100 vuotta Espanjantaudista voiko se toistua? Ilkka Julkunen, LKT, Virusopin professori Turun yliopisto ja TYKS jathl, Helsinki ilkka.julkunen@utu.fi
Tarttuvat taudit. (s. 739) Influenssa on kulkutautina esiintyvä tarttumatauti, jonka syynä on erityinen basilli. Se alkaa äkillisesti: potilaita vaivaa yleinen heikkous, särky jäsenissä ja päässä, vilustus, nuha ja yskä. Influenssa voi pysähtyä näihin oireisiin ja katoaa yhtä nopeasti kuin alkoikin, tai kehittyy se edelleen ja vaivaa silloin hengitys- ja ruuansulatuselimiä ta hermostoa. Kustannusosakeyhtiö Otava, Helsinki, 1913 Maailman ensimmäinen virus, influenssavirus eristettiin v. 1933 2.10.2013 Micromedicum-seminar 2
Influenssavirukset Hemagglutinin (HA) Neuraminidase (NA) Ion channel M2 Matrix protein M1 Envelope lipid bilayer Nuclear export protein (NEP) vrnp PB1, PB2, PA NP vrna Art work: S. Mäkelä, THL Kuuluvat Orthomyxoviridae-perheeseen: influenssa A, B ja C Genomi koostuu 8 erillisestä RNA-juosteesta: Useita alatyyppejä perustuen HA (H1 to H18) ja NA (N1 to N11) pintaproteiineihin Jos kaksi influenssavirusta lisääntyy samassa isännässä, voi tapahtua geenisegmenttien vaihtumista, jolloin syntyy uusia reassortanttiviruksia (uusi pandeeminen tai kausi-influenssavirus)
Influenssa A-viruksen lisääntyminen solussa Endosomi fuusio Vesikkelit Ribosomi Influenssa A-virus Endosytoosi Tuma Nucleokapsidit mrna Ensivaiheen mrna-synteesi PB1, PB2, PA NP, NS1, NS2 vrna crna Replikaatio ja toisen vaiheen mrna-synteesi Ribosomi vrna mrna Nukleocapsidien muodostuminen Rakenneproteiinit Viruksen silmikoituminen Infektiivisten viruspartikkelien vapautuminen
Influenssapandemiat/epidemiat Pandemia/epidemia kuolemia Espanjantauti (H1N1) 1918-1919 40-50 mil. Aasialainen (H2N2) 1957-1958 1-3 mil. Hongkongilainen (H3N2) 1968-1969 0.6 mil. Venäläinen (H1N1) 1977-1978 0.1-0.2 mil. Lintuinfluenssa (H5N1) 1997, 2003-2018 470 Sikainfluenssa (H1N1) 2009-2010 0.4-0.8 mil. Vuosittaiset influenssaepidemiat 0.5 mil. Lintuinfluenssa (H7N9), 2013-2018 600 linnuilla on löydetty 16 H-geeniä ja 9 N-geeniä ja lepakoilla H17N10 ja H18N11-virukset 5 5
Influenssapandemiat 1700-2000 Morens and Fauci, The 1918 Influenza Pandemic: Insights for the 21st Century. J Infect Dis. 2007;195(7):1018-1028.
Viimeisen 100 vuoden aikaiset pandeemiset influenssa A-virukset Chest Radiographs. Kuolleisuus ~1.9% new genes PB1 H2 N2 Kuolleisuus ~0.14% PB1 H3 Kuolleisuus ~0.07% Kuolleisuus ~0.02% Sikainfluenssa H1N1 Lintuinfluenssa H5N1/H7N9 Kuolleisuus 60/30% Gao et al. N Engl J Med 2013 Horimoto and Kawaoka, Nature Rev. Microbiol., 2005 7
Espanjantautiin sairastuneita, Kansasissa 1918 Soldiers ill with Spanish influenza at a hospital ward at Camp Fuston, Fort Riley, Kansas
Hyvää hoitoa ammattitaitoisilta hoitajilta
Mutta aina se ei ollut riittävää
Espanjantaudin globaali leviäminen Simonsen et al. Ann. Epidemiol. 2018
Kuukausittaiset influenssakuolemat, Wroclaw, Puola Epidemia-aallot 1-3 (W1-W3) Epidemiakaudet 2-4 (R1, R2, R3) Morens and Fauci, J Infect Dis. 2007
Erityisesti nuoret aikuiset olivat vakavan taudin riskissä Sairastavuus ja kuolleisuus Espanjantautiin Uppsalassa 1918 Holtenius and Gillman, Infect. Ecol. Epidemiol. 2014
Miksi Espanjantauti oli niin vaarallinen? V. 1918 meneillään 1. Maailmansodan loppuvaiheet, paljon väestönsiirtoja Huonot hygieniaolosuhteet Sairaanhoito kehittymässä, ei tehohoitoa Ei antibiootteja, ei rokotteita 1918 H1N1-virus poikkeuksellinen Espanjantautivirus on saatu rekonstruoitua vainajien (Alaska) virussekvenssien pohjalta Virus lisääntyi nopeasti Aiheutti vakavan taudin ja voimakkaan tulehdusvasteen Nuorella väestöllä ei ollut immuniteettia uutta virusta vastaan
Tekijöitä, jotka vaikuttavat influenssa A- virusinfektion vaarallisuuteen ja potilaan huonoon prognoosiin Korkeapatogeeninen virus (esim. lintuinfluenssa) Viruksen nopea lisääntyminen Liiallinen tulehdusvaste ( sytokiinimyrsky ) Antiviraalisen immuunivasteen puuttuminen Bakteerien aiheuttama sekundaari-infektio Yksilölliset tekijät, immuunipuutostila tai muu perussairaus, huono yleiskunto, geneettiset tekijät (mm. IFITM3- ja IRF7-geenien virheet)
