Ιοί-Χαρακτηριστικά και δομή

Transcript

1 2 ιοι Ιοί-Χαρακτηριστικά και δομή Η καταγωγή των ιών Υπάρχουν τρεις κύριες θεωρίες σχετικά με την καταγωγή των ιών. Σύμφωνα με την υπόθεση της παλινδρόμησης ή σμίκρυνσης, οι ιοί ξεκίνησαν σαν μικρά κύτταρα που, ομοίως με βακτήρια όπως τα Chlamydia, μολύνουν μεγαλύτερα κύτταρα. Αυτά τα προ-ιϊκά κύτταρα έχασαν μετέπειτα τη μεταβολική τους ικανότητα αλλά και το μεγαλύτερο μέρος της αναπαραγωγικής του ικανότητας, με αποτέλεσμα να είναι αδρανή εκτός του κυτταρικού περιβάλλοντος και να εξαρτώνται από τα κυτταρικά μονοπάτια για την αναπαραγωγή τους. Η θεωρία της διαφυγής ή κυτταρική θεωρία, προτείνει ότι κινητά στοιχεία όπως ρετροτρανσποζόνια, απέκτησαν γονίδια που κωδικοποιούν ένζυμα και πρωτεΐνες του καψιδίου, και όπως τα πλασμίδια που γνωρίζουμε σήμερα, μπόρεσαν να διαφύγουν από το αρχικό τους κυτταρικό περιβάλλον και να μεταφερθούν αλλά και να αναπαραχθούν σε άλλα κύτταρα. Η τελευταία θεωρία είναι η θεωρία της συν-εξέλιξης, ή του πρωταρχικούιού (virus-first) κατά την οποία τα κύτταρα και οι ιοί εξελίχθηκαν παράλληλα. Η θεωρία της παλινδρόμησης και η θεωρία της διαφυγής προβλέπουν ένα βαθμό ομοιότητας μεταξύ γονιδίων που κωδικοποιούν ιϊκές δομικές πρωτεΐνες και κυτταρικά γονίδια, παρόλα αυτά δεν υπάρχει τέτοια ομοιότητα, εκτός από κυτταρικά γονίδια που έχουν ενσωματωθεί σε υπάρχοντες ιούς. Ωστόσο, όλα τα ιϊκά γονίδια αναπαραγωγής έχουν μια μακρινή συγγένεια ενώ όλα τα σύγχρονα κύτταρα μοιράζονται συγγενικά γονίδια. Σύμφωνα με την υπόθεση της συν-εξέλιξης οι ιοί των τριών επικρατειών της ζωής -Αρχαία, Βακτήρια και Ευκαρυώτεςθα έπρεπε να έχουν σε κάποιο βαθμό γενετική ομοιότητα με τους ξενιστές τους, και να διαφέρουν από ιούς που μολύνουν άλλες επικράτειες. Ούτε αυτή η θεωρία όμως συμβαδίζει με τα δεδομένα της γενετικής. Για την ακρίβεια, υπάρχουν ενδείξεις ιϊκής μόλυνσης, με τη μορφή της εισόδου στο κυτταρικό γονιδίωμα ακόμη και σε πιο πρώιμες μορφές κυτταρικής ζωής. 1 μικρόμετρο Ποξιοί nm Βακτήριο Staphylococcus aureus Ερπητοϊοί (HSV-1) nm Εντεροϊοί (πολιομυελίτιδα) 27nm Παρβοϊοί (Β19) 18-25nm: 18-25nm Εικ. 1 Κατανοώντας το μέγεθος (sizing up). Πίνακας 1 Ιοί και Βακτήρια Βακτήρια Ιοί Μέγεθος Μεγαλύτερο Μικρότερο (20-400nm) Μπορούν να παρατηρηθούν με οπτικό μικροσκόπιο. Ναι Όχι εκτός από τους ποξιούς και τους μιμηιούς Ανάπτυξη σε τεχνητά θρεπτικά υλικά. Ναι Όχι Περιέχουν DNA και RNA Ναι Όχι Διαίρεση με διχοτόμηση Ναι Όχι Περιέχουν ριβοσώματα Ναι Όχι Περιέχουν μουραμικό οξύ Ναι Όχι Ευαίσθησία στα αντιβιοτικά Ναι Όχι Κινητικότητα Ναι/Όχι Όχι Εικοσαεδρικοί χωρίς φάκελο, π.