Poliomyelitis (nagminne porażenie dziecięce)
Etiologia i przyczyny
Poliomyelitis jest wywoływane przez poliovirus, RNA wirus z rodziny Picornaviridae, który atakuje głównie motoneurony w rdzeniu kręgowym i pniu mózgu, prowadząc do wiotkiego niedowładu i zaniku mięśni. Istnieją trzy serotypy dzikiego poliovirusa (WPV1, WPV2, WPV3), z których WPV1 jest obecnie jedynym endemicznie występującym w Afganistanie i Pakistanie, podczas gdy WPV2 i WPV3 zostały uznane za wyeliminowane odpowiednio w 2015 i 2019 roku. W większości przypadków (72-95%) zakażenie przebiega bezobjawowo lub z łagodnymi objawami grypopodobnymi, natomiast u 1-2% dochodzi do inwazji układu nerwowego i destrukcji motoneuronów, co może skutkować porażeniem, w tym porażeniem mięśni oddechowych z ryzykiem śmierci (5-10%). Zakażenie rozprzestrzenia się głównie drogą fekalno-oralną, a okres inkubacji wynosi 7-14 dni (zakres 3-35 dni). Szczególnie narażone są dzieci poniżej 5 roku życia, osoby nieszczepione oraz immunosupresyjne. Ponadto, szczepionkopochodne poliowirusy (VDPV), zwłaszcza cVDPV2, stanowią obecnie główne źródło zakażeń w populacjach o niskim poziomie wyszczepienia, gdzie osłabiony wirus z doustnej szczepionki (OPV) może mutować i odzyskać neurowirulencję.
- Poliomyelitis (nagminne porażenie dziecięce) – Etiologia
- Drogi transmisji poliovirusa
- Patogeneza polio
- Etapy zakażenia i rozprzestrzeniania się wirusa
- Inwazja układu nerwowego
- Mechanizm uszkodzenia neuronów i konsekwencje neurologiczne
- Czynniki ryzyka zakażenia poliovirusem
- Brak szczepień lub niekompletne szczepienia
- Czynniki demograficzne i środowiskowe
- Czynniki związane ze środowiskiem życia
- Sezonowy charakter zakażeń poliovirusem
- Zespół post-polio jako odległe następstwo zakażenia
- Zapobieganie polio
- Globalny program eradykacji polio
Poliomyelitis (nagminne porażenie dziecięce) – Etiologia
Poliomyelitis (nagminne porażenie dziecięce) jest chorobą zakaźną wywoływaną przez poliovirus, należący do rodziny Picornaviridae, rodzaju Enterovirus. Jest to mały wirus RNA o pojedynczej nici, pozbawiony otoczki lipidowej i wyposażony w kapsyd białkowy, który chroni materiał genetyczny wirusa oraz umożliwia mu infekowanie określonych komórek.12 Wirus polio atakuje głównie neurony ruchowe w rdzeniu kręgowym i pniu mózgu, które kontrolują ruch mięśni, podczas gdy komórki nerwowe odpowiadające za czucie generalnie nie są dotknięte.3
Typy poliovirusa
Istnieją trzy serotypy dzikiego poliovirusa (WPV), oznaczane jako typ 1 (WPV1), typ 2 (WPV2) i typ 3 (WPV3). Każdy z nich ma nieco inną strukturę białka kapsydu, ale wszystkie są wysoce wirulentne i powodują takie same objawy choroby.45 Zakażenie jednym serotypem zapewnia odporność tylko na ten konkretny serotyp, nie daje natomiast znaczącej odporności na pozostałe.6
WPV1 jest najczęściej spotykaną formą i najsilniej związaną z paraliżem.7 Typ 2 (WPV2) został uznany za wyeliminowany w 2015 roku, a typ 3 (WPV3) w 2019 roku.8 Obecnie dziki poliovirus typu 1 występuje endemicznie jedynie w niektórych regionach Afganistanu i Pakistanu.910
Poliovirus pochodny szczepionkowy (VDPV)
