Ο ιός του Δυτικού Νείλου στη χώρα μας!
Συγγραφέας Γεωργία Βρυώνη Γράφτηκε στις ,
Ο ιός του Δυτικού Νείλου (WestNilevirus, WNV), αν και κυκλοφορούσε για χρόνια στην περιοχή της Μεσογείου, για πρώτη φορά παρουσιάστηκε στη χώρα μας με κρούσματα εγκεφαλίτιδας στην περιοχή της Κεντρικής Μακεδονίας, επισείοντας έτσι την προσοχή των υγειονομικών αρχών. Λόγω ακριβώς της σπανιότητάς του και της μάλλον «τροπικής» καταγωγής του λίγα ήταν γνωστά για αυτόν, μέχρι που άρχισε και στην Ευρώπη, ιδίως την τελευταία δεκαετία, να προκαλεί μικρές αλλά και μεγαλύτερες επιδημίες εγκεφαλίτιδας, και από το 1999 και στη Βόρεια Αμερική. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα την αύξηση του αριθμού των μελετών σχετικά με τον WNVκαι την κινητοποίηση στην εύρεση διαγνωστικών μεθόδων, μια και η κλινική εικόνα της λοίμωξης που προκαλεί είναι μη ειδική, αλλά και τρόπων πρόληψης, όπως είναι τα εμβόλια, προοριζόμενα όμως μέχρι στιγμής μόνο στα άλογα.
Ιολογικά δεδομένα
Ο WNV πήρε την ονομασία του από την πρώτη απομόνωσή του το 1937 στην περιοχή WestNile της Ουγκάντα. Ανήκει στους αρμποϊούς, ομάδα ιών που μεταδίδεται με αρθρόποδα, στην οικογένεια Flaviviridae (γένος Flavivirus). Ορολογικά κατατάσσεται στην οροομάδα της ιαπωνικής εγκεφαλίτιδας (Japaneseencephalitis), η οποία περιλαμβάνει στενά σχετιζόμενους ιούς υπεύθυνους για σοβαρή εγκεφαλίτιδα στους ανθρώπους και συγκεκριμένα τον ιό της εγκεφαλίτιδας Saint-Louis ενδημικός στην Αμερική, τον ιό του πυρετού της κοιλάδας Valley από την Αυστραλία και τον ιό Usutu από την Αφρική και πρόσφατα απομωνούμενο στην Αυστρία. Πρόκειται για σφαιρικό, με φάκελο, μονής έλικας και θετικής πολικότητας RNA ιό. Το γωνιδίωμά του αποτελείται από ένα ανοικτό πλαίσιο ανάγνωσης, που κωδικοποιεί για 10 ιικές πρωτεΐνες (3 δομικές και 7 μη δομικές πρωτεΐνες). Από τις δομικές πρωτεΐνες, οι Ε (envelope) και Μ (membrane) είναι υπεύθυνες για πολλές από τις ιδιότητες του ιού, όπως επιλογή ξενιστή, ιστικό τροπισμό, πολλαπλασιασμό, συναρμολόγηση και ενεργοποίηση Β- και Τ-κυτταρικής ανοσιακής απάντησης. Η πρωτεΐνη Ε είναι η κύρια ανοσογόνος σε όλους τους φλαβοϊούς πρωτεΐνη και αυτή που προκαλεί την παραγωγή του κύριου όγκου των εξουδετερωτικών αντισωμάτων (NeutralizingAntibodies, Nabs) κατά τη διάρκεια της λοίμωξης. Επίσης ανοσογόνες είναι και οι μη δομικές πρωτεΐνες NS1 και NS3. Αν και υπάρχει ένας ορότυπος, ο ιός μπορεί γενετικά να διαχωριστεί σε δύο ομάδες, οι οποίες παρουσιάζουν νουκλεοτιδική διαφορά σε ποσοστό μέχρι 30%: την ομάδα Ι (LineageI), που περιλαμβάνει στελέχη από Αφρική, περιοχές της λεκάνης της Μεσογείου, Ανατολική Ευρώπη, Ινδία και Αμερική, και την ομάδα ΙΙ (Lineage ΙΙ), που περιλαμβάνει στελέχη που κυκλοφορούν στα ζώα στην υπο-Σαχάρια Αφρική και τη Μαδαγασκάρη, τα περισσότερα από τα οποία είναι μη παθογόνα.
