Protilátky proti SARS-CoV-2 u zaměstnanců Státního zdravotního ústavu v první vlně pandemie COVID-19 v České republice, duben až květen 2020


Antibodies against SARS-CoV-2 in employees of the National Institute of Public Health in the first wave of the COVID-19 pandemic in the Czech Republic, April-May 2020

In the Czech Republic, the first wave of the COVID-19 epidemic, caused by the SARS-CoV-2 virus, occurred in the spring of 2020, peaking at the end of March. From March 1st to May 31st, a total of 9,230 people tested positive by PCR were detected. We assessed the prevalence of COVID-19 infections in employees of the National Institute of Public Health at the end of the first wave by detecting specific antibodies against SARS-CoV-2. Voluntary testing for the presence of IgA and IgG antibodies was performed by ELISA tests using Euroimmun SARS-CoV-2 IgA and Euroimmun SARS-CoV-2 IgG semi-quantitative commercial assays. The participants answered a questionnaire regarding symptoms of an acute respiratory infection in the last quarter and known contact with COVID-19 infection. A total of 78 out of 270 persons (29%) experienced symptoms of acute respiratory infection, 7 (2.6%) lost the olfactory sense or taste and 15 (5.6%) were in contact with an infected person.

The first sampling was performed between April 6th and May 22nd, 2020. A total of 270 employees were tested, of which 224 (83%) were women. The IgA and IgG antibodies SARS-CoV-2 were positive or borderline in 31 subjects. The second sample was taken from 30 of them and the third sample was from taken two persons several weeks apart. Based on the dynamics of the antibodies, 10 (3.7% of the whole group) were evaluated as seropositive, in whom we indirectly infer a past SARS-CoV-2 infection. A total of 246 people had negative serology (of which 239 based on the first sample and 7 based on the second one). In 14 people it was not possible to determine whether an infection occurred, i.e. the result was evaluated as inconclusive. The positive association of persistent seroconversion in the symptomatic subjects compared to the asymptomatic ones was statistically insignificant with a relative risk of 1.61 (95% CI: 0.47–5.54), p = 0.449.

Keywords:

SARS-CoV-2 – antibodies anti SARS-CoV-2 IgA, IgG – seroprevalence – COVID-19 – seroepidemiological study


Autoři: H. Orlíková;  H. Zákoucká;  A. Fialová;  R. Limberková;  M. Malý;  H. Jiřincová;  J. Kynčl;  P. Rainetová;  M. Špačková;  A. Kubátová;  M. Chaloupka;  I. Vodičková;  B. Macková
Působiště autorů: Státní zdravotní ústav, Praha, Ředitelka: MUDr. Barbora Macková
Vyšlo v časopise: Prakt. Lék. 2021; 101(3): 160-168
Kategorie: Z různých oborů

Souhrn

První vlna epidemie COVID-19 způsobená virem SARS-CoV-2 proběhla v České republice na jaře roku 2020 s vrcholem koncem března, od 1. března do 31. května bylo zachyceno celkem 9230 osob pozitivně testovaných metodou PCR. Zjišťovali jsme stav promořenosti infekcí COVID-19 u zaměstnanců Státního zdravotního ústavu na sklonku první vlny pomocí detekce specifických protilátek proti SARS-CoV-2. Proběhlo dobrovolné testování na přítomnost protilátek IgA, IgG metodou ELISA s použitím semikvantitativních komerčních testů Euroimmun SARS-CoV-2 IgA a Euroimmun SARS-CoV-2 IgG. Účastníci zodpověděli dotazník týkající se příznaků akutní respirační infekce v posledním čtvrtletí a známého kontaktu s infekcí COVID-19. Celkem 78 osob z 270 (29 %) prodělalo příznaky akutní respirační infekce, 7 (2,6%) ztrátu čichu nebo chuti a 15 (5,6 %) bylo v kontaktu s nakaženým.

První odběr byl proveden od 6. dubna do 22. května 2020 u 270 zaměstnanců, z toho 224 (83 %) žen. Protilátky IgA a IgG na SARS-CoV-2 byly pozitivní nebo hraniční u 31 osob. U 30 z nich byl proveden druhý odběr a u dvou třetí s odstupem několika týdnů. Na podkladě dynamiky protilátek bylo 10 (3,7 % z celého souboru) hodnoceno jako séropozitivních, u nichž nepřímo usuzujeme na prodělanou infekci SARS-CoV-2. Celkem 246 osob mělo negativní sérologii (z toho na podkladě prvního odběru 239 a sedm na podkladě druhého). U 14 osob nebylo možné určit, zda došlo k infekci, výsledek byl hodnocen jako nekonkluzivní. Pozitivní asociace přetrvávající sérokonverze u osob se symptomatickým průběhem v porovnání s bezpříznakovými jedinci byla statisticky nesignifikantní s relativním rizikem 1,61 (95% CI: 0,47–5,54), p = 0,449.

