Respiratoristen virusten taksonomia Hengitysteiden virusinfektiot Satu Kurkela 11.11.2013 Orthomyxoviridae (-ssrna) - Influenssa A, B, C Adenoviridae (dsdna) - Adenovirukset Picornaviridae (+ssrna) - Enterovirukset - Rinovirukset Paramyxoviridae ( (+) ssrna) - Parainfluenssa 1, 2, 3, 4A, 4B - Respiratory syncytial virus - Human metapneumovirus Coronaviridae (+ssrna) - Koronavirukset Parvoviridae (ssdna) - Bokavirus The Big Picture Book of Viruses; Science Photo Library THL/Tartuntatautirekisteri THL/Tartuntatautirekisteri Influenssavirukset 10-20% ihmiskunnasta saa vuosittain influenssa-infektion Vaipallinen, helikaalinen, -ssrna Influenssa A Jaottelu pintaglykoproteiinien mukaan Hemagglutiniini (H), 16 erilaista Neuraminidaasi (N), 9 erilaista Epidemioiden ja pandemioiden aiheuttaja Influenssa B Ei alatyyppejä Epidemioiden aiheuttaja Kokonaisvaikutus yleensä InfA:ta pienempi Influenssa C Tyypillisesti vain lievät oireet tai subkliininen 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Influenssa A Suomessa Influenssa A Insidenssi/100.000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Kausi-influenssa Lauhkeilla vyöhykkeillä talviaikaan Syy? Mahdollisesti alhainen ilmankosteus, ihmiset sisätiloissa, tehokkaampi aerosolitransmissio ja stabiilimpi virus kylmässä Maailmanlaajuisesti 3,5 milj. vakavaa tautitapausta ja 250.000-500.000 kuolemantapausta /vuosi Taloudelliset vaikutukset: sairauspoissaolot, tuottavuuden lasku, terveydenhuollon ylikuormittuminen Päiväntasaaja Uusia viruskantoja 1-2 vuoden välein Antonova et al. Burden of paediatric influenza in Western Europe: a systematic review. BMC Public Health 2012 Antonova et al. Burden of paediatric influenza in Western Europe: a systematic review. BMC Public Health 2012 Influenssapandemiat Epäsäännöllisesti ja harvoin (10-50 vuoden välein), mutta varmuudella toistuvia Kesto: kuukausia/vuosia Vaatimus: helppo transmissio ihmisestä ihmiseen, ei aiempaa immuniteettia Pandeemisten virusten patogeeninen potentiaali vaihtelee Emergency hospital during influenza epidemic, Camp Funston, Kansas. Images from the 1918 Influenza Epidemic. Image copyright by National Museum of Health & Medicine, Washington, D.C. Merkittävät pandemiat Vuosi Aiheuttaja Kuolleisuus 1889-90 H3N2 Russian 1 miljoona 1918-20 H1N1 Spanish 50-100 miljoonaa 1957-58 H2N2 Asian 2 miljoonaa 1968-70 H3N2 Hong Kong 1 miljoona 2009-10 H1N1 Sikainfluenssa ~300.000
Influenssa A ja B viruksen genomi: 8 RNA segmenttiä Antigeeninen muuntelu - pienet aminohappomuutokset HA- ja NA-proteiineissa => Ei riittävää (luonnollista tai rokotteen aikaansaamaa) ristiimmuniteettia eri kantoja vastaan Geneettinen reassortaatio Influenssa A: tauti 2009 sikainfluenssaviruksen synty: Komplisoitumaton Kuume Päänsärky Lihaskipu Nuha Kurkkukipu Yskä Sairaudentunne Komplikaatiot Pneumonia Sekundääribakteeri-infektiot Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae Perussairauksien paheneminen mm. astma, kr. sydänsairaudet Neurologiset manifestaatiot (Myosiitti/rabdomyolyysi) Tscherne DM et al. J Clin Invest. 