Επιδημιολογία του ιού
Ο WNVείναι ευρέως διαδεδομένος σε Αφρική, Ανατολική Ευρώπη, Ρωσία, Μέση Ανατολή, Ινδία, Αυστραλία, και από το 1999 Βόρεια Αμερική. Μέχρι τη δεκαετία του 1990, ο WNV αποτελούσε μια μέτρια απειλή μια και προκαλούσε σποραδικά κρούσματα σε ανθρώπους και άλογα: δεκαετία 1950 κρούσματα εγκεφαλίτιδας σε Αίγυπτο και Ισραήλ, δεκαετία 1960 σε Γαλλία και δεκαετία 1970 σε Νότια Αφρική Την τελευταία δεκαετία καταγράφηκαν επιδημίες στη Ρουμανία (1996, 393 ασθενείς με εγκεφαλίτιδα και 17 θάνατοι), στο Μαρόκο (1999/2003), στην Ιταλία (1998), στη Ρωσία (1999, 826 ασθενείς με εγκεφαλίτιδα και 40 θάνατοι), στο Ισραήλ (1998-2000) και από το 1999 στις ΗΠΑ. Στην Ευρώπη, οι επιδημίες είναι χωρίς συγκεκριμένη εποχική κατανομή, διασκορπισμένες σε διάφορες χώρες και χρονικά περιοριζόμενες. Συνήθως εμφανίζονται ξαφνικά, χωρίς κανείς να τις αναμένει, ακόμη και αν υπάρχουν όλες οι συνθήκες εκείνες που ευνοούν την εμφάνισής τους. Αντίθετα στις ΗΠΑ, από το 1999 που καταγράφηκαν τα πρώτα περιστατικά στη Νέα Υόρκη, ο WNV εξαπλώθηκε σε όλη τη χώρα και κάθε χρόνο είναι υπεύθυνος για μεγάλης έκτασης επιδημίες σε ανθρώπους και άλογα. Έτσι μέχρι το 2009 το CDC έχει καταγράψει σχεδόν 30000 κλινικά περιστατικά λοίμωξης σε ανθρώπους (1.423 θάνατοι), και πάνω από 27.000 σε άλογα (5000 θάνατοι μέχρι το 2005, θνητότητα περίπου 33%, πολύ υψηλότερη από αυτή στον άνθρωπο). Ο ιός έχει επίσης εξαπλωθεί προς βορρά, στον Καναδά, και προς νότο, στην Κεντρική Αμερική.
Μετάδοση του ιού
Η μετάδοση του WNV γίνεται κυρίως με τα κοινά οικιακά κουνούπια του γένους Culex και περιλαμβάνει επίσης τα πτηνά (άγρια αποδημητικά) ως κύριες αποθήκες του. Τα μολυσματικά κουνούπια έχουν τον ιό στους σιελογόνους αδένες τους και τον μεταδίδουν στα ευαίσθητα είδη των πτηνών μετά από τσίμπημα. Ο ιός έχει απομονωθεί από περίπου 60 είδη κουνουπιών, όμως λιγότερα από 10 ανήκουν στους κύριους διαβιβαστές του. Τα πτηνά, μετά την ιαιμία, που διαρκεί 1-4 ημέρες (κατά άλλους ερευνητές μέχρι 7-8 ημέρες) μετά την έκθεση, αναπτύσσουν ισόβια ανοσία. Τουλάχιστον 198 είδη άγριων, αποδημητικών πτηνών εμπλέκονται στον ιικό κύκλο, με καθένα από αυτά να παρουσιάζει το δικό του ρόλο στον πολλαπλασιασμό του ιού, αλλά και το δικό του βαθμό ευαισθησίας στη μόλυνση. Στην Ευρώπη η θνητότητα των πτηνών από WNV είναι πολύ μικρή, αντίθετα από ότι συμβαίνει από το 1998 στο Ισραήλ, αλλά και στη Βόρεια Αμερική, που είναι ιδιαίτερα υψηλή.
