Grypa
Etiologia i przyczyny
Grypa (influenza) to wysoce zakaźna choroba układu oddechowego wywoływana przez wirusy z rodziny Orthomyxoviridae, charakteryzujące się jednoniciowym, segmentowanym genomem RNA o polarności ujemnej. Wyróżnia się cztery typy wirusa: A, B, C i D, z których typ A odpowiada za ponad 70% sezonowych zakażeń i jest jedynym typem zdolnym do wywoływania pandemii. Typ A dzieli się na podtypy na podstawie białek powierzchniowych hemaglutyniny (H) i neuraminidazy (N), z najczęściej występującymi u ludzi podtypami H1N1 i H3N2. Typ B dzieli się na linie B/Yamagata i B/Victoria, typ C powoduje łagodne zakażenia, a typ D infekuje głównie bydło. Wirusy grypy mają naturalne rezerwuary wśród dzikich ptaków wodnych oraz innych zwierząt, takich jak świnie, bydło, konie, psy i koty, co sprzyja powstawaniu nowych wariantów wirusa poprzez reasortację genetyczną. Transmisja wirusa do ludzi może nastąpić przez bezpośredni lub pośredni kontakt ze zwierzętami, a okres inkubacji wynosi średnio 2 dni (zakres 1-4 dni). Zakaźność rozpoczyna się już na dzień przed wystąpieniem objawów i trwa do 5-7 dni po ich pojawieniu się, z dłuższym okresem u osób z obniżoną odpornością.
- Etiologia wirusa grypy (influenza A, B, C, D)
- Rezerwuar i gospodarze wirusa grypy
- Transmisja wirusa od zwierząt do ludzi
- Zmienność genetyczna wirusa grypy
- Drogi zakażenia między ludźmi
- Okres inkubacji wirusa grypy
- Czynniki środowiskowe wpływające na transmisję wirusa
- Historyczna perspektywa na grypę
- Metody diagnostyczne w grypie
- Leczenie i zapobieganie grypie
- Wpływ i znaczenie grypy
Etiologia wirusa grypy (influenza A, B, C, D)
Grypa (influenza) jest wysoce zakaźną chorobą układu oddechowego wywoływaną przez wirusy grypy należące do rodziny Orthomyxoviridae. Wirusy te charakteryzują się jednoniciowym, segmentowanym genomem RNA o polarności ujemnej.12 Wyróżniamy cztery główne typy wirusa grypy: A, B, C i D, które różnią się między sobą antygenowo i strukturalnie.34
Wirus grypy typu A jest najbardziej powszechny i odpowiada za większość przypadków sezonowej grypy (zwykle ponad 70% przypadków w typowym sezonie).5 Co więcej, jest to jedyny typ wirusa grypy, który powoduje pandemie.67 Wirusy typu A dzielą się na podtypy w oparciu o dwa białka powierzchniowe: hemaglutyninę (H) i neuraminidazę (N).8 Do tej pory zidentyfikowano 18 różnych typów hemaglutyniny i 11 różnych typów neuraminidazy, co daje ponad 130 możliwych kombinacji podtypów A.910 U ludzi najczęściej występują podtypy H1N1 i H3N2, które są odpowiedzialne za sezonowe epidemie grypy.11
Wirus grypy typu B występuje głównie u ludzi i jest rzadziej spotykany niż typ A.12 Wirusy typu B nie są dzielone na podtypy, lecz klasyfikowane są w dwie linie: B/Yamagata i B/Victoria.13 Podobnie jak typ A, wirus grypy typu B może powodować sezonowe epidemie, choć zazwyczaj o łagodniejszym przebiegu.14
Wirus grypy typu C powoduje znacznie łagodniejsze zakażenia, zwykle u dzieci, i nie jest uważany za przyczynę epidemii.1516 Zakażenia wirusem grypy typu C nie podlegają sezonowości – liczba zakażeń pozostaje względnie stała przez cały rok.17
Wirus grypy typu D infekuje głównie bydło i nie jest znany jako czynnik powodujący choroby u ludzi.1819 Jest on spokrewniony z wirusem grypy typu C.20
