Süsteemide kohtumine tundmatuga

Euroopas kiiresti levima hakanud uus koroonaviirus paneb proovile riikide meditsiini- ja inimeste immuunsüsteemi.

PÄRT PETERSON

COVID-19 haigusjuhtude arv on Euroopas viimastel nädalatel kasvanud eksponentsiaalselt ning enamik riike on tarvitusele võtnud ranged liikumispiirangud ja kehtestanud eriolukorra. Iga päevaga keerulisemas olukorras kontrollitakse riikide kriisiks valmisolekut, aga ühtviisi ka meie immuunsüsteemi võimekust, kui see kohtab uusi haigustekitajaid.

Hiinast Wuhani linnast alguse saanud viirus on levinud pea kõikidesse maailma riikidesse. Nakkusjuhtude arv on kasvanud üle 200 000 ning surmajuhtumite arv lähenemas 8000-le.* Hiljuti Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) välja kuulutatud globaalne pandeemia on nüüd leidnud oma epitsentri Euroopas, puudutades kõige valusamalt Itaaliat. Märgiline on, et nakkusjuhtude arv väljapool Hiinat kasvab kiiremini kui Hiinas, kus uute nakkusjuhtude arv näitab langustrendi. Vapustavate arvude kõrval tuuakse harva esile kolmandat arvu, mis näitab üle 80 000 inimese paranemist COVID-19 tekitatud haigusest.*

Inimeste ja loomade vahelised kontaktid

Gripi- ja koroonaviirused on zoonootilised, s.t need kanduvad inimesele loomadelt. Oma geneetiliste sugulaste kaudu kuulub COVID-19 haigust põhjutav viirus SARS-CoV-2 beetakoroonaviiruste hulka. Samasse RNA-viiruste rühma kuulub aastatel 2002–2003 haiguspuhangu põhustanud SARSi viirus ning SARS-CoV-2 on 96% identne ühe SARSi viiruse alatüübiga. Nagu kõik viirused, on koroonaviirused silmale nähtamatud ja meenutavad oma suuruselt pigem nanoosakesi, olles läbimõõdult umbes 10 000 korda väiksemad kui millimeeter. Koroonaviiruste algseks peremeesliigiks peetakse nahkhiiri, kuid inimesele kandumine toimub läbi vaheperemehe, milleks SARSi puhul arvati tsiibetkasse ning Lähis-Idas MERS-nakkust põhjustava koroonaviiruse puhul kaameleid.

COVID-19 nakkuse algpunktina tuvastati Wuhani loomaturg, kuid seni pole kindlalt teada, milline loom on olnud inimese ja nahkhiirte vahel vaheperemeheks. Kaug-Idas, ja eriti hiina kultuuris, on eriline koht eksootilistel loomadel ja nendest valmistatud toitudel. Tänavale rajatud lihaturgudel, mis meenutavad segu meile tuttavatest, paarikümne aasta tagustest puuduliku hügieeniga avaturu lettidest ning hämarast loomakaubandusest, müüakse sageli mets- ja koduloomade lihatooteid või elusloomi. Kohad, kus kõrvuti müüakse elusaid, stressis olevaid mets- ja kodulinde ja -loomi, on heaks kontaktipunktiks viiruste ülekandumisel inimesele. Veebruari lõpus keelustas Hiina metsloomade müügi avaturgudel, ka keelustati metsloomade kasvatamine müügiks. Kuid rohkem kui keelud on Hiina avatud lihaturgude vähenemise põhjuseks üha laiemalt maad võttev supermarketikultuur.

Samal ajal ei ole halva mainega Kaug-Ida avaturud kaugeltki ainuke keskkond, kust viirused võivad inimesele kanduda. Selleks on ka metsloomadega võimalikus kontaktis olevad koduloomakasvandused ja farmid, selle näiteks on sea- ja linnugripiviiruste kandumine koduloomadelt. Nagu inimesel, nii on kõigil loomadel viirusi ning liikidevaheline ülekandumine ei ole haruldane. Evolutsiooni käigus on eelise saanud viirused, mis suudavad kiiresti muuta oma genoomi. Eeldus ühelt liigile teisele liikumiseks on loodud, kui viirus on suutnud muuta oma kattevalgu sobivaks uue peremeesliigi valguga. Tõsi, ainult sellest ei piisa, sest viirus peab olema suuteline alla suruma ka peremeesorganismi esmase immuunvastuse, et võimaldada paljunemisaega. Gripi- ja koroonaviirused otsivad oma märklaudu hingamisteede epiteelirakkudelt ja SARS-CoV-2 peamiseks rakku sisenemise väravaks peetakse ACE2-nimelist valguretseptorit.