Ο ιός μπορεί να μολύνει μεγάλο αριθμό σπονδυλωτών και μη ζώων, όπως θηλαστικά, αμφίβια και ερπετά, όπως υποδηλώνει η ανίχνευση των ειδικών έναντι αυτού αντισωμάτων. Εντούτοις, άνθρωποι, άλογα και λοιπά θηλαστικά δε μεταδίδουν περαιτέρω τον ιό, γιατί το επίπεδο της ιαιμίας που προκαλείται σε αυτά μετά από τη μόλυνση με τον ιό είναι ιδιαίτερα μικρό με αποτέλεσμα να μην συμβάλλουν στον κύκλο μετάδοσης. Άλλοι τρόποι μετάδοσης, εκτός από δήγμα κώνωπα, είναι η μετάγγιση μολυσμένου αίματος, η μεταμόσχευση οργάνων, ο θηλασμός, διαπλακουντιακά από τη μητέρα στο έμβρυο, η επαγγελματική έκθεση σε εργαζόμενους σε μικροβιολογικά εργαστήρια, καθώς και πειραματικά από το στόμα σε θηλαστικά και πτηνά.
Παθογόνος δράση
Άνθρωποι και θηλαστικά της οικογένειας Equidae (άλογα, γαϊδούρια, μουλάρια) παρουσιάζουν ευαισθησία στη λοίμωξη από WNV. Στις τελευταίες επιδημίες έχει καταγραφεί αυξημένο ποσοστό νευρολογικών εκδηλώσεων σε ανθρώπους και άλογα. Στον άνθρωπο, περίπου 20% αυτών που μολύνονται από WNV εκδηλώνουν ήπια πυρετική συνδρομή διάρκειας 3-6 ημερών και λιγότερο από 1% από αυτούς εκδηλώνουν συμπτωματολογία από το ΚΝΣ (μηνιγγίτιδα, εγκεφαλίτιδα ή μυελίτιδα) που μπορεί να είναι θανατηφόρος σε ποσοστό 4-14%, ιδιαίτερα στους ηλικιωμένους. Σπάνια έχουν περιγραφεί περιστατικά αιμορραγικής νόσου, ηπατίτιδας, παγκρεατίτιδας και μυοκαρδίτιδας.
Παρόμοια είναι η λοίμωξη στα μέλη της οικογένειας των Equidae, με τη διαφορά όμως ότι 10% των ζώων που θα νοσήσουν θα παρουσιάσουν νευρολογική συμμετοχή, η σοβαρότητα της οποίας εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η ηλικία, οι συνθήκες σταβλισμού του ζώου, η μολυσματικότητα του στελέχους και το ιστορικό προηγούμενων λοιμώξεων από άλλους φλαβοϊούς. Η θνητότητα μεταξύ των αλόγων με λοίμωξη του ΚΝΣ από WNV είναι υψηλή και κυμαίνεται από 20 έως 57%, όπως αυτή έχει καταγραφεί στις ΗΠΑ, στη Γαλλία, στην Ιταλία και στο Ισραήλ.