Klíčová slova:

SARS-CoV-2 – protilátky anti SARS-CoV-2 IgA, IgG – séroprevalence – COVID-19 – séroepidemiologická studie

ÚVOD

Dne 31. prosince 2019 byl ve městě Wu-chan, v provincii Chu-pej v Číně hlášen klastr případů klinicky závažné pneumonie, jejímž původcem byl 9. ledna 2020 identifikován nový koronavirus označený 2019-nCoV. Tento virus byl následně pojmenován SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Corona Virus 2) a onemocnění, jež způsoboval, bylo nazváno COVID-19 (coronavirus disease 2019). V Evropě bylo první onemocnění diagnostikováno 24. ledna 2020, a to ve Francii. V České republice byli první tři pozitivní pacienti na SARS-CoV-2 laboratorně potvrzeni 1. března 2020. V období od 1. března do 31. května 2020 bylo v České republice metodou PCR pozitivně testováno celkem 9230 osob. Nejvíce případů (n = 377) bylo zjištěno 27. března. Během první vlny COVID-19 v České republice dosáhla maximální 14denní incidence hodnoty 34,3 nových případů na 100 000 obyvatel. Vlivem rychle zavedených striktních protiepidemických opatření v období prvního nouzového stavu vyhlášeného v České republice od 12. března do 17. května 2020 docházelo pozvolna k poklesu epidemické křivky. Ve druhé polovině května a v červnu se denní přírůstky pozitivně testovaných jedinců již pohybovaly v desítkách případů a 14denní incidence mezi 6 až 8 nově pozitivně testovanými na 100 000 obyvatel.

Onemocnění COVID-19 má široké spektrum klinických projevů. Příznaky jsou často nespecifické. K symptomům patří zvýšená teplota, horečka, kašel, únava až vyčerpání, bolesti svalů, dušnost, zimnice, bolest hlavy, bolesti v krku, průjem, nauzea a zvracení, rýma, ucpaný nos, zahlenění, bolesti kloubů, závratě, zmatenost, bolesti břicha, bolest na hrudi (7, 14). Často je uváděna náhlá ztráta čichu a ztráta či změna chuti, což je poměrně charakteristické. Příznaky se nemusí projevit všechny. Většina pacientů má lehký až středně těžký průběh onemocnění. Až čtvrtina případů má závažný průběh. Závažnost COVID-19 se zvyšuje s věkem. U dětí a mladých osob je zaznamenán nejčastěji bezpříznakový nebo mírný průběh. Nákaza může být asymptomatická v 10–50 % pozitivních případů.

V rámci orgánového postižení je nejčastěji zaznamenáno postižení dýchacího či střevního traktu a svalově kloubního aparátu. Jsou popisovány i kardiovaskulární a renální dysfunkce a encefalopatie. U části pacientů se rozvine pneumonie, v závažných případech vznikne ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrom).

Z hlediska patogeneze virus nasedá na slizniční epitel, dochází k jeho multiplikaci, diseminaci a zánětlivému postižení orgánů, zejména plic, ale také cév, ledvin, srdce anebo mozku a stav může vyústit až v orgánové selhání. Při zánětu dochází k trombotickým komplikacím: žilním a vzácněji arteriálním trombózám. Některé projevy COVID-19 mohou být přítomny i u jiných virových respiračních infekcí.

Přibližně desetina postižených byla v první vlně hospitalizována. Jak uvádějí zkušenosti z ÚVN v Praze, z hospitalizovaných měla pětina případů lehký průběh, třetina středně těžký průběh, 41,5 % těžký průběh a 7,5 % kritický průběh (3). Celková smrtnost je udávána od 3,6 do 5 % (7, 14).

Po ústupu akutních potíží může ještě řadu týdnů až měsíců přetrvávat únava a dušnost. K dlouhodobým následkům patří plicní fibróza a poškození kardiovaskulárního systému. Těžkým průběhem jsou ohroženi zejména pacienti s komorbiditami, obezitou, diabetem, hypertenzí, onkologičtí pacienti, osoby s chronickou obstrukční chorobou bronchopulmonální apod.

Koronaviry jsou v živočišné říši poměrně běžnými patogeny. Z tisíců známých druhů koronavirů je v současnosti popsáno sedm druhů patogenních pro člověka. SARS-CoV-2 je obalený RNA virus, geneticky patřící k rodu Betacoronavirus, podrodu Sarbecovirus. Tyto viry jsou sférického tvaru s paličkovitými výběžky na povrchu zvanými „spikes“, tvořenými proteinem S. Protein S obsahuje vazebnou oblast (Receptor-binding-domain – RBD), která je zodpovědná za vazbu na ligand na membráně hostitelské buňky. Protein S obsahuje epitopy rozpoznávané T- a B-lymfocyty, což indukuje produkci neutralizačních protilátek. Inkubační doba je nejčastěji udávána 5–6 dní, v rozmezí od 2 do 14 dnů (1). Při individuální imunitní reakci organismu proti infekci virem SARS-CoV-2 se uplatňují buněčná a humorální imunita. Při specifické protilátkové odpovědi dochází k sérokonverzi 7. až 14. den po infekci (21). Časné protilátky IgM nastupují cca 7. den po nákaze a přetrvávají po celou dobu akutní fáze. Protilátky IgM a IgA jsou detekovatelné během 1. týdne po vzniku příznaků, zatímco IgG až od 14. dne po začátku symptomů (10). U protilátek třídy IgG se předpokládá dlouhodobé přetrvání, které bylo zatím potvrzeno, po dobu nejméně 4 měsíců (9) (obr. 1).

