Virologia Mitä lääkärin on hyvä tietää virusdiagnostiikasta Raija Vainionpää, Klaus Hedman ja Timo Hyypiä Virusdiagnostiikan käyttömahdollisuudet ovat viime vuosina merkittävästi laajentuneet menetelmien kehityttyä entistä nopeammiksi, herkemmiksi ja tarkemmiksi. Parhaimmillaan virusdiagnoosi saadaan muutamassa tunnissa. Sen lisäksi, että usein on tarpeen tunnistaa akuutin infektion virusetiologia erotusdiagnostisessa mielessä, tarvitaan menetelmiä reaktivaatioiden osoittamiseksi sekä immuniteettitutkimuksiin. Koska virusinfektioiden lääkehoitoon on avautunut uusia mahdollisuuksia, on nopean spesifisen diagnoosin tarve entisestään lisääntynyt ja myös hoitovasteen seuraaminen tullut osaksi viruslaboratorioiden palvelua. Moderni virusdiagnostiikka pystyy vastaamaan lukuisiin erilaisiin kliinisiin kysymyksiin. Koska ihmiselle patogeenisiä viruksia on satoja lajeja ja ne sairastuttavat kohteensa eri mekanismeilla, tarvitaan myös laaja kirjo diagnostisia menetelmiä. Laboratoriodiagnostiikkaa suunnitteleva kliinikko saattaakin tuntea olevansa moniulotteisessa labyrintissa. Siinä selviytyäkseen on syytä tuntea eräitä perusasioita virusinfektion kulusta (kuva 1). Oireiden alku Vasta-aineen määrä tai laatu (suhteellisella asteikolla) IgM IgG IgG-aviditeetti Persistenssi Virusta veressä Kuva 1. Virusinfektion kulku. Primaariinfektio Sekundaariinfektio PÄIVIÄ VIIKKOJA KUUKAUSIA VUOSIA Duodecim 2000; 116: 17 24 17
Valtaosa virustaudeista puhkeaa muutaman päivän tai viikon kuluttua tartunnasta (itämisaika) primaari-infektion yhteydessä. Varhaisoireet ilmenevät usein paikallisesti limakalvoilla (nenänielu, maha-suolikanava), mistä myös moni virus voidaan osoittaa. Systeemiset oireet tai löydökset ilmenevät myöhemmin viruksen levitessä elimistöön, tyypillisesti viikkojen kuluessa. Samalla aktivoituu immuunipuolustus, ja vasta-ainevastetta voidaankin hyödyntää primaari-infektion ajoituksessa (kuva 1). Virusten lisääntyminen elimistössä loppuu yleensä nopeasti, vaikka tauti voikin komplisoitua. Immuniteetti saattaa myös pettää, jolloin seuraa uusi (sekundaari-) infektio, ulkosyntyisenä nimeltään reinfektio. Suuri joukko eri viruksia jää elimistöön pysyvästi. Viruksen kantajuutta ovat krooninen infektio (jatkuva lisääntyminen) sekä latenssi (virus piilee aktivoituakseen mahdollisesti myöhemmin). Kantajuus on eräiden virusten osalta harmiton tila, toisten virusten osalta taas hengenvaarallinen aikapommi. Akuutti sairausepisodi voi johtua viruksen yhtäkkisestä lisääntymisestä (sisäsyntyinen reaktivaatio). Koska sekundaari-infektioiden immuunivasteet ovat vaikeasti tunnistettavia ja niille altistavat nimenomaan vasta-ainemuodostusta lamauttavat tilat, auttaa virusserologia suhteellisen harvoin sekundaari-infektioiden diagnostiikassa. Syy-yhteys taudinaiheuttajaan löytyy tällöin parhaiten osoittamalla potilasnäytteestä patogeeni tai sen osa (antigeeni tai nukleiinihappo). Mahdollisuus mitata virusten määrä näytteessä auttaa löydösten kliinisen merkityksen arvioinnissa. Genomin sekvenssi voi myös kertoa tarkasti virustyypin ja tartuntareitin sekä selittää lääkehoidon tehottomuuden. Taudinaiheuttajia etsitään (suoraan tai epäsuorien merkkien avulla) paitsi virustautipotilaista myös profylaktisesti esimerkiksi verivalmisteista ja siirteen luovuttajista. Ihmisten ohella tutkitaan herkimmillä testeillä ympäristöäkin (elintarvikkeet, vesi). Työssä ja vapaa-aikana infektiovaaralle altistuvien immuniteetti ja rokotusten onnistuminen selviävät seerumin IgG-tutkimuksella. Diagnostiset menetelmät Virusinfektioiden laboratoriodiagnostiikassa potilasnäytteistä pyritään osoittamaan infektiivisiä viruksia tai niiden osia, kuten nukleiinihappoja tai proteiineja, tai mittaamaan virusvasta-aineita. Kullakin menetelmällä on etunsa ja rajoituksensa. Menetelmän valintaan vaikuttaa se, minkätyyppinen tauti on kyseessä ja millaisia diagnostisia menetelmiä on käytettävissä mahdollisesti kyseessä olevien virusten osoittamiseksi, mistä virusta olisi löydettävissä, millaisia näytteitä potilaasta voidaan saada sekä onko mahdollisesti kyseessä primaari-infektio, krooninen infektio vai latentin infektion reaktivaatio (taulukko 1). Taulukko 1. Kliinis-diagnostisen kysymyksenasettelun ja erityyppisten viruslaboratoriotutkimusten yhteensopivuus suhteellisella asteikolla. Viruslajien ja tautien syntymekanismien monilukuisuudesta sekä kliinisten ongelmatilanteiden moniulotteisuudesta johtuen nämä ohjeet ovat vain suuntaa-antavia. Tutkimuksen Viljely ja Ag NH Serologia tavoite EM Primaari-infektion ajoittaminen systeemisen ± ± ± +++ pinnallisen + + + ± Systeemisen ++ +++ +++ + reaktivaation toteaminen Paikallisen (elin- ++ ++ +++ + kohtaisen) virusaktiivisuuden osoittaminen Virusgenomin +++ määrän tai laadun (sekvenssin) selvittäminen Viruskantajuuden ± +++ (latenssin) tai tartuntahistorian (immuniteetin) määrittäminen Kohdunsisäisen tai ++ ++ ++ +++ perinataalisen virusinfektion diagnoosi imeväiskaudella Ag = virusantigeenin osoitus, NH = virus-dna:n tai -RNA:n osoitus tai analyysi, EM = elektronimikroskopia 18 R. Vainionpää ym.
A B C Kuva 2. Virusinfektion osoitus soluviljelmissä immunoperoksidaasivärjäyksellä: A) sytomegalovirus, B) herpes simplex -virus, C) parainfluenssavirus. Viljelyssä viruksen annetaan lisääntyä soluviljelmissä tunnistamista varten. Virusviljelyn arvo on uusien menetelmien kehittymisen myötä aika ajoin kyseenalaistettu, mutta viljely on edelleen yksi virusdiagnostiikan kulmakivistä. Laaja-alaisena menetelmänä se on ensisijaisen tärkeä epidemiologisessa seurannassa, esimerkiksi polioviruksen esiintymisen valvonnassa (Hovi 1999). Virusviljely on herkkä, koska yksikin infektiivinen viruspartikkeli riittää aloittamaan infektion soluviljelmässä ja aiheuttamaan valomikroskooppisesti havaittavan, usein eri virustyypeille ominaisen muutoksen. Yleensä viljelty virus on kyseisen taudin aiheuttaja, ei kuitenkaan aina. Esimerkiksi adeno- ja enteroviruksia voi erittyä ulosteeseen vielä viikkoja akuutin infektion jälkeen, ja herpes simplex-, varicella-zosterja sytomegalovirukset saattavat aktivoitua olematta silti kyseisen taudin aiheuttajia. Virusviljelyn onnistumisen ehdoton edellytys on, että näytemateriaali sisältää infektiokykysiä viruspartikkeleita, eli näyte on otettu oikeasta paikasta oikeaan aikaan ja toimitettu asianmukaisesti laboratorioon. Vaikka virusviljely on työläs ja sitä on pidetty myös hyvin hitaana (negatiivisen viljelytuloksen saaminen voi viedä kolmekin viikkoa), sen etuna on mahdollisuus tunnistaa myös sellaisia viruksia, joita ei alunpitäen osattu epäillä. Viime vuosina totunnaiseen viljelytekniikkaan on yhdistetty lisääntyneen viruksen immunologinen tunnistaminen spesifisten vasta-aineiden avulla (Waris ym. 