© Copyright by PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2021

Wszystkie prawa zastrzeżone.

Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości bądź części książki bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione.

Recenzenci: prof. dr hab. n. med. Krzysztof J. Filipiak

Wydawca: Inga Markiewicz

Redakcja: Monika Ślusarska

Korekta: Magdalena Majewska

Producent: Adam Krajewski

Projekt okładki i stron tytułowych: Monika Płusa

Skład wersji elektronicznej na zlecenie PZWL Wydawnictwo Lekarskie: Michał Latusek

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2021r. (Wydanie I)

Warszawa 2021

ISBN 978-83-200-6419-3

PZWL Wydawnictwo Lekarskie

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 695 43 21

www.pzwl.pl

Księgarnia wysyłkowa:

tel. 42 680 44 88; infolinia: 801 33 33 88

e-mail: wysylkowa@pzwl.pl

Informacja w sprawie współpracy reklamowej: reklama@pwn.pl

Od autora do Czytelników

Szanowni Państwo,

żyjemy między kolejnymi falami tzw. pandemii wywołanej przez zmutowanego wirusa Corona. Dziwny to czas i dziwne zachowania, bo brak rzetelnych informacji o zachorowaniach i zalew informacji medyczno-politycznych o zgonach powodują, że albo boimy się wszystkiego, albo popadamy w drugą skrajność i ignorujemy zalecenia epidemiczne.

Przygotowana monografia została opracowana na podstawie najnowszego dostępnego piśmiennictwa. Każde sformułowanie i każda opinia lub sugestia jest poparta konkretną pozycją piśmiennictwa. Wiele sformułowań może zaskoczyć niektórych ekspertów, ale wynikają one z racjonalnej analizy i publikowanych naukowych danych. Burzą one, niestety, opracowane przez gremia i komitety doradcze zalecenia, ponieważ te nie uwzględniły współczesnej wiedzy o SARS-CoV-2 i skutkach jego zakażenia.

Wyrażę nadzieję, że proponowane postępowanie na poszczególnych etapach zakażenia SARS-CoV-2 jest wystarczająco udokumentowane. Powinno ono być realizowane w codziennej praktyce, bowiem znajduje pełne potwierdzenie w dokumentowanych analizach i własnych obserwacjach. Nie można dyskredytować terapii, która może być skuteczna tylko na wczesnym etapie, ani jej stosować w rozwiniętym COVID-19 o ciężkim przebiegu.

Odrębne zagadnienie stanowią chorzy po przebytym zakażeniu SARS-CoV-2 i przechorowaniu COVID-19. Jak wykazano, nawet bezobjawowy przebieg zakażenia SARS-CoV-2 może powodować poważne następstwa – nie tylko w obrębie układu oddechowego. Z tego powodu kolejnymi falami są chorzy, u których po opanowaniu ostrego okresu COVID-19 nie kontynuowano dalszego leczenia.

Dane w monografii przedstawiono w sposób uproszczony, aby nie zamazywać głównej idei przyświecającej niniejszemu opracowaniu, którą jest nadanie jej praktycznego charakteru. Mam pełną świadomość, że każdy z poruszanych wątków mógłby być bardziej rozbudowany. W tym celu zamieściłem zestawienie piśmiennictwa zgodnie z zasadami PubMed, aby ułatwić dostęp do cytowanych pozycji.

Mam nadzieję, że dzięki proponowanym zasadom postępowania z zakażonymi SARS-CoV-2 ułatwię podejmowanie racjonalnych decyzji terapeutycznych i w ten sposób wspólnie uzyskamy w pełni medyczną kontrolę nad zmutowanym wirusem Corona.

prof. dr hab. n. med. Tadeusz Płusa

Słowo wstępne Profesora Krzysztofa J. Filipiaka

PZWL Wydawnictwo Lekarskie wydaje kolejną monografię dotyczącą wirusa SARS-CoV-2 i pandemii COVID-19, ale trudno się dziwić, skoro zagadnienia pandemii zdominowały naszą praktykę kliniczną w 2020 i 2021 roku. Poprzednie monografie dotyczyły całościowego spojrzenia na wirusa lub też wybranych aspektów pandemii COVID-19. Adresowane były do studentów, lekarzy innych specjalności niż choroby zakaźne czy pracowników medycznych niebędących lekarzami. Nie będę oceniał tych pozycji jako ich współautor i współredaktor, ale książki te wywołały i wywołują szeroki rezonans, świadczący o potrzebie systematyzowania naszej wiedzy o tym nowym koronawirusie.

COVID-19. Patogeneza i postępowanie to monografia inna. Napisana przez jednego lekarza – znakomitego klinicystę prof. Tadeusza Płusę, jawi mi się przede wszystkim jako zwięzłe kompendium na temat COVID-19 dla lekarza rodzinnego czy lekarza pierwszego kontaktu. Takich opracowań brakuje, a rozumiem, że lekarz „pierwszego frontu” – najważniejsze ogniwo systemu opieki zdrowotnej, nie ma czasu na studiowanie obszernych monografii czy szczegółowych opracowań.

Tytuł prezentowanej monografii doskonale oddaje jej charakter. To kompendium, swoiste vade-me-cum (łac. pójdź za mną), jak zwykle określamy takie opracowania. Monografia prowadzi nas konsekwentnie od pojęć pandemii, zagrożeń biologicznych, przez podstawowe informacje o koronawirusie, aż do wytłumaczenia mechanizmów jego wnikania do komórki. Osobne miejsce poświęcono czynnikom usposabiającym do zakażenia SARS-CoV-2. Towarzyszą tym informacjom czytelne, kolorowe ryciny, ułatwiające zrozumienie tych nowych dla części lekarzy treści.