Specifická protilátková odpověď na SARS-CoV-2
Obr. 1. Specifická protilátková odpověď na SARS-CoV-2

Průkaz SARS-CoV-2 je založen na přímé detekci nukleové kyseliny viru nebo virového antigenu, převážně spike a nukleokapsidového proteinu. Nejčastěji je k průkazu COVID-19 používán RT-PCR (real time reverse transcription polymerase chain reaction) test, založený na amplifikaci pro virus specifických úseků ribonukleové kyseliny. Nepřímý průkaz dříve proběhlé infekce ověřuje hladiny specifických protilátek proti SARS-CoV-2. Provádí se metodami ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), CLIA (chemiluminiscence immunoassay) či LFA (lateral flow assay). LFA metody jsou označovány také jako immunochromatografické rychlé (rapid) testy. Průkaz virus neutralizačních protilátek namířených proti S1 RBD je využíván ke konfirmaci, k vědeckým účelům a potencionálně k posouzení protektivní hladiny protilátek. Další možností průkazu je přímá a nepřímá imunoflorescence případně „immuno staining methods“.

Sérologické vyšetření může být využito pro účely situační analýzy a surveillance, k určení rozsahu epidemie, mapování geografické distribuce případů a zjištění rozsahu postižení rizikových skupin. Dále je možné sérologii využít při rychlém třídění symptomatických jedinců v komunitě, pokud je zohledněno imunologické okno a testování kontaktů osob s potvrzeným onemocněním COVID-19 (19).

V případě naší práce jsme použili sérologické testování ke zjištění promořenosti zaměstnanců Státního zdravotního ústavu (SZÚ) v první vlně epidemie COVID-19 prostřednictvím protilátkové odpovědi. Cílem bylo detekovat protilátky proti SARS-CoV-2, posoudit asociaci mezi přítomností protilátek anti-SARS-CoV-2 a výskytem klinických příznaků a posoudit dynamiku protilátkové odpovědi u osob s pozitivním nebo hraničním výsledkem.

METODY

Výběr účastníků studie

Zaměstnancům SZÚ v průběhu první vlny epidemie COVID-19 bylo nabídnuto vyšetření protilátek proti SARS-CoV-2. Účast byla dobrovolná, zájemci se nahlásili na několik určených termínů, náklady vyšetření hradil zaměstnavatel. Nejednalo se o reprezentativní vzorek populace.

Odběr vzorků a vyšetření protilátek anti-SARS-CoV-2

K odběru srážlivé žilní krve byly použity odběrové soupravy S-Monovette, Sarstedt. Všem zájemcům z řad zaměstnanců SZÚ byl proveden první odběr v období od 6. dubna do 22. května 2020 (obr. 2). U osob s pozitivním nebo hraničním výsledkem prvního odběru byl proveden druhý odběr s odstupem 3 týdnů až 3 měsíců po prvním odběru. V několika případech se pak uskutečnil ještě třetí odběr. U osob účastnících se opakovaných odběrů byla sledována dynamika protilátkové odpovědi.

Epidemická křivka, počet případů COVID-19 v ČR podle dne zjištění pozitivity PCR
a období odběru prvního vzorku na sérologii u personálu SZÚ
Obr. 2. Epidemická křivka, počet případů COVID-19 v ČR podle dne zjištění pozitivity PCR a období odběru prvního vzorku na sérologii u personálu SZÚ

K detekci specifických protilátek třídy IgA, IgG metodou ELISA byly použity semikvantitativní komerční testy Euroimmun SARS-CoV-2 IgA a Euroimmun SARS-CoV-2 IgG. Testování bylo provedeno manuálně. V souladu s metodikou výrobce byly výsledky hodnoceny jako pozitivní, negativní nebo hraniční. Výrobcem deklarovaná senzitivita je u vzorků odebraných do 10. dne od prvních příznaků onemocnění 43,7 %, u vzorků odebraných později 94,4 %. Specificita udávaná výrobcem je 99,6 %. Pro IgA protilátky je výrobcem uváděna specificita 98,3 %, zatímco senzitivita se liší v závislosti na čase, který uplynul od začátku klinické manifestace. U vzorků odebraných do 10 dnů včetně je senzitivita 88,2 %, u vzorků odebraných mezi 11. a 60. dnem 96,9 % a u vzorků odebraných za déle než 60 dnů po začátku onemocnění necelých 85 %.

Hodnocení a interpretace laboratorních výsledků na přítomnost protilátek

Byla provedena semikvantitativní analýza výsledků. Stanovení hladin protilátek IgA i IgG bylo vyjádřeno pomocí indexu (poměr extinkce vzorku/extinkce kalibrátoru) s následujícími referenčními mezemi:

• pozitivní ≥ 1,1

• hraniční ≥ 0,8–1,1

• negativní < 0,8

U osob s laboratorně pozitivním nebo hraničním nálezem protilátek IgA anebo IgG z prvního odběru byla sledována dynamika protilátkové odpovědi, jako nepřímý průkaz prodělané infekce SARS-CoV-2. U těchto osob byl odebrán další vzorek s odstupem několika týdnů, aby bylo možné posoudit na podkladě vyšetření více vzorků, zda protilátková odpověď svědčí o prodělané infekci SARS-CoV-2. Dynamika protilátkové odpovědi byla interpretována ve třech kategoriích:

1. séropozitivní – potvrzení séropozitivity z prvního odběru odpovídající infekci SARS-CoV-2 a přetrvávající sérokonverzi v následném odběru

2. séronegativní – následné vyšetření nepotvrdilo výsledky z prvního odběru a infekce SARS-CoV-2 se jeví nepravděpodobná

3. nekonkluzivní – tedy nejasné, u nichž nebylo možné určit, zda se jednalo o infekci SARS-CoV-2 (i s ohledem na současné malé znalosti o sérokonverzi u bezpříznakového průběhu)

Dotazník

Každý účastník vyplnil krátký anamnestický dotazník týkající se údajů o příznacích. Konkrétně jestli u něj v posledních 3 měsících, resp. v roce 2020, došlo k projevům respirační infekce, jestli nepozoroval u sebe ztrátu čichu a ztrátu či změnu chuti, zda nebyl v karanténě nebo v potenciálním kontaktu s nemocným anebo pozitivním člověkem na COVID-19 a zda v době odběru neměl probíhající akutní respirační infekci. Dále byl uveden věk a pohlaví.