χ. Αδενοϊοί Εικοσαεδρικοί με φάκελο, π.χ. Ερπητοϊοί Σύνθετοι, π.χ. ποξιοί Νουκλεϊκό οξύ Καψομερή Νουκλεοκαψίδιο Καψίδιο Λιπιδική διπλοστοιβάδα Ελικοειδείς χωρίς φάκελο: Ιός του μωσαϊκού του καπνού Ελικοειδείς με φάκελο, π.χ. ιλαρά Ελικοειδείς με φάκελο Νουκλεϊκό οξύ Καψομερές Πρωτεΐνη γλυκογόνου Ελικοειδές νουκλεοκαψίδιο Εικ. 2 Βασικοί τύποι ιϊκής συμμετρίας. Νουκλεοκαψίδιο Λιπιδική διπλοστοιβάδα Γλυκοπρωτεϊνικές ακίδες=πεπλομερή Λιπιδική διπλοστοιβάδα Νουκλεοκαψίδιο

2 Ιοί-Χαρακτηριστικά και δομή 3 Φάκελος/ μεμβράνη Ιοί με φάκελο και ιοί χωρίς φάκελο Λιπιδική διπλοστοιβάδα Προέρχεται από τον ξενιστή και αποκτάται κατά τη διαδικασία της εκβλάστησης μέσω της πλασματικής μεμβράνης (παραμυξοϊοί) του συστήματος Golgi και του ενδοπλασματικού δικτύου (ηπατίτιδα Β) ή της πυρηνικής μεμβράνης (ιός του απλού έρπη). Καταστρέφεται από απορρυπαντικά, αλκοόλες, κλπ Διαμεμβρανικές γλυκοπρωτεϊνικές ακίδες Εδράζουν στον φάκελο των ιών που περιβάλλονται από φάκελο. Λειτουργία: πρόσδεση στους υποδοχείς του ξενιστή με σκοπό την είσοδο του ιού σε αυτόν. Πρωτεύοντες αντιγονικοί παράγοντες του ιοσωματίου. Η ανοσολογική απόκριση του ξενιστή στοχεύει αυτές τις «ακίδες». Γονιδίωμα/ νουκλεϊκό οξύ DNA ή RNA (όχι και τα δύο!) Οι RNA ιοί είναι είτε θετικής φοράς (+) είτε αρνητικής φοράς (-). Τα θετικής φοράς RNA μπορούν να λειτουργήσουν απευθείας ως mrna. Δίκλωνο ή μονόκλωνο Συνεχές ή διακεκομμένο Λειτουργίες Διαθέτει κληρονομήσιμη πληροφορία. Κωδικοποιεί την σύνθεση των δομικών γονιδίων του ιού (καψίδιο) ± μη-δομικές πρωτεΐνες (ένζυμα για την αντιγραφή του γονιδιώματος) Το γονιδίωμα αναπαράγει τον εαυτό του μέσα στο ζων σύστημα ώστε να περάσει την γενετική πληροφορία στα νέα ιϊκά σωματίδια. Καψίδιο/ κέλυφος Αποτελείται από πρωτεϊνικές υπομονάδες, καψομερή Λειτουργίες Σταθερότητα του ιοσωματίου Προστατεύει το γονιδίωμα από φυσικά, χημική ή ενζυματική βλάβη. Είσοδος στα κύτταρα ξενιστές μέσω πρωτεϊνών που προσδένονται στους υποδοχείς του ξενιστή. Η μορφολογία του καψιδίου παρατηρείται με ηλεκτρονική μικροσκοπία (ΕΜ) και μπορεί να είναι: Εικοσαεδρική-20 πανομοιότυπες τριγωνικές έδρες, 12 κορυφές/γωνίες. Όλοι οι DNA ιοί, εκτός από την οικογένεια Poxviridae έχουν αυτή τη μορφολογία. Ελικοειδής- περιελιγμένη μορφή σαν κορδέλα. Οι περισσότεροι RNA ιοί έχουν αυτή τη μορφολογία, π.