Batı Nil Virusu

Batı Nil Virusu:
Viroloji, Epidemiyoloji ve
Mikrobiyolojik Tanı
Yrd. Doç.Dr. Koray Ergünay
Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi
Tıbbi Mikrobiyoloji AD. Viroloji Ünitesi
Batı Nil Virusu:
Yapı ve Sınıflandırma
 Zarflı RNA virusu
40-60 nm çaplı, sferik virion
 (+) polariteli tek iplikli RNA,
~11-12 kb
 Flaviviridae ailesi,
Flavivirus genusu:
68 virus, 8 antijenik kompleks
Japon ensefaliti serokompleksi
Japon ensefaliti virusu
St. Louis ensefaliti virusu
Batı Nil - Kunjin virusu
Murray Vadisi ensefaliti virusu
Usutu virus
ICTVdB (2006). 00.026.0.01.051. West Nile virus . In: ICTVdB - The Universal Virus Database, version 4.
Batı Nil Virusu:
Genom ve Proteinler
NC
ns4a
ns2a
5'- C prM
E
NS5
NS3
NS1
ns2b
NC
-3'
ns4b
pr + M
3 yapısal protein
7 yapısal olmayan protein
NS1: Viral replikaz kofaktörü
C proteini: kapsid yapısı, sitotoksik etki,
grup spesifik antikorlar
NS2a: Biraraya gelme, interferon yanıtının modifikasyonu
NS2b: Viral proteaz kofaktörü
prM / M proteini: virion yapısı, biraraya
gelme, olgunlaşma
E proteini: zarf glikoproteini, hücreye
tutunma, serotip spesifik antikorlar,
hemaglutinin, immün yanıt
NS3: Proteaz, NTPaz, Helikaz aktivitesi
NS4a ve NS4b: İnterferon yanıtının modifikasyonu
NS5: Viral replikaz (RNA bapımlı RNA polimeraz)
Batı Nil Virusu:
Virion Yapısı
Nükleokapsid
Zarf
Japon ensefaliti serokompleksi ve diğer Flaviviruslarla
antijenik benzerlik ve çapraz reaksiyonlar !!!
Batı Nil Virusu:
Replikasyon
Hücre reseptörlerine tutunma
DC-SIGNR, DC-SIGN, integrin αvβ3 ,???
Reseptör bağımlı endositozla
hücreye giriş
Klatrin kaplı çukurcuklar
pH bağımlı füzyon ve
nükleokapsidin salınımı
Endoplazmik retikulum ilişkili
replikasyon
Golgi ağında olgunlaşma
Egzositozla salınım
Batı Nil Virusu:
Genetik Çeşitlilik
Botha EM et al. Emerg Infect Dis 2008; 14:222-230.
Batı Nil Virusu:
Virulans faktörleri
Özellik
Virulans Faktörü
Patogeneze Etki
Birçok türde enfeksiyon
oluşturma ve geniş hücre
tropizmi
Birçok farklı ya da
benzer hücre
reseptörü
Farklı türlerde ve değişik dokularda
belirtiler
Hızlı hücre ölümü
NS3, kapsid
Nöropatogeneze etki
Genetik varyasyon
kapasitesi
In vivo replikasyonda değişiklikler
Türümsü (quasispecies)
oluşumu
RNA bağımlı RNA
polimeraz
Antijenik varyasyon,
nötralizasyondan kaçış
İnterferon yanıtının
modifikasyonu
NS2a, NS2b, NS3,
NS4a, NS4b
In vivo interferon yanıtında azalma
Artmış replikasyon ya da virulans
E proteininde glikolizasyon
NS1 proteininde
glikolizasyon
Samuel MA et al. J Virol 2006; 80:9349-9360.
Batı Nil Virusu:
Patogenez
İnokülasyon bölgesinde primer
replikasyon
Periferik lenf nodları - Kan dolaşımı
MSS’ye geçiş
Toll-like reseptörlerin uyarımı
Artmış TNF-α düzeyi
Nöronların infeksiyonu
Direkt / immün yanıta bağlı hasar
İmmün yanıtla temizlenme
Persistans / mortalite
Samuel MA et al. J Virol 2006; 80:9349-9360.
Batı Nil Virusu:
Epidemiyoloji (Vektörler)
Farklı özelliklere sahip ~60 sivrisinek türünde replikasyon
10’dan azı vektör olarak önemli !!!
En önemli tür: Culex spp.
(Aedes, Ochleratus...)
C.pipiens
C.quinquefasciatus
C. tarsalis
?
Keneler
Kuşlar
Primer Döngü
?
Diğer memeliler
Vektörler
Sürüngenler
Rodentler
İnsanlar
Atlar
Batı Nil Virusu:
Sivrisinekler (vektör)
Kuşlar (rezervuar)
Epidemiyoloji (Konaklar)
Belirtisiz enfeksiyon, yüksek düzey viremi
Beslenme davranışları / habitat özellikleri
epidemiyolojide etkili
Vertikal geçiş!!!