Statistická analýza

V rámci deskriptivní analýzy jsme popsali základní charakteristiky testovaného souboru osob, jejich počet a podíl podle pohlaví a věkových skupin, přítomnosti klinických příznaků a stav podle předchozí karantény nebo kontaktu s COVID-19. Byl vyčíslen počet a podíl pozitivních osob na podkladě průkazu specifických protilátek třídy IgA, IgG.

Byl vyčíslen odhad asociace mezi přetrvávající séropozitivitou svědčící pro proběhlou infekci SARS-CoV-2 a předchozím proděláním klinických příznaků akutního respiračního onemocnění. Asociace přetrvávající pozitivity protilátek SARS-CoV-2 a klinických příznaků akutní respirační infekce v předchozím čtvrtletí byla charakterizována pomocí relativního rizika (RR) a odpovídajícího 95% intervalu spolehlivosti (95% CI).

Ochrana dat

Byly dodrženy podmínky nakládání se zdravotnickými daty dle platné legislativy České republiky.

VÝSLEDKY

Popis souboru

Popis souboru je uveden v tabulce 1.

Tab. 1. Charakteristiky souboru podle pohlaví, věkových skupin, klinických příznaků a epidemiologické anamnézy
Charakteristiky souboru podle pohlaví, věkových skupin, klinických příznaků a epidemiologické anamnézy

Demografické charakteristiky: V testovaném souboru bylo zahrnuto celkem 270 zaměstnanců SZÚ: 46 mužů (17 %) a 224 (83 %) žen. Medián věku byl 52 let (věkové rozmezí od 22 do 78). Podle věkových skupin bylo ve věkové skupině 18–44 let 94 (34,8 %) osob, ve věkové skupině 45–54 let 51 (18,9 %) osob, ve věkové skupině 55–64 let 88 (32,6 %) osob a ve věku na 65 let 37 (13,7 %) osob.

Příznaky nemoci, kontakt s nákazou: V posledních 3 měsících před prvním odběrem prodělalo respirační infekci 78 (28,9 %) testovaných. V době prvního odběru mělo příznaky akutní respirační infekce jedenáct osob (4,1 %) osob. Ztrátu čichu anebo chuti u sebe pozorovalo sedm (2,6 %) zúčastněných. Nařízení karantény v souvislosti s COVID-19 nebo potenciální kontakt s nakaženou osobou uvedlo 15 (5,6 %) osob.

Výsledky sérologického vyšetření

Stanovení hladin protilátek IgA a IgG: První odběr žilní krve na vyšetření protilátek třídy IgG and IgA byl proveden celkem u 270 (100 %) zájemců z řad zaměstnanců SZÚ v období od 6. dubna do 22. května 2020.

Specifické protilátky IgA anebo IgG byly detekovány a interpretovány jako pozitivní nebo hraniční u 31 (11,5 %) testovaných. U 30 z nich byl v období od 29. dubna do 21. srpna 2020 proveden druhý odběr a u dvou s několikatýdenním odstupem ještě třetí odběr. U jedné osoby nebylo možné druhý odběr provést. Tabulka 2 ukazuje výsledky IgG a IgA protilátek v prvním, druhém a třetím odběru.

Tab. 2. Výsledky IgG a IgA protilátek v jednotlivých odběrech
Výsledky IgG a IgA protilátek v jednotlivých odběrech

Detekce IgG a IgA protilátek v prvním odběru: V rámci prvního odběru mělo pozitivní IgG protilátky 6 (2,2 %) osob, hraniční výsledek IgG 4 (1,5 %) a negativní 260 (96,3 %) ze všech 270 odebraných zaměstnanců. Výsledky IgA protilátek byly v prvním odběru pozitivní u 17 (6,3 %), hraniční u 10 (3,7 %) a negativní u 243 (90 %) ze všech 270 odebraných účastníků.

Detekce IgG a IgA protilátek ve druhém odběru: Druhého odběru s cílem sledování dynamiky protilátek se zúčastnilo 30 z celkem 31 osob testovaných z prvního odběru pozitivně nebo s hraničním výsledkem protilátek IgG nebo IgA. Jedna osoba se druhého odběru nezúčastnila. Pozitivní výsledek na IgG byl ve druhém odběru zjištěn u deseti osob, hraniční u dvou a negativní u 18 osob. IgA protilátky byly pozitivní u 12 osob, hraniční u čtyř a 14 osob mělo negativní výsledek.

Detekce IgG a IgA protilátek ve třetím odběru: Ve třetím odběru realizovaném u dvou osob byly oba výsledky IgG negativní a IgA protilátky byly naopak pozitivní.

Současnou detekci protilátek IgG a IgA v prvním odběru provedeném u 270 osob ukazuje tabulka 3a a ve druhém odběru realizovaném u 30 osob tabulka 3b.

