj léčby viróz a jejich prevence byli v průběhu let důležitým aspektem v boji proti virovým infekcím. Postupně se formovaly různé strategie a technologie, které kontrolují a léčí toto onemocnění.
Historický vývoj výzkumu virů:
Experimenty s viry začal Jenner v roce 1798. Jenner začal první známou formu očkování infekcí kravskými neštovicemi, která zabraňovala infekci pravých neštovic u lidí.
V letech 1881–1885 Louis Pasteur poprvé využil zvířata pro studium virů a objevil vakcínu proti vzteklině. Pasteur se však nesnažil identifikovat původce infekce.
V roce 1900 našel Waltera Reed virus žluté zimnice přítomný v krvi pacientů během fáze horečky. Zjistil také, že se virus šíří prostřednictvím komárů.
Začátkem 20. století Elford vyvinul kolodiové membrány, které dokázaly zachytit viry.
V roce 1908 Ellerman a Bang prokázali, že některé typy nádorů byly způsobeny viry.
V roce 1931 Ernst Ruska a Max Knoll objevili elektronovou mikroskopii, která umožnila první obrazy virů.
Lwoff v roce 1949 zjistil, že virus se může chovat jako bakteriální gen na chromozomu a v roce 1957 definoval viry jako možné patogenní entity s infekční fází a pouze s jedním typem nukleové kyseliny.
V roce 1949 John F. Enders, Thomas Weller a Frederick Robbins vypěstovali první virus bez použití pevné zvířecí tkáně nebo vajec. To Jonasu Salkovi umožnilo vytvořit účinnou vakcínu proti obrně.
Následovala důležitá éra výzkumu dětské obrny, kdy Sabin představil oslabenou vakcínu proti obrně.
Přehled vývoje léčby a prevence viróz:
Vývoj léčby a prevence viróz je dynamický proces, zahrnující výzkum, vývoj nových léků, očkování a preventivní opatření.
1. Prevence
Očkování je účinný způsob prevence viróz. První vakcína proti neštovicím vyvinuta Edwardem Jennerem v roce 1796. Od té doby bylo vyvinuto mnoho druhů vakcín proti různým virózám, jako například proti hepatitidě, chřipce, dětské obrně či koronaviru.
Hygienická opatření, jako je důkladné mytí rukou, dezinfekce povrchů, izolace nakažených jedinců zabraňují šíření virů.
2. Léčba
„Očkování proti chřipce nemusí být vždy účinné proto, že mezi lidmi se šíří více kmenů viru chřipky a vakcína je připravena samozřejmě jen proti jednomu. Přes tyto nevýhody je očkování proti chřipce oprávněné u osob, které jsou vystaveny zvýšenému riziku nákazy, nebo u těch, jimž hrozí větší nebezpečí komplikací.
Situaci poněkud komplikují i všudypřítomné desítky dalších
virů, které vyvolávají běžná nachlazení a záněty horních dýchacích
cest. Proti nim je očkování jednak zbytečné, neboť jimi vyvolané nemoci
mají lehký průběh. Lidé si však mnohdy běžná nachlazení pletou se
skutečnou chřipkou a domnívají se, že jedna injekce proti chřipce je
ochrání před jakýmkoli onemocněním během zimního
období.“
Základní stavební části virů
Virus se skládá z kapsidu, což je proteinová vrstva, která obklopuje jádro virového genetického materiálu. Kapsid je sestaven z tzv. kapsomerů, podjednotek bílkovin. V jádře viru je nukleová kyselina – DNA nebo RNA, v závislosti na typu viru. Virový genom kóduje genetické informace potřebné k produkci nových virů. Vnější lipidově-proteinová vrstva membrány se nazývá obal, ale nejde o univerzální znak. Proteinový obal a virový genom jsou společně známé jako virové částice nebo virion. Jakmile virion vstoupí do hostitelské buňky, začne se reprodukovat a šířit infekci.