Rezerwuar i gospodarze wirusa grypy
Wirusy grypy występują naturalnie u różnych gatunków zwierząt, które stanowią ich rezerwuary. Dla wirusa grypy typu A głównym rezerwuarem naturalnym są dzikie ptaki wodne.2122 Praktycznie wszystkie możliwe kombinacje H (1-16) i N (1-11) zostały wyizolowane z dzikich ptaków.23 Uważa się, że wszystkie wirusy grypy A powodujące epidemie lub pandemie u ludzi od lat 1900 pochodziły od szczepów krążących wśród dzikich ptaków wodnych poprzez reasortację z innymi szczepami wirusa grypy.24
Poza ptakami, wirusy grypy wykryto także u innych zwierząt, takich jak:25
- Świnie – które są podatne na zakażenie wirusami grypy ptasiej, ludzkiej i świńskiej
- Bydło – naturalnry rezerwuar wirusa grypy typu D
- Konie
- Psy
- Koty
- Ssaki morskie
Wirus grypy typu B występuje głównie u ludzi, ale został również wykryty u świń, psów, koni i fok.27 Wirus grypy typu C infekuje przede wszystkim ludzi, ale zaobserwowano go także u świń, psów, bydła i wielbłądów jednogarbnych.28
Transmisja wirusa od zwierząt do ludzi
Ludzie mogą zostać zakażeni wirusami grypy pochodzenia zwierzęcego, choć zwykle zdarza się to rzadko.29 Transmisja wirusa od zwierząt do ludzi może nastąpić na kilka sposobów:
- Bezpośredni kontakt z zakażonymi zwierzętami – poprzez dotykanie, wybijanie stad, ubój lub przetwarzanie zakażonych zwierząt
- Kontakt pośredni – poprzez środowisko zanieczyszczone płynami ustrojowymi od zakażonych zwierząt
W przypadku ptasiej grypy głównym czynnikiem ryzyka zakażenia człowieka wydaje się być ekspozycja na zakażony żywy lub martwy drób lub zanieczyszczone środowisko, na przykład targi żywego ptactwa.31 Warto podkreślić, że nie ma dowodów sugerujących, że wirusa ptasiej grypy A(H5), A(H7N9) lub inne można przenieść na ludzi poprzez prawidłowo przygotowany i ugotowany drób lub jaja.32
Choć rzadko, niektóre szczepy ptasiej grypy, takie jak H5N1, H7N9, H5N6, H5N8 i niedawno H3N8, zakaziły ludzi, powodując poważne choroby.33 Wśród tych szczepów H5N1 jest prawdopodobnie najlepiej znany; od 2003 roku zgłoszono na całym świecie około 700 przypadków H5N1 u ludzi.34
W przypadku wirusa świńskiej grypy, czynnikami ryzyka są bliski kontakt z zakażonymi świniami lub odwiedzanie miejsc, gdzie świnie są eksponowane.35 Dobrym przykładem grypy pochodzenia zwierzęcego jest pandemia grypy z 2009 roku, wywołana przez wirus grypy zwierzęcej, który prawdopodobnie pojawił się w Ameryce Południowej na początku 2009 roku i rozwinął zdolność do rozprzestrzeniania się z człowieka na człowieka, osiągając zasięg globalny.36
Ryzyko pandemiczne
Wirusy grypy zwierzęcej mogą powodować zakażenia u ludzi, jeśli zmienią się ich cechy antygenowe.37 Jednak obecnie krążące odzwierzęce wirusy grypy nie wykazały zdolności do trwałego przenoszenia się z człowieka na człowieka.38 Gdy taka transmisja staje się efektywna, może dojść do pandemii, jak miało to miejsce w latach 1918 i 2009.39
Niektóre nowe wirusy grypy typu A są bardziej niepokojące dla urzędników zdrowia publicznego, ponieważ powodowały rzadkie, ale poważne choroby lub śmierć i były w stanie rozprzestrzeniać się w ograniczony sposób z człowieka na człowieka.40 Nowe wirusy ptasiej grypy typu A mają potencjał do spowodowania pandemii, jeśli wirus ulegnie zmianie, aby móc łatwo i trwale rozprzestrzeniać się z człowieka na człowieka.41