Tab. 3a Současná detekce IgG a IgA protilátek – první odběr (n = 270)
Tab. 3a Současná detekce IgG a IgA protilátek – první odběr (n = 270)

Tab. 3b Současná detekce IgG a IgA protilátek – druhý odběr (n = 30)
Tab. 3b Současná detekce IgG a IgA protilátek – druhý odběr (n = 30)

Dynamika protilátkové odpovědi

U celkem 31 z 270 testovaných zaměstnanců byly v rámci prvního odběru detekovány pozitivní nebo hraniční protilátky IgG nebo IgA. Druhý odběr byl proveden u 30 ze zmíněných 31 osob, u jedné osoby druhý odběr neproběhl.

Ve druhém odběru bylo deset z 30 osob testováno pozitivně. U deseti ze všech testovaných osob, ve vztahu k celému souboru 10/270 (3,7 %), můžeme na základě přetrvávající protilátkové odpovědi tvrdit, že hladiny protilátek svědčí nepřímo pro prodělanou infekci SARS-CoV-2.

Čtrnáct zaměstnanců (včetně pracovníka bez druhého odběru) bylo finálně hodnoceno jako nekonkluzivní, u nich tedy nebylo možné jednoznačně potvrdit infekci SARS-CoV-2.

Sedm osob bylo ve druhém odběru séronegativních, což znamená, že se s infekcí SARS-CoV-2 pravděpodobně nepotkaly. Osob s negativním závěrem infekce SARS-CoV-2 bylo tedy na základě prvního odběru vyhodnoceno 239 a na základě druhého sedm, což je celkem 246 osob s negativní sérologií.

Obrázek 3 zobrazuje výsledky prvního a druhého vyšetření protilátek IgA a IgG na SARS-CoV-2 u 31 zaměstnanců s pozitivním nebo hraničním výsledkem z prvního odběru. Na podkladě zhodnocení dynamiky protilátek z obou odběrů bylo z těchto 31 osob deset hodnoceno jako séropozitivních, 14 jako nekonkluzivních a sedm jako negativních. Počet osob se séropozitivním, séronegativním a nekonkluzivním výsledkem dle dynamiky protilátek IgA, IgG anti-SARS-CoV-2 ve vztahu k reportovaným klinickým příznakům uvádí tabulka 4.

Výsledky prvního a druhého vyšetření protilátek IgA, IgG anti-SARS-CoV-2
Obr. 3. Výsledky prvního a druhého vyšetření protilátek IgA, IgG anti-SARS-CoV-2

Tab. 4 Dynamika protilátek – sérokonverze a přetrvávající séropozitivita IgA, IgG anti-SARS-CoV-2 (počet osob dle klinických příznaků
a sérokonverze)
Tab. 4 Dynamika protilátek – sérokonverze a přetrvávající séropozitivita IgA, IgG anti-SARS-CoV-2 (počet osob dle klinických příznaků a sérokonverze)

Asociace klinických příznaků a séropozitivity

Pravděpodobnost přetrvávající protilátkové odpovědi prokazující infekci SARS-CoV-2 byla 5,1 % u těch, kteří v posledních 3 měsících prodělali symptomy akutní respirační infekce a 3,1 % u těch, kteří v posledních 3 měsících neměli žádné příznaky akutní respirační infekce. Pravděpodobnost přetrvávající pozitivity protilátek byla tedy 1,61krát vyšší u osob, které s v posledních 3 měsících symptomy akutní respirační infekce prodělaly, jak ukazuje RR = 1,61 (95% CI: 0,47–5,54). Rozdíl mezi skupinami není statisticky významný (p = 0,449).

DISKUZE

Přestože detekce specifických protilátek zaměřených na unikátní antigeny infekčního agens představuje pouze nepřímý průkaz infekce, lze ji za určitých podmínek využít pro potvrzení proběhlého, onemocnění. Strategie indikace a hodnocení nálezu protilátek proti SARS-CoV-2 musí být podložena obecnými i specifickými znalostmi dynamiky jejich vývoje a vztahu mezi patogenem a hostitelem. Podle předpokladů vycházejících ze znalosti sérologické odpovědi jak na jiné koronavirové, tak i další respirační virové nákazy, je možné očekávat horší negativní prediktivní hodnotu vyšetření, zejména u pacientů krátce po získání infekce. U hraničních nálezů je třeba pamatovat na možnost zkřížené reaktivity protilátek s protilátkami proti jiným běžným koronavirům, v tomto případě je nutná opatrná interpretace a pro účely surveillance opakovaný odběr v odstupu dalších 2–4 týdnů. Metody založené na průkazu specifických protilátek obvykle neslouží k průkazu akutního onemocnění (imunologické okno), ale mohou přispět k odhalení inaparentních případů, k séroprevalenčním studiím nebo zhodnocení vhodnosti konvalescentní plazmy k terapii.

Studie na zjišťování specifických protilátek IgG a IgA proti SARS-CoV-2 s využitím komerčního testu ELISA Euroimmun SARS-CoV-2 IgA a Euroimmun SARS-CoV-2 IgG provedená u zaměstnanců SZÚ od dubna do června 2020 byla jedním z prvních sérologických průřezů v České republice na konci první vlny epidemie COVID-19. Součástí této séroepidemiologické studie byla anamnéza týkající se klinických příznaků a potencionálního kontaktu s nákazou v posledních měsících.

