Patogeneza wirusowego zapalenia spojówek

Wirusowe zapalenie spojówek stanowi około 80% wszystkich przypadków ostrego zapalenia spojówek¹. Adenowirusy są odpowiedzialne za około 80% przypadków wirusowego zapalenia spojówek i mogą stać się poważnym globalnym problemem, mogąc powodować pandemię¹.

Mechanizmy przyłączania i internalizacji wirusów

Ludzki adenowirus (HAdV) to wszechobecny wirus, który infekuje błonę śluzową oka². Główne receptory komórkowe, takie jak CAR, CD46 i kwas sjalowy, oddziałują z białkiem fiber-knob w celu pośredniczenia w przyłączeniu adenowirusa do komórki gospodarza, podczas gdy interakcja penton base-integrin adenowirusa pośredniczy w internalizacji adenowirusa.

Główne białka strukturalne AdV obejmują homopentameryczną bazę penton, która pośredniczy w internalizacji AdV do gospodarza, homotrimeryczne białko fiber, które odgrywa rolę w przyłączeniu wirusa do receptorów komórkowych gospodarza, oraz heksony, które są rozpoznawane przez przeciwciała neutralizujące³.

Obecność AdV na powierzchni oka jest związana z aktywacją komórek nabłonkowych powierzchni oka wydzielających interleukinę 8 (IL8), która wiąże się z receptorami chemokinowymi CXCR1 i CXCR2³. Następująca po tym fosforylacja cząsteczek znajdujących się niżej w kaskadzie kulminuje translokacją CAR i integryny αvβ3 z powierzchni bazolateralnej spolaryzowanej komórki nabłonkowej na powierzchnię apikalną, aby umożliwić interakcję AdV fiber knob z CAR na powierzchni apikalnej komórki nabłonkowej.

Replikacja wirusowa i cykl infekcyjny

Po internalizacji nukleokapsydu adenowirusowego do endosomu, zakwaszenie endosomu jest wymagane do zainicjowania kilku kroków zaangażowanych w odkrywanie AdV⁴. Należy zauważyć, że kwaśne pH endosomu wywołuje proces odkrywania AdV i penetrację endosomu.

Cykl replikacji AdV składa się z wczesnego etapu i późnego etapu⁴. Wczesny etap replikacji adenowirusowej charakteryzuje się wytworzeniem białka adenowirusowego E1A (kodowanego przez gen E1A), które transaktywuje inne wczesne geny E1B, E2, E3 i E4, które odgrywają ważne role we wczesnym etapie cyklu replikacji AdV.

Zapalenie spojówek powstaje, gdy wystająca nić z pentonu przylega do receptora w nabłonku spojówkowym⁵. Wirus wnika do komórek i rozmnaża się w jądrach. Zwiększające się ciała wtrętowe obserwowane w jądrze składają się z wirusów. Gdy komórki wypełnione ciałami wtrętowymi obumierają, uwalniają wirus.

Odpowiedź immunologiczna gospodarza

Odpowiedź immunologiczna typu 1 na adenowirusowe zakażenie oka obejmuje zarówno odporność wrodzoną pośredniczoną przez komórki zabójcze naturalne i interferon typu 1, jak i odporność nabytą pośredniczoną głównie przez limfocyty T CD8².

Ludzki układ odpornościowy składa się z wielu poziomów obrony przed inwazją patogenów, w tym wirusów⁶. Nabłonek powierzchni oka zapewnia fizyczną barierę przed inwazją wirusów i stanowi pierwszy poziom obrony przed patogenami, w tym AdV.

Wrodzona odpowiedź immunologiczna na adenowirusowe zakażenie oka jest pośredniczona przez komórki zabójcze naturalne (NK), monocyty i interferon typu 1 (IFN)⁶. Odporność nabyta jest pośredniczona przez IgA, limfocyty T CD8 i komórki pomocnicze T 1 (TH1).

Mechanizmy ucieczki immunologicznej wirusów

Chociaż odporność komórkowo-pośredniczona jest niezbędna do ograniczenia wzrostu wirusa, AdV jest w stanie utrzymywać się w gospodarzu poprzez stosowanie strategii ucieczki immunologicznej⁶. Strategie te obejmują hamowanie odpowiedzi antywirusowej pośredniczonej przez IFN, zapobieganie cytolizie komórek zakażonych AdV przez TNF, promowanie przeżycia wewnątrzkomórkowego przez blokowanie apoptozy zakażonych komórek oraz unikanie cytolizy pośredniczonej przez CTL zakażonych komórek przez zapobieganie wyświetlaniu kompleksu peptydu wirusowego z cząsteczkami głównego układu zgodności tkankowej (MHC) klasy I na powierzchni komórek zakażonych wirusowo.

