>Jak se sezónní nemoci liší od nemocí „za každého počasí“ a měli bychom očekávat, že se COVID-19 bude chovat stejně jako běžné nachlazení?N+1 – populární věda o tom, co se právě děje ve vědě, strojírenství a technice.Infekční onemocnění jsou způsobena vnějšími příčinami – bakteriemi, viry, parazity nebo plísněmi. Mnohé z nich se vyznačují sezónností – ohniska se vyskytují ve stejnou roční dobu. Například na severní polokouli přichází chřipka každou zimu (někteří epidemiologové výslovně nazývají zimní „chřipkovou sezónu“) a plané neštovice se častěji objevují na jaře.Nepřenosné nemoci jsou způsobeny vším ostatním, od genetických problémů po úrazy – nejsou nakažlivé. Taková onemocnění mohou být rozšířená, ale nezávisí striktně na ročním období. Například na kardiovaskulární onemocnění ročně zemře 17,9 milionu lidí, ale v té či oné sezóně nemají výrazné vrcholy.

Co ovlivňuje počasí?

Infekční nemoci lze vzájemně porovnávat třemi způsoby, které závisí na počasí.

Životnost patogenu

Původce cholery – Vibrio cholerae – je schopen přežívat měsíce ve stojaté vodě a částice chřipkového viru, které dopadly například na bankovky, zůstávají infekční pouze jeden až tři dny. I když po tomto období virové částice z bankovek nikam nezmizí, jejich kapsida (virový obal) se během této doby stává nepoužitelnou a virus nemůže nikoho nakazit.Klimatické faktory (teplota, vlhkost, množství slunečního záření) i neklimatické faktory (pH a salinita vody) mohou patogenům prodloužit život a urychlit jejich smrt. Stabilita viru chřipky je například ovlivněna teplotou a vlhkostí. V zemích s mírným klimatem virus nejlépe přežívá v zimě a na jaře ztrácí půdu pod nohama. V tropickém podnebí neexistuje sezónní propuknutí chřipky.Přežití Vibrio cholerae ve vodě je ovlivněno jak jejím pH, tak slaností. Bakterii se daří při alkalickém pH 8,5 a slanosti 15 procent. Stane-li se voda kyselejší a méně slaná – například v důsledku aktivity některých řas nebo vydatných dešťů – vibrio rychleji odumírá a má menší šanci někoho nakazit.

Nakažlivost, tedy nakažlivost

Při hodnocení rychlosti šíření nemoci používají epidemiologové metriku R0 – to je průměrný počet lidí, kteří mohou chytit nemoc od jednoho nemocného. Například spalničky jsou vysoce nakažlivé, jeden pacient nakazí 12 až 18 lidí. Chřipka je desetkrát slabší, její R0 je 1,4–1,6.R0 je vysoce závislá na lidském chování, které se sezóna od sezóny liší: některé nemoci jsou proto v tomto smyslu „sezónní“. Například na podzim a v zimě tráví školáci hodně času v jedné místnosti a počet případů spalniček prudce stoupá. A v létě jedou na dovolenou, přestávají být v úzkém kontaktu a ohniska této nemoci jsou zaznamenána méně často.Elena Burtseva, vedoucí laboratoře etiologie a epidemiologie chřipky na Virologickém ústavu Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Epidemiology, poznamenala v rozhovoru s N+1, že nárůst výskytu mnoha akutních respiračních virových infekcí je také spojené čistě se sociálními faktory: končí období prázdnin, děti se vracejí do školy. Proto je od poloviny září do začátku října zaznamenáván rok od roku nárůst výskytu ARVI.Druhým lidským faktorem, který by teoreticky mohl ovlivnit propuknutí onemocnění, je charakteristika lidského imunitního systému, která závisí na ročním období. Řekněme, že s nastupujícím chladným počasím trávíme stále méně času venku a nosíme oblečení, které zakrývá naše tělo. Díky tomu se na kůži dostává méně ultrafialového záření a tělo snižuje syntézu vitaminu D, který hraje důležitou roli v ochraně před bakteriálními a virovými infekcemi. Existují však empirické důkazy, že lidé, kteří užívají tento vitamín v tabletách, dostávají chřipku neméně často než ti, kteří vitamíny neužívají.

