Γιατί πολλά νοσήματα έχουν εποχική κατανομή; Θα γίνει το ίδιο και με τον κορωνοϊό;

Εδώ και 2.500 χρόνια είναι γνωστό από τον Ιπποκράτη και τον Θουκυδίδη: πολλά λοιμώδη νοσήματα είναι πιο συχνά σε ορισμένες εποχές, ακολουθούν δηλαδή εποχική κατανομή. Πρόκειται για ένα φαινόμενο που μέχρι σήμερα δεν έχει μελετηθεί επαρκώς.

Αυτή τη στιγμή υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον γι’ αυτό το φαινόμενο λόγω της εμφάνισης της νόσου COVID-19.  Για τον SARS-CoV-2, τον κορωνοϊό που προκαλεί αυτή τη νόσο, που ήδη έχει προσβάλει πάνω από 400.000 άτομα σε όλο τον κόσμο, υπάρχει η ελπίδα από πολλούς ότι θα έχει τη συμπεριφορά της γρίπης και θα εξαφανισθεί στο Βόρειο ημισφαίριο μόλις φθάσει το καλοκαίρι. Οι γνώσεις μας όμως σε άλλα νοσήματα δεν υποστηρίζουν και πολύ τη θεωρία ότι η COVID-19 θα εξαφανισθεί τις επόμενες εβδομάδες.

Διάφορα νοσήματα έχουν ποικίλη συμπεριφορά. Μερικά κάνουν την αιχμή τους νωρίς ή αργά μέσα στο χειμώνα, άλλα την άνοιξη, το καλοκαίρι ή το φθινόπωρο. Μερικά νοσήματα έχουν διαφορετική αιχμή κατά εποχές, ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος. Και μερικά δεν έχουν καθόλου εποχική κατανομή, είναι δηλαδή σταθερά όλο το χρόνο ανεξαρτήτως εποχής. Επομένως, κανένας δεν γνωρίζει αυτή τη στιγμή εάν ο κορωνοϊός θα αλλάξει τη συμπεριφορά του με την έλευση της άνοιξης. Αλλά ακόμη και αν έχει εποχική κατανομή, θα μπορούσε αυτή για φέτος να μην ισχύσει και να συνεχίσει να μεταδίδεται και στους θερινούς μήνες διότι η ανθρωπότητα δεν έχει ακόμη ανοσία απέναντι σ’ αυτό τον ιό.

Ακόμη όμως και για τα νοσήματα που γνωρίζουμε τεκμηριωμένα ότι έχουν εποχική κατανομή, δεν είναι σαφής ο λόγος που αυτό γίνεται. Υπάρχουν διάφορες θεωρίες που προσπαθούν να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο. Ενδεχομένως όλα παίζουν το ρόλο τους: το παθογόνο, το περιβάλλον και η ανθρώπινη συμπεριφορά. Η γρίπη για παράδειγμα μπορεί να κάνει την αιχμή της τους χειμερινούς μήνες λόγω πολλών παραγόντων, όπως η υγρασία, η χαμηλή θερμοκρασία, ο συγχρωτισμός των ανθρώπων, οι μεταβολές στη διατροφή ή τα επίπεδα της βιαταμίνης D. Υπάρχει και μια άλλη ενδιαφέρουσα θεωρία: η ανοσία του ανθρώπινου οργανισμού μπορεί να μεταβάλλεται ανά εποχές, και να γίνεται πιο ανθεκτική ή πιο ευαίσθητη στις λοιμώξεις ανάλογα με την πσοότητα φωτός στην οποία εκτίθεται. 

Τουλάχιστον 68 λοιμώδη νοσήματα έχουν εποχική κατανομή σύμφωνα με ένα άρθρο του 2018. Για παράδειγμα, ο αναπνευστικός συγκυτιακός ιός (RSV) είναι παθογόνο του χειμώνα, ενώ η ανεμευλογιά της άνοιξης. Ο ροταϊός κάνει αιχμή το Δεκέμβριο ή τον Ιανουάριο στις ΝΔ ΗΠΑ, αλλά τον Απρίλιο και το Μάιο στις ΒΑ ΗΠΑ. Ο έρπης των γεννητικών οργάνων εμφανίζεται σε όλες τις ΗΠΑ την άνοιξη και το καλοκαίρι, ενώ ο τέτανος στα μέσα του καλοκαιριού. Η γονόρροια απογειώνεται το καλοκαίρι και το φθινόπωρο και ο κοκκύτης είναι πιο συχνός από Ιούνιο έως Οκτώβριο. Η σύφιλη είναι αυξημένη το χειμώνα στην Κίνα, αλλά ο τυφοειδής πυρετός κάνει την αιχμή του εκεί τον Ιούλιο. Η ηπατίτιδα C αυξάνει το χειμώνα στην Ινδία αλλά την άνοιξη ή το καλοκαίρι στην Αίγυπρο, την Κίνα και το Μεξικό.

