trojice autora Bernd Sebastian Kamps, Christian Hoffmann i Wolfgang

Transcription

1 Marko Boban i Marija Bonto-Boban KOMPENDIJ INFLUENCE Infekcije H5N1 virusom ptičje gripe 1. Hrvatsko izdanje, adaptirano u suglasnosti: Bernd Sebastian Kamps, Christian Hoffmann i Wolfgang Preiser

2 Prava pridružena knjizi i legislativa koja može proistječi iz neprimjerene upotrebe ovog edukacijskog udžbenika Medicina je znanost sa neprestanim promjenama i nadopunama spoznaja. Urednici, autori i prevoditelji udžbenika Influenza Report 2006 uložili su izniman trud kako bi pružili informacije koje su točne, reproducibilne i opće prihvaćene prema današnjim znanstvenim saznanjima. Ipak zbog velike stope izmjena u medicinskim znanstvenim spoznajama i preporukama, kao i ljudskog faktora nesavršenstva mogu se pronaći nedostaci tehničke, tipografske, dijakritičke ili ine naravi. Čitatelji se stoga upućuju i savjetuju da svaki put provjere upute od strane proizvođača za bilo koji lijek koji konzumiraju, pogotovo doziranje, način i trajanje primjene, te kontraindikacije. Svaki liječnik koji sudjeluje u liječenju odgovoran je zakonom, svojom naobrazbom i iskustvom za izbor pravilne doze ili oblika terapije kod individualnog bolesnika. Spoznaje iznesene u ovoj knjizi prezentirane su na izravan način, bez dodatnih upozorenja. Autori hrvatskog izdanja, te autori i suradnici izdavačke kuće Flying Publisher, odriču se odgovornosti zbog spomenutih grešaka, te zanemarivanja konzultiranja propisane medicinske skrbi, ili posljedica koje su nastale zbog neodgovarajuće primjene ovdje iznesenih podataka. VAŽNO: Ovaj je udžbenik stvoren za edukacijske svrhe i na taj način ne može nadomjestiti pravovaljane medicinske savjete od službenih stručnih institucija. Podaci izneseni u ovom udžbeniku ne smiju se koristiti za postavljanje dijagnoze ili uspostavljanja liječenja zdravstvenog stanja ili bolesti. Njihova svrha nije supstitucija stručne skrbi. Čitateljima iz opće populacije nedvojbeno preporučamo da se oko svog zdravstvenog stanja uvijek konzultiraju sa liječnikom. Ukoliko imate ili posumnjate na zdravstveni problem, konzultirajte stručne službe, bez odgode. 2

3 Podaci o izvorniku: Autori:Bernd Sebastian Kamps, Christian Hoffmann & Wolfgang Preiser Naslov:Influenza Report ISBN X 225 strana Prevoditelji: Marko Boban, dr.med Marija Bonto-Boban, dr.med.spec.ped. Sergej M.Marasanov, dr.med. 3

4 Sadržaj: 1. Influenca Ptičja influenca 3. Virologija 4. Patogeneza i imunologija 5. Pripreme za pandemiju 6. Cjepiva (vakcine) 7. Dijagnostički laboratorijski nalazi 8. Klinička slika 9. Liječenje i profilaksa 10. Lijekovi (oseltamivir, zanamivir, rimantadin, amantadin) 4

5 Predgovor Sa velikom srećom ponosom i zadovoljstvom predstavljamo Vam hrvatski prijevod međunarodne uspješnice Influenza report 2006, trojice autora Bernd Sebastian Kamps, Christian Hoffmann i Wolfgang Preiser, te izdavačke kuće Flying Publisher iz Pariza. Cilj ovog udžbenika je pružanje osnovnih edukativnih informacija o influenci općenito, s posebnim dodatnim osvrtom na trenutno zloglasni soj virusa influence ptičjeg podrijetla H5N1, pogotovo u okrilju potencijalne prijetnje nove pandemije. Zahvaljujemo se svima koji su pridonijeli ovom udžbeniku i bez kojih on sada ne bi bio pred Vama. Posebno izdvajamo blagonaklonu izdavačku kuću Flying Publisher i izuzetno susretljivog, sugestibilnog i plemenitog gospodina Bernda Sebastian Kamps, dr.med. Iskreno se nadamo da će ovaj prijevod udžbenika biti na korist širem čitateljstvu i naš mali skromni doprinos međunarodnoj mreži osvješćivanja, stjecanja znanja i pripremama za borbu s ovom potencijalno zastrašujućom prijetnjom po čovječanstvo. U Svibnju Autori hrvatskog prijevoda Marko Boban, dr.med. Marija Bonto-Boban, dr.med.spec.ped. 5

6 1. INFLUENCA 2006 Bernd Sebastian Kamps i Gustavo Reyes-Terán Prijevod Marija Bonto-Boban Pandemija influence može biti razornija od prirodnih katastrofa. Epidemije influence A javljaju se svake 1-2 godine antigenskim skretanjem (engl. antigenic drift). Pandemije su rijetki događaji, posljedice antigenskih izmjena (engl. antigenic shift). U XX. stoljeću zbile su se 3: 1918, i Nemoguće je predvidjeti soj virusa odgovoran za sljedeću pandemiju. Infekcija s H5N1 događa se uglavnom u osoba mlađih od 40 godina. Projekcije sljedeće pandemije procjenjuju mogućnost obolijevanja 2 milijarde osoba, sa 360 milijuna smrti. Virologija Virusi influence A i B imaju ovojnicu i segmentirani genomom sastavljen od osam jednostruko zavijenih negativnih RNA lanaca. Prirodni rezervoari + preživljenje Virusi influence A borave u velikom broju različitih vrsta, uglavnom ptica. U okolišu mogu preživjeti dugo vremena, pogotovo pri nižim temperaturama i vlažnosti. Transmisija se zbiva primarno kapljičnim putem, ostalo ; preko direktnog ili posrednog kontakta. H5N1 je proširio spektar domaćina ne samo na razne vrste ptica, već i prema drugim sisavcima. Zbrinjavanje pojedinaca : 1) tri profilaktičke linije odbrane (profilaksa ekspoziciji, vakcinacija, profilaktička upotreba antivirusnih lijekova), i 2) jedna obrambena linija (antivirusni lijekovi). Antivirusni lijekovi -profilaktička upotreba antivirusnih lijekova ne predstavlja zamjenu za godišnja cijepljenja. Liječenje nekompliciranih slučajeva za vrijeme epidemije-mirovanje u krevetu sa primjerenom hidracijom. Zbrinjavanje za vrijeme pandemije kroz tri standardne linije odbrane. Sve su dosadašnje pandemije davale znakove upozorenja. 6

7 - Zelene poveznice: Članci dostupni bez naknade. Pandemija gripe može se dijelom smatrati jednom od velikih prirodnih katastrofa, ne poznajemo vrijeme i magnitudu, ali znamo da nam nova predstoji. Po drugim karakteristikama ipak se znatno razlikuju. Potresi u Tokiju i San Franciscu trajali su samo nekoliko sekundi do par minuta, dok se pandemije šire svijetom u valovima nekoliko mjeseci i godina. I posljedice se razlikuju jer pandemija influence može biti tisuću puta razornija od tsunamia. Poput pandemija podjednako su nepredvidivi i virusi sami. U principu ne znamo ništa o patogenom potencijalu sljedećeg pandemijskog soja. Buduća pandemija mogla bi i biti relativno benigna, kao što je bio slučaj i 1957, ili vrlo maligna kao epizoda iz godine. Ne znamo hoće li naredna biti uzrokovana trenutno zloslutnim H5N1 sojem, ili nekim drugim. Zanemarujemo kako će evoluirati u vremenu i prostoru, te u koliko bi se valova mogla ponavljati. Ne znamo ni koje će skupine stanovništva biti najviše ugrožene, s najtežim oblikom bolesti. Isto tako ne možemo niti predvidjeti hoće li sljedeća pandemija doći glave 2, 20 ili 200 milijuna osoba. Ne iznenađujuće, zdravstveni djelatnici postaju sve svjesniji rizika od nove pandemije. Trenutno širenje H5N1 virusa influence među pticama sa povremenim prelascima na ljude, zabrinjavajuće je zbog intrigantnih paralela ptičje H5N1 influence i soja koji je uzrokovao epizodu Ukoliko H5N1 postane lagano prenosiv interhumano čak i najkonzervativniji scenariji predviđaju potrebu ambulantnog liječenja za nekoliko stotina milijuna osoba, a bolničku skrb za više od 25 milijuna, te nekoliko milijuna koji će umrijeti (WHO Checklist 2005). 7

8 Kad smo suprotstavljeni s nepoznatom prijetnjom razborito je pripremati se za najgore. Ona je globalnog karaktera, pa tako i strategije moraju biti. Zadatak je izazovan jer ukupna populacija svijeta djeluje kroz dvije stotine nacija. Međunarodna i politička suradnja nalikuju poslovnoj suradnji među djecom u vrtiću. U tako teškim okolnostima Svjetska zdravstvena organizacija (SZO- engl. WHO) pokušava uspješno izvršavati nevjerojatno težak i neizvjestan posao. U sljedećih nekoliko odlomaka osvrnuti ćemo se na nekoliko lica rata protiv influence; globalnom i individualnom odjeku bolesti, samom virusu, te globalnom i individualnom planu liječenja, posebice borbe s neprijateljem koji može izazvati najveću zdravstvenu krizu u povijesti i medicini. Kad govorimo o pandemiji influence moramo imati na umu da ona u razornijoj formi ima malo zajedničkih dodirnih točaka sa uobičajenim sezonskim-epidemijskim pojavama gripe. Pandemija influence nije uobičajeni posao. Imajte to na umu. Iako su bliski rodom, opasno je zamijeniti lava i mačića. 8

9 GLOBALNI ODJECI Epidemije i pandemije Gripa (influenca) je ozbiljna bolest koja primarno zahvaća dišni sustav, a može izazvati znatnije sistemske tegobe i komplikacije koje zahtijevaju bolničko liječenje ili smrt, pogotovo kod starijih bolesnika. Svake godine kao breme epidemije gripe ostaje 3-5 milijuna teže bolesnih i 300,000 do 500,000 smrti. Najveći rizik za težu bolest i smrt postoji kod osoba starijih od 65 godina, djece mlađe od 2 godine, te osoba koje su na neki drugi način predisponirane za razvoj komplikacija (CDC 2005). Epidemije uzrokovane sojevima influence A javljaju se svake 1-2 godine selekcijom točkastih mutacija dva površinska glikoproteina: hemaglutinina (HA) i neuraminidaze (NA). Nove varijante virusa lako nadilaze ljudske mehanizme obrane, pogotovo jer ne ostavljaju dugotrajniji svrsishodni imunitet, nakon prirodne infekcije ili cijepljenja. Nasuprot tome imunitet ostaje kod malih boginja, žute groznice, polia i ospica. Konstantne, obično male promjene antigenosti virusa influence A nazivaju se antigensko skretanje (engl. antigenic drift) i čine osnovu za uobičajenu učestalost epidemija gripe (Slika 1). Nadalje, otkriveni su dokazi da mnoge linije podrijetla istog virusa recirkuliraju, perzistiraju i ponovno se udružuju u epidemiološki značajnom karakteru (Holmes 2005). 9

10 Slika 1. Antigeno skretanje (engl. antigenic drift). Dobrotom: National Institute of Allergy and Infectious Disease 10

11 Nasuprot epidemijama, pandemije gripe javljaju su rjeđe, u prosjeku svakih godina. Utvrđuju se relativno pouzdano već od 16. st. (WHO 2005b), pa se tako u zadnjih 400 godina zabilježilo najmanje 31 slučaj (Lazzari 2004). U dvadesetom stoljeću pojavile su se ukupno 3 (Tablica 1). Stopa mortaliteta u njima je varirala od devastirajućih razmjera, preko umjerenih, do blagih (Simonson 2004). Pandemija iz 1918.g. uzrokovana virusom H1N1 bila je očito ptičjeg podrijetla (Reid 1999), dok su sljedeći pandemijski sojevi H2N2 iz 1957.g. i H3N2 iz 1967.g. nastali preuređivanjem; preustrojem gena ptičjih virusa: tri (hemaglutinin, neuraminidaza i RNA polimeraza PB1) i dvije (hemaglutinin i PB1) (Kawaoka 1989). Takve velike promjene u antigenosti virusa influence nazivaju se antigene izmjene (engl. antigenic shift) (Slika 2). Tabela 1: Antigeno skretanje i pandemije* Sojevi Ishod pandemije Smrtnost 1889 H3N2 Umjerena? 1918 H1N1 ("Španjolska") Katastrofalna milijuna 1957 H2N2 ("Azijska") Umjerena 1 milijun 1968 H3N2 ("Hong Kong") Blaga 1 milijun? * H- hemaglutinin; N- neuraminidaza 11

12 Slika 2. Antigena izmjena (engl. antigenic shift) Dobrotom: National Institute of Allergy and Infectious Disease 12

13 Pandemije uporno cirkuliraju svijetom, a učinkovit način za prevenciju budućih nažalost ne postoji. Novi soj virusa vremenom će doprijeti do svih krajeva i zaraziti gotovo svako ljudsko biće tokom nekoliko godina. Sezonski porast u stopama smrtnosti zbog pneumonije i gripe može ostati povišen dugi niz godina, kao u sezonama s dominacijom tipa A; (H3N2) kroz dekadu nakon 1968.g. kod osoba godina starosti na području Sjedinjenih Američkih Država (Simonsen 2004). Jedan od znakova pandemije gripe je pomak smrtnosti prema mlađim dobnim skupinama. Pola smrti povezanih sa influencom dogodilo se u osoba mlađih od 65 godina za pandemije 1968, uz velike sličnosti proporcija tijekom pandemija i iz 1918.g.(Simonson 1998) Prva pandemija influence u 20. stoljeću širila se manje više u tri različita vala Evropom, Azijom i sjevernom Amerikom kroz period od 12 mjeseci 1918 i 1919.g. (Barry 2004, Taubenberger 2006). Bila je to najgora pandemija u povijesti, koja je došla glave više osoba nego Prvi svjetski rat. Uglavnom se pretpostavlja da je broj mrtvih bio najmanje 50 milijuna (Johnson 2002). Prvi val koji se pojavio u ljeto bio je visoko zarazan, ali ne pretjerano smrtonosan. Tek je drugi val u listopadu počeo širiti smrtonosni oblik pandemije. 13

14 Slika 3. Slika hitne bolnice za pandemije influence 1918, Camp Funston, Kansas. Prikaz kopiran u suglasnosti od Nacionalnog muzeja zdravlja i medicine (eng. National Museum of Health & Medicine) u Washingtonu D.C. Virus iz bio je izuzetno virulentan, a uzrokovao je mnoge slučajeve smrti preko sekundarnih bakterijskih pneumonija. Primarne virusne pneumonije mogle su doći glave i zdrave mlade pojedince unutar 2 dana. Klinički tijek težih slučajeva je bio toliko neprepoznatljiv da su izazivali sumnju je li uopće posrijedi infekcija influencom (WHO 2005b). Simptomi su bili toliko neuobičajeni da su u početku zamijenjeni za groznicu denga, koleru ili tifus (Barry 2004). U manje teških slučajeva, većina je bolesnika odražavala tipičnu sliku gripe sa 3-5 dana vrućice i potpunim oporavkom (Kilbourne 2006). Suprotno od narednih pandemija, u pandemiji iz 1918.g. većina 14

15 smrtnih slučajeva dogodila se kod zdravih i mladih osoba, dobi godina, a 99% smrtnosti dogodilo se u osoba mlađih od 65 godina. Rekonstrukcijom genomske RNA virusa iz formalinom konzerviranog autopsijskog preparata pluća te smrznutog nefiksiranog plućnog tkiva dobivenim od žrtve sahranjene u trajno zamrznutu zemlju u studenom 1918 (Taubenberger 1997) omogućilo se potpuno kodiranje sekvenci svih osam virusnih RNA segmenata soja H1N (Taubenberger 2005). Prema toj istrazi, virus iz 1918 nije bio preustrojen (poput onih iz pandemija i 1968.), već vjerojatnije potpuno nalik ptičjem koji se adaptirao na ljude Pandemija iz 1957 bila je uzrokovana sojem H2N2, klinički blažim oblikom virusa od onog iz Izbijanja bolesti bila su eksplozivnog epidemiološkog karaktera, no stopa smrtnosti bila je znatno manja. Mortalitet je bio prepoznatljivog oblika, sa najvećim porastom smrtnosti kod male djece i staraca (WHO 2005b). Za razvoj plućnih komplikacija visoko rizične grupe su činili bolesnici sa pridruženim kroničnim bolestima i trudnice (Louria 1957). U pandemiji došlo je do globalnog povišenja stopa smrtnosti, procjenjuje se oko 1-2 milijuna dodatnih slučajeva smrti Pandemija 1968, također je bila blaga. Promjene mortaliteta i nisu bile toliko velike, u usporedbi sa teškom epidemijom iz

16 (posljednja H2N2 epidemija), kao i sa dvije teške H3N2 epidemije iz i (Simonsen 2004). Breme smrtnost procijenjeno je na oko milijun slučajeva, a u SAD-u približno 50% svih smrti povezanih s influencom dogodilo se u osoba mlađih od 65 godina. Sero-arheološke studije pokazale su da je većina osoba u dobi od 77 godina ili starijoj već posjedovala H3 protutijela i prije nego su bili izloženi novom pandemijskom virusu (Dowdle 1999). Tako su prethodno stvorena H3 protutijela vjerojatno bila nešto protektivna za pojedine osobe (starije od >77 godina) za pandemije godine izazvane sojem H3N2. Od zbila se još samo jedna zapaženija epizoda godine koju se tada pogrešno protumačilo kao početak nove pandemije (Dowdle 1997, Gaydos 2006, Kilbourne 2006). Trenutačno stanje Velike pandemije pojavljivale su se u prosjeku svakih tridesetak godina, pa se uopćeno pretpostavlja da će se uskoro dogoditi nova. Nemoguće je predvidjeti koji će soj virusa biti odgovoran. Izvjestan kandidat je soj H5N1, endemičan u divljih ptica močvarica i domaće peradi u jugoistočnoj Aziji, a nedavno se počeo širiti prema Evropi i Africi. Novija istraživanja pokazala su da je razlika ptičjeg virusa prema soju iz u samo deset aminokiselinskih izmjena polimeraznih proteina, a podjednak broj izmjena pronalazi se kod trenutno cirkulirajućih visoko patogenih H5N1 virusa (Taubenberger 2005). Trenutno je aviani H5N1 virus influence odgovoran uglavnom za bolesti kod ptica. Interspecijesna barijera je signifikantna: unatoč 16