Životní cyklus virů
Životní cyklus viru lze rozdělit do tří fází:
Nejdříve dojde k připojení, kdy se částice viru setkává s hostitelskou buňkou a připojuje se k povrchu buňky. Následuje penetrace, kdy částice viru dosáhne cytoplazmy a odkládání, kdy virus vylučuje svůj kapsid.
Po vstupu do buňky virus využije hostitelskou buňku k replikaci svého genetického materiálu a syntéze virálních proteinů. Tyto nově vytvořené virální komponenty vytvářejí nové viry. Nově replikovaný genetický materiál se sestavuje do nových virionů (úplných virů) a uvolňuje se extracelulárně.
Sestavení virionu a uvolnění z buňky. To může probíhat různými způsoby. U některých virů buňka praskne a uvolní nové viry, zatímco u jiných viry opouštějí buňku buď exocytózou nebo jinými mechanismy. Nové viry se šíří do dalších buněk a způsobují infekci.
Mechanismus infekce hostitelské buňky
Mechanismus infekce hostitelské buňky probíhá v několika krocích.
Způsoby přenosu
Existují různé způsoby přenosu viróz. Zde jsou tři hlavní způsoby:
Přenos probíhá prostřednictvím malých kapének, které vznikají při kašli, kýchání nebo mluvení infikovaného člověka. Pokud se dostanou do očí, nosu nebo úst dalšího člověka, může dojít k infekci. Tato infekce je typická pro viry, jako je chřipka nebo SARS-CoV-2, který způsobuje COVID-19.
Viry se šíří z trávicího traktu jednoho jedince do trávicího traktu dalšího jedince, obvykle prostřednictvím kontaminované vody, potravin nebo povrchů. Tento způsob přenosu je spojen s infekcemi, jako je například hepatitida A nebo norovirus.
Přenos virů z matky na dítě během těhotenství, porodu nebo kojení. Viry mohou přecházet z matky na plod skrze placentu nebo během porodu, kdy může dojít k infekci novorozence. Například virus HIV může být přenesen z matky na dítě vertikálně.
Kromě zmíněných způsobů přenosu se mohou virózy také šířit různými dalšími cestami, včetně kontaktu s tělesnými tekutinami infikovaného (krev, sliny, moč), prostřednictvím hmyzu (např. komárů – přenos viru Zika) a dalšími způsoby, které závisí na konkrétním viru a jeho vlastnostech.
Faktory ovlivňující šíření virů
Symptomatické a asymptomatické projevy viróz jsou dva hlavní typy projevů.
Symptomatické projevy
Jedinci se symptomatickými virózami vykazují klinické příznaky a symptomy infekce. To se může projevovat horečkou, bolestí hlavy, bolestí svalů, únavou, kašlem, rýmou, zvracením, průjmem a dalšími specifickými příznaky, které jsou charakteristické pro určitou virovou infekci. Symptomatické projevy virózy jsou častým důvodem navštívení lékaře a testování. U některých viróz mohou symptomy být mírné, zatímco u jiných mohou být symptomy velmi závažné a dokonce život ohrožující.
Asymptomatické projevy
Asymptomatické virózy jsou případy, kdy jedinec nevykazuje žádné klinické symptomy nebo příznaky onemocnění. V takových případech je imunitní systém jedinců schopen infekci úspěšně kontrolovat, a proto neprojevují žádné symptomy. Těmto lidem se říká asymptomatičtí nositelé.
Běžné příznaky a komplikace:
Běžné příznaky virózy
Komplikace virózy
Zobrazovací metody se využívají k zobrazení virů a jejich účinků v hostitelských buňkách a tkáních. Hlavní zobrazovací metody jsou:
Elektronová mikroskopie (EM):
EM je velmi výkonná zobrazovací metoda, která umožňuje vizualizaci velmi malých objektů, včetně virů, na atomární úrovni. Tato metoda se používá k pozorování struktury virů, včetně jejich vnějšího obalu a vnitřních komponent. EM je nezbytné pro studium ultrastruktury virů a může pomoci při identifikaci nových nebo neobvyklých virů.