W naszej wiedzy o wirusie SARS-CoV-2 i przebiegu pandemii często może się zdarzyć, że poglądy prezentowane w monografii stają się nieaktualne, a niektóre z nich nadal wzbudzają liczne kontrowersje (por. rozdział o czynnikach usposabiających do zakażenia SARS-CoV-2). Autor monografii prezentuje je jednak bardzo ostrożnie, z dystansem doświadczonego badacza i jeżeli nawet poglądy te okażą się w przyszłości nieprawidłowe, dobrze odzwierciedlają aktualną debatę o COVID-19.

Prof. Tadeusz Płusa jako doświadczony klinicysta, przez wiele lat naczelny lekarz wojskowej służby zdrowia w zakresie pulmonologii w Polsce, z wojskową precyzją opisuje kliniczne obrazy COVID-19 począwszy od ciężkiego ostrego zespołu oddechowego, poprzez opis poszczególnych etapów choroby, szczegółowo wymieniając zespoły objawów, które towarzyszą każdemu z etapów COVID-19. Ta część książki może być szczególnie cenna dla lekarzy-praktyków, ale i zapewne dla studentów kierunków medycznych. Pogratulować można, nota bene, tej Uczelni, w której autor monografii pełni aktualnie funkcje dziekańskie na kierunku lekarskim. Takich właśnie krótkich, treściwych opracowań potrzebuje i ta grupa odbiorców.

Monografia prowadzi nas starym, dobrym stylem „szkoły internistycznej” przez objawy podmiotowe, przedmiotowe, badania laboratoryjne, diagnostykę obrazową, definicje często używanych w opisach tomografii komputerowej pojęć: „matowej szyby”, „kostki brukowej”, „siateczki”, „konsolidacji”. Różnicowanie tych zmian, zwięźle opisane w tabelach, zdradza pneumonologiczną proweniencję autora i w takim kontekście jeszcze raz pokazuje, jak dobrze, że takie kompendium napisał internista i pulmonolog. Bardzo ważne w kolejnych falach wirusa, być może mniejszych, być może jesiennych i sezonowych, okaże się w przyszłości różnicowanie zakażeń SARS-CoV-2 od zakażeń wirusem grypy H1N1, na co autor zwraca szczególną uwagę. Ten rozdział warto zadedykować zwłaszcza lekarzom rodzinnym i pierwszego kontaktu.

Dane epidemiologiczne, cały czas zmieniające się i zapewne różne od tych, które raportowane są w chwili, gdy czytelnik weźmie to kompendium do ręki, opisywane są z perspektywy roku epidemii (marzec 2020 – marzec 2021), co jest dobrym momentem czasowym, z reguły bowiem podsumowujemy nowe zjawiska epidemiologiczne co najmniej w ujęciu rocznym.

Postępowanie z zakażonymi SARS-CoV-2 podane jest również w lapidarny sposób, a zawarte tam uwagi o rodzajach maseczek, dystansowaniu są idealne w objętości i treści do przekazania pacjentowi w trakcie wizyty u lekarza rodzinnego. Niewątpliwie dyskusję i głosy polemiczne rodzić będzie rozdział dotyczący leczenia chorych na COVID-19, ale znowu, wiedza ta postępuje tak szybko, że trudno w wydawanym kompendium oddać wszystkie nowości w tym zakresie. Informacje o mechanizmach działania niektórych leków (chlorochina, amantadyna) traktowane muszą być bardzo ostrożnie, nie stanowią bowiem aktualnie przesłanek do stosowania tych leków w praktyce. Rozumiem jednak prof. Tadeusza Płusę i jego decyzję o ujęciu tych informacji w przytoczonym rozdziale. Chlorochina była powszechnie stosowana w Polsce na początku pandemii, a nawet zarejestrowana do stosowania w okresie od marca do października 2020 roku, amantadyna natomiast – pomimo braku przesłanek rejestracyjnych i jednoznacznie negatywnych opinii gremiów naukowych – bywa stosowana w samoleczeniu. Tak więc lekarz rodzinny, lekarz pierwszego kontaktu powinien być wyposażony w podstawy wiedzy o tych związkach, aby zarówno dyskutować z pacjentami na temat działań tych leków, jak i być potencjalnie przygotowanym na ewentualne zmiany w poglądach naukowych na ich działanie. Cenne są podrozdziały omawiające antybiotyki – chociaż nie są to leki do standardowego stosowania w przypadku zakażeń SARS-CoV-2, w wielu przypadkach COVID-19 obserwujemy nadkażenia bakteryjne i wielu chorych wymaga podania tych leków. Omówienie w tym miejscu azitromycyny (makrolidy) i tetracyklin w pierwszym rzędzie daje nadzieję, że w empirycznym wyborze antybiotykoterapii w tych okolicznościach, lekarz sięgał będzie po antybiotyki o potencjalnie dodatkowych immunomodulujących właściwościach. Rozdział o lekach wirusowych również ma syntetyczny, informacyjny charakter, a o wiele bardziej rozbudowany jest fragment poświęcony glikokortykosteroidom. To dobrze, bo leki z tej grupy znalazły zastosowania w terapii ciężkiego COVID-19 w warunkach szpitalnych (deksametazon, metyloprednizolon), a niektóre leki wziewne z tej grupy (budezonid) proponuje się nawet obecnie jako potencjalne leczenie dla chorych leczonych w domu, na podstawie małych badań klinicznych. W kompendium zawarto również krótki spis leków biologicznych, stosowanych w tzw. burzy cytokinowej, trochę szerzej omawiając najlepiej przebadany z nich – również stosowany eksperymentalnie w niektórych polskich ośrodkach szpitalnych – tocilizumab. To, jak wspomniałem, najtrudniejszy z punktu widzenia pozostawania aktualnym, rozdział monografii, stąd, nawet krytykom zawartych tutaj opinii i faktów, warto polecić dołączony staranny spis piśmiennictwa, obejmujący 136 pozycji tylko dla tego rozdziału. Nie powinno się uwzględniać w typowym vademecum aż tak obszernego spisu literatury, ale w tym jednym rozdziale – dotyczącym leków potencjalnego zastosowania w COVID-19, jest to uzasadnione. Zanim więc skrytykują Państwo poglądy autora i przetaczane schematy farmakoterapii, warto zapoznać się z materiałami źródłowymi.