χ. ο ιός του μωσαϊκού του καπνού, οι ορθομυξοϊοί και οι παραμυχοϊοί. Σύνθετη- συμμετρία που δεν είναι απόλυτα κατανοητή, π.χ. η οικογένεια των Poxviridae. Ένζυμα Μερικοί ιοί πακετάρουν τα δικά τους ένζυμα τα οποία χρειάζονται για την αντιγραφή τους. Θεμέλια ουσία (M protein for Matrix protein) Λειτουργία Συναρμολόγηση του ιού μέσω της σύνδεσης του νουκλεοκαψιδικού πυρήνα στον ιϊκό φάκελο κατά τη διαδικασία της εκβλάστησης. Κανάλια μεταφοράς Εδράζουν στον φάκελο των ιών που περιβάλλονται από φάκελο. Αλλάζουν την διαπερατότητα του φακέλου/μεμβράνης Π.χ. κανάλια ιόντων του ιού της γρίπης. Εικ. 3 Ιϊκή δομή. Η ζωή ξεκίνησε κατά πάσα πιθανότητα με τη μορφή RNA και εξελίχθηκε μέσα σε κυτταρικού τύπου περιβάλλοντα. Μέσα σε αυτή την εποχή του RNA υπήρξε και o τελευταίος παγκόσμιος κοινός πρόγονος (LUCA, Last Universal Common Ancestor) της σύγχρονης κυτταρικής ζωής. Το πιθανότερο είναι ότι οι RNAιοί συνυπήρχαν με τον LUCA. Οι υποθέσεις της παλινδρόμησης και της διαφυγής μπορούν να παρουσιαστούν σε αυτό το πλαίσιο, πριν τον LUCA και πριν την ανάπτυξη του DNA το οποίο περιόρισε την ποικιλομορφία εξαιτίας της μεγαλύτερης σταθερότητάς του. Όταν εμφανίστηκαν κύτταρα από τις τρεις επικράτειες της ζωής, οι ιοί ήταν ήδη μέρος του περιβάλλοντός τους. Ωστόσο, η πρώτη απόδειξη ύπαρξης των ιών ήλθε το 1892 καθώς και 6 χρόνια αργότερα, όταν ένας Ρώσος επιστήμονας, ο Dmitri Ivanovski και ένας Ολλανδός βοτανολόγος, ο Martinus Beijerinck πραγματοποίησαν πειράματα για την μελέτη της ασθένειας του μωσαϊκού του καπνού, η οποία προσβάλλει τα φυτά. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, διαπιστώθηκε ότι οι μολυσματικοί παράγοντες στο μολυσματικό έμβιο υγρό δεν ήταν βακτήρια ή (οι τοξίνες τους), αλλά ακόμη μικρότεροι παράγοντες που μπορούσαν να διασχίσουν τα φίλτρα που χρησιμοποιούσαν (Πίνακας 1). Αυτοί οι παράγοντες που είχαν την δυνατότητα να διασχίσουν τα φίλτρα ονομάστηκαν ιοί. H λέξη ιός, στα Αγγλικά virus προέρχεται από τα λατινικά όπου μεταφράζεται σε δηλητήριο. Ο ιός μπορεί να οριστεί ως μια μικρή, οργανωμένη συνάθροιση μακρομορίων που εξαρτάται από ένα έμβιο σύστημα για ανάπτυξη και αναπαραγωγή και από τους mimiviruses. Οι