Gorączka krwotoczna Ebola

Paweł Kabała

Wirus Ebola jest przedstawicielem filowirusów. Jest to jeden z patogenów odpowiedzialnych za gorączki krwotoczne pojawiające się co jakiś czas zwłaszcza na kontynencie afrykańskim. Spośród wszystkich gorączek krwotocznych gorączka Ebola powoduje największą śmiertelność i jest najszerzej znana. Jak do tej pory nie są znane skuteczne środki lecznicze, ani dokładne pochodzenie wirusa, co niewątpliwie przydaje całemu zagadnieniu pewnej ezoteryki. Poniżej opisano po krótce budowę filowirusów, przebieg zakażenia i choroby oraz hipotezy na temat naturalnego rezerwuaru wirusa Ebola.

Wprowadzenie

W ostatnich latach m.in. za sprawą prasy i filmów takich jak np. "Epidemia" głośno zrobiło się wokół grupy chorób określanych jako gorączki krwotoczne, szczególnie na tle zakażenia wirusem Ebola. Nazwa ta kojarzy się wielu ludziom z bezwzględnym zabójcą czyhającym gdzieś w dżungli, względem którego ludzkość jest wciąż jeszcze całkowicie bezradna i w pewnym sensie w pewnym sensie zdana na jego łaskę. Jeśli chodzi o masowy odbiór owa jego tajemniczość i potęga nie pozostają bez echa. W internecie można wręcz znaleźć liczne strony "sympatyków wirusa Ebola". W tej sytuacji ciekawym wydaje się zgromadzenie w jednym miejscu kilku podstawowych informacji na jego temat, ponieważ jak to często bywa w podobnych przypadkach wspomniana "sympatia" skutkuje nieraz popularyzacją pewnych mitów czy przeinaczeń.

• 
  Rys. 1. Elektronowa mikrofotografia wirusa Ebola

Flowirusy i znane szczepy

Filowirusy (filoviridae) to rodzina posiadających otoczkę wirusów o określonych cechach wspólnych. Należą tu wirusy Marburg i Ebola. Ich materiałem genetycznym jest jednoniciowy, antysensowny RNA. Wiriony charakteryzują się dość dużą plastycznością kształtu i będąc w zasadzie filamentarne mogą tworzyć także formy koliste, bądź zbliżone kształtem do cyfry "6", czy litery "U". Długość może wahać się w szerokich granicach, dochodząc do 14000 nm, przy zachowaniu stałej średnicy ok. 80 nm. Pierwszym poznanym filowirusem był Marburg. Odkryto go w 1967 roku, kiedy wielu pracowników niemieckich i jugosłowiańskich laboratoriów zajmujących się pewnymi małpami zachorowało na nieznaną gorączkę krwotoczną. Nazwa wirusa pochodzi właśnie od nazwy jednego z miast w Niemczech. Na 31 przypadków 7 skończyło się śmiercią. Do powszechnej świadomości przeniknął jednak zwłaszcza wirus Ebola. W jego przypadku wyróżniono cztery podstawowe szczepy, również nazywane od miejsc w których stwierdzono ich pojawienie się. Trzy spośród nich: Ebola - Zair, Ebola - Sudan, Ebola - Ivory Coast (Wybrzeże Kości Słoniowej) wywołują gorączki krwotoczne u ludzi i niektórych naczelnych. Jak do tej pory przypadki zachorowań wśród ludzi ograniczone są głównie do obszarów Afryki. W Anglii przypadek gorączki krwotocznej Ebola stwierdzono u pracownika laboratorium, w następstwie przypadkowego nakłucia igłą. Czwarty szczep: Ebola - Reston rozwija się pełnoobjawowo i powoduje śmierć u małp naczelnych, ale nie u człowieka. Nazwa pochodzi od miasta w stanie Virginia w USA. Mieści się tam laboratorium, do którego sprowadzono zainfekowane małpy z Filipin.

