Mikrobiologian. toisen välitentin tärpit. Cursus Peteri & DC Halonen Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II

Transkriptio

1 Mikrobiologian toisen välitentin tärpit Cursus Peteri & DC Halonen 2009 Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II

2 SISÄLLYS- LUETTELO 03 Virusten lisääntyminen 03 Th2-solujen aktivaatio ja toiminta 04 Immuunivajavuudet 06 Virushepatiitit 06 Virusdiagnostiikka 08 Influenssa A:n antigeeninen muuntelu? 09 Säätelijä-T-solut 09 Virushepatiitit ja neulanpistot 10 Komplementin aktivaatio 13 Influenssan virologinen diagnostiikka 14 Jännä kliininen tapaus 14 Komplementin tehtävät 15 Herpesvirusten aiheuttamat infektiot 18 Neulanpisto huumeruiskusta 18 Viruksen elinkierto 19 Jännä kliininen tapaus 21 Dendriittisolut immuunivasteessa 21 Neutrofiilit immuunivasteessa 22 Veriryhmät 24 Pogostan tauti 24 Hengitystieinfektioiden virusdiagnostiikka 26 Immunologiset kudosvauriomekanismit 28 HLA-molekyylit 29 HIV 30 T-helper1-solut 30 Influenssa A 31 Influenssavirukset 33 Jännä kliininen tapaus 34 Herpes simplex 35 Vasta-aineiden tehtävät 36 Hepatiittivirukset 38 Puumalavirus 39 Virukset ja keskushermostoinfektioy 40 Vasta-aineiden monimuotoisuuden synty 41 Immunoglobuliiniluokat 42 PCR mikrobiologisessa diagnostiikassa 44 Virustautien mikrobiologinen diagnostiikka 45 Primaariset immuunivajavuudet 47 Tumavasta- aineet ja sidekudostaudit 48 Keliakia autoimmuunitautina 49 Virusten lisääntymissyklin päävaiheet 50 Vertaile viruksia ja bakteereita 51 Vasta-aineiden tehtävät ja merkitys 52 Sytomegalovirus taudinaihettajana 53 Virusmeningiitti 54 Luontainen immuniteetti 55 Välitön yliherkkyysreaktio 56 HIV:n patogeneesi ja diagnosointi 57 Immunologisen toleranssin synty 58 Jännä kliininen tapaus 59 Myyräkuume 60 Flunssan aiheuttajavirukset 60 Jännä kliininen tapaus 61 Mitä virukset ovat? 62 Influenssapandemia 63 Virukset ja immuunivasteen muuntelu 64 Kroonisten sairauksien virusetiologia? 65 Immunologinen toleranssi Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II

3 Virusten lisääntyminen - Virukset ovat solun ulkopuolella elottomia olentoja, joten lisääntyäkseen niiden on päästävä isäntäsolun sisälle - Virukset ovat lisääntyessään täysin riippuvaisia solujen tuottamasta energiasta - Virukset pääsevät isäntäsoluun virusreseptoreiden avulla, reseptorivälitteisen endosytoosin kautta tai viruksen ja solun ulkokalvojen liittyessä yhteen - Virukset käyttävät isäntäsolun toimintoja, kuten proteiinisynteesikoneistoa, hyväkseen lisääntyessään - Yleisesti: RNA-virukset vapauttavat genominsa sytoplasmaan, DNA-virukset tumaan (muutamia poikkeuksiakin toki löytyy) - Viruksen genomi ja proteiinia tuotetaan eri puolilla solua, kyseiset osat liittyvät yhteen infektiokykyisiksi partikkeleiksi - Virus lisääntyy nopeasti, joten paljon mutaatioita Virukset ovat solun ulkopuolella täysin elottomia olentoja, joten lisääntyäkseen niiden on päästävä isäntäsolun sisään. Virukset ovat lisääntyessään riippuvaisia solujen tuottamasta energiasta, sekä tarvitsevat solun proteiinisynteesikoneistoa viruksen omien proteiinien tuottamiseen. Virukset pääsevät tunkeutumaan isäntäsolun sisään käyttämällä solun pinnalla olevia reseptoreita. Viruksen geneettinen materiaali voi päästä isäntäsolun sytoplasmaan myös tilanteessa, jossa viruksen ja solun ulkokalvot liittyvät yhteen, minkä jälkeen viruspartikkelin sisäosa siirtyy isäntäsoluun. Monet virukset käyttävät myös reseptorivälitteistä endosytoosia. Yleensä RNA-virukset vapauttavat genominsa isäntäsolun sytoplasmaan, kun taas DNA-virusten genomi kulkeutuu tumaan. Positiivisäikeisten RNA-virusten (esim. pikornavirukset) genomi on sinällään jo infektiivistä ja se pystyy suoraan toimimaan lähetti-rna:na proteiinisynteesissä. Translaatiossa syntyy genomin lisääntymisessä tarpeellisia proteiineja. Positiivisäikeisten RNA-virusten genomi monistuu solun sytoplasmassa kalvorakenteisiin kiinnittyneissä komplekseissa. Negatiivissäikeisten virusten RNA ei ole sinällään infektiivistä, sillä se ei voi suoraan toimia translaatiossa. RNA on pakkautuneena proteiineihin, joiden mukana on RNA-polymeraasi, joka katalysoi RNAsynteesiä. RNA-virukset ovat genomiensa monistamisessa riippuvaisia itse koodittamistaan entsyymeistä, sillä soluissa ei tapahdu RNA:n replikaatiota. DNA-virusten genomi on yleensä infektiivinen. Virusten kaksisäikeinen DNA kulkeutuu solun tumaan, jossa se replikoituu solun DNA:sta irrallisena. Lisääntyessään virus voi olla erittäin aktiivinen, jolloin seuraukset voivat olla isäntäsolulle todella tuhoisia. Virusten lisääntymiskierrossa eri rakenneosat (genomi ja proteiinit) syntyvät erikseen eri puolilla solua ja liittyvät myöhemmin yhteen infektiokykyisiksi partikkeleiksi, jotka kykenevät infektoimaan uusia kohdesoluja. Infektoituneessa organismissa syntyy usein suuria määriä virusta suuressa määrässä infektoituneita soluja. Viruksen genomissa voi nopean lisääntymistahdin vuoksi tapahtua satunnaisia muutoksia, joista yksinkertaisimpia ovat pistemutaatiot. RNA-polymeraaseilla ei ole DNA-polymeraaseille ominaista tarkistus- ja korjausaktiivisuutta, vaan virheitä kopioinnissa tapahtuu runsaasti, minkä takia RNA-virusten evoluutio on nopeaa. Toinen genomin muutosmekanismi on rekombinaatio. Th2-solujen aktivaatio ja toiminta - CD4-positiivisista auttaja-t-soluista erilaistuneita - tärkeitä limakalvojen immuunipuolustuk- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 3

4 sessa ja parasiittien torjunnassa - tuottavat pääasiassa IL4 ja IL5, jotka B- solujen kasvutekijöitä - mukana allergisissa reaktioissa, sillä Th2- solujen tuottamat interleukiinit lisäävät basofiilien ja mast solujen tuotantoa, jotka taas vapauttavat granuloistaan vasoaktiivisia aineita (histamiini) Th2-solut ovat CD4-positiivista auttaja-t-soluista erilaistuneita immuunipuolustuksen soluja. Auttaja-T-soluista muodostuu Th2-soluja IL4 sytokiinin avulla. Ne vaativat erilaistuakseen vasta-ainevälitteisen immuunivasteen. Th2-solut vastaavat erityisesti limakalvojen immuunipuolustuksesta sekä puolustautumisesta parasiitteja vastaan. Solut tuottavat IL4, IL5, IL13, IL3 ja IL9, joiden avulla ne säätelevät erilaisia immuunivasteita. IL4 ja IL5 ovat B-solujen kasvutekijöitä. IL4/IL13 aktivoivat IgE-luokan immunoglobuliinien tuotantoa, IL5 aktivoi eosinofiilisten granulosyyttien ja syöttösolujen tuotantoa, sekä IgA immunoglobuliinin tuotantoa ja IL3/ IL9 aktivoi mast soluja ja basofiilejä. Th2-solujen sytokiinit ohjaavat vasta-ainetuotantoa myös IgG2:n ja IgG4:n suuntaan. Th2-solut ovat osaltaan mukana allergisissa reaktioissa. Niiden tuottamat sytokiinit aktivoivat basofiilejä ja mast soluja, jotka IgE Fcreseptorin välityksellä vapauttavat granuloistaan vasoaktiivisia aineita, kuten histamiini ja leukotrieenit. Immuunivajavuudet Immuunivajavuus on tila, jossa immuunisysteemin kyky taistella infektoivia sairauksia vastaan on heikentynyt tai kokonaan hävinnyt. Vajavuustilat voidaan jakaa primaarisiin ja sekundaarisiin immuunivajavuuksiin. Primaarisessa immuunivajavuudessa taustalla ovat geneettiset tekijät ts. puutos on synnynnäinen. Primaariset immuunivajavuudet jaetaan viiteen luokkaan: b-soluvajavuudet, t-soluvajavuudet, yhdistyneet immuunivajavuudet, fagosytoivien solujen vajavuudet sekä komplementin vajavuudet. Sekundaarisa eli hankittuja vajavuustiloja voivat aiheuttaa esim. muut sairaudet, lääkkeet ja hoidot, ympäristötekijät, vanheneminen, aliravitsemus ja raskaus. Yleisesti immuunivajavuustilaa on epäiltävä, kun potilaalla on toistuvia vaikeita infektioita, vaikeasti selitettäviä kroonisia infektioita, autoimmuunihäiriöitä tai tavallisesti harmittomien, matalan virulenssin omaavien organismien aiheuttamia tauteja. Imeväisikäisillä esiintyy lisäksi lähes aina kasvuhäiriöitä. Immuunivajavuus on tila, jossa immuunisysteemin kyky taistella infektoivia sairauksia vastaan on heikentynyt tai kokonaan hävinnyt. Vajavuustilat voidaan jakaa primaarisiin ja sekundaarisiin immuunivajavuuksiin. Primaarisessa immuunivajavuudessa taustalla ovat geneettiset tekijät ts. puutos on synnynnäinen. Joissakin sairauksissa puutos on myös periytyvä. Sekundaariset eli hankitut vajavuustilat ovat primaarisia yleisempiä, ja ne voivat aiheutua monien eri tekijöiden seuraksena, esim. ikä, muut sairaudet, (lääke)hoito tai aliravitsemus. Yleisesti immuunivajavuustilaa on epäiltävä, kun potilaalla on toistuvia vaikeita infektioita, esim. aivokalvotulehdus tai keuhkotulehdus, vaikeasti selitettäviä kroonisia infektioita, autoimmuunihäiriöitä tai tavallisesti harmittomien, matalan virulenssin omaavien organismien aiheuttamia tauteja, esim. p.carinii ja monet sienet. Lisäksi monet immuunivajavuustiloista seuraavat taudit aiheuttavat iho- sydän- ja luusto-ongelmia. Imeväisikäisillä esiintyy lisäksi lähes aina kasvuhäiriöitä. Tyypillisesti immunipuutosta epäiltäessä tulisi mm. mitata täydellinen verenkuva (CBC), eritoten lymfosyyttien ja granulosyyttien tarkka määrä sekä elimistön immunoglobuliinitasot. Muita yleisesti käytettyjä testejä ovat kateenkorvan koon selvittäminen röntgenillä, Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 4