W rozdziale 9. Autor omawia wybrane rekomendacje postępowania w zakażeniach SARS-CoV-2, i chociaż niektóre z nich, znowu, zmieniają się (nie rekomendujemy już do stosowania chlorochiny, hydorksycholorochiny czy leków antyretrowirusowych stosowanych w zakażeniach HIV), warto, aby lekarz rodzinny wiedział, jak niektóre z tych propozycji jeszcze dotychczas wyglądały. Jak wiele kontrowersji budzą zalecenia gremiów ekspertów widać z resztą po bardzo interesującym, autorskim, krytycznym przeglądzie stanowiska konsultantów krajowych medycyny rodzinnej, chorób zakaźnych oraz anestezjologii i intensywnej terapii z lutego 2021 roku, który prof. Tadeusz Płusa, punkt po punkcie, analizuje.

Jeszcze bardziej zaciekawia rozdział 10., dotyczący postępowania po COVID-19. W publicznym systemie ochrony zdrowia praktycznie nie istnieje model opieki po-COVID-owej, nie określono nawet standardu takiej usługi, a może czekać nas tsunami pacjentów z tzw. zespołami post-COVID czy LONG COVID w poradniach i punktach konsultacyjnych. Prof. Miłosz Parczewski ze Szczecina, na podstawie ostatnich badań przesiewowych twierdzi, że COVID-19 przeszło w Polsce być może nawet 11 milionów osób. Jeżeli, licząc bardzo skromnie, założymy, że 5–10% z nich doświadczy jakiś powikłań i symptomów post-COVID, oznacza to, że w systemie pojawić się może potrzeba dodatkowych 0,5–1 miliona konsultacji – najczęściej neurologicznych, pulmonologicznych i kardiologicznych. Ci pacjenci zgłoszą się jednak najpierw do lekarza rodzinnego. Rozdział ten zawiera bardzo interesujący wywód na temat rozpoznawania i prób leczenia jednego z zespołów post-COVID – włóknienia płuc.

Przedostatni rozdział poświęcony jest szczepionkom. Znakomitym pomysłem jest ujęcie go z perspektywy historycznej, krótki kurs wakcynologii, jak i omówienie wszystkich aktualnie zarejestrowanych w Polsce szczepionek przeciwko COVID-19. To minimum wiedzy, którą musi dysponować lekarz rodzinny, aby podjąć dyskusję z wszystkimi „wątpiącymi”, aby być przygotowanym na rozmowy z przedstawicielami działających w Polsce ruchów antyszczepionkowych, tak aktywnych w trakcie pandemii COVID-19.

Myślę, że nieprzypadkowo tak dobrą monografię napisał pulmonolog z wieloletnim doświadczeniem klinicznym – w końcu COVID-19, poza prezentacjami pozapłucnymi, jest jednak przede wszystkim chorobą płuc przenoszoną drogą kropelkowo-powietrzną. Zachęcam lekarzy rodzinnych, lekarzy pierwszego kontaktu, aby mieli to kompendium przy sobie, w przychodni, gdy – czego im jednak nie życzę – przyjdzie po raz kolejny zmierzyć się z falą zachorowań na COVID-19. Oby, dzięki szeroko zakrojonym szczepieniom, fala ta nie nadeszła.

Warszawa, 15 maja 2021 – dzień pisania przedmowy – według oficjalnych statystyk: dotychczas 2,85 mln zakażonych SARS-CoV-2 w Polsce, 72 tys. zmarłych, 15,5 mln podanych szczepionek.

prof. dr hab. n. med. Krzysztof J. Filipiak

Bezpłatny fragment

Od autora do Czytelników

Słowo wstępne Profesora Krzysztofa J. Filipiaka

1. Współczesne zagrożenia bezpieczeństwa zdrowotnego

Wprowadzenie

Światowe pandemie

Zagrożenia wywołane przez patogeny biologiczne

Zagrożenie wywoływane przez toksyny biologiczne

Patogeny broni biologicznej

2. Corona wirus

Wirion

Taksonomia wirusów

Wirusy Corona

Penetracja wirusa Corona do komórki

3. Patomechanizm zakażenia SARS-CoV-2

Aktywność w środowisku

Drogi zakażenia

Czas zakażenia

Tropizm wirusów Corona

Przebieg zakażenia SARS-CoV-2

Proces zapalny wywołany zakażeniem SARS-CoV-2

„Burza cytokinowa”