Na sestupu první vlny epidemie COVID-19 v České republice koncem jara 2020 byly zjištěny specifické protilátky IgA anebo IgG u 31 z 270 (11,5 %) odebraných zaměstnanců SZÚ, dynamika vývoje protilátek potvrdila infekci SARS-CoV-2 u deseti (3,7 %) osob. Jednoznačný závěr na základě stanovení dynamiky protilátek nebylo možno vyvodit u 14 osob (5,2 %) testovaných.

Vzhledem k limitacím naší práce souvisejícím s výběrem vzorku testovaných osob (dobrovolná účast, věková struktura zaměstnanců SZÚ neodpovídá věkovému rozložení obecné české populace, nejednalo se o reprezentativní výběr populace) nemůžeme výsledky extrapolovat na všeobecnou populaci. Lze však konstatovat, že kolektivní séroprotekce zaměstnanců SZÚ na konci jara 2020 byla velmi nízká, pohybující se v jednotkách procent.

Zkoumaný soubor sestával ze zaměstnanců různých odborů SZÚ. Nelze rozlišit, zda některé profese nebo oddělení prokázaly vyšší procento séropozitivních výsledků oproti celku. Část zaměstnanců ve druhé polovině března a v dubnu vykonávala práci z domova, tudíž možnost expozice nákaze v prostředí zaměstnání byla omezená. Nepozorovali jsme ani vyšší výskyt u pracovníků laboratoře, kteří zpracovávali biologický materiál pacientů s COVID-19, případně se podíleli na odběrech vzorků. Riziko profesní nákazy v laboratořích SZÚ je vzhledem k přijatým opatřením téměř nulové. Nemáme data o způsobu dopravy zaměstnanců do práce, neumíme tak porovnat rizikovost jednotlivých dopravních prostředků pro nákazu.

Naše zjištění velmi malého procenta protilátek v souboru zaměstnanců koresponduje s relativně nízkou incidencí případů COVID-19 v populaci, která na jaře 2020 v České republivce nepřekročila 400 nových případů detekovaných testy PCR za den. V období před provedením testování zaměstnanců SZÚ na průkaz protilátek proti SARS-CoV-2 byla nejvyšší dvoutýdenní incidence nově zjištěných případů COVID-19 34,3 na 100 000 obyvatel a Praha patřila k nejpostiženějším regionům. Přesto počet SARS-CoV-2 pozitivních případů v České republice na jaře 2020 byl řádově nižší v porovnání s výskyty několika tisíců případů denně v podzimním období.

Navíc, nízká kolektivní imunita proti SARS-CoV-2 v jarním období 2020 byla prokázána i v jiných studiích. První odhady imunitního stavu populace v České republice v období probíhající první vlny pandemie COVID-19 byly realizovány od 23. dubna do 2. května 2020 u vzorku 26 500 obyvatel v pěti oblastech České republiky s různou mírou postižení. V této studii kolektivní imunity nazvané SARS-CoV-2-CZ-PREVAL byly použity orientační rychlé testy k detekci protilátek čínské provenience (Wantai SARS-CoV-2 Ab Rapid Test). Výsledky ukázaly velmi nízký podíl séropozitivních jedinců 0–1,3 % v celé populaci, s maximem 5 % v tehdy nejzasaženější oblasti země (5). Wantai SARS-COV-2 Ab ELISA rapid test byl hodnocen jako vhodný pro senzitivní a specifickou detekci protilátek 10 dnů po začátku symptomů (11).

V současné studii pro interpretaci sérokonverze, upřesnění výsledků a dynamiky protilátek byl užitečný druhý, eventuálně třetí odběr s odstupem několika týdnů.

Deklarovaná specificita a senzitivita zvoleného testu Euroimmun SARS-CoV-2 IgA a Euroimmun SARS-CoV-2 IgG je vysoká, je však potřeba ji zohlednit při interpretaci výsledků.

I jiné séroprevalenční studie provedené na území České republiky během nebo po první vlně pandemie prokázaly nízký stupeň promoření populace. Studie provedená u 2011 osob v jižních Čechách v květnu 2020 s použitím testu ELISA Euroimmun detekovala protilátky IgA a IgG proti SARS-CoV-2 u 2,9 % obyvatel okresu Strakonice a 1,9 % občanů okresu Písek (13). Studie z Klinického a výzkumného centra pro střevní záněty ISCARE a Imunologické laboratoře GENNET, provedená v Praze u 92 zdravotnických pracovníků pracujících s pacienty se zánětlivými střevními onemocněními, prokázala séroprevalenci nižší než 2 % (17).

Rovněž studie realizované v zahraničí uvádějí nízkou séroprevalenci během nebo po první vlně pandemie, např. u dárců krve ve třech federálních státech Německa odebraných od března do května 2020 v Dolním Sasku (1,22 %), Severním Porýní-Vestfálsku (0,94 %) a Hesensku (0,66 %) (6).

Naproti tomu některé zahraniční práce prokázaly mnohem vyšší séroprevalenci specifických protilátek proti SARS-CoV-2 na jaře 2020 v určitých oblastech s vysokým výskytem onemocnění a pozitivních případů COVID-19, např. u obyvatel španělského Madridu (11,5 %) (20) či u zdravotnických pracovníků v Londýně v květnu a červnu (31,6 %) (8).