5 Mantoux\ n koe, jossa testataan immuunivastetta sekä NBT-testi, joka mittaa neutrofiilien metabolista toimintaa sekä CH50, jolla etsitään komplementin puutosta. Lisätutkimuksia tarpeen mukaan. Lisäksi, koska tietyt patogeenit ovat ominaisia tietyille immuunipuutoksille, voidaan immuunipuutoksen tyypistä tehdä johtopäätöksiä infektion esiintymispaikan ja sen aiheuttajan perusteella. Immuunivajavuuksien hoito riippuu pääasiassa puutoksen luonteesta. Hoitoon voi olla esim. Ig-korvaushoitoa, hematopoieettisten kantasolujen siirtoa, antibioottihoitoa tai patogeenialtistuksen välttämistä. Primaariset immuunivajavuudet jaetaan viiteen luokkaan: b-soluvajavuudet, t-soluvajavuudet, yhdistyneet immuunivajavuudet, fagosytoivien solujen vajavuudet sekä komplementin vajavuudet. Osa primaarisista vajavuuksista ei kuitenkaan mahdu em. luokkiin. B-solut(B-lymfosyytit) syntetisoivat ja erittävät plasmasoluiksi erilaistuttuaan immunoglobuliineja, jotka vastaavat useiden puolustusreaktioiden käynnistämisestä. B-soluvajavuudessa infektioita aiheuttavat erityisesti kapseloidut bakteerit ja enterovirukset, koska immuunipuolustuksen kyky opsonoida niiden soluseiniä on heikentynyt Ig-puutoksen seurauksena. Yleisin B-soluvajavuus on selektiivinen IgA:n puutostila, joka on kuitenkin usein lähes oireeton. (Koska esseen tulisi olla se ~300 sanaa pitkä, niin ei liene mielekästä lähteä tarkastelemaan kaikkia yksittäisiä puutostiloja (esim. B-soluvajavuuksia yksistään on ainakin 7 eri tyyppiä) koska niitä ei voi tähän mitenkään järkevästi tiivistää. Jos kiinnostaa, niin lisää voipi lukea kirjan sivuilta ). T-soluvajavuudet ovat B-soluvajavuuksia harvinaisempia. Soluvälitteisen puolustuksen (CD3+, CD4+ ja CD8+) heikentyminen altistaa elimistön erityisesti virus ja sieni -infektioille. Yleisin T-soluvajavuus on DiGeorgen oireyhtymä, jossa T-lymfosyyttien määrä elimistössä on hyvin vähäinen hypoplastisen tai kokonaan puuttuvan kateenkorvan(t-solujen valmistuspaikka) vuoksi. Yhdistyneessä immuunivajavuudessa potilaalla on kummatkin em. puutoksista. Vakavin yhdistynyt immuunivajavuus on SCID(severe combined immunodeficiency)-oireyhtymä, jonka oireet alkavat 3-6kk iässä. Lapsi sairastuu vaikeisiin infektioihin, hänelle kehittyy krooninen ripuli, ihottuma ja paino ei nouse. Lisäksi todetaan useimmiten lymfosytopenia( imusolujen puute) ja kandidainfektio suun limakalvolla. Rokotteet eivät auta, sillä spesifisiä vasta-aineita niitä kohtaan ei synny. Fagosytoivien solujen neutrofiilien, monosyyttien tai makrofagien primaariset vajavuustilat ovat harvinaisia, eikä eri sairauksien ja niissä todettujen fagosytoosivajavuuksien syy-seuraussuhde ole selvä. Häiriöitä on todettu kaikissa fagosytoosin osissa: toimivien solujen lukumäärässä, liikkeessä esim. bakteeria kohti, itse fagosytoosissa sekä mikrobin tappamisessa. Fagosytoivien solujen toimintahäiriöt aiheuttavat tyypillisemmin ihon ja imunestejärjestelmän infektioita. Parhaiten tunnettu vajaus on krooninen granulomatoosi, jossa valkosolut fagosytoivat bakteerin normaalisti, mutta eivät pysty tappamaan sitä johtuen geneettisestä häiriöstä heksoosimonofosfaattikierrossa sekä kyvyttömyydestä muodostaa tuhoamisessa käytettävää vetyperoksidia. Komplementtipuutos altistaa elimistöä myöskin bakteremialle. Lievät puutokset ovat yleisiä, mutta usein melko harmittomia. Sekundaariset immuunivajavuustilat ovat yleisimpiä immuunipuutostiloja. Tavallisesti häiriö koskee samanaikaisesti sekä luontaista että opittua immuniteettiä. Sekundaarisessa immuunipuutoksessa yksilöllä on syntyessään täysin normaali immuunipuolustus, mutta jokin sekundaarinen tekijä tai tapahtuma aiheuttaa puolustuksen heikentymisen. Sekundaarista immuunivajavuutta aiheuttavia tekijöitä on useita, ja ne voivat vaikuttaa yhtä aikaa. Sairauksiin liittyviä tekijöitä ovat esim. maksan tai munuaisten vajaatoiminta sekä sokeritauti. Jotkin virukset, kuten HIV, tuhoavat valkosoluja ja aiheuttavat immuunikatoa. Verisyöpä eli leukemia myöskin luonnollisesti heikentää immuniteettiä. Hoitoon liittyviä syitä voivat olla esim.sä- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 5

6 dehoito, joka häiritsee lymfosyyttien prekursorien syntetisaatiota luuytimessä, lääkkeistä esim. glukokortikoidit ja sytotoksiset, syöpäsolujen tuhoamiseen käytettävät, lymfosyyttien jakautumista epäspesifisesti estävät solunsalpaajat. Myös esim. pernan poisto vaikuttaa immuunipuolustukseen heikentämällä elimistön kykyä poistaa mikrobeja verestä. Lisäksi aliravitsemus, vanheneminen, raskaus(väliaikaisesti) ja jotkin ympäristötekijät voivat aiheuttaa immuunipuolustuksen yleistä heikkenemistä ja voidaan lukea sekundaarisiksi immuunivajavuutta aiheuttaviksi tekijöiksi. Virushepatiitit : Virushepatiitit ovat virusten aiheuttamia maksatulehduksia, hepatiittisairauksia. Aiheuttajina ovat hepatiittivirukset. Virushepatiitin eli maksatulehduksen tyypillinen oire on ihon ja silmien kovakalvojen (sklerojen) keltaisuus eli ikterus. Maksatulehdusta aiheuttavat hepatiittivirukset on nimetty aakkosiin, joista kaksi (A & E) tarttuvat uloste-suutietä etenkin juomaveden kautta. Veren välityksellä tarttuvat B C ja D hepatiitit. Näitä on eniten veressä, mutta myös eritteet kuten sylki ja kyynelneste saattavat tartuttaa. Hepatiitti D vaatii kuitenkin B: n läsnäoloa. A:lta voidaan suojautua gammaglobuliinilla tai rokotteella (Havrix) Twinrix rokote suojaa sekä A & B. Näin saadaan myös suoja D:tä vastaan (ei tule toimeen ilman B:tä). Virushepatiitit ovat virusten aiheuttamia maksatulehduksia, hepatiittisairauksia. Aiheuttajina ovat hepatiittivirukset. Virushepatiitin eli maksatulehduksen tyypillinen oire on ihon ja silmien kovakalvojen (sklerojen) keltaisuus eli ikterus. Suomessa kolmanneksella ikteruksen takia lääkäriin saapuvista potilaista syynä on alkoholimaksasairaus, kolmanneksella virushepatiitti ja lopuilla syöpä- tai lääkeainereaktio. Maksatulehdusta aiheuttavat hepatiittivirukset on nimetty aakkosiin, joista kaksi (A & E) tarttuvat uloste-suutietä etenkin juomaveden kautta. A tarttuu myös ruuasta kuten simpukoista tai käsien välityksellä. Veren välityksellä tarttuvat B C ja D hepatiitit. Näitä on eniten veressä, mutta myös eritteet kuten sylki ja kyynelneste saattavat tartuttaa. B siirtyy myös herkästi äidistä lapseen synnytyksen yhteydessä. Hepatiitti D vaatii kuitenkin B:n läsnäoloa, ja tartunnan voi näihin molempiin saada yhtäaikaisesti. Monessa infektiossa hepatiitti voi olla osa tautia, kuten Epstein-Barrin viruksen ja sytomegaloviruksen infektioissa. Maailmanlaajuisesti Virushepatiitit ovat merkittäviä infektiotauteja. Hepatiitit ovat yleisiä etenkin kehitysmaissa. Epäily virushepatiitista alkaa muutamia päiviä oireidun jälkeen kun virtsa muuttuu tummaksi ja ulosteet vaaleiksi. Pari pv tämän jälkeen ilmaantuu ikterus. Maksan ALAT arvot nousevat selvimmin, alkoholin aiheuttamissa ASAT. Akuutit virushepatiiti paranevat yleensä itsestään. Vaikeassa tilanteessa voidaan joutua tekemään maksansiirto. B-infektio on tupakan jäkeen voimakkaimmin syövälle altistava tekijä. Lääkehoitona B: hen käytetään mm. alfainterferoneita. A:lta voidaan suojautua gammaglobuliinilla tai rokotteella (Havrix) Twinrix rokote suojaa sekä A & B. Näin saadaan myös suoja D:tä vastaan (ei tule toimeen ilman B:tä). Virusdiagnostiikka - tehostaa hoitoa ja auttaa epidemioiden ehkäisyssä - näytteenotto- ja kuljetusvaihe hyvin kriittisiä - virusviljely; edellyttää infektiokykyistä vi- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 6