Způsob přenosu

Některé nemoci se přenášejí přímo a některé nepřímo. Přímo ze zdroje se přenáší chřipka a ARVI, které se šíří z nemocného na zdravého.Nepřímo se přenáší západonilský virus, který „cestuje“ z člověka na člověka v žaludku komára, a africká spavá nemoc, kterou přenáší moucha tse-tse. Ten se aktivně rozmnožuje v období dešťů a navíc žije tři až pět měsíců oproti jednomu nebo dvěma v období sucha. V tomto ročním období je více much a častěji koušou lidi – takže u vás vypukla spavá nemoc. Totéž platí pro klíšťovou encefalitidu, říká Burtseva: klíšťata se probouzejí brzy na jaře a právě na jaře je zaznamenán vrchol nemocí. A druhá vlna je zaznamenána na podzim – a to souvisí s životním cyklem klíšťat.Pandemie koronavirového onemocnění (COVID-19) je v některých ohledech velmi podobná respiračním onemocněním, jak je známe, takže mnoho výzkumníků používá modely propuknutí nachlazení nebo chřipky k předpovědi propuknutí COVID-19.Koronavirová nemoc k nám zavítala v zimě. Než si položíme otázku, zda se nyní vyplatí čekat na její konec v létě a možný návrat za šest měsíců, má smysl pochopit faktory, které nám známé akutní respirační virové infekce proměňují v sezónní onemocnění.

Proč v zimě

Sezónnost nachlazení je lidem zřejmá již od pradávna, ale není tak snadné ji vysvětlit. Například římský Lucretius navrhl, že „mor a mor“ byly způsobeny atomy nemocí, které se objevují, když je Země přesycena vlhkostí. A jeho krajan Galén přímo připisoval propuknutí různých nemocí sezónním charakteristikám: nadměrnému horku, suchu nebo chladu. Dnes víme, že Lucretius byl blíže pravdě: není to chlad, ale vlhkost vzduchu.To bylo prokázáno v laboratorním pokusu na morčatech. Čtyři chřipkou infikovaná a čtyři zdravá prasata byla chována v komorách, kde se měnila teplota a vlhkost: rychlost přenosu viru se zvyšovala, jak se snižovalo. Virus se přenášel nejlépe při 5 stupních než při 20 stupních a 30 stupních. Při pěti stupních Celsia byly přenosové rychlosti 100 procent při 20 a 35 procentech relativní vlhkosti; 75 procent při 65 procentech relativní vlhkosti, ale pouze 25 procent při 50 procentech relativní vlhkosti; a 0 procent při 80 procentech relativní vlhkosti.O několik let později jiní autoři analyzovali stejná data a upravili své závěry. Rozhodli se hodnotit vliv absolutní vlhkosti spíše než relativní vlhkosti. Po přepočtu a nových experimentech se původní závěr potvrdil, ovšem s tím rozdílem, že přenos viru závisí více na vlhkosti než teplotě.Virus chřipky byl přenášen z příušnic na příušnice vzdušnými kapénkami: když nemocný příušnice vydechne, do vzduchu se dostanou kapičky vodní páry naložené virovými částicemi. Jakmile se uvolní, kapky se postupně usazují a odpařují. Čím rychleji se vypařují, tím pomaleji se usazují a tím déle virus visí ve vzduchu. Rychlost odpařování kapiček závisí na vlhkosti – čím více páry, tím pomaleji se odpařuje. Kapky se rychleji usazují ve vzduchu nasyceném vlhkostí a „tahají“ s sebou viriony.A protože vlhkost klesá spolu s teplotou, zimní čas, kdy je chladno a sucho, nejvíce napomáhá šíření virů.První studie hodnotila vliv na přenos virových částic pouze při relativní vlhkosti, což je parametr, který měří podíl vodní páry vzhledem k jejímu maximu při konkrétní teplotě. Navíc při 20 stupních je toto maximum vyšší než při 5 stupních.Je tu ještě druhý faktor, čistě lidský. Když lidé dýchají suchý vzduch, vysychá hlen v nose, zvlhčuje dýchací cesty a fyzicky zachycuje všechny pevné částice, včetně virových. Vlastnosti hlenu jsou spojeny se speciálními polymerními makromolekulami – muciny, které nejen dodávají hlenu viskozitu, ale hrají také důležitou roli v imunitní odpovědi. Tvoří speciální kostru, která umožňuje optimální uspořádání ochranných proteinů v prostoru, které jsou vylučovány epiteliálními buňkami sliznic. Například glykoprotein laktoferin, který dokáže neutralizovat řadu virů, včetně viru chřipky.Suchý nos vede k několika problémům najednou. Za prvé, epitel zbavený vlhkosti se snadněji poškodí, takže virové částice snadněji pronikají do buněk. Za druhé je narušena prostorová organizace mucinu, laktoferin a příbuzné proteiny ztrácejí své ochranné vlastnosti a snižuje se odolnost těla vůči viru.Kromě vlhkosti je zde ještě jeden důležitý faktor, kvůli kterému je pravděpodobnost propuknutí chřipky nebo ARVI v zimě vyšší než v létě – chování lidí. Potvrzují to údaje o šíření chřipky ve školách. Na podzim a v zimě, kdy studenti tráví hodně času ve třídě, aktivně spolu komunikují, dochází k propuknutí chřipky a ARVI častěji než v létě, kdy studenti nechodí do školy a méně spolu komunikují.Čím více lidí vnímavých k viru se shromáždí na jednom místě, tím rychleji a efektivněji se nemoc šíří.