ιοί μπορούν να θεωρηθούν παράσιτα που χρειάζονται τον κατάλληλο ξενιστή για να διατηρήσουν τον κύκλο ζωής τους. Είναι μικροί και το μέγεθός τους κυμαίνεται από 20 έως περίπου 400nm (Εικ. 1). Εκτός από τους ποξιούς (poxviruses) και τους μιμηιους, οι ιοί δεν μπορούν να γίνουν ορατοί με μικροσκοπία ορατού πεδίου (με ανάλυση >0.25μm). Οι ιοί μπορούν να μολύνουν σχεδόν όλες τις μορφές ζωής, συμπεριλαμβανομένων των σπονδυλωτών, ασπόνδυλων, μυκήτων, φυτών και βακτηρίων. Η ευπάθεια των κυττάρων ξενιστών σε συγκεκριμένους ιούς εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την παρουσία στην επιφάνεια του ιού ειδικών πρωτεϊνών πρόσδεσης στους υποδοχείς του ξενιστή, καθώς και στους κατάλληλους κυτταρικούς μηχανισμούς που απαιτούνται για την αναπαραγωγή του ιού στο κύτταρο ξενιστή. Τα βασικά μέρη ενός ιού περιλαμβάνουν το γονιδίωμα (αποτελείται από νουκλεϊκά οξεά, DNA ή εναλλακτικά RNA) και ένα πρωτεϊνικό περίβλημα (καψίδιο). Σε ορισμένους ιούς υπάρχει μια επιπλέον μεμβράνη ή φάκελος που τους περιβάλλει (την οποία αποκτούν με τη διαδικασία της εκβλάστησης μέσω των κυτταρικών μεμβρανών) (Εικ. 2). Μερικοί ιοί κωδικοποιούν επίσης και πακετάρουν τα δικά τους ένζυμα, τα οποία χρειάζονται για την αναπαραγωγή του γονιδιώματός τους (Fig. 3).

3 4 ιοι H αντιγραφή των ιών Ένας ιός χωρίς φάκελο μολύνει τον οργανισμό Ιϊκοί πρωτεϊνικοί υποδοχείς πρόσδεσης Ένας ιός με φάκελο μολύνει το σώμα/οργανισμό Ιϊκό γονιδίωμα, RNA ή DNA Κυτταρικός υποδοχέας Είσοδος με ενδοκυττάρωση Σύντηξη της κυτταρικής μεμβράνης με την μεμβράνη του ιούεξωτερική σύντηξη Η γρίπη προσλαμβάνεται από τα ενδοσώματαεσωτερική σύντηξη συντίθεται το mrna Το ιϊκό γονιδίωμα εισέρχεται στον πυρήνα (οι περισσότεροι DNA ιοί, γρίπη) Σύμπλεγμα Golgi Νέες πρωτεΐνες και πρόδρομες πρωτεΐνες συντίθεται το mrna ενσωμάτωση νέο ιϊκό γονιδίωμα Απελευθέρωση στα γειτονικά κύτταρα μέσω σύντηξης. Δημιουργούνται νέα ιοσωμάτια Νέο ιϊκό γονιδίωμα Νέες πρωτεΐνες και καψίδια Απελευθέρωση νέων ιοσωματίων μέσω κυτταρικής λύσης Απελευθέρωση νέων ιοσωματίων μέσω μεμβρανικής σύντηξης Εικ. 1 Διαγραμματική απεικόνιση της πορείας που διαγράφουν διάφοροι ιοί κατά τη διάρκεια του κύκλου αναπαραγωγής τους- είσοδος, απόδυση, σύνθεση νουκλεϊκών οξέων, συναρμολόγηση του ιοσωματίου και απελευθέρωση από το κύτταρο. Οι ιοί όπως και άλλοι οργανισμοί πρέπει να αντιγραφούν, ώστε να