17 infekciji desetaka milijuna peradi na većem zemljopisnom području tokom više od dvije godine, u laboratorijima je dosad potvrđeno manje od 200 slučajeva infekcije ljudi (WHO ). Prvi humani slučajevi infekcije zabilježeni su (Yuen 1998), što se podudara sa obimnijom pojavom bolesti kod peradi, uzrokovanom visoko patogenim H5N1 sojevima virusa ptičje influence. Vrlo rijetko su zabilježene interhumane transmisije soja H5N1, koje su se uglavnom dogodile kod zdravstvenog osoblja i članova obitelji iz bliskog kontakta sa zaraženim (Katz 1999, Buxton Bridges 2000). Premda su protutijela na H5 otkrivena u tih grupa, označujući infekciju virusom, niti jedan slučaj teške bolesti nije se pojavio. Malo je podataka koji prikazuju učestalost asimptomatskih infekcija ili slučajeva lakše kliničke bolesti poslije izloženosti visoko patogenom ptičjem H5N1 soju. Kad bi asimptomatske infekcije bile podjednako učestale, izvješće objavljeno 21. ožujka 2006 o 55% stopi smrtnosti kod težih slučajeva bolesti H5N1 (WHO ) izgledalo bi osjetno manje zabrinjavajuće. Možda su te epizode izuzetak, barem u nekim osobitostima. Studija krvnih uzoraka 351 stanovnika iz jednog sela u Kambodži gdje su izbile infekcije H5N1 kod peradi sa 4 fatalna slučaja kod ljudi, pokazala je da dodatne infekcije nisu pronađene, premda su mnogi stanovnici bili prolongirano izloženi u kontaktu sa zaraženom peradi (ProMED i Buchy, osobna komunikacija). Do sada je bolest uglavnom pogađala djecu i mlade. Od 116 bolesnika za koje su demografski podaci objavljeni na internetskim stanicama Svjetske Zdravstvene Organizacije (WHO) za period prosinac 2003 do veljače 2006, 50 % oboljelih su bili mlađi od 16 godina, 75% mlađi od 30 godina i 90% mlađi od 40 godina (Promed ). Razlog takvoj dobnoj distribuciji (rizik izloženosti, pogreške prijavljivanja 17

18 bolesti, unutarnji čimbenici domaćina, itd.) ostaje nepoznat. Također nije poznato da li, odnosno koliko genetska predispozicija igra ulogu u podložnosti i otpornosti na infekciju sa H5N1 virusom influence (Promed ). Očekuje se da bi predstojeća pandemija mogla uzrokovati kliničku bolest kod gotovo 2 milijarde osoba. U najboljem slučaju, ustrojenom prema blagoj pandemiji iz 1968, predviđa se između 2 i 7,4 milijuna slučajeva (WHO 2005b). No ako kreiramo model smrtnosti prema pandemiji iz i proračunamo na današnju populaciju svijeta, globalno bi se moglo dogoditi 180 do 360 milijuna smrti. Učinak na pojedinca Sudbina pojedinca u epidemiji ili pandemiji gripe je neizvjesna. Procjenjuje se da oko polovina zaraženih nema simptoma i znakova bolesti. Među ostalim, klinička slika varira od afebrilnih respiratornih simptoma koji se pronalaze pri običnoj prehladi, preko febrilnih stanja raznih stupnjeva težine od blagih do fizički ograničavajućih (Hoffmann 2006a), koje dodatno mogu izazvati patološke promjene u funkciji pluća, srca, mozga, jetre, bubrega i mišića (Nicholson 2003). Klinički tijek ovisi o dobi bolesnika, postojanju adoptivne imunosti, pušenju, komorbiditetu, imunosupresiji te trudnoći (Nicholson 2003). Smrtni ishod uglavnom se događa kao posljedica primarne virusne pneumonije ili sekundarnih bakterijskih respiratornih infekcija, osobito kod bolesnika sa oboljenjima pluća i/ili srca. Krajnje dobne skupine, vrlo mladi i stari obično su pod većim rizikom za razvijanje pogubnih komplikacija, no ipak se u pandemiji obično javlja pomak stopa smrtnosti prema mlađim dobnim skupinama (Simonson 1998). 18

19 Čini se da je replikacija sojeva virusa influence kod ljudi ograničena na respiratorne epitelne stanice. Jednom kad virus uđe u stanicu prekidom sinteze staničnih proteina uzrokuje kompleksne citopatogene učinke, uglavnom u cilindričnim epitelnim stanicama. Gubitak ključnih staničnih proteina dovodi do smrti i nekroze stanice (Yuen 2005). Pri promatranju infekcija koje su uzrokovane istim sojem virusa influence brojni su čimbenici kod domaćina povezani s uspješnom imunološkom obranom ili na drugoj strani sa prevelikom podložnosti za razvoj komplikacija i fatalnog ishoda bolesti (Behrens and Stoll 2006). Izvjestan i bitan čimbenik je genetski ustroj domaćinove prijemljivosti. Specifična imunost na neke virusne epitope ili neki stupanj ukrižene imunosti mogu pojasniti kako su neke osobe starije od 65 godina bile manje zahvaćene u pandemiji 1918.godine. Nepoznanica je da li su slični mehanizmi odgovorni za neobičnu dobnu distribuciju današnjih slučajeva infekcije ptičjom H5N1 influencom (ProMED ). Neuobičajena težina humanih slučajeva H5N1 infekcije u početku se pripisivala mnogobrojnim aminokiselinskim dodacima na mjestima cijepanja, što je karakteristika visokopatogenih sojeva virusa influence A (Subbarao 1998 ). Prisutnost ovih osnovnih aminokiselina dovodi do izraženije osjetljivosti proteina vrlo različitih tkiva na proteaze te dopušta ekstrapulmonalnu diseminaciju i prošireni tkivni tropizam (Yuen 2005). Dodatno objašnjenje leži u spoznaji vitalne važnosti interferona za prevenciju širenja virusa unutar respiratornog sustava, a H5N1 patofiziološki interferira s ovim važnim urođenim oblikom obrane. Vidjelo se također da nestrukturalni geni (NS) visoko patogenih H5N1 sojeva posreduju rezistenciju na protuvirusno djelovanje interferona i TNF-α (Seo 2002). Čini se da virus H5N1 inducira pojačanu transkripciju proinflamatornih citokina u 19

20 makrofazima, a posebice naglašenu za TNF-α (Cheung 2002). Navedeni mehanizmi izvjesno mogu proizvesti citokinsku oluju i smrt (Peiris 2004). Oporavak od interpandemijske gripe za vrijeme epidemija obično je nepotpun. U težim slučajevima humanih infekcija virusom H5N1 mortalitet je barem do sada bio naglašeno visok (WHO ). Kliničkom slikom slučajeva sa fatalnim ishodom dominirali su dispneja, ARDS i sindrom multiorganskog zatajenja (MOFS) (Hoffmann 2006a), sa prosjekom trajanja od početnih simptoma do smrti 9 dana (n=76) ( Osobitosti virusa Zarazne bolesti odraz su konflikata interesa makroorganizama i mikroorganizama. Na sreću ili ne, ipak nismo sami na svijetu. Čimbenici napretka virusa Kako bi postao pandemijski soj, virus influence mora izvršiti slijed nužnih prilagodbi. Tako treba: Ući u tijelo čovjeka i u njemu se replicirati Uzrokovati bolest i Postati lako prenosiv između osoba U idealnom slučaju trebao bi biti dodatno patogeniji od ostalih sojeva influence koji su trenutno prisutni i bore se za prevlast na istom 20

21 terenu. Kako sada stvari stoje, potencijalni pandemijski virus morao bi biti kompetitivan sojevima H3N2 i H1N1 koji trenutno cirkuliraju. Dodatni preduvjet uspjeha čini dobra adaptacija: adaptacija na humane stanice; sposobnost da preuzme proizvodni dio stanice za stvaranje potomstva; te natjerati osobu da kašlje i kiše čime bi se dalje mogao širiti. Ključ uspjeha je u virulenciji (Noah 2005, Obenauer 2006, Salomon 2006) i novitetu: ako je virus odista novopridošli, većina osoba će imati malo ili ništa mogućnosti za učinkovitu obranu. Novi virus ima neograničeni pristup gotovo svakom ljudskom biću i nalazi plodno hranilište u populaciji većoj od 6,5 milijardi osoba. To je jedna od najvećih biopopulacija na svijetu. Prepuštanje vladarskih ovlasti od jednog soja influence na drugi zove se antigena izmjena (engl. antigenic shift). U njoj se antigene karakteristike novog virusa moraju uvelike izmijeniti kako bi nadvladale imuni sustav cijelog čovječanstva. Antigena izmjena je krucijalna promjena u virusima influence A koja nosi nove proteine hemaglutinina i/ili neuraminidaza. Promjena se može dogoditi preko: 1) preslagivanja segmenata genoma iz dva roditeljska virusa ili 2) postepenom mutacijom animalnog virusa. Kako bi se preslagivanje dogodilo novi virus, potencijalni kandidat za lidera pandemije, obično ptičjeg podrijetla mora se udružiti sa trenutno cirkulirajućim humanim virusima, npr. H3N2 ili H1N1, te istovremeno zaraziti istu humanu stanicu domaćina. U stanici se genomi obaju virusa preslaguju u potpuno novi soj virusa (doduše ne vode ljubav, ali zbog didaktičkih razloga ova imaginacija može poslužiti sasvim dobro). Takav slijed događaja zbio se u pandemijama i (Slika 2). Preslagivanje nije uvijek najbolji način za stvaranje novog pandemijskog soja. Novije spoznaje sa genima pandemijskog soja od 21

22 1918. dobivene preko rekombinantnih virusa bile su manje virulentne nego konstelacija svih osam gena zajedno (Tumpey 2005). Virus iz bio je zaista osobit: čini se da nije bio stvoren preslagivanjem dva prisutna virusa, nego potpuno novi animalni- ptičji virus, koji se postepeno adaptirao na ljude (Taubenberger 2005). Zanimljivo i izazovno je spekulirati kako bi pojava potpuno novog na ljude adaptiranog ptičjeg virusa influence iz (n=1) bila smrtonosnija od debitantnih presloženih virusa iz i (n=2), ali takve spekulacije ne bi bile posljedica uistinu znanstvenog načina razmišljanja. Zanimljiva i zabrinjavajuća je spoznaja kako su poneke promjene aminokiselina koje čine razliku prema uobičajenim ptičjim virusima virusa iz također pronađene u visoko patogenih H5N1 sojeva, sugerirajući maligni potencijal promjena da ubrza virusnu replikaciju i poveća patogenost u humanim stanicama (Taubenberger 2005). Virologija Virusi influence A i B omotani su ovojnicom i sadrže segmentirani genom sastavljen od 8 jednostruko zavijenih negativnih RNA lanaca sa po 890 2,341 nukleotida na svakom (Gürtler 2006). To su sferične ili filamentozne strukture, promjera nm (Slika 4 i 5). Kada se poprečno presijeku, virioni influence čine simetričnu tvorbu nalik miješanoj pizzi, sa cirkularnim dijelom u sredini (maslina, doduše veličine osrednje rajčice) i oko njega smještenih 7 narezanih ali neodvojenih komada (Noda 2006). Prema antigenosti površinskih glikoproteina, hemaglutinina (HA) i neuraminidaze (NA), virusi influence A mogu se podijeliti na šesnaest H (H1 H16 [Fouchier 2005]) i devet N (N1 N9) podtipova. HA je glavni antigen za 22

23 neutralizirajuća protutijela, a uključen je u vezanje virusa za stanice domaćina. NA je zadužena za otpuštanje virusnog potomstva sa stanične površine. Trenutno samo virusi sojeva H1N1 te H3N2 cirkuliraju u humanoj populaciji. Slika 4. Obojana mikrosnimka virusa H5N1 ptičje influence A (vidljivi zlatne boje) uzgojenih na MDCK stanicama (zeleno). Metoda: transmisijska elektronska mikroskopija- TEM). Slika preuzeta dobrotom Centra za kontrolu bolesti - CDC / Cynthia Goldsmith, Jacqueline Katz, i Sharif R. Zaki, Public Health Image Library, 23

24 Slika 5. Negativno obojena snimka transmisijskom elektronskom mikroskopijom (TEM) prikazuje ultrastrukturalne detalje nekoliko viriona. Slika preuzeta dobrotom Centra za kontrolu bolesti CDC / Dr. F. A. Murphy, Public Health Image Library, Prirodni rezervoari i preživljenje Virusi influence A pojavljuju se uglavnom u različitih vrsta, ptica, posebice onih koje su vezane za vodena staništa, u kojih je infekcija uglavnom crijevna, stečena preko vode i asimptomatskog tijeka. Domaća patka u jugoistočnoj Aziji je glavni domaćin virusa influence A, te ujedno ima ključnu ulogu u dijeljenju i održavanju H5N1 soja virusa (Li 2004). Na Tajlandu je pronađena visoka povezanost između pojavnosti H5N1 virusa i brojnosti slobodnih poljskih pataka, te u nešto manjem omjeru kod kokoši i pijetlova iz domaćinstva, kao i ptica životno vezanih za vlažna tla, pa čak i ljudi. Čini se da su odlučujući faktor za održavanje i širenje visoko patogenih sojeva ptičje influence (engl. HPAI) vlažna tla u rižištima koja se koriste za proizvodnju riže 24

25 tehnikom dvostrukih usjeva, gdje se slobodne poljske patke hrane tokom cijele godine, (Gilbert 2006). HPAI mogu preživjeti u okolišu dugo vremena, pogotovo pri nižim temperaturama (odnosno u gnojem zaraženoj vodi). U vodi virus može preživjeti do 4 dana na 22 o C, te više od 30 dana pri temperaturi od 0 C. U smrznutim sredstvima virus vjerojatno preživljava neograničeno. Noviji nalazi naglašavaju da su virusi H5N1 soja izolirani postali stabilniji, preživljavaju na 37 C tokom 6 dana, dok su izolati iz preživljavali samo 2 dana (WHO ). Virus se uništava toplinom (pri temperaturi od 56 C za 3 sata, ili pri temperaturi od 60 C za 30 minuta) i uobičajenim dezinficijensima, kao što su formalin i spojevi joda. Transmisija Influenca se primarno s osobe na osobu širi sekrecijom iz nosa te ždrijela zaraženog koji kašlje i kiše kapljičnim putem (promjer kapljice >5 µm) (Slika 6). Čestice ne ostaju dugo lebdjeti u zraku pa je potreban blizak kontakt (1-2 metra) za transmisiju. Zaraza se može dogoditi i preko direktnog dermalnog kontakta ili posrednim kontaktom putem respiratornih sekreta (dodirivanjem očiju, nosa ili usta nakon prethodnog dodira kontaminiranih površina). Pojedinci mogu početi širiti virus influence od 2 dana prije, pa do 5 dana nakon pojave kliničkih simptoma. Djeca mogu širiti viruse tokom 10 i više dana. 25

26 Slika 6. Kroz jedan nebontonski (nepokriveni) čin kihanja šalje se dvije do pet tisuća kapljica ispunjenih virusima u zrak. Kopirano u suglasnosti sa profesorom Andrew Davidhazy, sa Rochester Institute of Technology. Prikazano uz dopuštenje. ( Kako su virusi influence obično visoko specifični za vrstu, rijetko se prelijevaju i izazivaju infekciju u drugih vrsta. Razlog tome su razlike u korištenju staničnih receptora. Ptičji virus influence veže se za glikoproteine stanične površine koji imaju sijalo-galaktozilne ostatke spojene preko 2-3-veza. Ljudski sojevi virusa vežu se za receptore koji izražavaju terminalne 2-6-vezane sijalo-galaktozilne ostatke. Da bi se ptičji virus lako mogao prenijeti između osoba, nužno je potrebno da stekne sposobnost vezanja za stanice koje izražavaju 2-6 receptore, kako bi mogao ući u stanicu i replicirati se. Dok je supstitucija jedne aminokiseline dovoljna za značajne promjene u receptorskoj specifičnosti za H5N1 viruse (Gambaryan 2006), još uvijek se pouzdano ne zna koje su mutacije potrebne da učine H5N1 virus lako i postojano prenosivim interhumano. Potencijalni putovi preko kojih bi 26

27 H5N1 mogao mutirati i ostvariti takav potencijal ipak postoje (Stevens 2006). Od infekcije ljudi virusima ptičje influence dogodile su se samo u rijetkim slučajevima. Od stotina sojeva virusa ptičje influence A, samo je kod četiri soja zabilježen prijenos na ljude: H5N1, H7N3, H7N7 i H9N2 (WHO ). Izuzevši H5N1 soj, ljudske infekcije uglavnom su uzrokovale bolest blaže simptomatike i zaista rijetko teže slučajeve oboljenja (Du Ry van Beest Holle 2003, Koopmans 2004). Glavni način humane infekcije H5N1 virusom događao se pri bliskom kontaktu sa mrtvim ili bolesnim pticama (odnosno pri klanju, čerupanju, ubijanju i pripremi) ili preko kontakata s ptičjim izmetom na igralištima (WHO ). Napredovanje sojeva H5N1 U ovome trenutku, humane infekcije virusom H5N1 relativno su rijetke, iako se proširila izloženost virusu putem zaražene peradi. To je indikator kako je barijera vrste za inficiranje ovim ptičjim virusom poprilično visoka premda dosta aktivnije cirkulira zadnjih 10 godina. Za to vrijeme sojevi H5N1 postali su još patogeniji i proširili su svoj djelokrug djelovanja: Soj virusa influence H5N1 nastavlja evoluirati (Li 2004), neki klonovi stekli su proširene performanse vezanja na stanice što može odražavati neki stupanj adaptacije na humane domaćine (Le 2005). H5N1 proširio je spektar domaćina ne samo na razne vrste ptica, već i prema drugim sisavcima, prirodno zarazan za 27