Ανοσολογική απάντηση
Η αντισωματική απάντηση του ξενιστή αφορά την παραγωγή εξουδετερωτικών αντισωμάτων και είναι σημαντική για τον περιορισμό της λοίμωξης και τη μη διασπορά της στον οργανισμό και ιδιαίτερα στο ΚΝΣ. Τα ειδικά IgM αντισώματα είναι αυτά που προστατεύουν από τη διασπορά του ιού στον οργανισμό. Αυτά ανιχνεύονται 2-8 ημέρες μετά την έναρξη των συμπτωμάτων, παρουσιάζουν τη μεγαλύτερή τους τιμή σε 2 εβδομάδες μετά τη λοίμωξη και στη συνέχεια ελαττώνονται ραγδαία για μερικές εβδομάδες ή μήνες. Στο 80% των ασθενών ανιχνεύονται IgM αντισώματα σε ορό και ΕΝΥ μέσα στις πρώτες 8 ημέρες από τη λοίμωξη και στην πλειονότητα των ασθενών συνεχίζουν να ανιχνεύονται στον ορό για 50 – 250 ημέρες μετά την έναρξη της νόσου. Ανίχνευση IgM στο ΕΝΥ σημαίνει είτε τοπική παραγωγή είτε διαταραχή του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Τα ειδικά IgG αντισώματα είναι αυτά που συμβάλουν στην κάθαρση από τον ιό και στη μακροχρόνια προστασία από μελλοντική νέα μόλυνση. Αυτά ανιχνεύονται λίγες μέρες μετά την εμφάνιση των IgM, συνήθως τη 12η ημέρα μετά την έναρξη των συμπτωμάτων, και παραμένουν για χρόνια. Παράλληλα με τη χυμική ανοσία, τα CD8+ Τ-κυτταροτοξικά λεμφοκύτταρα παίζουν κρίσιμο ρόλο στην κάθαρση του οργανισμού από τον ιό. Η ιντερφερόνη, τέλος, φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην απάντηση του μεγαλοοργανισμού έναντι των φλαβοϊών. Από πειραματικές μελέτες έχει δειχτεί ότι αναστέλλει την λοίμωξη invitro, ενώ η λοίμωξη ποντικών με συγγενή ανεπάρκεια παραγωγής INF-γ οδηγεί σε υψηλότερη θνητότητα.
Διάγνωση της λοίμωξης
Η διάγνωση της λοίμωξης από WNV γίνεται κυρίως ορολογικά και βασίζεται στην ανίχνευση αντι-Ε αντισωμάτων. Το χρυσό πρότυπο των ορολογικών μεθόδων είναι η δοκιμασία εξουδετέρωσης κατά 90% της κυτταροπαθογόνου δράσης σε μικροπλάκα (PlaqueReductionNeutralizationTestat 90% PlaqueReductionLevel, PRNT90), η οποία γίνεται για επιβεβαίωση και ακριβή καθορισμό του τίτλου των εξουδετερωτικών αντισωμάτων (σε ορό ή ΕΝΥ). Λόγω της ύπαρξης διασταυρούμενων αντιδράσεων με άλλους ιούς τους γένους Flavivirus, πρέπει παράλληλα να γίνει έλεγχος και με άλλους φλαβοϊούς. Η ειδικότητα της ανίχνευσης επιβεβαιώνεται με την αύξηση του τίτλου σε δεύτερο δείγμα ορού, κατά τη φάση ανάρρωσης. Επειδή η συγκεκριμένη μέθοδος είναι ιδιαίτερα δύσκολη και χρονοβόρα, τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί τεχνικές ELISA, οι οποίες μπορεί να διακριθούν σε τρείς κατηγορίες: IgG, MAC-ELISA και epitopeblockingELISA. Οι συνιστώμενες ενζυμικές τεχνικές είναι η IgMantibody-captureELISA (MAC-ELISA) και η έμμεση (indirect) IgGELISA. Τα περισσότερα εργαστήρια δημόσιας υγείας στις ΗΠΑ χρησιμοποιούν τις παραπάνω τεχνικές ELISA με οδηγίες, αντιδραστήρια και πρωτόκολλα από το CDC. Οι συγκεκριμένες τεχνικές έχουν το πλεονέκτημα ότι είναι γρήγορες, με επαναληψιμότητα και λιγότερο ακριβές σε σχέση με τη κλασική μεθοδολογία. Συγκεκριμένα η MAC-ELISA δίνει τη δυνατότητα διάγνωσης οξείας λοίμωξης σε δείγμα ορού (που έχει παρθεί τις πρώτες 8 έως 45 ημέρες από την έναρξη της λοίμωξης) ή ΕΝΥ. Η ταυτόχρονη ανίχνευση βέβαια και στα δύο είδη δειγμάτων αυξάνει την ευαισθησία και την ειδικότητα της μεθόδου. Εντούτοις η MAC-ELISAέχει δύο κύριους περιορισμούς: 1) δείγματα που έχουν ληφθεί πολύ νωρίς από την έναρξη της λοίμωξης μπορεί να είναι ψευδώς αρνητικά, επομένως οροί που έχουν παρθεί άμεσα πρέπει να εξετάζονται για RNA του ιού, και 2) το γεγονός ότι τα ειδικά IgM αντισώματα μπορεί να παραμένουν σε ανιχνεύσιμα επίπεδα ακόμη και για ένα χρόνο ελαττώνει τη ικανότητα της MAC-ELISA να διακρίνει το οξύ περιστατικό από αυτό που έχει μολυνθεί από τον ιό την προηγούμενη χρονιά. Βέβαια, εκτός από τον πρώτο περιορισμό, ο δεύτερος μάλλον δεν αφορά προς το παρόν τη χώρα μας.
