Sciencemag.cz
Doporučujeme
Malárie byla kdysi mnohem rozšířenější než dnes a Evropu i Severní Ameriku, od Osla až po Ontario, sužovala dlouhá staletí. Během takzvané malé doby ledové v 17. a 18. století sice teploty celkově poklesly, přesto ale po krutých zimních mrazech následovala v létě invaze komárů. V řadě zemí mírného pásu byla malárie endemická, přenášela se tam kontinuálně a počty nových případů nákazy byly každý rok podobné. Osm Shakespearových her se zmiňuje o ague, což byl středověký anglický termín pro malarickou horečku. Všeobecně známým zdrojem této nemoci byla po staletí slaniska hrabství Essex severovýchodně od Londýna; když Ronald Ross studoval, léčil jednu ženu, která dostala malárii právě tam.
(pokračování včerejšího úryvku)
Jakmile Ross prokázal spojení mezi hmyzem a infekcemi, za klíč k potlačení malárie označil odstranění komárů. Zkušenosti z Indie, třeba experiment se sudem na vodu v Bengalúru, ho přesvědčily, že jejich počty je možné snížit. Tato myšlenka však byla v rozporu se všeobecně zastávanými názory. Zbavit se všech komárů až do toho posledního je nemožné, namítalo se, takže nějací vždy zůstanou a s nimi i potenciál pro šíření nemoci. Ross uznával, že část komárů přežije, byl ale přesvědčen, že přenos malárie je přesto možné zastavit. Jeho návrhy však byly – od Freetownu na západě Afriky až po Kalkatu na východě Indie – přinejlepším ignorovány, často dokonce shazovány. „Můj plán na snížení počtů komárů ve městech všude stíhal jen posměch,“ vzpomínal později.
V roce 1901 Ross vedl v Sieře Leone skupinu, která se pokoušela uvést jeho představy o snížení populace komárů do praxe. Z veřejných míst odváželi celé povozy plechovek a lahví, sypali jed do stojaté vody, v níž se komáři s oblibou množili, a zasypávali výmoly, aby se na ulicích nemohly tvořit „smrtonosné kaluže“, jak jim Ross říkal. Výsledky byly slibné, protože když tam Ross o rok později znovu přijel, komárů bylo mnohem méně. Neopomněl nicméně upozornit zdravotnické orgány, že tento účinek přetrvá, jen když se bude v preventivních opatřeních pokračovat. Finance na čištění poskytl jeden zámožný dárce z Glasgow. Když však peníze došly, vyprchalo i nadšení a komáři se začali množit znova.
Větší úspěch měl Ross následující rok jako poradce Společnosti Suezského průplavu. V egyptském městě Ismailia docházelo ke zhruba 2 000 případům malárie ročně. Po intenzivních krocích ke snížení komáří populace klesl počet nových případů nákazy pod stovku. Hubení komárů se ukázalo jako účinné i jinde. Když se Francouzi v 80. letech 19. století pokoušeli o výstavbu Panamského průplavu, zemřely na malárii a žlutou zimnici, další nemoc přenášenou komáry, tisíce dělníků. Později projekt převzali Američané a v roce 1905 plukovník americké armády William Gorgas zorganizoval důraznou kampaň za vymýcení komárů, jež nakonec umožnila stavbu dokončit. Dále na jihu, v Brazílii, mezitím lékaři Oswaldo Cruz a Carlos Chagas vedli program boje proti malárii a přispěli jím ke snížení počtu nákaz mezi stavebními dělníky.
I přes tyto úspěšné projekty zůstávali mnozí vůči snahám o hubení komárů skeptičtí. Ross k jejich přesvědčení potřeboval silnější argumenty. Aby ukázal, že má pravdu, obrátil se nakonec o pomoc k matematice. Během svého působení v Indické lékařské službě se jí sám učil a dosáhl poměrně pokročilé úrovně. Umělec v něm obdivoval její eleganci. „Dokázaná věta je jako dokonale vyvážený obraz,“ uvedl později. „Nekonečná řada doznívá do budoucna jako dlouhá variace sonáty.“ Když objevil kouzlo matematiky, litoval, že se jí pořádně neučil ve škole. Teď už pro něj bylo na změnu profesní dráhy příliš pozdě; co může dát matematika někomu, kdo působí v medicíně? „Byla to nešťastná touha ženatého muže po krásné, ale nedostupné dámě,“ vyjádřil svou situaci.
Ross tuto intelektuální aférku na chvíli potlačil, po objevu spojitosti mezi komáry a malárií se však k matematice vrátil. Tentokrát už našel způsob, jak svého koníčka zapřáhnout do práce. Potřeboval nalézt odpověď na zásadní otázku, zda je vůbec možné potřít malárii bez odstranění úplně všech komárů, a aby k ní dospěl, vyvinul jednoduchý koncepční model přenosu nemoci. Začal tím, že spočítal, kolik nových případů nákazy mezi lidmi by se mohlo v dané oblasti vyskytnout průměrně za jeden měsíc. To znamenalo rozložit proces přenosu do jeho základních složek. Vycházel z toho, že pokud má v oblasti dojít k šíření infekce, musí se tam nejprve vyskytovat minimálně jedna nakažená osoba. Jako příklad si zvolil scénář, v němž je ve vesnici o tisíci obyvatelích jeden nakažený. Aby infekce přešla na dalšího člověka, musí nakaženého bodnout komár rodu Anopheles. Ross odhadoval, že někoho bodnout se podaří jen jednomu ze čtyř komárů. Kdyby tedy žilo v dané oblasti 48 000 komárů, předpokládal, že člověka kousne pouze 12 000 z nich. A jelikož počáteční nákazu měla jen 1 osoba z tisíce, pak v průměru jen 12 z těchto 12 000 komárů bodne nakaženého a dostane se do nich parazit.