28 ljude, tigrove, leoparde, domaće mačke i euroazijske kune (Keawcharoen 2004, Thanawongnuwech 2005, Amonsin 2006). Porasli su patogeni učinci H5N1 na miševe i afričke tvorove (Zitzow 2002, Govorkova 2004) Nedavno je kod pataka pronađena sposobnost sekrecije visoko patogenih H5N1 sojeva tijekom i do 17 dana (Hulse Post 2005). Više od 6,000 ptica selica uginulo je krajem travnja na jezeru Qinghai u središnjoj Kini. Prije toga nije se očekivalo da bi divlje ptice mogle uginuti od visoko patogenog soja virusa ptičje influence (WHO ). Virusi sa udaljenih lokaliteta (jezero Qinghai, Nigerija, Irak, Turska, Rusija, Kazahstana i Mongolije) izražavaju određenu mutaciju koja je povezana sa većom smrtnosti kod ptica i miševa. Navedena genetska postojanost tokom više mjeseci nije očekivana, a može značiti da se virus u svojem visokopatogenom obliku prilagodio najmanje na neke rodove divljih ptica moćvarica te koegzistira zajedno s pticama u evolucijskom ekvilibriju, ne nanoseći im previše štete, dok s njima putuje njihovim dugim migratornim rutama (WHO ). U neobjavljenom istraživanju provedenom u središnjem Tajlandu, 160 od 629 pasa posjedovalo je protutijela na H5N1 (Butler 2006). Domaće kućne mačke smatraju se otpornima na influencu. No kad se hrane kokošima zaraženim virusom H5N1, mačke razvijaju ozbiljniju bolest koja se prenosi i na druge mačke (Kuiken 2004). Mačke mogu izlučivati viruse ne samo preko 28

29 respiratornog sustava, već i kroz probavni sustav (Rimmelzwaan 2006), što se može smatrati potencijalnom evolucijom novih putova prijenosa unutar i između sisavaca domaćina. U veljači infekcija virusom H5N1 pronađena je u domaće mačke (WHO ), te u euroazijske kune (WHO ) na teritoriju njemačkog otočja Ruegen, gdje je uginulo više od 100 divljih ptica tijekom prethodna dva tjedna. Izolati H5N1 sa ljudi iz i imali su veći stupanj virulencije u afričkih tvorova od H5N1 virusa iz (Maines 2005). Zbrinjavanje pojedinaca Pokušajte ne dobiti bube, ipak za slučaj da ih dobijete, pokušajte ih liječiti. Ova jednostrana medicinska mudrost može se u praksi primijeniti na liječenje influence otprilike ovako: 1) tri profilaktičke linije odbrane (profilaksa ekspoziciji, vakcinacija, profilaktička upotreba antivirusnih lijekova); i 2) jedna obrambena linija (antivirusni lijekovi). Zbog osobitosti infekcije gdje zaraženi pojedinci mogu biti zarazni i sati prije početka simptoma, ekspozicijska profilaksa u epidemiji ili pandemiji je praktički neizvediva, posebno u visoko mobilnom i gusto naseljenom svijetu. 29

30 Profilaksa epidemije Profilaksa izloženosti Osnovne mjere osobne higijene, razvijene prije više od stoljeća su i danas osnovice profilakse. Liječnici trebaju poticati učestalo i redovito pranje ruku u članova obitelji bolesnika. Uglavnom bi bilo dobro da se ljudi ne diraju po očima, nosu i ustima. Trebalo bi se i što više umanjiti učinak kašljanja i kihanja svim dostupnim mjerama (WHO 2006a). Vakcinacija (cijepljenje) Vakcinacija je drugi temeljni način prevencije influence. Preporuke su da se cijepljenje započinje provoditi na sjevernoj hemisferi Zemlje u listopadu. Preporuke glede sastava cjepiva sastavljaju se svake godine, na osnovi spoznaja istraživanja cirkulirajućih virusa u tijeku. Cijepljenje protiv prevalentnog divljeg tipa influence preporuča se za sve visokorizične grupe osoba, s posebnim naglaskom na starije od 65 godina (CDC 2005), kronične bolesnike, osobito dijabetičare, kronične kardiopulmonalne bolesnike, sve imunodeficijentne osobe, bilo zbog bolesti ili inducirane liječenjem. Nadalje, preporučljivo je da se medicinsko osoblje cijepi protiv influence svake godine (CDC 2006b). Visina stope procijepljenosti ovisi od jasnih preporuka liječnika zastupljenosti poruka u javnim medijima (Ma 2006). i U zdravih redovito cijepljenih odraslih učinkovitost jedne doze može biti %, dok se u osoba koje se po prvi put cijepe isti stupanj efikasnosti postiže sa dvije doze. Pri nekim stanjima (npr. pri infekciji HIV-om, malignim oboljenjima, transplantaciji bubrega) učinkovitost 30

31 cijepljenja je niža (Korsman 2006); premda stupanj protekcije najviše ovisi o pojedincu, te stupnju podudarnosti soja iz cjepiva te aktualnog virusa (Wong 2005). Počelo se istraživati učinkovitost cjepiva protiv influence kod osoba starijih od 65 godina. Dobro podudarajuća cjepiva preveniraju hospitalizacije, pneumonije, respiratorna oboljenja, srčane tegobe, te smrtnost. Stupanj djelotvornosti veći je kod pojedinaca koji žive u domovima za starije osobe, za razliku od osoba iste dobi koje žive u zajednici (Jefferson 2005). Inaktivirane vakcine smanjuju egzacerbacije u bolesnika sa kroničnom opstruktivnom bolesti pluća (Poole 2006). Cjepivo protiv influence pouzdano je djelotvorno kod djece starije od dvije godine, s manje ispitanim učinkom u još mlađih (Smith 2006). Per nazalna primjena živih vakcina čini se bolja za prevenciju influence od primjene inaktiviranih cjepiva. Antivirusni lijekovi Antivirusni lijekovi u određenoj populaciji mogu biti korisni za osobe koje nisu pokrivene ili su neadekvatno zaštićene cijepljenjem. Svakako treba istaknuti da profilaktička upotreba dostupnih antivirusnih lijekova ni u kom smislu ne predstavlja zamjenu za godišnje cijepljenje preporučeno od nacionalnih zdravstvenih institucija. Kandidati za kratkotrajnu profilaktičku primjenu antivirusnih lijekova su visokorizične grupe osoba, koje su cijepljene naknadno, dok je epidemija već počela, kao i nevakcinirane osobe visokog rizika u kontaktu sa oboljelim od influence. U pojedinim slučajevima, profilaksa 31

32 je indicirana ako je trenutna epidemija uzrokovana sojem koji nije uključen u sastav cjepiva. Za pojedinosti vidi Hoffmann 2006b. Od dvije dostupne grupe lijekova, grupa adamantana (amantadin, rimantadin) nedavno je pod povećalom zbog globalnog porasta prevalencije virusne rezistencije na adamantane, koja je porasla s 0.4% iz 1994/1995. na 12.3% u 2003/2004. (Bright 2005). Vjeruje se da je razlog za porast rezistencije u Kini bila proširena upotreba komercijalno trgovinski dostupnog amantadina nakon pojave teškog akutnog respiratornog sindroma (SARS) (Hayden 2006). U 109 od 120 (91%) izoliranih slučajeva virusa influence A (H3N2) u Sjedinjenim Državama za sezonu do 12. siječnja pronađena je aminokiselinska promjena M2 proteina na poziciji 31, koja posreduje rezistenciju na rimantadin (CDC 2006, Bright 2006). Temeljem tih rezultata, Nacionalni centar za kontrolu bolesti (CDC) izdao je privremenu preporuku, da se amantadin i rimantadin ne upotrebljavaju za liječenje ili profilaksu influence A u SAD-u, kao podsjetnik na sezonu influence Za vrijeme privremenog perioda veta, u liječenju i profilaksi influence od antivirusnih lijekova trebaju se koristiti oseltamivir i zanamivir. Liječenje za vrijeme epidemije U nekompliciranih slučajeva, metoda izbora za liječenje je mirovanje u krevetu sa primjerenom rehidracijom, a vrijedi kod većine adolescenata i inače zdravih mlađih odraslih (Hoffmann 2006b). Liječenje antibioticima mora biti rezervirano za slučajeve sa sekundarnim bakterijskim pneumonijama. 32

33 Stariji antivirusni lijekovi amantadin i rimantadin jedini su efikasni protiv virusa influence A (CDC 2005). Unatoč tome malo je dostupnih podataka o primjeni tih lijekova kod starijih osoba; nadalje imaju više nuspojava; uz preporuku za izbjegavanje upotrebe (vidi prethodni odlomak) od strane Centra za kontrolu bolesti (CDC) u sezoni Ako se amantadin i rimantadin ipak koriste, važno je da se smanji učestalost nove pojave virusa otpornih na lijekove. Liječenje amantadinom ili rimantadinom stoga se mora prekidati što je prije moguće, obično nakon 3 5 dana liječenja, ili sati po nestanku simptoma i znakova (CDC 2005). Registrirani su noviji inhibitori neuraminidaze za liječenje osoba starijih od 1 godine (oseltamivir), te starijih 7 godina (zanamivir). Oni su indicirani za bolesnike sa nekompliciranim akutnim oboljenjem koji su simptomatski tokom ne dulje od 2 dana. Preporučena je upotreba oba lijeka tokom 5 dana. Profilaksa pandemije Veliki problem s novim pandemijskim sojem virusa je što ne postoji mjesto na Zemlji gdje bi od njega moglo sakriti. Gotovo će svaka osoba postati zaražena s novim virusom, od prosjaka u Parizu do predsjednika bogatih zemalja Zapada. Ako se ne inficirate virusom u prvom valu pandemije, vrlo je izvjesno da će vam se to dogoditi u drugom. Ako i u drugom valu ostanete srećom pošteđeni, slijedi vam nova prilika tijekom naredne epidemije. Ako novi pandemijski soj virusa influence postane pokretač bolesti kod ljudi, svatko bi trebao izgraditi barijeru protektivnih protutijela za navedeni virus, jednostavno zato što će on boraviti s ljudima nekoliko godina. 33

34 Protutijela će pružiti neki oblik zaštite protiv novog soja, ali kako biste ih stvorili morate se ili zaraziti ili cijepiti. Za veći dio od 6.5 milijardi ljudi nažalost neće biti dostupnih cjepiva u trenutku pojave novog pandemijskog soja virusa. Jednom kad novi virus postane učinkovit u interhumanom prijenosu, potrebno će biti oko 6 mjeseci za razvoj novog primjerenog cjepiva. Potom će zalihe novoproizvedenog cjepiva biti premalene dok ne prođe nekoliko godina i stvori se dovoljna količina cjepiva za 6.5 milijardi ljudi. Proizvodni kapaciteti koncentrirani su u Australiji, Kanadi, Francuskoj, Njemačkoj, Italiji, Japanu, Nizozemskoj, Ujedinjenom Kraljevstvu i Sjedinjenim Američkim Državama, očekivano će i distribucija cjepiva biti kontrolirana od strane država koje ih proizvode (Fedson 2005). Mi samo možemo naivno pretpostavljati tko će biti prvi uslužen. Razumno je pretpostaviti kako najvećem dijelu današnjeg čovječanstva neće biti dostupno cjepivo ili antivirusni lijekovi, tokom mnogo, mnogo mjeseci. Pošto cjepivo neće biti dostupno, ili hoće, ali prekasno, pojedinci bi morali razviti individualne strategije za slučaj pandemije. Suočiti se ili pobjeći, to je pitanje koje će si mnogi postaviti. Jednostavno suočenje s novim pandemijskim virusom, te nadanje za povoljnim ishodom sučeljavanja ostavlja problem vremenskog djelovanja. Odista postoji mnogo suprotstavljenih dokaza o najprimjerenijem trenutku da se zarazite: U epidemiji iz prvi val koji se dogodio za ljetnih mjeseci bio je manje smrtan od drugog, jesenjeg vala (Barry 2004). Izvjesno je da su osobe koje su se zarazile tokom prvog vala 34

35 imale neki oblik zaštite za vrijeme drugog vala. S te pozicije preporučljivo bi bilo zaraziti se novim sojem influence što ranije. Ipak, detaljnijim razmatranjem drugog vala iz došlo se do suprotnih spoznaja: što se kasnije netko tokom drugog vala zarazio, to mu je manja bila šansa da umre, a bolest je bila blažeg tijeka (Barry 2004). Gradovi koji su pogođeni kasnije, u prosjeku su stradali manje. Tako su gradovi zapadne obale Amerike, pogođeni kasnije, imali manje stope smrtnosti, nego gradovi na istočnoj obali, te Australija koju drugi val nije zahvatio sve do 1919, a imala je najmanju smrtnost od svih razvijenih zemalja (Barry 2004). Često se kod zaraznih bolesti primjećuje fenomen, da patogeni postaju manje virulentni što se dulje razvijaju u humanoj populaciji. Ovo više govori u prilog druge opcije, tj. izbjegavanja novog virusa influence što je moguće dulje. Dodatna prednost kod takvog izbora je činjenica da će se nakon nekoliko mjeseci od početka epidemije početni kaos koji je izazvala tako obimna pojava u zdravstvenim sustavima neminovno barem malo organizacijski riješiti. Najekstremniji način izbjegavanja influence bio bi geografska karencija, primjerice odletjeti brzo avionom u udaljene i izoliranije lokalitete na Zemlji- planinsko selo na Korzici, libijsku pustinju ili u američku Samou (Barry 2004). To može, a i ne mora upaliti. Ako je direktan i nezaštićen susret s novim virusom neizbježan, i dalje postoje neki oblici zaštite: maske za lice (ali: hoće li one biti svugdje dostupne? Tokom koliko dugo vremena?) i izbjegavanje socijalizacije (ne polaziti na skupove građana, ostajati što više kod kuće)- no što ako ste zaposleni kao blagajnik/-ca u velikom supermarketu u Parizu, vozač metroa u Londonu; radnik na pultu u središnjem uredu pošte u 35

36 Berlinu? Možete li se umiroviti od svijeta? Možete li se umiroviti od života? Prijetnja pandemije Ne znamo hoće li naredni pandemijski soj virusa influence biti osjetljiv na trenutno dostupne antivirusne lijekove. Ukoliko će biti uzrokovana virusom H5N1, inhibitori neuraminidaze oseltamivir i zanamivir mogu biti okosnica planiranja strategija za pandemiju (Moscona 2005). Ponovno većina ljudi neće biti u mogućnosti doći u posjed spomenutih lijekova. Oni se proizvode u ograničenim količinama, a kapaciteti za masivnu proizvodnju se ne mogu lako izgraditi. Čak i države koje imaju velike zalihe oseltamivira, imaju ograničenu distribuciju lijeka što će povući brojna etička pitanja oko liječenja. U državama sa naglašenim materijalnim raznolikostima populacije (npr. zemlje Afrike, i latinske Amerike, SAD) mogu se očekivati društveni socijalni nemiri. Iskustva u liječenju bolesti osoba izazvane s H5N1 su ograničena, a klinička izvješća objavljena do danas uključuju svega nekolicinu bolesnika (Yuen 1998, Chan 2002, Hien 2004, Chotpitayasunondh 2005, WHO 2005, de Jong 2005). Nadalje, optimalna doza i vrijeme primjene oseltamivira za liječenje bolesti izazvane s H5N1 nisu određene. Iznesene su sljedeće preporuke SZO (WHO 2005): Započeti liječenje oseltamivirom što je moguće prije. Kako bolesti uzrokovane virusom H5N1 nastavljaju trend velike smrtnosti, podrazumijeva se započeti terapiju i nakon 8 dana od početka simptoma, ukoliko postoje dokazi za aktivnu virusnu replikaciju (WHO 2005, de Jong 2005) 36

37 U težim oblicima bolesti, doze oseltamivira moraju se povisiti (150 mg dva puta dnevno u odraslih) i nastaviti s liječenjem duže vrijeme (7-10 dana ili više) (WHO 2006d) Premda se oseltamivir uglavnom dobro podnosi, primjerice nuspojave od strane gastrointestinalnog sustava mogu se pojaviti pri višim dozama, posebno iznad 300 mg/dnevno (WHO 2006d). Za detaljnije informacije upućujemo čitatelje na članak Hoffmanna; 2006b. cijenjenog autora Globalno zbrinjavanje Liječenja masivne pojavnosti infekcija influencom jasno su definirana za vrijeme epidemije, ali znatno manje razvijene za pandemije. Zbrinjavanje za vrijeme epidemije Okosnicu medicinskih intervencija izvan pandemija čini cijepljenje (vidi sažetak od CDC 2005). Kako virusi influence neprestance mutiraju, formuliranje cjepiva mora se provoditi od godine do godine. Sama proizvodnja cjepiva dobro je ustaljena procedura: tokom godine Centri za nadziranje influence koji djeluju u 82 zemlje širom svijeta proučavaju sojeve u opticaju te promatraju trendove. Zatim Svjetska zdravstvena organizacija (SZO; eng. WHO) izabire sojeve koji će najvjerojatnije sačinjavati optok za zimski period naredne godine, te ih proizvođači cjepiva ugrađuju u vakcinu. Odluka o sastavu novih koktela donosi se svake godine u veljači za predstojeću zimu na 37