Roční shoda okolností

Sezónní epidemie nastávají, když se populace obsahující mnoho lidí bez imunity (například turisté nebo novorozenci) setká se sezónním „pomocníkem“ nemoci – v případě chřipky nízkou zimní vlhkostí.Vypadá to takto. Na začátku epidemie – tedy na podzim – většina lidí nemá proti virovému onemocnění imunitu, takže každý pacient nakazí více než jednoho člověka (R0 > 1).Pak začíná narůstat podíl lidí, kteří jsou vůči viru imunní – protože u těch, kteří se z nemoci vyléčili, vzniká imunita (nebo se například používá vakcína). Lidé se nakazí stále méně často a po nějaké době epidemie dosáhne svého vrcholu (R0 = 1).S příchodem jara se také zvlhčuje vzduch – takže podmínky pro šíření virových částic již nejsou optimální: ochranná bariéra hlenu u většiny lidí je obnovena, počet zranitelných lidí ještě více klesá – a epidemie vymírá (R0 COVID-(19+1)? Většina virů, které způsobují infekce dýchacích cest u lidí, patří do pěti rodin: paramyxoviry, orthomyxoviry, pikornoviry, adenoviry a koronaviry. A přestože chřipku způsobují ortomyxoviry a COVID-19 a některé akutní respirační virové infekce (OC43, HKU1, 229E a NL63) způsobují koronaviry, všechna tato onemocnění se šíří podobným způsobem.Koronavirové onemocnění skutečně připomíná chřipku a ARVI. Příznaky jsou velmi podobné, rozdíl je pouze v detailech: inkubační doba je delší, onemocnění déle trvá, častěji se objevují komplikace.COVID-19 Chřipka ARVI R0 5,7 1,4–1,6 1,4–1,6 Inkubační doba (v průměru) 5 dní 2 dny 1–3 dny Průměrná doba trvání nemoci 14 dní 7 dní 7–10 dní Riziková skupina Lidé starší 65 let Těhotné ženy, děti do 5 let, osoby nad 65 let, osoby s chronickým onemocněním Riziko nákazy je u všech stejné, komplikace jsou extrémně vzácné Nejčastější komplikace Těžký bakteriální zápal plic Bakteriální zápal plic, zánět vedlejších nosních dutin, zánět středního ucha, městnavé srdeční selhání Komplikace jsou extrémně časté zřídkaPodle epidemiologa Vasilije Vlasova z National Research University Higher School of Economics skutečně existují důvody domnívat se, že nákaza koronavirem bude sezónní.„Některé koronaviry sezónně zvyšují výskyt (počet nových případů – cca N+1) nachlazení v rámci populace ARVI,“ říká vědec. „Ale nyní je nemožné mít v této věci informovaný úsudek.“ Jediným důkazem může být pokles výskytu [v létě], jeho zachování na nízké úrovni a nárůst výskytu v další sezóně, například za rok a tak dále po dobu minimálně dvou let.“Není ale důvod se domnívat, že tomu tak nebude.Současná pandemie však trvá méně než rok. Z tohoto důvodu nemáme dostatek dat, ze kterých bychom mohli dělat předpoklady a identifikovat vzorce.

