Articles

Přenos nemocí mezi netopýry a lidmi: zoonotické patogeny z rezervoárů volně žijících zvířat na lidskou populaci

Netopýři jsou považováni za významné rezervoáry různých rodin virů, z nichž většina se objevuje jako lidské patogeny, jako jsou viry Ebola a Marburg, koronaviry těžkého akutního respiračního syndromu (SARS) a blízkovýchodního respiračního syndromu (MERS). S netopýry je spojeno více než 200 virů a téměř všechny jsou RNA viry, pravděpodobně díky jejich velké schopnosti přizpůsobit se měnícím se podmínkám prostředí díky vyšší genetické variabilitě.3,9 RNA viry mají ve skutečnosti vyšší míru mutací ve srovnání s DNA viry, protože virovým RNA polymerázám chybí korektorová aktivita. RNA viry se segmentovaným genomem mají navíc schopnost modifikovat svůj genom prostřednictvím genetické reassortmentace (tj. ortomyxoviry). Níže uvádíme některé příklady lidských infekčních onemocnění spojených s netopýřími viry.

Rhabdoviridae

Rhabdoviridae obsahují šest rodů, včetně Lyssaviru, nejdůležitějšího viru spojeného s netopýry. Nejméně 14 druhů rodu Lyssavirus lze detekovat u netopýrů, kteří jsou považováni za předky těchto virů. Lyssaviry se vyskytují po celém světě a lze je klasifikovat podle různých kritérií, jako je genetická vzdálenost, antigenní vzorce, zeměpisné rozšíření a hostitelský areál.10,11 Charakteristický kulovitý virus, který se na člověka přenáší kousnutím infikovaných zvířat, způsobuje akutní a často smrtelné encefalitické onemocnění.

První zpráva o přenosu virového onemocnění z netopýrů na člověka pochází z roku 1911 a souvisí s virem vztekliny (RABV) patřícím do rodu Lyssavirus.12 Carini12 naznačil souvislost mezi infekcí vzteklinou a hematofágními netopýry, známými jako upíři, ve Střední a Jižní Americe. O několik let později byla vzteklina zjištěna i u nehematofágních druhů netopýrů.13 Ačkoli se virus RABV vyskytuje po celém světě u několika suchozemských hostitelů, jeho přítomnost u netopýrů byla pozorována pouze v Americe. V Evropě byly z netopýrů izolovány čtyři různé lyssaviry: Nedávno byl ve Španělsku nalezen nový předpokládaný netopýří lyssavirus, pojmenovaný Lleida Bat Lyssavirus (LLBV).15 Dosud nebyla zaznamenána žádná expozice člověka viru LLBV. EBLV-1 s podtypy EBLV-1a a EBLV-1b je nejvíce izolovaným typem v celé Evropě. Kromě toho byly pozorovány i přelévající se infekce EBLV-1 u jiných savců.13,14 Předpokládá se, že typ 2 EBLV je méně virulentní než typ 113 a vyskytuje se méně často, přičemž se vyskytuje pouze v několika málo zemích a nákaza člověka byla zaznamenána pouze ve dvou případech.14 Další dva členové této rodiny se vyskytují u netopýrů, ale podstatně méně často než předchozí: BBLV izolovaný v Německu a Francii13,16,17; WCBV izolovaný jednou na Kavkaze, ale zjištěný také v Keni u séropozitivních netopýrů, což naznačuje větší geografické rozšíření.14,18 Australský lyssavirus netopýrů (ABLV) je prvním endemickým lyssavirem identifikovaným v Austrálii a je fylogeneticky příbuzný RABV a EBLV1.10,19 ABLV byl identifikován u všech druhů létajících lišek na australském kontinentu. Byly hlášeny tři smrtelné infekce člověka virem ABLV. Kromě toho jsou v tabulce 1 shrnuty další viry této čeledi zjištěné u netopýrů.

Tabulka 1 Přehled infekčních agens se zoonotickým potenciálem spojených s netopýry

Paramyxoviridae

Paramyxoviridae představují širokou virovou čeleď, která zahrnuje lidské a zvířecí patogeny. Bylo rozpoznáno několik paramyxovirů přenášených netopýry, jako je virus parainfluenzy typu 2, viry Mapuera, Menangle a Tioman a dva původci nových infekčních onemocnění, jako jsou viry Nipah a Hendra.20 Viry Nipah a Hendra, zařazené do rodu Henipavirus, jsou schopny vyvolat závažná, potenciálně smrtelná onemocnění u lidí.21 Ovocní netopýři rodu Pteropus jsou běžnými rezervoárovými hostiteli virů Nipah a Hendra.20

Virus Nipah (NiV) se poprvé objevil v roce 1998 v Malajsii, kde způsobil vypuknutí respiračního onemocnění a encefalitidy u prasat.21 Byl popsán přenos viru Nipah z prasat na člověka – spojený s těžkou horečnatou encefalitidou – a předpokládalo se, že k němu dochází při těsném kontaktu s infikovanými zvířaty. Ačkoli to není běžné, byl popsán také přenos viru z člověka na člověka.21 Ve dvou dalších ohniscích v Bangladéši a Indii nebyl identifikován mezihostitel ze zvířete, což naznačuje přenos z netopýra na člověka a z člověka na člověka.

