Enterovirukset Laboratorionjohtaja Dos Merja Roivainen 10.2.2012 LabQuality -päivät 1 Human enteroviruses Species Serotype HEV- A CV-A2-8, 10, 12, 14,16, EV-71, EV-76, EV-89, EV-90, EV-91 HEV B HEV C HEV D CV-A9, CV-B1-6, E-1-7, 9, 11-21, 24-27, 29-33, EV-69, EV-73-75, EV-77-88, EV-93, EV-97-98, EV-100-101, EV-106-107 PV-1-3, CV-A1, 11, 13, 17, 19-22, 24, EV-95-96, EV-99, EV-102, EV-104-105, EV-109 EV-68, EV-70, EV-94, EV-111 1
ENTEROVIRUS TAXONOMY HRV-C HRV-B HEV-C HRV-A HEV-B HEV-A 0,1 HEV-D Different enterovirus types have <70 % nt (<85 % aa) similarities in VP1 region Enterovirusinfektio central nervous system heart Oropharynx Lymphatic tissue Intestine Lymphatic tissue skeletal muscle liver lung pancreas skin 2
Enterovirusten aiheuttamat tauditons Causative agent Disease PV CAV CBV ECV NEV Poliomyelitis +++ (+) + Meningitis + + + + + Encephalitis + + + + + Carditis (+) ++ (+) Sepsis in neonates (+) ++ + Respiratory illnesses + + + + Conjunctivitis + + Hand-foot-and-mouth disease + + Herpangina + Pleurodynia + Diarrhea + T1D + + + Polion ym. enterovirusten seuranta Suomessa EV-seuranta (TTR-kantakokoelma) - kaikki EV-positiiviset ulosteet THL:ään tutkittavaksi Epidemiaseuranta (lokakuu 2008 alkaen) - sairastumisryppäistä 3-5 epidemianäytettä (ulostetta) THL:ään tutkittavaksi Meningiittiseuranta (aseptinen meningiitti, enkefaliitti ja Guillan-Barr) (lokakuu 2008 alkaen) - ulosteet (ja likvor) THL:ään tutkittavaksi Jätevesiseuranta - koko vuoden Hki, Espoo, Turku, Tampere, edustaa noin 20 % västöstä - enteroviruskaudella lisäksi 4:sta muusta kaupungista 3
Enterovirusepidemiat Suomessa 2010 enterovirusepidemiat: echovirus 30 ja CV-A6 2009 meningiittiepidemia Aiheuttaja: echovirus 30 2008 enterorokkoepidemia Aiheuttajat: CV-A6 ja CV-A10 HFMD OUTBREAK IN 2008 HFMD cases reported to THL during August 2008 March 2009 Province HFMD cases Positive for HEV CV-A6 (% of typed) CV-A10 (% of typed) Southern Finland 121 79 (65%) 35 (78%) 10 (22%) Eastern Finland 92 66 (72%) 13 (62%) 8 (38%) Western Finland 59 38 (64%) 19 (70%) 8 (30%) Oulu 29 20 (69%) 13 (72%) 5 (28%) Lapland 16 9 (57%) 3 (60%) 2 (40%) Total 317 212 (67%) 83 (71%) 33 (28%) 4
HFMD OUTBREAK IN 2008 Enterovirus type vs. age of patient 40 35 Number of patients 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Negative CV-A6 Age in years Untyped EV CV-A10 Phylogenetic clustering of CV-A6 strains isolated in 2008 304 nucleotides from 5 part of VP1 capsid protein coding region, Neighbour-joining algorithm, Kimura-2 parameter substitution model, 1000 replicates 5