7 rusta, perustuu CPE:hen - pikaviljely menetelmä, jossa edellinen yhdistetty immunologisiin menetelmiin - virusviljely herkkä, mutta hidas, pikaviljely nopeampi - viruksen antigeenien osoitus näytteestä; ei vaadi infektiokykyistä virusta - nukleiinihappojen osoitus, esim. PCR - serologiset menetelmät perustuvat humoraaliseen immuunivasteeseen - IgM- luokan vasta-aineet merkki tuoreesta infektiosta - IgG-luokan vasta-aineet ilmestyvät myöhemmin - IgG-vasta-aineiden aviditeetin mittaus Virusinfektiot ovat hyvin yleisiä. Osa infektioista voidaan diagnosoida kliinisen kuvan perusteella. Usein taudinkuvat kuitenkin menevät päällekkäin, ja tarvitaan laboratoriodiagnostiikkaa. Virusdiagnostiikka mahdollistaa antiviraalisen täsmälääkityksen käytön ja vähentää turhia antibioottikuureja, jolloin hoito tehostuu. Diagnostiikalla voidaan arvioida taudin vaihetta ja potilaan tartuttavuutta, seurata epidemioiden syntyä ja leviämistä sekä löytää uusia viruksia. Myös aiemman virusaltistuksen ja rokotuksen onnistumisen osoittaminen onnistuu virusdiagnostiikalla. Virusdiagnostiikan onnistumisen kannalta on tärkeää olla näytteenottovaiheessa huolellinen ja noudattaa ohjeita. Virusviljely on herkkä menetelmä, joka edellyttää infektiokykyistä virusta näytteessä. Tutkittavaa virusta viljellään useissa eri solukoissa, joista osa suosii vain yhden viruksen kasvua, osa useampien. Virusviljely perustuu sytopatogeenisen vaikutuksen (CPE) havaitsemiseen solukoissa. Kaikki virukset eivät kuitenkaan aiheuta CPE:tä, tai sen ilmaantuminen voi kestää useita viikkoja, koska virusten replikaatiosyklin pituus vaihtelee. Virusviljely onkin usein hyvin hidas menetelmä, jolloin sen kliininen merkitys on rajallinen. Virusta ei myöskään voida tyypittää pelkän viljelyn perusteella. Diagnostiikan nopeuttamiseksi on kehitetty pikaviljelymenetelmä, jossa soluviljelyssä eristetty virus tunnistetaan immunologisin menetelmin. Virus aloittaa replikaationsa heti soluun siirtymisen jälkeen, vaikka CPE ilmaantuisikin vasta myöhemmin. Se tuottaa suuret määrät virusspesifisiä proteiineja, jotka voidaan tunnistaa eri entsymologisilla menetelmillä, mm. immunoperoksidaasi (IPS)-menetelmällä. Esimerkiksi sytomegalo-, herpes simplex- ja influenssavirusten diagnosointi onnistuu pikaviljelymenetelmällä. Kaikkien virusten viljelyyn ei ole sopivia solulinjoja. Näitä ovat mm. hepatiitti B-, papillooma- ja parvovirukset. Ongelmia aiheuttaa myös virusten mahdollinen inaktivoituminen kuljetuksen aikana. Immunologisilla menetelmillä on mahdollista tunnistaa virusproteiinit suoraan näytteistä. Virusantigeenin osoitus ei vaadi infektiokykyisiä viruspartikkeleita ja menetelmä on viljelyä nopeampi. Erityisesti menetelmää käytetään hengitystie-infektioita aiheuttavien virusten diagnostiikassa. Menetelmissä viruksen proteiiniantigeenejä tunnistetaan näytteestä spesifisillä vasta-aineilla. Tulos todetaan esim. mikroskopialla, entsyymi-immunologisesti tai fluoresoivia merkkiaineita käyttäen. Näytteet kestävät kuljetusta paremmin kuin virusviljelynäytteet. Menetelmä ei kuitenkaan ole yhtä herkkä kuin virusviljely. Nukleiinihappojen osoitusta käytetään diagnostiikassa silloin, kun virusviljely laboratoriossa ei onnistu, tai se ei ole mahdollista esimerkiksi turvallisuussyistä. Menetelmää voidaan käyttää myös tilanteissa, joissa vasta-ainetesti on riittämätön tai virus aiheuttaa latentteja infektioita. Mahdollista on myös seurata hoidon tehoa ja virusmäärän muutoksia elimistössä. Näistä menetelmistä PCR on yksi käytetyimpiä. Se on hyvin herkkä ja nopea menetelmä ja mahdollistaa myös viruksen samanaikaisen tyypityksen. PCR-menetelmä on mahdollistanut myös sellaisten virusten diagnosoinnin, joille ei ennen ole ollut sopivaa menetelmää. Virusinfektioiden serologinen diagnostiikka perustuu humoraaliseen immuunivasteeseen. Kaksi tärkeintä immunoglobuliiniluokkaa ovat IgM ja IgG. IgM-vaste voidaan havaita pian primaaritartunnan jälkeen, ja näiden vasta-ai- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 7

8 neiden toteaminen seerumista tai likvorista on vahva osoitus tuoreesta infektiosta. IgG-vastaaineet nousevat huippuunsa hieman myöhemmin ja säilyvät elimistössä usein loppuelämän osoituksena sairastetusta infektiosta. IgM-vasta-aineita voidaan käyttää hyväksi mm. hepatiitti A:n, EBV:n, puumalaviruksen ja eräiden herpesvirusten diagnostiikassa. Diagnoosiin riittää usein yksi seeruminäyte, joka on otettu sairauden ensimmäisinä päivinä. IgG-vastaaineiden käyttö diagostiikassa perustuu parinäytteisiin, joista toinen on otettu sairauden puhjettua ja toinen myöhemmin. Vertaamalla näytteiden vasta-ainepitoisuuksia toisiinsa, voidaan havaita vasta-ainetason nousu ja todeta infektio. Virusdiagnostiikassa voidaan hyödyntää myös IgG-luokan vasta-aineiden aviditeettia. Infektion alussa esiintyy matalaavidisia vasta-aineita, jotka voidaan irrottaa antigeenistaan pesemällä niitä pelkistäviä reagensseja sisältävillä puskuriliuoksilla. Korkeaavidiset vasta-aineet säilyvät elimistössä jopa vuosia. Näitä ei voida enää irrottaa antigeenistaan. Pesun jälkeen havaittava tiitteritason lasku viittaa tuoreeseen infektioon. Jos taso ei laske juurikaan, viittaa tulos vanhaan infektioon. Serologisiin menetelmiin liittyy myös ongelmia. Vaste voi olla hidas tai puuttua kokonaan tai saatu tulos voi olla väärä. Näytteen oton ajoituksella on iso merkitys. Viruspartikkeleita voidaan tunnistaa suoraan elektronimikroskopian avulla. Tätä menetelmää käytetään kuitenkin enimmäkseen virustutkimuksessa, koska EM:n hankinta ja ylläpito on kallista. Menetelmä vaatii myös melko suuren virusmäärän, että se on luotettava. Mihin perustuu influenssa A - viruksen antigeeninen muuntelu? : Influenssa A:n antigeeninen muuntelu perustuu sen pintarakenteiden hemagglutiinissa ja neuraminidaasissa tapahtuviin mutaatioihin. Mutaatiot muuttavat näiden glykosylaatioastetta ja näin ollen suojaavat vasta-aineilta. Tämä on hidasta muuntumista pandemioiden väliaikana (=drift). Jyrkkä muutos (=shift) tapahtuu kun kaksi erilaista influenssa-virusta infektoi saman solun. Tällöin niiden jälkeläisviruksissa on jaokkeita molemmista, joten jälkeläisviruksilla on täysin uudenlainen genomi. Influenssa A virusta esiintyy sekä ihmisillä että eläimillä. Influenssa A on ortomyksoviruksiin kuuluva negatiivisäikeinen jaokkeinen RNA-virus. Jaokkeisuus lisää muuntelupotentiaalia. Influenssa A:lla jaokkeita on 8 kappaletta. Influenssa A aiheuttaa pandemioita synnyttäen täysin uudenlaisia virustyyyppejä. Influenssa A:n pintarakenteisiin kuuluvat hemagglutiini (HA) ja neuraminidaasi (NA). HA: lla on 15 eri luokkaa ja neuraminidaasilla 9. Influenssa A:n antigeeninen muuntelu aiheuttaa pandemian, mikäli muutos on jyrkkä (=shift). Pandemioiden väliaikoina muutos on pienempää (=drfit). Pandemian aiheuttava virus eroaa edeltäjistään hemaglutiinin ja joskus myös neuraminidaasin ja muidenkin rakenteiden osalta. Pandemioiden väliaikana drift on yleisintä hemagglutiinissa ja neuraminidaasissa. HA muuttuu, kun sen reseptoritaskun epitootteihin tarttuvat vasta-aineet neutraloivat virusta tehokkaasti. Reseptoritasku sijaitseen HA-molekyylin HA1-osassa. Tällöin immuniteetti muodostuu voimakkaaksi valintapaineeksi, mikä johtaa mutaatioiden kasaantumiseen. Myös NA:n katalyyttisen kraatterin reunoilla sijaitseviin epitooppeihin kiinnittyvät vastaaineet estävät neuraminidaasin toiminnaan. Virukset pyrkivät eroon vasta-aineiden hyökkäykseltä mutaatioiden kautta. Epitooppien aminohappomuttokset johtavat glykosylaatiomuutoksiin. HA1:n glykosylaatioaste kasvaa evoluution edetessä. Antigeenipaikkojen peit- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 8

9 tyminen sokeriketjuilla lisää viruksen mahdollisuuksia väistää immuunisuoja. Täysin uuden geeniyhdeistelmän synty eli pandemian aiheuttavan viruksen synty edellyttää että kaksi erilaista influenssavirusta (usein ihmisen ja eläimen) infektoivat saman solun. Jälkeläisviruksilla on jaokkeita molemmista ja täten täysin uudenlainen genomi. Tälläiset uudenlaiset virukset syntyvät usein Aasiassa maaseudulla. Tälläiset virukset syntyvät usein siassa, sillä sialla on hengitysteissään reseptoreja sekä ihmisten että lintujen influenssaviruksille. (Pandemia voi myös syntyä, jos lintujen influenssavirus muuttuu mutaatioiden kautta ihmistä tartuttavaksi virukseksi) Säätelijä-Tsolujen merkitys ihmisen sairauksissa Tregit -> T-lymfosyyttejä jotka kiertävät periferiassa -> hillitsevät elimistön autoimmuunivastetta esim. Haimasaarekkeita vastaan -> tärkeimmät fenotyypit NK- ja CD25-CD4-T-solut -> tavalliset T-solut hillitsee autoimmuunitaudin kudostuhoa kääntämällä Th1-Th2-sytokiinitasapainon Th2:n eduksi! : Säätelijä-T-solut (=Treg, muita synonyymejä esim. regulatoriset lymfosyytit) vastaavat immuunijärjestelmän aktiivisesta suppressiosta, joka on yksi perifeerisen T-solutoleranssin mekanismeista. Tämä on yksi elimistön tavoista suojella itseään patologiselta immuunivasteelta pitkälle erilaistuneiden solujen (esim. Aivoissa ja haimasaarekkeissa) harvinaisempia antigeenejä kohtaan. Täten Tregeillä on merkitystä erityisesti autoimmuunisairauksien (esim. IPEX-syndrooma, APECED-syndrooma) ja muiden haitallisten immuunivasteiden estämisessä. Tregejä on useita eri fenotyyppejä. Kaksi tärkeintä Treg-ryhmää ovat NK-solut ja CD25- CD4-T-solut. NK-soluilla on pinnallaan rekombinoitunutta T-solureseptorin alfa-ketjua ja niille ominaisia pintamerkkiaineita. Ne ovat regulatorisesti merkittäviä koska niiden tuottamat sytokiinit ovat tärkeitä Th1-Th2-tasapainon kannalta. CD25-CD4-T-solujen CD25- molekyyli on IL-2 reseptorin vahva-affiininen alfa-ketju, jonka ekspressio on non-regulatiivisia T-soluja pysyvämpää. Näiden solujen immunosuppressiivisen kyvyn aikaansaa niiden pysyvä CTLA-4:n (Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4) ekspressointi. Muita Tregeinä toimivia soluja ovat tavalliset CD4- ja CD8-positiiviset T-solut ja toisaalta epätavalliset imusolut γδ- T-solut. Tavallisten T-solujen toimiessa Tregeinä kyse on usein Th1- ja Th2-solujen keskinäisestä negatiivisestä säätelystä: kummankin erittämät sytokiinit estävät toinen toistaan. Limakalvoilla tapahtuva antigeenin esittely suosii T-soludifferentaatiota Th2-solujen suuntaan sillä niiden IL-4-sytokiinit estävät etenkin autoimmuunitaudeissa kudostuhoa aiheuttavien Th-1-sytokiinien toimintaa. Myös sellaisten T-solujen differentaatiota suositaan, jotka erittävät TGFβ ja IL10:tä. Tätä solujen kykyä hillitä Th1- aktiviteettia paikallisesti kutsutaan bystandersuppressioksi. Neulanpiston välityksellä tarttuvat virushepatiitit ja niiden virologinen diagnostiikka -Hepatiittivirukset aiheuttavat maksatulehdusta eli hepatiittia. -Hepatiittiviruksista B, C ja D voivat tarttua Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 9