Virus Hendra (HeV) způsobuje smrtelné respirační onemocnění u lidí i koní.20,22 V Austrálii došlo k několika ohniskům HeV. Kůň je mezihostitelem a virus se pravděpodobně přenáší požitím krmiva, pastvy nebo vody kontaminované močí, slinami a výkaly infikovaných netopýrů. K přenosu z koně na člověka dochází při těsném kontaktu s nemocnými zvířaty.20 Dosud nebyl pozorován přenos z člověka na člověka.

Coronaviridae

Koronaviry (CoV) byly před vypuknutím SARS známy pouze jako druhá příčina nachlazení po rhinovirech. Nejméně čtyři různé druhy mohou u lidí způsobovat mírné, samovolně probíhající infekce horních cest dýchacích: alfakoraviry HCoV-229E a HCoV-NL63 a betakoronaviry HCoV-HKU1 a HCoV-OC43. Nedávno byly identifikovány další dva patogenní lidské-CoV: SARS-CoV (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus) a MERS-CoV (Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus).23 SARS-CoV byl poprvé identifikován v Číně v únoru 2003 a o 4 měsíce později bylo hlášeno >8000 případů s přibližně 800 úmrtími ve 27 různých zemích světa.24 SARS-CoV má široké spektrum hostitelů a je spojován s masným průmyslem volně žijících zvířat. Přirozená historie viru zahrnuje netopýry jako primární hostitele, kteří jej pak přenášejí na mezihostitele, kteří jej amplifikují – jako cibetky maskové a psíky mývalovité – a kteří jej pak mohou šířit na člověka.23,25 Následuje přenos z člověka na člověka, který může vést k velkému počtu infikovaných pacientů a je považován za hlavní cestu přenosu při rozsáhlých epidemiích.9

MERS-CoV je fylogeneticky příbuzný SARS-CoV a sdílí se SARS-CoV původ v netopýrech.23,26,27 Několik CoV bylo identifikováno u hmyzožravých a plodožravých druhů netopýrů v různých zemích, což naznačuje, že netopýři mohou představovat důležitý rezervoár těchto virů.23 MERS-CoV byl poprvé identifikován v Saúdské Arábii v roce 2012 a poté se rozšířil do dalších zemí, kde způsobil stovky úmrtí.26,28 Klinické příznaky MERS-CoV jsou podobné jako u SARS-CoV, ačkoli tento virus byl spojen také s několika mimoplicními projevy, jako jsou závažné renální komplikace. Nedávné studie naznačily, že mezihostiteli a potenciálním zdrojem viru pro člověka mohou být velbloudi dromedáři.26,29 Kromě toho byla popsána první experimentální infekce netopýrů virem MERS-CoV. Virus si zachovává schopnost replikace v hostiteli bez klinických příznaků onemocnění, což podporuje obecnou hypotézu, že netopýři jsou původním rezervoárem MERS-CoV.30 Byl zaznamenán také přenos z člověka na člověka. Na základě epidemiologických údajů je přenos ze zvířete na člověka i z člověka na člověka považován za důležitý prvek v epidemii MERS.26

Filoviridae

Ebolavirus a Marburgvirus jsou dva rody čeledi Filoviridae, které jsou zodpovědné za závažná, často smrtelná onemocnění hemoragickou horečkou u lidí a jiných primátů.31 První zpráva o marburgviru byla poprvé podána v roce 196732 u německých laboratorních pracovníků v Marburgu, kteří se jím nakazili od afrických opic dovezených z Ugandy. V roce 1976 byl v severní části Demokratické republiky Kongo izolován virus s podobnými vlastnostmi, ale imunologicky odlišný, a byl pojmenován Ebolavirus.32 Oba viry vyvolaly v uplynulých letech několik epidemií.31 Nedávno, v roce 2014, začala v západní Africe dosud největší registrovaná epidemie eboly, která zasáhla několik zemí s >10 000 potvrzenými případy a tisíci úmrtími (Zdroj CDC Atlanta, USA: 2014 Ebola outbreak in West Africa, aktualizováno 22. září 2015). Přirozenými rezervoáry virů Marburg a Ebolavirus jsou jak ovocné, tak hmyzožravé druhy netopýrů, což naznačuje, že tyto filoviry jsou multihostitelskými parazity.31,33 Virus se na člověka přenáší kontaktem s tělními tekutinami – především krví a výkaly – a mrtvými těly infikovaných netopýrů. Onemocnění se může vyskytnout i u jiných zvířat, jako jsou opice a lidoopi, a následně se může přenést na člověka. Epidemie jsou obvykle důsledkem přenosu viru z člověka na člověka (obr. 3).

Obrázek 3
obrázek3

Schematické znázornění přenosu viru Ebola. Potenciálním zdrojem viru jsou netopýři. Infikovaní netopýři mohou přímo nebo prostřednictvím mezihostitelů přenést infekci na člověka. Přenos z člověka na člověka pak může vést k epidemiím.