Naděje na léto

Nicméně stále nemůžeme očekávat, že pandemie do léta sama odezní. Faktem je, že klimatické faktory ovlivňují šíření infekčních onemocnění mnohem méně než kolektivní imunita.Chřipka a ARVI jsou naši staří přátelé, takže se lidstvo alespoň naučilo před nimi chránit. Proti chřipce existuje očkování, ale většina populace má proti ARVI imunitu. Výchozí podmínky pro vypuknutí epidemie jsou nepříznivé, a tak tyto nemoci dosahují alespoň nějakého úspěchu pouze v příznivých podmínkách – tedy v zimě, kdy si s nimi hraje suchý vzduch.COVID-19 je nová nemoc a nikdo proti ní nemá imunitu. To znamená, že koronavirus nemusí čekat, až se rozšíří příznivé podmínky – stejně mu ve skutečnosti nic neruší.Relativně řečeno, „koronavirové jaro“ ještě nenastalo a je těžké odhadnout, jak dlouho zima potrvá.“Když se objeví nové patogeny, například španělská chřipka, hongkongská chřipka, prasečí a mexická chřipka, způsobí jednu nebo dvě vlny vysokého výskytu,“ říká Elena Burtseva. — Nejčastěji se vlny vyskytují buď na konci jara, nebo v létě, což není pro chřipku typické. Po těchto jedné nebo dvou vlnách získávají lidé aktivní imunitu díky častému kontaktu s patogenem. Pak má tento virus šanci stát se sezónním patogenem.“U koronavirů je ale situace trochu jiná, poznamenává vědec. SARS-CoV se objevil a zmizel v roce 2002. A případy MERS-CoV, který byl objeven v roce 2013, jsou stále evidovány.“To je způsobeno skutečností, že virus může mít mezihostitele a cirkulovat v přírodě,“ říká Burtseva. — Nebudu předpovídat, zda se COVID-19 může stát sezónním. Existuje sedm koronavirů, které infikují lidi, a čtyři z nich jsou sezónní. Každý rok vidíme asi 5 až 7 procent případů, které se jich týkají. Tyto případy jsou obvykle mírné, bez komplikací. Na druhou stranu, po vzoru svých dvou předchůdců se COVID-19 možná nikam nedostane.“Je také obtížné předpovídat, protože nevíme, jak absolutní vlhkost vzduchu ovlivní šíření COVID-19. Předběžné údaje však nejsou v náš prospěch: zdá se, že v zemích s teplým a vlhkým klimatem (například v Singapuru) se virus nešíří o nic hůře než v zemích se suchým a studeným klimatem (jako v některých oblastech Číny) .Je tedy pravděpodobné, že hlavní roli v šíření koronavirové infekce nebude hrát klima, ale lidské chování.Jak píše harvardský epidemiolog Mark Lipsitch, jediný „letní efekt“, v který nyní můžeme vážně doufat, je, že nedávné výsledky čínských vědců jsou správné a děti se skutečně podílejí na šíření nemoci stejně jako dospělí. V důsledku toho budou mít vliv školy odcházející na prázdniny. Protože u nových nemocí je jediným způsobem, jak přerušit řetězec přenosu ve zranitelné populaci, omezit kontakt mezi nemocnými a těmi, kteří nejsou imunní.Z tohoto hlediska se doporučení WHO zdají správná: pro omezení šíření viru se doporučuje sebeizolace lidem s příznaky nachlazení a sociální distancování zdravým.