Proč je chřípka rozšířenější v zimě a platí to i pro koronavirus?10 min čtení

Fakt, že chřipkou výrazně častěji trpíme v chladnou část roku, je prokázaný. V tomto článku se podíváme proč a také se podíváme, zda lze podobný trend očekávat i od nového koronaviru.

Nejprve trochu teorie. Co jsou to vlastně viry? Dodnes se vědecká komunita neshodla na tom, zda se jedná či nejedná o živé organizmy. Jednou z podmínek života je, že se daná entita dokáže rozmnožovat. A tady nastává problém. Vir je vlastně jen částice sestávající z genetické informace (v případě virů v podobě DNA nebo RNA a ta může být buď dvouvláknová (dsDNA, dsRNA) nebo jednovláknová (ssDNA, ssRNA), kapsidy (pláště), případně některých dalších součástí (např. obal). Nemá ale žádné “rozmnožovací orgány”, jediný způsob, jak se dokáže vir rozmnožit je vstupem do buněk hostitele (člověk, zvíře, rostlina, bakterie), kde začne své kopírování (odborně replikac) s využitím enzymů a mechanismů hostitelských buněk. Nelze si tedy představovat organizmus, jako třeba bakterii. Vir nemá orgány, nemá smysly. Je to částice na pomezí živého a neživého, neroste, nedělí se, netvoří vlastní bílkoviny.

Viry jsou tedy cizopasníci, vyžadují hostitele k tomu, aby mohly přežít a rozmnožit se. Nenapadají ale zdaleka jen člověka, ale samozřejmě i zvířata (zooviry), rostliny (fytoviry), ale třeba také bakterie (bakteriofágy), houby (mykoviry). Klinické projevy po nákaze jsou velmi různorodé od bezpříznakového projevu, až po viry, které způsobují velmi rychlou a takřka jistou smrt (Ebola, Marburg atd.). V současné době známe tisíce různých virů. Vzhledem k tomu, že se tvoří velká množství virových částic v tělech hostitelů, dochází k relativně rychlé evoluci prostřednictvím mutací a následnému přirozenému výběru těch, kteří mají vlastnosti, které je lépe předurčují k přežití a rozmnožení prostřednictvím hostitele.

Na virové onemocnění nezabírají antibiotika, ta většinou narušují některou z funkcí bakterií, například jejich tvorbu bílkovin, narušují buněčnou stěnu apod. Za určitých okolností ale můžou být ATB nasazena i v případě virových onemocnění, aby se například zamezilo vzniku paralelních bakteriálních infekcí, což by tělo významně oslabilo.

Chřipka a její sezónnost

Chřipka patří mezi virová onemocnění, způsobená RNA virem ze skupiny ortomyxovirů. Obecně tyto viry dělíme do tří skupina – A, B a C. Pro lidi je nejnebezpečnější skupina A, která nejčastěji způsobuje plošné nákazy a je pro imunitní systém obtížnější se jí bránit. Pro doplnění ještě uveďme, že se skupina A dále dělí podle virových obalových glykoproteinů hemaglutininu (H) a neuraminidázy (N). Bylo zatím identifikováno 16 podtypů H a devět podtypů N. Odtud tedy různá označení chřipkového viru, jako např. H5N1, H1N1 atd.

Nyní se konečně podívejme na to, proč jsou chřipková onemocnění častější v chladnou část roku. Obecně tento jev označujeme jako tzv. sezónnost. Na severní polokouli je to na konci a začátku roku, na jižní naopak. Proč tomu tak je, je poměrně složitá otázka, na kterou existuje několik hypotéz, které popisují různé faktory. Obecně můžeme tyto faktory rozdělit do dvou skupin – jedna skupina souvisí se samotnou podstatou viru, tedy jak je virová částice náchylná na různé podmínky. Ta druhá souvisí spíše s našim chováním v zimě, které se v některých ohledech liší od léta.

Zde je tedy výběr některých z možných příčin, nejedná se o kompletní seznam a je obtížné říci, jak významné jsou jednotlivé faktory.