Levik leibkondade ja transpordikoridoride kaudu

Epideemiate puhul on määrav faktor viiruse levikukiirus. Leviku osas on kõige rohkem infot ja mudeldamisteavet gripi kohta, mis on sageli ka COVID-19 võrdluseks. Koroonaviirus levib otsese piisknakkusena, mis võib lenduda meetri-kahe kaugusele või üle kanduda nakatunud pindadelt, tavaliselt nt rahatähtedelt, ukselinkidelt, lülititelt ja kõikvõimalikelt käepidemetelt. Viirused ei suuda väljaspool peremeesorganismi kaua eluvõimelisena säilida. Nii ei säili koroonaviiruste eluvõime nakatunud pinnal reeglina üle mõne tunni, kuigi siledatel metallpindadel ja jahedas see võib kesta kuni 2-3 päeva. Erinevalt gripiviirusest ei liigu SARS-CoV-2 õhu kaudu ja keskmine aeg, mis kulub nakatunult haiguse edasi andmiseks järgmisele inimesele, on pikem (kolm vs. viis-kuus päeva). SARS-CoV-2 ei ole enne haigusnähtude ilmnemist ka sedavõrd nakkusohtlik nagu gripiviirus.

Teisalt osutab nakatumise statistika, et SARS-CoV-2 kandub edasi gripist tõhusamalt – selle reproduktsiooni väärtus ehk arv, mis näitab, kui mitmele inimesele nakatunud inimene viirust edasi annab, on gripiviirusest umbes kaks korda kõrgem. Kuna see sõltub palju olukorrast, peremudelist, inimese eluviisist, siis väga kitsalt seda arvu tõlgendada ei saa. Näiteks Hiinas toimus suur osa nakatumistest perekonna sees. Sama võib oletada Itaalias ja teistes riikides, kus leibkonnad on keskmisest suuremad ja karantiini olukorras tihedas omavahelises kontaktis. Aga mitte tingimata Põhjamaades, kus mõnes riigis on kolmandikus leibkondadest üks inimene. Hiina kogemus näitab ka seost viiruseleviku ja transpordiühenduste vahel, sest viirus kandus esmalt neisse linnadesse, millel oli Wuhaniga tihedaim transpordiühendus. Samalaadne viiruselevik on aset leidnud Euroopas ning esimesed Eesti juhtumid on seotud Itaaliast saabunud inimestega.

Võitluses viirusega on Hiina efektiivsus olnud eeskujuks

Hiina on teinud suurima osa senisest analüüsist ja teadustööst viiruse ja tema leviku kohta. Vaid kaheksa viirusenädalaga kogusid nad märkimisväärse andmestiku, selgitasid viiruse olemuse, avaldasid DNA järjestuse, levimisteed, võimalikud allikad, kliinilise pildi ja peiteaja. Kuid leviku takistamisel olid tähtsamad meetmed, mis suuresti piirasid inimeste liikumist. Raske perioodi läbinud Hiinas ja Lõuna-Koreas on haigusjuhtude arv vähenemas ning Hiina valmistub uuesti käivitama oma majandust, transporti, avama koole ning ühiskondlikke asutusi, taastades viiruspuhangueelse elukorralduse.

Hiina meetmeid ja püüdlusi viiruseleviku takistamisel tuleb tunnustada – see andis maailmale vajalikku lisaaega. Teine asi on, kas ja kuivõrd suudeti väljaspool Hiinat seda aega ära kasutada. Lääne teadvusse jõudis arusaamine ikkagi alles Itaalia olukorra mõnenädalase eskalatsiooniga, mis pani häire­kellad tööle Euroopas ja Põhja-Ameerikas. Veebruaris oli Euroopal eemalt vaadates raske uskuda Hiina rangeid distsiplinaarmeetmeid ja nende rakendatavust lääneriikide kultuuriruumis. Viiruse paratamatu jõudmine Euroopasse sundis olukorra vältimatult ümber hindama ja jõumeetodil rakendama ida kultuurile omast ühiskonna solidaarsusprintsiipi.

On oodata, et viiruselevik jätkub teatud ajalise viipega kontinendilt kontinendile, sõltuvalt riikide ühendustest, elukorraldusest ja tervishoiusüsteemi valmisolekust. Edasine levik on arvatavalt kiirem ning geograafiliselt mitmesuunalisem. Praegugi on maailmas suurriike, kes tõenäoliselt ei ole veel täielikult adunud lähiajal nende väravate ette saabuvat ohtu. Lähiaeg paneb proovile ka nende riikide tervisesüsteemi.