1990). Tämän menetelmän avulla on mahdollista saada tulos usein jo 1 2 vuorokauden kuluttua. Menetelmä tuottaa tällöin samanaikaisesti viruksen tyypityksen. Kuvassa 2 on esitetty esimerkkejä virusviljelyistä, joihin on yhdistetty immunologinen värjäys. Elektronimikroskopia (EM). Potilasnäytteen elektronimikroskooppisella tarkastelulla on myös mahdollista saada selville infektion etiologia, jolloin tunnistus perustuu näytteessä olevien virusten morfologian ja koon määrittämiseen. EM-tutkimus on nopea ja mahdollistaa diagnoosin niissäkin tapauksissa, joissa muita diagnostisia menetelmiä ei ole käytettävissä tai kyseessä on tuntematon taudinaiheuttaja. Tutkittavan näytteen täytyy kuitenkin sisältää suhteellisen paljon viruspartikkeleita. EM on pitkään ollut ensisijainen diagnostinen menetelmä ripuliepidemioiden aiheuttajien selvittämisessä (von Bonsdorff ja Maunula, tässä numerossa). Adeno- ja rotaviruksille on jo kauan ollut käytettävissä myös antigeenin osoitusmenetelmiä, mutta EM on aivan viime vuosiin asti ollut ainut diagnostinen menetelmä ripuli- ja oksennustautiepidemioita aiheuttavien pienten, pyöreiden virusten (PPV) toteamiseksi. Nykyään näillekin viruksille on jo käytettävissä molekyylidiagnostisia menetelmiä (von Bonsdorff ja Maunula, tässä numerossa). Elekronimikroskopian käyttöä diagnostisena menetelmänä rajoittaa laitteiston kallis hinta. Tutkimuksen suorittaminen vaatii myös varsin suurta asiantuntemusta. Virusantigeenien osoittaminen. Virusproteiineja voidaan osoittaa immunokemiallisesti suo- Mitä lääkärin on hyvä tietää virusdiagnostiikasta 19
Määrä 300 250 A 200 150 100 50 0 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Määrä 200 B 150 100 50 0 Kuva 3. A) Positiiviset RS-virusantigeenilöydökset vuosina 1981 99 Turun yliopiston virusopin laitoksessa. B) Influenssa A -viruslöydökset samana ajanjaksona. raan potilasnäytteistä. Näytteiksi soveltuvat infektoituneita soluja sisältävät limakalvo-, ihoja kudosnäytteet sekä joissakin tapauksissa eritenäytteet. Antigeeninosoitusmenetelmät soveltuvat useille sellaisillekin viruksille, joita ei voida kasvattaa tai jotka kasvavat soluviljelmissä hitaasti. Menetelmät perustuvat proteiiniantigeenin osoittamiseen merkityllä vasta-aineella; esimerkiksi immunofluoresenssitekniikassa merkkiaine säteilee valoa, entsyymi-immunologisissa menetelmissä (EIA) merkkiaine on entsyymi ja aikaerotteisessa fluoroimmunomenetelmässä (TR-FIA) esimerkiksi maametalli europium (Halonen ym. 1996). Menetelmän valintaan vaikuttavat lähinnä päivittäin tutkittavien näytteiden lukumäärä sekä laboratorion tottumukset. Antigeeninosoitustestit ovat osoittautuneet erittäin tehokkaiksi hengitystieinfektioiden diagnostiikassa. Niillä voidaan tutkia yhdestä näytteestä useimmat viruspatogeenit. Hengitystieinfektioiden toteamiseksi ei ole käytettävissä hyvin toimivia menetelmiä, joilla voitaisiin osoittaa IgM-luokan vasta-aineita (Vuori ym. 1998). Antigeeninosoitusmenetelmien käyttö on suositeltavaa myös reaktivaatioiden diagnostiikassa, joissa IgM-vaste saattaa puuttua. Antigeeninosoitusmenetelmät ovat suoraviivaisia ja nopeita. Tulos saadaan yleensä muutaman tunnin kuluessa näytteen saapumisesta laboratorioon. Tulosten tulkinta esimerkiksi fluoresenssimikroskopialla on toisaalta taitoa vaativaa. Antigeenitestien sensitiivisyys ja spesifisyys ovat hyviä, 20 R. Vainionpää ym.