Gorączki krwotoczne i sposób zakażenia wirusem

Grupa chorób określanych jako afrykańskie wirusowe gorączki krwotoczne (viral haemorrhagic fevers, VHFs) obejmuje m.in. gorączkę Lassa, gorączkę Rift Valley, gorączki krwotoczne Ebola i Marburg czy żółtą gorączkę (yellow fever). Pierwotne zakażenie odbywa się przez kontakt z gryzoniami lub insektami; jedynie w przypadku wirusów Ebola i Marburg nie wiemy o tym nic pewnego. Dalsze rozprzestrzenianie choroby pomiądzy ludzmi odbywa się z reguły na zasadzie bezpośredniego kontaktu z chorym bądź wszelkim materiałem biologicznym pochodzącym z jego organizmu. Wirus Ebola otrzymał swą nazwę od nazwy rzeki w Demokratycznej Republice Konga (dawnym Zairze) gdzie został po raz pierwszy rozpoznany w 1976 roku. Jakkolwiek wszystkie jego szczepy były zdolne do przenoszenia się drogą kropelkową w warunkach laboratoryjnych, to jednak nie zostało to udokumentowane w czasie prawdziwych pojawień się choroby. Naturalny rezerwuar wirusa Ebola nie został odkryty, choć najprawdopodobniej jest to choroba odzwierzęca. Często przedstawiane są mapy w których próbuje się wskazać na korelację pomiędzy obszarami intensywnej ingerencji w pierwotne ekosystemy afrykańskie a pojawianiem się wirusa wśród ludzi. W trakcie wielu wybuchów choroby znaczną część ofiar stanowili pracownicy służby zdrowia, w tym nie tylko lekarze i pielęgniarki, lecz także osoby odpowiedzialne za pranie, czy sprzątanie sal szpitalnych, narażeni na kontakt z wydzielinami chorego jako, że wirusy odnajdywane są m.in. w płynach ustrojowych, ślinie, wymiocinach, moczu, fekaliach i spermie. Zakażenie ma typowo przebieg ostry i rozwija się szybko. Opisane czasy inkubacji mieściły się w zakresie 2 - 21 dni. Pierwsze objawy są niespecyficzne i obejmują gorączkę, bóle głowy, mięśni, stawów i gardła oraz ogólne osłabienie. Stopniowo pojawiają się wymioty, biegunka i bóle brzucha, a u niektórych pacjentów także przekrwienie oczu, czkawka, trudności z oddychaniem bądź przełykaniem oraz wewnętrzne i zewnętrzne krwawienia (często krwawienia podskórne, z błon śluzowych czy do przewodu pokarmowego). Obserwuje się niskie ciśnienie krwi, z szybkim, słabo wyczuwalnym tętnem. Podstawową sprawą w zapobieganiu rozwinięcia się epidemii jest izolacja chorego i osób które miały z nim kontakt oraz ścisłe stosowanie się personelu medycznego do określonych zasad. Szczegółowy katalog tych zasad podobnie jak większość informacji zamieszczonych w tym artykule są dostępne w internecie na stronach amerykańskiego centrum do spraw kontroli i prewencji chorób (CDC, Center for Disease Control and Prevention http://www.cdc.gov/ncidod/dvrd/spb/mnpages/dispages/ebola.htm). Obejmują one algorytmy postępowania, osobiste środki zabezpieczenia i ich substytuty, jakich można użyć jeśli zachodzi konieczność kontaktu z chorym, procedury dezynfekcji i wszelkie inne zagadnienia łącznie z transportem i pochówkiem ofiar.

• 
  Rys. 2. plakat informujący jak uchronić się przed zakażeniem

Diagnostyka

Jak wspomniano powyżej, wczesne objawy gorączki krwotocznej Ebola są typowe także dla wielu innych chorób, zwłaszcza w Afryce, co utrudnia diagnostykę. Pewność uzyskać można na podstawie badań laboratoryjnych, z których kilka wymieniono poniżej.