Lapsed on tervemad, kuid suurim riskirühm on vanainimesed

Sarnastest ilmingutest hoolimata ei ole COVID-19 viirus sama mis SARSi- või gripiviirus. Tegemist on täiesti uue viirusega, millele inimestel immuunsust ei ole. See tähendab, et peaaegu iga inimest võib pidada selle viiruse suhtes vastuvõtlikuks, eriti riskirühmadesse kuuluvaid. Mingil põhjusel ei nakata SARS-CoV-2 lapsi ja noori inimesi või põevad nad infektsiooni läbi väga kergelt. Tõenäoline põhjus on, et noorte immuunsüsteemi võimekus viirusnakkusega toimetulekul on efektiivsem, kuid välistada ei saa ka mõne viiruse paljunemiseks vajaliku faktori puudumist lastes.

Viirus nakatab eelkõige kopsus olevaid epiteelirakke ja peamine tunnus raskema haigusjuhu korral on kopsupõletiku sarnane hingamisteede põletikuline kahjustus koos kõrge palaviku ja hingamisraskusega. Kõige suurem riskirühm on vanemad inimesed ja need, kellel juba on mõni krooniline põletikuline haigus. Enamik raskemaid juhtumeid, mis lõpevad intensiivravi palatis, on vanematel, üle 70aastastel inimestel. Kõigist haigetest moodustavad nad 10–20%, aga nakatunute arvu kasvades täidavad nad haiglate intensiivravi osakondi. Haiglasse sattunute hulgas on nii Hiinas kui ka Itaalias olnud rohkem mehi. Kuidas on raskem haigus seotud meestega, on teadmata, kuid üheks põhjuseks võib olla kopsukahjustusele vastuvõtlikumate suitsetajate suurem osakaal meeste hulgas, eriti Hiina, Lõuna-Korea ja Itaalia elanikkonnas.

Kui ohtlik on uus koroonaviirus?

Suhteliselt vähe on saanud tähelepanu teadmine, et enamikul tervetel inimestel esineb COVID-19 kergekujulise haigusena ja möödub mõne nädala pärast. Teisisõnu, COVID-19 meenutab tavalist gripinfektsiooni, mida meil Eestis esineb iga aasta sügistalvisel perioodil kümnetel tuhandetel inimestel.

Õnneks on terve inimese immuunsüsteem loodud nii, et see on valmis kohtama mis tahes viirust või haigustekitajat. Immuunsüsteem vajab aega, et üles ehitada konkreetsele viirusele mõeldud T- ja B-lümfotsüüdi kloonide armee, mis suudaks spetsiifiliselt ära tunda nakatunud rakud ja viiruse neutraliseerida. Enamasti kulub tervel inimesel nakkuse algusest 7–10 päeva esmase varustuse ning 2–3 nädalat maksimaalse lahinguvalmiduse saavutamiseks. Siis on kiirendavaks kaasabiks, kui inimene on varem läbi põdenud või olnud kontaktis samasuguse viirusega, sest sellisel juhul on temas säilinud immunoloogiline mälu viiruse suhtes. Kõige efektiivsem on, kui inimene oleks viiruse vastu vaktsineeritud, mis gripiviiruse korral ongi kõige tõhusam kaitse. Kui on eelnev viirusekogemus, näiteks varasema infektsiooni või vaktsiini kaudu, on inimese immuunsüsteem palju võimekam ja kiirem nakkusest vabanemisel ning viiruse tehtav kahju jääb siis alati väikseks.

Tsütokiinide torm kui immuunsüsteemi tuumapomm

Miks siis vanemad inimesed on need, kellele COVID-19 nakatumine nii traagiliselt lõpeb? Nagu öeldud, on faktoriks immuunsüsteemi reageerimise kiirus. SARS-CoV-2-vastast vaktsineerimist pole kunagi toimunud ning inimese varasemat kokkupuudet viirusega ei ole olnud. Kui varasemat immuunrakkude treeningut pole toimunud, siis vanemate inimeste immuunsüsteemil võtab kaua aega, et üles ehitada oma immuunrakkude kloonide armee. Selle tagajärjel jõuab viirus laialdaselt organismis levida ja nakatada hapniku omastamiseks vajaliku kopsuepiteeli. Eriti raskendatud on immuunreaktsioon eakatel, kes põevad kroonilisi haigusi, sestap jõuab viiruse levik ja laastamistöö neil ka kaugemale.