38 sjevernoj hemisferi (WHO 2006b), te u srpnju za predstojeću zimu na južnoj hemisferi (za detaljniji opis vidi Korsman 2006 i Sliku dostupnu sa Predviđanje evolutivnih promjena virusnog hemaglutinina nije ni lagan posao, a niti je uvijek uspješan. U godinama kada se predviđeni soj ne podudara sa prisutnim sojem, zaštita cjepivom influence može biti na niskih 30%. Zbrinjavanje za vrijeme pandemije - Vidi također članke: Reyes-Terán 2006 and WHO 2006c Ozbiljne pandemije influence su rijetke i nepredvidive. Rješavanje nepoznatih situacija traži posvećivanje više pažnje magnitudi problema koji predstoji. Učinak po osobno zdravlje može biti vrlo raznolik, a izražava se kao broj pojedinaca koji su: Zaraženi Kliničko bolesni Bolnički liječeni Umrli Generalno se predmnijeva da će se tokom sljedeće pandemije novim virusom zaraziti 2 milijarde ljudi, te da će ih barem polovina biti simptomatsko. Manje su točne procjene broja ljudi koji će trebati bolničko liječenje, te stope smrtnosti. U vrijeme pandemija i porast smrtnosti procijenio se na oko milijardu za svaku. Nasuprot tome, smatra se da je kao posljedica pandemije iz umrlo 50 milijuna osoba. Porast smrtnosti tokom posljednje dvije 38

39 pandemije varirao je od 26 do 27,777 na populaciji od 100,000 (Tabela 2.). Kad te podatke standardiziramo na današnju populaciju Svijeta brojke se pretvaraju u 1.7 do 180 milijuna umrlih. Tabela 2: Breme smrtnosti u pandemijama iz XX.stoljeća i projekcije za sljedeću pandemiju* Populacija Broj umrlih na 100,000 osoba milijarda 50 milijuna 2, milijardi 1 milijun milijarde 1 milijun 27 Sljedeća 6.5 milijardi 1.7 milijun 26 Sljedeća 6.5 milijardi 180 milijuna 2,777 Prema podacima dostupnim sa U zemljama kao što je Francuska, Španjolska ili Njemačka godišnja smrtnost od svih slučajeva je oko 900 umrlih na populaciji od 100,000 osoba. Razorna pandemija tako može u kratkom vremenskom razdoblju od samo nekoliko mjeseci uzrokovati tri puta veću smrtnost od uobičajene za cijelu godinu. Zaista će se u različitim razmjerima poremetiti socijalna i ekonomska slika mnogih zemalja. U modernom svijetu sa velikom pokrivenosti katastrofa kroz masovne medije komunikacije moglo vrlo lako bi se razviti stanje panike i opsade nalik ratnom. Iznenađujuće, blaža pandemija nalik onoj iz protekla bi gotovo neopazice, bez zamjetnog učinka na zdravstvene sustave i globalnu ekonomiju. Briga kako bi Svijet mogao ponovno proživjeti katastrofalan scenarij iz temelji se na opažanju da soj H5N1 koji se trenutno širi ima uznemirujuće podudarne karakteristike sa virusom koji je uzrokovao 39

40 pandemiju godine (Taubenberger 2005). Ako je H5N1 ipak virusni kandidat za sljedeću devastirajuću pandemiju, zašto ipak još nije stekao sposobnost da se lagano širi interhumano? Tijekom godina virus H5N1 imao je i vrijeme i mogućnost mutirati u pandemijski soj. Zašto nije? I ako već nije u približno 10 godina uspio, zašto bi baš to učinio sada ili u budućnosti? Istina je da su od 16 H podtipova samo 3 (H1, H2 i H3) poznati kao uzročnici humanih pandemija (1918, 1957, 1968 i vjerojatno [Dowdle 2006]). Čak se i pretpostavlja da su virusi H5 genetski nepoćudni za učinkovit prijenos među osobama. Ne znamo hoćemo li jednog dana ipak ustvrditi da H5 sojevi virusa nisu dobri za uzrokovanje humane pandemije, jer se svi poznati podtipovi ne mogu preustrojiti tako da oforme funkcionalni humani pandemijski soj. Za razliku od postepenih mutacija koje pretvaraju aviani virus influence u humani, drugi način kojim se stvaraju pandemijski virusi je preslagivanje. Dvije pandemije potaknute tim mehanizmom pojavile su se i Obje su bile relativno blage, te korjenito različite od one koja se dogodila Preliminarni pokusni dokazi da bi presloženi potomci soja iz mogli biti manje virulentni od koordinirane istovremene ekspresije svih 8 gena virusa iz (Tumpey 2005). Znači li to da su pandemije nastale preustrojavanjem ljudskog i ptičjeg virusa blaže od pandemija prouzrokovanih virusom koji je polako nakupljao mutacije s ciljem da migrira iz divljih ptica na ljudske domaćine? Ni to ne znamo. Ponavljanje katastrofe iz se i ne mora dogoditi. No zloglasna influenca iz ipak se dogodila, a dobro planiranje znači biti pripremljen za najgore opcije. Kako je nemoguće predvidjeti hoće li hipotetska sljedeća pandemija uzrokovati ~20 ili ~2,000 smrti u 40

41 populaciji od 100,000 osoba, međunarodna zajednica mora biti pripremljena za pesimističniju brojku od 2,000. Tri linije odbrane su ograničenje širenja, lijekovi i cjepivo. Ograničenje širenja Ograničenje i eliminacija promocije nadolazećeg pandemijskog soja virusa influence u trenutku nastanka smatra se mogućim preko kombiniranja antivirusne profilakse te mjera socijalne izolacije (Ferguson 2005, Longini 2005). Za tu je svrhu SZO (engl. WHO) nedavno pokrenula projekt prikupljanja i skladištenja međunarodnih zaliha od 3 milijuna setova antivirusnih lijekova za distribuciju u područja sa pojavom pandemijskog soja influence (WHO ). Ako se pandemija ne može ograničiti rano tijekom rasplamsavanja, brza intervencija može makar usporiti međunarodno širenje i pružiti dobitak na dragocjenom vremenu. Ključni faktori za uspjeh ove ideje su razvijeni (Ferguson 2005). Optimalna strategija za korištenje antivirusnih lijekova iz nagomilanih zaliha nije poznata, jer pokušaj zaustavljanja novorođene pandemije influence na njezinom izvoru nije nikad do sada bio izveden. Lijekovi Jednom kad je pandemija već na putu, a cjepivo još nije postalo dostupno, organizirani odgovor na nacionalnom nivou ovisi o dostupnosti antivirusnih lijekova. Kako će potražnja za lijekovima premašiti ponudu, gomilanje antivirusnih lijekova, bilo kao gotovih 41

42 pripravaka ili polaznih farmaceutskih sastojaka, neke vlade država smatraju vitalnom odlukom. Debata koje lijekove bi trebalo skladištiti još nije završena. Do sada se uglavnom za stvaranje zaliha iz grupe inhibitora neuraminidaze koristio oseltamivir. Nakon nedavne izolacije oseltamivir-rezistentnih sojeva virusa iz teških slučajeva oboljenja s H5N1, preporuke su za prikupljanje arsenala drugih antivirusnih lijekova na koje je osletamivir-rezistentni soj virusa influence još osjetljiv (de Jong 2005); drugim riječima: zanamivir. Vrijednost adamantana za stvaranje zaliha manje je jasna. Izolati H5N1 dobiveni od bolesnika iz Kine 2003.godine, te jedna linija ptičjih i ljudskih H5N1 virusa iz Tajlanda, Vijetnama i Kambodže bili su rezistentni na adamantane (Hayden 2006). Ipak nedavno izolirani sojevi iz Indonezije, Kine, Mongolije, Rusije i Turske bili su osjetljivi na amantadin (Hayden 2005). Osvrtom na ekonomsku stranu, procijenjeno je da gomilanje skupih inhibitora neuraminidaze može biti čak i isplativija opcija za liječenje bolesnika, te u slučajevima kada je poduprto prikladnim zalihama, za ranu postekspozicijsku profilaksu bliskih kontakata (Balicer 2005). Kada uspoređujemo strategije gomilanja tih lijekova za terapiju i prevenciju influence u Singapuru, samo je strategija terapije bila od optimalnih ekonomskih koristi: procjenjuje se da bi se skladištenjem antivirusnih lijekova koje obuhvaća količine dostatne za 40% populacije spasilo 418 života i uštedilo 414 milijuna dolara, s jediničnom cijenom 52.6 milijuna dolara po ciklusu trajanja lijekova na skladištu. Strategija profilakse, bila je ekonomski opravdana kod visoko rizičnih populacija, koje imaju 78%-tnu smrtnost, i u pandemijama u kojima bi se stopa smrtnosti povećala za više od 42

43 0,6%. Profilaksa pandemije sa 5%-tnom smrtnosti slučajeva spasila bi 50,000 života i uštedila 81 milijardu dolara (Lee 2006). Jednom kad pandemija krene, države bez skladištenih zaliha antivirusnih lijekova ne bi više mogle kupiti dodatne nove zalihe. Prema tome kontekstu, predlaže se da vlade država osiguraju obvezne provizije za licenciranje na svojem području, dopuštajući proizvođačima generičkih oblika da krenu s lokalnom proizvodnjom antivirusnih lijekova ili da ih mogu uvoziti po pristupačnijoj cijeni od stranih kompanija koje proizvode generike (Lokuge 2006). Neke vlade država u Evropi pokušavaju stvoriti skladišta inhibitora neuraminidaze oseltamivira za 25% populacije. Broj doza liječenja za postizanje takvog stupnja pokrivenosti dobiven je preko standardiziranog dnevnog oblika liječenja sa 75 mg bid pripravka tijekom 5 dana. Ako su pak doze dvostruko više, propisivane tijekom dvostruko dužeg perioda (WHO 2005, WHO 2006d), te se stvori potreba liječenja velikog broja bolesnika, nagomilane zalihe sa skladišta istopiti će se puno brže od očekivanog. Za detaljnije informacije oko farmakoterapije influence, vidi članak od autora Hoffmanna; iz 2006.b. Cjepivo U zamišljenom idealnom svijetu, na dan početka pandemije dostupno bi nam bilo 6,5 milijardi doza cjepiva, dodatno i 6,5 milijardi injekcija za apliciranje cjepiva, te na kraju neograničen broj zdravstvenog osoblja za davanje cjepiva. 43

44 Ne živimo u idealnom svijetu. Proizvodni kapaciteti današnjice iznose oko 300 milijuna trovalentnog cjepiva za influencu godišnje, od čega se veći dio proizvodi u samo devet država (Fedson 2005). Kada se 300 milijuna doza trovalentnog cjepiva prevede u 900 milijuna jednovalentnih doza, dovoljnih za vakcinaciju 450 milijuna ljudi početnom dozom i dodatnom booster dozom, i to samo ako je cjepivo za H5N1 soj dovoljno imunogeno... Cjepiva za influencu spravljaju se u oplođenim kokošjim jajima (embrionirana kultura), procedurom koja je otkrivena prije više od 50 godina (Osterholm 2005). Možda će se jednog dana razviti nove tehnologije koje bi mogle proizvoditi više cjepiva (Palese 2006). Vakcina iz snova bi pružala zaštitu širokog spektra, protiv svih podtipova, odnosno sojeva influence A (Neirynck 1999, Fiers 2004, De Filette 2006), no danas su te vakcine još pokusne, i godinama daleko od industrijske proizvodnje. Distribucija Kada su zalihe lijekova i cjepiva ograničene, organizatori zdravstvenog sustava moraju donijeti odluku kome će dati prednost korištenja lijekova i cjepiva. Tko bi prvi trebao primiti kratkotrajnu zalihu cjepiva i antivirusnih lijekova: prednost imaju mladi ili stari (Simonsen 2004)? Ako se primjeni princip koji procjenjuje vrijednost medicinske intervencije prema principu broja izbjegnutih smrti, tada se prednost treba dati starijima, uz pretpostavku da mogu proizvesti odgovarajući odgovor protutijelima induciran cijepljenjem. No ako je glavna briga smanjivanje gubitka godina života (engl. years-of-life-lost), tada se 44

45 prednost pri cijepljenju stanovništva prepušta mladoj i srednjoj odrasloj dobi (Simonsen 2004). Vlada Australije je objavila da će u slučaju pojave pandemije, njene zalihe antivirusnih lijekova biti dostupne samo za one sa tajnog popisa organiziranog prema zdravorazumskim rasudbama (Lokuge 2006). Tko su ti? Liječnici, vatrogasci, policajci ili političari i druge vrlo važne osobe (engl. VIP)? Eksperti silno traže da se mreža određivanja prioritetnih grupa razvije prije početka pandemije, te da takva shema mora biti dogovorena prije samog događaja, a mora biti dovoljno fleksibilna i prilagodljiva situaciji na terenu (Simonson 2004). Zaključak Dobre su vijesti koje donose epidemiološke studije kako su sve prošle pandemije davale znakove upozorenja. U ljeto pandemijski val pojavio se 6 mjeseci prije smrtonosnog jesenjeg vala (Olson 2005). Azijski soj influence H2N2 pojavio se u rano ljeto 1957, signifikantni porast mortaliteta u SAD-u nije se pojavio do studenog i u 1968, a pandemijski val smrtnosti u Evropi je tek dostigao vrhunac godinu nakon što se pojavio prvi pandemijski soj (Simonson 2004). Epidemiološke studije prošlih pandemija iz XX. stoljeća nude ponešto uvida što bi se moglo očekivati da se pojavi nova pandemija influence (Simonson 2004): Učinak na mortalitet je teško predvidiv, no pomak mortaliteta prema mlađim dobnim skupinama vrlo je izvjestan. Tako će se većina smrti očekivati kod osoba mlađih od 65 godina. 45

46 Pandemija influence nije uvijek iznenadna oluja, nakon koje slijedi povratak sunčanog vedrog neba. Zapravo stope smrtnosti mogu ostati povišene tokom nekoliko godina, tokom kojih bi potražnja za djelotvornim cjepivom bila visoka. U sve tri pandemije iz dvadesetog stoljeća, glavnina s influencom povezanih smrti dogodila se 6 mjeseci do godine dana nakon što se pandemijski virus po prvi puta pojavio, što bi moglo biti od pomoći da se pravovremeno počne proizvoditi cjepivo i antivirusni lijekovi, te većinom prevenira, ako ne više učinak na smrtnost. Sljedeća pandemija gripe će neizostavno doći, samo ne znamo kada. Ne znamo ni kako teška će biti. Hoće li biti blaga, poput posljednje dvije iz i kada su se oba nova pandemijska soja stvorila preslagivanjem i kombiniranjem već postojećih humanih sojeva i jednog avianog soja. Ili će se dogoditi katastrofa kao za pandemije iz 1918? Samo vrijeme će pokazati. Budimo spremni! Korisne internet poveznice: Influenza. Special Issue of the Journal of Emerging Infectious Diseases, Pandemic Influenza: Confronting a Re-emergent Threat. Special Issue of the Journal of Infectious Diseases,

47 Intervjui: Intervju sa Dr. Jeffrey Taubenberger. Španjolska i ostale aviane pandemije gripe. Nature Podcast, 6 studeni Intervju sa Dr. Frederick Hayden o rezistenciji virusa gripe na lijekove. 23 veljače Intervju sa Dr. Anne Moscona o kliničkim implikacijama rezistencije na oseltamivir. 22 prosinca Intervju sa Dr. Michael Osterholm o pripremljenosti za pandemiju gripe. 5 svibnja Literatura: 1. Amonsin A, Payungporn S, Theamboonlers A, et al. Genetic characterization of H5N1 influenza A viruses isolated from zoo tigers in Thailand. Virology 2006; 344: Epub 2005 Sep 27. Sažetak: 2. Aoki FY, Macleod MD, Paggiaro P, et al. Early administration of oral oseltamivir increases the benefits of influenza treatment. J Antimicrob Chemother 2003; 51: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na 3. Apisarnthanarak A, Kitphati R, Thongphubeth K, et al. Atypical avian influenza (H5N1). Emerg Infect Dis 2004; 10: Balicer RD, Huerta M, Davidovitch N, Grotto I. Cost-benefit of stockpiling drugs for influenza pandemic. Emerg Infect Dis 2005; 11: Sažetak: - Cijeli članak dostupan nahttp:// 5. Barry JM revisited: lessons and suggestions for further inquiry. In: Board on Global Health. The Threat of Pandemic Influenza: Are We Ready? The National Academies Press Dostupno sa 47

48 6. Basler CF, Reid AH, Dybing JK, et al. Sequence of the 1918 pandemic influenza virus nonstructural gene (NS) segment and characterization of recombinant viruses bearing the 1918 NS genes. Proc Natl Acad Sci U S A 2001; 98: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na 7. Behrens G, Stoll M. Pathogenesis and Immunology. In: Influenza Report. Kamps BS, Hoffmann C, Preiser W. Flying Publisher, Wuppertal, Cijeli članak dostupan na 8. Bright RA, Medina MJ, Xu X, et al. Incidence of adamantane resistance among influenza A (H3N2) viruses isolated worldwide from 1994 to 2005: a cause for concern. Lancet 2005; 366: Epub 2005 Sep 22. Sažetak: 9. Bright RA, Shay DK, Shu B, Cox NJ, Klimov AI. Adamantane resistance among influenza A viruses isolated early during the influenza season in the United States. JAMA 2006; 295: Epub 2006 Feb 2. Sažetak: Butler D. Thai dogs carry bird-flu virus, but will they spread it? Nature 2006; 439: Butler D. Wartime tactic doubles power of scarce bird-flu drug. Nature 2005; 438: Buxton Bridges C, Katz JM, Seto WH, et al. Risk of influenza A (H5N1) infection among health care workers exposed to patients with influenza A (H5N1), Hong Kong. J Infect Dis 2000; 181: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na CDC Isolation of Avian Influenza A(H5N1) Viruses from Humans - Hong Kong, May-December MMWR 1997; 46: Cijeli članak dostupan na CDC Update: Isolation of Avian Influenza A(H5N1) Viruses from Humans - Hong Kong, MMWR 1998; 46: Cijeli članak dostupan na 48