συνεχίσουν τον κύκλο μόλυνσης και να εξαπλωθούν σε καινούριους ξενιστές (Εικ. 1). Για όλους τους ιούς, απαιτείται ένα ζωντανό κύτταρο ώστε να τους παρέχει τουλάχιστον ένα κομμάτι των μηχανισμών που χρειάζονται για αυτή τη διαδικασία. Τα βήματα του κύκλου της ιϊκής αναπαραγωγής είναι τα ακόλουθα: πρόσδεση σε κύριους και κάποιες φορές δευτερεύοντες υποδοχείς πάνω στο κύτταρο, είσοδος ή διείσδυση στο κύτταρο μέσω σύντηξης με την κυτταρική μεμβράνη ή ενδοκύττωση μέσω υποδοχέα (ιοπηξία), έκδυση με απελευθέρωση του γονιδιώματος, μεταγραφή του γονιδιώματος σε RNA ή DNA, μεταγραφή του mrna, μετάφραση των μη δομικών και δομικών πρωτεϊνών, ενσωμάτωση των νέων γονιδιωμάτων σε νέα ιοσωμάτια κατά τη συναρμολόγηση του ιού, και απελευθέρωση από το κύτταρο μέσω εκβλάστησης, κυτταρικής λύσης, η μέσω απευθείας μετάδοσης από κύτταρο σε κύτταρο. Στα διαγράμματα της Εικόνας 2, παρουσιάζονται περισσότερα βήματα τα οποία εξαρτώνται από τον τύπο του ιού που μολύνει το κύτταρο. Ιοί όπως ο αδενοϊός ή ο ιός της γρίπης, που εισέρχονται στο κύτταρο μέσω ενδοκυττάρωσης πρέπει να απελευθερωθούν από το ενδόσωμα. Το γονιδίωμα ορισμένων ιών κωδικοποιείται με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα ως mrna. Το mrna αυτό κωδικοποιεί πρώιμες πρωτεΐνες που επιτρέπουν την έναρξη της αντιγραφής και έτσι δεν απαιτείται η ενσωμάτωση ενζύμων πολυμεράσης μέσα στο ιοσωμάτιο, π.χ. οι εντεροϊοί. Άλλοι ιοί όπως οι ερπητοϊοί, έχουν μία σύνθετη αλληλουχία από άμεσα πρώιμα (ΙE), πρώιμα (Ε) και όψιμα (L) γονίδια τα οποία αντιγράφονται και μεταφράζονται πριν γίνουν περαιτέρω βήματα για την αντιγραφή του γονιδιώματος. Τα βήματα αυτά μπορούν να ενισχυθούν ή να ανασταλούν από διάφορα γονιδιακά προϊόντα για τη βελτιστοποίηση της ιϊκής αντιγραφής. Οι ρετροϊοί περιλαμβάνουν ως μέρος του κύκλου αντιγραφής τους, την ενσωμάτωσή του γονιδιώματός τους

4 H αντιγραφή των ιών 5 Νέος ιός +ssrna γονιδίωμα +ssrna Πολυπρωτεΐνη δομικές πρωτεΐνες Πολυμεράση Ενδιάμεσο ssrna +ssrna -ssrna -ssrna Νέος ιός Νέος ιός Νέος ιός Ιϊκά ένζυμα Ιϊκά ένζυμα 5 ιϊκή πρωτεάση +ssrna γονιδίωμα 3 δομικές πρωτεΐνες mrna Ενδιάμεσο ssrna -ssrna γονιδίωμα Πρωτεΐνες Ενδιάμεσο +ssrna Πρωτεΐνες -ssrna τμήματα του γονιδιώματος τμήματα +ssrna Μονόκλωνοι RNA ιοί θετικής πολικότητας: το RNA τους κωδικοποιεί μία μόνο πολυπρωτεΐνη, π.