Meningiittiepidemiat 2009 Echovirus 30 löydökset v. 2009 30 25 E30 detections 20 15 10 PATIENTS SEWAGE 5 0 January February March April May June July August September October November December TTR:iin ilmoitetut echovirus 30 vuonna 2010 Jalava ym SLL 20 6
Epidemioita aiheuttaneet echovirus 30 kannat VP1 nukleotidisekvensseihin perustuva fylogeneettinen puu (266 nt VP1:n 5 päässä; Neighbour-joining algoritmi Maximum Composite Likelihood mallissa. Jalava ym., SLL 2012 Enteroviruslöydökset 2010 THL: tutkittu 131 potilasta (meningiitti ja/tai enterorokko), tyypitetty 75 59 (79%) echovirus 30 12 (16%)CV-A6 2 CV-A4 1 CV-A10 1 echovirus 25 EV-kantakokoelmaan tullut 48 näytettä ja virusisolaattia, tyypitetty 31 20 (65%) echovirus 30 2 CV-B2 2 CV-B4 2 CV-B5 2 CV-A24 1 CV-A16 1 enterovirus 71 1 enterovirus 96 7
Prospektiivinen INDIS-tutkimus; Tyypitetyt EV-infektioepisodit / vuosi 2010 CV-A2 CV-A5 15% 8% 23% CV-A6 CV-A10 38% 8% 8% EV-68 HRV-49 Roivainen, Simell, Simonen-Tikka ym, Enteroviruslöydökset 2011 THL: tutkittu 52 potilasta (enkefaliitti, meningiitti ja/tai epäselvä kuumeinen infektio), 5 enteroviruspositiivista, tyypitetty 5 enterovirusta 1 CV-A2 1 CV-B3 1 echovirus 6 1 echovirus 18 1 enterovirus 71 EV-kantakokoelmaan tullut 19 näytettä, tyypitetty 16 3 (19%) coxsackievirus A16 1 CV-B5 2 coxsackievirus A6 1 echovirus 6 2 CV-B2 1 echovirus 7 2 CV-B3 1 echovirus 19 2 echovirus 9 1 echovirus 30 8
Suomen jätevesistä eristetyt ja tyypitetyt enterovirukset v 2011 Rovaniemi Echo 6 Echo 25 Echo 3 CV-B1 Echo 63 Echo 76 Kajaani Echo 11 7 Echo 13 11 Echo 14 12 Echo 3 Echo 19 13 Echo 6 Echo 20 19 Echo 7 Echo 25 Echo 25 24 Echo 11 CV-B1 PV1-SL Echo 30 25 Echo 18 CV-B2 PV2-VDPV Echo 33 29 Echo 19 Echo 3 Rinovirus CV-A2 CV-B1 Echo 30 Echo 25 Echo 30 CV-B2 Echo 33 CV-B3 Tampere CV-B2 Imatra Echo 30 CV-B3 CV-A2 CV-A4 Tampere CV-B5 CV-B4 Echo 25 Imatra CV-A9 EV-76 CV-B5 CV-B2 Turku PV2/Sabin EV-75 Lappeenranta CV-B3 CV-B4 CV-B5 Echo 3 Turku Helsinki Kotka EV-76 Echo 11 Espoo Helsinki Echo 30 HRV-1A/B CV-B3 CV-B3 HRV-51 Rinovirus CV-B4 Wild Polio Virus Cases 2010 Monovalenttiset ja bivalenttiset tyypin 1 ja 3 rokotteet New WPV1 Outbreak with cases in 4 countries in Euro (KAZ, RUS, TJK, TKM) 2 new WPV1 outbreaks In Africa (CNG, SEN) 3 countries with re-established transmission (ANG, CHA, RDC) Cases for > 12 months Total of 1349 cases with ratio for WPV1: WPV3 of 14:1 4 countries have never interrupted WPV transmission and 16 countries had cases following WPV importation 9
Wild Poliovirus, Previous 12 Months WPV1 outbreak in China No WPV in India for > 11 months WPV3 outbreaks In West Africa New WPV1 in Kenya Wild virus type 1 Wild virus type 3 Endemic country Total number of cases in 2010: 753 Total number of cases in 2011: 644 Data in WHO HQ as of 27 Dec 2011 VDPV:t (= vaccine derived poliovirus) Syntyvät ihmisen suolistossa RNA-viruksille tyypillinen nopea evoluutio: pistemutaatioita, rekombinaatio VDPV: VP1-nukelotidisekvenssi eroaa > 1% Sabin 1 tai Sabin 3-kannasta = noin 1 vuoden replikaatioaika > 0, 6 % Sabin 2-kannasta 13 12 Merja Roivainen 10