49 15. CDC Centers for Disease Control. Prevention and Control of Influenza Recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices (ACIP). MMWR 2005; 54 (RR08): CDC High levels of adamantane resistance among influenza A (H3N2) viruses and interim guidelines for use of antiviral agents--united States, influenza season. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2006; 55: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na CDC 2006b. Influenza vaccination of health-care personnel: recommendations of the Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee (HICPAC) and the Advisory Committee on Immunization Practices (ACIP). MMWR Recomm Rep 2006; 55: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na CDC 2006c. Increased antiviral medication sales before the influenza season-- New York City. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2006; 55: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Chan PK. Outbreak of avian influenza A(H5N1) virus infection in Hong Kong in Clin Infect Dis 2002; 34: Suppl 2: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Cheung CY, Poon LL, Lau AS, et al. Induction of proinflammatory cytokines in human macrophages by influenza A (H5N1) viruses: a mechanism for the unusual severity of human disease? Lancet 2002; 360: Sažetak: Chotpitayasunondh T, Ungchusak K, Hanshaoworakul W, et al. Human disease from influenza A (H5N1), Thailand, Emerg Infect Dis 2005; 11: Cijeli članak dostupan na Claas EC, Osterhaus AD, van Beek R, et al. Human influenza A H5N1 virus related to a highly pathogenic avian influenza virus. Lancet 1998; 351: Sažetak:

50 23. de Jong MD, Bach VC, Phan TQ, et al. Fatal avian influenza A (H5N1) in a child presenting with diarrhea followed by coma. N Engl J Med 2005; 352: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na de Jong MD, Tran TT, Truong HK, et al. Oseltamivir resistance during treatment of influenza A (H5N1) infection. N Engl J Med 2005b; 353: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Demicheli V, Jefferson T, Rivetti D, Deeks J. Prevention and early treatment of influenza in healthy adults. Vaccine 2000; 18: Sažetak: Diggory P, Fernandez C, Humphrey A, Jones V, Murphy M. Comparison of elderly peopležs technique in using two dry powder inhalers to deliver zanamivir: randomised controlled trial. BMJ 2001; 322: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Dowdle WR. Influenza A virus recycling revisited. Bull World Health Organ 1999; 77: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Dowdle WR. Influenza Pandemic Periodicity, Virus Recycling, and the Art of Risk Assessment. Emerg Infect Dis; 12: Cijeli članak dostupan na Dowdle WR. Pandemic influenza: confronting a re-emergent threat. The 1976 experience. J Infect Dis 1997; 176: Suppl 1: Sažetak: Du Ry van Beest Holle M, Meijer A, Koopmans M, de Jager C. Human-to-human transmission of avian influenza A/H7N7, The Netherlands, Euro Surveill 2005; 10. Cijeli članak dostupan na Fedson DS. Preparing for pandemic vaccination: an international policy agenda for vaccine development. J Public Health Policy 2005; 26: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na 50

51 32. Ferguson NM, Cummings DA, Cauchemez S, et al. Strategies for containing an emerging influenza pandemic in Southeast Asia. Nature 2005; 437: Epub 2005 Aug 3. Sažetak: Fiers W, De Filette M, Birkett A, Neirynck S, Min Jou W. A "universal" human influenza A vaccine. Virus Res 2004; 103: Sažetak: Fouchier RA, Munster V, Wallensten A, et al. Characterization of a novel influenza A virus hemagglutinin subtype (H16) obtained from black-headed gulls. J Virol 2005; 79: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Fouchier RA, Schneeberger PM, Rozendaal FW, et al. Avian influenza A virus (H7N7) associated with human conjunctivitis and a fatal case of acute respiratory distress syndrome. Proc Natl Acad Sci U S A 2004; 101: Gambaryan A, Tuzikov A, Pazynina G, Bovin N, Balish A, Klimov A. Evolution of the receptor binding phenotype of influenza A (H5) viruses. Virology 2006; 344: Epub 2005 Oct 13. Sažetak: Gao W, Soloff AC, Lu X, et al. Protection of mice and poultry from lethal H5N1 avian influenza virus through adenovirus-based immunization. J Virol 2006; 80: Sažetak: Garner JS, and the Hospital Infection Control Practices Advisory Committee. Guideline for isolation precautions in hospitals. Part II. Recommendations for isolation precautions in hospitals. Hospital Infection Control Practices Advisory Committee. Am J Infect Control 1996; 24: Cijeli članak dostupan na Gaydos JC, Top FH, Hodder RA, Russell PK. Swine Influenza A Outbreak, Fort Dix, New Jersey, Emerg Infect Dis 2006; 12: Cijeli članak dostupan na Gilbert M. Free-grazing Ducks and Highly Pathogenic Avian Influenza, Thailand. Emerg Infect Dis 2006; 12: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Goto H, Kawaoka Y. A novel mechanism for the acquisition of virulence by a human influenza A virus. Proc Natl Acad Sci U S A 1998; 95: Sažetak: 51

52 - Full text Goto H, Wells K, Takada A, Kawaoka Y. Plasminogen-binding activity of neuraminidase determines the pathogenicity of influenza A virus. J Virol 2001; 75: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Govorkova EA, Rehg JE, Krauss S, et al. Lethality to ferrets of H5N1 influenza viruses isolated from humans and poultry in J Virol 2005; 79: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Gürtler L. Virology of Human Influenza. In: Influenza Report. Kamps BS, Hoffmann C, Preiser W. Flying Publisher, Wuppertal, Cijeli članak dostupan na Hatta M, Gao P, Halfmann P, Kawaoka Y. Molecular basis for high virulence of Hong Kong H5N1 influenza A viruses. Science 2001; 293: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Hayden F, Klimov A, Tashiro M, et al. Neuraminidase inhibitor susceptibility network position statement: antiviral resistance in influenza A/H5N1 viruses. Antivir Ther 2005; 10: Sažetak: Hayden FG, Atmar RL, Schilling M, et al. Use of the selective oral neuraminidase inhibitor oseltamivir to prevent influenza. N Engl J Med 1999; 341: Sažetak: - tekst Hayden FG, Belshe R, Villanueva C, et al. Management of influenza in households: a prospective, randomized comparison of oseltamivir treatment with or without postexposure prophylaxis. J Infect Dis 2004; 189: Epub 2004 Jan 26. Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Hayden FG, Gubareva LV, Monto AS, et al. Inhaled zanamivir for the prevention of influenza in families. Zanamivir Family Study Group. N Engl J Med 2000; 343: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na 52

53 50. Hayden FG, Osterhaus AD, Treanor JJ, et al. Efficacy and safety of the neuraminidase inhibitor zanamivir in the treatment of influenzavirus infections. GG167 Influenza Study Group. N Engl J Med 1997; 337: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Hayden FG. Antiviral Resistance in Influenza Viruses. Implications for Management and Pandemic Response. N Engl J Med 2006; Volume 354: Cijeli članak dostupan na Hedrick JA, Barzilai A, Behre U, et al. Zanamivir for treatment of symptomatic influenza A and B infection in children five to twelve years of age: a randomized controlled trial. Pediatr Infect Dis J 2000; 19: Sažetak: Herlocher ML, Truscon R, Elias S, et al. Influenza viruses resistant to the antiviral drug oseltamivir: transmission studies in ferrets. J Infect Dis 2004; 190: Epub 2004 Sep 28. Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Hien TT, Liem NT, Dung NT, et al. Avian influenza A (H5N1) in 10 patients in Vietnam. N Engl J Med 2004; 350: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Hoelscher MA, Garg S, Bangari DS, et al. Development of adenoviral-vector-based pandemic influenza vaccine against antigenically distinct human H5N1 strains in mice. Lancet 2006; 367: Sažetak: Hoffmann C, Kamps BS. Clinical presentation. In: Influenza Report. Kamps BS, Hoffmann C, Preiser W. Flying Publisher, Wuppertal, 2006a. - Cijeli članak dostupan na Hoffmann C, Kamps BS. Treatment and Prophylaxis. In: Influenza Report. Kamps BS, Hoffmann C, Preiser W. Flying Publisher, Wuppertal, 2006b. - Cijeli članak dostupan na Hoffmann C, Rockstroh J, Kamps BS. HIV Medicine Flying Publisher, Wuppertal, Cijeli članak dostupan na Holmes EC, Ghedin E, Miller N, et al. Whole-genome analysis of human influenza A virus reveals multiple persistent lineages and reassortment among recent H3N2 viruses. PLoS Biol 2005; 3: Sažetak: - Cijeli članak 53

54 dostupan na Hulse-Post DJ, Sturm-Ramirez KM, Humberd J, et al. Role of domestic ducks in the propagation and biological evolution of highly pathogenic H5N1 influenza viruses in Asia. Proc Natl Acad Sci U S A 2005; 102: Epub 2005 Jul 19. Sažetak: Jefferson T, Rivetti D, Rivetti A, Rudin M, Di Pietrantonj C, Demicheli V. Efficacy and effectiveness of influenza vaccines in elderly people: a systematic review. Lancet 2005; 366: Epub 2005 Sep 22. Sažetak: Johnson NP, Mueller J. Updating the accounts: global mortality of the "Spanish" influenza pandemic. Bull Hist Med 2002; 76: Sažetak: Johnson NP, Mueller J. Updating the accounts: global mortality of the "Spanish" influenza pandemic. Bull Hist Med 2002; 76: Sažetak: Kaiser L, Wat C, Mills T, Mahoney P, Ward P, Hayden F. Impact of oseltamivir treatment on influenza-related lower respiratory tract complications and hospitalizations. Arch Intern Med 2003; 163: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Katz JM, Lim W, Bridges CB, et al. Antibody response in individuals infected with avian influenza A (H5N1) viruses and detection of anti-h5 antibody among household and social contacts. J Infect Dis 1999; 180: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Kawaoka Y, Krauss S, Webster RG. Avian-to-human transmission of the PB1 gene of influenza A viruses in the 1957 and 1968 pandemics. J Virol 1989; 63: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Keawcharoen J, Oraveerakul K, Kuiken T, et al. Avian influenza H5N1 in tigers and leopards. Emerg Infect Dis 2004; 10: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na 54

55 68. Kilbourne ED. Influenza pandemics of the 20 th century. Emerg Infect Dis 2006; 12: Cijeli članak dostupan na Kiso M, Mitamura K, Sakai-Tagawa Y, et al. Resistant influenza A viruses in children treated with oseltamivir: descriptive study. Lancet 2004; 364: Sažetak: Koopmans M, Wilbrink B, Conyn M, et al. Transmission of H7N7 avian influenza A virus to human beings during a large outbreak in commercial poultry farms in the Netherlands. Lancet 2004; 363: Cijeli članak dostupan na Korsman S. Vaccines. In: Influenza Report Flying Publisher, Wuppertal, Dostupno sa Kuiken T, Rimmelzwaan G, van Riel D, et al. Avian H5N1 influenza in cats. Science 2004; 306: 241. Epub 2004 Sep 2. Sažetak: Lazzari S, Stohr K. Avian influenza and influenza pandemics. Bull World Health Organ 2004; 82: Cijeli članak dostupan na Le QM, Kiso M, Someya K, et al. Avian flu: isolation of drug-resistant H5N1 virus. Nature 2005; 437: Sažetak: Lee VJ. Economics of neuraminidase inhibitor stockpiling for pandemic influenza, singapore. Emerg Infect Dis 2006; 12: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Li KS, Guan Y, Wang J, et al. Genesis of a highly pathogenic and potentially pandemic H5N1 influenza virus in eastern Asia. Nature 2004; 430: Sažetak: Li S, Schulman J, Itamura S, Palese P. Glycosylation of neuraminidase determines the neurovirulence of influenza A/WSN/33 virus. J Virol 1993; 67: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Lokuge B, Drahos P, Neville W. Pandemics, antiviral stockpiles and biosecurity in Australia: what about the generic option? Med J Aust 2006; 184: Sažetak: 55

56 - Cijeli članak dostupan na Longini IM Jr, Nizam A, Xu S, et al. Containing pandemic influenza at the source. Science 2005; 309: Epub 2005 Aug 3. Sažetak: Louria DB, Blumenfeld HL, Ellis JT, Kilbourne ED, Rogers DE. Studies on influenza in the pandemic of II. Pulmonary complications of influenza. J Clin Invest 1959; 38: Cijeli članak dostupan na Ma KK, Schaffner W, Colmenares C, Howser J, Jones J, Poehling KA. Influenza vaccinations of young children increased with media coverage in Pediatrics 2006; 117: Sažetak: Maines TR, Lu XH, Erb SM, et al. Avian influenza (H5N1) viruses isolated from humans in Asia in 2004 exhibit increased virulence in mammals. J Virol 2005; 79: Sažetak: Matrosovich M, Tuzikov A, Bovin N, et al. Early alterations of the receptor-binding properties of H1, H2, and H3 avian influenza virus hemagglutinins after their introduction into mammals. J Virol 2000; 74: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Monto AS, Fleming DM, Henry D, et al. Efficacy and safety of the neuraminidase inhibitor zanamivir in the treatment of influenza A and B virus infections. J Infect Dis 1999; 180: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Monto AS, Robinson DP, Herlocher ML, Hinson JM Jr, Elliott MJ, Crisp A. Zanamivir in the prevention of influenza among healthy adults: a randomized controlled trial. JAMA 1999; 282: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Moscona A. Neuraminidase inhibitors for influenza. N Engl J Med 2005; 353: Cijeli članak dostupan na 56

57 87. Neirynck S, Deroo T, Saelens X, Vanlandschoot P, Jou WM, Fiers W. A universal influenza A vaccine based on the extracellular domain of the M2 protein. Nat Med 1999; 5: Sažetak: Nicholson KG, Aoki FY, Osterhaus AD, et al. Efficacy and safety of oseltamivir in treatment of acute influenza: a randomised controlled trial. Neuraminidase Inhibitor Flu Treatment Investigator Group. Lancet 2000; 355: Sažetak: Nicholson KG, Wood JM, Zambon M. Influenza. Lancet 2003; 362: Sažetak: Noah DL, Krug RM. Influenza virus virulence and its molecular determinants. Adv Virus Res 2005; 65: Noda T, Sagara H, Yen A, et al. Architecture of ribonucleoprotein complexes in influenza A virus particles. Nature 2006; 439: Sažetak: Obenauer JC, Denson J, Mehta PK, et al. Large-scale sequence analysis of avian influenza isolates. Science 2006; 311: Epub 2006 Jan 26. Sažetak: Olson DR, Simonsen L, Edelson PJ, Morse SS. Epidemiological evidence of an early wave of the 1918 influenza pandemic in New York City. Proc Natl Acad Sci U S A 2005; 102: Epub 2005 Jul 26. Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Osterholm MT. Preparing for the next pandemic. N Engl J Med 2005; 352: Cijeli članak dostupan na Palese P. Making better influenza virus vaccines? Emerg Infect Dis Dostupno sa Peiris JS, Yu WC, Leung CW, et al. Re-emergence of fatal human influenza A subtype H5N1 disease. Lancet 2004; 363: Sažetak: Perkins LE, Swayne DE. Pathogenicity of a Hong Kong-origin H5N1 highly pathogenic avian influenza virus for emus, geese, ducks, and pigeons. Avian Dis 2002; 46: Sažetak: 57

58 98. Peters PH Jr, Gravenstein S, Norwood P, et al. Long-term use of oseltamivir for the prophylaxis of influenza in a vaccinated frail older population. J Am Geriatr Soc 2001; 49: Sažetak: Poole P, Chacko E, Wood-Baker R, Cates C. Influenza vaccine for patients with chronic obstructive pulmonary disease. Cochrane Database Syst Rev Sažetak: Worldwide (02); Demographics ProMED Avian influenza, human of human avian influenza. Archive number Dostupno na ProMED Avian Influenza, human: Genetic risk? Promed number Pristupljeno on 17 February Dostupno na ProMED South Korea - asymptomatic human infection. Promed number Pristupljeno on 25 February Dostupno na ProMED Avian Influenza's Human-attack Pathway Revealed. Promed number Pristupljeno on 23 March Dostupno na Reid AH, Fanning TG, Hultin JV, Taubenberger JK. Origin and evolution of the 1918 "Spanish" influenza virus hemagglutinin gene. Proc Natl Acad Sci U S A 1999; 96: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Reyes-Terán. Pandemic Preparedness. In: Influenza Report. Kamps BS, Hoffmann C, Preiser W. Flying Publisher, Wuppertal, 2006a. - Cijeli članak dostupan na Rimmelzwaan GF, van Riel D, Baars M, et al. Influenza A Virus (H5N1) Infection in Cats Causes Systemic Disease with Potential Novel Routes of Virus Spread within and between Hosts. Am J Pathol 2006; 168: Sažetak: Salomon R, Franks J, Govorkova EA, et al. The polymerase complex genes contribute to the high virulence of the human H5N1 influenza virus isolate A/Vietnam/1203/04. J Exp Med 2006; Sažetak: 58

59 108. Schonberger LB, Bregman DJ, Sullivan-Bolyai JZ, et al. Guillain-Barre syndrome following vaccination in the National Influenza Immunization Program, United States, Am J Epidemiol 1979; 110: Sažetak: Seo SH, Hoffmann E, Webster RG. Lethal H5N1 influenza viruses escape host anti-viral cytokine responses. Nat Med 2002; 8: Epub 2002 Aug 26. Sažetak: Shortridge KF. Pandemic influenza: a zoonosis? Semin Respir Infect 1992; 7: Sažetak: Shortridge KF. Pandemic influenza: a zoonosis? Semin Respir Infect 1992; 7: Sažetak: Simonsen L, Clarke MJ, Schonberger LB, Arden NH, Cox NJ, Fukuda K. Pandemic versus epidemic influenza mortality: a pattern of changing age distribution. J Infect Dis 1998; 178: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Simonson L. Pandemic influenza and mortality: past evidence and projections for the future. In: Board on Global Health. The Threat of Pandemic Influenza: Are We Ready? The National Academies Press Dostupno sa Smith S, Demicheli V, Di Pietrantonj C, et al. Vaccines for preventing influenza in healthy children. Cochrane Database Syst Rev Sažetak: Stevens J, Blixt O, Tumpey TM, Taubenberger JK, Paulson JC, Wilson IA. Structure and Receptor Specificity of the Hemagglutinin from an H5N1 Influenza Virus. Science 2006; Sažetak: Subbarao K, Klimov A, Katz J, et al. Characterization of an avian influenza A (H5N1) virus isolated from a child with a fatal respiratory illness. Science 1998; 279: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Taubenberger JK, Morens DM influenza: the mother of all pandemics. Emerg Infect Dis 2006; 12: Cijeli članak dostupan na 59