Třetí druh filoviru nového rodu Cuevavirus, pojmenovaný Lloviu virus, byl nedávno zjištěn u hmyzožravých netopýrů ve Španělsku.34 Lloviu virus, geneticky odlišný od ostatních, je prvním filovirem zjištěným v Evropě, který nebyl importován z Afriky. Na rozdíl od ostatních dvou druhů může být tento virus u netopýrů virulentní.34 Vzhledem k tomu, že tento virus nebyl dosud izolován, jeho schopnost infikovat buňky jiných savců nebo způsobovat onemocnění u člověka se teprve bude zjišťovat.

Orthomyxoviridae

Orthomyxoviridae jsou obalené segmentované RNA viry, které zahrnují pět rodů, z nichž virus chřipky A je nejpřevažujícím patogenem u člověka. Způsobuje infekce dýchacích cest, které vedou ke středně těžkému až těžkému onemocnění a příležitostně k úmrtí. Viry chřipky A se dělí na podtypy na základě dvou povrchových glykoproteinů, a to hemaglutininu (H) a neuraminidázy (N). Virus chřipky A je neobvyklý promiskuitní virus s širokým spektrem hostitelů, včetně lidí, prasat a ptáků. Nedávno byly u různých druhů kaloňů ve Střední a Jižní Americe zjištěny dva nové subtypy evolučně odlišné od všech ostatních – H17N10 a H18N11.35,36 Bylo zjištěno, že ačkoli je subtyp H17N10 fylogeneticky oddělen od všech ostatních subtypů, genom viru je kompatibilní s genetickou výměnou s lidskými viry chřipky A, což naznačuje potenciální schopnost reasortmentu mezi subtypy a následnou schopnost vytvářet vysoce patogenní hybridní formy.35 Nedávno byly u afrických plodožravých netopýrů hlášeny sérologické důkazy o jiných subtypech viru chřipky A než H17N10 a H18N11.37 Zejména byla zjištěna přibližně 30% míra detekce protilátek proti ptačímu subtypu H9, o němž je známo, že způsobuje infekce u lidí po celém světě.38 Tyto údaje, i když předběžné, naznačují, že netopýři mohou představovat asymptomatické savčí přenašeče virů chřipky A.37 Podobně jako jiné patogeny tak mohou netopýři představovat významný rezervoár těchto virů.

Bunyaviridae

Rod Hantavirus (z řeky Hantan v Jižní Koreji) je tvořen několika nově se objevujícími segmentovanými RNA viry, které mohou způsobovat lidské infekce, včetně závažných a smrtelných onemocnění, jako je hemoragická horečka s renálním syndromem a hantavirový kardiopulmonální syndrom.39,40 Hlodavci byli dlouho považováni za primární rezervoáry hantavirů, nicméně bylo zaznamenáno širší spektrum savčích hostitelů, včetně hmyzožravých netopýrů.39,40 Evoluční historie tohoto rodu se vyznačuje poměrně častým mezidruhovým přenosem, který je rovněž považován za hlavní sílu v jeho evoluci. Prvním hantavirem izolovaným z netopýrů byl virus Hantaan, etiologický původce hemoragické horečky s renálním syndromem.41 Postupně byly hantaviry identifikovány i u dalších druhů netopýrů, dosud však nebyl pozorován přenos hantavirů z netopýra na člověka.39

Reoviridae

Samčí orthoreovirus rodu Orthoreovirus může způsobovat lehká respirační nebo gastrointestinální onemocnění až po závažná onemocnění, včetně encefalitidy a průjmu. Virus se vyskytuje v různých sérotypech po celém světě a byl izolován od několika savců včetně člověka.42 Ortoreoviry savců byly izolovány také u několika druhů netopýrů, což naznačuje rozsáhlé rozšíření viru u těchto zvířat.42,43,44 Řada důkazů naznačuje, že netopýři mohou působit jako přirozený rezervoár těchto virů.42 Ačkoli byly ortoreoviry netopýřího původu izolovány od lidských pacientů, zoonotický potenciál těchto virů je stále nejasný.43,44,45

Jiné viry

U netopýrů bylo zjištěno několik dalších savčích virů, u nichž je zoonotický potenciál nebo hostitelský okruh nejasný.9,46-48 Příkladem jsou poxviry – významní původci infekcí lidí i zvířat, kteří jsou schopni infikovat více druhů hostitelů a vyvolávat mezidruhové infekce a kteří byli nedávno identifikováni i u netopýrů.49 Dalším příkladem je virus dengue, členovci přenášený virus patřící do rodu Flavivirus (Flaviviridae), který zahrnuje několik významných lidských patogenů spojených s encefalitidou a hemoragickými horečkami. Navzdory skutečnosti, že Flaviviridae jsou druhými nejčastějšími viry vyskytujícími se u netopýrů a virus Dengue byl popsán u několika druhů netopýrů po celém světě, úloha těchto zvířat v dynamice šíření virů zůstává nedostatečně objasněna.50