kunhan näyte on asianmukaisesti otettu. Näytteen ei tarvitse sisältää lisääntymiskykyisiä viruspartikkeleja, joten kuljetusolosuhteet eivät ole tutkimuksen onnistumisen kannalta yhtä kriittisiä kuin virusviljelyssä. Viime vuosina on markkinoille tullut myös lukuisia pikatestejä virusantigeenien osoittamiseksi. Ne soveltuvat esimerkiksi terveyskeskuksissa tilanteisiin, joissa suuntaa-antava tulos halutaan heti. Niiden herkkyys ja tarkkuus eivät kuitenkaan ole yhtä hyvät kuin edellä kuvattujen testien. Nopeiden ja spesifisten antigeeninosoitusmenetelmien avulla myös epidemioiden varhainen havaitseminen on nykyään mahdollista. Tällöin laboratoriodiagnostiikan tarve vähenee epidemioiden myöhemmässä vaiheessa. Spesifisten virusantigeeniosoitusmenetelmien avulla olemmekin pystyneet kartoittamaan mm. virusepidemioiden esiintyvyyttä ja samalla myös niiden ennustettavuutta. Kuten kuvasta 3 käy ilmi, respiratory syncytial- eli RS-virus noudattaa kaksivuotista jaksoa aiheuttaen joka toinen vuosi suuremman epidemian. Virusnukleiinihappojen osoitus päivittäisessä diagnostiikassa perustuu useimmiten kohdemolekyylin entsymaattiseen monistamiseen ja monistustuotteen spesifiseen osoitukseen. Geenimonistusmenetelmien etuna on suuri herkkyys. Monistusmenetelmiä on useita, ja niitä on äskettäin käsitelty tässä lehdessä (Lappalainen ym. 1999). Näytteestä puhdistetaan ensin nukleiinihapot, joista sitten monistetaan haluttu DNAjakso toistetuilla entsyymireaktioilla. Testin suuri herkkyys aiheuttaa myös ongelmia, koska väärien positiivisten tulosten mahdollisuus lisääntyy ja tulosten tulkinta vaikeutuu. Syynä saattaa olla aikaisempien monistustuotteiden joutuminen seuraaviin reaktioihin tutkivassa laboratoriossa tai näytteenottovaiheessa tapahtunut kontaminaatio. Nukleiinihappojen monistustestejä on käytetty jo kymmenen vuoden ajan monien infektiotautien diagnostiikassa. Virusnukleiinihappojen osoitus on päivittäisessä käytössä mm. keskushermostoinfektioiden diagnostiikassa, hoitovasteen seurannassa ja molekyyliepidemiologiassa. Geenimonistusmenetelmien ylivertainen herkkyys on osoittautunut ensiarvoisen tärkeäksi Taulukko 2. Esimerkkejä virusnukleiinihappotesteihin lähetettyjen näytteiden määristä ja positiivisista löydöksistä vuonna 1998 (pikornavirustulokset Turun yliopiston virusopin laitoksesta, muut tulokset HYKS-Diagnostiikasta). Kvantitatiivisia testejä käytetään pääasiassa lääkehoidon tehon seurantaan potilailla, joilla on aiemmin osoitettu kyseinen virus. Tutkittu virus Näytteitä Positiivisia HSV ja VZV 893 HSV 30 VZV 14 HHV-6 159 8 Hepatiitti C -virus kvalitatiivinen 1764 472 kvantitatiivinen 316 HIV kvalitatiivinen 68 2 kvantitatiivinen 1561 Pikornavirukset 419 123 enterovirukset 51 rinovirukset 72 Astrovirukset 346 8 Kalikivirukset 369 146 HSV = herpes simplex -virus, VZV = varicella-zostervirus, HHV-6 = ihmisen herpesvirus 6. herpes simplex -viruksen (HSV) osoituksessa aivokuumepotilaiden selkäydinnesteestä (taulukko 2) (Koskiniemi ym. 1996). Koska infektion hoitoon on käytettävissä tehokas antiviraalinen lääkitys, varhaisen spesifisen diagnoosin merkitys korostuu