Než se v těle hmyzu malarický parazit zreprodukuje, nějakou dobu to trvá; mají-li se tedy komáři stát nakažlivými, musí dostatečně dlouho žít. Ross odhadl, že to se podaří jen každému třetímu, což znamená, že z 12 komárů s parazitem se nakonec stanou infekčními jen čtyři. Ti pak ještě budou muset rozšířit nákazu bodnutím jiného člověka. Protože se to podaří jen jednomu ze čtyř, zbude k přenosu infekce jediný nakažený komár. Rossovy výpočty tedy ukázaly, že kdyby bylo v dané oblasti 48 000 komárů, pak by mezi lidmi způsobili v průměru jen jeden nový případ nákazy.
V případě většího počtu komárů nebo nakažení více lidí bychom podle této logiky očekávali více nových případů nákazy měsíčně, figuruje zde však ještě druhý proces, který působí proti dopadům toho prvního. Ross odhadoval, že se každý měsíc uzdraví kolem 20 procent nakažených osob. Má-li malárie zůstat v oblasti endemická, musí být proto oba procesy – nákaza a uzdravování – ve vzájemné rovnováze. Pokud tempo zotavování předstihne množství nových případů infekce, klesne výskyt nemoci nakonec až k nule.
To bylo klíčové zjištění. Máme-li se vypořádat s malárií, není zapotřebí vymýtit komáry až do posledního jedince, neboť existuje určitá kritická hustota komárů – jakmile jejich populace klesne pod ni, nákaza ustoupí sama od sebe. Rossovými slovy: „Malárie v daném společenství nebude schopna přetrvat, pokud komáři rodu anofeles nebudou natolik početní, aby množství nových případů nákazy vyvážila počet uzdravených.“
Když tuto svou analýzu Ross v roce 1910 zveřejnil v knize The Prevention of Malaria (Předcházení malárii), připustil, že čtenáři možná nebudou všechny jeho výpočty schopni sledovat. Přesto věřil, že dokážou ocenit, co z nich plyne. „Čtenář by měl tyto myšlenky pečlivě prostudovat,“ napsal, „a myslím, že nebude mít větší obtíže jim porozumět, byť většinu ze školní matematiky už zapomněl.“ V duchu matematické terminologie nazval svůj objev „větou o komárech“.
Rossova analýza ukázala, jak lze malárii dostat pod kontrolu, obsahovala ale i mnohem hlubší poznatek, který přinesl revoluci v našem pohledu na nákazy. Podle Rosse lze k analýze nakažlivého onemocnění přistupovat dvěma způsoby: říkejme jim metoda „popisná“ a metoda „mechanistická“. V Rossově době většina výzkumů používala popisný přístup. Ten začínal od zjištěných dat a propracovával se k nalezení předvídatelných vzorců. Příkladem může být analýza epidemie neštovic v Londýně z konce 30. let 19. století, kterou vypracoval vládní epidemiolog a průkopník zdravotních statistik William Farr. Ten si povšiml, že nákaza se zpočátku šíří rychle, později se však tempo šíření zpomaluje, až dosáhne vrcholu a začíná ustupovat. Fáze ústupu je přitom takřka zrcadlovým obrazem růstové fáze. Farr z údajů o případech nákazy vytvořil křivku, která tento vývoj vyjadřovala v obecném tvaru; když v roce 1840 nákaza propukla znovu, zjistil, že do značné míry sleduje tutéž trajektorii. Ve svém rozboru nepřihlížel k mechanismu přenosu nákazy a nezohledňoval míru infekce ani míru zotavování – nebylo to nic překvapivého, protože v té době nikdo nevěděl, že neštovice způsobuje virus. Farrova metoda se proto zaměřovala na to, jaký má průběh epidemie tvar, nikoli na příčiny tohoto tvaru.
Ross naproti tomu přijal mechanistický přístup. Místo toho, aby shromáždil data a hledal vzorce, které by popisovaly pozorované trendy, začal načrtnutím hlavních procesů, jež ovlivňují přenos. Na základě svých poznatků o malárii určil způsob, jímž lidé nákazu dostávají, jak ji přenášejí na jiné a jak rychle se uzdravují. Tento koncepční model přenosu vyjádřil matematickými rovnicemi, jejichž analýzou pak stanovil pravděpodobné vzorce průběhu epidemie.
Jelikož jeho analýza stála na určitých konkrétních předpokladech, mohl Ross tyto proměnné upravovat, aby zjistil, co se stane, pokud se situace změní. Jaký vliv by mohlo mít snížení počtu komárů? Jak rychle onemocnění vymizí, pokud poklesne šíření infekce? Díky svému novému přístupu dokázal Ross hledět vpřed a ptát se „Co kdyby?“, nikoli jen vyhledávat vzorce ve stávajících datech. Kostrbaté pokusy o tento typ analýzy sice dělali vědci už dříve, až Ross však všechno spojil do jasné a ucelené teorie.
tento text je úryvkem z knihy:
Adam Kucharski: Pravidla nákazy. Jak se šíří – a proč končí
Argo a Dokořán 2024
O knize na stránkách vydavatele
