Jak je to s imunitou středoškolských studentů vůči koronaviru?

Úvod

Ve školním roce 2020/21 byla na středních školách extrémně omezena prezenční výuka, což bylo Ministerstvem zdravotnictví ČR zdůvodněno nutností snížit riziko přenosu infekce v rámci společnosti. Tento postup byl v přímém rozporu s doporučením Evropského centra pro kontrolu a prevenci nemocí (ECDC). ECDC ani v aktuálním dokumentu o výskytu infekcí ve školách nedoporučuje tato zařízení uzavírat (což nedoporučovala ani v prosinci 2020). Děti nejsou významně ohrožené vážným průběhem onemocnění, hospitalizacemi ani úmrtím. Naopak uzavření škol má negativní vliv na jejich fyzické a mentální zdraví, klesá kvalita vzdělání, navíc je s tímto opatřením spojen významný negativní ekonomický dopad na společnost.

O nízké susceptibilitě dětí a mladých lidí k infekci jsme referovali již v předchozím článku. Později jsme provedli malou studii výskytu protilátek u dětí v rodinách, kde jeden nebo oba rodiče onemocněli COVID-19 a děti s nimi trávily karanténu doma. Z výsledků této studie vyplynulo, že 53 % dětí bylo odolných vůči infekci a neonemocnělo ani při přímé expozici koronaviru při výskytu onemocnění v rodinách.

Specifika dětské populace ve vztahu k infekci SARS-CoV-2

Děti patří mezi koronavirem nejméně ohrožené skupiny obyvatel. V grafu na obr. 1 jsou uvedené týdenní počty PCR-pozitivních osob lidí na 100 tisíc obyvatel rozdělené do věkových skupin od 1. září 2020 do 12. července 2021. Děti do 15 let jsou skupinou s nejnižším podílem pozitivních testů PCR, což může být vysvětleno jejich vyšší odolností vůči infekci. Trend výskytu infekce u dětí (světle žlutá čára) poměrně přesně kopíruje křivku výskytu infekce u generace jejich rodičů –⁠ tedy osob ve věku 35–54 let (modrá) –⁠ ale podíl nakažených dětí (incidence) je zhruba o třetinu nižší než v případě dospělých.

Nižší výskyt infekce u dětí byl zachycen po Vánocích, po rozšíření britské mutace viru se ovšem významně zvýšil. Od 1. března 2021 podíl nakažených dětí postupně klesal, stejně jako klesala pozitivita v jiných věkových skupinách. Je třeba si dále uvědomit, že počty PCR-pozitivních dětí jsou podhodnocené tím, že mnoho jich testováno nebylo. Skutečný počet dětí, jež prodělaly infekci, proto můžeme zjistit jen pomocí vyšetření protilátek nebo ještě lépe současným vyšetřením T-buněčné imunity.

Obr. 1 Týdenní incidence věkových skupin na 100 tisíc obyvatel (na základě dat ÚZIS a ČSÚ)

Cíle studie a hodnocená populace

Cílem séroprevalenční studie, která byla zorganizována Sdružením mikrobiologů, imunologů a statistiků (SMIS), bylo zjistit, kolik studentů má protilátky proti koronaviru. Odbornými garanty studie byli členové sdružení SMIS –⁠ mikrobiologové Václav Fejt a Hana Zelená, imunoložka Zuzana Krátká a statistik Arnošt Komárek. Studie byla financována formou veřejné sbírky. Protokol studie byl schválen etickou komisí Nemocnice Havlíčkův Brod. Podrobnosti jsou uvedené na webových stránkách www.smis-lab.cz.

Studie proběhla mezi studenty Gymnázia Havlíčkův Brod v období od 8. do 21. června 2021. Osloveny byly tři ročníky vyššího gymnázia, s výjimkou ročníku maturitního. Odběrů protilátek IgG na virus SARS-CoV-2 se zúčastnilo celkem 196 studentů, z toho bylo 144 dívek (80,0 % všech dívek) a 52 chlapců (61,2 % všech chlapců). Při celkovém počtu 265 studentů se studie zúčastnilo 74,0 % všech studentů tří ročníků vyššího gymnázia.