V rámci naší studie měla klinické příznaky v posledních 3 měsících cca čtvrtina účastníků a kontakt s infekcí ve svém okolí udával zhruba každý dvacátý. Nelze však jednoznačně konstatovat, že u séropozitivních jedinců našeho souboru byly příznaky způsobeny nákazou virem SARS-CoV-2, jelikož nemáme k dispozici potvrzení testy PCR. Byla prokázána nesignifikantní asociace mezi symptomatickým průběhem a přetrvávající sérokonverzí.

U pacientů se závažnějším průběhem byla sledována dřívější sérokonverze a vyšší koncentrace protilátek než u osob s mírnými příznaky (18). Ve Švýcarsku a Lichtenštejnsku nevytvořily protilátky IgG detekovatelné komerčními testy 3–4 % pacientů s COVID-19 s pozitivními výsledky RT-PCR (2).

Ve studii čínských autorů zkoumající 37 bezpříznakových jedinců s pozitivním testem PCR bylo zjištěno, že asymptomatické případy prokazovaly slabší imunitní odpověď než symptomatické (15). Asymptomatický průběh infekce SARS-CoV-2 je uváděn v 10–50 %, což odpovídá i našemu zjištění.

Obecně není známo, zda celulární nebo humorální odpověď na infekci navodí protektivní dlouhodobou imunitu, a pokud ano, jak silná odpověď je potřebná pro vyvolání ochrany.

Většina infikovaných virem SARS-CoV-2 prokáže protilátkovou odpověď mezi 10. a 21. dnem po nákaze. Tvorba a tím detekce protilátek u mírných případů může být zpožděna (4 a více týdnů) a u malého počtu případů protilátky (IgM, IgG) nejsou detekovány vůbec. IgM a IgG proti SARS-CoV-2 se tvoří 6. až 15. den po začátku příznaků (16, 21).

Přítomnost protilátek byla detekována u méně než 40 % pacientů během 1. týdne po začátku onemocnění a prudce se zvýšila na 100 % (u celkových protilátek), 94,3 % (IgM) a 79,8 % (IgG) od 15. dne po začátku (21).

Délka přetrvávání protilátkové odpovědi proti SARS-CoV-2 a ochranná hladina nejsou známy. Přítomnost protilátek IgG byla až 4 měsíce po infekci (9), bude však potřebné delší sledování. U jiných koronavirů dochází k vyvanutí imunity za 12–52 týdnů od začátku onemocnění a byly prokázány homologní reinfekce (12).

Přítomnost sérových IgA protilátek proti SARS-CoV-2 byla prokázána v řadě studií jako známka časné specifické humorální odpovědi (10). Ze studií u jiných koronavirů vyplývá, že k vzestupu sérových IgA protilátek nemusí dojít, ale IgA na nasální sliznici by mohly být detekovány; u sezónního koronaviru 229E přetrvávaly sekreční IgA na nosní sliznici ještě rok po infekci (4).

ZÁVĚR

Závěrem lze konstatovat, že séroprevalence u zaměstnanců SZÚ za vrcholem první vlny epidemie COVID-19 na jaře roku 2020 byla velmi nízká v řádu jednotek procent a neodlišovala se zásadně od zjištění v obecné populaci České republiky.

Pozitivní nebo hraniční specifické protilátky anti--SARS-CoV-2 IgA anebo IgG z odběru v dubnu až květnu 2020 byly zjištěny u 31 (11,5 %) zaměstnanců SZÚ, přičemž dynamika vývoje protilátek potvrdila infekci SARS-CoV-2 u deseti (3,7 %) osob z celého testovaného souboru. Jednoznačný závěr dle dynamiky nebylo možno vyvodit u 14 osob (5,2 %) testovaných.

Při využití sérologických testů pro průřezové populační studie je přínosné následné sledování dynamiky protilátek. Individuální hodnocení výsledků je vhodné provádět v kontextu klinické a epidemiologické anamnézy.

Jen dvě pětiny osob se sérologicky potvrzenou infekcí SARS-CoV-2 měly zjevné klinické potíže, které by mohly svědčit o symptomatickém průběhu onemocnění COVID-19 během předcházejícího čtvrtletí. Naproti tomu dvě třetiny osob s prokázanými nebo hraničními protilátkami si nebyly vědomy žádných symptomů v předcházejícím období. Odhad vyšší pravděpodobnosti sérokonverze s přetrvávajícími protilátkami po symptomatickém průběhu respirační infekce nebyl statisticky signifikantní.

Vzhledem k předpokládané nízké séroprotekci a nedostatečné kolektivní imunitě blížící se téměř imunologicky naivní populaci po první vlně byly příznivé podmínky pro masivní šíření nákazy při znovu vzplanutí infekce v komunitě, jak o tom svědčil vývoj epidemiologické situace na podzim roku 2020.

Je doporučeno i nadále důsledně dodržovat opatření proti šíření nákazy, přísné používání ochranných pomůcek a postupů v laboratořích, dodržování odstupů, nošení respirátorů nebo roušek, časté mytí rukou, dezinfekce rukou, větrání místností, dezinfekce povrchů a při komunitním šíření omezení kontaktů včetně vykonávání práce z domova u těch profesí, kde je to možné.

Poděkování

Děkujeme pracovníkům Státního zdravotního ústavu, kteří se podíleli na přípravě, provedení a vyhodnocení průřezové sérologické studie u zaměstnanců. Projekt byl realizován za podpory ředitele SZÚ a vedení jednotlivých center.