POLIOVIRUS IN FINNISH SEWAGE SAMPLES 1985-2010 Polio cases with WPV3 1980 1990 2000 2010 20 years without any PV detected WPV3 OPV 2006 2007 2008 2009 2010 A S O N D J F M A M J J A S O N 1984 1985 Helsinki PV3S Jyväskylä PV2S,PV3S Kajaani PV2S Kajaani PV3S Helsinki, PV1S, PV2S, PV3S PV1, PV2 15 Dec 08 PV1, PV3 15 Jun 09 PV1, PV2, PV3 06 Jul 09 Tampere VDPVs PV1, PV3 14 Sep 09 S = Sabin vaccine virus PV1, PV3 1 Feb 2010 PV1, PV2 22 Mar 2010 PV1, PV2, PV3 May 2010 PV1, PV2, PV3 June 2010 VDPV isolations from Tampere sewage PV1-VDPV PV2-VDPV PV3-VDPV 29 32 35 38 41 44 47 50 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44 47 50 week 2008 2009 2010 Yhteensä yli 70 VDPV-kantaa eristetty 11
VDPV-kantojen perimän tutkimus paljasti - viruksilla yhteys toisiinsa - syntyneet yli 12 v sitten OPV-rokotteesta - lisääntyneet siitä lähtien ihmisen suolistossa Villejä viruksia Intia 1999 PV1-Sabin Tampere151208 Tampere140909 Tampere0607 09 Chad 1999 Tampere150609 Tampere0607 09 PV3-Sabin Tampere140909 Egypti 2002 PV1 PV3 Nigeria 1999 Pakistan 1991 PV2 USOL-d-bac MEF-1 Suomi 1984 Egypti 1979 Tampere060709 PV2-Sabin Tampere151208 Tampere0607 09 Villejä viruksia Villejä viruksia 0.05 Tampereen poliovirukset Virusten perimässä paljon muutoksia virusten taudinaiheuttamiskyky palautunut virusten antigeeniset ominaisuudet muuttuneet => IPV-rokotteen indusoima vasta-ainetaso? Virukset peräisin pitkäaikaiselta viruksen erittäjältä? - Erittäjän tunnistus? Virusten kierto Suomessa mahdollinen 12
Vuonna 2011 Tutkimus immuunipuutteisten potilaiden keskuudessa viruksen erittäjän tunnistamiseksi Kerätään ulostenäytteet Tutkitaan poliovirus => Krooninen polioviruksen erittäjä Lopuksi - polion eradikaatio vie vielä pitkään - lopullinen eradikaatio on mahdollista vasta kun OPV-virukset on eradikoitu tuskin sen helpompaa kuin villin viruksen eradikaatio => Polion valvontaa ja rokotuksia on jatkettava, niin kauan kun poliota esiintyy ja OPV-viruksia kiertää jossakin päin maailmaa ja vielä vuosia senkin jälkeen => IPV:n käyttö jatkuu vielä tämänkin jälkeen maissa, joilla on siihen varaa 13
THL Merja Roivainen Soile Blomqvist Anja Paananen Haider Al-hello Päivi Hirttiö Eija Penttilä Johanna Rintamäki Mervi Eskelinen Alena Kaijalainen Svetlana Kaijalainen Päivi Klemola Marja-Leena Simonen-Tikka TY /Virusoppi Tytti Vuorinen HUSLAB Maija Lappalainen Markku Kuusi Outi Lyytikäinen Katri Jalava 14