Séroprevalence

Protilátky IgG proti S proteinu v séru byly vyšetřeny metodou CLIA Abbott. Pozitivní protilátky (hodnota IgG protilátek > 50 AU⁠/⁠ml) jsme zjistili u 90 (45,9 %) studentů, negativní u 106 (54,1 %) (viz tab. 1). Tedy téměř polovina středoškoláků měla hladinu IgG protilátek, jež je považována za průkaznou z hlediska prodělané infekce. Z nich 90 % mělo hodnotu IgG protilátek vyšší než je dvojnásobek limitu pro séropozitivitu, okolo 75 %, resp. 50 % séropozitivních studentů mělo hodnoty IgG protilátek vyšší než je troj-, resp. sedminásobek tohoto limitu (viz též graf na obr. 2 a tab. 2). Přibližně pro 25 % séropozitivních studentů bylo zjištění protilátek překvapením, jelikož u nich v minulosti nebyla detekována infekce virem SARS-CoV-2.

Tab. 1 Odhad séroprevalence (na základě IgG pozitivity) v populaci studentů vyššího gymnázia (celkem i po jednotlivých ročnících)

Obr. 2 Hladina IgG protilátek u studentů vyššího gymnázia

Pozn.: Ne –⁠ séronegativní studenti bez známého kontaktu s koronavirem; Ne (rezist.) –⁠ séronegativní, ale v karanténě kvůli nákaze v rodině; Ano –⁠ séropozitivní studenti. V grafu nejsou zobrazeni studenti (62 osob) s hodnotami IgG protilátek > 205 AU⁠/⁠ml. Modré čerchované úsečky zobrazují hodnotu 95% kvantilu (11,6 AU⁠/⁠ml) u séronegativních, resp. 5% kvantilu (79,9 AU⁠/⁠ml) u séropozitivních.

Tab. 2 Rozdělení hodnot protilátek IgG (AU/ml)           

Rezistence (non-susceptibilita) vůči infekci

Ve studii jsme zjistili, že v 83 ze 196 rodin (42 %) se vyskytla infekce SARS-CoV-2 (prokázaná testem PCR) a studenti byli spolu s rodinnými příslušníky v karanténě. Z nich 62 studentů mělo pozitivní protilátky, ale u 21 (25,3 %) z těch, kteří byli v karanténě, byly protilátky negativní. Tito studenti neonemocněli a ani jim nebyla nákaza prokázána pomocí testu PCR v rámci trasování. Mohli na infekci zareagovat pomocí nespecifické či T-buněčné imunity, případně pomocí jiných protilátek, než které stanovoval náš test. Každopádně se zdá, že zhruba čtvrtina středoškolské populace byla v době expozice vůči nákaze rezistentní (více viz tab. 3).

Tab. 3 Odhad podílu osob rezistentních vůči infekci SARS-CoV-2 v populaci studentů vyššího gymnázia (celkem i po jednotlivých ročnících)

Závěr

Tato séroprevalenční studie potvrdila, že mladí lidé jsou již do velké míry odolní vůči infekci SARS-CoV-2 a nepředstavují závažné riziko z hlediska jejího šíření ve společnosti. Naopak tím, že jejich imunitní systém zvládá (často bez příznaků) potlačit infekci, tito studenti přispívají k navození „kolektivní imunity“. Uvedené výsledky představují jen malou část z dat, která byla analyzována v naší studii. V současnosti připravujeme publikaci pro odborný časopis. Podrobnosti o tomto výzkumu budou průběžně zveřejňovány i na webových stránkách: www.smis-lab.cz

Poděkování

Velmi děkujeme řediteli Gymnázia Havlíčkův Brod PhDr. Hynku Bouchalovi, Ph.D., a všem zaměstnancům, kteří se na studii podíleli, za pomoc s její organizací. Děkujeme také vedení Nemocnice Havlíčkův Brod a zaměstnancům laboratoře za pomoc s realizací vyšetření. V neposlední řadě děkujeme desítkám dárců, kteří naši studii pomohli financovat. Největší radost máme z toho, jaký zájem o ni měli studenti a jak pozitivní ohlas vyvolala (nejen) v jejich rodinách.

MVDr. Václav Fejt
laboratoř imunologie a sérologie, Oddělení společných laboratoří, Nemocnice Havlíčkův Brod

 RNDr. Zuzana Krátká, Ph.D.
Imunologická laboratoř GENNET, s. r. o., Praha
4BIN –⁠ Centrum pro bayesovskou inferenci

 MUDr. Hana Zelená, Ph.D.
Oddělení virologie, Centrum klinických laboratoří, Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě
Katedra biomedicínských oborů LF OU v Ostravě

doc. RNDr. Arnošt Komárek, Ph.D.
Katedra pravděpodobnosti a matematické statistiky, MFF UK v Praze

 Sdružení mikrobiologů, imunologů a statistiků (SMIS)
www.smis-lab.cz