VOJENSKÉ ZDRAVOTNICKÉ LISTY

VOJENSKÉ ZDRAVOTNICKÉ LISTY ROČNÍK LXXVI

PROSINEC 2007

ČÍSLO 6

PREDIKTIVNÍ A PROGNOSTICKÉ FAKTORY INVAZIVNÍHO KARCINOMU PRSU V PRAXI 1

Petr CINEK, 2Stanislav FILIP Oddělení klinické onkologie Ústřední vojenské nemocnice Praha, Praha 2 Klinika onkologie a radioterapie Fakultní nemocnice a Lékařské fakulty Univerzity Karlovy, Hradec Králové 1

Souhrn Invazivní karcinom prsu je nemoc heterogenní. Nejenže pacientky přicházejí v různých stadiích vývoje onemocnění, ale tumory jsou také velmi odlišné, pokud jde o rychlost jejich růstu, schopnost metastazovat a další biologické vlastnosti. Pro karcinom prsu byla stanovena celá řada důležitých prognostických a preditivních faktorů. Těmi hlavními jsou klinické stadium onemocnění, velikost primárního nádoru, stav spádových lymfatických uzlin, histologický typ karcinomu, stupeň diferenciace (grading), stav exprese steroidních receptorů a receptoru HER-2/neu, invaze do krevních a lymfatických cév, markery proliferační aktivity, biologický a hormonální věk pacientky, hodnoty sérových markerů. V naší práci jsme vyhodnotili soubor pacientek s invazivním karcinomem prsu léčených na Oddělení klinické onkologie ÚVN Praha v letech 1991–2004 se zaměřením na prognostický význam těchto ukazatelů: velikost primárního nádoru, patologická N-klasifikace, stadium onemocnění, grading, stav exprese estrogenových receptorů (ER), stav exprese receptoru HER-2/neu a typ provedené operace. Klíčová slova: Invazivní karcinom prsu; Prognostický faktor; Prediktivní faktor; Celkové přežití.

Predictive and Prognostic Factors of Invasive Breast Cancer in Practice Summary The invasive breast cancer is a heterogenous disease. Patients come not only with different stages of the disease, but also their carcinomas are various in growth speed, metastatic potency and other biological attributes. A number of important prognostic and predictive factors was determined for breast cancer. The main factors are clinical stage, size of primary tumor, involvement of regional lymph nodes, histological type of carcinoma, grade, status of steroid and HER-2/neu receptors expression, invasion into blood and lymph vessels, proliferative markers, biological and hormonal age of patients, and levels of serum markers. In our study we evaluated a group of breast cancer patients who were treated at the Department of Clinical Oncology of the Central Military Hospital Prague in 1991–2004, with a view to prognostic signification of these indicators: primary tumor size, pathological N classification, stage, grade, oestrogen receptor (ER) expression, HER-2/neu receptor status and type of performed surgery. Key words: Invasive breast cancer; Prognostic factor; Predictive factor; Overall survival.

Úvod Prognostický faktor je jakákoli naměřená hodnota dostupná v době stanovení diagnózy invazivního karcinomu prsu, která koreluje s celkovým přežitím

pacientek nebo přežitím bez příznaků nemoci bez ohledu na léčbu. Prediktivní faktor je jakákoli hodnota spojená s odpovědí na danou terapii (1). Prediktivní faktory obecně informují, jaký přínos bude mít konkrétní léčba u konkrétní pacientky.

206

VOJENSKÉ ZDRAVOTNICKÉ LISTY

Invazivní karcinom prsu je nemoc heterogenní. Nejenže pacienky přicházejí v různých stadiích vývoje onemocnění, ale tumory jsou také velmi odlišné, pokud jde o rychlost jejich růstu, schopnost metastazovat a další biologické vlastnosti. Prospěch z jakékoli konkrétní terapie je také u každé pacientky jiný. Adjuvantní léčba může jednu pacientku vyléčit, u jiné prodloužit život a u třetí dokonce paradoxně zkrátit dobu přežití. Existuje mnoho praktických důvodů, proč je velmi užitečné identifikovat faktory spojené s delší nebo kratší dobou přežití bez ohledu na léčbu (tj. prognostické faktory) a dále identifikovat pacientky, u nichž bude konkrétně definovaná, nejlépe pak individualizovaná léčba s větší či menší pravděpodobností úspěšná (tj. prediktivní faktory). Některé faktory jsou zároveň prognostické i prediktivní. Pro karcinom prsu byla stanovena celá řada důležitých prognostických a prediktivních faktorů. Ne všechny ale našly využití v každodenní klinické praxi při rozhodování o strategii léčby u konkrétní pacientky. Těmi hlavními faktory jsou: klinické stadium onemocnění, velikost primárního nádoru, stav spádových lymfatických uzlin, histologický typ karcinomu, stupeň diferenciace (grading), stav exprese steroidních receptorů a receptoru HER-2/neu, invaze do krevních a lymfatických cév, markery proliferační aktivity, biologický a hormonální věk pacientky, hodnoty sérových markerů (6). V naší práci jsme vyhodnotili soubor pacientek s invazivním karcinomem prsu léčených na Oddělení klinické onkologie ÚVN Praha v letech 1991 až 2004 se zaměřením na prognostický význam těchto ukazatelů: velikost primárního nádoru, patologická N klasifikace, stadium onemocnění, grading, stav exprese estrogenových receptorů (ER), stav exprese receptoru HER-2/neu a typ provedené operace.

Charakteristika souboru Do souboru bylo zařazeno 281 žen s invazivním karcinomem prsu z celkového počtu 324 pacientek, které byly diagnostikovány a léčeny na Oddělení klinické onkologie ÚVN Praha v období od 15. prosince 1991 do 31. prosince 2004. Ze souboru bylo vyřazeno 43 žen, vesměs z důvodu nemožnosti zpětně získat sledované parametry, jako například stav receptoru HER-2/neu v primárním nádoru. Dále nebyly do souboru zařazovány pacientky s onemocněním ve stadiu carcinoma in situ.

ROČNÍK LXXVI, 2007, č. 6

Průměrný věk pacientek byl 62 let a 7 měsíců, medián věku 63 let. Nejmladší pacientce bylo 34 let a nejstarší 85 let. Z hlediska hormonální aktivity bylo 43 (15,3 %) pacientek premenopauzálních, 11 (3,9 %) perimenopauzálních a nejvíce – 227 (80,8 %) bylo postmenopauzálních. Ke dni 12. 4. 2006 zemřelo 50 žen, tj. 17,8 % souboru. Z tohoto počtu bylo 13 (26 %) úmrtí v důsledku jiných příčin než nádorových a tyto pacientky zemřely v remisi nádorové choroby. Třicet sedm pacientek (74 % všech úmrtí) zemřelo na generalizaci karcinomu prsu. U 269 pacientek se jednalo pouze o jednostranné onemocnění, z toho 127krát vpravo a 142krát vlevo, 12 pacietek mělo synchronní nebo metachronní nádor ve druhém prsu. Duplicitní tumory v jiných orgánech se vyskytly u 23 žen, nejčastěji se jednalo o karcinomy gastrointestinálního traktu. V souboru bylo identifikováno více histologických typů karcinomů mléčné žlázy. Nejvíce bylo čistých duktálních karcinomů – 179 (63,7 %), čistých lobulárních karcinomů – 37 (13,1 %) a karcinomů smíšených duktálních a lobulárních – 40 (14,2 %). Dohromady tyto 3 nejčastější varianty představovaly 91 % (256 pacientek) všech primárních nádorů. Jiné histologické typy byly zjištěny u 25 žen, což představuje dohromady 9 % všech hodnocených pacientek. Stupeň diferenciace primárních nádorů byl stanoven u 155 pacientek (55,2 %) podle čtyřstupňové klasifikace. Nejvíce karcinomů bylo vyhodnoceno s gradingem II a III (85, resp. 58), nejméně s gradingem I a IV (8, resp. 4). U 126 žen nebyl grading hodnocen. Stav HER-2/neu v primárním nádoru byl ve 107 případech hodnocen podle manuálu DAKO skórem 0, skóre 1+ bylo zjištěno v 91 karcinomech. Dohromady tedy bylo hodnocení stavu HER-2/neu jako negativní (skóre 0 a 1+) u 198 žen (70,5 %). Jednoznačná pozitivita s hodnoceným DAKO skórem 3+ byla zjištěna u 45 pacientek (16 %). Imunohistochemický nález označovaný skórem 2+ mělo 38 (13,5 %) primárních nádorů. Většina pacientek měla vysoce pozitivní expresi estrogenových jaderných receptorů (ER), a to v rozmezí 70–100 %. Nicméně druhou početně největší skupinou byly ženy s nulovou expresí estrogenových receptorů nebo s expresí pod 10 %. Podobné bylo rozložení souboru i při hodnocení progesteronových receptorů (PgR), jen s tím rozdílem, že maximum primárních karcinomů (90) nevykazovalo žádnou expresi tohoto receptoru.

207


TNM klasifikace a stadium onemocnění byly hodnoceny podle současné aktuální klasifikační metodiky (TNM klasifikace zhoubných novotvarů, UICC, 2002, 6. vyd., česká verze, 2004) platné od 1. ledna 2004, což bylo důvodem, proč byla stadia onemocnění všech pacientek diagnostikovaných před tímto datem přehodnocena, aby bylo možné jednotlivé zkoumané parametry porovnávat. Z hlediska rozsahu onemocnění bylo 76 pacientek (27 %) diagnostikováno ve stadiu I, 138 pacientek (49 %) ve stadiu II, 46 pacientek (16,5 %) ve stadiu III a 21 pacientek (7,5 %) ve stadiu IV. Odstranění primárního tumoru bylo provedeno u 251 žen: 191 pacientek (68 %) podstoupilo ablaci prsu a 60 (21,3 %) parciální chirugický výkon. U třiceti žen (10,7 %) byla provedena pouze biopsie nádoru k histologické verifikaci s ponecháním tumoru in situ a pacientky byly léčeny systémovou terapií. Poměr mezi počtem provedených ablací prsu a počtem prs záchovných operací se v průběhu let postupně měnil ve prospěch parciálních chirurgických výkonů a v roce 2004 byly oba tyto typy chirurgické léčby v souboru stejně frekventní. Při hodnocení velikosti primárního karcinomu je zřejmé, že většina pacientek měla největší průměr nádoru v době diagnózy méně než 2 cm (T1) nebo méně než 5 cm (T2) v průměru – 107, resp. 124 žen. Čtyřicet devět pacientek (17,4 %) ale mělo již lokálně pokročilé nádory T3 a T4. U jedné pacientky se primární nádor nepodařilo identifikovat. Dohromady bylo v celém souboru pacientkám odstraněno a vyšetřeno 2207 axilárních mízních uzlin. U třiceti pěti žen nemohla být histologicky vyšetřena žádná lymfatická uzlina. V jedenácti případech byl počet odstraněných uzlin 1–3, ve 136 případech 4–9 uzlin a 10 a více uzlin bylo získáno u 99 pacientek. Největší počet odebraných lymfatických uzlin při jedné operaci byl 31. Průměrný počet odebraných axilárních mízních uzlin v průběhu let narůstal a v roce 2004 byl 11,5 uzliny na jednu exenteraci axily. Patologická N klasifikace byla stanovena u 246 pacientek. Negativní nález ve smyslu uzlinových metastáz (pN0) byl u 140 pacientek, metastatické postižení maximálně 3 uzlin (pN1) bylo v 73 případech, 4–9 (pN2) lymfatických uzlin s metastázou karcinomu mělo 28 žen a více než 9 postižených uzlin (pN3) bylo u 5 případů. Jak již bylo uvedeno, u 35 pacientek nebylo možné stanovit patologickou N klasifikaci (pNX). Dvacet jedna pacientek (7,5 %) mělo v době diag-

nózy identifikované vzdálené metastázy, které byly prokázány standardními vyšetřovacími metodami: RTG plic, sonografie jater a scintigrafie skeletu.

Statistické metody Hodnocení celkového přežití pacientek bylo provedeno pomocí počítačového statistického programu NCSS, PASS and GESS 2001 fy NCSS Kaysville, Utah, USA, testem neparametrické analýzy Kaplan-Meier Curves na hladině významnosti p = 0,05. Byly stanoveny křivky přežití v závislosti na zadaných ukazatelích. Na ose „x“ je uveden počet dní od stanovení diagnózy, na ose „y“ je procentuální pravděpodobnost přežití. Statistické zpracování provedl ing. Milan Zouhar z Kliniky onkologie a radioterapie Lékařské fakulty UK a Fakultní nemocnice v Hradci Králové.

Výsledky Graf 1 znázorňuje křivky přežití v závislosti na velikosti primárního karcinomu neboli na klinické T klasifikaci. Čím byl primární nádor větší, tím měly pacientky větší pravděpodobnost kratšího přežívání.

pravděpodobnost přežití


100%

T1

75%

T2

T3

50%

25%

T4

0

1050

2100

3150

4200

počet dní

Graf 1: Křivky přežití v závislosti na velikosti primárního nádoru cT ( p = 0,05)

Počet pozitivních lymfatických uzlin (pN klasifikace) také nepřímo úměrně koreloval s celkovým přežitím. Prognosticky výrazně nepříznivou skupinou byly ženy s metastázami ve více než 9 uzlinách (graf 2). I. a II. stadium onemocnění nevykazovalo v našem souboru z hlediska přežívání zásadní rozdíly, nicméně III. a IV. stadium již výrazně ovlivnilo délku života pacientek (graf 3).

208

0 1-3

75%

4-9 50%

>9 25%

0

1050

2100

3150

4200

počet dní

Graf 2: Křivky přežití v závislosti na počtu pozitivních axilárních uzlin – pN (p = 0,05)

I

100%

II 75%

III 50%

IV

25%

0

1050

2100

3150

4200

počet dní

Graf 3: Křivky přežití v závislosti na stadiu onemocnění (p = 0,05)

Hodnocení vztahu gradingu primárních karcinomů a přežití ukazuje graf 4. Nádory jsme rozdělili do 2 skupin – s vysokým stupněm diferenciace (grading I a II) a s nízkým stupněm diferenciace (grading III a IV). Z hlediska přežívání je jednoznačně nepříznivým faktorem nižší stupeň diferenciace invazivního karcinomu.

Vztah celkového přežití byl závislý i na expresi jaderného estrogenového receptoru v nádoru. Při pozitivitě estrogenových receptorů alespoň v 10 % nádorových buněk byly křivky přežití signifikantně lepší než v situaci, kdy byly tyto receptory velmi nízké nebo nebyly prokázány vůbec (graf 5). Graf 6 hodnotí vliv stavu receptoru HER-2/neu na přežívání pacientek v našem souboru. Jednoznačná imunohistochemická pozitivita, označovaná jako skóre 3+, znamenala špatnou prognózu. O něco lepší prognózu měla skupina žen s nádory HER-2/neu negativními – skóre 0 a 1+. Nejlepší křivka přežití byla zaznamenána u skóre 2+. Jde o nehomogenní skupinu 38 pacientek, kde část invazivních karcinomů je HER-2/neu pozitivních a část negativních. Graf 7 ukazuje křivky přežití v závislosti na typu provedené operace. Biopsie znamená, že pacientkám nebyl odstraněn primární karcinom. Vesměs se jednalo o pacientky ve IV. stadiu onemocnění. Na druhou stranu jsme nezjistili žádný signifikantní rozdíl mezi provedenou ablací a prs záchovným chirurgickým výkonem.



100%




100%

> 50%

75%

10 – 50% < 10%

50%

25%

0

1050

2100

3150

4200

počet dní

Graf 5: Křivky přežití v závislosti na stupni exprese estrogenových receptorů (p = 0,05)

100%

100%

2+

75%

III + IV

50%

25%

0

1050

2100

3150

4200

počet dní

Graf 4: Křivky přežití v závislosti na stupni diferenciace primárních nádorů – gradingu (p = 0,05)



I + II

0 a 1+ 75%

3+

50%

25%

0

1050

2100

3150

4200

počet dní

Graf 6: Křivky přežití v závislosti na stavu exprese receptoru HER-2/neu (p = 0,05)


kvadrant

100%



ablace 75%

50%

biopsie 25%

0

1050

2100

3150

4200

počet dní

Graf 7: Křivky přežití v závislosti na typu provedené operace primárního nádoru: ablace, kvadrantektomie a ponechání primárního nádoru in situ (p = 0,05)

Diskuse Hrubá incidence invazivního karcinomu prsu má v populaci českých žen dlouhodobě trvalý vzestup, zatímco hrubá mortalita se v posledních letech pohybuje přibližně na stejné úrovni. To znamená, že narůstá absolutní počet žijících pacientek, které se pro toto onemocnění léčily nebo léčí (barevná příl. s. I, obr. 1). Cílem současného přístupu k těmto pacientkám je snaha zjistit a vyhodnotit faktory, které určují prognózu onemocnění a které dokáží předpovědět úspěch či neúspěch konkrétně definované léčby u dané pacientky. Jsou to prognostické a prediktivní faktory. Velikost primárního nádoru dobře koreluje s prognózou onemocnění, což bylo prokázáno v mnoha studiích (6). V našem souboru byl tento fakt jednoznačně potvrzen, pokud jde o pokročilejší karcinomy cT3 a cT4. Žádný rozdíl v pravděpodobnosti přežití pacientek s karcinomy cT1 a cT2 po 8 letech od stanovení diagnózy je v našem souboru způsoben faktem, že při tomto hodnocení nebyl brán zřetel na stav axilárních mízních uzlin. Dalším hodnoceným kritériem byla patologická N klasifikace. Rozdíly v přežití jednotlivých skupin pacientek nebyly tak velké v porovnání s literárními údaji (5), nicméně pacientky se stavem axilárních uzlin pN3 (10 a více pozitivních uzlin) měly jednoznačně velmi špatnou prognózu. Křivky přežití podle stadia onemocnění přinesly překvapivý výsledek pro stadium I a II. Podle literárních údajů (6) je největší pravděpodobnost nejdelšího přežití u stadia I. V našem souboru ale byla tato pravděpodobnost prakticky stejná jak pro I., tak pro II. stadium. Při bližším zkoumání tohoto jevu se nabízí jedno vysvětlení. Období zařazování pa-

209

cientek do naší studie bylo relativně dlouhé – 13 let. Během této doby se měnila léčebná schémata a doporučení, do praxe byly zaváděny nové, účinnější léky, měnila se role radioterapie. Kontrolou chorobopisů bylo zjištěno, že v dřívějších letech nebyly pacientky z našeho souboru s I. stadiem onemocnění tak často léčeny adjuvantní chemickou a/nebo hormonální léčbou, na rozdíl od současných standardů. Navíc pro léčbu relapsů se dříve méně často používaly taxany a cílená biologická léčba byla nedostupná. To vše vedlo ke zhoršení přežití pacientek ve stadiu I v provnání se stadiem II. Při hodnocení závislosti mezi stupněm diferenciace primárních karcinomů a dobou života pacientek jsme spojili nižší grading I a II do jedné skupiny a porovnali tuto skupinu se skupinou žen, jejichž nádory měly grading vyšší – III a IV. Toto sloučení bylo provedeno z důvodu malého počtu nádorů, jež měly stupeň diferenciace I (8) a IV (4). Naše poznatky odpovídají literálním údajům (6), vyšší grading znamená horší prognózu. Stav exprese estrogenových jaderných receptorů (ER) je také významným prognostickým a prediktivním faktorem (2, 6). V našem souboru jsme pacientky rozdělili do 3 skupin podle stupně pozitivity ER v primárních nádorech: méně než 10 %, 10–50 % a více než 50 %. V souladu s literálními údaji jsme potvrdili signifikantně lepší pravděpodobnost přežití při expresi ER v nádorových buňkách od 10 % do 100 %. Pozitivita ER umožňuje podání antiestrogenní terapie (10). Nadměrná exprese receptoru HER-2/neu v membráně nádorových buněk je negativním prognostickým faktorem a jako prediktivní faktor předurčuje pacientky s těmito nádory k systémové chemické léčbě na bázi antracyklinů a k cílené biologické léčbě (8, 11, 12). V našem souboru jsme pozorovali negativní prognostickou roli pozitivity HER-2/neu (skóre 3+) v porovnání se skupinou pacientek, jejichž nádory byly HER-2/neu negativní (skóre 0 a 1+). Pravděpodobnost přežití byla nejlepší u skupiny pacientek, jejichž karcinomy měly expresi receptoru stanovenou jako skóre 2+. Část těchto karcinomů (HER-2/neu skóre 2+) je HER-2/neu pozitivních a část HER-2/neu negativních. V literatuře je udávána skutečná pozitivita HER-2/neu 2+ nádorů, potvrzená průkazem amplifikace příslušného kódujícího genu, v 10 % až 50 % (3, 4, 9). V našem souboru jsme stanovení amplifikace tohoto genu indikovali jen u malého počtu nádorů, a to vždy v korelaci s klinickým průběhem onemocnění (relaps duk-

210


tálního invazivního karcinomu). Proto tuto skupinu nelze blíže stratifikovat. Vyhodnocení vztahu mezi způsobem odstranění primárního tumoru (ablace versus prs záchovná operace) a pravděpodobností přežití v souboru potvrzuje fakt, že správně indikovaný parciální chirurgický výkon nemá vliv na celkové přežití (7).

Závěr V našem souboru 281 pacientek s invazivním karcinomem prsu jsme potvrdili prognostický význam pro pravděpodobnost přežití u následujících ukazatelů: velikost primárního nádoru, počet pozitivních axilárních mízních uzlin, stadium onemocnění, stupeň diferenciace primárního nádoru, stav exprese estrogenových receptorů a stav exprese receptoru HER-2/neu. Nezjistili jsme rozdíl mezi provedenou ablací prsu a kvadrantektomií.

Literatura 1.

2.

3.

4.

CIANFROCCA, M. – GOLDSTEIN, LJ. Prognostic and predictive factors in early-stage breast cancer. Oncologist., 2004, vol. 9, no. 6, p. 606–616. DILLON, DA. Molecular Markers in the Diagnosis and Staging of Breast Cancer. Seminars in Radiation Oncology, 2002, vol. 12, no. 4, p. 305–318. DOWSETT, M., et al. Correlation between immunohistochemistry (HercepTest) and fluorescence in situ hybridization (FISH) for HER-2 in 426 breast carcinomas from 37 centres. J. Pathol., 2003, vol. 199, no. 4, p. 411–417. FALO, C., et al. Algorithm for the diagnosis of HER-2/neu status in breast-infiltrating carcinomas. Am. J. Clin. Oncol., 2003, vol. 26, no. 5, p. 465–470.


5.