10 neulanpiston välityksellä. -Hepatiitti B virusta vastaan on kehitetty rokote. -Hepatiitti C virus aiheuttaa kroonisen hepatiitin: Sitä vastaan ei ole kehitetty spesifistä ehkäisyä. -Seerumin suurentuneet ALAT- ja ASAT-arvot viittaavat hepatiitti-infektioon. -Spesifinen hepatiitti-virusten diagnoosi perustuu vasta-ainemääritykseen. Hepatiittivirukset aiheuttavat maksatulehdusta eli hepatiittia. Hepatiitit ovat varsinkin kehitysmaissa yleisiä infektiotauteja. Hepatiitti-virukset tarttuvat veren ja eritteiden välityksellä. Hepatiittiviruksista B, C ja D voivat tarttua neulanpiston välityksellä. Yksi tärkeimmistä riskitekijöistä onkin suonensisäisten huumeiden käyttö. Hepatiitti B on DNA- virus. Se tarttuu solun pinnan reseptoriin ja pääsee solun sisään joko fuusion tai fagosytoosin avulla. Elimistöön päässyt B-hepatiittivirus voi aiheuttaa kroonisen maksasairauden ja pahimmassa tapauksessa kuoleman. Myös kirroosin ja maksasyövän riski moninkertaistuu. Sairaus on suurella osalla potilaista oireeton. Virusta vastaan on kehitetty rokote. Hepatiitti D on epätäydellinen virus, joka lisääntyy vain hepatiitti B:n yhteydessä. Hepatiitti C virus aiheuttaa kroonisen hepatiitin. Se on RNA-virus ja kuuluu flaviviruksiin. Muuntelun avulla se välttää elimistön immuunipuolustuksen. Viruksella on useita eri tyyppejä ja alatyyppejä. Se esiintyy usein yhdessä HIV:n kanssa. Hepatiitti C tarttuu lähes yksinomaan verikontaktin kautta. HCV-virusta vastaan ei ole spesifistä ehkäisyä, kuten rokotetta. Seerumin suurentuneet ALAT- ja ASAT-arvot viittaavat hepatiitti-infektioon. Tämä johtuu siitä, että hepatiitti-virus infektoi maksasoluja. Spesifinen hepatiitti-virusten diagnoosi perustuu vasta-ainemääritykseen. Vasta-aineet ovat osoitettavissa viruksen itämisajan (n viikkoa) jälkeen. Hepatiitti C voidaan osoittaa HCV-RNA:n avulla jo oireiden alkaessa. Myös PCR-menetelmää käytetään virustyypitykseen. Hepatiittivirusta ei pystytä kasvattamaan soluviljelmässä. Komplementin aktivaatio -Komplementti tarkoittaa ryhmää immuunijärjestelmän proteiineja, jotka aktivoituvat kaskadimaisesti -Komplementin tehtäviä elimistössä on mm. fagosytoosin aktivaatio opsonisaatiolla, solutappo, kemotaksis ja B-solujen aktivaatio -Komplementtisysteemi voi aktivoitua 3:lla tavalla: klassista tietä, joka aktivoituu vastaaineesta; lektiinitietä, joka kuuluu elimistön luonnolliseen immuniteettiin ja oikotietä, jonka aktivoimiseen ei tarvita vasta- ainetta ja se on aktiivinen kudoksissa koko ajan. -Eri reittejä pitkin alkanut komplementin aktivaatio johtaa samaan lopputulokseen, eli membrane attack complexiin (MAC), joka muodostaa kohdesolun pinnalle solukalvoreiän. Komplementin välituotteet toimivat opsoniineina ja tulehdusta välittävinä aineina. -Komplementin aktivaatio on tarkoin säädeltyä, mikä on tarkoituksen mukaista, sillä tarpeeton solutuho voi aiheuttaa kudosvaurioita. Komplementin nimitys tulee siitä, että se komplementoi eli täydentää vasta- aineita bakteerien tuhoamisessa. Komplementti on ryhmä veren proteiineja, johon kuuluu myös solukalvojen molekyylejä. Sen päätehtävänä on toimia tulehdusreaktion välittäjinä ja mikrobien sekä vieraiden rakenteiden tuhoamisessa. Komplementti osallistuu myös elimistön puhtaanapitoon avustamalla fagosytoivia soluja tunnistamaan opsonisaatiolla vaurioituneita ja vieraita rakenteita. Komplementti aktivoi myös B-solujen toimintaa sekä osa sen välituotteista toimii kemotaktisina eli leukosyyttejä tulehduspaikalle houkuttelevina molekyyleinä. Osa välituotteista taasen toimii tulehdusreaktiota Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 10

11 indusoivina anafylatoksiineina. Komplementti toimii ns. kaskadimaisesti, eli aktivoitunut proteiini aktivoi seuraavaa, joka aktivoi taas seuraavan jne. Aiempi komplementin osa voi aktivoida seuraavan komponentin joko sitomalla sen tai pilkkomalla sitä proteolyyttisesti. Lopullinen komplementin aikaansaannos on membrane attack complex, jossa kohdesolun membraaniin syntyy reikiä ja solu hajoaa. Komplementille on ominaista reaktion voimistuminen eli amplifikaatio, sillä esim. proteolyyttisesti toimivat proteiinit voivat pilkkoa useita seuraavan vaiheen molekyylejä. Solukalvojen proteiinit toimivat joko reseptoreina, joihin komplementin aktivoituneet osaset sitoutuvat tai komplementilta suojaavina molekyyleinä. Komplementin aktivaatio on tarkoin säädeltyä. Komplementti voi aktivoitua 3 eri tietä; Klassista tietä, lektiinitietä (osa luonnollista immuniteettia) sekä vaihtoehtoista tietä/ oikotietä (jossa ei tarvita vasta- aineita ollenkaan). Komplementin aktivaation klassinen tie. Klassinen tie aktivoituu vasta- aineiden laukaisemana. Eri vasta- aineilla on erilainen kyky aktivoida komplementtia esim. IgM- luokan vasta- aineet aktivoivat komplementtia voimakkaasti kun taas IgE sekä IgA on huonoja aktivaattoreita. Tämän ajatellaan riippuvan vasta- aineen taipumuksesta sitoa klassisen tien 1. tekijää. Kun vasta- aine on sitonut antigeeninsa, sen sitoo veressä kiertävä C1- kompleksi, joka koostuu yhdestä Cq1-osasta ja kahdesta C1rja C1s- osasta. C1q:ssa tapahtuu vasta-aineen sitomisen takia allosteerinen muodonmuutos, joka aktivoi Cir:ää joka aktivoi taasen C1s:ää. Viimeksi mainituista molemmat ovat seriiniesteraaseja, jotka pilkkovat komplementin C4- komponentista C4a:n irti ja aktivoitunut C4b sitoutuu kohdesolun pintaan. Komplementin C2- komponentti liittyy yhteen kohdesolun pinnalla olevan C4b:n kanssa. Aktivoitunut C1 pilkkoo myös C2:sesta C2b:n irti ja aktivoitunut C2a muodostaa C4b:n kanssa C4bC2a:n, jota kutsutaan myös C3-konvertaasiksi. Se on aktiivinen proteolyyttinen entsyymi, joka pilkkoo nimensä mukaisesti C3:sesta C3a:n irti. Yksi C3-konvertaasi pystyy pilkkomaan useita C3- molekyylejä (amplifikaatio). C3a ei osallistu membrane attack complexin muodostamiseen, mutta sillä on voimakas tulehdusta edistävä anafylatoksinen vaikutus. Jäljelle jäänyt C3b on aktiivinen ja se reagoi joko vasta-aine/ antigeeni-kompleksien kanssa tai lähellä olevan solumembraanin proteiinien kanssa. Solukalvolle sitoutunut C3b toimii opsoniinina eli se stimuloi kohdesolun fagosytoosia, sillä makrofageilla ja neutrofiileillä on reseptori jolla ne tunnistavat C3b- komponentin solun pinnassa. C3b- komponentti voi sitoutua myös C4bC2a: han eli C3-konvertaasiin ja toimia C5- komponentin houkuttelijana. C4bC2aC3b pilkkoo C5:sta C5a irti ja jäljelle jäänyt aktiivinen C5b toimii tulevan membraania tuhoavan kompleksin ytimenä. C5b sitoo itseensä C6:n ja C7: n, jolloin syntynyt C5bC67 sitoo yhden C8:n ja useamman (3-18 kpl) C9- komponenttia. Näin syntyy membraaneja tuhoava kompleksi, joka aiheuttaa solun osmoottisen lyysin. C5:sesta irti pilkkoutunut C5a on myös anafylatoksiini ja siten voimakas tulehdusta välittävä molekyyli. Se esim. toimii kemotaktisena aineena sekä aiheuttaa mast- solujen degranulaatiota, sillä mast- solujen pinnalla on C5a:ta sitova reseptori. Mast-solujen degranulaatiolla taasen on verisuonten permeabiliteettia lisäävä vaikutus ja se lisää tulehduspaikalle saapuvien leukosyyttien ekstravasaatiota eli poistumista verisuonesta kudokseen. Kaikissa vaiheissa pilkkoutuvat molekyylit voivat myös reagoida veden kanssa ja siten inaktivoitua esim. jos C3b reagoi veden kanssa, siitä tulee inaktiivinen ic3b. Klassisen tien voi aktivoida myös solusta vapautunut kromatiini sekä C- reaktiivinen proteiini (CRP). Molemmissa tapauksissa komplementin aktivaatio etenee vain C3b-molekyylien muodostumiseen asti ja ne toimivat siten opsoniineina. CRP kuuluu akuutin faasin tulehdusproteiineihin ja sen aiheuttama komplementin aktivaatio tapahtuu jo ennenkuin vasta- aineita on ehtinyt muodostua. Klassinen tie osallistuu myös apoptoottisten ja vaurioituneiden solujen eliminaatioon, sillä C1q:n on osoitettu sitoutuvan apoptoottisten solujen pinnoilla oleviin fosfolipideihin. Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 11