• Testy serologiczne - opierające się na wykrywaniu wirusa z użyciem odpowiednich przeciwciał, bądź na identyfikacji w krwi chorego przeciwciał klasy IgG lub IgM skierowanych przeciwko wirusowi. Bardzo dobrym, choć stosunkowo drogim sposobem jest zastosowanie w tym celu tak zwanego testu ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), w którym jeden ze specyficznie reagujących ze sobą składników tj. antygen lub przeciwciało jest wstępnie unieruchamiany na ściankach studzienki w plastikowej płytce. W następnym etapie następuje bardzo selektywne wyłapanie owego drugiego składnika znajdującego się w badanej próbce i dzięki zastosowaniu odpowiedniego enzymu wywołanie reakcji dającej łatwo oznaczalny, barwny produkt. Jego ilość, a zatem i intensywność barwy, jest proporcjonalna do ilości szukanej substancji. Można dzięki temu nie tylko stwierdzić zakażenie, ale także ocenić na ile efektywnie zadziałał własny układ odpornościowy pacjenta.

• Metoda PCR - reakcja łańcuchowa polimerazy - pozwala wykryć materia genetyczny wirusa, co jest równoznaczne z jego obecnością w organizmie, nawet gdy jest go bardzo mało i nie rozwinęła się jeszcze odpowiedź immunologiczna (brak przeciwciał przeciw wirusowi). Metoda opiera się na selektywnym powieleniu wirusowego DNA lub RNA, rzędu milionów razy, co umożliwia późniejszą precyzyjną detekcję mimo obecności w próbce własnych kwasów nukleinowych chorego.

• Metody immunohistochemiczne - stosowane najczęściej w celu potwierdzenia przyczyny zgonu. Utrwalony fragment tkanki chorego poddawany jest działaniu specyficznych przeciwciał rozpoznających antygeny wirusowe wewnątrz komórek. Przeciwciała są wyznakowane i pozostają związane tylko w tych miejscach gdzie znajdują się komórki zakażone wirusem. Jeżeli po wypłukaniu preparatu pozostaną w nim przeciwciała oznacza to, iż miało miejsce zakażenie. Obecność tych przeciwciał łatwo stwierdzić. Jeśli zostały wyznakowane enzymem rozwija się odpowiednią reakcję barwną; jeśli fluorescencyjnie obserwuje się świecenie preparatu pod odpowiednim mikroskopem; jeśli zaś wyznakowano je izotopami promieniotwórczymi obserwuje się po pewnym czasie zaczernienie nałożonej na preparat emulsji fotograficznej.

Rozwój choroby i terapia.

Wirus Ebola atakuje właściwie wszystkie rodzaje tkanek, małe powinowactwo wykazując jedynie w stosunku do mięśni szkieletowych i kości. W trakcie przebiegu choroby pojawiają się skrzepy często blokujące drobne naczynia i kapilary. Szczególnie efektywnie atakowana jest tkanka łączna, stanowiąca swego rodzaju rusztowanie i zapewniająca odpowiednią organizację wewnętrzną narządów i tkanek. Uszkodzeniu ulega także macierz zewnątrzkomórkowa, co w sumie powoduje rozmiękczenie i zniszczenie struktury organów. W końcowej fazie choroby pojawiają się bardzo liczne, mniejsze lub większe krwawienia i wybroczyny z wielu miejsc łącznie z porami skóry. Patogen posiada bardzo duży potencjał replikacyjny i szybko rozprzestrzenia się po organizmie. Infekcja odbywa się dzięki fuzji błony otoczki wirusa i błony komórkowej. Zainfekowane komórki rozpoczynają produkcję białek wirusowych i powielają jego genom. Produkcja ta jest na tyle intensywna, że wkrótce po zakażeniu wewnątrz komórek zaczynają być widoczne regularne agregaty, które po dotarciu do błony komórkowej opuszczają komórkę rozpadając się na wiele infekcyjnych postaci wirusa. Następuje przy tym odpączkowanie dojrzałych wirionów z zachowaniem inetgralności błony tak wirusa jak i komórki.