χ. πικορναϊοί Δίκλωνοι RNA ιοί θετικής πολικότητας: το RNA τους κωδικοποιεί ένα ενδιάμεσο μόριο mrna, π.χ. κορονοϊοί RNA ιοί αρνητικής πολικότητας με ενιαίο γονιδίωμα: Mononegavirales, π.χ. παραμυξοϊοί RNA ιοί αρνητικής πολικότητας με κατακερματισμένο γονιδίωμα ssrna Νέος ιός Νέος ιός Νέος ιός Νέος ιός Ιϊκά ένζυμα Ιϊκά ένζυμα mrnas mrna Κυτταρικά ένζυμα Πρωτεΐνες dsrna Πρωτεΐνες Πρωτεΐνες ssdna LmRNA EmRNA DNA IEmRNA Πρωτεΐνες Νέο ssrna mrnas Συμπληρωματικό ssrna Νέο ssrna -ssrna +ssrna ssdna γονιδίωμα Ενδιάμεσο dsdna Πρωτεΐνες Νέο DNA Πρωτεΐνες Ιοί με μη κωδικεύων RNA π.χ. αρεναϊοί, μπουνιαϊοί Δικλωνοι RNA ιοί π.χ. ρεοϊοί Μονόκλωνοι DNA ιοί, π.χ. παρβοϊοί Δίκλωνοι DNA ιοί, π.χ. ερπητοϊοί, αδενοϊοί RNA Νέος ιός Νέο RNA Πρωτεΐνες Ιϊκά ένζυμα mrna Κυτταρικά ένζυμα Γραμμικό DNA Ενσωματωμένο DNA Νέος ιός Γονιδιακό DNA Ιϊκά ένζυμα Πρωτεΐνες mrnas Ενδιάμεσο +RNA RNA ιοί που υπόκεινται σε αντίστροφη μεταγραφή, ρετροϊοί, π.χ. HIV DNA ιοί που υπόκεινται σε αντίστροφη μεταγραφή, HepaDNAviruses π.χ. Ιός της ηπατίτιδας Β Εικ. 2 Δέκα διαφορετικές στρατηγικές αντιγραφής από διαφορετικές ομάδες ιών. στο γονιδίωμα του ξενιστή. Μερικοί ιοί, όπως για παράδειγμα οι περισσότεροι DNA ιοί, αντιγράφονται στον πυρήνα, ενώ οι περισσότεροι RNA ιοί αντιγράφονται στο κυτταρόπλασμα. H επεξεργασία του mrna μπορεί να είναι απλή όπως η μετάφραση μιας πολυπρωτεΐνης η οποία έχει την ιδιότητα να αυτό-αποκόπτεται, ή μπορεί να περιέχει πολύπλοκους μηχανισμούς, όπως μάτισμα, πολλαπλά επίπεδα διαμόρφωσης του mrna υπό τον έλεγχο άλλων ιϊκών γονιδιακών προϊόντων, επικαλυπτόμενα πλαίσια ανάγνωσης που παράγουν διαφορετικές πρωτεΐνες από την ίδια περιοχή του γονιδιώματος, και αλλαγή πλαισίου ανάγνωσης, όπου τα ριβοσώματα μετατοπίζονται σε διαφορετικό πλαίσιο ανάγνωσης χάρη σε σημεία που βρίσκονται μέσα στη διαδρομή τους στο γονίδιο. Kατά τη μόλυνση, ο κύκλος αντιγραφής του ιού εισέρχεται σε φάση έκλειψης κατά την οποία η φυσική ταυτότητα του ιού και η μολυσματικότητά του συνήθως χάνονται, ενώ η αντιγραφή είναι ενεργή σε ενδοκυτταρικό μοριακό επίπεδο. Μετά από αυτή την αρχική αντιγραφή σε τοπικό επίπεδο, οι ιοί απελευθερώνονται από τα κύτταρα και μπορούν να μολύνουν περαιτέρω κύτταρα ή να μεταδοθούν σε άλλους ξενιστές. Αυτό το στάδιο είναι γνωστό ως παραγωγική φάση. Σημεία-κλειδιά Τα βασικά στάδια στον κύκλο αναπαραγωγής του ιού είναι: πρόσδεση στο κύτταρο, είσοδος, έκδυση, μεταγραφή