Oprócz dzikiego poliovirusa istnieje także jego odmiana pochodząca ze szczepionek, nazywana poliovirusem pochodnym szczepionkowym (Vaccine-Derived Poliovirus, VDPV), który obecnie powoduje większość zakażeń polio na świecie.11 VDPV istnieje głównie w krajach, w których stosuje się doustną szczepionkę zawierającą osłabiony poliovirus (OPV).12
Osłabiony wirus zawarty w doustnej szczepionce sam w sobie nie powoduje polio, a zaszczepione osoby rzadko zarażają się VDPV. Zamiast tego VDPV jest nową wersją wirusa, która rozwija się w społeczności lub regionie, gdzie niewystarczająca liczba osób jest zaszczepiona.13 Mimo że osłabiony wirus w szczepionce doustnej nie wywołuje choroby, może się rozprzestrzeniać. Jeśli większość osób w danej społeczności jest zaszczepiona, rozprzestrzenianie się osłabionego wirusa jest kontrolowane. Jeśli wiele osób nie jest zaszczepionych, osłabiony wirus może krążyć w społeczności przez długi czas, co daje mu szansę na zmianę (mutację) i zachowanie się jak wirus dzikiego typu, który powoduje chorobę.14
Krążące szczepionkopochodne poliowirusy (cVDPV) powstają w wyniku naturalnej selekcji wirusów OPV w populacjach o niskiej odporności zbiorowej, podczas gdy iVDVP (poliowirusy pochodne szczepionkowe u osób z niedoborami odporności) wynikają z długotrwałego nosicielstwa u osób z obniżoną odpornością.15 Rekombinacja z innymi enterowirusami lub rewersja szczepów OPV pozwala powstałym cVDPV odzyskać neurovirulencję i zakaźność dzikiego poliovirusa. Najczęściej występują cVDPV pochodzące od OPV typu 2 (cVDPV2), choć zdarzają się również cVDVP typów 1 i 3.16
Drogi transmisji poliovirusa
Polio jest chorobą wysoce zakaźną, a jej czynnik etiologiczny – poliovirus – rozprzestrzenia się poprzez bliski kontakt między ludźmi.17 Człowiek jest jedynym naturalnym rezerwuarem wirusa polio.18 Istnieje kilka głównych dróg transmisji:
Droga fekalno-oralna
Główną drogą zakażenia jest droga fekalno-oralna, czyli poprzez kontakt z kałem osoby zakażonej, który zawiera cząsteczki wirusa. Do zakażenia dochodzi najczęściej przez:1920
- Nieprawidłową higienę rąk po kontakcie z materiałem zakażonym
- Spożycie skażonej żywności lub wody
- Bezpośredni kontakt z przedmiotami zanieczyszczonymi kałem osoby zakażonej
Zakażona osoba może wydalać wirusa z kałem przez kilka tygodni, nawet jeśli nie wykazuje objawów, co sprzyja rozprzestrzenianiu się choroby.23
Droga kropelkowa
Rzadziej poliovirus może być przenoszony drogą kropelkową, poprzez:24
- Kaszel lub kichanie osoby zakażonej
- Kontakt z wydzieliną z nosa lub gardła osoby zakażonej
Osoba zakażona może rozprzestrzeniać wirusa już na kilka dni przed pojawieniem się objawów i wkrótce po ich wystąpieniu, co sprawia, że kontrola transmisji jest utrudniona.26
Patogeneza polio
Mechanizm patogenezy polio obejmuje kilka etapów, od momentu zakażenia do ewentualnego rozwoju paraliżu.27
Etapy zakażenia i rozprzestrzeniania się wirusa
Po wniknięciu do organizmu poprzez jamę ustną lub nos, wirus polio namnaża się początkowo w błonie śluzowej gardła i przewodzie pokarmowym, szczególnie w jelicie cienkim.2829 Okres inkubacji trwa zwykle od 7 do 14 dni, ale może wynosić od 3 do 35 dni.30