Σχετικά με την IgG-ELISAπαρουσιάζει μικρότερη ειδικότητα, λόγω της ύπαρξης διασταυρούμενων αντιδράσεων με άλλους φλαβοϊούς. Επομένως άτομα που έχουν εμβολιαστεί έναντι φλαβοϊών (ιό ιαπωνικής εγκεφαλίτιδας, δάγγειου, κίτρινου πυρετού) ή έχουν μολυνθεί από άλλο φλαβοϊό μπορεί να δίνουν θετική τη δοκιμασία.
H δοκιμασία αυτή πρέπει να γίνεται σε συνδυασμό με τη MAC-ELISA ώστε να υπάρχει αύξηση της ειδικότητας και ευαισθησίας τους στη διάγνωση της λοίμωξης. Στο εμπόριο υπάρχουν αντιδραστήρια ELISA και IFA για προσδιορισμό IgGavidity (EuroimmunAG, Luebek, Germany και Panbio, Queensland, Australia) με σκοπό τη διάκριση πρόσφατης από παλιά λοίμωξη.
Εμπορικά διαθέσιμα ELISAkitsεγκεκριμένα από το FDA είναι τρία για ανίχνευση IgG και τρία για ανίχνευση IgM από αντίστοιχους εμπορικούς οίκους του εξωτερικού (InBios,WA, USA, FocusDiagnostics, Cypress, CA, USA και PanBIO, MD, USA) με ποικίλες ειδικότητες και ευαισθησίες. Η PanBio έχει επίσης κυκλοφορήσει στο εμπόριο αντιδραστήριο ανίχνευσης αντισωμάτων με τη μέθοδο έμμεσου ανοσοφθορισμού (IFA) το οποίο φαίνεται να είναι γρήγορο και αξιόπιστο. Η Focusστα αντιδραστήριά της χρησιμοποιεί ως αντιγόνο ανασυνδυασμένη prM/Eπρωτεΐνη. Συγκρινόμενα τα αντίστοιχα kits με τις IgG/IgMELISA του CDC, η FocusIgGELISAέχει ευαισθησία 97.6% και ειδικότητα 92.1%, ενώ η FocusIgMELISAέχει ειδικότητα και ευαισθησία 99.3%. Η PanBio στα αντιδραστήριά της χρησιμοποιεί αδρανοποιημένο κεκαθαρμένο WNV αντιγόνο. Συγκριτική μελέτη των kitsτων δύο εμπορικών οίκων έδειξε ως προς την ανίχνευση IgM συμφωνία, ευαισθησία και ειδικότητα τουλάχιστον 95%, ενώ ως προς την ανίχνευση IgG το κιτ της Focus έχει υψηλότερη ειδικότητα (98.8%) και αυτό της PanBio υψηλότερη ευαισθησία (99.3%).