Imunoelektronová mikroskopie (IEM):
IEM kombinuje principy elektronové mikroskopie s imunologickými technikami. Umístit na virus specifické protilátky označené zlatými nebo jinými částicemi, což umožňuje zobrazení lokalizace viru v tkáních nebo buněčných vzorcích. IEM se často používá k lokalizaci virů v biologických vzorcích, jako jsou tkáně nebo buněčné kultury.
Fluorescenční mikroskopie:
Tato metoda využívá specifických fluorescenčních barviv nebo protilátek k vizualizaci virů pod světelným mikroskopem. Fluorescenční mikroskopie je užitečná pro studium interakcí mezi virem a hostitelskými buňkami, sledování šíření viru v tkáních a diagnostiku virálních infekcí.
In vivo zobrazovací metody:
Tyto metody umožňují sledovat šíření viru v živých organismech. Například použití geneticky modifikovaných virů s in vivo zobrazovacími sondami umožňuje sledovat, jak a kde se virus replikuje v reálném čase. In vivo zobrazovací metody jsou často používány ve výzkumu viróz a testování antivirotických léčiv.
Tomografie a MRI:
Některé viry mohou způsobit strukturální změny v tkáních nebo orgánech, které lze zobrazit pomocí tomografie (CT) nebo magnetické rezonance (MRI). Tyto metody se používají k diagnostice a monitorování komplikací spojených s virovými infekcemi, jako jsou abscesy, záněty a změny v orgánech.
Diferenciální diagnostika u viróz je metoda určení, zda jsou projevující se symptomy způsobeny virovou infekcí či jiným onemocněním. Virové onemocnění se mohou projevovat podobně jako další onemocnění, a proto je diferenciální diagnostika k určení přesné příčiny příznaků nezbytná. Zde je několik faktorů, kterými se lékař může řídit při diferenciální diagnostice viróz:
Vakcinace a její význam
Vakcinace je důležitá metoda prevence a kontroly virových infekcí, která přispívá k ochraně jednotlivců i populací před vážnými virovými onemocněními.
Význam očkování v rámci ochrany před onemocněním:
Antivirové léky: mechanismy účinku a indikace
Antivirové léky ovlivňují replikační cyklus viru nebo blokují jeho šíření v hostitelských buňkách. Existuje několik různých mechanismů účinku antivirových léků a jejich indikace závisí na typu viru a způsobu infekce.
Časté mechanismy účinku a indikace antivirových léků:
Indikace: HIV/AIDS, herpes, hepatitida B a C.
Indikace: HIV/AIDS, hepatitida C.
Indikace: HIV/AIDS, respirační syncytiální vir.
Indikace: hepatitida B a C.
Indikace: chřipka, hepatitida B a A, papilomaviry (HPV) a další.
Indikace: HIV/AIDS.
Podpůrná léčba a management pacienta s virózou
Prevence šíření viróz v komunitě
COVID-19 je způsoben koronavirem SARS-CoV-2. Virus byl poprvé zaznamenán ve Wuhanu, v Číně, v prosinci 2019. Přenáší se převážně kapénkami při kašli, kýchání nebo mluvení. Další možný přenos je skrze kontaminované povrchy a následný přenos viru dotykem obličeje. Časté příznaky jsou horečka, suchý kašel, únava, bolesti svalů, dušnost a ztrátu čichu či chuti. Mezi vážnější příznaky se řadí zápal plic a selhání dýchacího systému. Prevence zahrnuje nošení roušek, sociální distancování, důkladné mytí rukou a očkování.
Chřipka je způsobena virem chřipky rodiny Orthomyxoviridae. Chřipka může mít různé typy a podtypy, včetně A, B a C. Přenáší se kapénkami a virus může přežívat na povrchu až několik hodin. Příznaky chřipky mohou být horečka, bolesti svalů, únava, kašel, bolesti hlavy a bolest v krku. Obvykle se jedná o mírné onemocnění, ale mohou se projevit i vážné komplikace a v nejhorším případě i smrt. Prevence zahrnuje očkování a dodržování hygienických opatření.