του γονιδιώματος, μετάφραση των νέων πρωτεϊνών, συναρμολόγηση του ιού και έξ οδος από το κύτταρο. Οι ιοί χρειάζονται ένζυμα του ξενιστή για να μπορέσουν να πολλαπλασιαστούν. Διαφορετικοί μέθοδοι αναπαραγωγής έχουν και διαφορετικές επιπτώσεις στην παθογένεια και την θεραπεία. Στη φάση της έκλειψης, ο ασθενής είναι ασυμπτωματικός και μπορεί να μην συνειδητοποιεί ότι έχει μολυνθεί

5 Ταξινόμηση των ιών 7 ssdna RT DNA dsdna Parvoviridae Parvovirinae Hepadnaviridae Polyomaviridae Poxviridae Chordopoxvirinae +ssrna Papillomaviridae Caliciviridae Flaviviridae Adenoviridae Herpesviridae Picornaviridae Togaviridae RT RNA Astroviridae Coronaviridae Retroviridae Paramyxoviridae Rhabdoviridae Lyssavirus Vesiculovirus Bornaviridae Filoviridae dsrna Αμφιπληροφοριακό RNA -ssrna Deltavirus Reoviridae Orthoreovirus Orbivirus Rotavirus Bunyaviridae Bunyavirus Nairovirus Phlebovirus κατακερματισμένο RNA Birnaviridae Arenaviridae Orthomyxoviridae Εικ. 3 Ιοί και οικογένειες ιών κατηγοριοποιημένες με βάση τον τύπο του γονιδιώματός τους. Ss: single stranded (μονόκλωνο), RT: reverse transcribed (αντίστροφα μεταγραφόμενο), ds: double stranded (δίκλωνο) +ss (μονόκλωνο θετικής πολικότητας, -ss (μονόκλωνο αρνητικής πολικότητας)

6 Viruses and their system/hosts 11 Πυρετός Rift Valley Ροταϊός Eρυθρά Κίτρινος πυρετός Aνεμοβλογιά Ιογενής αιμορραγικός πυρετός Αιμορραγικός πυρετός, αμφιβληστροειδίτιδα Γαστρεντερίτιδα, εγκολεασμός Eρυθηματώδες εξάνθημα/ενάνθημα, εντοπισμένη λεμφαδενοπάθεια, κερατίτιδα, καταρράκτης (συγγενής), συγγενές γλαύκωμα, μηνιγγίτιδα, χρόνια εγκεφαλίτιδα/εγκεφαλοπάθεια, φαρυγγίτιδα, αρθρίτιδα, αρθραλγία, συγγενής καρδιοπάθεια, άλλες συγγενείς βλάβες, ενδομήτρια λοίμωξη, βλάβες του έσω ωτός, αρθρίτιδα, αρθραλγία Αιμορραγικός πυρετός, οξεία ηπατίτιδα, αρθρίτιδα, αρθραλγία, βραδυκαρδία Φυσαλιδώδης νόσος, πνευμονία/πνευμονίτιδα στα βρέφη και τους ενήλικες, ωτικός έρπης, συγγενείς ανωμαλίες, ενδομήτρια βλάβη, νεογνικός ίκτερος, νεογνική σηψαιμία, ενδομήτρια λοίμωξη, περιγεννητική λοίμωξη, δακρυϊκοί αδένες και δακρυϊκή οδός, επιπεφυκίτιδα, κερατίτιδα, καταρράκτης (συγγενής), οξεία νεκρωτική αμφιβληστροειδοπάθεια, οφθαλμοπληγία, μηνιγγίτιδα, εγκεφαλίτιδα, μηνιγγοεγκεφαλίτιδα, σύνδρομο Reye, εγκάρσια μυελίτιδα, πάρεση προσωπικού νεύρου, αρθρίτιδα, αρθραλγία Αιμορραγία, πετέχιες/πορφύρα, μυαλγία/μυοσίτιδα, λευκοπενία, λεμφοπενία, θρομβοκυτταροπενία, γενικευμένη λεμφαδενοπάθεια Κεντρικό νευρικό σύστημα Αδενοϊοί, CMV, EBV, εντεροϊοί, φιλοϊοί, χανταϊοί, HHV6, HIV, HSV, HTLV, γρίπη, ιός JC, ιός Lassa, ιλαρά, παρωτίτιδα (μαγουλάδες), πολιοϊοί, πραϊονς (prions), λύσσα, ερυθρά, ανεμοβλογιά, αρμποϊοί, π.