Odporność na SARS-CoV-2

4. Czynniki usposabiające do zakażenia SARS-CoV-2

Profil chorych na COVID-19

Znaczenie płci w zakażeniu wirusowym

Znaczenie grupy krwi

Choroby współistniejące

Palenie papierosów

Stan zdrowia i struktura populacji

Styl życia

Nieswoista odporność przeciwgruźlicza

Organotropizm zakażenia SARS-CoV-2

Inhibitory ACE i antagoniści receptora angiotensyny

Witamina D i dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa

Leki wziewne

Wpływ czynników środowiskowych

5. Obraz zakażenia wirusami Corona

Ciężki ostry zespół oddechowy

Zespół oddechowy Bliskiego Wschodu

Zakażenie SARS-CoV-2

COVID-19

Zespół ostrej niewydolności oddechowej

Narządowe zmiany w zakażeniu SARS-CoV-2

Epidemiologia zakażeń SARS-CoV-2

6. Rozpoznawanie

Objawy zakażenia SARS-CoV-2

Diagnostyka laboratoryjna

Diagnostyka obrazowa

Testy diagnostyczne

Etapy diagnozowania i interpretacja wyników testów

Różnicowanie między COVID-19 a grypą H1N1

7. Postępowanie z zakażonymi SARS-CoV-2

Postępowanie ograniczające zakażenie SARS-CoV-2

Dystansowanie

Higiena i maseczki

Postępowanie epidemiczne

8. Leczenie chorych na COVID-19

Racjonalne postępowanie z zakażonymi SARS-CoV-2

Leki hamujące penetrację i replikację SARS-CoV-2

Antybiotyki

Leki przeciwwirusowe

Glikokortykosteroidy

Cyklosporyna A 

Leki wziewne

Leki przeciwcytokinowe

Leczenie przeciwkrzepliwe

Inne leki wspomagające leczenie

9. Rekomendacje postępowania

Postępowanie u podejrzanych o zakażenie SARS-CoV-2

Postępowanie u chorych na COVID-19

Leczenie chorych na COVID-19 w stanie ciężkim

Zalecenia postępowania z chorymi na COVID-19

10. Postępowanie po COVID-19

Stan po bezobjawowym zakażeniu SARS-CoV-2

Stan po przebyciu COVID-19

Stan po przebyciu zespołu ostrej niewydolności oddechowej

Leczenie włóknienia płuc po COVID-19

Leki antyfibrotyczne

Inne metody leczenia włóknienia płuc

Rehabilitacja oddechowa

11. Szczepienie przeciw SARS-CoV-2

Badania nad szczepionkami

Mechanizm działania szczepionki

Szczepionki mRNA

Szczepionki rekombinowane

Szczepionki wektorowe

Chińskie szczepionki

Polska szczepionka

Czas trwania wytworzonej odporności

Osocze „ozdrowieńców”

12. Zakażenie SARS-CoV-2 u dzieci

Epidemiologia zakażeń u dzieci

Podejrzenie zakażenia SARS-CoV-2

Obraz zakażenia SARS-CoV-2 u dzieci

Rozpoznanie zakażenia SARS-CoV-2 u dzieci

Wieloukładowy zespół zapalny

13. Skutki przebytego COVID-19

Zmiany w układzie oddechowym

Zmiany w układzie naczyniowo-sercowym

Zmiany w układzie nerwowym

Zmiany w układzie pokarmowym

Następstwa u chorych onkologicznie

Następstwa izolacji i leczenia

Chorzy leczeni psychiatrycznie

Następstwa COVID-19 u osób starszych

Pracownicy służby zdrowia

Podsumowanie

1

Współczesne zagrożenia bezpieczeństwa zdrowotnego

Wprowadzenie

Zapewnienie bezpieczeństwa zdrowotnego obywateli powinno być głównym zadaniem każdego rządu i podległych mu służb ratowniczych i prewencyjnych. Ilustracją realizacji tego celu jest stan zdrowia społeczeństwa wyrażony liczbą zachorowań na ostre i przewlekłe choroby, wielkość patologii społecznych, takich jak narkomania, alkoholizm, bandytyzm, oraz realne zagrożenia atakami terrorystycznymi, w tym bioterrorystycznymi [13].

Oczekiwany efekt, który zapewnia poczucie bezpieczeństwa zdrowotnego, możliwy jest do realizacji wówczas, gdy prowadzone jest kompetentne przygotowanie merytoryczne służb ratunkowych, szpitalnych oddziałów ratunkowych, szpitali stacjonarnych i rozwijanych w sytuacji kryzysowej do sprawnego udzielania pomocy. Nie mniej istotna jest systematycznie prowadzona profilaktyka, która ma na celu wczesne wykrywanie zagrożeń, a w razie ich wystąpienia – eliminowanie i postępowanie zgodne z ustalonymi procedurami. Aby system działał skutecznie, jego teoretyczne podstawy muszą być sprawdzane, weryfikowane i usprawniane na każdym szczeblu stosownie do danej sytuacji epidemicznej. Dodanie do tych działań zaplanowanej edukacji w zakresie profilaktyki i promocji zdrowia społeczeństwa staje się gwarancją bezpieczeństwa zdrowotnego państwa [20].

Światowe pandemie

Pandemia (po grecku pan ‘wszyscy’, demos ‘lud’) to określenie występowania epidemii choroby zakaźnej, która powoduje znaczną umieralność na dużym obszarze, obejmującym kraje i kontynenty [12]. Czy wirus Corona obecnie rozprzestrzeniający się po całym świecie i wywołujący objawy pseudogrypowe, a u obciążonych chorobami współistniejącymi obraz zapalenia płuc i ostrej niewydolności oddechowej, może być podstawą do zmiany kryterium dla określenia pandemii? Takie pytanie pojawia się w licznych publikacjach, które krytycznie podchodzą do raportów Światowej Organizacji Zdrowia.