60 118. Taubenberger JK, Reid AH, Krafft AE, Bijwaard KE, Fanning TG. Initial genetic characterization of the 1918 "Spanish" influenza virus. Science 1997; 275: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Taubenberger JK, Reid AH, Lourens RM, Wang R, Jin G, Fanning TG. Characterization of the 1918 influenza virus polymerase genes. Nature 2005; 437: Sažetak: Thanawongnuwech R, Amonsin A, Tantilertcharoen R, et al. Probable tiger-to-tiger transmission of avian influenza H5N1. Emerg Infect Dis 2005; 11: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Thorson A, Petzold M, Chuc NTK, Ekdahl K. Is Exposure to Sick or Dead Poultry Associated With Flulike Illness? Arch Intern Med 2006; 166: Sažetak: Tiensin T, Chaitaweesub P, Songserm T, Chaisingh A, Hoonsuwan W, Buranathai C, et al. Highly pathogenic avian influenza H5N1, Thailand, Emerg Infect Dis [serial on the Internet] Oct 19. Dostupno sa Treanor JJ, Hayden FG, Vrooman PS, et al. Efficacy and safety of the oral neuraminidase inhibitor oseltamivir in treating acute influenza: a randomized controlled trial. US Oral Neuraminidase Study Group. JAMA 2000; 283: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Tumpey TM, Basler CF, Aguilar PV, et al. Characterization of the reconstructed 1918 Spanish influenza pandemic virus. Science 2005; 310: Sažetak: Tumpey TM, Garcia-Sastre A, Mikulasova A, et al. Existing antivirals are effective against influenza viruses with genes from the 1918 pandemic virus. Proc Natl Acad Sci U S A 2002; 99: Epub 2002 Oct 4. Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Tumpey TM, Garcia-Sastre A, Mikulasova A, et al. Existing antivirals are effective against influenza viruses with genes from the 1918 pandemic virus. Proc Natl Acad Sci U S A 60

61 2002; 99: Epub 2002 Oct 4. Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Uiprasertkul M, Puthavathana P, Sangsiriwut K, et al. Influenza A H5N1 replication sites in humans. Emerg Infect Dis 2005; 11: Sažetak: Welliver R, Monto AS, Carewicz O, et al. Effectiveness of oseltamivir in preventing influenza in household contacts: a randomized controlled trial. JAMA 2001; 285: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na WHO Donation of three million treatments of oseltamivir to WHO will help early response to an emerging influenza pandemic WHO WHO interim guidelines on clinical management of humans infected by influenza A(H5N1). Dostupno sa l 131. WHO Laboratory study of H5N1 viruses in domestic ducks: main findings WHO The Writing Committee of the World Health Organization (WHO). Avian influenza A (H5N1) infection in humans. N Engl J Med 2005; 353: Cijeli članak dostupan na WHO Geographical spread of H5N1 avian influenza in birds. Dostupno sa WHO Cumulative Number of Confirmed Human Cases of Avian Influenza A/(H5N1) Reported to WHO. 23 December ndex.html 135. WHO 2005b. Avian influenza: assessing the pandemic threat. Dostupno sa 61

62 136. WHO Avian influenza (" bird flu") - Fact sheet. January Dostupno from dex.html 137. WHO Cumulative number of confirmed human cases of avian Influenza A /(H5N1) reported to WHO. Dostupno sa WHO Avian influenza: significance of mutations in the H5N1 virus. Dostupno sa WHO H5N1 avian influenza in domestic cats. Dostupno sa WHO Avian influenza - H5N1 infection found in a stone marten in Germany. Dostupno sa WHO Cumulative Number of Confirmed Human Cases of Avian Influenza A/(H5N1) Reported to WHO. Dostupno sa ndex.html 142. WHO 2006a. World Health Organization Writing Group. Nonpharmaceutical interventions for pandemic influenza, national and community measures. Emerg Infect Dis Jan. Dostupno sa WHO 2006b. Recommended composition of influenza virus vaccines for use in the northern hemisphere influenza season. Dostupno na WHO 2006c. WHO pandemic influenza draft protocol for rapid response and containment. Dostupno na WHO 2006d. Advice on use of oseltamivir. Dostupno sa WHO Checklist WHO checklist for influenza pandemic preparedness planning. Dostupno sa n/index.html. 62

63 147. WHO Situation Updates. Dostupno sa Winkle S. Kulturgeschichte der Seuchen. Komet; Frechen Wong SS, Yuen KY. Influenza vaccination: options and issues. Hong Kong Med J 2005; 11: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Yuen KY, Chan PK, Peiris M, et al. Clinical features and rapid viral diagnosis of human disease associated with avian influenza A H5N1 virus. Lancet 1998; 351: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Yuen KY, Wong SS. Human infection by avian influenza A H5N1. Hong Kong Med J 2005; 11: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Zambon MC. Epidemiology and pathogenesis of influenza. J Antimicrob Chemother 1999; 44: Suppl : 3-9. Sažetak: - Cijeli članak dostupan na Zitzow LA, Rowe T, Morken T, Shieh WJ, Zaki S, Katz JM. Pathogenesis of avian influenza A (H5N1) viruses in ferrets. J Virol 2002; 76: Sažetak: - Cijeli članak dostupan na 63

64 3. Virologija Lutz Gürtler Prijevod Marko Boban i Marija Bonto-Boban Porodicu ortomikso virusa čine rodovi: influence A, B, i C, te toga virusi. Virusi influence sadrže jednostruko zavijenu RNA okruženu ovojnicomkapsidom, a na površini virusne čestice izraženi su hemaglutinin i neuraminidaza. Osam odvojenih segmenata prekrivenih nukleokapsidnim proteinima zajedno gradi ribonukleoproteinsku česticu (RNP). Hemaglutinin je glavni virusni antigen, služi kao receptor vezanjem na sijaličnu (N-acetil-neuraminsku) kiselinu te inducira prodiranje virusnog partikla u unutrašnjost fuzijom membrana. Neuraminidaza predstavlja važno antigeno mjesto, djeluje kao enzim i neizostavni je dodatak za prodiranje virusa kroz sloj sluzi respiratornog epitela. Mutacije u neuraminidaze dovode do rezistencije na lijekove. M2 protein je ionska crpka. NS1 protein vjerojatno inhibira spojna mjesta na mrna. Povezuje se i sa inhibicijom imunog odgovora interferonom. NS2 protein vjerojatno olakšava transporta novosintetiziranih RNP iz jezgre u citoplazmu čime ubrzava produkciju virusa. Replikacijski ciklus virusa čine: prianjanje na stanice domaćina, ulazak virusa, skidanje virusnog ogrtača, sinteza virusne RNA i proteina, oslobađanje virusa i infektivnost. Infektivnost virusnih partikla influence održava se postojanom ovisno o temperaturi, ph i salinitetu vode, te UV radijaciji. 64

65 Humani virusi influence spadaju u porodicu ortomikso virusa, koju čine rodovi: influence A, B, i C, te toga viruse. Kod ljudi epidemiološki interes izazivaju samo virusi influence A i B. Glavne antigene determinante virusa influence A i B su transmembranski proteini hemaglutinin (H ili HA) i neuraminidaza (N ili NA). Prema antigenosti tih glikoproteina, virusi influence A nadalje se mogu podijeliti u šesnaest H (H1 H16) i devet N (N1-N9) podtipova. Puna nomenklatura izolata virusa influence podrazumijeva konotiranje tipa virusa (A ili B), vrstu domaćina (ne piše se za humane sojeve), geografsko mjesto izolacije, serijski broj, godinu izolacije, i na kraju varijante H i N u zagradama, primjer: A/guska/Guandong/1/96 (H5N1). Virusi influence obično se prenose kapljičnim putem kroz zrak, a potom kontaminiraju mukozu respiratornog sustava. Imaju mogućnost penetracije mucinskog sloja vanjske površine respiratornog sustava i ulaska u respiratorne epitelne stanice, kao i u druge vrste stanica. Replikacija je vrlo brza: poslije već samo 6 sati virusi influence otpuštaju se iz zaraženih stanica. Dio virusnih proteina, kao fuzijski peptid i NS2 djeluju kao toksini koji promoviraju proizvodnju virusa influence. Ubrzani porast bakterija, najčešće Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, and Haemophilus influenzae, može se dogoditi u vrlo ranim fazama virusne replikacije (za detaljniji uvid vidi poglavlje o Patogenezi). 65

66 Struktura Virusi influence sadrže jednostruko zavijenu RNA okruženu ovojnicom- kapsidom, a u prosjeku su polumjera od 120 nm. Projekcije hemaglutinina i neuraminidaze prekrivaju površinu virusa (Slika 1). Slika 1. Građa virusa influence A. Slika kopirana dobrotom Dr. Markusa Eickmana, Institut za virologiju Marburg, Njemačka. - Genomi virusa influence A i B sastoje se od osam odvojenih segmenata prekrivenih nukleokapsidnim proteinima. Oni zajedno grade ribonukleoprotein (RNP), a svaki segment kodira funkcijski važan protein: 1. polimeraza B2 protein (PB2) 2. polimeraza B1 protein (PB1) 3. polimeraza A protein (PA) 4. hemaglutinin (HA ili H) 66

67 5. nukleokapsidni protein (NP) 6. neuraminidaza (NA ili N) 7. protein matriksa (M): M1 izgrađuje matriks, a samo kod virusa influence A protein M2 djeluje kao ionski kanal-crpka da smanji ili održi ph u endosomima 8. ne strukturni protein (NS); uloga NS2 proteina je hipotetska Virusna RNA-RNA polimeraza, odgovorna za replikaciju i transkripciju, sastavlja se od PB2, PB1 i PA. Ona ima endonukleaznu aktivnost i povezana je s RNP. Proteini NS1 i NS2 imaju regulatornu funkciju za promociju sinteze virusnih sastavnica u zaraženoj stanici (vidi niže). Virus influence C sadrži samo 7 genomskih segmenata, a površina mu jedino izražava glikoproteine. Kako ima mali morbogeni potencijal za ljude, nećemo se ovdje njime detaljnije baviti. Hemaglutinin Hemaglutinin (HA ili H) je glikoprotein koji ima 2 ili 3 mjesta glikozilacije, sa molekularnom težinom od otprilike 76,000. On premošćuje lipidnu membranu, a glavni dio sastavljen je od najmanje 5 antigenih domena prezentira se na drugoj strani površine. HA služi kao receptor vežući se na sijaličnu (N-acetil-neuraminsku) kiselinu te inducira prodiranje virusnog partikla u unutrašnjost fuzijom membrana. Hemaglutinin je glavni virusni antigen; antigena mjesta su A, B (nosi receptorsko vezno mjesto), C, D i E. Antigena mjesta 67

68 prezentiraju se na glavi molekule, dok su noge uključene u lipidnu domenu potrebnu za fuziju membrana kada virus zarazi novu stanicu. Pri niskom ph, fuzijski peptid se izvrne prema unutrašnjoj poziciji. HA formira trimere, a nekoliko trimera formira fuzijsku poru. Prominentne mutacije antigenih mjesta smanjuju ili inhibiraju vezanje neutralizirajućih protutijela, dopuštajući novom podtipu da se širi u neimunoj populaciji. Taj fenomen naziva se antigenskim skretanjem (engl. antigenic drift). Mutacije koje uzrokuju antigensko skretanje čine molekularnu osnovu pojave epidemije tokom zime u umjerenim klimatskim pojasevima. Imunološki odgovor na antigena mjesta HA praćen je proizvodnjom neutralizirajućih protutijela, što je osnovica za oporavak od infekcije kod pojedinca, te čini dio ukrižene imunosti koja se ponekad vidi kod starijih osoba pri pojavi novog pandemijskog soja. Antigenska izmjena (engl. antigenic shift) poznatija kao gensko preslagivanje ili samo preslagivanje, događa se kada se HA razmjeni u virusa, na primjer H1 se zamjeni sa H5 što dovodi do formiranja mozaičkog virusa. Navedeni događaj može se dogoditi kad se stanica zarazi sa 2 virusa influence, a njihovi segmenti genoma se zamijene tokom replikacije. Fenomen genskog preslagivanja često se vidi kod ptica močvarica, poglavito patki. Premda ptice rijetko izražavaju simptome po infekciji, viruse luče fecesom (stolicom) i po nekoliko mjeseci. 68

69 Neuraminidaza Poput HA i neuraminidaza (NA ili N) je glikoprotein, koji se također nalazi na površini virusa. Formira tetramernu strukturu sa prosječnom molekularnom težinom od 220,000. Molekule NA prezentiraju svoj glavni dio na vanjskoj površini stanice, premošćujući lipini ovoj, a drugi dio im je mali citoplazmatski repić. NA djeluje kao enzim, cijepa sijaličnu kiselinu od molekula HA, zatim od drugih molekula NA, te od drugih glikoproteina i glikolipida stanične površine. Također predstavlja važno antigeno mjesto, a kako se čini i neizostavan dodatak za prodiranje virusa kroz sloj sluzi respiratornog epitela. Antigeno skretanje (engl. antigenic drift) također se može dogoditi u NA. NA nosi nekoliko važnih aminokiselinskih ostataka, koji u slučaju mutiranja dovode do rezistencije na inhibitore neuraminidaze. Pronađene su slijedeće mutacije: R292K H274Y; R152K; E119V Slova predstavljaju aminokiseline (R-arginin; K-lizin; H-histidin; Y- tirozin; E-glutaminska kiselina; V-valin): prvo je slovo izvorna aminokiselina, a posljednje predstavlja aminokiselinu nakon mutacije. Kada se aminokiselina arginin (R) zamjeni lizinom (K) na poziciji 292 neuraminidaznog glikoproteina, može se očekivati potpuna rezistencija. Mutacija R u K dovodi do jedne nukleotidne razmjene AGA u AAA u N genu. Pozicija 292 je značajna jer mutacija može izazvati 69

70 rezistenciju ne samo na osletamivir, već i na zanamivir te druge nove predlijekove. Protein M2 Kada se virusni partikl unese u endosom, aktivnost M2 ionskog kanala se povisi tako da se pojavi ionski tok u partikl, dovodeći do nižeg ph. Posljedica je cijepanje veze HA-M1, otvaranje partikla, fuzijski peptid iz HA se translocira, a HA se spaja sa unutarnjim slojem membrane endosoma. Ribonukleoproteini su oslobođeni u citoplazmu stanice i prenose se do jezge, gdje se kompleks raspada i počinje sinteza virusne RNA. Djelatnost M2 proteina je inhibirana amantadinom, rimantadinom i srodnim supstancama. Pretpostavljena funkcija NS1 Humana glasnička RNA (engl. messenger RNA) nosi poli-a rep na 5' kraju. NS1 ima molekularnu masu od 26,000, formira dimer koji inhibira izvoz poli-a sa mrna molekulama iz jezgre, dajući pri tom prednost virusnoj RNA koja se prenosi u ribosom te prevodi (engl. translation). NS1 vjerojatno može inhibirati spojna mjesta u pre-mrna. Dodatno NS1 vjerojatno može suprimirati odgovor interferonom u virusom zaraženoj stanici čime ostavlja virusnu produkciju neometenom. 70

71 Pretpostavljena funkcija NS2 NS2 je mala molekula, molekularne mase od 11,000. U partiklu je vjerojatno vezana na M1 protein. Pretpostavlja joj se funkcija olakšavanja transporta novosintetiziranih RNP iz jezgre u citoplazmu da ubrza produkciju virusa. Ciklus replikacije Prianjanje (adsorbcija) virusa Virus influence veže se na staničnu površinu preko fiksiranja vanjskog kraja HA za sijaličnu kiselinu staničnih glikoproteina i glikolipida. Veza s posljednjom galaktozom, bilo alfa-2,3 (kod ptica) ili alfa-2,6 (kod ljudi) određuje specifičnost za domaćina. Kako su ugljikohidrati sijalične kiseline prisutni na nekolicini stanica organizma, kapacitet vezivanja HA objašnjava kako i više tipova stanica mogu biti zaražene. Ulazak virusa Nakon vezanja, virus se unosi u stanicu preko endocitoze klatrinske ovojnice posredovane receptorom. Kad su unesene, klatrinizirane molekule se oslobađaju,a vezikuli u kojima su usidreni cijeli virusi se spajaju s endosomima. Sadržaj mjehurića obično se probavlja postepenim snižavanjem ph u fagosomima. 71

72 Gubitak virusne ovojnice Pri dostignutom određenom nivou, snižavanje ph se prekida djelovanjem M2 proteina koji inducira djelomično oslobađanje fuzijskog peptida HA. To dopušta fuziju HA sa membranom mjehurića i oslobađanje ribonukleoproteina (RNP) u citoplazmu na gore opisani način. Utok iona iz endosoma u virusni partikl dovodi do diskonekcije različitih virusnih proteina; agregacija M1 proteina je prekinuta i RNP više ne adheriraju na M1 proteinski kompleks. Gubitak ovojnice završava se za minuta od prianjanja virusa. Sinteza virusne RNA i proteina RNP se prenose u jezgru gdje se polimerazni kompleks veže za virusnu RNA, cijepa je endonukleaznom aktivnosti i istovremeno dovodi do elongacije. Proizvodnja virusne RNA limitirana je preko NP u korist mrna. Obje se zatim transportiraju u citoplazmu, gdje se virusni proteini stvaraju u ribosomima. Dio virusne mrna je spojen staničnim enzimima tako da se finalni virusni proteini, kao M1 i NS2 mogu sintetizirati bez daljnjeg cijepanja. Neki od novosintetiziranih virusnih proteina prenose se u jezgru gdje se vežu na virusnu RNA da stvore RNP. Drugi novosintetizirani virusni proteini se procesuiraju u endoplazmatskom retikulumu i Golgijevom sustavu gdje se događa glikozilacija. Tako modificirani proteini prenose se do stanične membrane gdje se lijepe za lipidni dvosloj. Kad dosegnu dovoljnu koncentraciju na staničnoj membrani, RNP i M1 protein se spajaju i kondenziraju čime proizvode virusni partikl. Na kraju partikli pupaju na staničnoj membrani dok ne budu oslobođeni djelatnošću neuraminidaze. 72