U większości zakażonych osób (72-95%) infekcja pozostaje ograniczona do przewodu pokarmowego i nie powoduje widocznych objawów lub wywołuje jedynie łagodne objawy grypopodobne.3132
Inwazja układu nerwowego
W około 1-2% przypadków wirus przedostaje się do krwiobiegu i układu limfatycznego, a następnie atakuje układ nerwowy.3334 Poliovirus wykazuje tropizm neurotropowy – ma zdolność do infekowania i uszkadzania komórek nerwowych, szczególnie motoneuronów w rogach przednich rdzenia kręgowego oraz komórek pnia mózgu.35
Wirus wnika do układu nerwowego poprzez przekroczenie bariery krew-mózg lub transport aksonalny z nerwów obwodowych.36 Po wniknięciu do neuronów ruchowych, wirus namnaża się w ich wnętrzu, powodując destrukcję komórek.37
Mechanizm uszkodzenia neuronów i konsekwencje neurologiczne
Poliovirus powoduje zniszczenie motoneuronów rdzenia kręgowego i pnia mózgu, co prowadzi do charakterystycznego porażenia. Uszkodzenie neuronów ruchowych jest nieodwracalne i może powodować:3839
- Niedowład wiotki – najczęściej kończyn dolnych
- Zanik mięśni
- Osłabienie mięśniowe
- W ciężkich przypadkach porażenie mięśni oddechowych, co może prowadzić do śmierci
Forma opuszkowa poliomyelitis, w której zajęty jest pień mózgu, może być śmiertelna ze względu na porażenie mięśni oddechowych.42 Szacuje się, że u 5-10% osób z porażeniem dochodzi do zgonu z powodu niewydolności oddechowej.43
Czynniki ryzyka zakażenia poliovirusem
Istnieje kilka kluczowych czynników zwiększających ryzyko zakażenia poliovirusem i rozwoju polio:44
Brak szczepień lub niekompletne szczepienia
Głównym czynnikiem ryzyka zakażenia poliovirusem jest brak szczepień ochronnych. Osoby nieszczepione lub niekompletnie zaszczepione są najbardziej podatne na zachorowanie.4546
Ryzyko to dotyczy zarówno dzieci, jak i dorosłych, którzy nigdy nie byli szczepieni przeciwko polio ani nie przebyli wcześniej tej choroby.47
Czynniki demograficzne i środowiskowe
Określone grupy populacyjne są szczególnie narażone na zakażenie:4849
- Dzieci poniżej 5 roku życia – najbardziej narażone ze względu na niedojrzały układ odpornościowy
- Kobiety w ciąży – zwiększona podatność na infekcje
- Osoby starsze nieszczepione w dzieciństwie
- Osoby z obniżoną odpornością (np. zakażone HIV)
Czynniki związane ze środowiskiem życia
Do rozprzestrzeniania się poliovirusa przyczyniają się również następujące czynniki:5253
- Niski poziom higieny osobistej – szczególnie nieodpowiednie mycie rąk
- Złe warunki sanitarne – brak dostępu do czystej wody i odpowiednich systemów kanalizacyjnych
- Duża gęstość zaludnienia – ułatwia transmisję wirusa
- Wysoka częstość występowania chorób biegunkowych – zwiększa ryzyko transmisji fekalno-oralnej
- Podróże do obszarów endemicznych – gdzie wirus nadal krąży
Sezonowy charakter zakażeń poliovirusem
W klimacie umiarkowanym zakażenia poliovirusem wykazują wyraźny wzorzec sezonowy. Infekcje są najczęstsze w miesiącach letnich i jesiennych.5657 Ta sezonowość może być związana z wzorcami aktywności ludzi i warunkami sprzyjającymi przeżyciu wirusa w środowisku.