12 Lektiinitie. Mannoosia sitova lektiini toimii lektiinitien käynnistäjänä. Se sitoo mikrobien (erit. hiivojen) pinnoilla olevia hiilihydraatteja esim. mannaania, jossa on useampia mannooseja ja N- asetyyliglukosamiinisokereita. Mannoosia sitova lektiini (MBL) muistuttaa klassisen tien C1q:ta. Siihen on sitoutuneena MASP1-, 2- ja 3- molekyylit, jotka ovat seriiniesteraaseja (vrt. C1s ja C1r). MASP2 pilkkoo C4- ja C2- molekyylejä ja MASP1 suoraan C3: sta. Lektiinitie jatkuu tästä eteenpäin samallalailla kuin klassinen tie, eli C4:sesta ja C2:sesta tulee C3-konvertaasi joka myös pilkkoo C3: sesta C3b:tä ja kaikki nämä yhdessä liittyvät C4bC2aC3b:ksi, joka pilkkoo C5:sesta C5b:tä joka toimii membraania tuhoavan kompleksin ytimenä. C5b sitoo C6:n ja C7:n ja C5bC67 sitoo C8:n ja useita C9:jä ja membraanin tuhoamiskompleksi tekee ko. mikrobin solukalvoon reiän, josta vesi ja ionit pääsevät kulkemaan läpi ja se johtaa mikrobin osmoottiseen lyysiin. C3a ja C5a toimivat tässäkin anafylatoksiineina. Oikotie. Oikotie eli vaihtoehtoinen tie on jossain määrin aina aktiivinen kudoksissa. Tämän takia se kykenee aktivoitumaan hyvin nopeasti kohdatessaan esim. mikrobien polysakkarideja tai immunoglobuliinien aggregaatteja. Oikotien alkuosa eroaa klassisesta tiestä, mutta loppuosa on samanlainen. Oikotienkin keskeisin tapahtuma on C3:sen pilkkoutuminen. Verenkierrossa tapahtuu jatkuvasti komplementin C3- komponentin hydrolyysiä eli C3(H2O):n muodostumista. C3(H2O) liittyy yhteen Bb- molekyylin kanssa muodostaen C3(H2O)Bb:n, joka toimii C3-konvertaasina (vrt. C4bC2a klassisessa tiessä). Tekijä B on proentsyymi, josta tekijä D pilkkoo Ba-palan irti ja jäljelle jää Bb. Tämä C3(H2O)Bb on oikotien ensimmäinen C3- konvertaasi, jossa siis ensimmäinen C3 on saatu spontaanista C3:n hydrolyysistä. Kun C3:a pilkotaan jatkossa, C3(H2O):n korvaa C3b, ja muodostuu C3-konvertaasi, joka on muotoa C3bBb. Tämä C3- konvertaasi siis irrottaa C3:sesta C3a:n irti ja C3b kiinnittyy osaksi konvertaasia, joka pilkkoo C5:sesta C5a:ta ja C5b:tä, joka muodostaa membraania tuhoavan kompleksin ytimen jne. (Katso jatko klassisen tien lopusta). C3a ja C5a toimivat tässäkin tiessä anafylatoksiineina. Oikotien alkuosan C3:n spontaania hydrolyysiä tapahtuu kudoksissa jatkuvasti, mutta aktivoitumiskaskadi pääsee etenemään vain jos komplementtia aktivoivaa eli vierasta pintaa on tarjolla. Oikotie käynnistyy samalla kun klassinen tiekin käynnistyy, mutta oikotien aktivaatio jatkuu vain silloin kun kohdesolun pinta on aktivaatiota suosiva. Jos pinta ei suosi oikotien aktivaatiota tai jos ei ole löytynyt sopivaa pintaa, se inaktivoituu nopeasti. Inaktivoinnin suorittaa C3b-inaktivaattori (tekijä I), jonka kofaktorina toimii solukalvon säätelijämolekyyli tai plasman H-tekijä. Tämä suojaa esim. elimistön omia soluja tuhoamiselta. Komplementin aktivaation säätely. Komplementin aktivaation säätely on tärkeää, sillä tarpeeton ja liiallinen solutuho voi aiheuttaa kudosvaurioita. Komplementin aktivaatiota hillitsee jo se, että C3/C5-konvertaasilla on rajallinen elinikä ja se, että C4b, C3b ja C5b67 pystyvät sitoutumaan solukalvolle vain lyhytaikaisesti. Elimistön omia, normaaleja soluja suojaa solukalvolla sijaitsevat suojamolekyylit. Plasmassa myös on liukoisia säätelijämolekyylejä, jotka estävät rajoittumatonta komplementtiaktivaatiota. Tällaisia ovat esim. C1-inhibiittori, C4b:tä sitova proteiini ja tekijät H ja I. C1-inhibiittori (C1INH) estää sekä klassisen että lektiinitien komplementtiaktivaatiota inhiboimalla esteraasientsyymien (C1r, C1s, MASP1 ja -2) toimintaa. Mikäli C1INH puuttuu (Hereditaarinen angioödeema) voi C1s- esteraasi aktivoitua hallitsemattomasti ja johtaa komplementin liialliseen aktivaatioon. Tämä näkyy eripuolille kehoa syntyvien turvotusten muodossa. C4b:tä sitova proteiini (C4bp) ja tekijä H suorittavat samoja tehtäviä klassisessa tiessä ja oikotiessä. C4bp hajottaa klassisen tien C4bC2a- konvertaasia ja tekijä H oikotien C3bBb- konvertaasia. Molemmat säätelijät toimivat kofaktoreina C3b:n ja C4b:n inaktivaattorille, eli tekijälle I. Tekijä H sekä myös solupintojen spesifiset komplementin estäjät Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 12

13 suojaavat omia solupintoja ja kudosrakenteita liialliselta oikotieaktivaatiolta ja niinpä aktivaatio etenee loppuu pinnoilla joilta puuttuu tekijä H esim. bakteerin pinnalla. Munuaisglomeruluksissa solukalvojen spesifiset komplementin estäjät puuttuvat ja suojaus on riippuvainen ainoastaan tekijä H:sta. Sen puuttuminen johtaa vaikeaan munuaistulehdukseen ja pistemutaatiot tekijä H:n C-terminaalisessa päässä johtavat vaikeaan hemolyyttisureemiseen oireyhtymään (HUS). Solukalvojen spesifiset komplementin estäjät (DAF ja MCP). Solukalvon DAF- molekyyleillä on C3/C5- konvertaaseja hajottava vaikutus ja MCP-molekyylit toimivat tekijän I (C3b- ja C4b- inaktivaattori) kofaktorina. CD59- antigeeni eli protektiini on tärkein membraania tuhoavaa kompleksia estävä tekijä. Se tarttuu kiinni membraania tuhoavan kompleksin C8- ja C9- komponentteihin (muttei vapaisiin C8- ja C9-molekyyleihin) ja estää siten membraania tuhoavan kompleksin toimintaa. Komplementtireseptorit. Komplementin aktivaatiossa pilkkoutuneiden tuotteiden reseptoreita on useissa soluissa, esim. punasolujen pinnalla. Punasolujen CR1- reseptori sitoo C3b:tä ja C4b:tä sisältäviä immunokomplekseja ja kuljettavat niitä maksaan ja pernaan fagosytoitaviksi. C3b- reseptori toimii kuten tekijä H, eli estää C3- konvertaasien muodostusta omien solujen pinnalla. CR2- komplementtireseptoreita on myös B- solujen ja dendriittisolujen pinnalla, missä ne aktivoivat B-solujen toimintaa ja voimistavat immuunivastetta. Aktivaation edistäjät. Properdiini ja C3Nef: Properdiini edistää komplementin aktivaatiota siten, että se estää C3bBb-konvertaasin hajoamista. Myös C3- Nefriittitekijä (C3Nef) stabiloi kyseistä konvertaasia, mutta se liittyy tiettyihin munuasitulehduksiin ja on plasmassa epätavallinen vasta- aine. Influenssan virologinen diagnostiikka Influenssan virologinen diagnostiikka perustuu: -influenssaviruksen viljelyyn kliinisestä näytteestä tai -influenssaviruksen antigeenien tai nukleiinihappojen tunnistamiseen kliinisistä näytteistä (antigeenin tunnistus tapahtuu esimerkiksi entsyymi-immunologisella menetelmällä) -vasta-ainenousun osoittamiseen akuutti- ja toipilasvaiheessa otettujen seeruminäytteiden välillä Influenssan varma kliininen diagnoosi ei ole helppo. Tutkimuksissa diagnoosin osuvuus on epidemia-aikanakin ollut noin 40% luokkaa. Epidemiologisen tilanteen ja liikkeellä olevan viruksen aiheuttaman taudinkuvan tunteminen auttaa. Erityisiä ongelmia voi tuottaa influenssan ja RS-viruksen aiheuttaman taudin erottaminen toisistaan. Diagnoosi voidaan varmistaa virusviljelyllä tai osoittamalla viruksen antigeenia tai genomia nenänielunäytteestä (NPS) tai vastaainetestillä verestä. Vasta-ainetestin käyttö vaatii pariseeruminäytteitä. Nenänielun imulimanäytteestä on viruslaboratoriossa mahdollista osoittaa respiratoristen virusten (influenssa A ja B, RSV, parainfluenssa, adenovirus) antigeeneja. Antigeenien osoittamiseen käytetään entsyymi-immunologisia (EIA) ja immunofluoresenssiin perustuvia menetelmiä. Näytteet tulee ottaa taudin mahdollisimman varhaisessa vaiheessa, koska viruksen määrä eritteessä vähenee jo muutaman päivän päästä oireiden alkamisesta. Käytettävissä on useitakin pikatestejä, joilla influenssaviruksen antigeenia voidaan osoittaa nenänielusta. Pikatestin luotettava käyttö vaatii hyvää näytettä ja kokemusta ja tarkkuutta testin suorittajalta. Paras näyte on nenänielun imulimanäyte (ns. NPS-näyte), joka otetaan imukatetrilla säiliöön. Nenänielun tikkunäyte on kohtuullinen, mutta sen tulee sisältää so- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 13