73 Vrijeme od ulaska do proizvodnje novog virusa u prosjeku iznosi 6 sati. Oslobađanje virusa i infektivnost Imunohistološke slike prikazuju da su epicentri virusne produkcije grupirani u mukoznom sloju respiratornog sustava, probavnog sustava, pa čak i endotelnim ovojima miokarda i mozga. Preko nazalne sekrecije otpuštaju se milijuni virusnih partikla po mililitru, tako da 0,1 µl čestice aerosola sadrži više od 100 virusnih partikla. Jedna humana infekcijska doza (engl. HID; human infectious dose) virusa influence iznosi između 100 i 1,000 partikla. Virus se može izolirati iz krvi i drugih tjelesnih fluida, barem u početku infekcije. Infektivnost virusnih partikla influence održava se postojanom ovisno o temperaturi, ph i salinitetu vode, te UV radijaciji. Pri 4 C poluvijek infektivnosti u vodi je 2-3 tjedna. Zbog konformacije lipidnog dvosloja preživljenje u normalnim uvjetima okoliša trebala bi biti kraća. Infektivnost virusnih partikla influence lako se inaktivira svim dezinficijensima na bazi alkohola, klora i aldehida. Prema dosad poznatim iskustvima, temperature više od 70 C uništavaju infektivnost za nekoliko sekundi. 73

74 Literatura: Nicholson KG, Webster RG, Hay AJ. Textbook of Influenza. Blackwell Science, Oxford, Lamb RA, Krug RM. Orthomyxoviridae: The viruses and their Replication. In: Fields Virology fourth edition, Knipe DM, Howley PM eds, Lippincott, Philadelphia 2001, pp Wright PF, Webster RG. Orthomyxoviruses. In: Fields Virology fourth edition, Knipe DM, Howley PM eds, Lippincott, Philadelphia 2001, pp Poseban osvrt iz literature: Wetherall NT, Trivedi T, Zeller J, Hodges-Savola C, McKimm-Breschkin JL, Zambon M, Hayden FG. Evaluation of neuraminidase enzyme assays using different substrates to measure susceptibility of influenza virus clinical isolates to neuraminidase inhibitors: report of the neuraminidase inhibitor susceptibility network. J Clin Microbiol 2003; 41: Cijeli članak dostupan sa 74

75 4. PATOGENEZA I IMUNOLOGIJA Georg Behrens i Matthias Stoll Prijevod Marko Boban i Marija Bonto-Boban Patogenost virusa influence zasnovana je na velikoj sposobnosti širenja. Postojanošću u vektorima i genetskim promjenama za vrijeme infekcije ostvaruje velik potencijal za pojavu epidemije. Virus se u prirodi održava u životinjskim vektorima. U njima se događa genetska transformacija virusa te prijenos na druge mete zaraze. Stupanj patogenosti i virulencije ovisan je o: čimbenicima domaćina i čimbenicima virusa. Infekcija se širi preko apikalnih strana stanica dišnog epitela do susjednih tkiva. Promjenama segmentacije HA tumači se raznovrsnost širenja mutiranih formi virusa i citotropizam za druga tkiva. Ostaje još neodgovoreno pitanje da li se to ostvaruje putem hematogenog rasapa. Inicijalni odgovor domaćina čine: citokini, uopćeni upalni odgovor, vrućica, patofiziološke promjene u respiratornom sustavu, citopatskim učincima virusa u raznim tkivima i organima. Virus zarazi domaćina uglavnom preko aerosola, odnosno kapljično. Zatim se veže za stanice dišnog epitela domaćina. Događa se interakcija receptora, hemaglutinina i neuraminidaze. Simptomi H5N1 infekcije u ljudi: uglavnom visoka vrućica, u hospitaliziranih bolesnika- pneumonija, faringitis, intestinalne tegobe, konjunktivitis i akutni encefalitis. Teorijski su mogući i asimptomatski slučajevi. Primarna replikacija virusa influence događa se uglavnom u stanicama epitela gornjeg i donjeg dišnog sustava. Tkivni tropizam H5N1 virusa još nije definiran, pronađeni su znakovi replikacije u plućima, crijevima i slezeni. Influenca aktivira specifičnu i nespecifičnu imunost; humoralnu te staničnu. 75

76 Virus influence bije zao glas zbog izuzetne sposobnosti širenja. Uzrokuje rekurentne valove epidemija i povremeno globalnih pandemija. Spomenutim epizodama prethode znatno učestalije pojave akutnih febrilnih respiratornih bolesti. Ima epidemiološki eksplozivan karakter jer bolest ubrzo zahvati sve dobne grupe stanovništva. Dvije odlike virusa pogoduju epidemijskom načinu širenja. Prva je sposobnost gotovo de novo pojave, održanja i cirkulacije u životinjskim rezervoarima. Uglavnom se to zbiva u raznih vrsta ptica i svinja. Tijekom boravka u životinjskom rezervoaru virus je aktivan. Može se dogoditi genetski preustroj virusa i direktan prijenos na drugu životinju ili čovjeka. Druga osobitost virusa influence je brza i nepredvidiva promjenjivost antigenih epitopa važnih za imuni odgovor. Potonja se ispoljava od vremena ulaska u organizam čovjeka i potencijalno traje cijelim tijekom infekcije. Visoko kontagiozni virus sa morbogenim potencijalom širokog spektra koji u težim slučajevima bolesti završava fatalno predstavlja arhetipski horor. Virus influence ima predispozicije za takav scenarij. Kao patogeni agens cirkulira među ljudima već nekoliko stoljeća. Prepoznat je i zabilježen već od XVI.st. (Cox i Kawaoka 1998), a izaziva rekurentne valove epidemija febrilnih respiratornih bolesti svake 1 do 3 godine. Nadalje, kroz svako stoljeće pojavilo se i nekoliko pandemija koje su zahvatile čitav svijet. One su posljedica pojave novog tipa virusa na koji veći dio populacije u tom trenutku nije imao stečeni imunitet. Karakteristike pandemije uključuju pojavu zaraze izvan uobičajenih sezonskih perioda, iznimno brzo prenošenje, izbijanja novih žarišta širom svijeta i visok stupanj zahvaćenosti svih dobnih skupina, uz veliku stopu smrtnosti, napose u mladih inače zdravih osoba. Porastom populacije, te globalizacijom poput turizma i međunarodnih putovanja povećava se i potencijal da buduće 76

77 pandemije imaju i znatno brži tijek. U želji da se detaljnije spozna pozadina globalne epidemijske prijetnje ovo će se poglavlje više pozabaviti patogenezom virusa i patofiziologije bolesti, posebno natjecanja s imunološkim sustavom domaćina. Patogenost i virulencija virusa influence određene su preko nekoliko međudjelujućih čimbenika: a) čimbenici domaćina Raspoloživost ciljnih receptora (receptora meta) na stanicama domaćina Raspoloživost enzima esencijalnih za ulazak i replikaciju virusa u stanicama domaćina Stanja imunodostatnosti pojedinog domaćina Prisustvu specifične imunosti protiv virusnih epitopa u pojedinom domaćinu i ciljnoj populaciji Sposobnosti imunog sustava da kontrolira virusnu replikaciju svrsishodno bez uzrokovanja ozbiljne kolateralne štete samom domaćinu preko pretjerano proširena upalnog odgovora b) čimbenici virusa Sposobnost vezanja na stanice domaćina Sposobnost površinske promjene - ogoljenja receptora Ograničen citopatogeni učinak koji dopušta povoljniji odnos između virusne replikacije i odgovora domaćina 77

78 Izbjegavanje nadzora imunog sustava evolucijom antigenih varijacija potaknutih različitim stupnjem imunog odgovora Izbjegavanje nadzora imunog sustava preko rekombinacije sa drugim sojevima virusa iz zoonoznih bolesti Modulacija imunog odgovora da bi se umanjila efikasnost domaćinovih obrambenih mehanizama Početak infekcije: kako virion ulazi u domaćina? Osnovni način prijenosa virusa influence između osoba zbiva se putem aerosola i kapljica. Virus ulazi u domaćina preko respiratornog trakta. U ljudskim plućima ima oko 300 milijuna terminalnih vrećica, alveola koje vrše izmjenu plinova između udahnutog zraka i krvi. Ukupna apsorptivna površina pluća iznosi oko m 2. Prosječna ventilacija u mirovanju iznosi oko 6L zraka u minuti. Ujedno se tako unosi velik broj stranih čestica i aerosoliziranih kapljica koje mogu sadržavati virus direktno do pluća. Deponiranje stranih čestica ovisi o njihovoj veličini: inhalacija vrlo malih čestica ne dovodi do apsorpcije u alveolama ili bronhima. Čestice koje su veličine 1-4 µm precipitiraju se u malim dišnim putovima. Još veće čestice nisu niti u mogućnosti dospjeti do pluća. One se uglavnom precipitiraju u gornjim dijelovima dišnih putova (Slika 1A). Domaćinu su na raspolaganju brojni mehanizmi obrane, od visoko sofisticiranih na staničnom i substaničnom nivou pa sve do mehaničkih barijera. Površina dišnog sustava prekrivena je mukocilijarnim slojem sastavljenim od trepetljikavih stanica, mukoznih stanica, žlijezda i sluzi (Slika 1B). Strane čestice koje zapnu u sluzi sluznice nosa ili gornjeg 78

79 dijela dišnog sustava prenose se unatrag do ždrijela i progutaju. Čestice iz donjeg dijela dišnog sustava prenose se prema gore treperenjem stanica dišnog epitela. U alveolama gdje nema cilija ili sluzi, funkciju čistača vrše makrofazi (Slika 1). Slika 1. Mjesta ulaska virusa influence u dišni sustav. (A) anatomski i funkcijski prikaz dišnog sustava. Influenca prvo zarazi gornje dišne puteve i trepetljikave stanice bronha i bronhiola. To izaziva udružene kliničke simptome (sindrom-e) traheitis, bronhitis, bronhiolitis i bronhopneumoniju. (B) epitel respiratornog sustava zaštićen je slojem sluzi (bronhi), trepetljikavim stanicama (bronhi i bronhioli) i alveolarnim makrofazima (alveole). Vezivanje za stanice domaćina 79

80 Cilindrične stanice epitela respiratornog sustava su glavni cilj virusu influence u organizmu. Prijemljive su za infekciju ukoliko imaju izražene i funkcionalne receptore. Distribucija virusnih receptora predstavlja determinirajući čimbenik tropizma. Bilo kako bilo, opisani pojednostavljeni model nije dovoljan za objašnjenje svih oblika virusnog tropizma, jer je potencijalna distribucija receptora u domaćinu obično znatno rasprostranjenija od opažene distribucije virusa. Da bi se infekcija influencom dogodila, na stanici domaćina potrebno je receptorsko mjesto za hemaglutinin (HA) gdje se spaja sijalična kiselina, vezana preko galaktoze (Weis 1988). Dijelovi polja veznih mjesta za hemaglutinin visoko su konzervirani u različitim sojevima virusa influence (Daniels 1984). Domaćin može spriječiti vezivanje virusa na nekoliko načina: (1) specifičnim imunim odgovorom i sekrecijom specifičnih IgA protutijela, (2) nespecifičnim mehanizmima kao što je mukocilijarno čišćenje ili produkcija mukoproteina koji se mogu vezati na virusni hemaglutinin i (3) genetskom promjenom staničnih receptora (sijalične kiseline). Ona je visoko konzervirana u iste vrste, uz zamjetne interspecijesne razlike ljudskih i ptičjih receptora (Matrosovich 2000). Stoga i ptičji virus mora doživjeti mutacije na receptorskom mjestu hemaglutinina kako bi preskočio interspecijesnu barijeru između ptica i ljudi. U tkivima svinja izraženi su polimorfizmi raznorodnih sijaličnih kiselina i galaktoznih veza. Tako se kod svinja može dogoditi istovremena infekcija ptičjom i humanom influencom, a u stanicama zaraženim sa oba virusa moguće je preslagivanje antigenih performansi iz obje vrste. Nedavno je primijećeno da se pojedini sojevi virusa ptičje influence mogu vezati na različite ciljne stanice (Matrosovich 2004). To može objasniti nekoliko slučajeva prijenosa virusa ptičje influence sa peradi na ljude krajem 80

81 devedesetih godina prošloga stoljeća. H5N1 i neki drugi podtipovi virusa influence A mogu se vezati među inim i na receptore stanica ljudskog oka (Olofson 2005). Jednako bitno uz vezanje virusa influence je i cijepanje sa veznog mjesta na stanici domaćina. Cijepanje se zbiva djelovanjem virusne neuraminidaze (Chen 1998). Virulencija virusa influence ovisi o kompatibilnosti neuraminidaze i hemaglutinina. Virus koji je virulentan i posjeduje mutirani hemaglutinin zahtjeva kompenzatorne mutacije u neuraminidazi kako bi mogao održati virulentnost (Baigent i McCauley 2003, Hulse 2004). Posljedica toga je smanjena vitalnost i virulenost virusa influence otpornih na inhibitore neuraminidaza (Yen 2005). Kad se stanična membrana i virus sljube interakcijom virusa i receptora dobiveni kompleks endocitozom se unosi u stanicu. Unošenje vodikovih iona (H + ) u kasnije stadije endocitnih vezikula acidificira, odnosno poveća kiselost medija. Po acidifikaciji virusni hemaglutinin prolazi konformacijske promjene koje proizvode vezni protein. Regija petlje hemaglutinina spiralno se uvija čime približava membrane virusa i endosoma da bi se omogućilo njihovo spajanje. Kako bi omogućili otpuštanje virusne RNA u citoplazmu, ioni vodika u zakiseljenim endosomima se ubacuju u unutrašnjost viriona preko M2 ionskih kanala. Posljedica toga je disocijacija virusne RNA od M1 zbog slabe ph osjetljive veze između M1 i ribonukleisnkog kompleksa nastale fuzijom virusne i endosomske membrane. Virusna RNA tada se prenosi ATP-ovisnim transportom u jezgru gdje će se dogoditi transkripcija i translacija (Flint 2004). 81

82 Slika 2: Ciklus replikacije influenca A virusa. Vezanje i ulazak virusa, stapanje sa membranama endosoma i otpuštanje virusne RNA, replikacija u jezgri, sinteza strukturnih i proteina ovojnice, pupanje i otpuštanje zrelih viriona sposobnih da zaraze susjedne epitelne stanice (modificirano od Cox i Kawaoka 1997). Gdje se zbiva primarna replikacija? Stanične proteaze potrebne su da pocijepaju virusne proteine kako bi stvorile zrele infekciozne virusne partikle. Stoga dodatni čimbenici vezivanja za receptore određuju mjesto virusne replikacije. Replikacija virusa influence uglavnom je ograničena na epitelne stanice gornjih i donjih dišnih putova. Uzrok tome je ograničena ekspresija serinske proteaze, Klarine triptaze, podrijetla necilijarnih Klarinih-stanica (pneumociti tipa II) bronhalnog epitela. Purificirani enzim cijepa 82

83 prekursore polipeptidnih HA lanaca - HA0 ekstracelularne partikle i aktivira HA u virionima čineći ih infektivnima. Neki pak visoko virulentni sojevi virusa ptičje influence sadrže genetske insercije na mjestu cijepanja HA što dovodi do cijepanja ubikvitarnim proteazama. To potencira promjenjivi tropizam i dodatna mjesta replikacije u ljudi i životinja (Gamblin 2004). Tkivni tropizam ptičje (H5N1) influence u ljudi nije još poznat u potpunosti. U jednoj studiji virusna RNA je metodom reverzne transkripcije polimeraza lančane reakcije (PCR) pronađena u plućima, crijevima i slezeni. Pozitivni pak lanci virusne RNA koji označavaju replikaciju virusa bili su pritom pronađeni jedino u plućima i crijevima (Uiprasertkul 2005). Tako je replikacija H5N1 u ljudi vjerojatno ograničena na respiratorni i probavni sustav što je u suprotnosti prema diseminiranim infekcijama kod sisavaca i ptica. Kako se infekcija širi u domaćinu? Jednom kad influenca uspješno zarazi respiratorne epitelne stanice tijekom nekoliko sati replikacije proizvede se bezbroj viriona. Zarazni patrikli uglavnom se otpuštaju s apikalne strane plazmine membrane epitelnih stanica u dišne putove, procesom koji se naziva pupanje. Izražena dinamika širenja virusa unutar pluća pogodovana je rapidnom infekcijom susjednih stanica. Promjene mjesta cijepanja HA nastale spontanim mutacijama mogu znatno promijeniti tropizam i patogenost influence. Posljedica toga može biti prepoznavanje i od drugih staničnih proteaza. Tako bi se mogao protumačiti nalaz kod mnogih pojedinaca zaraženih ptičjom influencom (H5N1) iz Hong Konga koji su uz respiratorne simptome imali gastrointestinalne, hepatičke i renalne, te spoznaju da su virusi iz 83

84 tih uzoraka neurovirulentni za miševe (Park 2002). Ostaje nejasno da li su simptomi posljedica hematogenog rasapa ili odražavaju ekstrapulmonalne značajke virusnog ulaza u stanice domaćina. Kako god bilo, mutacije u NA mogu dijelom objasniti pantropnu narav infekcije influencom. Primjerice, laboratorijski uzgojen WSN/33 soj influence, varijanta prvog izoliranog humanog tipa virusa može se replicirati in vitro i bez dodavanja tripsina, za razliku od mnogih drugih humanih sojeva influence. U tom soju delecija introna uklanja glikozilaciju na ostatnom mjestu 46 NA te dopušta neuraminidazi da veže i odvaja plazminogen. Posljedica je lokalno povećana koncentracija prekursora ove ubikvitarno prisutne proteaze te povećano cijepanje HA. Spomenuti nalaz otkriva potencijalne patofiziološke mehanizme na koje influenca A i možda drugi virusi mogu postati visoko patogeni za ljude. (Goto & Kawaoka 1998). Zanimljivo je otkriće da genetski rekonstruirani virus pandemijskog soja Španjolske gripe (H1N1) iz g. otkriva dodatne mehanize NA-ovisnog HA cijepanja koji mogu biti značajni za replikaciju i virulenciju tog virusa (Tumpey 2005). Zaključno, studije na životinjama pokazale su da mjesto inokulacije može odrediti način širenja virusa influence u domaćinu. Primjerice, neurotropni NWS soj inokuliran intraperitonealno diseminira do mozga hematogeno, za razliku diseminacije u mozak putem osjetnih živaca kad je inokuliran u nosu (Flint 2004). Potonje je također dokazano sa Hong Kong H5N1 sojem virusa (Park 2002). 84