entisestään. Sama koskee varicellazosterviruksen (VZV) aiheuttamia keskushermostoinfektioita. Meningoenkefaliiteissa voidaan osoittaa enterovirus-rna:ta vastaavilla geenimonistusmenetelmillä (Vainionpää ym. 1996). Lasten kuumekouristuksissa taas selkäydinnesteestä voidaan todeta ihmisen herpesvirus 6 (HHV-6). Virustautien hoitoon on viime vuosina avautunut uusia mahdollisuuksia, ja veren virusnukleiinihappomäärien mittausta käytetään hoitovasteen seurantaan. Testeissä tunnettu määrä standardimolekyyliä monistetaan samassa putkessa näytteen kanssa. Monistustuotteiden suhde kertoo virusnukleiinihapon määrän. Tällaista kvantitatiivista testiä käytetään mm. HIVinfektiossa, jossa lääkeyhdistelmät valitaan pit- Mitä lääkärin on hyvä tietää virusdiagnostiikasta 21
kälti plasman virus-rna-määrän perusteella. Nukleiinihappojen kvantifiointi on käytössä myös hepatiitti C -virusinfektioiden hoidossa ja immuunipuutospotilaiden sytomegalovirusinfektioiden hoidon seurannassa. Selvittämällä monistustuotteiden emäsjärjestys voidaan vertailla yksityiskohtaisesti eri viruskantojen sukulaisuussuhteita. Tätä käytetään jo hyväksi virusten tyypityksessä, ja tulevaisuudessa virusten taksonominen luokittelu perustuu yhä enemmän genomien sekvenssivertailuihin (Hyypiä ym. 1997). Molekyyliepidemiologiaa on käytetty menestyksekkäästi hyväksi mm. kalikivirusten aiheuttamien ripuliepidemioiden selvityksessä (von Bonsdorff Parhaimmillaan virusserologia on immunokompetenttien potilaiden primaari-infektioihin muutaman viikon tai kuukauden aikana liittyvien systeemisten tai syvien manifestaatioiden määrityksessä. ja Maunula, tässä numerossa). Virusten tartuntareittejä voidaan seurata maasta toiseen, millä on ollut käyttöä polion eradikaatiokampanjan aikana sekä infektioketjujen potilaskohtaisessa kartoituksessa (esim. HIV-infektiot). Vasta-ainetutkimukset. Spesifisten virusdiagnoosien valtaenemmistö perustuu vasta-ainemittauksiin, jotka useiden tautien osalta ovat paitsi potilaalle helppoja, myös herkimpiä diagnoosimenetelmiä. Vaikka virusdiagnostiikkaa on vasta-ainemittausten avulla tehty jo yli kolmen vuosikymmenen ajan, moderni virusserologia kehittyy yhä nopeasti. Toisaalta vasta-ainediagnostiikan käyttöaiheet ovat ehtineet selkiytyä verrattuna vaikkapa geenimonistukseen, jonka uusimmat sovellukset vasta etsivät kliinisiä rajojaan (Söderlund ym. 1997). Menetelmän valinta riippuu siitä, halutaanko tietää potilaan immuniteetti vai tartuntahistoria vai molemmat, primaari-infektion ajankohta vai viruksen aktivoituminen elimistössä (taulukko 1). Parhaimmillaan virusserologia on immunokompetenttien potilaiden primaari-infektioihin (muutaman viikon tai kuukauden aikana) liittyvien systeemisten tai syvien manifestaatioiden määrityksessä. Esimerkkejä viimeksi mainitusta laajasta ryhmästä ovat kuumeilu, imusol- mukkeen suurentuma, rokkoihottuma, nivelten, maksan, munuaisten, sydänlihaksen tai keskushermoston tulehdus ja sikiön infektio (tai sen uhka). Huonoimmillaan virusserologia on immunosuppressiopotilaiden sekundaari-infektioiden (reinfektiot, reaktivaatiot) sekä pinnallisten limakalvoinfektioiden