KENDAL, WS. Lymph node-based prognostics: limitations with individualized cancer treatment. Am. J. Clin. Oncol., 2006, vol. 29, no. 3, p. 298–304. 6. KLENER, P. Klinická onkologie. 2002. 7. LESAR, M. – STANEC, M. – BANOVIC M. Significance of the relative size of a breast tumor in deciding the method of surgical treatment. Tumori, 2006, vol. 92, no. 1, p. 18–20. 8. MÉNARD, S., et al. Biologic and therapeutic role of HER2 in cancer. Oncogene, 2003, vol. 22, no. 42, p. 6570–6578. 9. OGURA, H., et al. Evaluation of HER-2 status in breast carcinoma by fluorescence in situ hybridization and immunohistochemistry. Breast Cancer, 2003, vol. 10, no. 3, p. 234–240. 10. PONZONE, R., et al. Antihormones in prevention and treatment of breast cancer. Ann. N. Y. Acad. Sci., 2006, 1089, p. 143–158. 11. TAGLIABUE, E., et al. The early relapse of premenopausal patients after surgery for node-positive breast carcinoma. Breast Cancer Re.s Treat., 2001, vol. 70, no. 2, p. 155–156. 12. XU, R., et al. Amplification of HER-2/neu Gene in HER-2/neu-Overexpressing and –Nonexpressing Breast Carcinomas and Their Synchronous Benign, Premalignant, and Metastatic Lesions Detected by FISH in Archival Material. Modern Pathology, 2002, vol. 15, no. 2, p. 116–124. Podporováno Výzkumným záměrem MZO 00179906.

Korespondence: Pplk. MUDr. Petr Cinek Ústřední vojenská nemocnice Praha Oddělení klinické onkologie U Vojenské nemocnice 1200 169 02 Praha 6-Střešovice e-mail: [email protected]

Do redakce došlo 9. 3. 2007



211

MEMBRÁNOVÝ RECEPTOR HER-2/neu – STRUKURA A FUNKCE, PROGNOSTICKÝ A PREDIKTIVNÍ VÝZNAM PRO PACIENTKY S INVAZIVNÍM KARCINOMEM PRSU 1

Petr CINEK, 2Stanislav FILIP Oddělení klinické onkologie Ústřední vojenské nemocnice Praha, Praha 2 Klinika onkologie a radioterapie Fakultní nemocnice a Lékařské fakulty Univerzity Karlovy, Hradec Králové 1

Souhrn Receptor HER-2/neu, patřící do rodiny transmembránových HER receptorů, hraje významnou roli při spuštění signální dráhy, která zprostředkovává přenos extracelulárního podnětu do jádra buňky. Fyziologické pochody vedoucí k aktivaci receptoru i jeho celá signální kaskáda jsou dnes dobře prostudovány. Zvýšená HER-2/neu signalizace při nadbytku receptoru v buněčné membráně je zapojena ve složitých pochodech kancerogeneze a je zodpovědná za vytvoření malignějšího fenotypu nádorové buňky s agresivnějším biologickým chováním. Vyšetření stavu exprese HER-2/neu v nádorových buňkách invazivního karcinomu prsu se provádí pomocí imunohistochemických metod, počet kopií kódujícího genu (c-erbB-2) lze určit fluorescenční in situ hybridizací. Odštěpená extracelulární doména receptoru je detekovatelná v séru pacientek. Zvýšená exprese receptoru HER-2/neu je negativním prognostickým faktorem pro pacientky s invazivním karcinomem prsu, protože tyto ženy jsou více ohroženy časným relapsem a generalizací choroby. Kromě toho je overexprese HER-2/neu také prediktivním faktorem, protože pomáhá vybrat pacientky, které jsou vhodné pro cílenou biologickou léčbu a pro kombinovanou chemoterapii na bázi antracyklinů. Klíčová slova: Invazivní karcinom prsu; Receptor HER-2/neu; Overexprese; Prognostický faktor; Prediktivní faktor.

The Membrane HER-2/neu Receptor – Structure and Function, Prognostic and Predictive Role for Invasive Breast Cancer Patients Summary The HER-2/neu receptor, a member of transmembrane HER receptors family, plays a very important role in activation of the signalling downstream path which mediates the transfer of extracellular signal into the cell nucleus. The physiological processes, leading to receptor activation, as well as its whole signalling cascade are understood well today. The increased HER-2/neu activation, in the case of its abundance in cellular membrane, participates in complicated processes of cancerogenesis and is liable for the formation of tumor cells with a more malignant phenotype and more aggressive biological behaviour. The status of HER-2/neu expression in invasive breast cancer cells is assessed by immunohistochemical methods, and the number of encoding gene copies (c-erbB-2) by fluorescent in situ hybridization. The measurement of dividual extracellular receptor domain is possible in patients’ blood serum. The increased HER-2/neu receptor expression is a negative prognostic factor for invasive breast cancer patients because these women have a higher risk for early recurrence and generalization of the disease. Moreover, HER-2/neu overexpression is also a predictive factor which helps to mark patients who benefit from the target biological treatment and anthracyclin based chemotherapy. Key words: Invasive breast cancer; HER-2/neu receptor; Overexpression; Prognostic factor; Predictive factor.

Úvod Zhoubná nádorová onemocnění provázejí lidstvo odnepaměti a jsou důkazy o jejich výskytu již tisíce let před naším letopočtem. Stejně tak staré jsou ale i pokusy o jejich léčení. V naší moderní době můžeme pozorovat trvale se zvyšující incidenci malignit v české populaci – pro nádorové onemoc-

nění se nyní léčí každý třetí Čech a každý čtvrtý na něj zemře. Nejčastějším zhoubným nádorem žen je karcinom prsu s hrubou incidencí 110,45 v roce 2003 – ÚZIS ČR (barevná příl. s. I, obr. 2). Karcinom prsu je velmi nehomogenní společenství někdy i mnoha různých klonů nádorových buněk, které se od sebe navzájem liší svým genotypem, fenotypem, svými biologickými vlastnostmi a

212


odpovědí na onkologickou léčbu. Dalším typickým rysem buněk karcinomu mléčné žlázy je jejich schopnost měnit se v čase, v maligních buňkách probíhají následné genetické změny, které většinou vedou k posílení a stabilizaci více maligního potenciálu. Navíc podanou onkologickou léčbou můžeme vyselektovat rezistentní buněčné klony. To vše se ve svém důsledku projeví progresí choroby se všemi negativními dopady pro pacientku. A to jsou také důvody, proč je stále v popředí zájmu kliniků co nejpřesnější předpověď biologického chování karcinomů, k čemuž slouží také stanovení exprese receptoru HER-2/neu.

HER-2/neu receptor: struktura a funkce v normální tkáni Receptor HER-2/neu je transmemránový glykoprotein a je produktem genu c-erb-B2. Má svoji vnitřní tyrozinkinázovou aktivitu a jeho molekulární hmotnost je 185 kDa. Tento receptor patří do rodiny dnes již dobře poznaných HER (human epidermal receptor) neboli erbB receptorů, která se skládá ze čtyř homologních, vzájemně spolupracujících členů označovaných HER-1, HER-2, HER-3 a HER-4 (barevná příl. s. II, obr. 3). Transmembránové HER receptory přenášejí extracelulární podněty do jádra buňky: po navázání ligandu na extracelulární doménu, dimerizaci receptoru a aktivaci tyrozinkinázy se spustí složitá signální kaskáda. Receptor HER-2/neu má tři části: extracelulární, transmembrální a intracelulární (barevná příl. s. II, obr. 4). Extracelulární doména se skládá ze 632 aminokyselin a jako pro jedinou z celé rodiny HER receptorů pro ni zatím nebyl identifikován žádný známý ligand (barevná příl. s. III, obr. 5). Hydrofobní transmembrální část je složena z 22 aminokyselin a zajišťuje ukotvení receptoru k buněčné membráně. Intracelulární doména, tvořená 580 aminokyselinami, obsahuje místo odpovědné za tyrozinkinázovou aktivitu a další regulační funkce (4). Za fyziologického stavu jsou receptory HER rodiny důležité pro plynulou obnovu epiteliálních tkání. Každý HER receptor je v zásadě inaktivní monomer, který se stává dimerem v odpovědi na navázání ligandu, nejčastěji růstového faktoru. Tento proces se nazývá homodimerizace, jde-li o receptor toho samého typu (např. dimer HER-1/HER-1), daleko častěji však dochází k heterodimerizaci, naváže-li se jiný receptor HER rodiny (např. dimer


HER-1/HER-2) (barevná příl. s. III, obr. 6). Teprve tento dimerizační proces má za následek aktivaci receptoru a autofosforylaci tyrozinkinázy, která poté spouští kaskádu metabolických pochodů tvořících komplexní signální dráhu přenášející extracelulární podnět do jádra buňky (4). Zde přenesený signál modifikuje genovou kontrolu a proteinovou transkripci, což má ve svém důsledku účinky na klíčové buněčné regulační procesy, jako jsou diferenciace, adheze, růst, migrace a apoptóza. Porušená, dysregulovaná receptorová funkce a změny v několika nebo ve všech signálních kaskádách mohou vyústit v buněčnou transformaci a maligní zvrat. V intracelulárním přenosu signálů, vycházejících z HER receptorů a směřujících do jádra buňky, jsou nejčastěji zapojeny dráha Ras/MAPK a dráha PI3-K/ /Akt (4). HER-2/neu vykazuje výraznou strukturální podobu s HER-1, ale doposud pro něj nebyl zjištěn žádný známý ligand (2, 7). Proto jeho aktivace bývá spojena prakticky vždy s heterodimerizací s dalšími členy rodiny HER. Navíc receptor HER-2/neu hraje klíčovou roli při tvorbě heterodimer, protože jako dimerický partner je preferován a v některých lidských tkáních se dokonce jedná o nejčastěji se vyskytující heterodimery. Dimery obsahující HER-2/neu také dokáží produkovat silnější intracelulární signály než ty, které vznikají z jiných komplexů (5).

Receptor HER-2/neu v nádorech Receptor HER-2/neu vykazuje abnormální nebo zvýšenou expresi v mnoha typech nádorů, což svědčí pro jeho zapojení v tumorigenezi. Mimoto jeho nadměrná exprese koreluje se stadiem a progresí nemoci, přežitím a odpovědí na léčbu. Informace o heterodimerách a jejich aktivaci jsou v normálních buňkách a tkáních pod neustálou kontrolou, ale v nádorových buňkách byla zjištěna dysregulace této sítě, kdy zvýšená exprese HER-2/neu (např. v karcinomu prsu) nebo HER-1 (např. v karcinomu plic) poskytuje buňkám růstovou výhodu. Bylo prokázáno, že overexprese HER-2/neu, pozorovaná asi u 20–30 % karcinomů prsu a vaječníku, aktivuje PI3-K/Akt cestu „přežití“, čímž upřednostňuje buněčnou proliferaci inhibicí apoptózy. Signál „přežití“ je za normálního stavu spárován s aktivací další, tzv. proliferační dráhy Ras/MAPK. Zvýšená HER-2/neu exprese v nádorech proto zvyšuje a prodlužuje signalizaci prostřednictvím obou těchto drah,



PI3-K/Akt i Ras/MAPK. Ve zvýšené přítomnosti HER-2/neu signálu je tedy umožněn posun od apoptózy k proliferaci a přežití (5), což potvrzuje spojení HER-2/neu receptoru s maligním fenotypem (4). Klíčová role členů HER rodiny ve zvyšování metastatického potenciálu spočívá také v jejich schopnosti vyvolat sekreci tkáňových membránových degradačních emzymů metaloproteáz (MMP), které modifikují tkáňovou architekturu prostřednictvím defektu v matrix a následně vedou k poruše interakcí mezibuněčných a interakcí buňka – matrix. Tyto poruchy společně se změnami integrinové a kadherinové funkce jsou často pozorovány u nádorových buněk s aktivovanou HER signalizací. Usnadňují komunikaci mezi nádorovými buňkami a jejich proklouznutí z kontroly v mikroprostředí. Zejména tvorba nových interakcí HER receptorů s integriny, jako např. interakce HER-2/neu s integrinem α6β4 a fokální adheze kináz spouští PI3-K cestu indukující vyplavení sekundárních poslů fosfoinositidů a kalcia. Tyto molekuly postupně aktivují multiproteinové komplexy, které hrají roli v reorganizaci aktinového cytoskeletu a tím v migraci nádorových buněk (1). Zjištěná vysoká exprese HER-2/neu v invadopodiích nádorových buněk svědčí také pro její účast v buněčné migraci. Receptor HER-2/neu hraje predominantní roli v motogenní a mitogenní signalizaci.

Možnosti stanovení receptoru HER-2/neu a genu c-erbB-2 v invazivním karcinomu prsu Přesné určení stavu tyrozinkinázového receptoru HER-2/neu v buňkách invazivního karcinomu prsu je nezbytné pro stanovení prognózy pacientky a dále určuje volbu chemické, hormonální a biologické léčby. Protože je zvýšená exprese receptoru HER-2/neu téměř vždy důsledkem amplifikace příslušného protoonkogenu c-erbB-2, můžeme dnes standardními vyšetřovacími metodami identifikovat buď počet kopií genu c-erbB-2 v jádru buňky, nebo množství jeho produktu – receptoru HER-2/neu – v buněčné membráně, neboli stanovit membránovou pozitivitu. Počet kopií genu se vyšetřuje metodami fluorescenční in situ hybridizace (FISH) nebo chromogenní in situ hybridizace (CISH). Jde o metody náročné na přístrojové vybavení, zkušený personál, čas a jsou poměrně drahé. Stanovení exprese receptoru v buněčné membráně se provádí imunohistoche-

213

micky (IHC). Je to metoda široce dostupná, relativně jednoduchá, spolehlivá a levná. Oba postupy mají své výhody i nevýhody. Imunohistochemie obecně využívá afinitu antigenu a specifické protilátky a detekuje jejich vzájemnou vazbu. Při imunohistochemickém vyšetření invazivních karcinomů prsu se stanovuje stupeň HER-2/neu proteinové exprese v parafinových tkáňových vzorcích použitím protilátek, jež se vážou na HER-2/neu exprimovaný na buněčných membránách. Toto vyšetření je semikvantitativní a výsledek se udává jako odstupňované skóre od 0 do 3+. V současné době je v ČR nejčastěji používána pro hodnocení exprese HER-2/neu metodika DakoCytomation. Skóre 0 a 1+ znamená negativitu, skóre 3+ pozitivitu a skóre 2+ nejistotu. Fluorescenční in situ hybridizace zahrnuje hodnocení DNA v metafázických nebo interfázických buňkách za použití značených DNA sond a počítání mikroskopických signálů. Použití různých fotoreaktivních barviv umožňuje obarvit různé zkoumané chromozomální sekvence a simultánní analýzu mnohočetných sekvencí. FISH může být použita k detekci mnoha různých typů rozmanitých chromozomálních a genových abnormalit, abnormalit počtu, translokací, delecí a přesmyků. Vzhledem ke známému faktu, že overexprese receptoru HER-2/neu v karcinomech prsu je v naprosté většině případů výsledkem amplifikace příslušného genu, využívají se FISH metody stanovení kopií genu většinou k potvrzení imunohistochemické pozitivity 3+ nebo k potvrzení či vyvrácení pozitivity při skóre 2+.

Dynamika amplifikace genu c-erbB-2 v synchronních benigních, předmaligních, maligních a metastatických lézích Nejčastějším histologickým typem maligního nádoru prsu je duktální invazivní karcinom. A právě jen u tohoto histologického typu byla potvrzena nadměrná membránová exprese receptoru HER-2/ /neu spojená s amplifikací příslušného genu v jádru buňky. Podle našich současných poznatků tedy můžeme hovořit o skutečné overexpresi HER-2/neu receptoru jen v případech duktálních karcinomů, což má zásadní důsledky pro indikaci biologické léčby. Vznik duktálního karcinomu z normálních buněk epitelu duktů můžeme sledovat přes duktální hyperplazii (DH), atypickou duktální hyperplazii (ADH) a

214



duktální karcinom in situ (DCIS), což jsou morfologické jednotky, které se ale také mohou vyskytovat synchronně již spolu s invazivním karcinomem (DIC). Při další progresi onemocnění dochází k vytvoření metastáz (M). Toto je typická vývojová řada invazivního duktálního karcinomu. Bylo zjištěno, že amplifikace genu pro receptor HER-2/neu se může objevit de novo v každém stadiu vývoje onemocnění od ADH až k metastázám. Nejčastěji se poprvé vyskytuje v ADH nebo DCIS, ale jen méně často v primárním nebo metastatickém karcinomu. Pokud již k amplifikaci dojde, pak se jedná o relativně stabilní genetickou změnu, jež je většinou předávána na vývojově vyšší stupně onemocnění (10). Jsou zdokumentovány ale i opačné případy, kdy primární nádor vykazoval vysokou expresi receptoru HER-2/neu s FISH vyšetřením potvrzenou amplifikací c-erbB-2 genu, nicméně buňky korespodující metastázy měly nižší membránovou pozitivitu receptoru a nebyla u nich prokázána amplifikace genu (6). Tyto případy existují, jsou ale výjimečné.

Sérový HER-2: biologie, detekce, klinický význam Extracelulární doména (ECD) receptoru HER-2/ /neu prochází proteolytickým štěpením metaloproteázami a je odlučována do krve jako cirkulující antigen. HER-2/neu ECD je glykoprotein o hmotnosti 97–115 kD a je také někdy označován jako p105, ale všeobecně je znám jako „sérový HER-2/ /neu“. Sérový HER-2/neu je tedy cirkulující onkoprotein a může být detekován v séru zdravých lidí, stejně jako u pacientů s různými solidními nádory. Stanovení hladin sérového HER-2/neu poskytuje prognostické a prediktivní informace pro kliniku a může být využito pro monitorování pacientek s metastatickým onemocněním. Vyšetření sérového HER-2/neu poskytuje také doplňkové informace tam, kde není možné opakovat bioptické vyšetření tkáně v průběhu nádorové choroby (3, 8).

Exprese receptoru HER-2/neu v prognóze a v predikci odpovědi na léčbu Jak prokázaly mnohé studie, pacientky s HER-2/ /neu pozitivními nádory mají horší prognózu než ženy s HER-2/neu negativními nádory. Prognostic-

ký dopad HER-2/neu pozitivity souvisí zejména s prvními 3 až 4 lety po operaci. Důvodem pro časný relaps u HER-2/neu pozitivních nádorů je přítomnost zbytkové choroby již v době operace. Bylo zjištěno, že růstové faktory vyplavené během hojení operační rány stimulovaly přednostně růst HER-2/neu pozitivních nádorů (9). Tyto růstové faktory mají tedy pravděpodobně stimulační účinky na diseminované mikrometastázy HER-2/neu pozitivních karcinomů, jejichž přítomnost se předpokládá zejména u pacientek s pozitivními spádovými lymfatickými uzlinami. HER-2/neu receptorová overexprese je prediktorem odpovědi na chemickou léčbu antracykliny. Četné velké studie potvrdily, že pacientky s pozitivními spádovými lymfatickými uzlinami měly benefit z podání doxorubicinu, ale pouze v případě HER-2/neu pozitivních nádorů. Naopak žádný benefit nebyl pozorován v případě HER-2/neu negativity. HER-2/neu pozitivita dále souvisí s rezistencí na endokrinní léčbu, a to dokonce i u pacientek s pozitivními hormonálními receptory (5). Stav exprese membránového receptoru HER-2/neu předpovídá odpověď na cílenou biologickou léčbu monoklonální protilátkou trastuzumab, která je směřována proti extracelulární doméně receptoru. V současné době jsou touto protilátkou léčeny pacientky s HER-2/neu pozitivními karcinomy adjuvantně a paliativně.

Závěr Vyšetření stavu receptoru HER-2/neu v membráně buněk se stalo standardní součástí diagnostiky invazivního karcinomu prsu. Zvýšená exprese tohoto receptoru má zásadní význam pro pacientky s duktálními nádory: jako negativní prognostický faktor pacientky předurčuje k agresivnější systémové léčbě pro vyšší riziko generalizace, jako prediktivní faktor vybírá pacientky k chemické léčbě antracykliny a k individualizované cílené biologické léčbě.

Literatura 1.

2.

FELDNER, JC. – BRANDT, BH. Cancer cell motility – on the road from c-erb-B2 receptor steered signaling to actin reorganization. Exp. Cell Res., 2002, vol. 272, no. 2, p. 93–108. HACKEL, PO., et al. Epidermal growth factor receptors:


3.

4.

5. 6.

7.

8.

9.


critical mediators of multiple receptor pathways. Curr. Opin Cell Biol., 1999, vol. 11, no. 2, p. 184–189. LÜFTNER, D. – LÜKE, C. – POSSINGER, K. Serum HER-2/neu in the management of breast cancer patients. Clin. Biochem., 2003, vol. 36, no. 4, s. 233–240. MASS, RD. The HER receptor family: a rich target for therapeutic development. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., 2004, vol. 58, no. 3, p. 932–940. MÉNARD, S., et al. Biologic and therapeutic role of HER2 in cancer. Oncogene, 2003, vol. 22, no. 42, p. 6570–6578. ROSSI, E., et al. Different expression of HER-2/neu oncogene in breast carcinoma and in liver metastasis. Description of a case. Tumori, 2006, vol. 92, no. 6, p. 536–539. SEMBA, K., et al. A v-erbB-related protooncogene, c-erbB-2, is distinct from the c-erbB-1/epidermal growth factor-receptor gene and is amplified in a human salivary gland adenocarcinoma. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 1985, vol. 82, no. 19, p. 6497–6501. ŠIMČÍKOVÁ, M., aj. Prediktivní význam sérového HER-2/ /neu u nemocných s karcinomem prsu léčených Herceptinem. Klin. Onkol., 2005, roč. 18, č. 1, s. 23–26. TAGLIABUE, E., et al. The early relapse of premenopausal patients after surgery for node-positive breast car-

215

cinoma. Breast Cancer Res. Treat., 2001, vol. 70, no. 2, p. 155–156. 10. XU, R., et al. Amplification of HER-2/neu gene in HER-2/ /neu-overexpressing and –nonexpressing breast carcinomas and their synchronous benign, premalignant, and metastatic lesions detected by FISH in archival material. Modern Pathology, 2002, vol. 15, no. 2, p. 116–124.

Podporováno Výzkumným záměrem MZO 00179906.