• v zimním období tráví lidé více času uvnitř, kde je vyšší riziko nákazy vzhledem k uzavřenému prostoru, týká se to jak budov, tak například hromadné dopravy apod.
• v zimním období lidé větrají výrazně kratší dobu, což opět zvyšuje riziko nákazy vzhledem k uzavřenému prostoru
• studie potvrdily, že virové částice se lépe šíří a přežívají v suchém a chladném vzduchu [Lowen, 2007]. Nižší teploty jsou samozřejmě typické pro chladnou část roku. O tom, jak přesně ovlivňuje vlhkost a teplota vzduchu přežívání virové částice a její šíření se zatím stále diskutuje a zůstává otázkou, jaký je přesně mechanismus [Lowen, 2014]. Zároveň se momentálně předpokládá, že větší vliv má právě vlhkost vzduchu [Barreca, 2012].
• studie ukazují, že sluneční záření zkracuje životnost virové částice [Sagripanti, 2007]
• vitamín D je mj. důležitý pro správnou funkci imunitního systému. Tento vitamín získáváme kromě potravy také při vystavení slunečním paprskům. Délka a intenzita slunečního záření je chladnou část roku nižší. Některé studie považují potenciálně nižší hladinu vitamínu D v zimě rovněž za klíčovou [Cannell, 2006; Grant, 2009].
• podle některých studií hraje roli i koncentrace prachových částic v ovzduší (která bývá vyšší v chladnou část roku vzhledem k horším rozptylovým podmínkám a výrazném podílu vytápění jako zdroje prachových částic). Vyšší koncentrace prachových částic umožňují přichycení virové částici k částici prachové a její delší přenos [Chen, 2010].

Počasí a koronavirus

Výše uvedené faktory, které se netýkají virové částice jako takové, ale spíše našeho chování, mají pozitivní vliv na omezení šíření infekce prakticky jakékoliv kapénkově přenosné choroby (samozřejmě toto neplatí absolutně, pokud například se v létě naopak učastníme nějaké masové akce (festival apod.), může platit opak, než kdybychom byli sami doma). Vyšší míra větrání a více času stráveného ve venkovním prostředí znamená, že se pohybujeme v prostorách s větším rozptylem částic. Podobný jev pozorujeme i v oboru kvality ovzduší. Vyšší rychlost větru je faktorem přispívajícím k lepší kvalitě ovzduší. Naopak během teplotních inverzí, kdy je narušen zejména vertikální rozptyl, bývá kvalita ovzduší horší a jsou časté smogové situace. Otázkou však je, nakolik může toto pomoci. Další otázkou je, zda má vyšší teplota a vlhkost vliv i na viabilitu částice viru SARS-CoV-2. Studie z roku 2011 [Chan, 2011] došla k závěru, že životaschopnost virové částice SARS-CoV-1 se rapidně snížila při vyšších teplotách a vyšší vlhkosti, než je typická pokojová (22-25 °C, 40-50% vlhkost). Studie také tvrdí, že právě vysoká vlhkost v některých zemích jako Malajsie, Indonésie či Thajsko ochránila tato území před významným rozšířením nákazy SARS.

Na jednu stranu je možné, že se vir SARS-CoV-2 bude chovat podobně a s postupujícím rokem a zvyšujícími se teplotami se bude nákaza šířit obtížněji. Na druhou stranu to ale bohužel v tuto chvíli nejde potvrdit ani vyvrátit. Stále se jedná o velmi nový typ viru, který není dostatečně prostudovaný. Například John Nicholls, renomovaný profesor patologie na univerzitě v Hong Kongu, který patří k největším odborníkům na toto téma, se v tomto směru vyjádřil pozitivně a věří, že změna počasí na severní polokouli napomůže zastavení šíření nákazy novým typem koronaviru [Accuweather, 2020]. Na druhou stranu jiní experti se domnívají, že problémem může být náš imunitní systém. S virem chřipky se setkáváme relativně často a chřipkové onemocnění měl někdy v životě téměř každý z nás. Proto může být pro náš imunitní systém snazší s těmito viry bojovat [Inquirer, 2020].

Český imunolog Jan Pačes z Ústavu molekulární genetiky AV ČR sdělil serveru novinky.cz, že předpokládá, že se bude SARS-CoV-2 chovat podobně jako jiné viry a vyšší teplota a vlhkost mu svědčit nebudou a sníži životaschopnost virových částic na površích.