Passeriformes (ötücü kuşlar)
Strigiformes (baykuşgiller)
Falconiformes...
Genellikle belirtisiz enfeksiyon (!)
Yüksek düzey viremi
Virusun yayılmasında etkili
Oral, fekal-oral yolla bulaşma!!!
Atlar, insanlar
(Diğer memeliler)
Belirli oranda semptomatik enfeksiyon
Düşük düzey viremi
Virusun yayılmasında etkili değil!!!
Bazı rodentler ve
sürüngenler
Keneler
Epidemiyolojik önemleri belirsiz
Batı Nil Virusu:
En önemli yol:
Bulaşma
Enfekte sivrisinek sokması
Kan transfüzyonu
Organ transplantasyonu
İntrauterin geçiş
Anne sütü ile geçiş
Laboratuvar maruziyeti
Batı Nil Virusu:
Tarihçe
1937- BNV’nin izolasyonu (Batı Nil bölgesi, Uganda)
(Smithburn ve ark.)
1951 - İsrail ve Mısır’da insan ve sivrisineklerde BNV
1953 - Mısır’da kanatlılarda BNV
1957 - İlk BNV ensefaliti olgusu – İsrail
1958 - Güney Afrika’da insan ve kuşlarda BNV
1962 - Fransa salgını: insan, at ve sivrisineklerde BNV
1974 - Güney Afrika salgını: 1000’i aşkın olgu
1980 - Hindistan’da mortalite izlenen 3 olgu
1996 - Romanya salgını: ~ 400 meningoensefalit olgusu
1998 - İtalya’da atlarda izolasyonu
1999 - NYC salgını, Volvograd salgını
2000 ve sonrası - Birleşik Devletler, Kanada, Meksika’da olgular...
2010 - Yunanistan ve Türkiye’de olgular
Batı Nil Virusu:
Global Epidemiyoloji
(1937 - 1998)
Batı Nil Virusu:
Global Epidemiyoloji
(1999 – 2004)
Batı Nil Virusu: Epidemiyoloji (Orta ve Güney Amerika)
2002
2001
2003
2004
2004
2007
Batı Nil Virusu:
Epidemiyoloji (Kanada)
Batı Nil Virusu:
Epidemiyoloji (Birleşik Devletler)
Batı Nil Virusu:
Epidemiyoloji (Akdeniz)
?
İnsan
Atlar
Kanatlılar
Zeller HG et al. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2004; 23:147-156.
Batı Nil Virusu:
Epidemiyoloji (Akdeniz)
Calistri P et al. Open Virol J 2010; 4:29-37.
Batı Nil Virusu:
Epidemiyoloji (Akdeniz)
Batı Nil Virusu:
Epidemiyoloji (Akdeniz)
?
Calistri P et al. Open Virol J 2010; 4:29-37.
Batı Nil Virusu:
Çalışmalar (Türkiye)
Batı Nil Virusu:
Bölge
İl
Ankara
İç Anadolu
Epidemiyoloji (Türkiye)
Çalışma grubu
Yöntem
Kaynak
Koyunlar
Hİ, NT
Radda, 1971
Kan donörleri
Hİ, NT
Özkul ve ark., 2005
MSS olgusu
rRT-PCR
Arpacı ve ark., 2009
MSS olguları
ELISA, IIFT, rRT-PCR
Ergünay ve ark., 2010
Kan donörleri
ELISA, IIFT, NT
Ergünay ve ark., 2009
Koyunlar
Hİ, NT
Radda, 1971
Hİ, NT
Özkul ve ark., 2005
rRT-PCR
Özkul ve ark., 2010
Hİ
Ari, 1971
Hİ, NT
Serter, 1980
Hİ, NT
Özkul ve ark., 2005
Hİ
Meço, 1977
IIFT, NT
Ergünay ve ark., 2007
Büyükbaş hayvanlar
Hİ, NT
Özkul ve ark., 2005
Bölge sakinleri
Hİ
Meço, 1977
Konya
Yozgat
Sivas
Hatay
Akdeniz
Katırlar
Adana
Atlar
Antalya
Bölge sakinleri
Mersin
Kan donörleri
?
