Дыхательные вирусы заражают верхние дыхательные пути человека, в основном вызывая легкие заболевания. Однако в уязвимых группах населения, таких как новорожденные, младенцы, пожилые люди и люди с ослабленным иммунитетом, эти оппортунистические патогены могут также поражать нижние дыхательные пути, вызывая более тяжелое заболевание (например, пневмонию). Респираторные вирусы также могут усугублять астму и приводить к различным типам респираторных дистресс-синдромов. Кроме того, поскольку они могут быстро адаптироваться и пересекать видовой барьер, некоторые из этих патогенов, такие как грипп А и атипичная пневмония, иногда вызывали эпидемии или пандемии и ассоциировались с более серьезными клиническими заболеваниями и даже смертностью. Уже несколько десятилетий данные, приводимые в научной литературе, также свидетельствуют о том, что некоторые респираторные вирусы обладают нейроинвазивной способностью, поскольку они могут распространяться из дыхательных путей в центральную нервную систему (ЦНС). Вирусы, заражающие клетки ЦНС человека, могут затем вызывать различные виды энцефалопатии, в том числе энцефалит, и долгосрочные неврологические заболевания. Как и другие хорошо известные нейроинвазивные вирусы человека, респираторные вирусы могут повредить ЦНС в результате неправильно направленных иммунных ответов хозяина, которые могут быть связаны с аутоиммунными заболеваниями у восприимчивых людей (нейроиммунопатология, индуцированная вирусом) и/или репликацией вируса, что непосредственно приводит к повреждению клеток ЦНС (нейропатология, индуцированная вирусом). Этиологический агент ряда неврологических расстройств остается неизвестным. С запуском или обострением этих расстройств, этиология которых остается недостаточно изученной, могут быть связаны патогены дыхательных путей человека. Здесь мы представляем глобальный портрет некоторых из наиболее распространенных или возникающих респираторных вирусов человека, которые были связаны с возможными патогенными процессами при заражении ЦНС, с особым акцентом на коронавирусы человека.
Центральная нервная система (ЦНС), чудо сложных клеточных и молекулярных взаимодействий, поддерживает жизнь и организует гомеостаз. К сожалению, ЦНС не застрахована от изменений, которые приводят к неврологическим заболеваниям, некоторые из которых возникают в результате острых, персистирующих или латентных вирусных инфекций. Некоторые вирусы обладают способностью вторгаться в ЦНС, где они могут инфицировать клетки резидентов, в том числе нейроны. Хотя вирусные инфекции ЦНС встречаются редко. Однако их распространенность в клинической практике трудно точно оценить. Например, в случае вирусного энцефалита с участием наиболее распространенных вирусов, которые, как известно, достигают ЦНС (главным образом, герпесвирусов, арбовирусов и энтеровирусов), фактическое вирусное присутствие может быть обнаружено только в 3-30 случаях из 100 000 человек. С учетом всех видов вирусных инфекций в Соединенных Штатах ежегодно происходит от 6000 до 20 000 случаев энцефалита, требующих госпитализации, что составляет около 6 случаев на 100 000 инфицированных лиц в год. Поскольку сметная стоимость каждого случая составляет от 58 000 до 89 600 долл. США, оценка общих годовых расходов на здравоохранение составляет полмиллиарда долларов. Из-за расходов, связанных с уходом за пациентами и их лечением, вирусные инфекции ЦНС являются причиной значительно большего числа случаев заболеваемости и инвалидности в странах с низким уровнем дохода/бедными ресурсами.
Кроме того, в дополнение к многочисленным "обычным" вирусам, которые циркулируют и заражают миллионы людей каждый год, время от времени появляются новые респираторные вирусные агенты, вызывающие вирусные эпидемии или пандемии, связанные с более серьезными симптомами, такими как неврологические расстройства. Эти специфические события обычно происходят, когда вирусы РНК, такие как грипп А, коронавирусы человека, такие как MERS-CoV и SARS-CoV, или вирусы гнипавирусы, присутствующие в резервуаре для животных, пересекают видовой барьер в качестве оппортунистической стратегии для адаптации к новым условиям и/или новым хозяевам. Эти зоонозы могут иметь катастрофические последствия для человека, и их бремя еще более велико, если они имеют неврологические последствия.
Некоторые дыхательные вирусы человека являются нейроинвазивными и нейротропическими, что может иметь невропатологические последствия для уязвимых популяций. Понимание основополагающих механизмов нейроинвазии и взаимодействия респираторных вирусов (включая HCoV) с нервной системой имеет важнейшее значение для оценки потенциально патологических краткосрочных и долгосрочных последствий. Однако вирусные инфекции, связанные с заболеваниями, которые являются редкими проявлениями инфекции (например, долгосрочные хронические неврологические заболевания), представляют собой ситуации, в которых постулаты Коха нуждаются в изменении. Ряд новых критериев, адаптированных сэром Остином Брэдфордом Хиллом, для установления причинно-следственной связи, был разработан Джованнони и его сотрудниками относительно правдоподобной вирусной гипотезы в РС. Эти критерии, безусловно, представляют собой подходящий инструмент для оценки участия человеческих респираторных вирусов в качестве фактора, который может повлиять на долгосрочные неврологические заболевания человека.
Продолжение сбора эпидемиологических данных оправдано для оценки четкой причинно-следственной связи между нейроинвазивными респираторными вирусами и краткосрочными и долгосрочными неврологическими заболеваниями человека. Понимание механизмов нейроинвазии вирусов и их взаимодействия с центральной нервной системой имеет важнейшее значение по различным причинам. Во-первых, для того, чтобы помочь лучше понять потенциально патологически значимые последствия инфекции, а во-вторых, для разработки новых стратегий диагностики и вмешательства, которые помогут выявить потенциальные "лекарственные" интерфейсы молекулярный вирус-хозяин, имеющие большое значение для симптомов различных неврологических заболеваний с участием вируса.