85 Kakav je početni odgovor domaćina? Premda se influenca kod ljudi javlja kao česta bolest, pojedinosti upalnog odgovora ili regulacije imunog odgovora, patogeneza i citopatički učinci nisu u potpunosti spoznati. Većina je dostupnih dokaza iz animalnih studija, gdje je ptičja influenca diseminirana bolest. Patofiziologija tih modela može se itekako razlikovati od one u ljudi. Citokini i vrućica Dubiozno je pitanje kako infekcija koja je u osnovi lokalizirana u dišnom sustavu može izazvati tako teške i konstitucijske simptome. Kao u mnogim zaraznim bolestima, to je nespecifični i stečeni imuni odgovor koji uvelike pridonosi kliničkim simptomima i znakovima u influenci te na kraju kontroli infekcije. Imuni mehanizmi mogu dovesti do lokalnih, ali i do sistemskih manifestacija. Citokini koji se ubrzano proizvode zbog infekcije u epitelnim i imunosnim stanica ponašaju se kao lokalni hormoni pogotovo za imuni sustav. Kemokini su podvrste citokina koji djeluju privlačno na stanice imunog sustava. Tako infekcija influencom kod ljudi izaziva program kemokinske sekrecije u plazmocitnim i mijelodendritičkim stanicama što dovodi do koordiniranog provođenja različitih izvršnih mehanizama (Piqueras 2005, Schmitz 2005). Najvažniji citokini djeluju još kao endogeni pirogeni, a ujedno su uključeni u patogenezu vrućice: IL-1α/β, TNF α/β, IL-6, interferon (IFN) α/γ, IL-8, i upalni protein makrofaga- (engl. macrophage inflammatory protein, MIP)-1α. Većina navedenih citokina može se pronaći u ispirku nazofarinksa osoba prirodno ili u svrhu pokusa zaraženih influencom (Brydon 2005). Vjeruje se da citokini proizvedeni lokalno ili sistemski nakon interakcije 85

86 egzogenih pirogena (npr.influence) sa fagocitima dolaze do središnjeg živčanog sustava. U hipotalamusu postoji mali areal, organum vasculosum laminae terminalis koji ima manje izraženu krvnomoždanu barijeru te dopušta prolaz pirogenima. Na tom mjestu, o dozi ovisnim odgovorom smanjuju produkciju prostaglandina, pogotovo prostaglandina E 2. Potonji medijatori povisuju termostatsku točku i odapinju složenu kaskadu termoregulatronih mehanizama koji povisuju temperaturu tijela. Činjenica da niti jedan od navedenih citokina ne korelira sa stupnjem težine bolesti kod infekcije influencom govori za njihovu pleiotropnost i ostvaruje brojne komunikacijske poveznice između signalnih putova. Važnost citokina mijenja se interakcijom raznih sojeva influence i pojedinih domaćina. Infekcija virusom influence H5N1 Hong Kong znatno inducira proizvodnju proinflamatornih citokina (posebice TNFα) vjerojatno preko produkata gena za NS (Cheung 2002, Lipatov 2005, Chan 2005). Studije identifikacije drugih komponenti viriona koji induciraju citokinsku kaskadu pokazale su da u infekciji influencom dvostruko zavijena (ds) RNA lokalno proizvedena u plućima zaraženog miša ili sistemski, djeluje pirogeno kad se injicira u ventrikle središnjeg živčanog sustava drugog miša. Spomenuta dsrna oslobađa se iz inficiranih stanica nakon stanične smrti, a izaziva produkciju citokina. Novije studije otkrivaju dsrna-osjetljive receptore TLR 3 (engl. Tolllike receptor) na epitelnim stanicama pluća koji direktno pridonose imunom odgovoru respiratornih epitelnih stanica (Guillot 2005, Akira & Takeda 2004). Zanimljivost je da kod ljudi početak prirođenog imunog odgovora protiv influence podjednako ovisi o zamjedbi jednostruko zavijene RNA (ssrna) preko TLR8, čak je i važniji od detekcije dsdna preko TLR3. Pirogeni još mogu biti i virusni partikli, čak virosomi bez RNA, ali pod uvjetom da sadrže barem virusne lipide, hemaglutinin i 86

87 neuraminidazu. Pojedine komponente viriona same za sebe nisu pirogene, što objašnjava kako cijelostanično cjepivo može izazvati simptome nalik influenci, dok ih cjepiva sastavljena od komponenata ne izazivaju (Brydon 2005). Respiratorni simptomi Hiperaktivnost bronhalnog sustava (Utell 1980, Little 1978), opstrukcija uglavnom u malim dišnim putovima (Hall 1976) i promjene difuzijskog kapaciteta (Horner 1973) česte su kod infekcije influencom. Hiperreaktivnost i bronhoopstrukcija mogu biti prisutne tijekom duljeg perioda, pogotovo u alergijskim stanjima (Kondo & Abe 1991). Ujedno mogu biti posljedica proupalnog profila citokinske sekrecije koji interferira sa imunim sustavom, a umanjuje sposobnost razvijanja tolerancije na aerosolizirane alergene (Tsitoura 2000). U humanim infekcijama influencom rijetko se pojavljuju teški slučajevi alveolarne upale koja se klinički očituje kao primarna virusna pneumonija. Ona se obično manifestira kao proširena upala koja zahvaća donje i gornje dijelove respiratornog sustava, uz gubitak cilijarnih stanica sa pojavom hiperemijskih ili hemoragijskih hijalinih membrana, uz infiltrate neutrofilnih i mononuklearnih stanica (Yeldandi & Colby 1994). Nasuprot primarnoj virusnoj pneumoniji, bakterijska superinfekcija vrlo često je prisutna pri humanoj infekciji influencom. Uzrokuje pozamašni morbiditet i mortalitet uglavnom kod starijih bolesnika. Pronađeno je nekoliko čimbenika koji objašnjavaju povećani rizik za bakterijske infekcije respiratornog sustava, kao što su; oštećenja cilindričnih epitelnih stanica sa razaranjem apikalne međustanične 87

88 barijere (Mori 1995), smanjenim mukocilijarnim klirensom (Levandovsi 1985), olakšanom adherencijom bakterija (McCullers 2002) i promjenama funkcije neutrofila (Abramson 1986, Cassidy 1988). Citopatogeni učinci Influenca kod ljudi izaziva složene citopatogene učinke, uglavnom na cilindričnim epitelnim stanicama dišnog sustava, što uzrokuje akutnu bolest pluća i dišnih putova. Infekcija i replikacija virusa influence u dišnom sustavu dovodi do oštećenja stanica potaknutog smanjenom sintezom staničnih proteina (Katze 1986, Sanz-Esquerro 1995) te apoptozom (Wiley 2001a). Potonja spomenuta, poznatija kao programirana smrt stanice slijed je unutarstaničnih procesa koji dovode do uspješnog uklanjanja stanice i njena sadržaja. Apoptoza može biti potaknuta na različite načine, a karakterizirana s nekoliko morfoloških promjena u stanici kao što su razaranje citoskeletne arhitekture, kondenzacija citoplazme i kromatina, gubitak funkcije mitohondrija, fragmentacijama DNA i na kraju formiranje malih membranom omeđenih partikla - apoptotičkih tjelešaca. Apoptotička tjelešca uklanjaju se fagocitnim stanicama, kao što su makrofazi i dendritičke stanice. Apoptoza pri infekciji influencom posredovana je preko Fas-ovisnih i Fas-neovisnih signala, kao što je formacija FADD/kaspaza-8 kompleksa preko protein kinaze R (PKR), koja inicira kaspaznu kaskadu. PKR je ključna regulacijska komponenta u mnogim putovima preko kojih se izvodi apoptoza. Potaknuta je IFN-om i aktivirana preko dsdna (Brydon 2005). Kao treći mogući put za pokretanje apoptoze influenca aktivira transformirani faktor rasta (TGF)-β preko virusne 88

89 neuraminidaze. NA može aktivirati TGF-β na površini stanica olakšavajući cijepanje TGF-β u njegov aktivni oblik. TGF-β odapinje signalnu kaskadu koja aktivira c-jun N-terminalne kinaze (JNK) ili stresom potaknutu aktivaciju protein kinaze (SAPK), što dovodi do aktivacije transkripcijskih čimbenika i povećanjem ekspresije proapoptoznih gena. Spomenuti izvršni put zajednički sa promjenama u stabilnosti mitohondrijske membrane za male proteine, kodiran na poziciji dodatni +1 okvir čitanja u PB1 proteinu (Chen 2001), a odlučan je za apoptozu limfocita te može objasniti limfopeniju opaženu tijekom akutne infekcije. Promjene u tkivu pluća po infekciji influencom povezane su sa staničnim oksidativnim stresom, proizvodnjom reaktivnih kisikovih radikala (ROS) i indukcijom dušik oksid sintetaze-2 (NOS-2) koja dovodi do formacije toksičnih reaktivnih radikala dušika. Antioksidansi ipak imaju beznačajni učinak na apoptozu u bronhiolarnim staničnim kulturama in vitro. Simptomi H5N1 infekcije Aviana influenca je zarazna bolest ptica uzrokovana tipom A influenca virusa. Sve poznate slučajeve visoko patogenih varijanti uzrokovao je virus influence A sojeva H5 i H7. Još nije poznato da li humana infekcija virusom aviane (ptičje) H5N1 influence ima gore opisani citopatogeni učinak. Neovisno od toga asimptomatski ili blaži simptomatski slučajevi čine se vjerojatnima (Buxton Bridges 2000, Katz 1999), a njihova učestalost možda je podcijenjena. Najčešći zajednički inicijalni simptomi humanih slučajeva H5N1 influence činili su visoka vrućica, te u bolesnika koji su bolnički liječeni 89

90 pneumonija, faringitis, gastrointestinalni simptomi, konjunktivitis i akutni encefalitis (Yuen 1998, Tran 2004, Yuen & Wong 2005). Kod odraslih sa znacima pneumonije često je bolest progredirala do stanja nalik ARDS-u. U težih slučajeva H5N1-influence u nalazu je dominirao reaktivni hemofagocitni sindrom. Uz plućnu bolest koja izaziva difuznu alveolarnu distrukciju i intersticijsku fibrozu, ekstrapulmonalna proširenost očituje se kao proširena centrolobularna nekroza jetre, akutna renalna tubularna nekroza i limfoidna deplecija (To 2001). U opisanim slučajevima ipak nije izoliran virus, uz negativne nalaze reverzne transkripcije PCR-om i imunobojenja. Topljivi receptori za Il-2, Il-6 i IFNγ bili su povišeni. Dodatno je kod drugih slučajeva humanih H5N1 infekcija izolirana mrna TNFα iz preparata pluća (Uiprasertkul 2005). U usporedbi sa humanim H1N1 virusom (Hayden 1998), smatra se da virus H5N1 Hong Kong iz 1997 snažno inducira proupalne citokine, Il-10, IFNβ, RANTES, IL-6, a posebno TNFα preko produkata gena NS (Cheung 2002, Lipatov 2005, Chan 2005). Autori navedenih studija pretpostavljaju da u slučajevima fulminantnih humanih infekcija virusom H5N1 početna virusna replikacija u dišnom sustavu odapinje hipercitokininemiju koja se komplicira reaktivnim hemofagocitnim sindromom, što nije slučaj patogeneze uobičajenim humanim subtipovima virusa (To 2001). U fulminantnim slučajevima infekcija H5N1 influence bakterijska superinfekcija nije pronađena (To 2001). Taj nalaz mogao bi krivo odražavati stanje, zbog brzine kojim je fulminantna bolest fatalno završila, bez dovoljno vremena za razvoj superinfekcije. 90

91 Kako se prenosi influenca? Respiratorna transmisija ovisi o proizvodnji čestica i aerosola koji sadržavaju viruse. Za uspješnije širenje iz nosa potrebno je kihanje, a efikasnije je ako zbog infekcije poraste nazalna sekrecija. Kihanje proizvodi do 20,000 čestica naspram nekoliko stotina izbačenih kašljanjem. Najveće kapljice padaju na tlo unutar nekoliko metara. Ostale se šire ovisno o njihovoj veličini. Kapljice veličine 1 4 µm mogu lebdjeti te ostati slobodne duže vrijeme i dospjeti do donjeg respiratornog sustava. U pokusima kod dobrovoljaca pronađeno je da inhalacija malih kapljica do bronhalnog sustava ima veći infektivni potencijal od inokulacije većih kapljica u gornji dio dišnog sustava ili konjunktivu (Alford 1966, Little 1979, Bridges 2003). Ako se u začetku infekcije virusi počnu replicirati u donjim dijelovima respiratornog sustava, dolazi do stvaranja malih čestica sa puno većom koncentracijom virusa i znatnije naglašenim infektivnim potencijalom, budući da se učinkoviti imuni nadzor još nije uspio razviti. Transmisija H5N1 sa životinje na čovjeka može se dogoditi na različite načine preko neposrednog (i posrednog) kontakta sa zaraženom peradi. Visoke stope incidencije potrebne su da izazovu pojavu epidemijskog širenja influence A. Sezonske zimske epidemije u Europi i Sjevernoj Americi objašnjavaju se prisnijim kontaktom i boravkom u manje prozračenim prostorima. Virus influence je dobro prilagođen: iz nepoznatih razloga najveću sposobnost preživljavanja ima u manje vlažnoj atmosferi i pri nižim temperaturama okoliša (Hemmes 1960). Ptičja H5N1 influenca je vjerojatno manje sposobna za kapljični prijenos: duži je inkubacijski period (Chotpitayasunondh 2005), s teoretski manje sinkroniziranim početkom u osoba tijekom epidemije. Crijevna replikacija i simptomi prethode respiratornim za otprilike do 91

92 tjedan dana (Apisarnthanarak 2004), dopuštajući s vremenom razvitak specifičnog imunog odgovora prije i nego se dogodi razvoj zaraznih kapljica. Posljedica toga je manja nazofaringealna replikacija avianog soja influence nego što je slučaj kod humanih sojeva (Peiris 2004), ali je zato replikacija virusa duljeg tijeka trajanja (Beigel 2005). Do sada je interhumana transmisija H5N1 rijetko zabilježena (Buxton Bridges 2000, Ungchusak 2005) i smatra se uglavnom slabije učinkovitim putem zaraze. Zaključno, ptičjoj influenci (H5N1) očito u ovom trenutku nedostaje nekoliko koraka do efikasne interhumane transmisije i dosega infektivnog potencijala za razvoj epidemije ili pandemije. Imunologija Influenca kod domaćina izaziva akutnu infekciju koja potiče kaskadu imunoloških reakcija sa aktivacijom gotovo svih dijelova imunološkog sustava. Veći dio inicijalnog odgovora je urođen. Odgovoran je za akutni početak kliničkih znakova i simptoma (vidi gore), a uključuje otpuštanje citokina (IFNα/β), pritjecanje neutrofilnih granulocita ili NK (eng. natural killer) stanica - prirodnih ubojica (Mandelboim 2001, Achdount 2003) i aktivaciju stanica. Urođena imunost osnovni je predmehanizam za adoptivni imuni odgovor, primarno zbog ograničavanja početne virusne replikacije i umnažanja antigena, a sekundarno zbog toga što su antigen-specifični limfociti stečenog imunog odgovora aktivirani kostimulantnim molekulama prisutnim na stanicama prirođenog imunog odgovora tijekom njihove interakcije s virusima (Slika 3). Virusi influence ipak se na neki način snalaze kodiranjem ne-strukturalnog proteina 1 (NS1), mehanizmom kojim 92

93 antagoniziraju IFN α/β imuni odgovor. Čini se da NS1 sekvestrira virusnu dsrna što prevenira i prepoznavanje te opasne molekule preko staničnih osjetila i slijed pokretanja otpuštanja IFN α/β (Garcia- Sastre 1998, Garcia-Sastre 2005). Adoptivnom imunom odgovoru treba nekoliko dana da postane učinkovit, a tada pomaže zaustavljanje širenja virusa s ciljem eradikacije te ostvarivanja memorijskog odgovora sa dugotrajnom otpornosti na homologni virus. Ukrižena zaštita drugim podtipom influence rijetko se opaža, infekcije u biti ne stvaraju imunitet na druge sojeve virusa, pogotovo između tipa A i B (Treanor 2005). Infekcija influencom inducira proizvodnju sistemskih i lokalnih protutijela (humoralna imunost), citotoksične T stanice (celularna imunost), od kojih je svaki pojedinačno važan za oporavak u akutnoj infekciji i za stjecanje rezistencije na reinfekciju. 93

94 Slika 3. Humoralni i stanicama posredovani imuni odgovor u infekciji influencom. Humoralni krak imunog odgovora uključuje B-limfocite (lijevo), koji se po interakciji s influencom diferenciraju u sekretorne plazma stanice koje proizvode protutijela. Stanični odgovor (desno) započinje prezentacijom antigena preko MHC I (crno) i II (plavo) molekula preko dendritičkih stanica, što dovodi do aktivacije, proliferacije i diferencijacije antigen specifičnih T-stanica (CD4 ili CD8). Navedene stanice ostvaruju efektorsku funkciju stanica bilo da direktno pomažu (helper), otpuštaju citokine, ili izazivaju posredovanu citotoksičnost nakon prepoznavanja 94