tai rajoittuneiden iholeesioiden määrittämisessä. Parhaimmat nykytekniikat kykenevät pikadiagnoosiin useimmiten yhdellä vasta-ainepitoisella näytteellä. Systeemioireisten infektiotautien itämisaika on usein riittävän pitkä (viikkoja), jotta seerumin vasta-ainepitoisuus on ehtinyt näytteenottoon mennessä saavuttaa testin mittausrajan. Nopeus, jolla vasta-aineet ilmaantuvat vereen, vaihtelee kuitenkin virus- ja potilaskohtaisesti. Esimerkiksi kaikki myyräkuumepotilaat saavuttavat seropositiivisuuden (IgM ja IgG) Puumala-viruksen suhteen ensimmäisen oireviikon aikana (Hedman ym. 1991). Parvorokkovirus-IgM ilmestyy ensimmäisellä ja -IgG viimeistään toisella rokkoviikolla, kun taas sytomegalovirus-igg:n ilmaantumiseen kuumetautisella voi mennä kolmekin viikkoa. Mikäli akuuttipotilaalla ei todeta ennen mainittuja aikarajoja virusspesifisiä IgG- ja IgM-vasta-aineita, klassinen pariseeruminäyte varmistaa pois sulkemisen tai tiedon taudinaiheuttajasta noin 10 14 vuorokauden kuluttua. Erityistapauksissa, esimerkiksi alkuraskauden infektioepäilyn herätessä myöhemmin odotusaikana (Meltomaa ja Ekblad 1996, Paavonen ja Heinonen 1998), saatetaan tarvita jopa useita kuukausia taaksepäin katsovaa peiliä. Tällöin voidaan hyödyntää primaari-infektion vasta-aineissa hitaasti tapahtuvia muutoksia. Tällaisia ovat IgG-aviditeetin kasvu (Seppälä ym. 1994) ja epitooppityypin muutos (Kaikkonen ym. 1999). Nämä muutokset merkitsevinä löydöksinä tai niiden puuttuminen todisteena infektion ajankohdan kaukaisuudesta havaitaan parhaiten normaalia pitemmän näytevälin (1 3 kk) seerumipareilla. Immuniteetti useimpia systeemisesti infektoivia viruslajeja kohtaan voidaan todeta määrittämällä spesifinen IgG yhdestä seeruminäytteestä herkillä EIA- tai IF-tekniikoilla. Nämä tekniikat on pyritty kalibroimaan siten, että positiivi- 22 R. Vainionpää ym.
nen tulos korreloi vastustuskykyyn, oli suojamekanismi sitten itse IgG-molekyyli tai immuunijärjestelmän muu tekijä. Neutraloivien vastaaineiden työlästä määritystä käytetään maassamme lähinnä polioimmuniteetin seurantaan. Totunnainen komplementinfiksaatiotekniikka (CF) ei sovi immuniteetin mittaamiseen, vaan se on käytössä lähinnä akuuttien infektioiden diagnostiikassa. Poikkeuksellisen suuri virus-cf-titteri viittaa taannoiseen (lähikuukaudet) infektioon. Sen sijaan herkillä EIA- tai IF-tekniikoilla todettu suuri IgG-pitoisuus (ilman suurentumaa parinäytteissä) korreloi huonosti lähes kaikkien virusten osalta infektion tuoreuteen tai taudin aktiivisuuteen. Toisaalta elimistön umpinaisissa tiloissa suhteellisesti suurentunut virus-igg-pitoisuus viittaa vahvasti paikalliseen vasta-ainetuotantoon, esimerkkinä likvorin vasta-aineet keskushermoston herpesvirusinfektioissa (Koskiniemi ym. 1996). Likvoritulosten merkitsevyyden kannalta oleellista on vertailunäytteen (seerumi) samanaikainen analyysi ja artefaktien kuten veri-aivoesteen vuodon toteaminen. Modernin täsmäserologian tunnuspiirre on toisiaan täydentävien menetelmien käyttö mikrobi- ja tautikohtaisina testiyhdistelminä. Tällaiset testipaletit maksimoivat diagnostisen tarkkuuden ja säilyttävät