Zmienność genetyczna wirusa grypy
Jedną z najbardziej charakterystycznych cech wirusów grypy jest ich zdolność do ciągłej ewolucji, co umożliwia im unikanie odpowiedzi immunologicznej gospodarza.42 Wirusy grypy nieustannie się zmieniają, a nowe szczepy pojawiają się często.43 Ta zmienność genetyczna jest jednym z powodów, dla których grypa pozostaje istotnym problemem zdrowotnym.44
Wyróżniamy dwa główne rodzaje zmian genetycznych wirusa grypy:
Przesunięcie antygenowe (antigenic drift)
Przesunięcie antygenowe to seria mutacji zachodzących z czasem, powodujących stopniową ewolucję wirusa.45 Te powolne i stałe zmiany wirusa grypy są powodem, dla którego ludzie muszą otrzymywać szczepionkę przeciwko grypie co roku.46 Zmiany te mogą powodować na tyle istotną modyfikację białek powierzchniowych wirusa, że przeciwciała powstałe w wyniku wcześniejszych zakażeń lub szczepień nie zapewniają już wystarczającej ochrony przed nowym szczepem.47
Zdolność wirusa do przesunięcia antygenowego jest powodem, dla którego epidemie grypy występują niemal każdej zimy.48 Epidemie można przypisać właśnie przesunięciu białek HA i NA, co powoduje obejście wystarczającej istniejącej reaktywności komórek B, aby uczynić jednostkę podatną na zakażenie.49
Skok antygenowy (antigenic shift)
Skok antygenowy oznacza nagłą, znaczącą zmianę wirusa grypy typu A, która może prowadzić do powstania nowego podtypu wirusa.50 To zjawisko występuje rzadziej i może powodować pandemie, gdy nowy wirus, wobec którego populacja nie ma odporności, zyskuje zdolność efektywnego przenoszenia się między ludźmi.51
Do skoku antygenowego może dojść na dwa sposoby:52
- Gdy podtyp grypy A występujący u zwierząt przeskakuje bezpośrednio na ludzi
- Gdy organizm pośredni, taki jak świnia (podatna na wirusy grypy ptasiej, ludzkiej i świńskiej), zostaje jednocześnie zakażony wirusami grypy z dwóch różnych gatunków, a wirusy wymieniają informacje genetyczne, aby nabyć zupełnie nowe antygeny – proces nazywany reasortacją genetyczną
Przykładem skoku antygenowego jest pandemia grypy H1N1 z 2009 roku, która była spowodowana przez nowy wariant podtypu H1N1, powstały w wyniku wymiany genetycznej (reasortacji) między wirusem ludzkim, wirusem ptasim i dwoma wirusami świńskimi.54
Drogi zakażenia między ludźmi
Grypa jest wysoce zakaźną chorobą, która rozprzestrzenia się między ludźmi głównie drogą kropelkową. Istnieje kilka sposobów przenoszenia się wirusa:
Droga kropelkowa
Podstawowym mechanizmem przenoszenia wirusa grypy jest droga kropelkowa. Wirus rozprzestrzenia się poprzez małe kropelki, które są uwalniane do powietrza, gdy osoba zakażona kaszle, kicha, mówi lub oddycha.5556 Kropelki te mogą zostać wdychane bezpośrednio przez osoby znajdujące się w pobliżu.57
Przenoszenie wirusa grypy poprzez kropelki zakażonych osób jest znacznie zwiększone w gęstej populacji podatnych osób otaczających każdego zakażonego, co maksymalizuje potencjał rozprzestrzeniania się infekcji.58 Jest to jeden z powodów, dla których w środowiskach zamkniętych, takich jak szkoły, biura czy szpitale, zakażenie rozprzestrzenia się szybciej.