Άλλος τρόπος διάγνωσης αποτελεί η άμεση ανίχνευση του ιού. Αυτή μπορεί να γίνει είτε με κυτταροκαλλιέργεια είτε με μοριακές τεχνικές ανίχνευσης του γενετικού υλικού του ιού. Βέβαια μειονέκτημα της άμεσης ανίχνευσης είναι ότι πρέπει να γίνει έγκαιρα, μέσα στις πρώτες 4 ημέρες από την έναρξη των συμπτωμάτων. Η απομόνωση του ιού σε κυτταροκαλλιέργεια αποτελεί τη μέθοδο αναφοράς για τη διάγνωση λοίμωξης σε σπονδυλωτά, δεξαμενές κουνουπιών και δείγματα από πτηνά. Μειονέκτημα είναι η ανάγκη επιπέδου βιοασφάλειας 3 εργαστηρίου και η καθυστέρηση του αποτελέσματος (6 ημέρες). Η ανίχνευση του RNA του ιού με real-timeRT-PCR αποτελεί γρήγορη και αξιόπιστη μέθοδο για την ανίχνευση του ιού σε δείγματα ανθρώπων και ζώων. Προκειμένου για τον έλεγχο των αιμοδοτών στις ΗΠΑ το FDA έχει εγκρίνει δύο εμπορικά διαθέσιμα αντιδραστήρια: TaqScreen West NileVirus τεστ (RocheMolecularSystems, Pleasanton, CA, USA) και Procleix® WestNileVirus τεστ (Gen-ProbeInc., SanDiego, CA/ChironCorporation, Emeryville, CA, USA). Εκτός της real-timeRT-PCR, μπορεί να εφαρμοστεί και απλή συμβατική RT-PCRinhouse αλλά και του εμπορίου (TITAN®, Roche/One Step RT-PCR®, Qiagen
Corp., Valencia, CA, USA). Η φωλιασμένη PCR αυξάνει την ευαισθησία 10 φορές, αλλά υπόκειται εύκολα σε επιμολύνσεις.
Πρόληψη
Καθώς δεν υπάρχει ειδική θεραπεία, το ενδιαφέρον έχει στραφεί στην ανάπτυξη εμβολίου. Τα προβλήματα στη βιομηχανία των αλόγων στις ΗΠΑ (θάνατοι και αναβολή διοργανώσεων με άλογα) είχαν σαν αποτέλεσμα οι εμπορικοί οίκοι να στραφούν στην παρασκευή εμβολίου για τα άλογα. Δύο τέτοια εμβόλια κυκλοφορούν μόνο στις ΗΠΑ: το πρώτο αδρανοποιημένο με ολόκληρο τον ιό (Innovator®, FortDodge, Princeton, NJ, USA), που προσφέρει 94% προστασία από την ιαιμία, και το δεύτερο ανασυνδυασμένο prM-E με φορέα τον ιό canarypox (Recombitek®, Merial Merial Ltd., Athens, GA, USA), που προσφέρει ~100% προστασία. Υπό μελέτη βρίσκονται άλλα 10 περίπου είδη εμβολίων, πάντα για την προστασία των αλόγων.
Η πρόληψη στον άνθρωπο περιλαμβάνει τα απλά μέτρα αποφυγής των δηγμάτων κουνουπιών και προστασίας από αυτά, ενώ σε μεγαλύτερη κλίμακα αυτή γίνεται με την ορθολογική εντομοκτονία με τη χρήση ουσιών και μέσων φιλικών προς το περιβάλλον.
Βιβλιογραφία
1. Murray KO, Mertens E, Desprès P. West Nile virus and its emergence in the United States of America.Vet Res 2010;41:67.
2. Gyure KA. West Nile Virus Infections. JNeuropatholExpNeurol 2009; 68:1053-1060.
3. Dauphin G, Zientara S. West Nile virus: Recent trends in diagnosis and vaccine development Vaccine 2007; 25: 5563–5576
4. KramerLD, JiL, Shi P-Y. WestNilevirusLancetNeurol2007; 6:171–181
5. GranwehrBP, LillibridgeKM, HiggsS, MasonPW, Aronson JF, Campbell GA, Barrett ADT West Nile virus: where are we now? Lancet Infect Dis 2004; 4:547-556.
6. Malan AK, Martins TB, Hill HR, Litwin CM. Evaluations of Commercial West Nile Virus Immunoglobulin G (IgG) and IgM Enzyme Immunoassays Show the Value of Continuous Validation. J Clin Microbiol 2004; 42:727-733.
7. Campbell GL, Marfin AA, Lanciotti RS, Gubler DJ. West Nile virus. LancetInfect Dis 2002; 2:519-529.