positiivisen tuloksen ennustearvon suurena niukkaoireisten ja harvinaistenkin oireyhtymien osalta (Ryynänen 1998) uhraamatta silti diagnostista herkkyyttä. Ensimmäinen, sensitiivinen menetelmä (esim. IgM- EIA) sulkee pois viitearvotuloksellaan kyseisen mikrobietiologian. Myyräkuumediagnostiikassa tähän etulinjan rooliin soveltuu nopealukuinen IgG-vasta-aineiden IF-tyypitys (Vapalahti ym. 1995). Patologisen tai kliiniseltä merkitykseltään epävarman tuloksen tuottaneet näytteet ohjataan jatkotutkimukseen (esim. aviditeettimittaus), joka varmistaa tai sulkee pois taudinaiheuttajan (Seppälä ym. 1994). Toisistaan riippumattomien testien porrastetun käytön valtti on diagnostisen tarkkuuden suuri kasvu. Jos ensimmäisen testin spesifisyys on vaikkapa 95 % ja toisen testin 98 %, on testiyhdistelmän spesifisyys (teoriassa) 99.9 %. Tällaiset menetelmäyhdistelmät ovat kuitenkin toistaiseksi käytössä vain joidenkin virusten diagnostiikassa. Synnynnäisten virusinfektioiden diagnostiikassa spesifisen IgM:n löytyminen vastasyntyneeltä viittaa vahvasti synnynnäiseen infektioon, joskin vanha hidas keino on herkin: virus-iggpitoisuuden seuranta yhden vuoden ikään. Aviditeetin kasvu imeväiskauden seurantanäytteissä merkitsee nimenomaan lapsen (ei vain äidin) pre- tai postnataalista infektiota. Virustutkimusnäytteet Näytteiden lähettämisessä kannattaa perehtyä viruslaboratorion ohjeisiin, sillä eri virusten säilymisominaisuuksissa on suuriakin eroja. Optimaalinen virusdiagnostiikka edellyttää kliinikon ja laboratorion hyvää yhteistyötä. Viruslaboratoriot antavat mielellään neuvoja erityisongelmissa. Kliinikon tehtävä on ottaa oikea näyte oikeaan aikaan ja kuvata diagnostinen ongelma. Tämän lisäksi näyte on vielä toimitettava asianmukaisesti viruslaboratorioon. Eräät virustutkimusnäytteet kannattaa ottaa mahdollisimman varhain infektion alussa, sillä infektiivisten virusten määrä vähenee varsin nopeasti immuunipuolustuksen käynnistyttyä. Tällaisia ovat virusviljely-, antigeeninosoitus- ja nukleiinihappomääritysnäytteet (esim. nielu-, nenänieluerite-, uloste-, rakkula- tai selkäydinnestenäyte). Nämä näytteet pitäisi pyrkiä ottamaan oireiden esiintymisalueilta. Toisaalta taas yksittäisten vastaainenäytteiden keruussa voi olla syytä kiirehtiä hitaasti edellämainituista syistä (kuva 1). Näytteiden lähettämisessä kannattaa perehtyä viruslaboratorion ohjeisiin, sillä eri virusten säilymisominaisuuksissa on suuriakin eroja. Monet ripulia aiheuttavat virukset ovat hyvinkin kestäviä, kun sen sijaan hengitystieinfektioita aiheuttavat virukset saattavat menettää infektiokykynsä jo lyhyenkin säilytysajan kuluessa. Vasta-ainetutkimuksiin ja antigeeninosoitustesteihin tulevat näytteet voi lähettää vallitsevissa lämpötiloissa. Yksityiskohtaiset ohjeet sekä näytteiden ottamisesta että lähettämisestä ovat nähtävissä sekä virustutkimuslähetteissä että www-sivuilla (esim. www.hd.helsinki.fi tai www.utu.fi/med/ sero/ylab/). Mitä lääkärin on hyvä tietää virusdiagnostiikasta 23