Formowanie pęcherzyków i odpowiedź limfatyczna

Pęcherzyki tworzą się na spojówce w wyniku odpowiedzi immunologicznej limfocytów pod nabłonkiem spojówkowym⁵. Rozmnożony wirus jest transportowany do węzła chłonnego przedusznego przez kanały limfatyczne pod nabłonkiem spojówkowym. Obrzęk węzłów chłonnych wynika z proliferacji limfocytów specyficznych dla antygenu.

Powierzchnia zrębu rogówkowego doświadcza podnabłonkowej infiltracji z powodu późnej reakcji nadwrażliwości na antygen adenowirusowy⁷. Chociaż w rogówce występuje infiltracja komórkowa, wydaje się, że wzrost adenowirusowy nie zachodzi.

Różne formy wirusowego zapalenia spojówek

Objawy oczne infekcji HAdV są bardzo zmienne⁸. Gorączka faryngokoniunktywialna (PCF) jest najczęstszą prezentacją, dotykającą głównie dzieci. Epidemiczne keratoconjunctivitis (EKC) jest najcięższą formą ocznego zakażenia HAdV.

EKC występuje częściej u dorosłych niż u dzieci⁵. Okres inkubacji wynosi około 10 dni, a główną cechą oczną jest ostre pęcherzykowe zapalenie spojówek w obrazie klinicznym. Najwyjątkowszą cechą tego typu zapalenia spojówek jest jego zdolność do wnikania do rogówki, powodując ciężką odpowiedź zapalną, która często prowadzi do szkodliwych zaburzeń wzroku⁸.

Inne wirusy wywołujące zapalenie spojówek

Różne organizmy wirusowe mogą powodować zapalenie spojówek⁹. Adenowirusy, grupa wirusów, których członkowie wywołujący choroby mogą powodować infekcje dróg oddechowych lub mogą przetrwać przez długie okresy w tkance limfoidalnej, mogą atakować spojówkę i rogówkę, powodując epidemiczne keratoconjunctivitis. Ten stan jest wysoce zaraźliwy i szybko rozprzestrzenia się przez bezpośredni i pośredni kontakt z zakażonymi osobami.

Zapalenie spojówek może towarzyszyć przeziębieniu i innym systemowym infekcjom wirusowym, szczególnie odrze, ale także ospie wietrznej, różyczce i śwince¹⁰. Zlokalizowane wirusowe zapalenie spojówek bez objawów systemowych zwykle wynika z adenowirusów (do 90% wirusowego zapalenia spojówek) i czasami enterovirusów lub wirusa opryszczki pospolitej.

Mechanizmy patogenetyczne innych wirusów

W przypadku COVID-19, początkowa progresja zapalenia spojówek mogła być związana z szybkością proliferacji SARS-CoV-2 w worku spojówkowym¹¹. Spekuluje się, że choroba nie była spowodowana bezpośrednią inwazją i zniszczeniem przez SARS-CoV-2, ale raczej „miejscowym wzrostem cytokin” spowodowanym przez odpowiedź autoimmunologiczną.

Zapalenie spojówek lub keratoconjunctivitis spowodowane przez SARS-CoV-2, szczególnie objawy w późnych stadiach (7 dni lub później) infekcji, nie wynikało z lokalnej inwazji i zniszczenia przez wirus; zamiast tego było spowodowane wzrostem cytokin¹¹.

Znaczenie kliniczne i terapeutyczne

Obecność powikłań zagrażających wzrokowi po ocznej chorobie adenowirusowej uzasadnia konieczność opracowania terapii antyadenowirusowej o zwiększonym indeksie terapeutycznym i profilu bezpieczeństwa⁸. W związku z tym geny adenowirusowe i białka zaangażowane w proces patogenezy adenowirusowej mogłyby służyć jako potencjalne cele terapeutyczne do opracowywania terapii antywirusowej.

Leczenie wirusowego zapalenia spojówek jest ogólnie wspomagające⁷. Adenowirus jest odpowiedzialny za większość przypadków wirusowego zapalenia spojówek. Protokoły leczenia adenowirusowego zapalenia spojówek nie zmieniły się obecnie. Specyficzne leki antywirusowe mogą zmienić kroki związane z klinicznym postępowaniem z tą chorobą.