Virus chřipky disponuje schopností neustále měnit svou bílkovinou strukturu. Tyto minimální změny, kterými virus neustále prochází, jsou pro imunitní systém matoucí, protože si vždy vytvoří protilátky proti jedné bílkovinné struktuře, a když se setká se změněným virem, musí celý proces tvorby protilátek absolvovat znovu. To vysvětluje skutečnost, proč člověk během svého života prodělá mnoho těchto onemocnění. Očkovací látka je účinná jen tehdy, když se připraví z momentálně se šířícího viru, je však často velmi obtížné určit, který z virových kmenů ten který rok vyvolá epidemii.
HIV je způsobeno virem HIV. AIDS je onemocnění, které může později díky viru HIV vypuknout. HIV se přenáší krví, spermatem, vaginálními sekrety a mateřským mlékem. Nejčastěji se přenáší během nechráněného sexuálního styku a sdílením injekčních jehel. Ze začátku se HIV projevuje jako chřipka, ale mnoho lidí je bez příznaků. Absence léčby způsobuje snížení funkce imunitního systému, které vede k vážným infekcím a nádorům. Prevence zahrnuje používání kondomů při sexu, testy na HIV a vyhýbání se sdílení jehel.
Dopady na veřejné zdraví a společnost
Virózy mají rozsáhlé dopady na veřejné zdraví a společnost v různých oblastech, včetně zdravotní péče, ekonomiky, sociálního života a celkového blaha společnosti.
Výzkum nových léčebných metod
Vývoj nových vakcín
Vědci a farmaceutické firmy pracují na vytvoření nových technologií a platforem, které umožní rychlý vývoj vakcín proti novým virům. Vědci také uvažují o univerzálních vakcínách, které by byly účinné proti více druhům virů. Výzkumníci také pracují na výzkumu vakcín pro zvířata, které by mohly zabránit přenosu virů ze zvířat na lidi.
Globální spolupráce a reakce na pandemie
Virózy jsou obsáhlou skupinou onemocnění způsobených viry různých charakteristik, způsobů šíření a klinických projevů. Historie viróz je plná epidemií, které měly vážný dopad na lidskou populaci. Vývoj léčby a prevence viróz prošel dlouhou cestou a momentálně se vědci převážné zabývají moderními antivirotiky a vakcínami. Jedinci se před virózami mohou chránit očkováním a dodržováním hygienických opatření. Klinické projevy viróz mohou být různé, od mírných respiračních potíží po vážné komplikace. Vzhledem k různým faktorům ovlivňujícím šíření virů je důležité dodržovat preventivní opatření pro snížení rizika nákazy. Avšak vyvíjí se nové léky a léčebné postupy, aby se tato virová onemocnění lépe zvládala. Prevence a včasná diagnostika virových onemocnění jsou zásadní pro ochranu zdraví jednotlivců a celých populací, kontrolu šíření nákazy a minimalizaci zdravotního, sociálního a ekonomického dopadu.
Tento článek je pouze informační a neslouží jako náhrada konzultace s lékařem. V případě podezření na jakékoliv zdravotní problémy (své, či u svých dětí) se obraťte na profesionální pomoc u lékaře.
https://my.clevelandclinic.org/health/diseases/24473-viral-infection
https://nowpatient.com/blog/what-are-the-5-characteristics-of-viruses
https://www.news-medical.net/health/Virus-History.aspx
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7158286/
Vystudovala jsem farmaceutickou fakultu Univerzity Karlovy v Hradci Králové. Od 90. let se nepřetržitě věnuji praktickému lékárenství, přičemž se také zajímám o novinky ve světě farmacie. Důkladně zjišťuji složení produktů, které jsou dostupné v zahraničí a u nás zatím ne. Volný čas především trávím s rodinou, se kterou velmi ráda chodím do přírody a po horách. Aktivně se také věnuji focení, volejbalu a posilovně.
Odborné rady a odpovědi na vaše dotazy, a to z pohodlí vašeho domova.