• 
  Rys. 3. Mikrofotografia skaningowa przedstawiająca zakażoną komórke pokrytą cząstkami wirusa

• 
  Rys. 4. wirusy Eblola opuszczjące komórkę

Nie ma opracowanej konkretnej i specyficznej terapii w przebiegu tej choroby. Podstawowym podejściem jest zatem leczenie objawowe i wspomagające naturalne siły organizmu. Polega ona m.in. na zapewnieniu i podtrzymywaniu odpowiedniego bilansu wodnego i elektrolitowego organizmu chorego, podtrzymywaniu ciśnienia krwi i saturacji tlenem oraz zwalczaniu infekcji towarzyszących. Śmiertelność towarzysząca pojawieniom się wirusa mieści się w granicach 25 - 90 % , wynosząc najczęściej 50 - 75%. Liczby te nie są całkowicie jednoznaczne, zdarzają się bowiem, zwłaszcza gdy uda się ograniczyć zasięg choroby do jednej lub kilku osób, przypadki zarówno zerowej jak i stuprocentowej śmiertelności. Należy także przy tym pamiętać o istnieniu co najmniej kilku szczepów wirusa charakteryzujących się odmiennymi właściwościami, w tym przebiegiem choroby i powodowaną śmiertelnością. Nie jest jasne dlaczego jedni ludzie są w stanie przeżyć zakażenie wirusem Ebola, a inni nie. Stwierdzono jednak, że u tych którzy zmarli z reguły nie rozwinęła się do momentu śmierci znacząca odpowiedź układu immunologicznego.

Podsumowanie

W chwili obecnej prowadzone są badania mające na celu głębsze poznanie wirusa na gruncie biologii molekularnej, mogące w dalszej perspektywie pozwolić na opracowanie skutecznych środków leczenia i zapobiegania zakażeniom. Niestety jedną z trudności jaką napotkano w próbach opracowania terapii jest niemożność ustalenia naturalnego rezerwuaru wirusa. Wirusy nie są organizmami żywymi w pełnym tego słowa znaczeniu. Nie mogą w przeciwieństwie do innych patogenów np. bakteryjnych rozmnażać się bez pomocy innych organizmów. W przebiegu choroby wirus rozmnaża się w bardzo szybkim tempie, co powoduje wyniszczenie i śmierć żywiciela, ale jest także równoznaczne z zablokowaniem dalszego powielania wirusa. Jeżeli jednak w pewnej populacji zwierząt wirus może rozwijać się bez związanej z tym wysokiej śmiertelności, zapewnia to jego długotrwałą obecność na danym obszarze. Populacja ta musi charakteryzować się zatem posiadaniem pewnych cech ograniczających rozwój choroby, co prawdopodobnie ułatwiło by obranie właściwego kierunku badań, a przynajmniej rzuciło nań nowe światło. Fabryka, w której po raz pierwszy pojawił się wirus Ebola, została gruntownie przeszukana. Wyłapano wszystkie żywe stworzenia jakie się w niej znajdowały, łącznie z pająkami i owadami i przebadano pod kątem obecności wirusa. Podobnie postąpiono z różnymi odnalezionymi odchodami. Wszystkie te wysiłki nie doprowadziły jednak do jednolitych wniosków. Przez długi czas rozsądnym wydawało się twierdzenie, że nosicielami mogą być niektóre małpy naczelne. Ponieważ jednak często okazują się być raczej ofiarami Eboli, powstały także inne hipotezy m.in. jedna wskazująca na tropikalne nietoperze jako możliwych nosicieli. Obecny stan rzeczy trudno uznać za w pełni zadowalający. Tymniemniej już teraz, stosowanie w praktyce opracowanych metod izolacji chorych i zabezpieczenia personelu medycznego pozwala ograniczyć rozwój epidemii na etapie pojedynczych przypadków. Można mieć nadzieje że najbliższe lata przyniosą rozwiązania w kluczowych kwestiach i pozwolą wyposażyć człowieka w skuteczne środki do walki z gorączką krwotoczną i samym wirusem Ebola.

---