14 luja. Mikäli pikatestejä käytetään avohuollossa on tärkeää tuntea asianomaisen testin herkkyys ja tarkkuus. Usein pikatesti tehdään mikrobiologian laboratoriossa, jolloin vastauksen saaminen riippuu paljon näytteen kuljetuksesta. Parempia, luotettavampia ja yksinkertaisempia pikatestejä tarvittaisiin, että diagnostiikkaa voitaisiin avohuollossa parantaa. Laboratoriodiagnostiikkaa tarvitaan varsinkin epidemian alun varmistamiseen, epidemiakauden aikana kliinisesti epäselvissä tapauksissa ja epidemiakauden lopussa, jolloin mahdollisuudet löytää seuraavan talven epidemian aiheuttava virusmuunnos kasvavat. Jännä kliininen tapaus Olet päivystämässä kaupungin terveysasemalla. Lyhyen ajan sisällä terveyskeskuksen aula täyttyy kaiken ikäisistä ihmisistä, jotka valittavat mahakipua ja huonoa oloa. Osa on ripuloinut ja oksennellut kotona. Joku valittaa, että kodin kraanavesi haisi omituiselta. Miten toimit tilanteessa, mitä epäilet ja mitä mikrobiologisia näytteitä/testejä on syytä tutkia potilaista? Mahdollisia aiheuttajaviruksia ovat noro, rota, adeno ja astro. Näytteet ulosteesta. Epidemiaepäilystä ilmoitus THL:lle. Ensimmäisenä tulee mieleen norovirus. Muita mahdollisia aiheuttajia voisi olla rotavirus, adenovirus ja astrovirus. Nämä esiintyvät kuitenkin harvoin aikuisilla, joten todennäköisimmin kyseessä on norovirus. Näytteiksi otetaan uloste- ja oksennusnäyte, josta etsitään elektronimikroskoopilla virusta. Näyte on otettava ripulivaiheessa ja säilytettävä jääkaappilämmössä näytteen tutkimiseen asti (max. 3 vrk., sen jälkeen pakastettuna). Välttämättä kaikilta potilailta ei tarvitse ottaa näytteitä, jos kaikki oireet vittaavat tähän tiettyyn tautiin. Silloin riittää otettavaksi harva otanta. Tästä olisi hyvä neuvotella paikallisen tutkivan laboratorion kliinisen mikrobiologin kanssa. Norovirusinfektioon tehoavaa lääkehoitoa ei ole tarjolla. Yleensä sairaus on lievä ja paranee nopeasti, mutta on erittäin tarttuva. Norovirusepidemian ehkäisemiseksi kannattaa kehottaa potilaita noudattamaan hyvää käsihygieniaa, ja menemään töihin/yleisille paikoille vasta kahden oireettoman päivän jälkeen. Nesteytyksestä tulisi myös huolehtia ja etenkin lapset ja vanhukset tulisi ottaa herkästi nesteytykseen. Epidemiasta täytyy tehdä epäilyilmoitus THL:lle eli entiselle Kansanterveyslaitokselle (KTL) sekä lääninhallituksille. Vedestä olisi myös hyvä ottaa näyte ja tutkia se PCR:llä. Ja tietenkin puhdistaa vesiverkosto esim. kloorilla, tavallinen vedenpuhditus ei auta. Mutta nämä eivät sitten enää kuulu tk-lääkärin työkuvaan:) Komplementin tehtävät 1. Mikrobien lyysi 2. Opsonisaatio 3. Tulehdusreaktion välittäminen 4. Kemotaksis (valkosolujen houkutteleminen) ja fagosyyttien aktivaatio 5. Immunokompleksien ja muiden molekyyliaggregaattien käsittely 6. Vaurioituneiden solurakenteiden eliminaatio 7. Spesifisen immuunivasteen voimistaminen Vasta-aineet eivät yksin pysty tuhoamaan bakteereita, vaan tarvitsevat seerumissa olevan lisätekijän komplementoimaan l. täydentämään niitä bakteerien eliminoimiseksi. Komplementti on ryhmä veren proteiineja, joiden tehtävänä on tuhota ja poistaa kehoon joutuneita Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 14

15 mikrobeja ja vieraita rakenteita sekä välittää tulehdusreaktiota. Komplementti reaktio voi edetä eri aktivaat ioteitä(klassinen aktivaatiotie, lektiinitie ja oikotie) pitkin solukalvoa tuhoavaan kompleksiin (mikrobien lyysi). Reittien aikaansaama C5: n pilkkoutuminen käynnistää loppupään aktivaation ja solukalvoa tuhoavan kompleksin. Solukalvo muuttuu ioneja ja vesimolekyylejä läpäiseväksi. Soluun virtaavat ionit aiheuttavat ns. osmoottisen lyysin. Opsonisaatio tarkoittaa mikrobin päällystämistä fagosytoosiahelpottavilla molekyyleillä. Opsonisaatio on ilmeisesti tärkein komplementin tehtävä! Esim. oikotieaktivaation päätehtävänä on päällystää kohdepinta C3b- ja ic3bmolekyyleillä. Fagosyytit tunnistavat nämä molekyylit, sillä niiden pinnalla on reseptoreja mikrobin pinnan C1q-, C3b-, ic3b-, tai C4bkohtiin. Komplementin proteiinit, jotka osallistuvat tulehdusreaktion välittämiseen ovat C2b, C3a, C4a C5a ja C5b-9. C2b:n arvellaan lisäävän hiussuonten läpäisevyyttä. C3a ja C5a toimivat voimakkaina anafylatoksiineina, sillä ne vapauttavat syöttösoluista histamiinia ja muita välittäjäaineita ilman IgE:n apua. Lisäksi ne supistavat sileitä lihaksia ja lisäävät verisuonten läpäisevyyttä. C5a on myös kemotaktinen aine, sillä se houkuttelee neutrofiilisia granulosyytteja tulehduspaikalle. Komplementin aktivaatiopaikalta tihkuu ympäristöön C5a-peptidiä, jonka muodostamaa konsentraatiogradienttia pitkin neutrofiilit vaeltavat sinne. Tulehduspaikalle houkuttelun lisäksi C5a aktivoi neutrofiilit mikrobeja tuhoaviksi. Immunokomplekseja syntyy vasta-aineiden reagoidessa esim. omien solujen hajoamistuotteiden tai mikrobien komponenttien kanssa. Laajempia aggregaatteja muodostuu puolestaan siksi, että vasta-aineilla on väh. kaksi antigeenia sitovaa kohtaa. Aggregaateilla on taipumus sakkautua. Komplementin osilla (C4b ja C3b) päällystetyt kompleksit tarttuvat fagosyyttien komplementtireseptoreihin, joista ne fagosytoidaan suoraan tai kuljetetaan maksan ja pernan makrofageille. Komplementti estää siis isojen immuunikompleksien syntymistä sekä kykenee jossain määrin hienontamaan jo syntyneitä sakkaumia. Klassisen tien C1q:lla on kyky tunnistaa apoptoottisia ja vaurioituneita soluja, jotka opsonisoidaan ja fagosytoidaan. Komplementin tehtäviin kuuluu myös opitun immuniteetin toiminnan vahvistaminen. Ilman komplementtia vasta-ainevasteet ja antigeenien jättämät muistijäljet jäävät vajavaisiksi. Komplementtijärjestelmä tartuttaa vieraisiin antigeeneihin kovalenttisesti tekijän C3b, jonka takia ne pystyvät tarttumaan dendriittisolujen ja B-lymfosyyttien pinnoille. Päällystys edesauttaa antigeenin kuljetusta imusolmukkeisiin ja sitoutumista B-solujen antigeenireseptoriin. Herpesvirusten aiheuttamat infektiot - Herpesvirukset isoja vaipallisia viruksia, joilla 2-nauhainen DNA. - Kahdeksan virusta ja joitain niiden aiheuttamia infektioita: HSV-1 (huuliherpes), HSV-2 (genitaaliherpes), VZV (vesirokko ja vyöruusu), CMV (transplasentaalisena sikiölle vaarallinen, lapsena oireeton, nuoruudessa kurkkukipua, kuumeilua, no big deal mutta AIDS-potilaan tappaja), EBV (mononukleoosi), HHV-6A (?) ja -6B (vauvarokko), HHV-7 (osa vauvarokoista) ja HHV-8 (HIV-potilailla Kaposin sarkooma). Herpesvirukset ovat isoja vaipallisia viruksia, joiden sisällä kaksinauhainen DNA. Herpesviruksia ovat HSV-1, HSV-2 (Herpes Simplex Virus, tyyppi 1 ja 2) ja Varicella-zostervirus (VZV), Sytomegalovirus (CMV) ja Human Herpes Virukset -6A, -6B, -7 ja 8 (HHV-6A, -6B, -7, -8) ja Eppstein-Barrin virus (EBV). Kaikki herpesvirukset aiheuttavat ensin usein oireettoman primaari-infektion. Primaari-infektion Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 15

