Herpesvirukset II 13.11.2013 Irmeli Lautenschlager, dosentti Virologian os. HUSLAB / HY
Herpesvirusryhmä Herpes simplex-1 Herpes simplex-2 (HSV-1) (HSV-2) Varicella zoster (VZV) Epstein-Barrin virus (EBV) Sytomegalovirus Human herpesvirus-6 (CMV) (HHV-6) -Human herpesvirus-6a -(HHV-6A) -Human herpesvirus-6b -(HHV-6B) Human herpesvirus-7 (HHV-7) Human herpesvirus-8 (HHV-8)
EBV Vaipallinen DNA virus, kuten muutkin herpesvirukset DNA n. 172 000 emäsparia Lyyttinen infektio solussa kaskadimainen, kuten muillakin herpesviruksilla Luonteenomaista B-lymfosyyttien latentti infektio Infektoi ensin suun ja nielun soluja Replikoituu sylkirauhastiehyeiden ja nielun epiteelisoluissa Epiteelistä käsin infektoi B-lymfosyyttejä Reseptorina B-solujen pinnalla CD21(CR2) molekyyli, joka on C3d-komponentin reseptori
EBV-infektio Ilmenee mononukleoosina (kissing disease), nenänielun karsinoomana, B-solulymfoomana (Burkittin lymfooma) Maantieteelliset erot taudinkuvissa Kaksi serotyyppiä, EBV-1 ja EBV-2; Afrikassa yhtä yleisiä, Euroopassa ja USA:ssa EBV-1 yleisempi Afrikan trooppisilla alueilla 6-vuotiaista 90% seropositiivisia, Suomessa 60% Seropositiivisuus nuorilla aikuisilla jo 90-95% Infektio usein oireeton tai lieväoireinen Tartuntatie sylki, johon virusta eritetään jopa kuukausia
Mononukleoosi Nuoruusiällä, 15-25 vuotiailla tavallisesti, nykyisin usein aiemminkin Inkubatioaika 30-50 vrk Tonsilliitti, lymfadenopatia, lämpöily, splenomegalia, hepatopatia, hepatiitti harvemmin, joskus keskushermostokomplikaatioita Oireet muutamia viikkoja Verenkuvassa atyyppisiä lymfosyyttejä (T-solu immuunivaste) ja polyklonaaleja vasta-aineita Dg: Serologia IgG/IgM, aviditeetti
EBV:n latenssi Infektoituneessa solussa joko lyyttinen tai latentti infektio Latentissa infektiossa latenttigeennit aktiivisia, mrna- ja proteiinituotanto B-solussa Latentti EBV-DNA rengasmuodossa Latenssigeenit kodaavat kuutta tumaproteiinia (EBNA-1, -2, -3A, -3B, -3C, -LP (leader protein) ja kolmea membraaniproteiinia (LMP-1,- 2A, -2B) sekä kahta pientä RNA:ta (EBER) Latenssigeenien ilmentymisprofiilin perusteella erilaisia latenssimuotoja
EBV ja syöpä Latenssiproteiineilla transformoivia ominaisuuksia Burkittin lymfooma: Afrikassa endeemisenä, erityisesti lapsilla, pahanlaatuinen Tumoreissa EBV-DNA:ta ja EBNA mrna:ta Muut lymfoomat: Hodgkin, T-solulymfooma Nenänielusyöpä: EBV-DNA kasvaimissa, EBNA-1ja LMP latenssi-geenien ja E (early) geenien ilmentyminen Immunipuutteisten lymfoomat PTLD (post transplant lymphoproliferative disease)
!!!pattern!ebna-1!ebna-2!ebna-3!lmp-1!lmp-2!eber!disease!!type 1! +! -! -! -! -! + Burkitt s lymphoma!!!!!type 2! +! -! -! +! +! + Nasopharyng. ca,!! Hodgkin s disease!!!!!!!!!! T-cell lymphoma!!type 3! +! +! +! +! +! + Mononucleosis,!!!!!!! PTLD!!!!!!!!!!!!!!! +/-! -! -! -! +! + Healthy carrier!
EBV ja immunosuppressio reaktivoituu immunosuppressiossa, esim. elinsiirtopotilailla hepatiitti, maksan vajaatoiminta lymfoproliferatiiviset tilat, lymfoomat erityisesti kantasolusiirtopotilailla, (PTLD), harvinaisina enkefaliitti, leukoplakia diagnostiikka: kvantitatiivinen PCR, mrna hybridisatio in situ kudoksesta (esim. lymfooma) lymfoproliferatiivisissa tiloissa hoito: anti-cd20 vasta-aine, (anti-b-solu vasta-aine), immunosuppression alentaminen
100000,0 EBV copies/ml plasma 90000,0 80000,0 70000,0 60000,0 50000,0 40000,0 30000,0 patient 4 patient 1 patient 2 patient 3 patient 5 patient 6 patient 7 patient 8 patient 9 patient 10 patient 11 patient 12 patient 13 patient14 20000,0 10000,0 0,0 0 18 30 44 63 86 120 177 199 250 296 362 Days after TX
EBV-encoded RNA (EBER) -ISH YP99-302, kidney Courtesy of Dr. J. Tarkkanen
Suuri vaipallinen DNA-virus (180-250 nm) CMV Produktiivisessa infektiossa geenit aktivoituvat kaskadimaisesti Ensin tuotetaan hyvin varhaisia (IE, immediate early) proteiineja, jotka säätelevät omaa synteesiään ja aktivoivat varhaisia (E, early) geenejä ja useita solun toimintaa sääteleviä geenejä E-proteiinit aktivoivat myöhäisten (L, late) rakenneproteiinien tuotannon ja virus-dna synteesin
CMV:n patogeneesi Replikoituu useissa kudoksissa ja solutyypeissä Reseptori usean molekyylin kompleksi? (Integriinit, EGFR? epidermaalinen kasvutekijäreseptori, CD13, PDGFαR?) Systeeminen infektio, viremia Leukosyytit kuljettavat useisiin elimiin Virukselle erityisen alttiita ovat sylkirauhaset, maksa, keuhkot, suolen seinämä ja keskushermosto Virusta eritetään vereen, sylkeen, virtsaan, äidinmaitoon, spermaan ja kohdun kaulakanavaan Oireetonta erittämistä 1%:lla väestöstä, naisilla usein raskauden ja imetyksen aikana
CMV:n patogeneesi Virus voi tarttua vertikaalisti äidistä sikiöön tai horisontaalisesti yksilöstä toiseen Tartunta painottuu ihmisen varhaisille vuosille; 30% tartunnoista neo- ja perinataalivaiheessa, yleensä oireeton Myöhempi tartunta syljen välityksellä ja seksuaalikontaktissa 70-80% aikuisväestöstä seropositiivisia Suomessa
CMV:n latenssi Produktiivisessa infektiossa isäntäsolu tuhoutuu Muodostaa elinikäisen latenssin Latentissa infektiossa voi kuitenkin rajoitettua IE-alueen transkriptiota esiintyä Latenssin mekanismi tai paikka ei täysin tunnettu Viruksen on arveltu olevan latenttina monosyytti/ makrofaagisarjan soluissa ja kantasoluissa, mahdollisesti myös endoteeli- ja epiteelisoluissa Voi reaktivoitua vuosikymmenienkin kuluttua
CMV-infektio Infektio voi olla joko primaari, reaktivaatio tai reinfektio Primaari-infektion inkubatioaika on pitkä, tavallisesti 6-8 viikkoa Terveellä yksilöllä oireeton tai lieväoireinen; vähäistä lämpöilyä, imusolmuketurvotusta, maksantoiminnan vajausta, joskus hepatiitti, harvoin keskushermostooireistoa Vakavia taudinkuvia kongenitaali-infektioissa ja immunosuppressiopotilailla
CMV-infektion kliiniset taudinkuvat Kongenitaali-infektio Immuunipuutteisen infektio -kehityshäiriöt -sahaava kuume -hepatosplenomegalia -hepatiitti -trombosytopenia -pneumoniitti -keskushermosto-oireet -koliitti Neo- ja perinataali-infektio -enkefaliitti -yleensä subkliininen -korioretiniitti -trombosytopenia Myöhempi infektio -yleensä subkliininen -mononukleoosi -selittämätön kuumeilu -hepatiitti, enkefaliitti
Immuunipuutteisen CMV tärkein immuunipuutteisen virusinfektio elinsiirto- ja HIV-potilailla (oireinen tauti 20-90%) latentin viruksen reaktivaatio tavallinen, primaari-infektiot rajuja taudinkuva vaihtelee oireettomasta henkeä uhkaavaan kuume, pneumoniitti, hepatitiitti, GI-infektiot CMV-pneumoniitti henkeä uhkaava (usein sekainfektio, mukana pneumocystis, candida tai aspergillus) HIV-potilailla tyypillisesti korioretiniitti (nykyisin harvinainen) vakavia infektioita luuydin- ja elinsiirroissa hylkimishoitojen yhteydessä (kortikosteroidit, T-soluvasta-aineet) latentti virus siirtyy verensiirtojen ja elinsiirrännäisen mukana altistaa siirrännäisen hylkimiselle (käänteishyljinnälle)
Immuunipuutteisen CMV-diagnostiikassa huomioitavaa Serologia: Merkitys vähäinen (seroprevalenssi korkea) Immunosuppressiopotilaan vasta-ainetuotanto voi olla alentunut tai puuttuu. Toisaalta toistuvat reaktivatiot voivat pitää sekä IgG että IgM tasoa jatkuvasti korkealla Virusta voi löytyä oireettomaltakin potilaalta Viruksen määrä viral load usein suhteessa oireisiin (kvantitatiiviset testit esim. kvantitatiivinen PCR) Hengenvaarallisessakin tilassa voi virusta joutua hakemaan monin keinoin (PCR, antigeenin osoitus, virusviljely) Erikoistapaukset (CMV-retiniitti)
CMV-inkluusioita Kuva 1. Kuva 2. Munuaiskudos Keuhkokudos
CMV-pikaviljely CMV-antigeenin osoitus
Monitoring of viral load (quantitative PCR/ pp65 antigen) Patient 1. 20000 500 400 copies/ml 10000 300 200 100 pp65 positive cells 0 0 20 40 60 0 80 Ganciclovir d30-52 Days after transplantation
60000 CMV-! DNA!! cop/ml! 50000 40000 30000 20000 10000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Days after transplantation!
CMV-diagnostiikka (menetelmät, näytteet, käyttö) Menetelmä Näyte Infektiotyypit Pikaviljely virtsa, kudos kaikki infektiot BAL Serologia seerumi, likvor kongenitaali-inf. -IgG/IgM, aviditeetti primaari-infektio CNS-infektio Antigeenin osoitus immuunipuutteisen (-pp65-antigenemia veri ) infektio ja hoito -antigeenin osoitus kudos, BAL vaikeat infektiot PCR -kvalitatiivinen likvor CNS-infektiot -kvantitatiivinen plasma immuunipuutteisen (tärkein) infektio ja hoito
CMV infektion ehkäisy ja hoito Ei tehokasta rokotetta toistaiseksi, kehitteillä on Lääkehoito vain vakavissa infektioissa ja immunopuutteisille Spesifi antiviraalinen lääkehoito: gansikloviiri (varalääkkeenä foskarneetti) i.v. Ennalta ehkäisevä hoito: gansikloviiri i.v. tai valgansikloviiri p.o.
HHV-6 Löydettiin v. 1986 immuunipuutteisten potilaiden lymfosyyteistä Virusta kaksi eri tyyppiä HHV-6A ja HHV-6B Myöhemmin osoitettiin olevan vauvarokon aiheuttaja Lymfotrooppinen virus, infektoi myös monosyytejä, fibroblasteja, endoteeli-ja epiteelisoluja, astrosyyttejä Reseptori CD46-molekyyli, myös CD134 (HHV-6B) Muodostaa latenssin (monosyyteissä, kantasoluissa mahdollisesti sylkirauhasessa, hengitystie-epiteelissä?) kromosomaalista integraatiota harvinaisena (<1%) Tartuntatie sylki (veri) Tartunta yleensä 6-8 kk iässä Seropositiivisia 2-vuotiaista jo yli 90%
HHV-6-infektio HHV-6B yleensä vauvarokon aiheuttaja Kuume muutaman päivän, sitten hento ihottuma Komplikaatioina voi olla enkefaliitti, kuumekouristukset, otiitti, joskus hepatiitti, joskus mononukleoosin taudinkuvaa Krooniset keskushermostoinfektiot? MS? (HHV-6A) Krooninen väsymysoireyhtymä? Lymfoomat? Leukemia? Reaktivoituu immunosuppression aikana; yleensä oireeton tai lieväoireinen (HHV-6B) Kantasolu- ja elinsiirtopotilailla komplikaatioita (enkefaliitti, hepatopatia, pneumonia) Dg. Serologia IgG/IgM, PCR likvorista, kvant. PCR verestä (Hoito enkefaliitissa: gansikloviiri, foskarneetti)
Vauvarokko
HHV-7 HHV-6:n lähisukulainen, samoja ominaisuuksia Iho-oireita ja lämpöilyä, aiheuttaa mahdollisesti osan vauvakuumetyyppisistä infektioista Varhaislapsuuden tartunta (2-5 v) Seropositiivisuus 80-95% Kliininen merkitys vielä epäselvä Yleinen virus, löytyy terveiltäkin syljestä Lymfotrooppinen virus, eristetty CD4+T lymfosyyteistä Reseptori CD4-molekyyli Muodostaa latenssin, persistoivan infektion? Dg. Serologia, (PCR)
EBV Muistettavaa Mononukleoosi Yhteys syöpään, lymfoomiin CMV Kongenitaali-infektio Myöhempi (selittämätön kuumeilu, mononukleoosi, hepatiitti) Immunosuppressiopotilaan infektio HHV-6 (HHV-7) Vauvarokko (keskushermosto-oireet)