Droga kontaktowa
Wirus grypy może również rozprzestrzeniać się poprzez kontakt pośredni. Może to nastąpić, gdy osoba dotknie powierzchni lub przedmiotu zanieczyszczonego wirusem (np. klawiatura komputera, telefon, klamki), a następnie dotknie swoich oczu, nosa lub ust.5960 Wirus grypy może przetrwać na niektórych powierzchniach do 48 godzin.61
Okres zakaźności
Osoba zakażona wirusem grypy może zarażać innych:62
- Już dzień przed wystąpieniem objawów
- W czasie największego nasilenia objawów
- Do 5-7 dni po wystąpieniu objawów
U osób z osłabionym układem odpornościowym lub u małych dzieci okres zakaźności może być dłuższy. Co ważne, ludzie są najbardziej zakaźni w pierwszych 24 godzinach przed pojawieniem się objawów i podczas gdy objawy są najbardziej aktywne.65 Ryzyko zakażenia innych zwykle ustaje około siódmego dnia infekcji.66
Okres inkubacji wirusa grypy
Okres inkubacji to czas, jaki upływa od momentu zakażenia wirusem do pojawienia się objawów. W przypadku grypy trwa on średnio około 2 dni, ale może wahać się od 1 do 4 dni.6768 Co istotne, osoby zakażone wirusem stają się zakaźne już dzień przed pojawieniem się objawów, co znacząco przyczynia się do efektywnego rozprzestrzeniania się wirusa w populacji.
Czynniki środowiskowe wpływające na transmisję wirusa
Różne czynniki środowiskowe mogą wpływać na przeżywalność i transmisję wirusa grypy, a także na sezonowy charakter występowania epidemii grypy.
Wpływ temperatury
Obniżona temperatura jest czynnikiem środowiskowym często związanym z wysokim poziomem sezonowych zakażeń wirusem grypy.69 Może to wyjaśniać, dlaczego w klimacie umiarkowanym epidemie grypy występują głównie w miesiącach zimowych.
Bezpośredni wpływ niskich temperatur na biologię wirusa lub gospodarza może być jednym z mechanizmów odpowiedzialnych za sezonowość. Ponadto, ludzkie zachowania obronne przed spadkiem temperatury same w sobie mogą przyczyniać się do sezonowości grypy.70 W zimie ludzie spędzają więcej czasu w zamkniętych pomieszczeniach, co zwiększa prawdopodobieństwo transmisji wirusa.
Wzorce sezonowe
Grypa ma wyraźny wzorzec sezonowy. W krajach o klimacie umiarkowanym większość przypadków występuje od kwietnia do września.71 Ta sezonowość może wynikać z kilku czynników, w tym:72
- Zmian w zachowaniu ludzi – sezonowe wahania w zachowaniu gospodarza mogą dawać grypie większą szansę na rozprzestrzenianie się i utrzymywanie się na poziomie epidemicznym w zimie
- Zmian w stanie zdrowia i statusie fizjologicznym – sezonowe zmiany w zdrowiu i stanie fizjologicznym zwierząt są dość powszechne
- Wpływu melatoniny i witaminy D – dwa możliwe pośredniki między fotoperiodem a odpornością to melatonina i witamina D
- Spożycia składników odżywczych przez gospodarza – które może również przyczyniać się do sezonowych wzorców występowania grypy
Zaobserwowano również związek między zjawiskiem El Niño a zachorowaniami na grypę. El Niño (ENSO – El Niño Southern Oscillation) jest półokresowym, długoterminowym ociepleniem górnej warstwy oceanu w tropikalnym wschodnim Oceanie Spokojnym i reprezentuje największy sygnał zmienności atmosferyczno-oceanicznej, zdolny do wpływania na klimat na całym świecie.74 Związki między epizodami El Niño a chorobami zakaźnymi były szeroko raportowane w przypadku wielu różnych chorób, w tym grypy.75
Wpływ podróży lotniczych
Podróże lotnicze odgrywają istotną rolę w współczesnej epidemiologii grypy. Ich wpływ na rozprzestrzenianie się choroby można podzielić na dwie kategorie:76
- Przyśpieszenie rozprzestrzeniania się wirusa pomiędzy różnymi regionami geograficznymi
- Możliwość przewidywania ciężkości sezonu grypowego na podstawie wzorców ruchu lotniczego
Podróże lotnicze umożliwiają szybkie przemieszczanie się ludzi zakażonych wirusem grypy na duże odległości, co przyczynia się do szybszego rozprzestrzeniania się wirusa na skalę globalną.