Jaký je tedy závěr? Z výše uvedeného vyplývá, že jak přesně bude virus reagovat na změnu teploty a vlhkosti není v tuto chvíli jasné. Naše chování v létě a v zimě (více větráme, více se pohybujeme venku) může teoreticky pomoci, každopádně se ale v tuto chvíli nelze spoléhat pouze na změnu počasí, která v určité míře může, ale také nemusí mít vliv na zastavení šíření nákazy. U některých v tuto chvíli již známých virů, má vyšší teplota a vyšší vlhkost prokazatelně vliv na jejich menší životaschopnost, o novém koronaviru toto v tuto chvíli říci nemůžeme, protože neexistuje dostatek důkazů a studií. Dále platí, že bychom měli dodržovat obecná pravidla jako pravidelné a důkladné mytí rukou, udržování většího odstupu od ostatních, pravidelné větrání, pravidelné čištění a dezinfekce předmětů, které denně používáme (například mobilního telefonu) atd.

Accuweather, 2020 https://www.accuweather.com/en/health-wellness/coronavirus-expert-says-the-virus-will-burn-itself-out-in-about-6-months/679415

Barreca, A.I. and Shimshack, J.P., 2012. Absolute humidity, temperature, and influenza mortality: 30 years of county-level evidence from the United States. American journal of epidemiology, 176(suppl_7), pp.S114-S122.

Cannell, J.J., Vieth, R., Umhau, J.C., Holick, M.F., Grant, W.B., Madronich, S., Garland, C.F. and Giovannucci, E., 2006. Epidemic influenza and vitamin D. Epidemiology & Infection, 134(6), pp.1129-1140.

Grant, W.B. and Giovannucci, E., 2009. The possible roles of solar ultraviolet-B radiation and vitamin D in reducing case-fatality rates from the 1918–1919 influenza pandemic in the United States. Dermato-Endocrinology, 1(4), pp.215-219.

Chan, K.H., Peiris, J.S., Lam, S.Y., Poon, L.L.M., Yuen, K.Y. and Seto, W.H., 2011. The effects of temperature and relative humidity on the viability of the SARS coronavirus. Advances in virology, 2011.

Chen, P.S., Tsai, F.T., Lin, C.K., Yang, C.Y., Chan, C.C., Young, C.Y. and Lee, C.H., 2010. Ambient influenza and avian influenza virus during dust storm days and background days. Environmental health perspectives, 118(9), pp.1211-1216.

Inquirer, 2020, https://www.inquirer.com/health/coronavirus-spread-summer-seasonal-penn-state-20200226.html

Lowen, A.C., Mubareka, S., Steel, J. and Palese, P., 2007. Influenza virus transmission is dependent on relative humidity and temperature. PLoS Pathog, 3(10), p.e151.

Lowen, A.C. and Steel, J., 2014. Roles of humidity and temperature in shaping influenza seasonality. Journal of virology, 88(14), pp.7692-7695.

Sagripanti, J.L. and Lytle, C.D., 2007. Inactivation of influenza virus by solar radiation. Photochemistry and photobiology, 83(5), pp.1278-1282.

Jáchym Brzezina

vedoucí oddělení kvality ovzduší

Rád si hraji s daty, tvořím webové aplikace a hledám cesty, jak věci někam posunout. Na ČHMÚ pracuji na pozici vedoucího oddělení kvality ovzduší, vytvořil jsem a spravuji tento blog, jsem administrátorem Facebook, Instagram a Twitter účtu ČHMÚ, jsem členem skupiny mobilní aplikace ČHMÚ a mám na starost anglickou větev našeho Facebook účtu. Podílím se na projektech napříč různými odděleními ČHMÚ a jsem project manager kontroly dat Evropské databáze emisí na čemž spolupracuji s Evropskou agenturou pro životní prostředí v Kodani.

Na ČHMÚ pracuji od roku 2014, práce mě moc baví a to nejen díky náplni, ale i skvělým kolegyním a kolegům.

Jsem také autorem nejpoužívanější šablony stránek pro uživatele meteostanic, používané ve více než 65 zemích ve více než 30 jazycích.