Bölge sakinleri
Ege
Koyunlar
İzmir
Muğla
Köpekler
Köpekler
Bölge sakinleri
Şanlıurfa
Güneydoğu Anadolu
Mardin
Diyarbakır
Elazığ
Siirt
Batı Nil Virusu:
Epidemiyoloji (Türkiye)
: İnsanlarda doğrulanmış seroreaktivite
: Hayvanlarda doğrulanmış seroreaktivite
: Muhtemel/doğrulanmış olgular
Batı Nil Virusu:
Olgular (Türkiye)
Batı Nil Virusu:
Mikrobiyolojik Tanı
Virusun izolasyonu
Viral RNA’nın saptanması
Viral antijenlerin saptanması
Virusa karşı özgül immün yanıtın saptanması
Batı Nil Virusu:
Mikrobiyolojik Tanı
IgM / IgA
IgG
Viremi
Viral RNA
-5 -4 -3 -2 -1
0 1
2
Klinik belirtiler
3
4 5
6
7
8
9
10
BNV Tanısı:
Virus İzolasyonu
Altın standart yöntem, düşük duyarlılık
Klinik tanıda kısıtlı kullanım: Düşük düzey ve geçici viremi
Çeşitli yöntemler: Vero, C6/36 hücreleri, Deney hayvanları
BNV Tanısı:
Viral RNA’nın Saptanması
Çeşitli hedefler: env, NS1, NS5, 3’-NCR...
Çeşitli yöntemler: RT-PCR, RT-nested PCR
Real-time RT-PCR (Taqman, FRET)
NASBA, TMA, bDNA
Kalitatif, kantitatif sonuç
Erime eğrisi analizi
Çeşitli ticari testler: Roche, Abbott, Gen Probe,
Chiron, Focus....
Duyarlılık ve özgüllükte varyasyon
Genellikle yüksek duyarlık!!! (0.1 pfu/ml, 5-50 kopya/ml)
Farklı genotipler / mutant virus varlığında duyarlılık
değişebilir!!!
Tanıda ilk 5-7 günde etkili, tarama amaçlı kullanım
BNV Tanısı:
Viral Antijenlerin Saptanması
Çeşitli yöntemler:
- “in house” (İSH, İHK)
- Ticari (VecTest, RAMP)
Duyarlılık ve özgüllükleri
değişken
Klinik tanıda
kısıtlı kullanım
Ticari yöntemler:
Sivrisinek ya da kuşlarda
tarama
BNV Tanısı:
Özgül Antikorların Saptanması
Klinik tanıda yaygın kullanım (IgM / IgG)
Çeşitli yöntemler:
IgM yakalama ELISA (MAC-ELISA)
İndirekt ELISA
İndirekt Fluoresan Antikor Testi
(IIFT)
Mikrokürecik-immünokromatografi
Hemagglutinasyon önlenim
Kompleman birleşmesi
Plak redüksiyon nötralizasyon testi
Çeşitli antijen kaynağı ve test platformları
BNV serolojik tanısında sorunlar!!!
BNV Tanısı:
Serolojik Tanıda Sorunlar
1. Çapraz reaksiyonlar
Antikor pozitifliğinin doğrulanması için çapraz
reaksiyonların ekarte edilmesi gereklidir !!!
DOĞRULAMA:
Nötralizasyon /
Plak redüksiyon nötralizasyon testi (PRNT)
Virus kontrol
Negatif örnek
Pozitif örnek
BNV Tanısı:
Serolojik Tanıda Sorunlar
2. IgM / IgA Persistansı
- Serumda 1 yılı aşkın süre (maksimum 525 gün) (IgM)
- BOS’ta 199 gün (IgM)
DOĞRULAMA:
- PRNT titresi artışı
- IgG aviditesi
Değerlendirmede hikaye, klinik ve bölgesel
epidemiyoji mutlaka dikkate alınmalıdır!!!
Pusch MP et al. J Infect Dis 2008; 198:984-93.
Batı Nil Virusu:
Klinik Bulgular:
Tanı Kriterleri (Avrupa Birliği)
Ateşli hastalık VEYA Ensefalit /Menenjit
Epidemiyolojik Kriterler:
- Atlar ya da kuşlarda WNV endemik bölgelerde yaşama,
seyahat etme ya da sivrisinek sokması hikayesi
- İnsandan insana geçişe ait kanıt (vertikal, kan/doku nakli)
Laboratuvar Bulguları:
DOĞRULANMIŞ:
- Kandan ya da BOS’tan virus izolasyonu
- Kanda ya da BOS’ta viral RNA
- BOS’ta özgül IgM
- Serumda IgM VE IgG VE PRNT ile doğrulama / titre artışı
MUHTEMEL:
- Serumda özgül IgM
Batı Nil Virusu:
MUHTEMEL OLGU:
Tanı Kriterleri (Avrupa Birliği)
Uyumlu Klinik
+
Epidemiyolojik bağlantı
VEYA
Muhtemel olgu için laboratuvar sonuçları
DOĞRULANMIŞ OLGU: Doğrulanmış olgu için laboratuvar sonuçları
BNV Tanısı:
RNA persistansı ???
PLoS ONE 5(5): e10649.
doi:10.1371/journal.pone.0010649
J Infect Dis 2009; 201:2-4.