Historyczna perspektywa na grypę
Grypa prawdopodobnie towarzyszy ludzkości od tysiącleci, choć jej przyczyna została zidentyfikowana stosunkowo niedawno.78 Niektórzy naukowcy przypuszczają, że ludzie nabyli wirusa grypy, gdy zaczęli udomawiać zwierzęta, takie jak ptaki i świnie. Powstanie rolnictwa i stałych osiedli zapewniło idealne warunki do wywołania epidemii grypy.79
Odkrycie wirusa grypy
Początkowo przyczyna grypy była błędnie identyfikowana. W 1892 roku dr Richard Pfeiffer wyizolował nieznaną bakterię z plwociny swoich najciężej chorych pacjentów z grypą i doszedł do wniosku, że to bakteria powoduje grypę. Nazwał ją pałeczką Pfeiffera lub Haemophilus influenzae.80
Dopiero w 1931 roku naukowcy wyizolowali wirusa powodującego grypę od świń, a w 1933 roku od ludzi.81 To odkrycie, dokonane przez naukowców z National Institute for Medical Research w Londynie, którzy wyizolowali wirusa grypy A z wydzieliny z nosa zakażonych pacjentów, doprowadziło do opracowania inaktywowanych szczepionek w późnych latach 30. i 40. XX wieku.82
Znaczące pandemie grypy
Historycznie pandemie grypy pojawiają się około trzy do czterech razy w ciągu stulecia.83 Najbardziej znane pandemie to:
- Pandemia z 1918 roku (Hiszpanka) – spowodowana przez nowy szczep wirusa grypy A pochodzenia ptasiego (H1N1), która pochłonęła od 20 do 40 milionów ofiar na całym świecie
- Pandemia z 2009 roku (Świńska grypa) – spowodowana nowym wirusem grypy H1N1, który został wykryty w Stanach Zjednoczonych w kwietniu 2009 roku, zanim szybko rozprzestrzenił się na całym świecie. Ta pandemia miała miejsce około 40 lat po poprzedniej i była pierwszą pandemią w XXI wieku
Szczególnym aspektem pandemii z 1918 roku było to, że najbardziej dotknęła zdrowych, silnych dorosłych, co jest odmienne od typowego wzorca grypy sezonowej, która najbardziej zagraża małym dzieciom i osobom starszym.87
Metody diagnostyczne w grypie
Diagnostyka grypy opiera się na metodach laboratoryjnych, które pozwalają na identyfikację wirusa lub odpowiedzi immunologicznej na zakażenie.
- Testy przeciwciał lub antygenów – służące do wykrywania obecności wirusa lub odpowiedzi immunologicznej organizmu
- Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR) – umożliwiająca identyfikację kwasu nukleinowego wirusa
- Szybkie testy diagnostyczne grypy (RIDTs) – najczęściej stosowane w praktyce klinicznej
Wczesna i dokładna diagnostyka jest kluczowa dla skutecznego leczenia, szczególnie w przypadku pacjentów z grup wysokiego ryzyka, u których wdrożenie leczenia przeciwwirusowego w ciągu pierwszych 48 godzin od wystąpienia objawów może znacząco zmniejszyć ciężkość choroby i ryzyko powikłań.90
Leczenie i zapobieganie grypie
Leczenie grypy koncentruje się głównie na łagodzeniu objawów, gdyż większość zdrowych osób zdrowieje samoistnie bez konieczności stosowania specjalistycznego leczenia.91 Jednak w ciężkich przypadkach lub u osób z grup ryzyka stosuje się leki przeciwwirusowe.