2011 Influenssa A: riskiryhmät Vanhukset Lapset <5v Myös tehokkaita viruksen levittäjiä Raskaana olevat Yli 10x riski vakavaan tautiin Vaikutus myös syntyvään lapseen (mm. syntymäpaino ja neonataalimortaliteetti) Henkilöt, joilla perussairaus Esim. astma, diabetes, immnosuppressiotilat Terveydenhuollon henkilöstö Myös huomioitava leviäminen potilaisiin Kenelle maksuton kausi-influenssarokote? Sosiaali- ja terveysalan ammattilaiset Raskaana olevat naiset 65 vuotta täyttäneet 6-35 kuukauden ikäiset lapset Sairautensa tai hoitonsa vuoksi riskiryhmiin kuuluvat Vakavalle influenssalle alttiiden henkilöiden lähipiiri Varusmiespalvelukseen astuvat miehet ja vapaaehtoiseen asepalvelukseen astuvat naiset
Suurin osa Influenssa A mortaliteetista vanhuksilla Influenssa A ja sairaalahoitojaksot Mortaliteetti 100.000 henkilövuotta kohden Maa Ikä > 65 v Kaikki ikäryhmät Referenssi Yhdysvallat 133 20 Thompson et al. JAMA 2003 Hong Kong 136 16 Wong et al. Clin Infect Dis 2004 Singapore 168 15 Chow et al. Emerg Infect Dis 2006 Australia 116 N/A Newall et al. Epidemiol Infect 2008 Etelä-Kiina 151 18 Feng et al. WHO Bull 2012 Pohjois-Kiina 75 11 Feng et al. WHO Bull 2012 Etelä-Afrikka 545 N/A Cohen et al. Clin Infect Dis 2011 J Infect Dis 2006 Influenssa A ja mortaliteetti Influenssa A -lääkkeet Neuraminidaasi-inhibiittorit Oseltamiviiri (Tamiflu ) Tsanamiviiri (Relenza ) Estää neuraminidaasin toimintaa, ja siten viruksen pääsyä soluun/uusien viruspartikkelien irtoamista solusta Tehoaa: InfA ja InfB M2-inhibiittorit Amantadiini Sitoutuu M2-proteiiniin estäen replikaatiota Suurina pitoisuuksina estää RNA-virusten pääsyä solun sisään Tehoaa: InfA J Infect Dis 2006 Oseltamiviiri-resistentin virusalapopulaation kehittyminen Moscona, NEJM 2005 Kelso et al. Nature Medicine 2012
Influenssarokotteet WHO valitsee vuosittain rokotteeseen ne viruskannat, jotka todennäköisimmin tuona vuonna aiheuttavat influenssaa Valmisteet: Vaxigrip, Fluarix Vaikuttavana aineena inaktivoituja ja fragmentoituja influenssaviruksia Apuaineet: suoloja ja puhdistettua vettä Fluarixissa on lisäksi alfatokoferolia (synteettinen E-vitamiini), polysorbaattia ja oktosynolia Virukset viljellään hedelmöitetyissä kananmunissa, puhdistetaan, hajotetaan ja tapetaan formaldehydillä Rokotteissa vähäisiä jäämiä formaldehydiä sekä kananmunan proteiinia (ovalbumiini) Influenssakauden 2013-2014 rokotteen viruskannat A/California/7/2009 (H1N1)pdm09 -kaltainen kanta (Vaxigrip); johdettu A/Christchurch/16/2010-kannasta (Fluarix) A/Victoria/361/2011 (H3N2)-kaltainen kanta, johdettu kannasta A/Texas/50/2012 B/Massachusetts/02/2012 -kaltainen kanta. -> THL suosittaa, että Fluarixia annetaan 65 vuotta täyttäneille ja Vaxigripiä alle 65-vuotiaille Miksi influenssarokote? Suurin osa rokotteen ottaneista välttyy influenssalta Jos rokotettu saa influenssan, on tauti yleensä lievempi Vähemmän influenssasta johtuvia kuolemia ja sairaalahoitojaksoja Pienempi vakavan influenssan ilmaantuvuus Vähemmän jälkitauteja Pienempi edelleentartuttavuus Paramyxoviridae -heimo Vaipallinen, -ssrna Paramyxovirinae -alaheimo Pneumovirinae alaheimo Respirovirus: hpiv1, 3 Pneumovirus: RSV Rubulavirus: Rubella, hpiv2, 4 Metapneumovirus: hmpv Morbillivirus: Tuhkarokkovirus Henipavirus: Hendra, Nipah Paramyxoviridae -heimo Vaipallinen, helikaalinen, -ssrna Respiratory syncytial virus (RSV) Infektoi ilmatiehyiden epiteeliä Tärkein sairaalahoitoon johtava hengitystieinfektio <1v lapsilla 50-90% bronkioliiteista (vakava uloshengitysvaikeus) Hoito: liman imeminen, happi, nesteytys, (ribaviriini-aerosoli) alaheimo alaheimo Feuillet et al. J Clin Virol 2011
RSV: oirekuva Parainfluenssavirukset 4 tyyppiä: hpiv1-4 hpiv1 ja 3 tärkeimmät taudinaiheuttajat; hpiv2 vähemmän merkittävä; hpiv4a ja 4b harvoin Tärkeä pienten lasten taudinaiheuttaja Jopa 65% valekuristustaudeista 20-40% alahengitystieinfektioista 20% ylähengitystieinfektioista Clin Microbiol Rev 2003 NEJM 2001 Parainfluenssavirukset: oirekuva Human metapneumovirus (hmpv) Pääasiallinen oireyhtymä hpiv-1 hpiv-2 hpiv-3 Ylähengitystieinf. Ylähengitystieinf. Ylä- ja alahengitystieinf. 1. infektio (ikä) 2-5 v 2-5 v 6kk 2 v Löydökset lapsilla Ylähengitystieinfektio, välikorvatulehdus 46% 40% 64% Valekuristustauti 16-31% 6-45% 5-9% Pneumonia, bronkioliitti 5% 2% 9% Kuume, laryngiitti 18% 13% 18% Löydettiin 2001, Hollanti Infektio lähes kaikilla lapsilla 5v mennessä Kliinisesti RSV:n kaltainen ylähengitystieinf./bronkioliitti/pneumonia Merkityksellinen erityisesti yhteisinfektioissa Pienet lapset, vanhukset, immuunipuutteiset Pediatr Inf Dis J 2006 Adenovirus Adenovirus: oirekuva Photo:F.P. Williams, U.S. EPA Vaipaton, ikosahedraalinen, dsdna Puolet serotyypeistä taudinaiheuttajia Tavallisin taudinkuva: korkeakuumeinen ylähengitystieinfektio Leukosytoosi ja CRP-nousu Aiheuttaa 1-5% resp. infektioista Jopa 25% lasten resp. infektioista Immuunipuutteisille: sidofoviiri Laji Rev Med Virol 2008 Serotyypit A 12, 18, 31 B1 3, 7, 16, 21, 50 B2 11, 14, 34, 35 C 1, 2, 5, 6 D 8-10, 13, 15, 17, 19a, 19p, 20, 22-30, 32, 33, 36-39, 42-48, 51 E 4 F 40, 41 G 52 Tauti Tavalliset serotyypit Tyypillinen kohderyhmä Ylähengitystieinfektio 1-3, 5, 7 Imeväiset, lapset Alahengitystieinfektio 3, 4, 7, 21 Imeväiset, lapset, immuunipuutteiset Konjunktiviitti 1-4, 7 Lapset Hemorraginen konjunktiviitti 11 Lapset Epideeminen keratokonjunktiviitti 8, 9, 37 Kaikki ikäryhmät Gastroenteriitti 40, 41 Lapset Hemorraginen kystiitti 11 Lapset, immuunipuutteiset Hepatiitti 1-3, 5, 7 Imeväiset, lapset, immuunipuutteiset Myokardiitti 7, 21 Lapset Meningoenkefaliitti 7 Lapset, immuunipuutteiset Rev Med Virol 2008
Koronavirukset Vaipallinen, helikaalinen, +ssrna, Coronaviridae -heimo Tavallinen lievän flunssan aiheuttaja Aiemmin neljä koronavirusta ihmisen taudinaiheuttajia alphacov 229E ja NL63 betacov OC43 ja HKU1 Uudet vakavat ihmiselle patogeeniset koronavirukset: SARS-CoV ja MERS-CoV MERS-CoV J Infection 2012 SARS-CoV Sever acute respiratory syndrome Nopeasti etenevä, potentiaalisesti vakava hengitystieinfektio Helmikuussa 2003, 300 tapausta Guangdongin provinssissa Kiinassa, useita fataaleja tapauksia Samanlaisia tapauksia seuraavina kuukausina: Hong Kong, Vietnam, Singapore, Kanada 8400 tapausta, 900 kuolemantapausta Non-SARS-koronavirusten tapaan leviäminen pisaratartuntana MERS-CoV 1. tapaus: Kesäkuu 2012, 60v mies, fataali pneumonia/munuaisten vajaatoiminta, Jeddah, Saudi- Arabia 2. tapaus: Syyskuu 2012, hengitystieinfektio, munuaistenvajaatoiminta, matkustanut Saudi-Arabiassa ja Qatarissa Tähän mennessä 150 tapausta (joista 64 fataalia): Saudia-Arabia, Jordania, Arabiemiraatit, Qatar, Oman. Importoituja tapauksia: Ranska, Saksa, Iso-Britannia, Italia, Tunisia Tartunnanlähde? Kameleissa korkea seroprevalenssi, syy-yhteys? Reuters Picornaviridae heimo Vaipaton, ikosahedraalinen, +ssrna Hengitystieinfektiopatogeeneja: Enterovirukset: HEV C ryhmän Coxsackie A- virukset Rinovirukset Aiheuttavat puolet flunssista, syksyisin valtaosan Myös välikorvatulehdus, sinuiitti Bokavirus Parvoviridae heimo, vaipaton, ikosahedraalinen, ssdna 4 tyyppiä: hbov1-4 hbov1: todennäköisesti pneumonia ja muut hengitystieinf. hbov2-4: löydetty ulosteesta, tautiassosiaatio? hbov1 läsnä jopa 1/3 lasten hengitystieinfektioista Useimmiten yhteisinfektioita Myös oireettomilla
Respiratoristen virusten diagnostiikka Näytteet Imulimanäyte nenä-nielusta Tikkunäyte nylon tai dacron- tikulla nenästä tai nenänielusta Yskösnäyte BAL Menetelmät: Antigeeninosoitus Nukleiinihaponosoitus (vasta-ainetutkimukset) (virusviljely) Influenssa A ja B pikatesti Positiivinen tulos luotettava, negatiivinen ei Käyttö vain epidemiakaudella Figure by courtesy of NASA Respiratoristen virusten antigeeninosoitus fluoresenssimikroskopialla InfA, InfB, Parainf, Adeno, RSV Respiratoristen virusten nukleiinihaponosoitus Esim. HUSLAB Respiratoriset virukset, nukleiinihappo (kval) AdenNhO, -BokaNhO, -hmpvnho, -InfANhO, -InfBNhO, -KoroNhO, - PicoNhO, -Pin1NhO, - Pin2NhO, -Pin3NhO, - Pin4NhO ja -RSVNhO Abcam Respiratoristen virusten taksonomia Orthomyxoviridae (-ssrna) - Influenssa A, B, C Paramyxoviridae ( (+) ssrna) - Parainfluenssa 1, 2, 3, 4A, 4B - Respiratory syncytial virus - Human metapneumovirus Adenoviridae (dsdna) - Adenovirukset Coronaviridae (+ssrna) - Koronavirukset Picornaviridae (+ssrna) - Enterovirukset - Rinovirukset Parvoviridae (ssdna) - Bokavirus The Big Picture Book of Viruses; Science Photo Library