Trudno jest udokumentować występowanie pandemii w dalekiej przeszłości, ponieważ nie zachowały się wiarygodne dowody, które by mogły to potwierdzić. Można jednak przypuszczać, że „przerwy” w kronikach mogły być spowodowane występowaniem plag, które miały istotny wpływ na ciągłość istnienia kultur i państw w starożytności.

Wiadomo natomiast, że społeczeństwa świata doświadczyły w swojej historii wielu epidemii i pandemii, które stwarzały realne zagrożenie dla ich istnienia (tab. 1.1) [8]. Mimo to zdziesiątkowane i mocno osłabione trwają do dzisiaj.

Podane liczby strat śmiertelnych w epidemiach i pandemiach wskazują na skalę problemu zagrożenia stwarzanego przez czynniki pochodzenia biologicznego.

W Polsce w obliczu głoszonego powszechnie zagrożenia pandemią spowodowaną przez koronawirusa pojawia się wiele wątpliwości co do wiarygodności podawanych informacji zarówno w zakresie rozpoznawania zakażenia, jak i jego przebiegu, liczby zgonów, leczenia oraz zapobiegania. Przyczyną tego jest brak danych uzyskanych na podstawie badań i analiz naukowych. Podawanie liczby zakażonych i liczby zgonów, bez informacji o liczbie wykonanych testów i realnych przyczynach zgonów, dezinformuje społeczeństwo i sieje strach.

Interesujące są dane zestawione w analizie pasażerów na ekskluzywnym wycieczkowcu „Diamont Princess”. Jak się okazało, 20 stycznia 2020 r. na pokład statku wszedł 80-letni pasażer, który 5 dni później wysiadł w Hongkongu, a 31 stycznia został przyjęty do szpitala, gdzie stwierdzono u niego zakażenie SARS-CoV-2. Powiadomiona o tym fakcie załoga wycieczkowca zarządziła 4 lutego kwarantannę dla 3711 tam zgromadzonych pasażerów i członków załogi. W międzyczasie byli oni poddani badaniu w szpitalu w Jokohamie, nie będąc świadomymi śmiertelnego zagrożenia. Po badaniu powrócili na statek i tam przebywali przez 14 dni na jednym pływającym obiekcie, stykając się ze sobą. Jak podano w oficjalnym raporcie, 712 osób zostało zakażonych SARS-CoV-2, czyli 19% całej zgromadzonej populacji. Żadnych objawów zakażenia nie stwierdzono u 318 zakażonych, a 387 miało lekkie objawy. Siedem osób zmarło, co wskazuje, że wskaźnik umieralności wynosił 0,18%. Wnioski z tego „naturalnego” badania są zaskakujące i burzące dotychczasowe poglądy o pandemii SARS-CoV-2 i zasadach izolacji zakażonych [15, 23].

Tabela 1.1. Epidemie i pandemie wraz z czynnikami je wywołującymi i wielkością strat śmiertelnych wg [8].

Nazwa

Czas trwania

Czynnik wywołujący

Straty śmiertelne

Zaraza Antonińska

165–180 r.

Ospa wietrzna i/lub odra

5 mln

Epidemia ospy japońskiej

735–737 r.

Ospa prawdziwa

1 mln

Dżuma Justyniańska

541–542 r.

Dżuma przenoszona przez szczury i pchły

30–50 mln

Czarna śmierć

1347–1351 r.

Dżuma przenoszona przez szczury i pchły

200 mln

Epidemia ospy w Nowym Świecie

1520 r. – ?

Ospa prawdziwa

56 mln

Wielka zaraza londyńska

1665 r.

Dżuma przenoszona przez szczury i pchły

100 tys.

Dżuma włoska

1629–1631 r.

Dżuma przenoszona przez szczury i pchły

1 mln

Pandemia cholery

1817–1923 r.

Przecinkowiec cholery

1 mln

Trzecia dżuma

1885 r.

Dżuma przenoszona przez szczury i pchły

12 mln (Chiny i Indie)

Żółta gorączka

1800 r. – ?

Wirusy, przenoszone przez komary

100–150 tys.

(Stany Zjednoczone)

Rosyjska grypa

1889–1890 r.

Wirus H2N2 (ptasi?)

1 mln

Hiszpańska grypa

1918–1919 r.

Wirus H1Na (świński)

40–50 mln

Azjatycka grypa

1957–1958 r.

Wirus H2N2

1,1 mln

Hongkońska grypa

1968–1970 r.

Wirus H3N2

1 mln

HIV/AIDS

1981 r. – nadal

Wirus, od szympansów

25–35 mln

Świńska grypa

2009–2010 r.

Wirus H1N1 (świński)

200 tys.

SARS

2002–2003 r.

Koronawirus przenoszony przez nietoperze

770

Epidemia eboli

2014–2016 r.

Wirus Ebola przenoszony przez nietoperze od dzikich zwierząt

11 tys.

MERS

2015 r. – nadal

Koronawirus przenoszony przez nietoperze i wielbłądy

850

COVID-19

2019 r. – nadal

Koronawirus od nietoperzy i łuskowców

Nadal trwa z umieralnością wynoszącą ok. 3,4%

Zagrożenia wywołane przez patogeny biologiczne

Współczesny świat jest zagrożony zmianami dokonującymi się w środowisku naturalnym. Dotyczy to zarówno zmian o charakterze fizykochemicznym, jak np. globalne ocieplenie czy zmniejszenie warstwy ozonowej, jak i ewolucji zachodzących w biologii przy wykorzystaniu inżynierii genetycznej. Przykładem znaczenia czynników klimatycznych jest zmiana szlaków migracyjnych dzikich łabędzi, które sprowadziły wirusa grypy H5N1 do ponad 20 krajów europejskich w 2006 r., ponieważ zimą wystąpiło nagłe ochłodzenie, co zmusiło ptaki do zmiany dotychczasowych tras [1]. Z kolei łagodna zima w 1999 r. umożliwiła komarom rozmnażanie się przez cały sezon w kanałach ściekowych Nowego Jorku, a następnie letnia susza zmusiła ptaki do zbierania się przy zatłoczonych miejscach z wodą, co doprowadziło do wybuchu epidemii spowodowanej przez przenoszonego przez nie wirusa Zachodniego Nilu [16].

Zagrożenie kształtowane przez czynniki biologiczne w historii ludzkości jest dobrze poznane i odnotowane jako pandemie, które dziesiątkowały ludzkość. W ostatnim okresie także obawa przed atakami bioterrostycznymi zwróciła uwagę na nowe zagrożenia dla zdrowia i życia obywateli. Z jednej strony zaistniała konieczność poznania tych zjawisk, a z drugiej – przygotowania się do walki z nimi.

Identyfikacja patogenu i zakres jego szkodliwego działania stanowią pierwszy krok do określenia wielkości zagrożenia. Następnie zdefiniowanie drogi wnikania drobnoustroju do organizmu (wziewna, pokarmowa, krwiopochodna) warunkuje stopień realnego zagrożenia. Wiadomym bowiem faktem jest, że bakterie dostające się do krwioobiegu mogą dotrzeć do każdego narządu i tkanki, powodując bardziej lub mniej nasilone reakcje zapalne [19]. Nie mniej najbardziej prawdopodobne są zakażenia drogą wziewną, np. rozpylonymi sporami wąglika czy tak jak ostatnio – zmutowanym wirusem Corona [18].

Zakażenia układu oddechowego stanowią istotny problem ze względu na trudności pojawiające się w procesie rozpoznania i zmienną skuteczność stosowanego leczenia. Mimo dokonującego się odczuwalnego postępu w farmakologii klinicznej dotyczącej m.in. antybiotyków, wiele stanów klinicznych wywołanych przez drobnoustroje stanowi nadal poważne zagrożenie życia. Przyczyną zakażeń w układzie oddechowym mogą być patogeny pierwotne i wtórne [17].

„Pierwotne” patogeny znajdywane są w drogach oddechowych u osób zdrowych. Mają one jednak zdolność pokonywania barier ochronnych i mogą zapoczątkować reakcję zapalną.

„Wtórne” patogeny są odpowiedzialne za rozwój zakażenia, gdy stan odporności ulega obniżeniu.

Zakażenia wirusowe stanowią główną przyczynę współczesnych chorób układu oddechowego. Wpływają one na komórki układu odpornościowego, ultrastruktury komórek nabłonka oddechowego i błony śluzowej układu pokarmowego. Szeroki tropizm niektórych z nich powoduje, że są one niebezpieczne dla funkcjonowania ważnych dla życia narządów i układów. Przykładem są tu wirusowe gorączki krwotoczne (viral hemorrhagic fever – VHF) jako grupa ostrych chorób gorączkowych z towarzyszącym krwawieniem z błon śluzowych, skóry i narządów wewnętrznych, charakteryzujących się dużą zaraźliwością i gwałtownym przebiegiem [25]. Obecnie zmutowany wirus Corona, określany jako SARS-CoV-2, szczególnie dobrze rozwija się w komórkach ludzkiego nabłonka dróg oddechowych [27]. Potwierdzają to badania, w czasie których znajdywano go w komórkach nabłonka dróg oddechowych po 96 godzinach po izolacji in vitro i hodowli, a także po 6 dniach 2 linii komórkowej VeroE6 i Huh-7 [10].

Zakażenia bakteryjne, mimo dokonującego się postępu w zakresie możliwości terapeutycznych, stanowią wciąż istotne zagrożenie dla życia ludzi.

Na szczególną uwagę zasługują tzw. patogeny alarmowe, do których należą takie bakterie, jak wciąż aktywny gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus) czy pałeczka zapalenia płuc (Klebsiella pneumoniae), które nadal powodują liczne zgony, zwłaszcza wśród populacji ludzi starszych. Dzieje się tak, ponieważ patogeny alarmowe słabo reagują na dostępne antybiotyki, wykazując na nie znaczną oporność [21, 28].

Drugą grupę stanowią tzw. bakterie atypowe, której przedstawicielem jest dobrze poznana Legionella pneumophila, która w czasie 58. Zjazdu Amerykańskich Legionistów w lipcu 1976 r. w hotelu Bellevue Stratford w Filadelfii spowodowała, że 182 z ponad 4000 uczestników zachorowało na ciężkie zapalenie płuc, z czego 146 osób wymagało hospitalizacji, a 34 chorych zmarło [6]. Obecnie bakteria ta coraz częściej stanowi problem terapeutyczny w wielu krajach Europy.

Zakażenia riketsjozami obserwowane są już coraz rzadziej. Ich etiopatogeneza wskazuje, że historia badań nad riketsjozami wiąże się z zachorowaniami obciążającymi układ pokarmowy i że istotne znaczenie w rozprzestrzenianiu się zakażenia odgrywają komary, kleszcze, wszy i kontakt ze zwierzętami [3]. Do riketsjoz zalicza się dury wysypkowe, gorączki plamiste, anaplasmozy lub erlichiozy, bartonelozy oraz gorączkę Q.

Zakażenia grzybicze stanowią najczęściej powikłania przewlekłych stanów zapalnych układu oddechowego. Zarówno trudności diagnostyczne, jak i niepełna skuteczność dostępnej terapii powodują, że ten rodzaj zakażeń wymaga szczególnego i długotrwałego leczenia. Istotne zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi i zwierząt stanowią dodatkowo produkowane przez grzyby toksyny. Mikotoksyny towarzyszą człowiekowi od tysięcy lat, a w warunkach klimatu Polski najważniejszymi ich producentami są grzyby z rodzajów: Aspergillus, Penicillium i Fusarium. Grzyby te produkują najgroźniejsze mikotoksyny, do których należą aflatoksyna, ochratoksyna, trichoteceny, fumonizyny i zearalenon [14].

Zagrożenie wywoływane przez toksyny biologiczne

Prowadzone badania nad patogenami uwzględniają także toksyny biologiczne, które mogą powodować śmierć u ludzi i zwierząt, czasową niezdolność lub trwałe uszkodzenie narządów wewnętrznych, niezależnie od swojego pochodzenia i metod ich wytworzenia (wg konwencji ds. Broni Chemicznej z 1993 r.) [4]. Przyjęte kryteria toksyny pochodzenia biologicznego uznają je za czynniki broni biologicznej.

Wyróżniono trzy kategorie toksyn [26]:

■ toksyny bakteryjne (neurotoksyna botulinowa, enterotoksyna gronkowcowa), które charakteryzują się dużym ciężarem cząsteczkowym i mogą być wytwarzane w dużych ilościach przy zastosowaniu przemysłowych metod mikrobiologicznych;

■ trucizny uzyskiwane z jadów węży, insektów, białek roślinnych i morskich alg, które w większości występują w warunkach naturalnych lub w części są syntetyzowane chemicznie, np. kurara, batrachotoksyna, saksytoksyna, rycyna [9];

■ małe cząsteczki, takie jak fluorooctan potasu, który jest syntetyzowany w procesach chemicznych oraz może być wytwarzany przez organizmy żywe [11].

Według dostępnych danych zidentyfikowano 622 biologiczne czynniki lub grupy czynników o działaniu toksycznym [7]. Dokonujący się postęp w tej dziedzinie wskazuje, że z pewnością liczba tych czynników będzie o wiele większa [5].

Patogeny broni biologicznej

Możliwość użycia broni biologicznej stanowi istotne zagrożenie zarówno dla wojska, jak i dla ludności cywilnej. Czynniki biologiczne mogą być użyte w celu trwałego lub czasowego wyeliminowania ludzi, a także zwierząt i roślin [2, 19]. W 1997 r. Hurlbert z Uniwersytetu w Waszyngtonie określił trzy rodzaje broni biologicznej [22]:

■ drobnoustroje, które zakażają gospodarza (człowieka), rozwijają się w nim i powodują rozwój choroby, która niszczy gospodarza lub ogranicza jego zdolność do działania;

■ bioaktywne substancje pochodzenia biologicznego, w tym głównie produkty metabolizmu drobnoustrojów, które zabijają gospodarza lub w nim się implantują, a są to głównie toksyny bakteryjne i inne substancje przez nie wytworzone, które wchodząc w kontakt z hormonami, neuropeptydami i cytokinami, mogą powodować zagrożenie dla zdrowia i życia;

■ nowo wytworzone substancje biologiczno-mimetyczne zaprojektowane i wytworzone jako czynniki o silnym działaniu na organizm żywy, których przykładem mogą być gazy działające na układ nerwowy poprzez wpływ na receptory docelowe.

Według Centrum Kontroli Chorób i Zapobiegania (Center for Diseases Control and Prevention – CDC) patogeny biologiczne zostały sklasyfikowane stosownie do ich potencjalnych możliwości działania szkodliwego [24]. Podział uwzględnia klasę A, która grupuje patogeny szczególnie niebezpieczne, klasę B obejmującą patogeny nieco łagodniejsze oraz klasę C – patogeny, które mogą zostać uznane za broń biologiczną, w tym te, które mogą zostać „wyprodukowane” w laboratoriach świata (tab. 1.2).

Tabela 1.2. Podział czynników broni biologicznej wg przyjętych kategorii zagrożenia.

Kategoria A

Kategoria B

Kategoria C

Variola maior

(czarna ospa)

Coxiella burnetii (gorączka Q)

Nipah virus

Bacillus anthracis

(wąglik)

Brucella sp. (brucelloza)

Hanta virus

Yersinia pestis

(dżuma)

Burkholderia mallei (nosacizna)

Wirusy gorączki krwotocznej przenoszone przez kleszcze

Clostridium botulinum (botulizm)

Alpha-viruses (zapalenie mózgu i opon mózgowych)

Wirusy żółtej gorączki

Francisella tularensis (tularemia)

Toksyna rycynowa

Prątki gruźlicy wielolekooporne

Filoviruses (ebola, Marburg)

Toksyna epsilon (z Clostridium perfringens)

Nowe patogeny w trakcie badań

Arenaviruses

(Lassa, Junin)

Gronkowcowa enterotoksyna B

Koronawirusy wywołujące SARS, MERS i COVID-19

Umieszczenie w tym zestawieniu najnowszych epidemii – SARS, MERS i COVID-19 – może być dyskusyjne. Jednakże w świetle przedstawionych kryteriów mogą być uznane za patogeny broni biologicznej.