Aga see ei ole ainuke ja peamine põhjus, miks eakate hulgas lõpeb nakatumine COVID-19 surmaga. Kui immuunsüsteem ei suuda tagada nakkuse üle spetsiifilist kontrolli, siis on tal tagataskus veel üks palju võimsam relv, mis natuke sarnaneb füsioloogilise tuumapommiga. See seisneb väga suure arvu immuunrakkude üheaaegses ja kiires aktivatsioonis, mille eesmärk on rünnata haiguskollet, aga võib lõppeda olukorraga, mida immunoloogid nimetavad tsütokiinide tormiks. Tsütokiinid on immuunmediaatorid, mis toimivad omamoodi päästikuna, käivitades nii immuunrakke. Nagu ka tuumareaktsiooni, ei ole tsütokiinide tormi alati võimalik kontrolli all hoida ja see viib immunoloogiliste kaskaadideni, kus üldine immuunaktivatsioon pöördub omaenda organismi vastu. Kord laiaulatuslikult aktiveerunud, on seda raske tagasi pöörata ja olukord võib halveneda väga kiiresti ning mõne tunni jooksul hakkavad haige kudede funktsioonid üles ütlema. See on olnud ka enamiku surmaga lõppenud COVID-19 haigusjuhtude põhjuseks.

Mida toob tulevik?

SARS-CoV-2 vaktsiinide väljatöötamisega tegelevad Hiina, USA ja mitmed farmaatsiafirmad. Juba on olnud ka teateid esimeste vaktsiini kandidaatide kohta, aga ees seisavad aega võtvad ja kulukad kliinilised katsed, et olla kindlad vaktsiini ohutuses ja efektiivsuses. Hinnanguliselt läheb vaktsiini väljatöötamisega aega minimaalselt 12–18 kuud. See tähendab, et kindlasti ei saa jääda vaktsiinidele lootma praeguse nakkuslaine tõrjumiseks. Vaktsiinide valmimisega tekib ka küsimus nende kättesaadavusest kõigile riskirühmadele. Vähe sellest – on enam kui tõenäoline, et vaktsiini saadavusest võib tekkida riikidevahelisi hõõrumisi. On üks asi teha vaktsiin sajale inimesele ja hoopis teine asi toota sama vaktsiini sajale miljonile. Peale vaktsiinide töötavad paljud ravimifirmad selliste ravimite kallal, mis aitaksid haigestunus aeglustada viiruse paljunemist.

Viiruse ja tema põhjustatud haiguse kohta on kõige rohkem infot kogutud peamistes nakkuskolletes Hiinas, Lõuna-Koreas ja Itaalias. Senine peamine strateegia on olnud tagada elanikkonna füüsiline eraldatus, selleks et katkestada viiruselevik. Praegu on raske ennustada, milliseks kujuneb COVID-19 viiruse edasine saatus. On võimalik, et mõne kuu pärast on viirus taandunud ja paari aasta pärast me seda enam ei mäletagi. Teisalt on üha rohkem arvamusi, et COVID-19 viirust ei ole enam võimalik laekasse tagasi panna ja sellega tuleb õppida koos elama. Selles argumendis on oma konks, sest viirusega koos elamiseks on vaja tekitada suurel osal elanikkonnast immuunsus, vastasel korral oleme epideemia tagasi pöördudes uuesti samalaadses olukorras. Kas SARS-CoV-2 muutub iga-aastaseks sesoonseks levijaks, on raske ennustada.

Suurt huvi äratavad eri riikide lähituleviku strateegiad. Kaalutud on riskantset niinimetatud karja- ehk populatsiooni immuunsuse ideed, mille mõte on mitte tekitada sotsiaalset isolatsiooni, vaid lasta viirusel levida oma loomulikul teel – enam-vähem samal printsiibil nagu levib gripiviirus. Karjaimmuunsus tekib, kui 60–80% elanikkonnast on vaktsineeritud või põdenud läbi haiguse, teisisõnu, valdav osa inimestest on muutunud viiruse suhtes immuunseks. Kuna vaktsiine niipea ei tule, lasevad nad viirusel rahva hulgas levida. Eestis tähendaks see, et 0,78–1 miljon inimest peaks läbi põdema COVID-19 nakkuse. Kuid mis saab sellest 1-2%-st, kellele viirus oleks fataalne? Eestis tähendaks see 10 000 – 20 000 surmajuhtumit, peamiselt vanemate inimeste seas – mis ligilähedaselt vastaks Rakvere või Viljandi elanikkonnale. Mõned Briti eksperdid kalkuleerivad: kui isoleerida ainult eakad, kellest enamik on kodused pensionärid, siis oleks võimalik suremus minimeerida ning samal ajal saavutada suure hulga inimeste immuunsus. Idee on vägagi riskantne ja aeg näitab, kuidas selline meetod õnnestub.

Kuna SARS-CoV-2 viirus on nii meie endi kui ka riikide jaoks uustulnuk ning kõigi vaktsineerimine võtab aega, siis tuleb olla valmis, et see tundmatu jääb meie kaaslaseks ka tulevikus.

Pärt Peterson on Tartu ülikooli arsti­teaduskonna molekulaar­immunoloogia professor

* www.worldometers.info andmed kolmapäeva, 18. märtsi seisuga