χ. ιός TBE, ιός του Δυτικού Νείλου, Δάγκειος πυρετός, WEE, ΕΕΕ, ΩΕΕ, πυρετός Rift Valley, ιός της λεμφοκυτταρικής χοριομηνιγγίτιδας Λεμφαδένες και ανοσοποιητικό σύστημα CMV, EBV, φιλοϊοί, HIV, HTLV, ιλαρά, παρωτίτιδα (μαγουλάδες), ερυθρά, ιογενείς αιμορραγικοί πυρετοί Δέρμα Εντεροϊοί, ηπατίτιδα C, HHV6, HHV7, HHV8, HIV, HPV, HSV, ιλαρά, μολυσματική τέρμινθος, ιός orf, παρβοϊός Β19, ερυθρά, ανεμοβλογιά, ιογενείς αιμορραγικοί πυρετοί, αρμποϊοί Μάτια/ Οφθαλμός Αδενοϊοί, CMV (κυτταρομεγαλοϊός), ιός Coxsackie τύπου A, EBV, εντεροϊοί, Πυρετός του Rift Valley, HIV, HSV, γρίπη, ιλαρά, μολυσματική τερμινθος (molluscipox), παρωτίτιδα (μαγουλάδες), παραγρίπη, πολιομυελίτιδα, λύσσα, ερυθρά, ανεμοβλογιά, HCV Ους / Αυτί Αδενοϊοί, CMV (συγγενής κυτταρομεγαλοϊός), εντεροϊοί, γρίπη τύπου Α, πυρετός Lassa, ιλαρά, παρωτίτιδα (μαγουλάδες), παραγρίπη, RSV, ερυθρά (συγγενής), ανεμοβλογιά Μύτη Αδενοϊοί, κορωναϊοί, ιός Coxsackie τύπου A, ιός Coxsackie τύπου Β, EBV, ηχοϊοί, εντεροϊοί, ρινοϊοί, RSV Στόμα CMV, ιός Coxsackie τύπου A, EBV, εντεροϊός, φιλοϊός, HIV, HPV, HSV, ιλαρά, παρωτίτιδα (μαγουλάδες) Ανώτερη αναπνευστική οδός Αδενοϊοί, μποκαϊός, κορωναϊός, εντεροϊοί, φιλοϊοί, ιοί της γρίπης, πυρετός Lassa, ιλαρά, μεταπνευμονοϊός, παραγρίπη, ρινοϊοί, RSV, ερυθρά Καρδιαγγειακό σύστημα Αδενοϊοί, EBV, εντεροϊοί, φιλοϊοί, χανταϊοί, ηπατίτιδα Β, γρίπη, ιλαρά, παρβοϊός Β19, ερυθρά, κίτρινος πυρετός Ήπαρ Ηπατίτιδα Α, ηπατίτιδα Β, ηπατίτιδα C, ηπατίτιδα D, ηπατίτιδα Ε, κίτρινος πυρετός, CMV, EBV, HSV, ανεμοβλογιά, αδενοϊός Νεφρό Αδενοϊοί, ιός BK, CMV, εντεροϊοί, φιλοϊοί, χανταϊοί, ηπατίτιδα Β, ηπατίτιδα C, HSV, ιός JC Κατώτερη αναπνευστική οδός Αδενοϊοί, CMV (κυτταρομεγαλοϊός), κορωναϊός, εντεροϊοί, χανταϊοί, HSV, μποκαϊοί, μεταπνευμονοϊοί, γρίπη, ιλαρά, παραγρίπη, ρινοϊοί, RSV, κορωναϊός SARS, ανεμοβλογιά Αίμα HIV, αιμορραγικός πυρετός Κριμαίας-Κογκό, Δάγκειος πυρετός, φιλοϊοί, χανταϊοί, πυρετός Lassa, πυρετός Rift Valley, κίτρινος πυρετός, άλλοι αιμορραγικοί πυρετοί, ιός της λεμφοκυτταρικής χοριομηνιγγίτιδας Έμβρυο CMV, εντεροