Poliovirus

Za nejstarší zobrazení člověk s následky poliomyelitidy se považuje staroegyptský stéla, na které má pokřivenou a hypotrofickou nohu po prodělaném hořečnatém onemocnění. Ve spisech Hippokrata je taktéž možné najít záznamy o nemoci vyskytující se v letních měsících a způsobující obrny končetin.[2]

V roce 1838 německý lékař Jakob von Heine popsal poprvé klinické projevy dětské obrny. O více než 50 let později švédský dětský lékař Karl Oskar Medin zjistil, že onemocnění se může přenášet mezi lidmi a o dalších 20 let později Karl Landsteiner popsal virus dětské obrny. První inaktivovaná vakcína byla připravena v roce 1954 Jonasem E. Salkem.[3]

Virion je tvořen, stejně jako další picornaviry např. rhinoviry, neobalenou kapsidou, která má ikosahedrální tvar s vnějším průměrem asi 300 Å (30 nm). Každá kapsida obsahuje 60 kopií tří povrchových virových proteinů: VP1, VP2 a VP3, a také 60 kopií interně umístěného VP4. Tři povrchové proteiny zaujímají strukturu antiparalelního β-barelu. Tento motiv je poměrně běžný pro kapsidy dalších virů.[4] Povrch kapsidy má vlnitou topografii: prominentní vrchol ve tvaru hvězdy je obklopený hlubokou prohlubní a dalšími výčnělky.[5] Tato struktura vytváří takové žlábky pro navázání na poliovirový receptor, jehož rozpoznání je klíčové pro vstup virové genetické informace do hostitelské buňky.[1]

Genomová struktura polioviru typu I. Poliovirový genom se skládá z jednovláknové molekuly RNA s pozitivní polaritou, která kóduje jeden polyprotein. 5´ nekódující oblast (NTR - non-translated region) obsahuje dvě funkční domény: vlásenkovou strukturu čtyřlístku a vnitřní místo vstupu ribozomu (IRES). Na 5´konci je vlákno kovalentně spojeno s virovým proteinem VPg a na 3´konci je polyadenylováno.

Genetická informace je nesena jednovláknovou RNA s pozitivní polaritou ((+)ssRNA), která se skládá přibližně z 7 500 bází. Genomová RNA je na 3´konci adenylována, čímž je zajištěna její stabilita, a na 5´konci kovalentně navázána na virový protein spojený s genomem (VPg-viral protein genome-linked) protein. Pro vytvoření nových částic virus využívá hostitelský ribosomální aparát, tudíž virová translace může probíhat bez potřeby virových proteinů. Studie sekvencí RNA prokázaly, že všechny poliovirové polypeptidy se tvoří z jedné prekurzorové molekuly nekapsidálního virálního proteinu. Na 5´konci se dále nachází netranslatovaná oblast obsahující sekvenci, rozpoznávající ribosomem, vnitřní místo pro vstup ribosomu (IRES). Mutace v rámci sekvence IRES u atenuovaných kmenů můžou způsobit problémy při translaci či ji kompletně znemožnit.[1][6][7]

Virus lze s využitím Baltimorovy klasifikace zařadit do skupiny 4, tedy do skupiny virů s jednovláknovým RNA genomem s kladnou polaritou. Genomová RNA může rovnou sloužit jako messengerová RNA, je tedy sama o sobě infekční a může se množit s využitím hostitelského aparátu. Do této skupiny dále patří např. Picornaviridae (polioviry, rhinoviry), virus hepatitidy A, Flavivirus, Togavirus, Koronavirus.[8]

Je to vysoce nakažlivé onemocnění přenášející se kapénkovou infekcí. Projevuje se horečnou, zánětem spojivek a drobnou vyrážkou, může docházet k zápalům plic nebo zánětům středního ucha. Ve většině případů probíhá subklinicky bez zjevných známek infekce, ale ve vzácných případech může dojít až k postižení centrálního nervového systému.[3]

Vzácná neurologická komplikace virové infekce se nazývá lidská paralytická poliomyelitida a projevuje se u méně než 1 % infikovaných jedinců. Je charakterizována svalovou slabostí nebo paralýzou v důsledku následnou destrukcí inervačních spinálních motorických nervů. Postižení horní krční a prodloužené míchy má pak za následek obrnu dýchacích svalů.[2] Patologie onemocnění lidské poliomyelitidy byla experimentálně pozorována také u infikovaných šimpanzů a dalších opic.[10]

Léčba dětské obrny je reálně symptomatická. Při obrně postihující dýchací svaly poskytl pomoc ventilátor zvaný železné plíce. Využívajíc negativní tlak působící na hrudní stěnu významně přispěl ke zlepšení prognózy pacientů.[11]

Kvůli narůstající nemocnosti a obavám z epidemie se na jaře 1957 v Československu uskutečnilo masové očkování dětí třemi dávkami inaktivované vakcíny, kdy došlo k proočkování až 94 % dětí mladších patnácti let. Od 2. poloviny roku 1960 se na území Československa nevyskytl žádný případ nezavlečené paralytické poliomyelitidy. Tím jsme se stali první zemí na světě, kde byla nemoc dětské obrny vymýcena.[2] Nyní se v České republice se proti dětské obrně očkuje v rámci kombinované hexavakcíny a následné přeočkování monovakcínou v celkem pěti dávkách. Očkování se provádí inaktivovanou očkovací látkou.[3][12]

Potenciál antivirotik je důležitý hlavně v případech, že u lidí trpících imunodeficiencí může dojít k propuknutí infekce a znepokojujícím se jeví i fakt, že se virové partikuly mohou uvolňovat do okolí i několik let po primární infekci.[13] Ve Spojených státech amerických je vakcinace proti dětské obrně spojena se 4 až 5 případy paralytické obrny ročně. V rozvojových zemích zůstává obrna i přes snahy o vymýcení vážnou hrozbou. U dlouhé chronické nákazy se zvyšuje také riziko mutací, na které by nemuselo fungovat očkování. Ukázalo se, že žádná léčba zatím není účinná při léčbě infekcí centrálního nervového systému poliovirem.[14] V roce 2006 došlo ke zformování Poliovirové Antivirální Inciativy (PAI), která má za úkol vytvořit alespoň dva druhy antivirotik s odlišným mechanismem účinku.

Pleconaril je nové antivirové činidlo, které vykazuje aktivitu proti širokému spektru enterovirů. Hlavní mechanismus účinku tohoto antivirotika spočívá v inhibici proteinů související s navázáním viru na hostitelskou buňku.[14]

Dalším slibným antivirotikem se jeví pocapavir, který byl objeven v roce 1996. Pocapavir je studovaný lék, který působí jako inhibitor zabraňující virionu vstoupit do buňky. Vykazuje taktéž aktivitu proti enterovirům, které nejsou spojeny s obrnou, a mohou být užitečné při léčbě závažných enterovirových infekcí. Ve studiích z roku 2017 se jeví být velmi účinný vůči poliovirům, při zvládání infekce během eradikace.[15][16]