Η εποχικότητα γίνεται εύκολα κατανοητή στα νοσήματα που μεταδίδονται με το τσίμπημα εντόμων, τα οποία ευδοκιμούν σε βροχερές εποχές όπως η chikungunya και ο δάγγειος πυρετός. Για τις περισσότερες άλλες λοιμώξεις όμως, είναι δύσκολο να βρεθεί εξήγηση της εποχικότητας. Σε μερικές περιπτώσεις η εξήγηση είναι η ανθρώπινη δραστηριότητα και όχι η εποχικότητα του ιού. Για παράδειγμα, το φθινόπωρο που επιστρέφουν τα παιδιά στο σχολείο ή ο χειμώνας όπου οι άνθρωποι συγχρωτίζονται σε κλειστούς χώρους είναι εποχές που προτιμούν πολλοί ιοί. 

Εκείνο που ενδεχομένως έχει μεγάλη σημασία τουλάχιστον για τους ιούς, είναι η ικανότητά τους να επιβιώνουν έξω από το ανθρώπινο σώμα. Το γενετικό υλικό ορισμένων ιών περικλείεται όχι μόνο από μια καψιδιακή πρωτεϊνη, αλλά και από μια μεμβράνη η οποία ονομάζεται φάκελος και η οποία αποτελείται από λιπίδια. Αυτή αλληλεπιδρά με τα κύτταρα του ξενιστή (δηλ. του ανθρώπου) κατά τη διαδικασία της λοίμωξης και βοηθά στο να αποφεύγονται οι επιθέσεις του ανοσοποιητικού μας συστήματος εναντίον του ιού. Οι ιοί που περικλείονται σε φάκελο είναι πιο ευαίσθητοι και ευάλωτοι σε αντίξοο περιβάλλον, όπως για παράδειγμα η ζέστη και η ξηρασία που υπάρχουν τους θερινούς μήνες.

Μια μελέτη του 2018 στο Scientific Reports υποστηρίζει αυτή την ιδέα. Αναλύθηκε η εποχικότητα 9 ιών, εγκαψιδιωμένων και μη σε 36.000 δείγματα του αναπνευστικού συστήματος που ελήφθησαν επί 6.5 χρόνια. Οι εγκαψιδιωμένοι (φακελωμένοι) ιοί φαίνεται ότι παρουσιάζουν μεγάλη εποχικότητα. Ο αναπνευστικός συγκυτιακός ιός και ο ανθρώπειος μεταπνευμοϊός είναι εγκαψιδιωμένοι, όπως ακριβώς και η γρίπη, και κάνουν αιχμή κατά τους χειμερινούς μήνες. Οι ρινοϊοί, η πιο γνωστή αιτία του κοινού κρυολογήματος, δεν είναι εγκαψιδιωμένοι και δεν έχουν ιδιαίτερη προτίμηση προς το ψυχρό κλίμα. Η μελέτη τους ανίχνευσε στα δείγματα του αναπνευστικού στο 84.7% των ημερών του έτους και έδειξε ότι κάνουν την αιχμή τους όταν τα παιδιά επιστρέφουν στο σχολείο από τις διακοπές τους. Οι αδενοϊοί, μια άλλη αιτία του κοινού κρυολογήματος, δεν είναι εγκαψιδιωμένοι και βρέθηκε ότι και αυτοί είχαν ίδια συμπεριφορά, κυκλοφορώντας για πάνω από το μισό του έτους. 

Μελετήθηκε επίσης η σχέση της αφθονίας των ιών με την ημερήσια διακύμανση του καιρού. Η γρίπη και ο αναπνευστικός συγκυτιακός ιός είχαν την αιχμή τους όταν η υγρασία κατά τη διάρκεια του 24ώρου ήταν χαμηλότερη του μέσου όρου. Φαίνεται ότι το λιπιδιακό περίβλημα (φάκελος) είναι πιο ευάλωτο όταν η υγρασία μεταβάλλεται απότομα, σύμφωνα με τη μελέτη.

Σε μια άλλη μελέτη φάνηκε ότι η απόλυτη υγρασία (το συνολικό ποσό υδρατμών σε δεδομένο όγκο αέρα) και όχι η σχετική (πόσο κοντά στον κορεσμό είναι ο αέρας) είναι αυτή που έχει σημασία. Οι πτώσεις της απόλυτης υγρασίας εξηγούσαν σ’ αυτή τη μελέτη την εισβολή επιδημιών της γρίπης παρά της σχετική υγρασία ή της θερμοκρασίας. Πράγματι η απόλυτη υγρασία πέφτει απότομα τον χειμώνα επειδή ο ψυχρός αέρας συγκρατεί λιγότερους υδρατμούς.

Γιατί όμως η χαμηλότερη απόλυτη υγρασία ευνοεί ορισμένους ιούς παραμένει αδιευκρίνιστο. Ενδεχομένως επηρεάζεται η μεμβράνη του ιού από μεταβολές της ωσμωτικής πίεσης, από το ποσοστό εξάτμισης ή το pH.

Το μεγάλο ερωτηματικό για τον κορωνοϊό, που είναι εγκαψιδιωμένος ιός, είναι το εάν θα αποβεί ευάλωτος κατά τους θερινούς μήνες κατά τους οποίους η σχετική και η απόλυτη υγρασία αυξάνουν. Οι δυο προηγούμενοι απειλητικοί κορωνοϊοί, ο SARS και ο MERS, δεν μας δίνουν κάποια στοιχεία σχετικά. Ο SARS παρουσιάστηκε στα τέλη του 2002 και εξαφανίστηκε από τον ανθρώπινο οργανισμό το καλοκαίρι του 2003 μετά από εντατικά περιοριστικά μέτρα. Ο MERS σποραδικά μεταπηδά από καμήλες σε ανθρώπους και έχει προκαλέσει εξάρσεις σε νοσοκομεία αλλά ποτέ έξαρση μετάδοσης από άνθρωπο σε άνθρωπο όπως ο COVID-19. Κανένας από τους δυο προηγούμενους κορωνοϊούς δεν κυκλοφόρησε επί μακρόν και σε μεγάλο τμήμα του πληθυσμού ώστε να μελετηθεί η εποχικότητά τους.

Τέσσερεις ανθρώπειοι κορωνοϊοί που προκαλούν κοινά κρυολογήματα και άλλες αναπνευστικές λοιμώξεις μας δίνουν περισσότερα στοιχεία. Οι τρεις απ’ αυτούς έχουν σημαντική χειμερινή εποχικότητα με ελάχιστα ή μηδενικά κρούσματα το καλοκαίρι, όπως φάνηκε από μια άλλη μελέτη. Αυτοί οι 3 κορωνοϊοί συμπεριφέρονται ακριβώς όπως η γρίπη. 

Δυστυχώς αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι ο COVID-19 θα δείξει την ίδια συμπεριφορά. Μέχρι τώρα έχει φανεί ότι ο COVOD-19 μπορεί να επιβιώνει σε ζεστό και υγρό κλίμα: παράδειγμα η Σιγκαπούρη, η οποία έχει πάνω από 175 κρούσματα. Δυο νέα άρθρα αυτής της εβδομάδας έρχονται σε αντικρουόμενα συμπεράσματα: Το πρώτο μελέτησε τη μετάδοση του ιού σε 19 επαρχίες της Κίνας με κλίμα που κυμαινόταν από ψυχρό και ξηρό έως τροπικό και βρήκε παρατεταμένη μετάδοση παντού ανεξαρτήτως κλίματος. Η δεύτερη μελέτη συμπέρανε ότι παρατεταμένη μετάδοση φαίνεται ότι συμβαίνει μόνο στις περιοχές όπου η θερμοκρασία είναι από 5 έως 11οC και σχετική υγρασία από 47 έως 70%. 

Σε τελική ανάλυση, υπάρχει μια συνεχής αλληλεπίδραση μεταξύ περιβαλλοντικών παραγόντων και του ανοσοποιητικού συστήματος του πληθυσμού. Οι προηγούμενοι κορωνοϊοί προϋπήρχαν επί μακρόν και έτσι ένα τμήμα του πληθυσμού έχει αποκτήσει ανοσία, κάτι το οποίο μπορεί να βοηθά στο να εξαφανίζονται οι ιοί όταν οι συνθήκες είναι αντίξοες. Αυτό όμως δεν ισχύει για τον  COVID-19. Ακόμη και αν υπάρξει σημαντική εποχική μείωση του ιού, εάν υπάρχουν τριγύρω πολλά άτομα ευαίσθητα στον ιό, αυτό μπορεί να συμβάλει στη διαιώνισή του. 

Από πειραματόζωα υπάρχουν ενδείξεις ότι η ανοσία του ανθρώπου μεταβάλλεται ανάλογα με την εποχή. Η μελατονίνη, μια ορμόνη που εκκρίνεται τη νύχτα από την υπόφυση, είναι η αιτία αυτών των εποχικών μεταβολών. Η μελατονίνη παρακολουθεί την ώρα της ημέρας, αλλά είναι επίσης και ένα βιολογικό ημερολόγιο για τις εποχές. Κατά τον χειμώνα που οι νύχτες έχουν μεγαλύτερη διάρκεια, εκκρίνεται περισσότερη μελατονίνη. Από μελέτες σε πειραματόζωα έχει φανεί ότι η χορήγηση μελατονίνης ή η αύξηση του φωτισμού μπορεί να αλλάξει την ανοσιακή απόκριση έως και κατά 40%.

Το ανθρώπειο ανοσοποιητικό σύστημα επίσης φαίνεται ότι παρουσιάζει 24ωρη διακύμανση. Από μελέτες έχει φανεί ότι η ανταπόκριση στο εμβόλιο της γρίπης είναι καλύτερη όταν ο εμβολιασμός γίνεται το πρωί και όχι το βράδυ. Επίσης, έχει βρεθεί ότι τα γονίδια του ανοσοποιητικού συστήματος παρουσιάζουν εποχική έκφραση, με αποτέλεσμα  η ανοσία μας να ποικίλλει ανάλογα με την εποχή.

Το πώς όλες αυτές οι ιδιαιτερότητες επηρεάζουν την ικανότητα του ανθρώπινου σώματος να καταπολεμά τους μικροοργανισμούς παραμένει άγνωστο.

Κατά πάσα πιθανότητα, η παγκόσμια απειλή του νέου κορωνοϊού θα οδηγήσει σε νέες ανακαλύψεις, αφού όλη η ανθρωπότητα εργάζεται για την αντιμετώπισή του. Αυτή τη στιγμή όμως, κανείς δεν είναι σε θέση να γνωρίζει εάν η αύξηση της θερμοκρασίας, η αύξηση της υγρασίας, η αύξηση της διάρκειας της ημέρας ή κάποιος άλλος άγνωστος εποχικός παράγοντας θα μπορέσει να αναχαιτίσει την εξάπλωση του νέου κορωνοϊού. Μόνο ο χρόνος θα το δείξει.

Βιβλιογραφία

  1. Why do dozens of diseases wax and wane with the seasons—and will COVID-19?
  2. Martinez ME (2018) The calendar of epidemics: Seasonal cycles of infectious diseases. PLoS Pathog 14(11): e1007327. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1007327
  3. Price, R.H.M., Graham, C. & Ramalingam, S. Association between viral seasonality and meteorological factors. Sci Rep 9, 929 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-018-37481-y
  4. Shaman J, Pitzer VE, Viboud C, Grenfell BT, Lipsitch M (2010) Absolute Humidity and the Seasonal Onset of Influenza in the Continental United States. PLoS Biol 8(2): e1000316. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1000316
  5. E. R. Gaunt, A. Hardie, E. C. J. Claas, P. Simmonds, K. E. Templeton. Epidemiology and Clinical Presentations of the Four Human Coronaviruses 229E, HKU1, NL63, and OC43 Detected over 3 Years Using a Novel Multiplex Real-Time PCR Method. Journal of clinical microbiology 48(8):2940-7 · August 2010. DOI: 10.1128/JCM.00636-10

About Ηρακλής Αβραμόπουλος 59 Articles
Παθολόγος Νεαπόλεως 9 15123 Μαρούσι 2106838742 2106867060 6944881577 avramopoulos(at)medweb(dot)gr