Zespół post-polio jako odległe następstwo zakażenia
Osoby, które przebyły porażenne polio w dzieciństwie, mogą rozwinąć zespół post-polio (PPS) 15-40 lat później.58 Jest to niezakaźne powikłanie, charakteryzujące się:59
- Postępującym osłabieniem mięśniowym
- Zmęczeniem
- Bólami mięśni
- Zanikiem mięśni
- Nowymi trudnościami w oddychaniu lub połykaniu
Dokładna przyczyna zespołu post-polio nie jest w pełni poznana, ale wiodąca teoria sugeruje, że jest on wynikiem stopniowego zwyrodnienia komórek nerwowych w rdzeniu kręgowym (motoneuronów), które zostały uszkodzone przez wirusa polio.62 W wyniku początkowego uszkodzenia neuronów ruchowych przez wirusa polio, pozostałe neurony tworzą nowe wypustki nerwowe (dendryty), aby przejąć funkcję zniszczonych komórek. Te dodatkowe połączenia z czasem obciążają neurony, co prowadzi do ich wyczerpania i stopniowej degeneracji po latach.63
Osoby, które przeszły ciężkie polio w młodym wieku lub w okresie dojrzewania, mogą być bardziej narażone na rozwój zespołu post-polio.64
Zapobieganie polio
Polio jest chorobą, której można skutecznie zapobiegać poprzez szczepienia.65 Jest to kluczowy element w walce z tą chorobą, ponieważ nie istnieje skuteczne leczenie przyczynowe polio.66
Rodzaje szczepionek przeciwko polio
Dostępne są dwa główne rodzaje szczepionek przeciwko polio:67
- Inaktywowana szczepionka przeciwko polio (IPV) – zawiera zabity wirus, podawana w formie zastrzyku
- Doustna szczepionka przeciwko polio (OPV) – zawiera osłabiony, żywy wirus, podawana doustnie
W ostatnich dziesięcioleciach kraje europejskie stopniowo przeszły z OPV na IPV i obecnie wszystkie państwa członkowskie UE/EOG stosują IPV w swoich programach szczepień dla dzieci.70 Szczepionka przeciwko polio jest wysoce skuteczna – chroni 99-100% osób, które otrzymały wszystkie zalecane dawki.71
Warto podkreślić, że szczepionka IPV, jako jedyna dostępna w Stanach Zjednoczonych, jest bezpieczna i nie zawiera żywego wirusa.72
Znaczenie szczepień w zapobieganiu polio
Szczepienia są kluczowe w zapobieganiu polio z kilku powodów:73
- Zapewniają ochronę indywidualną przed zakażeniem
- Przyczyniają się do odporności zbiorowej, chroniąc osoby nieszczepione
- Zapobiegają rozprzestrzenianiu się wirusa w populacji
- Są główną strategią globalnej inicjatywy eradykacji polio
Niedostateczny poziom wyszczepienia populacji może prowadzić do nawrotu choroby, nawet w krajach, gdzie polio zostało wcześniej wyeliminowane.76 Niski poziom szczepień, ograniczony nadzór nad ostrym porażeniem wiotkim oraz ograniczone zasoby ludzkie mogą przyczynić się do wysokiego ryzyka ponownego wprowadzenia polio nie tylko w pojedynczych krajach, ale w całych regionach.77
Globalny program eradykacji polio
W ramach Globalnej Inicjatywy Eradykacji Polio (GPEI) prowadzone są działania mające na celu całkowite wyeliminowanie polio na świecie.78 GPEI została utworzona jako partnerstwo publiczno-prywatne i obecnie zrzesza kilka organizacji, w tym WHO, UNICEF, amerykańskie Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC), Rotary International oraz Fundację Billa i Melindy Gates.79
Dzięki masowym szczepieniom polio zostało wyeliminowane w większości krajów świata. Jednak nadal występuje endemicznie w niektórych regionach Afganistanu i Pakistanu.80 Niepowodzenie w zatrzymaniu transmisji wirusa w tych ostatnich pozostałych obszarach mogłoby spowodować globalny nawrót choroby, powodując nawet 200 000 nowych przypadków rocznie w ciągu 10 lat.81
Dzięki globalnej kampanii szczepień w ciągu ostatnich 25 lat, polio zostało w dużej mierze wyeliminowane. Choroba nadal istnieje w niektórych krajach (takich jak Pakistan i Afganistan), a ogniska choroby występują w grupach osób, które nie zostały zaszczepione.82
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.