Espanjantautiin liittyvät oireyhtymät keuhkoissa Viruspneumonia + bakteeri-infektio Sekundaarinen Bronkopneumonia S. pneumoniae, S. pyogenes, H. influenzae Akuutti hengitysvajavuus oireyhtymä (ARDS) Morens and Fauci, J Infect Dis. 2007
1900- ja 2000-luvun pandeemisten virusten syntyminen Sikainfluenssa Espanjantauti virus Short et al. Front Cell Infect. Microbiol. 2018
kausi-influenssa 100 92 100 South Carolina/1/18 100 73 99 100 93 82 82 92 FortMonmouth/1/47 South Dakota/06/2007 (09/10) Brisbane/59/2007 08/09-09/10 Solomon Islands/03/2006 07/08 New Caledonia/20/1999 00/01 06/07 Beijing/262/1995 98/99 99/00 Bayern/7/1995 97/98 Singapore/6/1986 87/88 96/97 Chile/1/1983 84/85 86/87 USSR/90/1977 78/79 79/80 Brazil/11/1978 80/81 83/84 Malaya/302/1954 Meguro/1/1956 Saga/2/1957 United Kingdom/1/1933 Puerto Rico/8/1934 New Jersey/8/1976 sikainfluenssa 0,05 100 100 Finland/153/2011 group 5 Ghana/763/2011 group 8 Czech Republic/32/2011 group 2 Finland/554/2009 Finland/701/2009 California/07/2009 10/11 12/13 Finland/660/2009 group IV Finland/24/2010 group 3 Finland/619/2009 group II Finland/124/2011 group 4 Finland/653/2009 group I Finland/661/2009 group III Finland/142/2011 group 6 Finland/238/2012 88 74 Finland/148/2011 Finland/237/2012 group 7 Influenssa A(H1N1)- viruksen HA-geenin evoluutio Vuoden 2009 sikainfluenssan HAgeeni on peräisin Espanjantautiviruksesta ja se siirtyi sian virusten kautta ihmiseen Ikonen ym. THL 18
Milloin ja mistä uusi pandemia tulee ja onko se yhtä vaarallinen kuin Espanjantauti? 21.11.2018 Tartuntautipäivät 2014
Epideemiset/pandeemiset ja linnuista ihmisiin tarttuneet influenssa A-virukset Ihminen Siipikarja ja luonnon linnut Pandeemiset ja kausiinfluenssavirukset H1N1, H2N2, H3N2 Sikainfluenssa H1N1, H3N2 Ihminen Lintuinfluenssa H5N1, H7N7, H9N2, H7N9, H5N2, H7N2, H10N8, H6N1 Sika Severe respiratory viral infections
H5N1-lintuinfluenssaviruksen aiheuttamien ihmisinfektioiden maantieteellinen levinneisyys 2003-2018 Tapauksia: 860 Kuolleita: 454 Lai et al. Lancet Infect. Dis. 2016
Chest Radiographs. Lintuinfluenssan aiheuttama ARDS Gao et al. N Engl J Med 2013
Lintuinfluenssaviruksen reseptori SA a2,3gal esiintyy ihmisen hengitysteissä vain syvällä keuhkoissa Vihreä= Nasal mucosa Paranasal sinuses Bronchus SAa2,6Gal Kausiinfluenssareseptori Bronchiole Alveolus Punainen= SAa2,3Gal Lintuinfluenssareseptori Shinya et al., Nature, 2006
Lintuinfluenssavirukset H5N1 ja H7N9 lisääntyvät hyvin ihmisen immuunisoluissa (dendriittisolut) ja saavat aikaan voimakkaan inflammatorisen vasteen (H5N1) Arilahti et al. PLoS ONE 2014 Potilailla H5N1-virusinfektio laukaisee liiallisen tulehdusvasteen, mikä kääntyy haitalliseksi omille kudoksille (de Jong et al. Nature Med 2006)
Me emme pysty ennustamaan missä, milloin tai minkälainen virus uuden pandemian aiheuttaa Mutta voimme olla hyvin varautuneita Influenssan kansainvälinen seuranta (WHO, ECDC) Korkea terveydenhuollon taso ml. tehohoito Rokotteet - kausi-influenssarokotetuotantokapasiteetti 600 milj. annosta/v. -> pandemiarokote 2 400 miljoonaa annosta Kansallinen varautuminen korkealla tasolla - rokotteen ostovaraussopimus Antiviraaliset lääkeaineet ja antibiootit Hyvä diagnostinen valmius ja kyky työskennellä viruksen kanssa 2.10.2013 Micromedicum-seminar 25
Kiitokset THL, Helsinki Niina Ikonen Veera Westenius Pamela Österlund Anu Haveri Krister Melen Miao Jiang Hanna Valtonen Riitta Santanen Hanna Nohynek Terhi Kilpi Outi Lyytikäinen Carita Savolainen-Kopra Turun yliopisto, TYKS Matti Waris Tytti Vuorinen Terho Heikkinen Ville Peltola Laura Kakkola Anna Kazakova Pinja Jalkanen Sari Maljanen Kliinikot Veli-Jukka Anttila Anu Kantele Eeva Ruotsalainen ym.