16 jälkeen virus jää latentiksi tumaan ja reaktivaatio voi tapahtua esimerkiksi immuunipuolustuksen heiketessä ja stressin, UV-säteily tai kuumeen vaikutuksesta. HSV-1 aiheuttaa pienille lapsille rakkulaisen, korkeakuumeisen suutulehduksen (gingivostomaatti) ja aikuisten HSV-1-primaari-infektion oireina on tavallisimmin tonsilliitti tai faryngiitti. Virus jää ensi-infektion jälkeen latentiksi trigeminusganglioon loppu elämän ajaksi. Noin puolella virus aktivoituu uudestaan aiheuttaen huuliherpeksen (herpes labialis, kylmärupi) % aikuisista on HSV-1-seropositiivisia eli viruksen kantajia. 2-tyypin Herpes Simplex viruksen primaari-infektio on yleensä genitaaliherpes ja genitaaliherpeksen aiheuttajana 80% tapauksista on HSV-2 (loput HSV-1 aiheuttamia). HSV-1- tartunnan genitaalialueelle saa suuseksissä tai omasta aktivoituneesta huuliherpeksestä (hmmmmss minkäköhänlaisessa tilanteessa?). Genitaaliherpeksen uusintainfektio on primaari-infektiota lievempi ja usein oireeton eli virusta voi erittyä ilman oireita (leviäminen salakavalaa! olkaapa tarkkana!). Jos oireita on, voi genitaalialueen rakkuloiden lisäksi olla, kutinaa, kipua, punoitusta, turvotusta, vuotoa, virtsaamishäiriöitä, kuumeilua tai yleistä sairaudentunnetta. Latenttina genitaaliherpes on sakraalihermon gangliossa. Synnytyksessä, ja sen jälkeenkin, tulee ottaa huomioon aktivoitunut HSV-2-infektio ja sen aiheuttama tartuntariski lapseen. Tartunta voi olla erittäin vaarallinen. Lieviä infektioita ovat lapsen ihon, silmän tai suun infektio mutta herpesenkefaliitin mortaliteetti on 15% ja vastasyntyneen yleistyneessä herpesinfektiossa mortaliteetti jopa 50%, hoitamattomana 80% (selvinneillekin jää neurologisia puutosoireita). Sekä HSV-1 että HSV-2 voivat aiheuttaa silmän sarveiskalvon ja sidekalvon tulehdusta (keratokonjunktiviitti). Hoitamattomana se voi johtaa silmän sarveiskalvon (kornea) arpeutumiseen ja sokeuteen. Primaarinen tai uusiva HSV-infektio voi toki olla missä tahansa iholla. Tartunta tapahtuu yleensä rikkoutuneeseen ihoon suorassa kontaktissa esimerkiksi painijoilla (herpes gladiatorum). Vastasyntyneiden lisäksi HSV aiheuttaa enkefaliittiä myös muissa ikäryhmissä. Sen voi saada sekä primaari-infektiona että aktivoituneena, mutta yleensä rakkuloita ei ole nähtävissä samaan aikaan. Tavallisesti enkefaliitin aiheuttaa HSV-1, paitsi vastasyntyneillä lähes aina HSV-2. Aikuisilla kuolleisuus hoitamattomana on noin 70 % ja lopuille jää neurologisia oireita. Erityisen vaarallinen herpes on huonokuntoisille ja immunopuutteisille potilaille, koska yleistyessään se hoitamattomana on lähes aina letaali. VZV eli Varicella-zoster eli vesirokon ja vyöruusun aiheuttajavirus. VZV tarttuu hengitysilmasta tai läheisessä kontaktissa ja epidemioita esiintyy ympäri vuoden, mutta hieman enemmän lopputalven ja kevään aikana (esim. juuri nyt meneillään). Lapset sairastavat vesirokon tavallisimmin ensimmäisten kouluvuosien aikana ja ovat tämän jälkeen immuuneja. Tartunnan jälkeen virus lisääntyy hengitysteiden limakalvoilla, leviää sieltä veri- ja lymfasuonia pitkin lisääntyen valkosoluissa ja kapillaarien endoteelisoluissa. Virus päätyy lopulta ihon epiteelisoluihin, jolloin potilaalle tulee oireita, punaisia kutiavia rakkuloita. Iholta virus kulkeutuu sensorisen neuronin aksonia pitkin sensoriseen ganglioon ja jää sinne latentiksi. Vesirokon itämisaika on 2 viikkoa. Niin kauan kuin vesikkeleitä on näkyvissä, lapset ovat erittäin tartuttavia ja tällöin pitäisi olla pois koulusta. Rakkulat eivät ole kivuliaita, mutta ne ovat erittäin kutiavia ja raapiminen saattaa johtaa sekundaariseen bakteeri-infektioon ja arpiin. Lapset paranevat taudistaan yleensä hyvin, mutta niillä, jotka ovat onnistuneet välttämään primaari-infektion aikuiseksi asti, oireet ovat paljon pahemmat. Rokon lisäksi aikuisilla on usein kivuliaita vesikkelejä limakalvojen alueella (esimerkiksi suu ja vulva). Erityisen vaarallinen vesirokko on immuunipuutteisille, joilla rakkuloita esiintyy kaikkialla elimistössä (keuhkot, maksa, aivot) ja ne ovat usein hemorraagisia ja nekrotisoivia. Myös odottavilla äideillä vesirokon oireet ovat usein vaikeat. Lisäksi ensimmäisen raskaus- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 16

17 puoliskon aikana sairastettu vesirokko voi aiheuttaa lapselle kongenitaalisia epämuodostumia (ihoarpia, raajahypoplasiaa ja silmän kehityksen häiriöitä). Muutama päivä ennen tai jälkeen synnytyksen sairastettu vesirokko taas on erityisen vaarallinen syntyvälle lapselle, joka voi kuolla yleistyneeseen infektioon. Mikäli VZV aktivoituu sensorisesta gangliosta, on tuloksena usein vyöruusu. Vyöruusun saa noin % vesirokon sairastaneista ja todennäköisyys kasvaa iän myötä. Aktivoitumispaikka riippuu siitä, minkä dermatomin ganglioon virus on jäänyt latentiksi ja rakkulat rajoittuvat aina keskiviivaan. Vyöruusuun liittyy aina muutamia viikkoja kestävä voimakas kipu ja mitä vanhemmasta potilaasta on kyse, sitä todennäköisemmin jäljelle jää hermosärky (erittäin vaikea hoitaa) Kuten vesirokko, vyöruusukin usein aiheuttaa yleistyneen infektion immuunipuutteisille. VZV:tä vastaan on olemassa elävä, heikennetty rokote. CMV-infektio sairastetaan tavallisimmin jo lapsuudessa ja useimmiten huomaamatta, oireettomasti. Suomessa noin 60 % väestöstä on seropositiivisia ja noin 10 % väestöstä (erityisesti pienet lapset) erittää virusta esimerkiksi sylkeen ja virtsaan. Viruksen jaksottainen eritys ja vasta-ainetasojen vaihtelu viittaavat siihen, että elämän aikana kukin sairastaa useita subkliinisiä CMV-infektioita. Transplasentaalinen CMV-infektio on tällä hetkellä yleisin yksittäinen sikiövaurioiden aiheuttaja. Lapsen infektio on yleensä oireeton, koska useimmiten kyseessä on äidin taudin reaktivaatio ja äidin olemassa olevat vastaaineet suojaavat syntyvää lasta. Vain muutamissa tapauksissa kehittyy kliininen infektio. CMV-tartunnan voi saada myös äidinmaidon ja syljen välityksellä. CMV-tartunta saadaan usein nuorena. Taudinkuvaan saattaa kuulua lievää lämpöilyä, kurkkukipua, päänsärkyä, imusolmuketautia (lymfadenopatia) ja muita mononukleoosin kaltaisia oireita.cmv voi infektoida lähes minkä tahansa elimen aiheuttaen pneumoniaa, hepatiittia, korioretiniittiä, arthriittia, kardiittia, kroonisia GI-infektioita, enkefaliittia, Guillain-Barrén syndroomaa ja myeliittiä. HHV-6 keksittiin vasta vuonna 1986, mutta sen aiheuttama tauti (vauvarokko) on tunnettu vuosia. Lapsi saa tartunnan todenäköisesti äidiltään syljen välityksellä välittömästi äidiltä saatujen vasta-ainetasojen laskettua ja lähes kaikki ovat sairastaneet taudin ennen 2 3 ikävuotta. HHV-6-infektion arvellaan olevan yleisimpiä pikkulasten kuumetautien aiheuttajia. HHV-7 aiheuttaa ilmeisesti ainakin osan vauvarokoista. Eppstein-Barr-virustartunnan (EVB) voi saada aerosolien välityksellä, kontaktissa tai saastuneista ruokailuvälineistä. Suurin osa nuorista aikuisista (90-95 %) on saanut EBVtartunnan. EBV-infektio aiheuttaa erityisesti mononukleoosin (suutelutauti eli rauhaskuume). Itämisaika on 4 7 viikkoa, jonka jälkeen alkaa päänsärky, väsymys ja pahoinvointi, potilaalla on korkea kuume, faryngiitti ja yleistynyt lymfadenopatia. Peitteinen tonsilliitti voi olla niin paha, että se tukkii nielun. Potilas on yleensä sitä kipeämpi, mitä vanhempi hän on. Oireet kestävät 2 3 viikkoa, mutta täydellinen toipuminen saattaa kestää kuukausiakin. Jälkitauteina voi tulla neurologisia komplikaatioita (Guillain-Barrén syndrooma, Bellin pareesi, meningoenkefaliitti, myeliitti), hemolyyttistä anemiaa, thrombosytopeniaa, kardiittia, nefriittiä tai pneumoniaa. EBV lisääntyy ensin ylänielun epiteelisoluissa ja sylkirauhasissa. Siellä se infektoi imukudoksessa olevia B-soluja, joissa virus ei pysty lisääntymään, mutta joihin se jää latentiksi. Virus pystyy muuttamaan B-solut kuolemattomiksi ja ne alkavat tuottaa suuria määriä itselleen tyypillisiä vasta-aineita. Vasta myöhemmin aktivoituu T-soluvälitteinen immuniteetti ja aktivoituneet sytotoksiset T-solut lysoivat B-solut. Tartunnan jälkeen virusta erittyy sylkeen kuukausia, ehkä jopa lopun elämää ja erityisesti lapsilla, raskauden aikana ja immuunipuutteisilla. HHV-8 aiheuttaa AIDS-potilailla tavattavan ihosyövän muodon Kaposin sarkooman (KS). Virusta on löydetty jopa 90 %:ssa AIDS-potilaiden KS-kudoksia. HHV-8 voi levitä sukupuoliteitse sekä ilmeisesti syljen välityksellä. Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 17

18 Vastaanotolle tulee poliisi, joka on saanut neulanpiston huumeruiskusta. Mitä näkökohtia otat huomioon ja mihin toimenpiteisiin ryhdyt? - Pistotapaturmassa tulee ottaa huomioon virusinfektion mahdollisuus: Hepatiitit B ja C sekä HI-virus voivat tarttua. - Virustartunnan riski riippuu pistoksen luonteesta ja sitä voidaan myös pienentää nopeilla toimenpiteillä - Toimenpiteisiin kuuluvat pistokohdan puhdistaminen, infektioriskin arviointi, näytteenotto ja laboratoriotestit, mahdollisten hepatiitti B -rokotussarjan ja HIV-profylaksian aloittaminen sekä jälkiseuranta. Kun vastaanotolle saapuu huumeneulasta pistoksen saanut henkilö, on syytä ottaa huomioon virusinfektion mahdollisuus. Pistotapaturmia sattuu Suomessa vuosittain satoja, mutta virusinfektioita niistä on saatu ainoastaan muutamia. Mahdollisia veriteitse tarttuvia viruksia ovat hepatiitit B ja C sekä HIV. Virustartunnan riski riippuu pistoksen luonteesta; onko se pintaraapaisu vai syvä pisto ja onko neula saatu heti pois vai onko se kerinnyt olla pitempään. Helpoiten viruksista tarttuu hepatiitti B: jos neulan veri on HBeAg-positiivinen, tartunnan todennäköisyys on %, HBsAg+ puolestaan n. 5 %. Jos neula on kontaminoitu hepatiitti C -viruksella, tartunnan todennäköisyys on 1-5 %, ja saaduista infektioista noin puolet kroonistuu. HI-viruksen tartuntariski on kaikista pienin, ainoastaan keskimäärin 0,3 % olosuhteista riippuen. HI-viruksen kantajuusvaiheesta riippuen viruksia on veressä vaihtelevat määrät: eniten niitä on heti primaaritartunnan jälkeen sekä AIDSin loppuvaiheessa, jolloin myös tartuttavuus on suurimmillaan. Ensimmäinen toimenpide pistostapaturmassa on pistoskohdan puhdistaminen. Tärkeää on olla puristamatta tai painamatta pistokohtaa, jottei vieras veri tunkeudu syvemmälle eikä tulehdussoluja pääse paikalle fagosytoimaan viruksia ja levittämään niitä muualle kehoon. Puhdistamisen jälkeen potilaasta otetaan verinäytteet. Näytteistä tutkitaan HIV, HBs sekä HCV -vasta-aineet. HIV-vasta-aineiden negatiivinen tulos tulisi varmistaa PCR:llä, ainakin jos potilaalla on HIV-infektion ensioireita. Ennaltaehkäisevä hoito voidaan, ja tulee aloittaa jo ennen laboratoriotuloksia. Jos neulaa käyttäneellä henkilöllä voidaan olettaa olevan HIV (kuten tässä tapauksessa lienee syytä), pitäisi profylaksialääkitys aloittaa kahden tunnin kuluessa altistuksesta.jos potilaalla ei ole rokotetta B-hepatiittia vastaan, rokotussarja aloitetaan ja tarvittaessa hepatiitti B:tä vastaan voidaan antaa myös hyperimmunoglobuliinia. Ennaltaehkäisevää lääkitystä annettaessa on huomattava mahdolliset sivuvaikutukset. C-hepatiitille altistuttua tyydytään puhdistukseen ja seurantaan, koska ennaltaehkäisevää lääkitystä ei tunneta. Toimenpiteiden jälkeen järjestetään jälkiseuranta, jossa otetaan uudet näytteet 1, 3, ja 6 kk kuluttua altistumisesta. Viruksen elinkierto. Esitä käyttäen Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 18