Lähettävä lääkäri voi valita näytteestä tehtävät virologiset tutkimukset tai jättää ne laboratorion päätettäviksi, jolloin on ilmoitettava muutamalla sanalla näytteen lähettämisen syy eli kliinis-virologinen kysymyksenasettelu. Näiden ja epidemiologisen tilanteen perusteella viruslaboratorio valitsee tarvittavat tutkimukset. Hyvät esitiedot vähentävät turhia tutkimuksia, helpottavat tulosten tulkintaa ja parantavat lausunnon laatua. Kirjallisuutta Halonen P, Hierholzer J, Ziegler T. Advances in the diagnosis of respirattory virus infections. Clin Diagn Virol 1996;5:91 100. Hedman K, Vaheri A, Brummer-Korvenkontio M. Rapid diagnosis of hantavirus disease with an IgG-avidity assay. Lancet 1991;338: 1353 6. Hovi T. Poliovirus uhanalainen laji. Suom lääkäril 1999;54:2646 50. Hyypiä T, Hovi T, Knowles N J, Stanway G. Classification of enteroviruses based on molecular and biological properties. J Gen Virol 1997; 78:1 11. Kaikkonen L, Lankinen H, Harjunpää I, ym. Acute-phase-specific etapeptide epitopel for diagnosis of parvovirus B19 infections. J Clin Microbiol 1999;37:3952 6. Koskiniemi M, Piiparinen H, Mannonen L, Rantalaiho T, Vaheri A. Herpes encephalitis is a disease of middle aged and elderly people: polymerase chain reaction for detection of herpes simplex virus in the CSF of 516 patients with encephalitis. The Study Group. J Neurol Neurosurg Psych 1996;60:174 8. Lappalainen M, Söderlund M, Piiparinen H, ym. Geenimonistusmenetelmät virusdiagnostiikassa. Duodecim 1999;115;30 5. Meltomaa S, Ekblad U. Äidin virusinfektiot ja sikiön sekä vastasyntyneen tartunnan ehkäisy. Suom Lääkäril 1996;29:2975 80. Ryynänen O-P. Tutkimusmenetelmän positiivinen ennustearvo lääketieteen virtuaalilemmikki. Suom Lääkäril 1998;24:2607 8. Paavonen J, Heinonen PK. Infektiot ja raskaus. Duodecim 1998;114:2260 9. Seppälä I, Söderlund M, Lappalainen M, Hedman K. Vasta-aineen aviditeetti immuunivasteessa ja infektiotautien diagnostiikassa. Duodecim 1994;110:178 84. Söderlund M, von Essen R, Haapasaari J, Kiistala U, Kiviluoto O, Hedman K. Persistence of parvovirus B19 DNA in synovial membranes of young patients with and without chronic arthropathy. Lancet 1997;349:1063 5. Vainionpää R, Hyöty H, Routi T, Hyypiä T. Virusmeningiittien laboratoriodiagnostiikan uudet menetelmät. Suom Lääkäril 1996;34:3627 31. Vapalahti O, Kallio-Kokko H, Närvänen A, ym. Human B-cell epitopes of Puumala virus nucleocapsid protein, the major antigen in early serological response. J Med Virol 1995;46:293 303. Waris M, Ziegler T, Kivivirta M, Ruuskanen O. Rapid detection of respiratory syncytial virus and influenza A virus in cell cultures by immunoperoxidase staining with monoclonal antibodies. J Clin Microbiol 1990;28:1159 62. Vuori E, Kallio M, Saxén H, ym. Parenteraalisella mikrobilääkityksellä hoidettujen lasten infektioiden etiologia. Suom Lääkäril 1998; 53:917 23. RAIJA VAINIONPÄÄ, dosentti, laboraattori raija.vainionpaa@utu.fi Turun yliopiston kliinis-teoreettinen laitos, virusopin laboratorio Kiinamyllynkatu 13, 20520 Turku KLAUS HEDMAN, dosentti TIMO HYYPIÄ, dosentti, erikoislääkäri Haartman-instituutti, virologian osasto PL 21, 00014 Helsingin yliopisto HYKS Laboratoriodiagnostiikka, virologian toimiala PL 403, 00029 HYKS 24