Na realizaci se podíleli pracovníci Centra epidemiologie a mikrobiologie (Oddělení střevních, respiračních a exantematických virových nákaz, zejména NRL pro chřipku a nechřipková respirační virová onemocnění, NRL pro enteroviry, Oddělení sexuálně přenosných nemocí a Oddělení epidemiologie infekčních nemocí), Oddělení biostatistiky a Centra podpory veřejného zdraví.

Konflikt zájmů: žádný.

adresa pro korespondenci:

MUDr. Hana Orlíková

Oddělení epidemiologie infekčních nemocí, CEM

Státní zdravotní ústav

Šrobárova 49/48, 100 00 Praha 10

email: hana.orlikova@szu.cz


Zdroje

1. Backer JA, Klinkenberg D, Wallinga J. Incubation period of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) infections among travellers from Wuhan, China, 20–28 January 2020. Euro Surveill 2020; 25(5): 2000062.

  2.    Baron RC, Risch L, Weber M, et al. Frequency of serological non-responders and false-negative RT-PCR results in SARS-CoV-2 testing: a population-based study. Clin Chem Lab Med 2020; 58(12): 2131–2140.

  3.    Bartovská Z, Andrle F, Beran O, et al. Data from the first wave of COVID-19 from the Central Military Hospital, Prague, Czech Republic. Epidemiol Mikrobiol Imunol 2020; 69(4): 164–171.

  4.    Callow KA, Parry HF, Sergeant M, Tyrrell DA. The time course of the immune response to experimental coronavirus infection of man. Epidemiol Infect 1990; 105(2): 435–446.

  5.    Dušek L. Studie SARS-CoV-2-CZ-Preval. Prezentace z tiskové konference MZ ČR, 6. 5. 2020 (online). Dostupné z: https://covid-imunita.uzis.cz/res/file/prezentace/20200506-dusek.pdf (cit. 2021-05-15).

  6.    Fischer B, Knabbe C, Vollmer T. SARS-CoV-2 IgG seroprevalence in blood donors located in three different federal states, Germany, March to June 2020. Euro Surveill 2020; 25(28): 2001285.

  7.    Fu L, Wang B, Yuan T, et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 (COVID-19) in China: a systematic review and meta-analysis. J Infect 2020; 80(6): 656–665.

8.   Grant JJ, Wilmore SMS, McCann NS, et al. Seroprevalence of SARS-CoV-2 antibodies in healthcare workers at a London NHS Trust. Infect Control Hosp Epidemiol 2021; 42(2): 212–214.

  9.    Gudbjartsson DF, Norddahl GL, Melsted P, et al. Humoral immune response to SARS-CoV-2 in Iceland. N Engl J Med 2020; 383(18): 1724–1734.

10.    Guo L, Ren L, Yang S, et al. Profiling early humoral response to diagnose novel coronavirus disease (COVID-19). Clin Infect Dis 2020; 71(15): 778–785.

11.    Herroelen PH, Martens GA, De Smet D, et al. Humoral immune response to SARS-CoV-2: comparative clinical performance of seven commercial serology tests. Am J Clin Pathol 2020; 154(5): 610–619.

12.    Kellam P, Barclay W. The dynamics of humoral immune responses following SARS-CoV-2 infection and the potential for reinfection. J Gen Virol 2020; 101(8): 791–797.

13.    Krátká Z, Fürst T, Vencálek O, a kol. Průzkumný vrt: jak správně připravit, provést a vyhodnotit séroprevalenční studii. Čas. Lék. čes. 2020; 159: 217–225.

14.    Li LQ, Huang T, Wang YQ, et al. COVID‐19 patients’ clinical characteristics, discharge rate, and fatality rate of meta‐analysis. J Med Virol 2020; 92(6): 577–583.

15.    Long QX, Tang XJ, Shi QL, et al. Clinical and immunological assessment of asymptomatic SARS-CoV-2 infections. Nat Med 2020; 26(8): 1200–1204.

16.    Long QX, Liu BZ, Deng HJ, et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients with COVID-19. Nat Med 2020; 26(6): 845–848.

17.    Malickova K, Kratka Z, Luxova S, et al. Anti-SARS-CoV-2 antibody testing in IBD healthcare professionals: are we currently able to provide COVID-free IBD clinics? Scand J Gastroenterol 2020; 55(8): 917–919.

18.    Marklund E, Leach S, Axelsson H, et al. Serum-IgG responses to SARS-CoV-2 after mild and severe COVID-19 infection and analysis of IgG non-responders. PloS One 2020; 15(10): e0241104.

19.    Peeling RW, Wedderburn CJ, Garcia PJ, et al. Serology testing in the COVID-19 pandemic response. Lancet Infect Dis 2020: 20(9): e245–e249.

20.    Pollán M, Pérez-Gómez B, Pastor-Barriuso R, et al. Prevalence of SARS-CoV-2 in Spain (ENE-COVID): a nationwide, population-based seroepidemiological study. Lancet 2020; 396(10250): 535-544.

21.    Zhao J, Yuan Q, Wang H, et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients with novel coronavirus disease 2019. Clin Infect Dis 2020; 71(16): 2027–2034.

Štítky
Praktické lékařství pro děti a dorost Praktické lékařství pro dospělé

Článek vyšel v časopise

Praktický lékař

Číslo 3

2021 Číslo 3

Nejčtenější v tomto čísle
Kurzy Podcasty Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se