19 retrovirusta. - neljä vaihetta 1. tarttuminen solun virusreseptoriin 2. perintöaines solun sisään 3. solun hyväksikäyttö viruksen tarpeisiin 4. uusien virusten vapautuminen solusta tai viruksen DNA jakautuu aina isäntäsolun DNA: n jakautuessa - retroviruksen genomi yksisäikeistä RNA:ta - RNA:n mallin mukaan valmistetaan sytoplasmassa kaksisäikeinen DNA, joka liittyy solun DNA:han - retroviruksen DNA jakautuu solun DNA:n jakautuessa Viruksen elinkierrossa on erotettavissa tällä perusteella neljä vaihetta. Ensimmäisessä virus tunnistaa isäntäsolunsa ja kiinnittyy siihen. Seuraavaksi virus siirtää perintöaineksensa isäntään, jonka jälkeen alkaa uusien virusten rakenneosien tuottaminen. Silloin isäntäsolu muuttuu virulentiksi eli niin sanotuksi virustehtaaksi. Virus ottaa siis solun aineenvaihdunnan komentoonsa ja ohjaa soluun ruiskuttamallaan perintöaineksella uusien virusten rakenneosien tuotantoa. Viruksen elinkierron neljäs vaihe käsittää uusien virusten vapautumisen isäntäsolusta, joka yleensä kuolee tämän tapahtuman seurauksena. Virukset ovat solun ulkopuolella elottomia, makromolekyyleistä koostuvia partikkeleita, joilla ei ole aineenvaihduntaa eikä kykyä reagoida ärsykkeisiin. Virukset voivat kuitenkin infektoida soluja ja käyttää niitä hyväkseen lisäntyäkseen. Aivan aluksi virukset tarttuvat solun pinnan proteiineihin, joita kutsutaan hämäävästi virusreseptoreiksi, vaikka niillä on myös muita keskeisiä tehtäviä solun toiminnassa. Yleensä RNA-virukset vapauttavat genominsa sytoplasmaan, kun taas DNA-virusten genomi kulkeutuu tumaan. Joissain tapauksissa viruksen geneettinen materiaali pääsee sytoplasmaan viruksen ja solun ulkokalvojen yhtyessä, minkä jälkeen viruspartikkelin sisäosa siirtyy soluun. Monet virukset taasen käyttävät reseptorivälitteistä endosytoosia soluun pääsyyn. Virukset käyttävät solun proteiinisynteesikoneistoa omien proteiiniensa tuottamiseen. Virukset tuottavat toiminnallisia lähetti-rnamolekyylejä joko solun tai viruksen itse koodittaman RNA-polymeraasin välityksellä. Viruksen rakenneproteiinien lisäksi nämä lähetit ohjaavat virusgenomin lisääntymistä katalysoivien tai säätelevien replikaasiproteiinien synteesin. Virukset käyttävät lisääntymisessään avuksi myös monia muita solun proteiineja. Viruksen ja solun välisellä reaktiolla on kaksi vaihtoehtoa. DNA- tai RNA-viruksen genomi voi DNA-muodossa liittyä solun genomiin ja lisääntyä yhtä aikaa solun DNA:n lisääntyessä. Tämä ei johda solun hajoamiseen, vaan isäntäsolun jakautuessa viruksen genomi on uusien solujen genomissa. Viruksen genomi voi myös lisääntyä omaa tahtiaan. Tällöin solun sisään muodostuu uusia viruksia, jotka solun hajotessa vapautuvat ympäristöön. Retroviruksen genomi on yksisäikeistä RNA: ta. RNA-genomi toimii solun sytoplasmassa mallina DNA-vastisäikeen synteesille. Samalla templaatti-rna hajoitetaan. Tämän jälkeen miinussäie-dna toimii mallina komplementaarisen säikeen synteesissä. Näin syntynyt kaksisäikeinen DNA kulkeutuu solun tumaan ja integroituu osaksi solun DNA:ta satunnaiseen kohtaan. Viruksen DNA jakautuu aina solun DNA:n jakautuessa ja on näin ollen kaikkien tytärsolujen DNA:ssa. Jännä kliininen tapaus Pohjoispohjalaisessa kunnassa alkoi keväällä laaja, äkillinen vatsatautiepidemia. Sairastuneita oli kahden viikon ajan (jopa puolet kunnan väestöstä), kaikenikäisiä henkilöitä. Lyhytkestoisen taudin valtaoireet olivat oksentelu, kuume, mahakivut, ripuli. Sekundaaritapauksia esiintyi perheissä runsaasti. Pohdi mah- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 19

20 dollisia aiheuttajia ja tartuntareittejä. Mitkä ovat toimenpiteesi terveyskeskuksen johtavana lääkärinä, ja mitä mikrobiologisia/virologisia tutkimuksia teetät tapausten selvittämiseksi? - taudinaiheuttajan selvitys: bakteeri, virus? - viruksista gastroenteriittia aiheuttavat: rota-, adeno-, astro- ja norovirukset - norovirus yleisimpiä ripuli/oksennusepidemioiden aiheuttaja Suomessa, muut aiheuttavat ripuleja lähinnä lapsille - norovirusinfektiossa oireet kuten mainitut (vrt. ruokamyrkytys) - norovirus tarttuu helposti saastuneesta vedestä tai ruuasta (fekaali-oraali-tartunta) tai ihmisestä-ihmiseen (sairastunut erittää paljon virusta -> sekundaaritartunnat läheisillä) - PCR:lla diagnoosi vedestä, ulosteesta -> tiedotus, puhdasta vettä kuntalaisille, vesijohtoverkoston sokkisanitaatio kloorilla Aluksi mietitään onko kyseinen taudinaiheuttaja bakteeri vai virus. Koska II-tentti koskee virologiaa voidaan olettaa tässä haettavan virusta. Voi toki halutessaan mainita bakteereja, jotka voivat vatsatautiepidemioita aiheuttaa (suolistopatogeeniset E. colit, Salmonellat, Shigellat, Yersiniat, Kampylobakteerit, Vibriot) ja kertoa että tällöin otetaan ulostenäyte, josta etsitään viljelyn avulla taudinaiheuttajabakteeria. Mahdollisia gastroenteriittia aiheuttavia viruksia ovat Rotavirukset, Norovirukset, Astrovirukset ja Adenovirukset. Koska kunnan sairastuneet ihmiset ovat kaikenikäisiä, voidaan suurella todennäköisyydellä olettaa, että kyseessä on Norovirus, sillä se on yleisimpiä viruksia, joka aiheuttaa oksennus- ja ripulitautiepidemioita Suomessa. Perusteluina tälle seuraavat: Rotavirus A on yleisin yksittäinen pientenlasten ripulitautien aiheuttaja, B-ryhmän rotavirukset ovat aiheuttaneet Kiinassa laajoja aikuisten ripulitautiepidemiotita, mutta merkitys Kiinan ulkopuolella vähäinen. C-ryhmän rotaviruksia tavataan vain satunnaisesti ihmsillä. Lisäksi kerran sairastettu tauti antaa immuniteetin, joka ulottuu eri serotyyppeihin, joten aikuisille rotavirusripulia ei yleensä esiinny. Lisäksi rotavirusta vastaan on olemassa tehokas rokote. Pikadiagnostiikassa käytetään antigeenin osoittamiseen immunokromatografisia menetelmiä. Mahdollisuus myös elektronimikroskopiaan (EM), serologiaan (IgG- tai IgA-nousu), viljelyyn, PCR, ja RNA-segmenttien osoittamiseen diagnostiikassa. Enteeriset adenovirukset voivat aiheuttaa useimmiten lapsille ripulia, joka esiintyy vuosittain samaan aikaan. Taudinkuvana pitkittynyt ripuli ja kuume, ei yleensä liity oksentelua. Diagnostiikassa samat keinot kuin rotaviruksilla. Astrovirukset aiheuttavat niin ikään ripulitauteja lapsille. Tartunta saadaan kosketuksessa tai ruuan ja veden välityksellä. Immunosupressoiduilla voi esiintyä vakavia astroviruksen aiheuttamia infektioita. Diagnostiikassa ulostenäyte, josta etsitään virusta EM:n tai PCR:n avulla tai virusantigeenin osoitus (EIA). Ruoka- tai vesinäytteen tutkimiseen käy PCR. Norovirusten Norwalk- ja Sapporo-ryhmän kaltaiset kalikivirukset aiheuttavat määrällisesti eniten ruoka ja vesivälitteisiä ripuleja teollisuusmaissa. Voidaankin olettaa, että kunnan vesijohtoverkkoon on päässyt norovirusta, sillä sairastuvuus on ollut suurta ja lähes kaikki ihmiset käyttävät vesijohtovettä juomana tai ruuanlaitossa. Jos virus olisi kontaminoinut esimerkiksi ruokaa työpaikka- ja kouluruokalassa olisi sairastuneiden määrä selkeästi pienempi ja rajatumpi. Noroviruksen taudinkuva samankaltainen kuin kysymyksessä kuvatuissa tapauksissa muistuttaa ruokamyrkytystä. Tartuntareitti voi olla fekaali-oraalinen (uloste-käsi-suu-tartunta) eli norovirusta on päässyt esim. viemäriputken rikkoutumisen myötä vesijohtoveteen tämä siis selittäisi suuren sairastuvuuden. Toinen tartuntareitti on ihminen-ihminen (aerosolina tai kosketuksessa), joka selittäisi myös useat sekundaaritapaukset perheissä. Noroviruksen tartuttama ihminen erittää suu- Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II 20