Korespondence: Pplk. MUDr. Petr Cinek Ústřední vojenská nemocnice Praha Oddělení klinické onkologie U Vojenské nemocnice 1200 169 02 Praha 6-Střešovice e-mail: [email protected]


216



VÝSKYT OCHRATOXINU A V ČESKÝCH REGIONECH 1

Helena ŠULTESOVÁ, 1Miroslav BRNDIAR, 1Jaroslav KAČEROVSKÝ, 2František MALÍŘ, 3Jiří KNÍŽEK, 1Ladislav JEBAVÝ, 1 Jan M. HORÁČEK 1 Univerzita obrany, katedra válečného vnitřního lékařství Fakulty vojenského zdravotnictví, Hradec Králové 2 Oddělení xenobiochemie Zdravotního ústavu, Hradec Králové 3 Univerzita Karlova, Ústav lékařské biofyziky Lékařské fakulty v Hradci Králové

Souhrn Katedra válečného vnitřního lékařství Fakulty vojenského zdravotnictví Univerzity obrany pracuje již několik let ve spolupráci se Zdravotním ústavem v Hradci Králové na zkoumání ochratoxinu A (OTA).OTA patří mezi mykotoxiny a je produkován plísněmi rodu Aspergillus a Penicillinum. Vyskytuje se v běžně konzumovaných potravinách a jeho přítomnost byla prokázána v séru zcela zdravých osob. K experimentálně prokázaným nežádoucím účinkům OTA na organismus patří nefrotoxicita, genotoxicita, teratogenita, imunosupresivní účinky a také možnost akutní intoxikace. V práci byl sledován vývoj hladiny OTA v séru zdravých dárců krve v České republice v průběhu několika let. Nalezené hodnoty byly porovnány s hodnotami v jiných zemích. Bylo konstatováno, že hladina OTA má v ČR od roku 1994 vzestupnou tendenci, přičemž bavorský region již v polovině 80. let minulého století dosahoval osmkrát vyšší hodnoty OTA než Česká republika v polovině 90. let. Tyto skutečnosti jsou pravděpodobně důsledkem globalizace potravinového řetězce. Při porovnání hladin OTA ve dvou českých regionech (Praha a Ústí nad Labem) byla zjištěna vyšší koncentrace OTA v Severočeském regionu, pravděpodobně v důsledku odlišných stravovacích návyků a ekonomické síly obyvatelstva. Byl zjištěn vzestup hladiny OTA se stoupajícím věkem (retenční mechanismus při poklesu glomerulární filtrace). Závislost sérové koncentrace OTA na množství tělesného tuku je málo významná. Klíčová slova: Mykotoxiny; Ochratoxin A; Sérové koncentrace OTA v populaci; OTA a BMI; OTA a pohlaví; OTA a věk; OTA v regionech ČR.

Incidence of Ochratoxin A in Czech Regions Summary The Department of Military Internal Medicine of the Faculty of Military Health Sciences University of Defence has been working on the research of ochratoxin A (OTA) in cooperation with the Health Institute in Hradec Kralove for several years. OTA belongs to mycotoxins and is produced by Aspergillus and Penicillinum fungi. It occurs in common food; its presence has been proved in the serum of healthy people. Among experimentally proved undesirable effects of OTA on the organism belong: nephrotoxicity, genotoxicity, teratogenicity, immunosuppressive effects and also possible acute intoxication. The study involves the development of OTA level in the serum of healthy blood donors in the Czech Republic within several years. The values have been compared with those in other countries: since 1994, OTA level has an upward trend in the Czech Republic whereas the Bavarian region in the mid-eighties of the 20th century reached eight times higher OTA values than the Czech Republic in the mid-ninetieth. These facts are probably consequences of the food chain globalization. While comparing OTA levels in two Czech regions (Prague and Usti nad Labem), a higher OTA concentration has been found in the North Bohemian region, probably due to different eating habits and economic power of the population. OTA level was rising with higher age (retentive mechanism with decreasing glomerular filtration). The dependence of serum OTA concentration on the amount of body fat is not very significant. Key words: Mycotoxins; Ochratoxin A; Serum OTA concentrations in population; OTA and BMI; OTA and sex; OTA and age; OTA in Czech regions.

Úvod Ochratoxin A byl poprvé izolován jihoafrickými badateli v roce 1965 během laboratorního scree-

ningu toxinogenních mikromycet. Jako přirozeně se vyskytující kontaminant kukuřice byl OTA poprvé nalezen v USA, a to až v roce 1969. Při jeho produkci se uplatňují především dva rody plísní:


217


Aspergillus (A. ochraceus) v tropických a subtropických oblastech a rod Penicillinum (P. viridicatum) v oblastech chladnějších. OTA se vyskytuje v řadě komodit rostlinného i živočišného původu (tabulka 1). Dalšími zdroji mohou být např. rozinky, fíky, lékořice, grepová šťáva, červené a růžové víno nebo vinný ocet (13). Tabulka 1 Možné zdroje OTA v potravinách Cereálie

mouka, kroupy

Živočišné zdroje

vepřové maso, játra, slezina, ledviny, krev

Ostatní

káva, pivo, koření, luštěniny

Příjem OTA probíhá tedy alimentární cestou. Zpracováván je dále v játrech a je vylučován ledvinami. Detekovatelný je v krevním séru a v některých případech také v moči, a to i u zdravých osob. Přípustná koncentrace v séru ještě není definitivně stanovena. Na základě empiricky získaných hodnot jsou tolerovány hladiny do 14,4 µg/l. Je však zřejmé, že čím nižší bude hladina OTA v krvi, tím menší jsou zdravotní rizika způsobená ochratoxikózou. V tabulce 2 je uveden přehled hlavních nežádoucích účinků OTA bezpečně prokázaných na podkladě experimentálních poznatků (4, 6, 7). Tabulka 2 Přehled hlavních nežádoucích účinků OTA Citace Nefrotoxicita

1, 6, 10

Genotoxicita

2, 9

Teratogenita

5, 14

Imunosupresivní účinky

11, 12

Potenciální kancerogenita

16

Neurotoxicita

2, 9

Možnost akutní intoxikace

3, 17

Hygienický limit OTA pro potraviny, který platí v celé EU, je 3 µg/kg (1).

Cíle práce V práci jsou porovnány průměrné koncentrace OTA v séru zdravé populace České republiky v letech 1994 (n = 680), 1998 (n = 1758) a 2006 (n = 1434). Srovnávané skupiny představují dárci krve z různých regionů. Vzájemně porovnány byly také průměrné koncentrace OTA v séru obyvatel ČR se zahraničím. Srovnávanými oblastmi byly Bavorsko, jako blízký region na západ od ČR, a vzdálené Alžírsko a Tunisko s jinými než středoevropskými potravinovými zvyklostmi. Dále byly porovnány průměrné hodnoty hladin OTA ve dvou českých regionech, Praze a Ústí nad Labem. Byla sledována závislost hladin OTA na Body Mass Indexu (BMI), věku a pohlaví.

Metodika stanovení OTA Pro stanovení OTA byla použita metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC) s fluorescenční detekcí po předchozí extrakci OTA z 5 ml séra založené na dělicím koeficientu OTA ve vodných (roztok chloridu hořečnatého a kyseliny chlorovodíkové, roztok 0,1 mol/l hydrogenuhličitanu sodného) a organických rozpouštědlech (chloroform) ve vztahu k hodnotě pH (cca 2,5). Po odpaření chloroformu ve vodní lázni byl odparek rozpuštěn v metanolu a napipetován do Eppendorfových špiček. Jeden díl byl použit pro přímou analýzu OTA, druhý díl k potvrzení OTA, např. po jeho rozkladu enzymem karboxypeptidázou (za vzniku ochratoxinu α a fenylalaninu), třetí díl byl zálohován pro případnou kontrolu. Dobře uzavřené a popsané špičky byly uloženy v chladničce do doby vlastní analýzy. (Při tomto způsobu uložení a uzavření jsou stabilní asi 1 rok). Pro stanovení OTA na HPLC byla použita mobilní fáze: metanol:acetonitril:0,05 mol/l octan sodný:kyselina octová. Rychlost průtoku mobilní fáze byla 1,5 ml/min. Parametry fluorescenčního detektoru: vlnová délka – excitace 340 nm, emise 465 nm. Při těchto podmínkách byl eluční čas OTA delší než 7 minut. Současně se vzorky byly vždy analyzovány standardy OTA 0,4 µg/l, 4 µg/l metanolu, slepý vzorek a podle možnosti i vzorky sér uměle spikované OTA. Pro zjištění koncentrace OTA (µg/l) byla použita metoda vnějšího standardu, kdy se reálná koncentrace OTA ve vzorku vypočte ze součinu koncen-

218



Tabulka 3

trace standardu a poměru ploch vzorku/standardu. Jedná se o metodu srovnatelnou s metodami používanými celosvětově, s detekčním limitem (což představuje současně i mez stanovitelnosti) 0,1 µg OTA/l séra.

Průměrné koncentrace OTA v České republice

Počet

Výsledky Porovnáním průměrných koncentrací OTA v krvi zdravé populace ČR v letech 1994, 1998 a 2004 byl zaznamenán nárůst průměrné sérové koncentrace OTA (tab. 3). V tabulce 4 jsou porovnané hladiny OTA mezi ČR, Bavorskem, Alžírskem a Tuniskem. Hladina v Bavorsku z roku 1985 je 8krát vyšší než hladina u nás měřená o 10 let později. Hodnoty OTA ze zemí severní Afriky jsou pak jen o 2 roky mladší než v České republice, ale jsou 14krát (Alžírsko) a 17krát (Tunisko) vyšší než u nás. Při porovnání hladin OTA v České republice (rok 2004) ve vybraných regionech a mezi oběma pohlavími byly zjištěny vyšší sérové hladiny OTA u žen (0,257 µg/l) oproti mužům (0,216 µg/l), ale pouze v regionu hlavního města Prahy. V Ústí nad Labem měly obě sledované skupiny hladiny shodné (0,266 µg/l) a zároveň obě průměrně vyšší než v Praze (tab. 5). Při zkoumání vztahu hladiny OTA k věku u dárců krve v ČR bylo patrné, že koncentrace OTA má s rostoucím věkem stoupající tendenci. Mezi zdravými dárci krve do 25 let je průměrná sérová hladina 0,232 µg/l, u osob mezi 26. a 40. rokem je 0,266 µg/l a po 41. roce roste až na hodnotu 0,288 µg/1. V grafech 1 a 2 je uveden vztah mezi sérovou hladinou OTA a BMI. Korelační koeficient dosáhl hodnoty 0,114 v Praze a 0,16 v Ústí nad Labem, což ukazuje na slabou vzájemnou závislost. Hodnoty přesto nejsou rozvrženy zcela nahodile.

sledovaných osob

Průměrná hladina OTA (µg/l)

1994

680

0,2

1998

1758

0,252

2004

1434

0,311

Rok

Tabulka 4 Hladiny OTA v některých oblastech

Rok

Počet osob

Hladina OTA (µg/l)

ČR

1994

680

0,2

Bavorsko

1984

84

1,3

Alžírsko

1992

346

2,8

Tunisko

1992

442

3,5

Země

Tabulka 5 Koncentrace OTA v regionech Praha a Ústí nad Labem

Pohlaví

Region

Počet osob

Hodnota OTA (µg/l)

muži

Praha

240

0,216

Ústí

291

0,266

celkem

531

0,241

Praha

110

0,257

Ústí

101

0,266

celkem

211

0,262

742

0,262

Výsledky byly zpracovány programem NCSS 2004 and PASS 2002. Diskuse Globalizací potravinového řetězce a otevřením se české ekonomiky světu dochází i u nás k výskytu onemocnění v minulosti prakticky neznámých. V potravinách zpracovávaných a skladovaných v podmínkách vhodných pro růst a rozmnožování plísní

ženy

celkem


Plot of Ochratoxin_A__Praha = PolyRatio(BMI_Praha, 5, 0)

Ochratoxin_A__Praha

2.0

1.4

0.8

0.1

-0.5 15.0

22.5

30.0

37.5

45.0

BMI_Praha

Graf 1: Závislosti hladiny OTA (µg/l) na BMI pro Prahu

Plot of Ochratoxin_A_Usti = PolyRatio(BMI_Usti, 5, 0)

Ochratoxin_A_Usti

2.5

1.8

1.0

0.3

-0.5 15.0

21.3

219


27.5

33.8

40.0

BMI_Usti

Graf 2: Závislosti hladiny OTA (µg/l) na BMI pro Ústí nad Labem

(subtropické a tropické oblasti) a následně distribuovaných k nám, se ve zvýšené míře tyto mikroorganismy objevují buď samotné, nebo jejich toxiny. Jedním z nich je i OTA, s velkým možným počtem nežádoucích účinků na lidský organismus (tab. 2). Některé práce potvrzují, že se OTA chová jako kumulativní jed s rychlou absorpcí a pomalým vylučováním, jehož poločas je u člověka asi 35 dní. Hlavními místy jeho záchytu jsou játra, ledviny, varlata a střevo (rychlá kinetika), rezervu tvoří tuková tkáň a svaly. V krvi je velmi silně vázán na albumin a na makromolekulu o relativní molekulární hmotnosti asi 20 000 (7, 8, 15). V této práci bylo prokázáno, že reprezentativní vzorek naší populace (1750 osob) má určitou hladinu OTA v séru, tzn. že konzumuje potraviny kontaminované tímto toxinem. Jednalo se o osoby zdravé, u nichž nebylo zjištěno žádné onemocnění (zdraví dárci krve). Výsledky studie dále prokázaly, že hladina OTA má u nás od roku 1994 vzestupnou tendenci. Skutečnost, že bavorský region již v polovině

80. let 20. století dosahoval průměrné koncentrace OTA 8krát vyšší než Česká republika v polovině 90. let by mohl být důkazem zařazení ČR do globálního potravinového řetězce. Vysvětlení výrazně vyšších hladin OTA v severní Africe oproti Evropě pak lze hledat v lepších klimatických podmínkách pro růst plísní, zejména rodu Aspergillus. Zvýšenou průměrnou koncentraci u mužů i u žen v regionu Ústí nad Labem (0,266 µg/l) oproti Praze (0,236 µg/l) je možné vysvětlit zvýšeným přísunem OTA potravou. Příčinou mohou být odlišné stravovací návyky v obou regionech, nezanedbatelnou příčinou je také rozdílná ekonomická síla obyvatelstva. Stejné hladiny OTA u mužů i žen v regionu Ústí nad Labem ukazují na příjem stejně kvalitních potravin u obou pohlaví. Pražské ženy mají vyšší hladinu OTA než muži, což může být důsledek konzumace „zdravějších“ potravin z dovozu v rámci dietních režimů propagovaných sdělovacími prostředky. Rozdílnost hladin OTA v závislosti na věku lze vysvětlit poklesem glomerulární filtrace ledvin a tím postupné retence OTA se stoupajícím věkem. Také zde hrají roli rozdílné stravovací návyky v různých věkových skupinách. Sérové koncentrace OTA stoupají málo významně v závislosti na vzestupu BMI v obou sledovaných regionech. Množství tukové tkáně není tedy určujícím faktorem hladiny OTA v séru. Tento je spíše deponován v periferním kompartmentu (tuková tkáň).

Závěry 1. Zjištěno promoření naší populace OTA. 2. Koncentrace OTA v séru u nás má od r. 1994 stoupající tendenci (otevírání se našeho trhu). 3. Populace v sousedním regionu Bavorsko měla podle literárních údajů 8krát vyšší sérovou koncentraci OTA již 10 let před prvními měřeními v České republice (otevřený německý trh). 4. Zjištěna zvýšená koncentrace OTA v regionu Ústí nad Labem oproti Praze závisí pravděpodobně na jiné skladbě potravin. 5. Pozorovány rozdílné hladiny OTA u mužů (0,216 µg/l) a u žen (0,257 µg/l) v Praze. Pravděpodobně závisí na příjmu odlišných potravin. 6. Zjištěno zvýšení hladiny OTA v závislosti na věku (zánik nefronů) a také na odlišných stravo-

220


vacích návycích v jednotlivých věkových skupinách. 7. Zjištěna malá významnost závislosti sérové koncentrace OTA na BMI, protože OTA je deponován hlavně v tukové tkáni. 8. Studium koncentrací OTA u zdravých osob je základním předpokladem ke studiu koncentrací OTA u celé řady chorob. Z teoretického hlediska se v současné době nabízí podrobnější studium hladin OTA u některých ledvinných či jaterních chorob, zvláště v souvislosti s nádorovým postižením těchto orgánů.

9.

10.

11.

12.

13. Literatura 14. 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

BAHNEMANN, E., et al. Renal transepithelial secretion of ochratoxin A in thenon-filtering toad kidney. Toxicology, 1997, vol. 120, no. 1, p. 11–17. BAUDRIMONT, I. Variation de la nephrotoxicité de l’ochratoxine A sous l’effet de facteurs métaboliques et non métaboliquep. (These pour le Doctorat, No. 2). Bordeaux, Université II. 25. 10. 1995, p. 3–205. BREITHOLTZ-EMANUELSSON A., et al. Ochratoxin A in human serum samples collected in southern Italy from healthy individuals and individuals suffering from different kidney disorderp. Nat. Toxins, 1994, vol. 2, no. 6, p. 366–370. BRNDIAR, M. – KAČEROVSKÝ, J. – MALÍŘ, F. – VOSEČKOVÁ, A. – JEBAVÝ, L. Mykotoxiny jako bojové biologické látky. Voj. zdrav. Listy, 2003, roč. 72, č. 5, s. 203–207. BROWN, MH. – SZCZECK, GM. – PURMALIS, BP. Teratogenic and toxic effects of ochratoxin A in ratp. Toxicol. Appl. Pharmacol., 1976, vol. 37, p. 31–38. GEKLE, M. – SILBERNAGL, P. Mechanism of ochratoxin A-induced reduction of glomerular filtration rate in ratp. J. Pharmacol. Exp. Ther., 1993, vol. 267, no. 1, p. 316–321. HOOD, RD. – NAUGHTON, MJ. – HAYES, AW. Teratogenic effects of ochratoxin A in hamsterp. Teratology, 1975, vol. 11, p. 23A. (Abstract). HOOD, RD. – NAUGHTON, MJ. – HAYES, AW. Prenatal effects of ochratoxin A in hamsterp. Teratology, 1976, vol. 13, p. 11–14.

15.

16.

17.


IARC MONOGRAPHS on the Evaluation of Carcinogenic Risks of Chemical to Humans: Some naturally occuring substances: some food items and constituents, heterocyclic aromatic amines and mycotoxinp. Lyon, IARC Scientific Publications, 1993, vol. 56, p. 489–521. KROGH, P. Mycotoxic porcine nephropathy: a possible model for Balkan endemic nephropathy. In PULCHEV, A., et al. (eds.). Endemic nephropathy. Sofia, Bulgarian Academy of Science, 1972, p. 266–270. LEA, T. – STEIEN, K. – STORMER, C. Mechanisms of ochratoxin A induced immunusuppression. Mycopathologia, 1989, vol. 107, p. 153–159. LUSTER, MI., et al. Selective immunosuppressions in mice of natural killer cell activity by ochratoxin A. Cancer Res., 1987, vol. 47, p. 2259–2263. MALÍŘ, F. Ochratoxiny: mykotoxiny s významnými toxikologickými vlastnostmi. (Habilitační práce). VLA JEP, Hradec Králové, 2004. MAYURA, K., et al. Embryocidal, fetotoxic and teratogenic effects of ochratoxin A in ratp. Toxicology, 1982, vol. 25, p. 175–185. PFOHL-LESKOWICZ, A., et al. Les mycotoxines dans l’alimentation:évaluation et gestion du risque. Londres, New York, Lavoisier, Tec-Doc, 1999. PFOHL-LESKOWICZ, A., et al. Ochratoxin A related DNA ductus in urinary tract tumours of Bulgarian subjectp. In Postlabelling methods for detection of DNA adductp. Lyon, IARC Scientific Publications, 1993, no. 124, p. 141–148. SZCZECH, GM. – CARLTON, WW. – TUITE, J. Ochratoxicosis in beagle dogp. II. Pathology. Vet. Pathol., 1973, vol. 10, p. 219.

Korespondence: MUDr. Helena Šultesová Univerzita obrany Fakulta vojenského zdravotnictví Katedra válečného vnitřního lékařství Třebešská 1575 500 01 Hradec Králové [email protected]




221

SMOKELESS TOBACCO: ANOTHER FORM OF HAZARDOUS TOBACCO 1

Sajith VELLAPPALLY, 1Zdeněk FIALA, 1Jindra ŠMEJKALOVA, 1Vimal JACOB, 2Pilathadka SHRIHARSHA Charles University in Prague, Faculty of Medicine in Hradec Kralove, Department of Hygiene and Preventive Medicine, Czech Republic 2 Charles University in Prague, Faculty of Medicine in Hradec Kralove, Department of Dentistry, Czech Republic

1

Summary This review deals with the smokeless tobacco products, their use, composition, systemic and oral diseases associated with it. It is evident that smokeless tobacco is carcinogenic to human and causes various systemic and oral diseases. One of the major cancers caused by smokeless tobacco use is oral cancer and other oral diseases like leucoplakia, dental caries, smokeless keratosis, and other negative influences of smokeless tobacco on oral cavity including staining of teeth, bad breath, mouth sores, attrition and abrasion. This review also tries to describe the possible tobacco cessation intervention in dental office. Key words: Smokeless tobacco; Systemic diseases; Oral diseases; Tobacco cessation.

Bezdýmný tabák: jiná forma nebezpečného tabáku Souhrn Tato práce se zabývá bezdýmnými tabákovými produkty, jejich užíváním, složením a systémovými onemocněními a chorobami ústní dutiny spojenými s jejich účinky. Je zřejmé, že bezdýmný tabák je pro člověka karcinogenní a způsobuje různá systémová onemocnění a choroby ústní dutiny. Jednou z nejčastějších nemocí způsobených užíváním bezdýmného tabáku je rakovina ústní dutiny – další jsou např. leukoplakie, zubní kaz, bezdýmná keratóza a jiné negativní vlivy bezdýmného tabáku na ústní dutinu, včetně zbarvení zubů, zápachu z úst, boláků, opotřebování a abraze. Práce rovněž popisuje snahu zubních lékařů o to, aby pacienti přestali užívat tabákové produkty. Klíčová slova: Bezdýmný tabák; Systémová onemocnění; Onemocnění ústní dutiny; Skončení užívání tabáku.

Introduction Tobacco, in general, is used as smoking and smokeless form (ST) (46). The negative health consequences of cigarette smoking are understood very well. Because smoking is declining in the modern world, the tobacco industry has to look for other products that can keep the old customers and attract new ones. Different forms of ST are currently massively promoted and are gaining importance (35). The recent trend has been boosted by marketing of a few types of ST as a harmless alternative to smoking cigarettes (47). In recent years, some health scientists have even suggested ST to be actively promoted among cigarette smokers as a safer (i.e. a harm-reduction product) alternative for those having difficulty to quit smoking (21). Some people even think ST is safe or less harmful than cigarettes. Most people, including smokers, and some health care professionals know almost nothing about ST

products, or even worse, are completely misinformed about the basic characteristics of ST products. Thus, it is important to understand these products, how they are used, their contents and ill effects. There is also a growing interest in the possible adverse health effect of ST because of the increasing popularity of ST use among youth adults. This review article gives a brief picture about the different types of ST products, their composition and method of use, as well as about their systemic and oral effects. Finally, the possibility of tobacco cessation intervention in dental practice is discussed.