Leki przeciwwirusowe
Leki przeciwwirusowe są przepisywane w celu skrócenia czasu trwania i zmniejszenia nasilenia objawów, a także przyspieszenia powrotu do zdrowia.92 Najskuteczniejsze są, gdy zostaną podane w ciągu pierwszych 48 godzin od pojawienia się objawów.93 Do często stosowanych leków przeciwwirusowych należą:
- Oseltamiwir (Tamiflu)
- Zanamiwir (Relenza)
- Baloksawir marksobil
- Peramiwir
Wybór konkretnego leku lub leków zależy od specyficznego wirusa grypy powodującego zakażenie.96 Ważne jest, aby podkreślić, że antybiotyki nie są skuteczne przeciwko grypie, ponieważ jest ona wywoływana przez wirusy, a nie bakterie.9798
Szczepienia przeciwko grypie
Najskuteczniejszym sposobem zapobiegania grypie jest coroczne szczepienie.99100 Ze względu na ciągłą ewolucję wirusa grypy, szczepionki są opracowywane co roku, aby chronić przed szczepami, które prawdopodobnie będą dominować w nadchodzącym sezonie grypowym.101
Szczepionki przeciwko grypie zwykle chronią przed 3 lub 4 różnymi szczepami wirusa grypy.102 Skuteczność szczepionki zależy od stopnia podobieństwa między szczepami wirusa grypy uwzględnionymi w szczepionce a szczepem lub szczepami krążącymi w sezonie grypowym.103
Szczepy wirusa, które mają być uwzględnione w szczepionce, muszą być wybrane dziewięć do dziesięciu miesięcy przed sezonem grypowym, co stanowi wyzwanie dla twórców szczepionek.104 Pomimo tych wyzwań, szczepienia są zalecane dla wszystkich osób powyżej 6 miesiąca życia, a szczególnie dla grup wysokiego ryzyka, takich jak osoby starsze, małe dzieci, kobiety w ciąży i osoby z chorobami przewlekłymi.105
Wpływ i znaczenie grypy
Grypa jest poważnym problemem zdrowia publicznego, powodującym każdego roku od 290 000 do 650 000 zgonów z powodu chorób układu oddechowego na całym świecie.106 W samych Stanach Zjednoczonych grypa prowadzi do hospitalizacji ponad 200 000 osób rocznie i powoduje 36 000 zgonów z powodu grypy lub powikłań pogrypowych.107
Szczególnie narażone na ciężki przebieg grypy i powikłania są:108
- Osoby w wieku 65 lat i starsze
- Dzieci poniżej 5 roku życia, szczególnie poniżej 2 lat
- Kobiety w ciąży
- Osoby z chorobami przewlekłymi, takimi jak astma, cukrzyca, choroby serca
- Osoby z obniżoną odpornością
Grypa może powodować poważne powikłania, w tym:110
- Bakteryjne zapalenie płuc
- Zapalenie ucha
- Zapalenie zatok
- Zaostrzenie przewlekłych schorzeń, takich jak zastoinowa niewydolność serca, astma lub cukrzyca
- Zapalenie mięśnia sercowego (zapalenie mięśnia serca) lub zapalenie osierdzia (zapalenie błony otaczającej serce)
Warto podkreślić, że choć większość zgonów spowodowanych grypą występuje wśród osób starszych i osób z chorobami przewlekłymi, zgony mogą również wystąpić wśród młodszych dorosłych i dzieci.113 Mimo że grypa jest zwykle łagodną chorobą, która sama ustępuje, jej wpływ na zdrowie publiczne i systemy opieki zdrowotnej jest znaczący.
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.