Piśmiennictwo

1. Alexander DJ. Newcastle disease in the European Union 2000 to 2009. Avian Pathol 2011; 40 (6): 547–558.

2. Casadevall A. Bioterrorism: Lessons learned since the Anthrax mailings. Mbio Asm Org 2011; 2 (6): 1–2.

3. Chmielewski T. Stare i nowe riketsjozy. Post Mikrobiol 2006; 45 (supl. 1): 23–25.

4. Convention on the Prohibition of the Development, Production, Stockpiling ad Use of Chemical Weapons and on their Destruction Web site. Article II, definitions and criteria page. Available at: http://www.opcw.org/html/db/cwc/eng/cwc_article_II.html.

5. Dutkiewicz J, Górny RL. Biologiczne czynniki szkodliwe dla zdrowia – klasyfikacja i kryteria oceny narażenia. Med Pracy 2002; 53: 29–39.

6. Fraser DW, Tsai TR, Orenstein W, et al. Legionneaires’ disease: description of an epidemic of pneumonia. N Engl J Med 1977; 297 (22): 1189–1197.

7. Garland T, Bailey EM. Toxins of concern to animals and people. Rev Sci Tech 2006; 25 (1): 341–351.

8. Gully PR. Pandemics, regional outbreaks, and sudden-onset disasters. Health Manage Forum 2020; 33 (4): 164–169.

9. Hicks RP, Hartell MG, Nichols DA, et al. The medicinal chemistry of botulinum, ricin and anthrax toxins. Curr Med Chem 2005; 12 (6): 667–690.

10. Jin Y-H, Cai L, Cheng Z-S, et al. A rapid advice guideline for the diagnosis and treatment of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) infected pneumonia (standard version). Milit Med Res 2020; 7 (4): 1–23.

11. Johston TP. A primer on the requirements for select agents and toxins used in biomedical and agricultural research applications. Health Phys 2006; 90 (5 Suppl): S56–S61.

12. Kelly H. The classical definition of a pandemic in not elusive. Bull WHO 2011; 89 (7): 540–541.

13. Kman NE, Bachmann DJ. Biosurveillance: a review and update. Adv Prevent Med 2012; 9: 1–9.

14. Limper AH, Knox KS, Sarosi GA, et al. An Official American Thoracic Society Statement: Treatment of fungal infections in adult pulmonary and critical care patients. Am J Respir Crit Care Med 2011; 183: 96–128.

15. Mizumoto K, Kagaya K, Zarebski A, et al. Estimating the asymptomatic proportion of coronavirus disease 2019 (COVID-19) cases on board the Diamond Princess cruise ship, Yokohama, Japan, 2020. Euro Surveill 2020; 25 (10): 2000180.

16. Napp S, Petrić D, Busquets N. West Nile virus and other mosquito-borne virus presnt in Eastern Europe. Pathog Glob Health 2018; 112 (5): 233–248.

17. Philipps R, Beckett WS, Kaufman J, et al. Anti-inflammatory therapies for lung. In: Notter RH, Finkelstein JN, Holm BA. (eds.). Lung Injury. Mechanisms, Pathophysiology and Therapy. Taylor & Francis, London, New York 2005; 573–616.

18. Płusa T. Aktualne zagrożenie wirusem Corona – 2019-nCoV. Int Rev Med Pract 2020; 26 (1): 7–11.

19. Płusa T. Zagrożenia XXI wieku. Lek Wojsk 2006; 82 (2): 69–75.

20. Płusa T. Podzadanie badawcze nr 1.2.3.6. System ochrony zdrowia. System Bezpieczeństwa Narodowego RP – projekt w zakresie obronności i bezpieczeństwa państwa finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju – umowa Nr DOBR/0076/R/ID1/2012/03 z dnia 18.12.2012 r., numer rejestracyjny projektu: O ROB/0076/03/001.

21. Płusa T, Kłodzińksa A, Komaszyńska A i wsp. Zakażenia Klebsiella pneumoniae NDM – opis przypadków. Int Rev Allergol Clin Immunol Family Med 2015; 21 (4): 161–165.

22. Płusa T, Jahnz-Różyk K. Broń biologiczna. Zagrożenie i przeciwdziałanie. Medpress, Warszawa, 2002.

23. Polityka Polska, 2020; 20 marca.

24. Thavaselvam D, Vijayaraghavan R. Biological warfare agents. J Pharm Bioallied Sci, 2010; 2 (3): 179–188.

25. Whitby M, Street AC, Ruff TA, et al. Biological agents as weapons 1: smallpox and botulism. MJA 2002; 176 (9): 431–433.

26. Williams P, Willens S, Anderson J, et al. Toxins: established and emergent threats. In: Tourinsky SD (ed.). Medical aspects of chemical warfare. Office of The Surgeon General United States Army, Falls Church, Virginia. Borden Institute Walter Reed Army Medical Center, Washington 2008; 613–644.

27. Zhu N, Zhang D, Wang W, et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med 2020; 382 (8): 727–733.

28. Zmarlicka MT, Nailor MD, Nicolau DP. Impact of the New Delhi metallo-beta-lactamase on beta-lactam antibiotics. Infect Drug Resist 2015; 8: 297–309.