Smokeless tobacco products ST is a very broad term that refers to more than 30 different types of products around the world (26). ST products are those in which there is no combustion or pyrolysis at the time of use (40). Types,

222


composition and pattern of use of ST products are highly variable in different parts of the world and within regions (45, 9). ST is normally consumed orally or nasally, and includes products that are placed in mouth, cheek or lip and sucked (dipped) or chewed (26). ST products exist in two major forms: snuff and chewing tobacco. Snuff may be moist or dry. Moist snuff is usually taken orally (25). Normally, a pinch of snuff is placed in the gingival fold under the upper lip, close to the midline frenulum, where it is kept in place for a varying period of time and frequently replaced. The total daily exposure can vary from less than an hour to twenty hours. Snuff is considered a safe alternative to smoking and is socially widely accepted in countries like Sweden. Its popularity was further promoted by introduction of the portion-bag pack, which makes the habit more discreet and easier to handle than the earlier form of loose weight tobacco (47). Dry snuff is usually inhaled through the nose and less commonly used. Chewing tobacco is coarser than snuff and exists in three forms: loose-leaf (sold in a soft package or pouch), plug (sold in a small block) and twist (dried tobacco leaves that are twisted into strands). Chewing tobacco is usually placed in the oral buccal vestibule, and it is called as “chaw’’or ‘quid’. This quid may be retained in the mouth for hours, and the user expectorates saliva that mixes with the tobacco extract (25). Another type of ST product also includes paste or powder that is used on the gums or teeth (26). ST products are placed in contact with oral or nasal cavities against the mucosal site that permits the absorption of nicotine into the human body (45). Cigarette smoking is pandemic, affecting large proportions of the population worldwide. In contrast, the use of ST is endemic, mainly restricted to certain geographical areas such as North America, the Scandinavian countries, India, Bangladesh, Southeast Asia and part of Africa (4). South Asia is a major producer and net exporter of tobacco. Over one-third of tobacco consumed regionally is ST (14). Oral ST (moist snuff) is popular in Sweden and Norway, but it is banned from sale within the majority of the European Union countries (39). The use of moist snuff is widespread in Sweden. In 2004, approximately 800,000 Swedes were daily users, which corresponds to 22% of the male population and 3% of the female population (2). There are approximately 100 million users of ST products in India and Pakistan (40). In developing countries ST


is mostly chewed with other ingredients. Chewing is practiced in different ways: the main ingredients are usually areca nut (betel), leaf, lime and tobacco (9). This mixture is referred to as betel quid (45). The main types of ST in western countries are chewing tobacco and oral snuff (9). Worldwide, several names are used to denote different ST products; plug, gutkha, khiwan, khani, iq’milk, zarda, naswar, nass, chimo, toobak, shamma, gudhaku, gul, mishri, maras and moist snus (44). ST is a complex chemical mixture, including not only components of the tobacco leaf, but also chemicals added during the manufacturing process. ST contains addictive chemical nicotine and more than 20 cancer-causing chemical substances (31), but the actual number of carcinogens found is fewer than in cigarette smoke (44). The most important carcinogens identified in ST are tobacco-specific N-nitrosamine (TSNA), N'-nitrosonornicotine (NNN), and 4(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK). NNN and NNK are formed from nicotine during curing, ageing and especially during fermentation of tobacco (17). Moreover, chemicals including radium-226 and lead-210 are also found in ST products (25). Tobacco-specific nitrosamines are the most prevalent strong carcinogens in ST products. Carcinogens and other chemicals present in ST products can vary widely in different parts of the world. It has been reported that the levels of tobacco-specific nitrosamines in ST products used in India are considerably higher than those found in most ST products marketed in Europe and North America (40). On the base of epidemiological study (Cogliano, 2004), the International Agency for Research on Cancer (IARC) concluded that there is ‘sufficient evidence’ that the oral use of ST is carcinogenic to humans (8).

Smokeless tobacco and systemic disease Generally, the youth start experimenting with ST products at the age of 9 to 16, less possibly after the age of 20 (41). One of the important systemic effects of ST is nicotine dependence or addiction compared to cigarette smoking. Because it contains higher levels of addictive nicotine (one can of snuff delivers as much nicotine as 60 cigarettes) and prolonged mean usage time, it can be harder to quit compared to cigarettes (3, 23). Withdrawal symptoms



such as drowsiness, nervousness, headache, irritability, and cravings have been reported (25). Oral ST causes a duration-dependent increase in oxidative stress (34). ST is a risk factor for osteoporosis in populations where its use is prevalent (27) and also associated with cataract (29), cardiovascular diseases (9), and immediate increase in blood pressure and heart rate (5). A recent study to find the influence of tobacco chewing on cardiovascular risk found that the risk is similar in chewing tobacco and cigarette use (13). The increased risks of mortality or morbidity among ST users include stomach, rectal, prostate (1) and pancreatic cancers (1, 6). Tobacco chewing (mostly tobacco with areca nut/betel quid) is a highly significant risk factor for laryngeal and esophageal cancer (9, 14). A recent study from Pakistan reported that many women with bladder carcinoma had a long history of smokeless tobacco use (28). In a few countries, exposure to ST with extremely high nitrosamine concentrations has been found to induce cancers in the head-neck region (22). The metabolites of nitrosamines, primarily NNN and NNK, are found locally in saliva of the oral cavity of ST users as well as in their body fluids. These agents are known to cause toxic effects, particularly cancer and other cellular and DNA changes, at the local placement site or by indirect systemic effects (44). In females, ill effects of smoking over the reproductive system are well documented (24). The same types of ill effects over the reproductive system are also seen in female ST users. The consumption of ST during pregnancy decreases the gestational age at birth and birth weight (15), and increases stillbirth risk (16). Pregnant women in India who used ST have a threefold increased risk of stillbirth and a two- to threefold increased risk of having a low birth weight infant (14). Preeclampsia is also associated with ST use (10). Neurobehavioral signs occur in neonates born to women who use ST (18). In males, a decrease in sperm quality and, to a lesser extent, with oligoasthenozoospermia or azoospermia was found in a group of tobacco chewing men who are undergoing infertility evaluation (33). In the Indian subcontinent, inhalation of nasal snuff is a common habit (37). Morphological and functional changes in the nasal mucosa happen due to chronic abuse (35), and a form of chronic rhinitis develops as a consequence of which the nose is blocked and becomes stuffy (37).

223

Smokeless tobacco and oral disease Oral cancer ST is very strongly related to cancer of the cheek and gums, locations typically in direct contact with tobacco (9, 44). This association is evident from the studies in the US, Scandinavia, and also from Asia and Africa where ST is used extensively. The risk of oral cancer increases with the length of exposure, and is greatest at the anatomic site where ST product is held in contact with oral mucosa for the longest time (44). Carcinogenic tobacco-specific nitrosamines are likely to be the procarcinogen acting at the target site (45). ST users are 50 times more likely to get oral cancer than non-users (19). Even ST products that claim to be low in nitrosamines are likely to raise the risk among users up to 30% risk of oral cancer in smokers (44). It is reported that the chronic stimulation of the lenfoid tissues in oral mucosal membrane may be related to the increase in oral cancer (3). The risk of oral cancer from ST tobacco varies in different parts of the world; one possible explanation for this is the qualitative difference in the production of ST and different contents of carcinogenic tobacco-specific N-nitrosamines (47). The two most common forms of cancers found in association with ST use are verrucous carcinoma and squamous cell carcinoma (25, 44) Dental caries Especially people who use chew tobacco appear to have more dental caries than non-users (46). A review of studies conducted from 1988–1990 on oral consequences of snuff and chewing tobacco use among professional baseball players in the US found that ST use shows a significantly higher prevalence of root caries than comparable sites in non-smokers (32). The data from the multipurpose health survey (Third National Health and Nutrition Examination Survey) conducted in the USA from 1988 to 1994 were used to examine the relationship between chewing tobacco and other forms of tobacco use and decayed or filled coronal or root surface caries. Chewing tobacco users had a slightly higher mean number of decayed and filled coronal surfaces than individuals using other forms of tobacco. In addition, the mean number of decayed and filled root surfaces in those who used chewing tobacco was four times higher than in those who did not use tobacco. It is important to note that the

224



decayed or filled surfaces tended to match that side of the mouth on which the ST was used although this did not reach statistical significance. The results showed that the mean number of decayed and filled root surfaces rose with the increasing number of chewing tobacco packages used per week and duration of use in years (43). A biologically reasonable explanation for an association between chewing tobacco use and dental caries is that the high levels of fermentable sugar in ST products can stimulate growth of cariogenic bacteria (12, 43).

Other negative effects include stained teeth, bad breath and mouth sores (19). The use of ST is also associated with tooth abrasion of the incisal and occlusal surface of the teeth (25). Especially tobacco chewing is positively associated with both moderate and severe tooth wear (20). Abrasive materials found in tobacco products like silica or silicon may contribute to dental attrition in chronic users of ST (7).

Leucoplakia and snuff dippers lesion Oral leucoplakia, a precancerous lesion to oral cancer, is strongly linked to ST use (44). Oral leucoplakia occurs in up to 60% of ST users within 6 months to 3 years after starting of ST use, mostly occurring at the site of ST use; it is mainly the result of local irritation (40). A typically wrinkled appearance at the site of placement of the moist snuff and chewing tobacco was described by Axell and his colleagues. The severity of the leucoplakia lesion associated with ST rises with the increasing amount and duration of use, suggesting a dose-response relationship (44). Betel quid chewing is an important risk factor for precancerous lesion oral submucous fibrosis and oropharyngeal cancer in South Asia (14). Another well–recognized and predictable lesion that appears at the site where ST is held in oral cavity is snuff dipper’s lesion. This lesion appears white keratotic in nature and is translucent rather than opaque whiteness (36), and is present in 15% of chewing tobacco users and 60% of snuff tobacco users (41). It is reversible when the affected person discontinues the habit (36). This lesion is also known by some other names – tobacco pouch keratosis or smokeless keratosis, and is mostly seen in snuff dippers (44).

The number of tobacco using patients visiting dentists for a regular dental treatment is quite high. A dental office with well motivated dental staff can be a good place for headstorm starting of the tobacco cessation intervention. In 1996, the World Dental Federation (FDI) recognized the role of dentists as professional interventionists; the body also urged to instigate tobacco use prevention and cessation program into daily dental routine and daily dental care (30). Recognizing of patients according to the psychological status of cessation habits can be grouped as precontemplation, contemplation, preparation, action, and maintenance (38). The action plan of intervention has to be individually planned according to the above mentioned patient groups. Dentists and dental hygienists can motivate patients who are adversely thinking about quitting the tobacco use. For motivated patients they can draw a road map to retrieve from the habit with a time frame. The continuous encouragement of such patients can be psychologically rewarding for them during the recall of general dental treatment. And dentists have an opportunity to assess the stages of quitting the patients’ habits. The five major steps recommended for tobacco cessation activity in the dental office are popularly known as “5 As” (ask, advise, assess, assist, arrange) (30, 42). These steps, if followed effectively by the professional and patient, result in an effective outcome of the treatment, in other words in cessation of the tobacco habit (Table 1).

Other oral effects In addition to the above mentioned conditions, ST is found to be associated with the periodontal disease (11). Acute Necrotizing Ulcerative Gingivitis (ANUG), gingivitis, and periodontitis are found in ST users. Gingival recession and attachment loss are generally seen in the area adjacent to where the ST is held (25). Cessation of ST use does not reverse the gingival recession – it is estimated to be present in 7 to 27% of ST users (41).

Tobacco cessation intervention in dental practice

Conclusion Smoking is considered to be a risk factor for multiple diseases. The myth that ST is less harmful than smoking is not well justified. The fact that


tobacco in any form is not safe is universal truth. The ST form causes multiple oral reversible and irreversible pathological changes mostly where it comes in close contact with oral mucosa. The limited data are available on the carcinogenicity of smokeless tobacco products in organs other than the mouth. Table 1 Summary of the five major steps recommended for tobacco cessation activity in dental office ASK Identify tobacco users

Develop one to one relationship Tobacco use assessment questionnaire Recording of the relevant facts Identifying cessation intervention

Explain the health hazards of tobacco use Personalized strong oral ADVICE communication Urging the tobacco Benefits of cessation of tobacco usage users to quit Record psychological readiness to cessation of the habit ASSESS Assessment of willingness of quit attempt (with in 30 days)

Assist the patient in attempt to quit Motivate the unwilling patient Provide additional information about adverse effects of tobacco Record the patient’s decision

ASSIST Help the patient to quit

Designing the road map to quit with time bound concrete plan Specific problem related counseling Providing medical assistance (nicotine withdrawal therapy) Stipulating recall

ARRANGE Designing follow-up programme

225


Recording and rewarding of the progress Provide continuous support to recommit on quitting Assessment of medical intervention Referring the patients to more intensive treatment

research in this particular area. In the daily routine practice, dentists come across many tobacco users of various categories. So it becomes mandatory for the dentists to provide counseling on tobacco cessation to prevent oral diseases associated with tobacco. Dentists who are interested in tobacco cessation services should be provided with adequate training in tobacco cessation counseling so that it becomes a normal part of the oral health motivation among patients.

Literature 1.

2.

3.

4.

5. 6.

7.

8. 9.

10. 11.

EFFECTIVE TREATMENT OUTCOME

12.

The literature focused on ST use and its ill effects is still rather limited, especially when compared to literature dealing with smoking of cigarettes. Little research has been done in relation between ST use and mortality from chronic diseases. As ST is becoming popular among children and youth around the world, it is important for the scientific community to pay more attention towards

13.

14. 15.

ACCORTT, NA., et al. Cancer incidence among a cohort of smokeless tobacco users (United States). Cancer Causes Control., 2005, vol. 16, p. 1107–1115. ANDERSSON, G. – WAHLIN, A. – BRATTHALL, G. The effect of Swedish and American smokeless tobacco extract on periodontal ligament fibroblasts in vitro. Swed. Dent. J., 2006, vol. 30, p. 89–97. ARAL, M., et al. Comparison of effects of smoking and smokeless tobacco "Maras powder" use on humoral immune system parameters. Mediators Inflamm., 2006, vol. 3, p. 85019. ASPLUND, K., et al. Smokeless tobacco as a possible risk factor for stroke in men: a nested case-control study. Stroke, 2003, vol. 34, p. 1754–1759. ASPLUND, K. Smokeless tobacco and cardiovascular disease. Prog. Cardiovasc. Dis., 2003, vol. 45, p. 383–394. BOFFETTA, P., et al. Smokeless tobacco use and risk of cancer of the pancreas and other organs. Int. J. Cancer, 2005, vol. 114, p. 992–995. BOWLES, WH., et al. Abrasive particles in tobacco products: a possible factor in dental attrition. J. Am. Dent. Assoc., 1995, vol. 126, p. 327–331. COGLIANO, V., et al. Smokeless tobacco and tobacco-related nitrosamines. Lancet Oncol., 2004, vol. 5, p. 708. CRITCHLEY, JA. – UNAL, B. Health effects associated with smokeless tobacco: a systematic review. Thorax, 2003, vol. 58, p. 435–443. ENGLAND, LJ., et al. Adverse pregnancy outcomes in snuff users. Am. J. Obstet. Gynecol., 2003, vol. 189, p. 939–943. FISHER, MA. – TAYLOR, GW. – TILASHALSKI, KR. Smokeless tobacco and severe active periodontal disease, NHANES III. J. Dent. Res., 2005, vol. 84, p. 705–710. GOING, RE. – HSU, SC. – POLLACK, RL. Sugar and fluoride content of various forms of tobacco. J. Am. Dent. Assoc., 1980, vol. 100, p. 27–33. GUPTA, BK., et al. Cardiovascular risk factors in tobacco-chewers: a controlled study. J. Assoc. Physicians India, 2007, p. 27–31. GUPTA, PC. – RAY, CS. Smokeless tobacco and health in India and South Asia. Respirology, 2003, vol. 8, p. 419–431. GUPTA, PC. – SREEVIDYA, S. Smokeless tobacco use, birth weight, and gestational age: population based, prospective cohort study of 1217 women in Mumbai, India. BMJ, 2004, vol. 328, p. 1538.

226


16. GUPTA, PC. – SUBRAMONEY, S. Smokeless tobacco use and risk of stillbirth: a cohort study in Mumbai, India. Epidemiology, 2006, vol. 17, p. 47–51. 17. HOFFMANN, D. – DIJORDEVIC, MV. Chemical composition and carcinogenicity of smokeless tobacco. Adv. Dent. Res., 1997, vol. 11, p. 322–329. 18. HURT, RD., et al. Iqmik – a form of smokeless tobacco used by pregnant Alaska natives: nicotine exposure in their neonates. J. Matern. Fetal Neonatal Med., 2005, vol. 15, p. 281–289. 19. KOZLOWSKI, LT. – O’CONNOR, RJ. Apply federal research rules on deception to misleading health information: an example on smokeless tobacco and cigarettes. Public. Health Rep., 2003, vol. 118, p. 187–192. 20. MILOSEVIC, A. – LO, MS. Tooth wear in three ethnic groups in Sabah (northern Borneo). Int. Dent. J., 1996, vol. 46, p. 572–578. 21. NELSON, DE., et al. Trends in smokeless tobacco use among adults and adolescents in the United States. Am. J. Public. Health, 2006, vol. 96, p. 897–905. 22. NILSSON, R. De minimus non curat lex--virtual thresholds for cancer initiation by tobacco specific nitrosamines--prospects for harm reduction by smokeless tobacco. Int. J. Occup. Med. Environ. Health, 2006, vol. 19, p. 202. 23. PHILLIPS, CV. – WANG, C. – GUENZEL, B. You might as well smoke; the misleading and harmful public message about smokeless tobacco. BMC Public. Health, 2005, vol. 5, p. 31. 24. POLANSKA, K. – HANKE, W. Influence of smoking during pregnancy on children’s health – overview of epidemiologic studies. Przegl. Epidemiol., 2005, vol. 59, p. 117–123. 25. PRISCILLLA, M., WALSH – JOEL, B., EPSTEIN. The Oral Effects of Smokeless Tobacco. J. Can. Dent. Assoc., 2000, vol. 66, p. 22–25. 26. PROKHOROV, AV., et al. Youth tobacco use: a global perspective for child health care clinicians. Pediatrics, 2006, vol. 118, p. 890–903. 27. QUANDT, SA., et al. Smokeless tobacco use accelerates age-related loss of bone mineral density among older women in a multi-ethnic rural community. J. Cross Cult. Gerontol., 2005, vol. 20, p. 109–125. 28. RAFIQUE, M. Clinico-pathological features of bladder carcinoma in women in Pakistan and smokeless tobacco as a possible risk factor. World J. Surg. Oncol., 2005, vol. 3, p. 53. 29. RAJU, P., et al. Influence of tobacco use on cataract development. Br. J. Ophthalmol., 2006, vol. 90, p. 1374–1377. 30. REIBEL, J. Tobacco and oral diseases. Update on the evidence, with recommendations. Med. Princ. Pract., 2003, vol. 12, p. 22–32. 31. RICHER, P. – SPIERTO, FW. Surveillance of smokeless tobacco nicotine, pH, moisture, and unprotonated nicotine content. Nicotine Tob. Res., 2003, vol 5, p. 885–889. 32. ROBERTSON, PB. – WALSH, M. – GREENE, JC. Oral effects of smokeless tobacco use by professional baseball players. Adv. Dent. Res., 1997, vol. 11, p. 307–312.


33. SAID, TM. – RANGA, G. – AGARWAL, A. Relationship between semen quality and tobacco chewing in men undergoing infertility evaluation. Fertil. Steril., 2005, vol. 84, p. 649–653. 34. SAMAL, IR. – MANEESH., M. – CHAKRABARTI, A. Evidence for systemic oxidative stress in tobacco chewers. Scand. J. Clin. Lab. Invest., 2006, vol. 66, p. 517–522. 35. SAPUNDZHIEV, N. – WERNER., JA. Nasal snuff: historical review and health related aspects. J. Laryngol. Otol., 2003, vol. 117, p. 686–691. 36. SHAM, AS., et al. The effects of tobacco use on oral health. Hong Kong Med. J., 2003, vol. 9, p. 271–277. 37. SREEDHRAN, S., et al. Effect of snuff on nasal mucosa. Am. J. Otolaryngol., 2005. vol. 26, p. 151–156. 38. STAFNE, EF. – BAKDASH, B. Tobacco cessation intervention: how to communicate with tobacco using patients. J. Contemp. Dent. Pract., 2000, vol. 1, p. 37–47. 39. STENSTROM, B., et al. Swedish moist snuff accelerates gastric cancer development in Helicobacter pylori-infected wild-type and gastrin transgenic mice. Carcinogenesis, 2007. [Epub. ahead of print]. 40. STEPANOV, I., et al. Tobacco-specific nitrosamines in smokeless tobacco products marketed in India. Int. J. Cancer, 2005, vol. 116, p. 16–19. 41. TAYBOS, G. Oral changes associated with tobacco use. Am. J. Med. Sci., 2003, vol. 326, p. 179–182. 42. TOMAR, SL. Dentistry’s role in tobacco control. J. Am. Dent. Assoc., 2001, vol. 132, p. 30–35. 43. TOMAR, SL. – WINN, DM. Chewing tobacco use and dental caries among U.S. men. J. Am. Dent. Assoc., 1999, vol. 130, p. 1601–1610. 44. WARNAKULASURIYA, KA. – RALHAN, R. Clinical, pathological, cellular and molecular lesions caused by oral smokeless tobacco – a review. J. Oral Pathol. Med., 2007, vol. 36, p. 36–37. 45. WARNAKULASURYA, S. Smokeless tobacco and oral cancer. Oral Dis., 2004, vol. 10, p. 1–4. 46. WINN, DM. Tobacco use and oral disease. J. Dent. Educ., 2001, vol. 65, p. 306–312. 47. ZATTERSTROM, UK., et al. Oral cancer after using Swedish snus (smokeless tobacco) for 70 years – a case report. Oral Dis., 2004, vol. 10, p. 50–53.

Correspondence: MUDr. Sajith Vellappally Faculty of Medicine Department of Hygiene and Preventive Medicine Šimkova 870 500 38 Hradec Králové Czech Republic e-mail: [email protected]

Received 12. 6. 2007



227

ČESKÁ REPUBLIKA, VZTEKLINA A „RABIES FREE“ STATUS 1

Roman ŠINDELÁŘ, 2Martina POKORNÁ, 3Marie HIRŠOVÁ, 1Roman CHLÍBEK, 4Petr DRAHOTSKÝ 1 Univerzita obrany, katedra epidemiologie Fakulty vojenského zdravotnictví, Hradec Králové 2 Univerzita obrany, katedra všeobecného lékařství a urgentní medicíny Fakulty vojenského zdravotnictví, Hradec Králové 3 Krajská hygienická stanice Jihomoravského kraje, Brno 4 VET-klinika, s. r. o, Hradec Králové

Souhrn Česká republika byla v roce 2004 prohlášena za zemi prostou vztekliny. V roce 2005 však došlo ke kontaktu několika děvčat s nemocným netopýrem, který byl nakažen virem vztekliny. Vyhlášený status „rabies free“ vychází z definice Mezinárodního úřadu pro nákazu zvířat, který na rozdíl od definice Světové zdravotnické organizace nevyžaduje negativitu vztekliny u netopýrů. Tento stav vyžaduje zvýšenou pozornost právě u kontaktů s netopýry nejen v ČR, ale v rámci celé Evropy. Navíc se k této události přidaly případy přenosu vztekliny při transplantaci v USA a Německu a zvýšily další nároky na transplantační programy, ale také na obezřetnost lékařů a obyvatel. Klíčová slova: Vzteklina; Rabies free status; WHO; OIE; SVS; Netopýr; Transplantace.

Czech Republic, Rabies and the „Rabies Free“ Status Summary In 2004, the Czech Republic was declared a rabies free country. However, in 2005 some girls got into contact with a sick bat that had been infected by this virus. The declared “rabies free“ status proceeds from the definition of the International Institute for Animal Infection which does not, unlike the status of the World Health Organization, require rabies negativity in bats. This condition calls for an increased attention to contacts with bats not only in the Czech Republic, but also within all Europe. In addition, this event was accompanied by transmission of rabies during transplantations in the USA and Germany, which increased further demands on transplantation programmes as well as on the cautiousness of doctors and population. Key words: Rabies; Rabies free status; WHO; OIE; SVS; Bat; Transplantation.

Úvod Původcem onemocnění je neurotropní virus patřící do čeledi Rhabdoviridae, která zahrnuje v současné době početnou skupinu asi 80 druhů virů izolovaných z rostlin, hmyzu, ryb, plazů a savců. Čeleď je rozdělena na dva rody – Vesiculovirus a Lyssavirus (2). Vzteklinou mohou onemocnět všechny druhy teplokrevných zvířat, extrémně vnímavé k onemocnění jsou lišky. Z domácích zvířat rozšiřují tuto nemoc zejména toulaví psi a kočky. Jde tedy o zoonózu s dvěma typy zdrojů (3, 5): • lesní typ – liška, vlk, jezevec, netopýr, kuna… • městský typ – pes, kočka, kůň, skot… Až do 19. století nebyla známa příčina tohoto onemocnění a jako původce se označovaly nejčas-

těji démonické síly, vysoké teploty, shnilé potraviny nebo neukojený pohlavní pud. Za možného původce vztekliny byl také označován útvar ve svalovině jazyka psů, tzv. lysson. Jde o fibrózní provazec, který se táhne na spodině hrotu jazyka psů v septum linque, má velikost kolem 4–5 cm. Jde o tkáň složenou z tuku, svalových vláken a chrupavky. Odtud také pochází označení vztekliny – lyssa. Již Galenos definoval vzteklinu jako onemocnění, které je způsobeno kousnutím zlým psem, projevující se křečemi, potížemi při polykání a nakonec šílenstvím. Teprve v roce 1804 se podařilo lékaři G. Zinkemu infikovat zdravého psa a později také kohouta a zajíce. Šlo o první důkaz o infekční povaze tohoto onemocnění. Skutečný původce vztekliny však zůstával až do 19. století utajen (1). Průběh vztekliny zaujal lékaře A. Negriho, který zpozoroval v mozkové tkáni oválné útvary skládající

228


se z maličkého tělíska a tenkého obalu (Negriho tělíska – virus v nervových buňkách). Způsob léčení byl až do 80. let 19. století opravdu hrůzný. Popisuje ho v jednom ze svých děl zakladatel mikrobiologie L. Pasteur. Hlavní léčebnou metodou bylo vypalování ran postiženým. Pasteur na tyto zážitky nikdy nezapomněl a usilovně se snažil toto onemocnění léčit (1). Triumfem se stal 6. červenec 1885, kdy ve 20.00 hodin podal devítiletému chlapci, jenž byl pokousán divokým psem, očkovací látku. Během deseti dnů pak dostal chlapec čtrnáct injekcí, které zabránily propuknutí onemocnění (1, 2). Nejčastější formou přirozeného přenosu vztekliny je kontaminace rány infekční slinou nakaženého zvířete. Další možnou bránou vstupu viru je spojivkový vak, proto je důležitá obezřetnost při kontaktu cizího zvířete zejména s dítětem (2). Hmyz ani členovci se v přenosu vztekliny neuplatňují. Hlavním zdrojem viru je tedy slinná žláza. Virus vztekliny, který se dostane do rány, cestuje nervy až do centrální nervové soustavy – míchy nebo mozku. Může to trvat dny i měsíce. Inkubační doba bývá nejčastěji 2–8 týdnů, vzácně i několik let. Vlastní onemocnění probíhá ve třech stadiích (3, 5): 1. stadium – je charakterizováno nespecifickými příznaky podobnými chřipkovému onemocnění: bolesti svalů a kloubů, zimnice a třesavka, vysoké teploty, střevní potíže; 2. stadium – je charakterizováno příznaky z napadení CNS virem vztekliny: dochází ke křečím dýchacího a polykacího svalstva, postižený má hydrofobii kdykoli vidí vodu nebo se o vodě mluví (5); 3. stadium – paralytické, kdy postižený umírá v křečích, často za plného vědomí (2, 3, 4, 5).

Země prostá vztekliny V červnu 2004 obdržel ústřední ředitel Státní veterinární správy České republiky (SVS ČR) Josef Holešovský od Mezinárodního úřadu pro nákazu zvířat (OIE) zprávu, že ČR je zařazena na seznam zemí prostých vztekliny – „rabies free“ oblast (6, 9, 11). Vzteklina se naposledy na území ČR objevila u lišky dne 19. dubna 2002 v okrese Trutnov. Vzhledem k tomu, že jde stále o 100% smrtelné onemocnění, jde o vynikající úspěch SVS ČR. Podle Světové zdravotnické organizace na vzteklinu ročně umírá 40 000 až 70 000 lidí, maximum úmrtí je hlášeno z Indie (28 500) a států v jejím okolí. Přes


10 miliónů lidí ročně musí být očkováno po pokousání vzteklým nebo podezřelým zvířetem (ve Vietnamu 567 621 osob, v Indii 470 00 osob, na Filipínách 69 373 osob, v Mexiku 41 516 osob, v Peru 20 702 osob, z Evropy nejsou validní data zejména z Ruské federace a Turecka) (3, 9). Přes tento nový stav se i nadále systematicky provádí vakcinace volně žijících lišek, bedlivě se sledují všechny podezřelé případy onemocnění zvířat a vylučuje se vzteklina jako příčina onemocnění. Výjimkou je případ nálezu vztekliny u netopýra v květnu 2005 ve Vyškově. Ve světě existují 2 definice „rabies free“ oblastí. První definice je podle WHO. Daná oblast musí splňovat tyto podmínky (10): 1. nákaza musí být povinně hlášeným onemocněním, 2. musí být zaveden funkční a efektivní systém surveillance, 3. musí být zavedena všechna preventivní a kontrolní protinákazová opatření, včetně opatření při dovozu zvířat, 4. vzteklina se nesmí vyskytnout na území státu u člověka ani u žádného zvířete během posledních 2 let, 5. nesmí být prokázána v posledních 6 měsících ani u importovaných masožravců mimo karanténní zařízení. Druhá definice oblasti s nulovým výskytem vztekliny je podle Mezinárodního úřadu pro nákazu zvířat (OIE – Office international des épizooties neboli World Organisation for Animal Health). Tato organizace se sídlem v Paříži byla založena 28 státy, včetně tehdejšího Československa, 25. ledna 1924 a nyní má celkem 167 členů z celého světa. Posláním této mezinárodní organizace je shromažďovat a šířit informace o výskytu zoonóz ve světě a přijímat opatření k jejich eliminaci. Podle standardů OIE (OIE code 1997 článek 2.2.5.2.) musí oblast „rabies free“ splňovat tyto podmínky (11): 1. nákaza musí být povinně hlášeným onemocněním, 2. musí být zaveden funkční a efektivní systém surveillance, 3. musí být zavedena všechna preventivní a kontrolní protinákazová opatření včetně opatření při dovozu zvířat, 4. vzteklina se nesmí vyskytnout na území státu u člověka ani zvířat během posledních 2 let,



tato podmínka neplatí pro výskyt lyssavirů (EBL1 a EBL2) u evropských netopýrů, 5. nesmí být prokázána v posledních 6 měsících ani u importovaných masožravců mimo karanténní zařízení. V bodě 4 se výskyt vztekliny u netopýrů podle OIE nezapočítává, zatímco WHO požaduje nulovou incidenci i netopýří vztekliny způsobené lyssaviry typu EBL1 a EBL2 (10, 11). Jde sice o odlišné typy viru vztekliny, přesto pro člověka stejně nebezpečné. Význam sledování netopýrů v ČR dokládá i následující kazuistika.

Kazuistika Dne 9. května 2005 našly dvě dívky na sídlišti ve Vyškově ležícího, živého netopýra. Vzaly si ho domů, uložily do krabice a schovaly ho ve sklepní místnosti. Zde se o něj bez vědomí rodičů staraly. Podívat se na nemocného netopýra a pohladit si ho přišly další čtyři jejich kamarádky. Děti odjížděly druhý den do školy v přírodě, a protože netopýr ráno nevypadal lépe, odnesly ho ještě před odjezdem do ordinace veterinárního lékaře. Ten zvíře utratil a odeslal ho k vyšetření do laboratoře Státní veterinární správy v Olomouci. Pro suspektní nález v mozku byl netopýr odeslán do Národní referenční laboratoře pro vzteklinu. Zde bylo 13. května 2005 onemocnění potvrzeno. Byla okamžitě informována Krajská hygienická stanice Jihomoravského kraje, která zajistila preventivní opatření. Všech šest dívek, které přišly do kontaktu s nakaženým netopýrem, bylo ještě týž den hospitalizováno na Klinice dětských infekčních nemocí Fakultní nemocnice Brno. Zde se všechny podrobily antirabické vakcinaci a čtyři dívky dostaly navíc ihned sérum, a to pro drobná poranění na rukou, která mohla být způsobena netopýrem (7).

229

Šlo o hojně rozšířený druh netopýra hvízdavého (Pipistrellus pipistrellus), který je naším nejmenším netopýrem a je rozšířen v celé kontinentální Evropě. U nás je hojně rozšířen např. na Plzeňsku, Brněnsku, jižní Moravě a v Jeseníkách. Jde o typický štěrbinový druh, který osazuje různé skuliny, pukliny, např. v lidských obydlích za okenními rámy, ve zdech apod. Mnohdy vytváří při přeletech dočasné kolonie až o několika stech jedincích, a to je pak ideální stav pro přenos nákazy mezi jednotlivými jedinci v kolonii. První zaznamenaný případ vztekliny u netopýra v Evropě byl prokázán v roce 1954 v Německu. Od roku 1977 WHO pravidelně sleduje výskyt vztekliny u netopýrů. Od tohoto roku do roku 2005 bylo v Evropě zaznamenáno celkem 769 případů vztekliny u netopýrů a byla registrována 4 humánní úmrtí. V roce 1977 na Ukrajině zemřela 15letá dívka na vzteklinu po kousnutí infikovaným netopýrem do prstu, v roce 1985 v tehdejším SSSR zemřela 11letá dívka po kousnutí netopýrem do rtu. V roce 1985 ve Švýcarsku zemřel na vzteklinu zoolog a v roce 2002 ve Skotsku paradoxně ochranář netopýrů. Oba měli mnohočetné kontakty s netopýry a mnohočetná pokousání. Nejčastěji nakaženým druhem v Evropě je netopýr večerní (Eptesicus serotinus) (7). Pro člověka je nebezpečný kontakt, manipulace s netopýry, zejména nemocnými, poraněnými a neschopnými letu. K přenosu dochází zpravidla kousnutím, ale nevylučuje se zcela přenos vzduchem v uzavřených jeskyních (zvířený prach s močí a trusem). Zde je pak na místě obezřetnost a doporučuje se důkladná anamnéza a zvážení očkování. Lidé, kteří se profesně netopýry zabývají, tj. zoologové, nebo se pohybují v jejich blízkosti, jako např. jeskyňáři, turisté či trampové, by se měli chránit preventivním očkováním proti vzteklině.

Transplantace a vzteklina Netopýři a vzteklina Z těchto informací vyplývá, že ČR je „rabies free“ zemí podle OIE statusu (věstník OIE č. 30 z 23. června 2004) (10, 11). Vyškovský případ byl u nás teprve čtvrtým případem nálezu vztekliny u netopýra. První popsaný nález vztekliny u netopýra byl v Uherském Hradišti v roce 1994. Další dva případy následovaly v roce 1999 v Brně (7).

Transplantace jsou z hlediska přenosu infekčních chorob považovány za bezpečné. Proto případy přenosu vztekliny infikovanými orgány při transplantacích v USA a Německu byly nemilým překvapením. V prvním případě šlo o dárce z Arkansasu, jež zemřel na subarachnoidální krvácení a jehož orgány byly transplantovány čtyřem lidem. Jeden pacient zemřel při operaci, ostatní do tří týdnů po transplantaci (8). Jak řekl expert Centra pro kontrolu ne-

230



mocí a prevence (CDC) na infekční choroby M. Cohen: „učíme se za pochodu“. A dále, že není prakticky šance na vyléčení: „smrt pacientů je stoprocentní“ (12). Nákaza je v USA velmi řídká a přenáší se především netopýry. Šlo o unikátní situaci, první přenos viru vztekliny orgánovou transplantací. Bohužel ne poslední. V prosinci 2004 došlo ve Fakultní nemocnici v Mohuči (Německo) k úmrtí 26leté ženy na srdeční zástavu po předávkování kokainem a extází (12). Protože byly splněny podmínky pro dárcovství orgánů, byly její ledviny, plíce, játra, slezina a slinivka břišní použity k záchraně čtyř pacientů. Dále byly použity obě oční rohovky pro dva příjemce. Do tří týdnů po transplantaci došlo k úmrtí tří pacientů. První pacientka, které byly transplantovány plíce, zemřela 18. ledna 2005 v Hannoveru. Druhý pacient, jemuž byla transplantována ledvina, zemřel 21. ledna 2005 také v Hannoveru. Třetí muž, příjemce druhé ledviny a slinivky břišní, zemřel o několik dní později v Marburgu. Čtvrtý muž s transplantovanými játry neonemocněl, protože v průběhu roku 2004 byl očkován proti vzteklině, a měl tak dostatečný titr protilátek. Dodatečným histologickým vyšetřením mozku 26leté dárkyně byly nalezeny Negriho inkluze a imunohistochemickými metodami zjištěny virové partikule vztekliny. U příjemců orgánů byla vzteklina intravitálně diagnostikována pozitivní PCR reakcí ve slině a dále průkazem antigenu v korneálních otiscích. Epidemiologickým šetřením bylo zjištěno, že dárkyně cestovala v říjnu 2004 po Indii, kde se pravděpodobně nakazila, ale nejevila žádné příznaky onemocnění (12). Je samozřejmé, že tato již druhá příhoda vyvolala paniku mezi pacienty a polemiku mezi lékaři. V Německu bylo od roku 1963 transplantováno 100 000 orgánů, aniž by však došlo k podobnému přenosu vztekliny. Uvedené případy určitě nutí k zamyšlení nad rozsahem kontrolních vyšetření dárců i orgánů určených k transplantacím. Mezi nákazou a prvními příznaky vztekliny mohou uplynout celé měsíce a přítomnost virů vztekliny v těle lze před objevením příznaků prokázat jen stěží (12).

běžný v českých veterinárních ordinacích spočívá v klinickém vyšetření zvířete 1. a 5. den po poranění člověka. Tento časový harmonogram vychází z experimentálně zjištěného faktu, že v evropských podmínkách se virus vztekliny vyskytuje ve slinách zvířete 2–4 dny před klinickým projevem onemocnění. Je-li zvíře 5. den po pokousání zdrávo, nemohlo virus vylučovat a člověka nakazit. Veterinární lékař kromě zjištění základních údajů o zvířeti, ověření dokladu o provedené imunizaci a posouzení nákazové situace (možnost přenosu nákazy na domácí zvíře z přírody, cesty zvířete do zahraničí apod.) změří tělesnou teplotu a posoudí pupilární reakci na přímý osvit. Vzteklina se projevuje zvýšenou teplotou a anizokorií (13). Důležité jsou také informace majitele zvířete o pozorovaných změnách v chování psa. O výsledku vyšetření je sepsána zdravotní zpráva, kterou poraněná osoba předává svému ošetřujícímu lékaři. Majitel zvířete, které poranilo člověka, současně podepisuje poučení o nutnosti sledování zvířete po dobu pěti dní, jeho karantenizaci a nutnosti dostavit se s ním pátý den na druhou prohlídku. V případě důvodného podezření z onemocnění vzteklinou či v případě úhynu zvířete se toto odesílá k laboratornímu vyšetření do Národní referenční laboratoře pro vzteklinu při Státním veterinárním ústavu v Liberci. Její výsledky jsou rozhodující pro stanovení konečné diagnózy zvířete. Při poranění člověka neznámým zvířetem se vychází z chování pozitivních zvířat. Nemocná liška se pohybuje v blízkosti své nory a její rádius je kolem 20 km. Hranicí pro očkování se tak stanovila oblast do 50 km od území, kde se vzteklina vyskytuje. Toto území se považuje za oblast s výskytem. Výjimkou je poranění netopýrem a vlkem, kdy se očkuje vždy. Netopýr má dolet stovky kilometrů, vlk má dobrou fyzickou kondici, a má tak větší rádius než liška. Vždy ale nakonec rozhoduje antirabické centrum. Jde o doporučený postup, který vychází jednak z doporučení WHO, jednak z konsenzu představitelů infekčních pracovišť v ČR a Národní referenční laboratoře pro vzteklinu ze 7. 7. 2003 (14).

Závěr Profylaxe vztekliny Postup veterinárních lékařů se vyhlášením „rabies free“ statusu nijak nezměnil. Snad se jen snížil počet vyšetřovaných zvířat. Vyšetření podezřelých zvířat

Můžeme tedy konstatovat, že vzteklina je stále smrtelné onemocnění. Zde je především nutná důsledná prevence. Česká republika patří k těm zemím, kde je úroveň preventivních opatření na vy-



nikající úrovni. Dokladem toho je obdržený „rabies free“ status. Přesto je nutné si nebezpečí této nemoci stále uvědomovat a připomínat s ohledem na možný kontakt s netopýry a také v souvislosti s cestováním do oblastí s výskytem vztekliny. A jak nám ukazují poslední dva roky, to, co jsme považovali za teoretickou možnost, se stalo skutečností a virus vztekliny se přenesl při transplantaci orgánů. Naposledy u nás zemřel člověk na vzteklinu v roce 1968. Děláme vše pro to, aby to bylo úmrtí opravdu poslední.

Literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

BAER, GM. Rabies – an historical perspective. Infect. Agents Dis., 1994, vol. 3, p. 168–180. GREENWOOD, D. – SLACK, BCR. – PEUTHERER, FJ. Medical microbiology. London, Churchill Livingstone, 2003. ŠERÝ, V. – BÁLINT, O. Tropická a cestovní medicína. Praha, Medon, 1998. DOSTÁL., V., et al. Infektologie. Praha, Karolinum, 2005. BÁLINT, O., et al. Infektológia a antiinfekčná terapia. Martin, Osveta, 2000. MATOUCH, O. Vzteklina byla v ČR eliminována. Zprávy CEM, 2004, roč. 13, č. 9, s. 389–390. MATOUCH, O. Netopýři a riziko vztekliny. Zprávy CEM,

8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

231

2005, roč. 14, č. 6, s. 285–286. MATOUCH, O. Přenos vztekliny transplantací orgánů. Zprávy CEM, 2004, roč. 13, č. 7, s. 310–311. World Animal Health annual publication archives – 2004. URL: http://www.oie.int/eng/info/en_sam.htm WHO Expert Consultation on Rabies. WHO Technical Report. Geneva, 2005, 931, 123 p. Rabies free country. URL: http://www.oie.int/eng/normes /mcode/article_2.2.5.2. Rabies. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Rabies SVOBODA. M., et al. Infekční nemoci psa a kočky. Brno, 1996. 504 s. BENEŠ, J. – KÜMPEL, P. – MATOUCH, O. Profylaxe lyssy. Konsenzus představitelů infekčních pracovišť v ČR a NRL pro vzteklinu. Klin. mikrobiol. inf. Lék., 2003, roč. 9, č. 4, s. 186–196.

Korespondence: Mjr. MUDr. Roman Šindelář Univerzita obrany Fakulta vojenského zdravotnictví Katedra epidemiologie Třebešská 1575 500 01 Hradec Králové e-mail: [email protected]


232



ALFA-LATROTOXIN Jiří PATOČKA Katedra radiologie a toxikologie Zdravotně sociální fakulty Jihočeské univerzity, České Budějovice

Souhrn Alfa-latrotoxin je 130 kDa proteinový toxin z jedu pavouků rodu Latrodectus (snovačka) a je to jediný protein jejich jedu, který účinkuje na savce. Uplynulo již více než 30 let od doby, kdy byl alfa-latrotoxin izolován z jedové žlázy pavouka Latrodectus tredecimguttatus, zvaného černá vdova. Je to jeden z nejjedovatějších živočišných jedů a je zodpovědný za tisíce otrav způsobených pavouky tohoto rodu. Toxin je široce využíván při studiu uvolňování neurotransmiterů, ale jeho přesný mechanismus účinku není dosud znám. Klíčová slova: Biotoxin; Alfa-latrotoxin; Latrodectus; „Černá vdova“; Latrodektismus.

Alfa-Latrotoxin Summary Alfa-latrotoxin is a 130 kDa protein toxin from the Latrodectus spider venom, and it is the only protein of the venom that affects mammals. It has been more than 30 years since alfa-latrotoxin was first isolated from venom glands of the female spider Latrodectus tredecimguttatus, called “black widow“. It is one of the most poisonous animal toxins, and it is liable for thousands of envenomenations due to spiders of Latrodectus genus. The toxin is widely used to induce and study the neurotransmitter release, but the precise molecular mechanism of its effect is not fully determined. Key words: Biotoxin; Alfa-latrotoxin; Latrodectus; "Black widow"; Latrodectism.

Úvod

Biologie snovačky

Alfa-latrotoxin je hlavní toxickou komponentou jedu pavouků rodu Latrodectus (snovačka), jejichž kousnutí je nebezpečné i pro člověka (24). Kousnutí snovačky vyvolává intoxikaci známou jako latrodektismus. Je velmi nebezpečné a osud intoxikovaného je po dobu několika dnů velmi nejistý. Úplné zotavení může trvat i několik týdnů. Pavouci vytvářejí svůj jed v žlázách, které ústí do srpovitě zahnutých chelicer, které jsou specializovány pro příjem potravy. Jed se dostává do rány kousnutím a jeho cílem jsou motorické a senzorické neurony, v nichž stimuluje uvolňování neurotransmiterů na nervových zakončeních. Těmito neurotransmitery jsou zejména acetylcholin, glutamát a kyselina gama-aminomáselná (GABA) (41). Jed snovačky jedovaté (Latrodectus mactans, barevná příl. s. IV, obr. 1), tvořený směsí extrémně toxických polypeptidů, je jedním z nejúčinnějších živočišných jedů. Historie latrodektismu a objevování toxikologicky účinných komponent jedu snovačky představuje zajímavou kapitolu toxikologie přírodních jedů.

Rod Latrodectus čítá asi 40 druhů pavouků, rozšířených na celém světě. Mezi nejznámější patří americký druh Latrodectus mactans (snovačka jedovatá), známá pod označením „černá vdova“, a její evropská (L. tredecimguttatus) a australská příbuzná (L. mactans hasselti). Z dalších snovaček jsou známy druhy L. geometricus (hnědá vdova) a jihoafrický druh L. indistintus. Pavouk „černá vdova“ (black widow) je celý černý, s typickou červenou kresbou v podobě přesýpacích hodin na zadečku, s rozpětím nohou u samičky asi 2,5 cm. Samečci jsou až 20krát menší. Pavouci jsou spíše pasivní, žijí při zemi na loukách a pastvinách a zaútočí jen při vyrušení. Jejich kousnutí je však vždy nebezpečné a vzhledem k jejich rozšíření představuje celosvětový problém (23).

Kousnutí snovačkou Latrodektismus začal být intenzivně studován na počátku 30. let 20. století Williamem J. Baergem,


233


profesorem entomologie, poté co byl sám kousnut černou vdovou do prstu (1). Kousnutí je zpočátku téměř bezbolestné a připomíná bodnutí špendlíkem. Po několika minutách začne místo kousnutí bolet, intenzita bolesti se stále stupňuje a objevuje se otok. Bolest i otok se rozšiřují na další části těla, objevuje se nevolnost, bolesti lymfatických uzlin, ztráta koordinace, pocení, zvýšení krevního tlaku a potíže s dýcháním. Poměrně častý je priapismus (18), mohou se objevit kardiovaskulární problémy (8). Akutní potíže obvykle přetrvávají 2 až 5 dní, ale některé neurologické problémy mohou přetrvávat i několik týdnů. Pokud není podáno specifické antisérum, kousnutí může být smrtelné (33). Zajímavý případ byl popsán Fullerem (12), kdy kousek těla zabité snovačky (L. hesperus) se dostal člověku do oka. Nejenže se u něj objevily téměř okamžitě lokální účinky jedu na oko a periorbitální tkáň, ale dostavily se i celkové příznaky. V roce 1926 popsal Bogen 150 případů kousnutí snovačkou jedovatou z USA a Kanady, z nichž 12 skončilo smrtí. V té době pochopitelně nebylo známo žádné antisérum a terapie byla pouze symptomatická (2). Většina obětí byli muži z Kalifornie, kteří byli kousnuti do penisu a přilehlých částí těla, při sezení v trávě. V roce 1978 bylo analyzováno 2144 případů kousnutí australskou snovačkou L. mactans hasselti (red-back spider) na území Austrálie a Nového Zélandu v letech 1963 až 1976. Za posledních devět let se počet kousnutí ustálil na 240 ročně. Většina obětí byla kousnuta do končetin (74 %). Nejvyšší frekvence kousnutí byla v letních měsících v odpoledních nebo večerních hodinách. Většina obětí byli muži (64,4 %) ve věku 18 až 50 let (79 %). Muži byli často kousnuti do hýždí nebo genitálií (9,7 %). U všech se objevily typické příznaky, ale žádná z obětí nezemřela, protože všem bylo podáno antisérum. Dvaadevadesáti procentům obětí do 24 hodin a 70 % do dvou hodin. V 11 případech (0,54 %) se objevil anafylaktický šok jako reakce na kousnutí (38). K podobným závěrům dospěla i novější prospektivní studie (22), která hodnotila skupinu 68 pacientů kousnutých snovačkou v různých částech Austrálie v období od února 1999 do března 2002. Podobnou analýzu, tentokrát na dětech, provedli Mead a Jelinek (29). Jejich soubor zahrnoval 241 případů kousnutí dětí (89 %) z celkového počtu 271 případů zaznamenaných v nemocnici Princezny Margarety a nemocnici Fremantle za období let 1979 až 1988 v okolí australského Perthu. Byly vybrány pouze ty oběti, u nichž bylo

jednoznačně potvrzeno kousnutí snovačkou L. mactans hasselti. Podobně jako u dospělých, k většině kousnutí došlo v teplých měsících, ve dne (83 %) a většina obětí byli chlapci (68 %). Místem kousnutí byly v 81 % případů končetiny. Symptomy intoxikace byly podobné jako u dospělých a v případě aplikace antiséra bylo také riziko smrti stejné jako u dospělých. Podání antiséra při kousnutí pavouky se jednoznačně osvědčilo a prakticky zlikvidovalo riziko úmrtí (21). Jeho použití je rozšířeno zejména v Austrálii, USA a Kanadě, kde je množství kousnutí snovačkou největší (42), a prakticky vytlačilo používání intravenózně podávaného kalciumglukonátu a methocarbamolu (25), myorelaxancií a analgetik (34). Antisérum se podává intramuskulárně. Protože případů kousnutí snovačkami je velké množství a existuje velký počet vědeckých studií věnovaných tomuto problému (např. 28, 30–33, 37, 39), je poměrně dobře znám nejen klinický průběh intoxikace, ale byla vypracována i účinná terapie (4, 5, 11, 13, 38). Častá jsou také kousnutí zvířat. Velmi citlivé na jed snovaček jsou kočky, pro něž je kousnutí téměř vždy smrtelné (40). Psi jsou sice odolnější, ale otrava má u nich velmi dramatický průběh (33).

Farmakologie jedu Jak popisují ve své knize Duchen a Gomez (7), první pokusy s jedem snovačky prováděli D’amour, Becker a Van Ripen v roce 1936 (6). Jedové žlázy americké snovačky macerovali fyziologickým roztokem a ten pak injikovali intraperitoneálně dospělým potkanům. Prvními příznaky intoxikce byla strnulá chůze, neobratné pohyby, zejména zadních končetin, slzení a sevření očních víček. Zvířata se stala nepohyblivými, jejich dýchání bylo mělké a všechna uhynula v rozmezí 8 až 36 hodin. Jed snovačky byl 15krát účinnější než jed chřestýše. Později zjistil Sampayo (36), že jed působí na CNS, a Cantore (3) později prokázal, že ruší kontrakce způsobené stimulací frenického nervu izolované bránice potkana a způsobuje ireverzibilní blokádu motorických nervových zakončení. Vliv jedu snovačky na nervosvalový přenos byl studován na žabím preparátu a výsledky byly vyhodnoceny jako přímý vliv jedu na nervosvalovou membránu spojený s uvolněním neuromediátoru a depolarizací nervových zakončení. Uvolnění neuromediátoru bylo nezávislé na

234



přítomnosti Ca2+ iontů (4). Další studie prokázaly, že jed vyvolává depleci neurotransmiterů nejen na cholinergních nervových zakončeních (4), ale také na adrenergních nervových vláknech (9). Způsobuje také masivní exocytózu tím, že inhibuje napěťové řízené draslíkové kanály a stimuluje kalciové kanály typu L (27).

Chemické složení jedu Jed snovačky je pestrou směsí nízkomolekulárních i vysokomolekulárních organických sloučenin a brzy bylo zjištěno, že za jeho toxicitu odpovídají látky proteinové povahy (1). Řada výzkumníků se zabývala elektroforetickým dělením směsi proteinů se snahou identifikovat ty, které jsou nositeli toxicity. Čisté a definované proteinové frakce byly získány až technikou gelové filtrace a iontové chromatografie. V jedu bylo identifikováno několik toxikologicky odlišných proteinů (10, 15). Jediným proteinem s toxickým účinkem na savce je α-latrotoxin (130 kDa), který se specificky váže na cholinergní receptory presynaptické membrány v centrálním i periferním nervovém systému, destabilizuje membrány nervových buněk, otevírá iontové kanály a zvyšuje eflux Ca2+ dovnitř neuronů (17). Mechanismus toxického účinku α-latrotoxinu není dosud plně objasněn. V roce 1999 byla publikována práce (16), v níž byl podán důkaz, že α-latrotoxin se váže na specifické membránové receptory – neurexiny a latrophilin/CIRL (calcium-independent receptor for α-latrotoxin). Neurexiny jsou jednoduché transmembránové proteiny, které váží latrotoxin, ale váží také proteiny synaptických vezikulů, synaptotagminy. Latrofiliny jsou typické transmembránové proteiny ze skupiny G-proteinů. Akutní toxicita α-latrotoxinu pro savce je vysoká, LD50 pro bílého laboratorního potkana při i. p. podání má hodnotu 0,55 mg/kg, pro myš 0,9 mg/kg. Dále bylo v jedu identifikováno 5 latroinsektotoxinů, které ovlivňují uvolňování neurotrasmiterů z presynaptických zakončení u hmyzu a vykazují selektivní toxicitu pro tyto živočichy (14). Podobně působí také latrocrustatoxin, ale pouze u korýšů (Crustaceae) (20). Všechny tyto toxické polypeptidy snovaček se skládají z 1000 až 1200 aminokyselin a jejich molekulová hmotnost se pohybuje od 110 do 140 kDa (35). Alfa-latrotoxin má vysokou strukturální homologií se skupinou glukagonu podobných peptidů (17).

Závěr V 90. letech minulého století se začala snovačka jedovatá ve Spojených státech houfně stěhovat z přírody do měst a vesnic (26) a nebezpečí kousnutí pro obyvatelstvo se zvýšilo. V roce 1997 informovalo American Association of Poison Control Center, že registruje 13 000 kousnutí snovačkou a že úmrtnost je nižší než 1 procento. Existence antiséra významným způsobem snižuje nebezpečí úmrtí, ale pokud není antisérum dostupné nebo je podáno pozdě, nebezpečí smrtelného kousnutí je poměrně vysoké (19). Literatura 1. 2. 3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11. 12.

13.

BAERG, WJ. Effect of bite of Latrodectus mactans (Fabricius). J. Parasitol., 1923, vol. 9, p. 61–63. BOGEN, E. Arachnidism. Spider poisoning. Arch. Int. Med., 1926, vol. 38, p. 623–624. CANTORE, GP. – BETTINI, S. Contribution to the study of the venom of Latrodectus tredecimguttatus Rossi. Article in Italian. Rend. Ist. Sup. Sanit., 1958, vol. 21, p. 794–805. CLARK, AW., et al. Effects of black widow spider venom on the frog neuromuscular junction. Effects on the fine structure of the frog neuromuscular junction. Nature, 1970, vol. 225, p. 703–705. CLARK, RF., et al. Clinical presentation and treatment of black widow spider envenomation: a review of 163 cases. Ann. Emerg. Med., 1992, vol. 21, p. 782–787. D’AMOUR, FE. – BECKER, FE. – VAN RIPER, W. The blafl widow spider. Q. Rev. Biol., 1936, vol. 11, p. 161–165. DUCHEN, LW. – GOMEZ, S. Pharmacology of Spider Venoms. In TU, AT. (ed.). Handbook of Natural Toxins. New York, Marcel Dekker, 1984, p. 483. ERDUR, B., et al. Uncommon cardiovascular manifestations after a Latrodectus bite. Am. J. Emerg. Med., 2007, vol. 25, p. 232–235. FRONTALI, N. Catecholamine depleting effect of black widow spider venom on iris nerve fibers. Brain Res., 1972, vol. 37, p. 146–148. FRONTALI, N. – GRASSO, A. Separation of three toxicologically different protein components from the venom of the spider Latrodectus tredecimatus. Arch. Biochem. Biophys., 1964, vol. 106, p. 213–218. FRUNDLE, TC. Management of spider bites. Air Med. J., 2004, vol. 23, p. 24–26. FULLER, GK. Spider (Latrodectus hesperus) poisoning through the conjunctiva. A case report. Am. J. Trop. Med. Hyg., 1984, vol. 33, p. 1035–1036. GRAUDINS, A., et al. Clinical and in vitro evidence for the efficacy of Australian red-back spider (Latrodectus hasselti) antivenom in the treatment of envenomation by a Cupboard spider (Steatoda grossa). Toxicon, 2002, vol. 40, 767–775.



14. GRISHIN, EV. Black widow spider toxins: the present and the future. Toxicon, 1998, vol. 3, p. 1693–1701. 15. GRISHIN, EV. Isolation and partial structural characteristics of major toxic components of Latrodectus pallidus venom. Article in Russian. Bioorg. Khim., 1997, vol. 23, p. 163–167. 16. HENKEL, AW. – SANKARANARAYANAN, S. Mechanisms of alpha-latrotoxin action. Cell Tissue Res., 1999, vol. 296, p. 229–233. 17. HOLZ, GG. – HABENER, JF. Black widow spider alpha-latrotoxin: a presynaptic neurotoxin that shares structural homology with the glucagon-like peptide-1 family of insulin secretagogic hormones. Comp. Biochem. Physiol. B. Biochem. Mol. Biol., 1998, vol. 121, p. 1771–1784. 18. HOOVER, NG. – FORTENBERRY, JD. Use of antivenin to treat priapism after a black widow spider bite. Pediatrics, 2004, vol. 114, p. 128–129. 19. HOXHA, R. Two Albanians die from black widow spider bites. BMJ, 2006, vol. 333, p. 278. 20. CHARAKHA, AR., et al. Isolation and partial structural characteristics of major toxic components of Latrodectus pallidus venom. Article in Russian. Bioorg. Khim., 1997, vol. 23, p. 163–167. 21. ISBISTER, GK., et al. Antivenom treatment in arachnidism. J. Toxicol. Clin. Toxicol., 2003, vol. 41, p. 291–300. 22. ISBISTER, GK. – GRAYE, MR. Latrodectism: a prospective kohort study of bites by formally identified red-back spiders. Med. J. Aust., 2003, vol. 179, p. 620–623. 23. JELINEK, GA. Widow spider envenomation (latrodectism): a worldwide problem. Wilderness Environ. Med., 1997, vol. 8, p. 226–231. 24. KAZBUNDOVÁ, J. – PATOČKA, J. Jedovatí pavouci a nebezpečí jejich kousnutí. Voj. zdrav. Listy, 2006, roč. 75, č. 2, s. 66–69. 25. KEY, GF. A comparison of calcium gluconate and methocarbamol (Robaxin) in the treatment of Latrodectism (black widow spider envenomation). Am. J. Trop. Med. Hyg., 1981, vol. 30, p. 273–277. 26. KOBERNICK, M. Black widow spider bite. Am. Fam. Physician, 1984, vol. 29, p. 241–245. 27. LAJUS, S., et al. Alpha-latrotoxin induces exocytosis by inhibition of voltage-dependent K+ channels and by stimulation of L-type Ca2+ channels via latrophilin in beta-cells. J. Biol. Chem., 2006, vol. 281, p. 5522–5531. 28. LIFSHITZ, M. – ZALZSTEIN, E. Black widow spider envenomation in a 36-year-old man. Wilderness Environ. Med., 2002, vol. 13, p. 285.

235

29. MEAD, HJ. – JELINEK, GA. Red-back spider bites to Perth children, 1979–1988. J. Paediatr. Child Health, 1993, vol. 29, p. 305–308. 30. MILLER, TA. Latrodectism: bite of the black widow spider. Am. Farm. Physician, 1992, vol. 45, p. 181–187. 31. MOSS, HS. – BINDER, LS. A retrospective review of black widow spider envenomation. Ann. Emerg. Med., 1987, vol. 16, p. 188–192. 32. MÜLER, GJ. Black and brown widow spider bites in South Africa. A series of 45 cases. S. Afr. Med. J., 1993, vol. 83, p. 399–405. 33. PETERSON, ME. Black widow spider envenomation. Clin. Tech. Small Anim. Pract., 2006, vol. 21, p. 187–190. 34. RAUBER, A. Black widow spider bites. J. Toxicol. Clin. Toxicol., 1983–1984, vol. 21, p. 473–485. 35. ROHOU, A. – NIELD, J. – USHKARYOV, YA. Insecticidal toxins from black widow spider venom. Toxicon, 2007, vol. 49, p. 531–549. 36. SAMPAYO, RRL. Pharmacological action of the venom of Latrodectus mactans and other Latrodectus spiders. J. Pharm. Exp. Ther., 1944, vol. 80, p. 309–311. 37. SAUCIER, JR. Arachnid envenomation. Emerg. Med. Clin. North Am., 2004, vol. 22, p. 405–422. 38. SUTHERLAND, SK. – TRINCA, JC. Survey of 2144 cases of red-back spider bites: Australia and New Zealand, 1963–1976. Med. J. Aust., 1978, vol. 2, p. 620–623. 39. TINGATE, TR. Envenomation by the common black widow spider. Med. J. Aust., 1991, vol. 154, p. 291. 40. TWEDT, DC. – CUDDON, PA. – HORN, TW. Black widow spider envenomation in a cat. J. Vet. Intern. Med., 1999, vol. 13, p. 613–616. 41. USHKARYOV, Y. Alpha-latrotoxin: from structure to some functions. Toxicon, 2002, vol. 40, p. 1–5. 42. WHITE, J. Envenoming and antivenom use in Australia. Toxicon, 1998, vol. 36, p. 1483–1492.

Korespondence: Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc. Jihočeská univerzita Zdravotně sociální fakulta Katedra toxikologie a radiologie Matice školské 17 370 01 České Budějovice e-mail: [email protected]


236



CHARAKTERIZACE PREPARÁTU KOŇSKÉ BUTYRYLCHOLINESTERÁZY IN VITRO A JEHO HLADINY V KRVI U LABORATORNÍCH POTKANŮ Lucie BARTOŠOVÁ, Jiří BAJGAR Univerzita obrany, katedra toxikologie Fakulty vojenského zdravotnictví, Hradec Králové

Souhrn U preparátu koňské butyrylcholinesterázy byla stanovena Michaelisova konstanta in vitro se substrátem butyrylthiocholin jodid pro dvě koncentrační rozmezí koncentrace substrátu potvrzující aktivaci enzymu substrátem (Km 59,7 µM a Kss 1,02 mM) a pI50 pro sarin (7,06 nM). Po i. p. podání laboratorním potkanům byly stanoveny aktivity cholinesteráz v krvi, které přetrvávají až do 72 hodin po aplikaci. Klíčová slova: Preparát; Koňská butyrylcholinesteráza; Charakterizace; Potkan.

Characterization of Preparation of Equine Serum Butyrylcholinesterase in vitro and Its Blood Levels in Rats Summary Michaelis constant in two concentration ranges of substrate (Km 59.7 µM and Kss 1.02 mM) evidencing activation of the enzyme by substrate and pI50 (7.06 nM) value for preparation of equine butyrylcholinesterase were determined in vitro. Activities of cholinesterases in the blood of rats were determined following i. p. administration lasting 72 hours after the administration. Key words: Preparation; Equine butyrylcholinesterase; Characterization; Rat.

Úvod Hrozba použití chemických zbraní (CHZ) přes existenci Úmluvy o zákazu vývoje, výroby, hromadění zásob a použití chemických zbraní a o jejich zničení (dále Úmluva) nezmizela a je stále aktuální (9). Je tomu tak proto, že přes určité restrikce pro státy, které nejsou členy Úmluvy, není možno vyloučit eventualitu, že CHZ by tyto mohly vyrábět a skladovat, event. použít, a takové země tedy budou představovat potenciální vlastníky CHZ a nebezpečí pro členské státy Úmluvy. Z téhož důvodu pak vůbec nelze vyloučit zneužití těchto látek v lokálních konfliktech, teroristy apod. Zejména poslední možnost byla potvrzena v Japonsku – 27. června 1994 v městě Matsumoto a 20. března 1995 v Tokiju. V obou případech šlo o teroristické použití nervově paralytické látky (NPL) sarinu (3, 16). Mezi nejdůležitější reprezentanty NPL se řadí zmíněný sarin, soman, VX-látka a další (3, 14). Pro efektivní léčbu i profylaxi intoxikací NPL (dříve bojové organofosfáty) je nutno znát nejen mechanismus účinku, ale i možnosti terapie a profylaxe, aby jejich účinky byly minimalizovány, a to zejména pro akutní intoxikace způsobené letálními dávkami NPL. Z hlediska profylaxe je možné použít odmoření

před penetrací a při penetraci NPL do organismu (nejedná se o medicínskou záležitost, je uvedeno jen pro úplnost). Farmakologická profylaxe otrav NPL je založena na několika principech. Jedním je podávání reverzibilních inhibitorů cholinesteráz (především pyridostigmin), kdy reverzibilně inhibovaná (karbamylovaná) acetylcholinesteráza (AChE, EC 3.1.1.7), rezistentní vůči NPL, je spontánně dekarbamylována a dekarbamylovaný enzym slouží jako zdroj normální AChE (2, 3, 4, 14). Profylaktická účinnost je limitována dávkou reverzibilního inhibitoru – při vyšších dávkách je sice dosaženo vyšší profylaktické účinnosti, ovšem za cenu výraznějších vedlejších účinků. U přípravku zavedeného v AČR (PANPAL, s vyšší dávkou pyridostigminu) je tento problém částečně řešen přidáním dvou anticholinergik, která eliminují účinek vyšší dávky pyridostigminu, avšak účinnost zejména proti somanu a tabunu není optimální. Druhým přístupem je podávání běžně používaných antidot, jakási „léčba v předstihu“, vyžadující ale dostatečně vysokou a časově delší hladinu těchto léčiv v krvi (2, 3, 4). Tento problém byl v AČR řešen zavedením nového profylaktického antidota TRANSANT, obsahujícího reaktivátor HI-6 pro transdermální podání. Podávání jiných farmak jako profylaktik je ve stadiu


DECONTAMINATION


237

DETOXIFICATION (hydrolysis, binding /“scavengers“/)

METABOLISATION OP

PENETRATION

TRANSPORT TOXIC EFFECTS

DIFFERENT DRUGS

protection of AChE against inhibition (simulation of) treatment in advance other drugs, combinations

Obr. 1: Schematické znázornění základních dějů, které v organismu probíhají po podání organofosfátů (OF) a možná místa profylaktických zásahů (kurzíva)

výzkumu, v současné době bez perspektivy zavedení do praxe vzhledem k nepřesvědčivým výsledkům (2). Poslední možností je „vychytání" NPL v krvi ještě před dosažením místa zásahu, realizované podáním látek s vysokou afinitou k NPL, tj. preparátů cholinesteráz (scavengery). Tento přístup začal být intenzivně zkoumán v USA a výsledky jsou velmi perspektivní (1, 6, 7, 8, 11, 15, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 27). Navíc tyto preparáty působí ještě před místem zásahu NPL, tj. v transportním systému (v krvi), a tím se eliminují jejich toxické účinky v cílových orgánech na minimum. Pro ilustraci je uvedeno schéma (obr. 1), které zjednodušeně sumarizuje uvedené přístupy (podle cit. 4).

Materiál a metodika Zvířata Byly použity samice laboratorních potkanů kmene Wistar (BioTest, Konárovice, ČR) o hmotnosti 180–250 g. Zvířata byla před pokusem 1 týden aklimatizována ve viváriu katedry toxikologie (klimatizováno, světelný režim 7.00–19.00 hodin) a krmena standardní laboratorní peletovou dietou s přísunem vody ad libidum. Experimenty byly schváleny Etickými komisemi Fakulty vojenského zdravotnictví UO a Lékařské fakulty UK v Hradci Králové v souladu s vyhláškou 207/2004 Sb., o ochraně, chovu a využití pokusných zvířat. Personál manipulující se zvířaty byl předem proškolen a získal osvědčení o způsobilosti pracovat s laboratorními zvířaty podle § 17 odst. 1 zákona č. 207/2004 Sb.

Chemikálie Sarin čistoty 98 % byl získán od VOZ 072 Zemianské Kostolany (SR). Koňská butyrylcholinesteráza (BuChE, EC 3.1.1.8) označená jako EqBuChE (20 000 mU/ml) byla darem dr. Bhupendra Doctora z Walter Reed Army Institute of Research, Washington, USA v rámci spolupráce s katedrou toxikologie FVZ UO. Ostatní chemikálie analytické čistoty byly dodány firmami Lachema Brno, ČR a Sigma Aldrich, Německo. Pozn.: Spolupráce vznikla v květnu 1997 na základě osobních diskusí s dr. B. Doctorem (mj. nositelem ceny presidenta Clintona z roku 1997), kdy Vojenská lékařská akademie J. E. Purkyně v Hradci Králové (dnešní FVZ UO) jako první (a doposud stále jako jediná) instituce ze zemí bývalého východního bloku organizovala mezinárodní konferenci m-CB Medical Treatment Symposium (26.–30. května 1997, Hradec Králové, ČR).

Stanovení enzymatických konstant in vitro U stanovení Michaelisovy konstanty bylo použito preparátu EqBuChE, jehož aktivita byla sledována při různých koncentracích substrátu butyrylthiocholin jodidu (BTCh). Inhibiční konstanta pI50 byla stanovena při různých koncentracích sarinu po inkubaci s preparátem EqBuChE (30 min). Hladiny EqBuChE in vivo Dvanácti skupinám zvířat po pěti jedincích byla i. p. podána EqBuChE v dávce 250 U/kg. V časových intervalech 20, 40, 90, 120, 150 min, 4, 8, 10, 12, 24, 48 a 72 h po aplikaci EqBuChE byli potkani usmrceni podstřižením a. carotis a odebrána krev.

238



Stanovení aktivity cholinesteráz Aktivita plazmové BuChE byla stanovena Ellmanovou metodou (10) se substrátem BuTCh. Aktivita cholinesteráz v krvi a AChE v erytrocytech byla stanovena stejnou metodou (10), avšak se substrátem acetylthiocholin jodid. Jako chromogen byla použita 5,5´ bis-2-nitrobenzoová kyselina. Principem metody je spektrofotometrické stanovení SH-skupiny thiocholinu uvolněného enzymatickou hydrolýzou ze substrátu.

Z Lineweaverovy–Burkovy transformace byly stanoveny hodnoty kinetických konstant, které jsou uvedeny v tabulce 1. 1400 1200 1000 800 1/v

V celé krvi byla stanovena aktivita ChE, v erytrocytech pak aktivita AChE a v plazmě byla stanovena aktivita BuChE.

600 400 200 0 0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

1/[S]

Statistické hodnocení Proložení přímek u stanovení enzymatických konstant in vitro bylo provedeno metodou nejmenších čtverců podle příslušných programů, jinak byly výsledky hodnoceny běžnými metodami (průměr, směrodatná odchylka).

Výsledky Charakteristika preparátu EqBuChe Preparát dodané EqBuChE byl charakterizován jednak konstantami Km, Vmax a také hodnotou pI50. Vzhledem k tomu, že ke stanovení aktivity plazmatické BuChE se jako substrát používá BTCh, byl tento substrát použit i při stanovení konstant Km a Vmax. Konstanta Km vyjadřuje koncentraci substrátu, při níž je dosaženo poloviny maximální reakční rychlosti Vmax, tj. rychlosti, kdy je enzym substrátem nasycen. Konstanty byly stanoveny při široké škále koncentrací substrátu (0,01–10 mM) – konstanta Km popisuje štěpení BTCh při koncentraci 0,01–0,1 mM, konstanta Kss při koncentraci BTCh 1–10 mM. Měření byla prováděna při hodnotě pH 7,6, které se blíží optimu pH pro BuChE (při tomto pH je zachována nejméně 90% aktivita plazmatické ChE a spontánní hydrolýza je zanedbatelná). Hodnota pI50 je záporný dekadický logaritmus koncentrace sarinu, jež vyvolala 50% inhibici EqBuChE. Na obr. 2 je grafické znázornění výsledků v oboustranně reciproké transformaci rovnice Michaelise a Mentenové podle Lineweavera–Burka. v0 = Vmax [S] / Km + [S]

rovnice Michaelise a Mentenové

1/v0 = Km/ Vmax · 1/[S] + 1/Vmax

Lineweaver–Burkova transformace

Obr. 2: Lineweaverova–Burkova transformace rovnice Michaelise a Mentenové pro EqBuChE a substrát butyrylthiocholin jodid Tabulka 1 Kinetické konstanty EqBuChE stanovené v TRIS pufru, pH 7,6 pro substrát butyrylthiocholin jodid při 20 °C Km

KSS

µM

mM µmol/min/ml µmol/min/ml

EqBuChE 59,7 1,02

Vmax1

5,2

Vmax2

11,9

pI50 nM 7,06

Vmax1 stanovena při koncentraci substrátu 0,01–0,1 mM Vmax2 stanovena při koncentraci substrátu 1–10 mM

Kinetika EqBuChE po intraperitoneálním podání u potkana Po i. p. podání EqBuChE v dávce 250 U/kg byla u potkanů měřena aktivita ChE v krvi v 8 časových intervalech až do 72 h. V odebrané krvi byla stanovena aktivita ChE v celé krvi, aktivita AChE v erytrocytech a aktivita BuChE v plazmě. Průběh aktivity ChE je dokumentován na obr. 3. Za 72 h po i. p. podání u potkana byla aktivita BuChE v plazmě i aktivita ChE v plné krvi zvýšena nejméně o 23 % nad původní hodnotu stanovenou na začátku experimentu.

Diskuse Dodaná EqBuChE byla charakterizována kinetickými konstantami se substrátem BTCh, který byl pak použit i pro stanovení aktivity BuChE v plazmě potkanů zahrnutých do experimentu. Je známo, že Lineweaverova–Burkova transformace pro hydro-


239


700

BuChE:

600

Tmax = 4,8 h T1/2absorpce = 1,38 h T1/2eliminace = 11,5 h

aktivita ChE (%)

500

ChE: Tmax = 5,1 h T1/2absorpce = 1,38 h T1/2eliminace = 13,8 h

400 300 200

AChE aktivita v erytrocytech

100

BuChE aktivita v plazmě

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

ChE aktivita v celé krvi

čas po aplikaci EqBuChE (h)

Obr. 3: Aktivita cholinesteráz v krvi potkana po i. p. aplikaci EqBuChE v dávce 250 U/kg

lýzu BTCh BuChE není lineární v koncentračním rozmezí 0,01–40 mM. Tato nelinearita je přisuzována substrátové aktivaci při koncentracích BTCh nad 0,4 mM (13, 18). Konstanta Km popisuje hydrolýzu BTCh při nízké koncentraci substrátu (0,01–0,1 mM), konstanta Kss při vysoké koncentraci substrátu (1 až 10 mM). Analogicky při stejných koncentracích byly stanoveny i konstanty Vmax1 a Vmax2. Obě naměřené konstanty Km (59,7 µM) a Kss (1,02 mM) jsou v dobré shodě s již publikovanými údaji Xie et al. (Km = 60 ± 8 µM; Kss = 1,0 ± 0,2 mM) (28). Pro kinetické konstanty rychlosti reakce Vmax1 a Vmax2 obecně platí, že pokud je poměr Vmax2 a Vmax1 vyšší než 1, jedná se o aktivaci enzymu substrátem, pokud je roven 1, je oboustranně reciproká transformace lineární, a pokud je nižší než 1 dochází k inhibici enzymu substrátem. Také tato charakteristika EqBuChE byla v našem experimentu v souladu s hodnotami uváděnými v literatuře (28) a potvrzuje aktivaci EqBuChE substrátem BTCh. Hodnota pI50 pro EqBuChE inhibovanou sarinem není v dostupné literatuře publikována. Srovnání s údaji uváděnými v literatuře pro BuChE izolovanou z jiného druhu je komplikované vzhledem k mezidruhovým rozdílům v citlivosti k jednotlivým NPL a také rozdílnou reaktivitou ChE s organofosfáty podle orgánu, ze kterého byla ChE izolována (17). Aplikace ChE jako scavangerů při otravách NPL je možná pouze parenterální cestou. Nejčastěji se ex-

perimentálním zvířatům ChE aplikují i. m. (19, 20), i. v. (20, 21) nebo i. p. (22, 23). V těchto studiích bylo prokázáno, že způsob aplikace sice ovlivňuje čas dosažení maximální koncentrace enzymu v plazmě, střední doba pobytu látky v cirkulaci (mean residence time, MRT) však zůstává neovlivněna a konstantní hladina enzymu přetrvává po dobu 3 až 20 hodin. Tyto studie také potvrdily, že nezávisle na způsobu aplikace se do cirkulace dostává 50 až 90 % podané dávky enzymu. Důležitou úlohu pro MRT v cirkulaci má počet glykosylačních míst v molekule enzymu: např. tetramer fetální hovězí AChE má 6–7krát delší MRT v cirkulaci než monomerní forma. Výhodou nativní EqBuChE i nativní lidské (HuBuChE) cholinesterázy proti nativní AChE je právě vyšší počet glykosylačních míst v molekule (12). V dosud publikovaných studiích zabývajících se profylaktickou účinností BuChE při otravách NPL byl vždy zjišťován pouze nárůst aktivity BuChE v plazmě (1, 15, 19). V naší studii jsme však chtěli také zhodnotit, jaký vliv bude mít exogenně aplikovaná EqBuChE na aktivitu celkové ChE v celé krvi a také na aktivitu AChE v erytrocytech. Aktivita AChE v erytrocytech zůstala po i. p. aplikaci EqBuChE podle našeho očekávání po celou dobu sledování (72 h) nezměněna. V celé krvi došlo k nárůstu ChE až na 223 % původní hodnoty, v plazmě se zvýšila aktivita BuChE až na 596 % původní aktivity. Tento poměr nárůstu aktivit velmi dobře koresponduje

240


s podílem AChE a BuChE na aktivitě ChE v celé krvi, který je u potkana 7:3 (3). Čas dosažení maximální aktivity BuChE po i. p. aplikaci EqBuChE u potkana byl zatím v literatuře publikován pouze v jedné studii (11), kde byla samicím potkana aplikována EqBuChE v dávce 5000 U/potkan a maximálního zvýšení aktivity bylo dosaženo za 4 hodiny. I v našem experimentu byl zjištěn tmax EqBuChE po i. p. podání v podobném čase – 4,8 h. Z dalších dostupných údajů lze zjistit tmax pro i. m. aplikaci HuBuChE potkanům – 9 h a myším – 13 h (19), a tmax pro i. p. aplikaci HuBuChE myším – 14 h, morčatům – 30 h a potkanům – 2–3 h (5, 22, 23). V posledně zmiňované studii jsou srovnávány kinetické parametry HuBuChE po i. m. a i. p. podání a z tohoto porovnání vyplývá, že u myší je tmax po i. p. aplikaci téměř 2krát kratší, zatímco u morčat jsou tmax po i. p. i i. m. podání srovnatelné. Obdobné srovnání i. p. a i. m. aplikace exogenních ChE pro potkany bohužel není publikováno. Vzhledem k tomu, že pro dlouhotrvající protektivní účinek před možnou expozicí NPL by musely být ChE podávány opakovaně, byla sledována i jejich farmakokinetika po opakovaném podání (23). Výsledky této studie naznačují, že při aplikaci myší BuChE myším a BuChE makaka makakům se po opakovaném podání neměnila MRT enzymu v cirkulaci, ani nebyly detekovány žádné protilátkové reakce. Naopak po druhém podání HuBuChE myším se MRT enzymu v plazmě výrazně zkrátila (ze 48 na 26 hodin). Vzniklé protilátky totiž způsobí při opakovaném podání exogenní BuChE její velmi rychlou eliminaci z cirkulace, což omezuje použití heterologního enzymu pouze na jednu dávku. Navíc bylo prokázáno, že podání EqBuChE chrání před inhibicí i AChE mozkovou (26). Tyto výsledky tedy prokazují, že homologní BuChE je efektivním a bezpečným prostředkem k profylaxi otrav NPL. Literatura 1.

2. 3.

4.

ALLON, N., et al. Prophylaxis against soman inhalation toxicity in guinea pigs by pretreatment alone with human serum butyrylcholinesterase. Toxicol. Sci., 1998, vol. 43, p. 121–128. BAJGAR, J. Prophylaxis against organophosphorus poisoning. J. Med. Chem. Def., 2003, vol. 1, p. 1–15. BAJGAR, J. Organophosphates/nerve agent poisoning: mechanism of action, diagnosis, prophylaxis and treatment. Adv. Clin. Chem., 2004, vol. 38, p. 151–216. BAJGAR, J. – FUSEK, J. – SEVELOVA, L. – KASSA, J. Complex prophylaxis against nerve agent intoxication. Presented at the Eighth International Symposium on Pro-

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12. 13.

14.

15.

16. 17.

18.

19.

20.

21.

22.


tection against Chemical and Biological Warfare Agents. Sweden, Gotheburg, 2–6 June 2004, Abstracts, p. 51. CLARK, MG., et al. Effects of physostigmine and human butyrylcholinesterase on acoustic startle reflex and prepulse inhibition in C57BL/6J mice. Pharmacol. Biochem. Behav., 2005, vol. 81, p. 497–505. DOCTOR, BP., et al. Enzymes as pretreatment drugs for organophosphate toxicity. Neurosci. Behav. Rev., 1991, vol. 15, p. 123–128. DOCTOR, BP., et al. Preparation and characterization of bioscavengers for possible use against organophosphate toxicity. m-CB Medical Treatment Symposium, 26-30 May 1997, Hradec Kralové. Abstracts, p. 17–18. DOCTOR, BP., et al. Scavenger protection against organophosphates by human serum butyrylcholinesterase. The 4th International CB Medical Treatment Symposium, 28 April–3 May 2002, Switzerland, Spiez. Abstract, no. 24. Dokument OSN. Report of the Conference on Disarmament. General Asembly Official Records. Forty-seventh Session Supplement no. 27 (A/47/27). United Nations, New York, 1992, p. 105–289. ELLMAN, GL., et al. A new and rapid colorimetric determination of acetylcholinesterase activity. Biochem. Pharmacol., 1961, vol. 7, p. 88–95. GENOVESE, RF., DOCTOR, BP. Behavioral and pharmacological assessment of butyrylcholinesterase in rats. Pharm. Biochem. Behav., 1995, vol. 51, p. 647–654. GIACOBINI, E. Butyrylcholinesterase its function and inhibitors. 1st ed. London, Martin Dunitz, 2003. 181 p. MASSON, P., et al. Role of aspartate 70 and tryptophan 82 in binding of succinyldithiocholine to human butyrylcholinesterase. Biochemistry, 1997, vol. 36, p. 2266–2277. MARRS, TC., et al. Chemical warfare agents. Toxicology and treatment. Chicester, New York, Brisbane, Toronto, Singapore, 1996. MATZKE, SM., et al. Behavioral and immunological effects of exogenous butyrylcholinesterase in rhesus monkeys. Pharmacol. Biochem. Behav., 1999, vol. 62, p. 523–530. OHBU, S., et al. Sarin poisoning in Tokyo subway. South Med. J., 1997, vol. 90, p. 587–593. PATOČKA, J. – BAJGAR, J. Affinity of human brain acetylcholinesterase to some carbamates and organophosphates. J. Neurochem., 1971, vol. 18, p. 2545–2546. RADIC, Z., et al. Three distinct domains in the cholinesterase molecule confer selectivity for acetyl- and butyrylcholinesterase inhibitors. Biochemistry, 1993, vol. 32, p. 12074–12084. RAVEH, L., et al. Human butyrylcholinesterase as a general prophylactic antidote for nerve agent toxicity. In vitro and in vivo quantitative characterization. Biochem. Pharmacol., 1993, vol. 45, p. 2465–2474. RAVEH, L., et al. The stoichiometry of protection against soman and VX toxicity in monkeys pretreated with human butyrylcholinesterase. Toxicol. Appl. Pharmacol., 1997, vol. 145, p. 43–53. ROSENBERG, Y., et al. Pharmacokinetics and immunologic consequences of exposing macaques to purified homologous butyrylcholinesterase. Life Sci., 2002, vol. 72, no. 2, p. 125–134. SAEZ-VALERO, J., et al. Intraperitoneal administration of 340 kDa human plasma butyrylcholinesterase increases


23.

24.

25.

26.

27.


the level of the enzyme in the cerebrospinal fluid of rats. Neurosci. Lett., 2005, vol. 383, p. 93–98. SAXENA, A., et al. HuBChE: A bioscavanger for protection against organophosphate chemical warfare agents. U. S. Army Med. Dep. J., 2004, vol. 7, p. 22–29. SAXENA, A., et al. Mutant acetylcholinesterases as potential detoxification agents for organophosphate poisoning. Biochem. Pharmacol., 1997, vol. 54, p. 269–274. SAXENA, A., et al. Scavenger protection against organophosphate agents by human serum butyrylcholinesterase. The meeting of NATO TG 004 Task Group on Prophylaxis and Therapy of Chemical Agents; 4–7 November 2002, Norway, Oslo. SEVELOVA, L. – BAJGAR, J. – FUSEK, J., et al. Inhalation intoxication with sarin in rats: effect of pretreatment with butyrylcholinesterase. In 22nd Xenobiochemical Symposium; 9–11 June 2003, Slovakia, Smolenice. Abstracts p. 174–175. WOLFE, AD., et al. Acetylcholinesterase prophylaxis against organophosphate toxicity. Fund. Appl. Toxicol., 1987, vol. 9, p. 266–270.

241

28. XIE, W., et al. An improved cocaine hydrolase: the A328Y mutant of human butyrylcholinesterase is 4-fold more efficient. Mol. Pharmacol., 1999, vol. 55, p. 83–91.

Poděkování Autoři děkují za technickou spolupráci paní Janě Uhlířové a MO ČR za finanční podporu (projekt č. OPUOFVZ 200603).

Korespondence: Mgr. Lucie Bartošová Univerzita obrany Fakulta vojenského zdravotnictví Katedra toxikologie Třebešská 1575 500 01 Hradec Králové e-mail: [email protected]


242



KONGRESY – SYMPOZIA – KONFERENCE

ZPRÁVA O 12. MEZINÁRODNÍM KONGRESU EVROPSKÉ POPÁLENINOVÉ ASOCIACE V BUDAPEŠTI Leo KLEIN Klinika popáleninové medicíny 3. lékařské fakulty UK a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, Praha

Ve dnech 12.–15. září 2007 se v Budapešti konal již 12. mezinárodní kongres Evropské popáleninové asociace (European Burns Association – EBA). Tato asociace byla založena z popudu evropských popáleninových specialistů v květnu 1981 v Kodani při příležitosti společného sympozia celosvětové Mezinárodní společnosti pro popáleninové úrazy (International Society for Burn Injuries – ISBI) a Světové zdravotnické organizace. Není bez zajímavosti, že už 3. kongres nově založené organizace se konal v říjnu 1989 v Praze. Z původně tříletého cyklu pro pořádání kongresů přešla EBA od roku 2003 na intervaly dvouleté; předchozí kongres se uskutečnil v září 2005 v portugalském Estorilu. Do Budapešti se sjelo 551 odborníků z rekordních 52 zemí všech kontinentů. Odeznělo celkem 187 přednášek, které byly pořádány v plénu formou vyžádaných přednášek a moderovaných diskusí u kulatých stolů nebo v jednotlivých (celkem 25) tematických sekcích. Dále bylo vystaveno 120 plakátových sdělení a byla organizována výstava 32 firem, jejichž produkty mají nebo mohou mít využití také v oblasti léčby popálenin. Na kongresu se diskutovalo o široké interdisciplinární problematice prevence, léčby i výzkumu popálenin, včetně oblasti psycho-sociální rehabilitace pacientů po termických úrazech. Přednášky byly vesměs na velmi dobré odborné úrovni a následné diskuse u většiny z nich prokázaly aktivní zájem a bohaté zkušenosti účastníků kongresu. V krátké informaci nelze popisovat podrobněji všechny odborné momenty, a proto jen zmínka o některých významnějších oblastech. Trvale aktuálním tématem je infekce popáleninové rány a její komplikace. Infekce nadále zůstává jednou z vedoucích příčin úmrtí u popálených; přispívá k rozvoji systémové zánětlivé reakce organismu (SIRS) a může vést až k multiorgánovému selhání. Široké používání antibiotik podávaných celkově nebo i lokálně antibakteriálními preparáty přispělo ke vzniku rezistentních mikrobů a k rozšíření mykotických infekcí.

Jako nejlepší řešení se opětovně ukazuje aktivní chirurgický přístup s časnými nekrektomiemi a transplantacemi. V současné době znovu hojně užívané preparáty stříbra vhodně doplňují celkově podávaná antibiotika, především ta, která málo pronikají k povrchu rány. Mezi jednotlivými preparáty jsou značné rozdíly v tom, kolik uvolňují iontů stříbra přímo v ráně. Celá skupina přednášek se zabývala metabolickými aspekty a nutriční podporou u popálených. Zatímco v 60. a 70. letech minulého století byla prosazována hyperalimentace, která se později ukázala jako nepříliš vhodná, od 80. let až do současnosti je stále více propagována enterální výživa zahajovaná co nejčasněji (24–72 hodin) po úrazu. Moderním prvkem poslední doby je farmakonutrice (glutamin, propranolol, oxandrolon). V dalších odborných sekcích se diskutovalo o problematice náhrad kůže, dočasných i trvalých. Pokroky v „tissue engineering“ se zdají slibné, nicméně zásadní zvrat ve vyřešení této otázky ještě nenastal. V současné době se ve světě nejvíce používá Integra® jako trvalá dermální náhrada, která vyžaduje krytí tenkým autotransplantátem, příp. kultivovanými keratinocyty. V České republice máme již vlastní zkušenosti s použitím Integry®, především u dětí, dosud s velmi dobrými výsledky. V oblasti „skin banking“ se hodně hovořilo o nových legislativních požadavcích v rámci unifikačních požadavků Evropské unie na kvalitativní ukazatele produktů kožních bank. Kožní xenotransplantáty je možno při splnění všech podmínek získávání, zpracování a distribuce (certifikace a licencování tkáňových bank) běžně používat. Mimořádnou pozornost vzbudila přednáška Sylvie Testelinové z Francie o předběžných výsledcích (po 22 měsících) po první úspěšné alotransplantaci obličeje. Jednalo se o 38letou pacientku s devastujícím poraněním dolní poloviny obličeje způsobeným kousnutím psem. Dárkyní byla 46letá žena po autonehodě, která utrpěla mj. mozkovou mrtvici. Autorka podrobně popisovala operační techniku s vy-



užitím mikrochirurgie (výživná stopka transplantátu byla napojena na a. a v. facialis). Pro sledování imunitní odezvy si operatéři vytvořili markerový lalok našitý do submamární rýhy. Hojení nemocné probíhalo bez komplikací (imunosuprese je nezbytná). Dosavadní výsledek je překvapivě dobrý, včetně zachované mimiky transplantátu i psychologické kondice operované ženy. Předposlední den kongresu se uskutečnilo valné shromáždění členů EBA. Kromě řady dalších bodů agendy proběhly i volby do exekutivních orgánů asociace. Česká republika si upevnila tradičně dobré postavení v této organizaci, když jejím místopředsedou s předpokladem budoucího převzetí funkce předsedy byl zvolen prof. MUDr. Pavel Brychta, CSc., přednosta Kliniky popálenin a rekonstrukční chirurgie Fakultní nemocnice v Brně-Bohunicích.

243

Novým prezidentem EBA se stal Folke Sjöberg ze švédské Uppsaly. I z tohoto pohledu je možno hodnotit účast zástupců České republiky na kongresu jako úspěšnou. Příští mezinárodní kongres EBA se uskuteční v září 2009 v Lausanne ve Švýcarsku.

Korespondence: Doc. MUDr. Leo Klein, CSc. Klinika popáleninové medicíny 3. LF UK a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady Šrobárova 50 100 34 Praha 10-Vinohrady e-mail: [email protected]


244



7. VÝROČNÍ KONFERENCE ODBORNÉ SPOLEČNOSTI VOJENSKÝCH LÉKAŘŮ, FARMACEUTŮ A VETERINÁRNÍCH LÉKAŘŮ ČLS JEP V HRADCI KRÁLOVÉ Brig. gen. v zál. doc. MUDr. Leo KLEIN, CSc., předseda odborné Společnosti vojenských lékařů, farmaceutů a veterinárních lékařů ČLS JEP

Tradičně v Hradci Králové, na půdě Fakulty vojenského zdravotnictví Univerzity obrany (FVZ) se ve dnech 24. až 25. října 2007 uskutečnila již 7. výroční konference odborné Společnosti vojenských lékařů, farmaceutů a veterinárních lékařů ČLS JEP. Na tuto akci se přihlásilo více než 90 účastníků, z toho 4 ze Slovenska. Některé sekce byly navíc aktuálně navštíveny příslušníky 3. kontingentu naší polní nemocnice působící v operaci ISAF v Afghánistánu, kteří se právě na FVZ připravovali k vyslání do mise. Odborný program obsahoval 34 přednášek, posterová sekce nabídla účastníkům 35 vesměs výborně připravených plakátových sdělení. V předsálí poslucháren probíhala výstava produktů zdravotnických a farmaceutických firem. Hlavními tématy konference byly zkušenosti ze zahraničních misí, organizace a řízení vojenské zdravotnické služby, profesní příprava, nové poznatky z vojenského zdravotnického výzkumu, pokroky v prevenci, diagnostice a léčbě. Konferenci zahájili vědecký sekretář společnosti a předseda organizačního výboru prof. Fusek a předseda společnosti doc. Klein, který stručně charakterizoval dění v odborné společnosti v uplynulém roce od minulé konference. Společnost vojenských lékařů, farmaceutů a veterinárních lékařů si získala pevné místo a respekt v rámci ostatních odborných společností sdružených v České lékařské společnosti J. E. Purkyně, má stabilní členskou základnu, vlastní odborný časopis (Vojenské zdravot. listy) i webové stránky a dobrou spolupráci s nově zvoleným předsednictvem ČLS JEP. Docent Klein tlumočil pozdravy a osobní poselství všem účastníkům konference od předsedy ČLS JEP profesora MUDr. Jaroslava Blahoše, DrSc. Odborný program zahájil svým vystoupením plk. MUDr. Pavel Zbořil, náčelník zdravotnické služby AČR. Popsal současnou situaci a aktuální úkoly, před kterými zdravotnická služba stojí. V kontextu probíhající reformy AČR při restringovaných finančních zdrojích rozpočtové kapitoly MO je nejvyšší priorita kladena na zdravotnické zabezpečení zahraničních misí AČR, které klade značné nároky na personální i materiální stránku. Důležitým příznivým momentem je již blízký – alespoň na úrovni generálního štábu – přechod odboru vojenského zdravotnictví do přímé podřízenosti náčelníka Generálního štábu AČR. Celá řada sdělení se potom zabývala na-

nejvýš aktuální problematikou působení vojenské zdravotnické služby v zahraničních misích. Poslední novinky v neodkladné péči poskytované v polních podmínkách prezentoval Matoušek. Blanař dokumentoval vývoj aliančních doktrinálních změn na podkladě zkušeností získaných v operacích ISAF v Afghánistánu. Konkrétní čerstvě nabyté zkušenosti z těchto operací přednesli Bubeník, Psutka, Plodr, Machů. Velmi zajímavou přednášku o své práci pozorovatelky v misi OSN v Nigérii měla Pokorná. Demonstrovala současné hluboké problémy nejen zdravotnictví v této africké zemi a zdůraznila humanitární principy medicíny. Přednášku z historie vojenské medicíny z období napoleonských válek v oboru epidemiologie a parazitologie se soudobou vědeckou aktualizací poutavě přednesl Měrka. Další ucelené bloky přednášek se zabývaly novinkami v technologii a jejich dopadech na zdravotnické zabezpečení (Pejchal), výzkumem (Bajgar, Musílek, Severa, Lochman) i organizací a výcvikem ve vojenské zdravotnické službě (Jebavý, Konštacký, Malý, Růžička, Smetana). Klinické obory měly sekci chirurgických disciplín (Klein, Dobeš, Šmejkal, Šubrt) i interních oborů (Turek, Horáček, Jakl, Sázel, Brndiar, Hlúbik, Sokol, Pavlík). Abstrakta přednášek i plakátových sdělení obdrželi účastníci ve formě sborníku na kompaktním disku. Účast na konferenci byla zahrnuta do systému celoživotního vzdělávání lékařů a hodnocena 12 kredity ČLK. Společenský večer v příjemném prostředí hotelu Garni umožnil neformální setkání účastníků a navázaní nových přátelských vztahů. Organizace konference byla jako vždy bezchybná a pracovníkům FVZ patří za to poděkování všech účastníků. Příští konference se uskuteční ve dnech 22.–23. října 2008 opět v Hradci Králové. Výbor společnosti již nyní vyzývá členy i ostatní zájemce k aktivní účasti. Stav příprav a další informace je možno sledovat na webových stránkách naší společnosti na adrese: http://www.pmfhk.cz. Korespondence: Doc. MUDr. Leo Klein, CSc. Klinika popáleninové medicíny 3. LF UK a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady 100 34 Praha 10-Vinohrady e-mail: [email protected] Do redakce došlo 12. 11. 2007



245

HISTORICKÉ OHLÉDNUTÍ

NAPOLEON VERSUS VŠI 1

Vladimír MĚRKA, 2Leo KLEIN, 1Hana HLAVÁČKOVÁ Univerzita obrany, Fakulta vojenského zdravotnictví, Hradec Králové 2 Klinika popáleninové medicíny 3. lékařské fakulty UK a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, Praha 1

Souhrn Studium ostatků Napoleonových vojáků z hromadného hrobu ve Vilniusu prokázalo jejich masivní zavšivení a rozsáhlou epidemii skvrnivky, která podstatným způsobem přispěla ke katastrofálnímu výsledku tažení do Ruska roku 1812. Klíčová slova: Skvrnivka; Volyňská horečka; Napoleonovo tažení do Ruska 1812.

Napoleon Contra Lice Summary Excavation of a mass grave of Napoleon’s soldiers in Vilnius showed their massive infestation with body lice and evidence for a severe typhus epidemic which contributed essentially to Napoleon’s crushing defeat in Russia 1812. Key words: Epidemic typhus; Trench fever; Napoleon’s Russian campaign 1812.

Na podzim roku 2001 při stavebních pracích na severním okraji Vilniusu v ulici Verkiu ve čtvrti Siaures Miestelis byl objeven hromadný hrob. Ze zápisů historických archivů vyplynulo, že jde pravděpodobně o pozůstatky Napoleonových vojáků z roku 1812. Napoleonova více než půlmilionová armáda vstoupila 24. června 1812 na území Ruska. Dne 14. září 1812 však do Moskvy dorazilo jen 90 000 mužů. Napoleonova vojska byla zdecimována nejen zbraněmi Kutuzovovy armády, ale především infekčními nemocemi. Po prohraném tažení do Ruska ustupovala přes Vilnius, kde se v prosinci 1812 nalézalo asi 25 000 francouzských vojáků. Francouzsko-litevský výzkum ukázal, že hromadný hrob obsahuje ostatky téměř 3000 Napoleonových vojáků. Analýza fragmentů uniforem a knoflíků prokázala, že jsou zde pochováni francouzští vojáci ze 40 různých pluků (1, 2). Obsah hromadného hrobu ve Vilniusu byl podrobně studován týmem odborníků složeným z mikrobiologů a antropologů z Lékařské fakulty Univerzity v Marseille (Université de la Méditerranée) a Lékařské fakulty ve Vilniusu. V čele stál Dr. Didier Raoult z Marseille (1, 2, 3). Ve zbytcích uniforem byly mikroskopicky nalezeny fragmenty vši šatní Pediculus humanus corporis (barevná příl. s. IV, obr. 2). Jak známo, na člověku

cizopasí 3 druhy vší: Veš šatní (Pediculus humanus corporis), veš dětská (Pediculus humanus capitis) a muňka (Phthirus pubis). Přenašečem skvrnitého tyfu (skvrnivky) je pouze veš šatní. Důkaz silného zavšivení francouzských vojáků byl dále potvrzen s použitím moderních metod molekulární biologie, polymerázovou řetězovou reakcí (PCR) a sekvencováním DNA vši šatní. Jako srovnávací vzorek byly použity vši šatní z umělého chovu (na králících) v oddělení pro studium rickettsií v Marseille. Stejnými metodami (PCR, sekvencování) byla ve vších z masového hrobu prokázána DNA Bartonella quintana a DNA Rickettsia prowazekii. Tito původci volyňské horečky a skvrnivky byli prokázáni také v zubní dřeni pochovaných vojáků. Tento nález byl umožněn díky nové paleomikrobiologické metodě vypracované francouzským týmem vedeným Raoultem: otevřením zubů ze skeletů zemřelých osob se získají zbytky zubní dřeně, které mají podobu prášku. Tento prášek umožňuje zkoumat krev zemřelého, prokázat původce bakteriémie apod. Tyto výsledky ukazují, že asi třetina Napoleonových vojáků pochovaných ve Vilniusu byla sužována skvrnivkou a volyňskou horečkou a podlehla těmto nemocem. Moderní metody molekulární biologie skýtají zcela nové možnosti pro studium historie infekčních nemocí (1, 2, 3).

246



Neúspěch Napoleona při jeho tažení do Ruska býval často připisován ruské zimě a nedostatečnému vystrojení jeho vojáků. Proti tomuto tvrzení mluví historické zápisy o poměrně mírné zimě v roce 1812 v Rusku. Třeskuté mrazy postihly Napoleonova vojska teprve při jejich zoufalém ústupu po vyklizení Moskvy 19. října 1812. Významnou úlohu sehrála tedy v porážce Napoleona v Rusku skvrnivka a silné zavšivení jeho vojáků (1, 2, 3). V té době sice skvrnivka jako horečnaté, často smrtelné onemocnění byla již známa, nicméně její původce a souvislost se zavšivením nikoli. O definitivní vyřešení otázky původce skvrnivky (skvrnitého tyfu) se zasloužila trojice badatelů: Američan Howard Ricketts, Čech Stanislav Provázek a Brazilec Henrique Rocha di Lima. První dva z nich zemřeli na skvrnivku. Proto na jejich počest název původce zní Rickettsia prowazekii. Výskyt skvrnivky je spjat s katastrofickými situacemi, především s válkami a velkým nahromaděním lidí v hygienicky velmi špatných poměrech. Skvrnivka kosila vojáky často ve větší míře než zbraně nepřítele i v mnoha pozdějších válkách. Tak v 1. světové válce proběhla obrovská epidemie v Srbsku a v období občanské války na území Ruska. Při ústupu srbské armády do Albánie zemřelo na skvrnivku několik tisíc srbských vojáků a zajatců. Celkové ztráty na životech způsobené skvrnivkou mezi vojáky i v civilním obyvatelstvu během 1. světové války a krátce po ní jsou odhadovány na 3 miliony (3, 4, 5). Ve 2. světové válce se vyskytla na africké, italské a východní frontě a především v německých nacistických koncentračních táborech. Na konci 2. světové války a těsně po ní roku 1945 probíhala na našem území velká epidemie skvrnivky v hitlerovských koncentračních táborech (Terezín – Malá pevnost, Litoměřice). Na likvidaci této epidemie, jež postihla přes 5000 osob, se podílel i Dr. Makovička, pozdější profesor Vojenské lékařské akademie (nyní Fakulta vojenského zdravotnictví) (4). V současné době se v našich podmínkách můžeme setkat se zavšivením (pedikulózou) působeným vší dětskou, která ovšem skvrnivku nepřenáší. Nebezpečí pro lidstvo ze strany vši šatní a jí přenášené skvrnivky však trvá dosud, neboť v Africe a Střední a Jižní Americe jsou stále endemické oblasti této nákazy. Skvrnivka postihla v průběhu občanské války v roce 1997 ve státech Burundi a Rwanda 100 000 lidí. V Etiopii bylo zaznamenáno v poslední době přes 7000 případů. Malá epidemie skvrnivky proběhla roku 1997 také v Rusku a roku

1998 v Peru. Další nebezpečí představuje i Brillova-Zinsserova nemoc, což je spontánní recidiva skvrnivky (4, 5). Volyňská horečka (zákopová horečka) se vyskytovala za 1. světové války na západní i východní frontě (přes milion případů). Za 2. světové války se vyskytla v německé nacistické armádě na východní frontě. Volyňská horečka nepředstavuje takové nebezpečí jako skvrnivka, její smrtnost (letalita) je podstatně nižší. Nicméně v současnosti se stále vyskytuje mezi bezdomovci v USA, Francii a Rusku. Endemická ohniska přetrvávají ve střední Africe (Burundi) (5). Závěr Roku 2001 byl náhodně objeven hromadný hrob ve Vilniusu, v němž bylo pochováno na 3000 francouzských napoleonských vojáků. Výzkum prováděný za pomoci moderních metod molekulární biologie prokázal jejich masivní zavšivení a rozsáhlou epidemii skvrnivky a volyňské horečky, což mělo nepochybně rozhodující vliv na výsledek Napoleonova tažení do Ruska roku 1812. Hrozba skvrnivky i volyňské horečky trvá do současnosti, obě nemoci patří mezi tzv. reemerging diseases (nově se objevující nákazy). Literatura 1.

2.

3. 4. 5.

RAOULT, D., et al. Evidence for louse-transmitted diseases in soldiers of Napoleon’s Grand Army in Vilnius. J. Infect. Dis., 2006, vol. 193, no. 1, p.112–120. RAOULT, D. Les soldats de Napoléon battus par les poux, la biologie réécrit l histoire. http:// www. Futura sciences .com/fr/print 2006. GAVIN, T. Napoleon and typhus, a tale of two generals. Microbiol. Today, 2007, vol. 16, no. 1, p. 8–11. HAVLÍK, J., aj. Příručka infekčních a parasitárních onemocnění. Praha, Avicenum, 1985. 535 s. RAOULT, D. – ROUX, V. The body louse as a vector of reemerging human diseases. Clin. Infect. Dis., 1999, vol. 29, p. 888–911.

Korespondence: Doc. RNDr. Vladimír Měrka, CSc. Univerzita obrany Fakulta vojenského zdravotnictví Třebešská 1575 500 01 Hradec Králové e-mail: [email protected]



247


ZE SVĚTA TECHNIKY VIBRAČNÍ VESTA – BUDOUCNOST VOJENSKÉ KOMUNIKACE? Jiří PATOČKA, Daniel JUN

O tom, že bez spojení není velení, může pochybovat pouze člověk, který nikdy nikomu nevelel a nic neřídil. Spojení s podřízenými nepotřebujeme jenom pro udílení rozkazů, ale také proto, abychom byli informováni o tom, co se na bojišti nebo na pracovišti děje. Takové spojení musí být spolehlivé a bezeztrátové, tzn. že žádná informace se během přenosu zprávy nesmí ztratit či změnit svůj smysl. Rozkaz nebo příkaz, který je neúplný nebo zkreslený, není k ničemu. Proto odedávna velitelé pečují o dobrou funkci oboustranného spojení mezi nimi a jejich výkonnými orgány. Ani nejlepší a nejspolehlivější technika pro přenos informací však není nic platná, když nejsou informace adekvátně a ve srozumitelné formě dostupné jejich příjemci. K tomu může dojít např. tehdy, když pro střelbu nebo jiný hluk není ve sluchátkách dobře rozumět. K obtížné situaci dochází také tehdy, kdy je potřeba udržovat spojení s hlídkou vysunutou hluboko do týlu nepřítele a verbální přenos by mohl vést k odhalení. Existují rovněž speciální akce, při nichž je verbální přenos informací zcela nemožný. Pro takovéto případy vyvíjejí specialisté americké armády zařízení pro „neverbální komunikaci“.

Celý systém funguje na způsob slepeckého písma a taktilního předávání dohodnutých signálů, které vesta doslova „píše“ vojákovi na záda. Výzkumníci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) vytvořili 15 základních, dobře rozlišitelných signálů. Osm z nich je odvozeno z povelů užívaných v americké armádě, jako např. zastavit, stát, vpřed apod. Například vibrace čtyř rohových motorků znamená „stůj“, vibrující sloupec posouvající se z jedné strany na druhou znamená „zahnout vlevo“ nebo „zahnout vpravo“. Výzkumy ukázaly, že záda jsou pro předávání informací v podobě vibrací mimořádně vhodná a člověk bezpečně rozpoznává, které z motorků právě vibrují. Navíc je to místo, kde je nejmenší pravděpodobnost nějakého poškození. Zkoušky v terénu na dobrovolnících prokázaly, že nácvik je poměrně rychlý a jednoduchý, vesta je lehká a nebrání v pohybu. Je vhodná všude tam, kde nemůže být použita vysílačka. Určitým omezením je zatím fakt, že bateriový zdroj umožňuje fungování vesty maximálně po dobu 5 hodin. Snahou výzkumníků je, aby vesta bezpečně fungovala po dobu několika dnů.

Literatura 1. 2. 3.

Obr. 1: Ilustrační fotografie

Má podobu vesty vyrobené z tkaniny spandex, jež se pomocí suchého zipu připevní k uniformě. Vesta má na zádové části pole 16 vibračních motorků rozmístěných v matici 4 × 4, které předávají své vibrace na plochu zad a volbou jednotlivých ploch nebo jejich kombinací lze předávat zakódované informace (obr. 1, dále viz barevná příl. s. IV, obr. 3).

JONES, L. Advanced Robotics, 2007, vol. 20, p. 1359. Vibrating vest "talks" to werer. Science News, 4 Jan. 2007. http://www.earthtimes.org/articles/show/17548.html Vibrating vest could send allerts to soldiers. New Scientist Tech., 13 Jan. 2007. http://www.esa.int/SPECIALS/Delta_ _Mission/SEM87B1PGQD_0.html

Korespondence: Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc. Jihočeská univerzita Zdravotně sociální fakulta Katedra toxikologie a radiologie Matice školské 17 370 01 České Budějovice e-mail: [email protected]


248



We wish our readers and contributors good health, happiness and success in life and at work in 2008 and we look forward to further cooperation. Wir wünschen unseren Lesern und Mitarbeitern ein gesundes, glückliches, und erfolgreiches neues Jahr 2008 und freuen uns auf die weitere weitere Zusammenarbeit. Nous souhaitons à nos lecteurs et collaborateurs une très bonne année 2008, avec santé, bonheur et succès professionnel et nous nous réjouissons de notre coopération à venir. Přejeme našim čtenářů tenářům řům a př přispě ispěvatelů vatelům v roce 2008 hodně hodně zdraví, životní pohody a pracovních úspě úspěchů chů a tě těšíme se na další spolupráci. Redakce

VOJENSKÉ ZDRAVOTNICKÉ LISTY

Recommend Documents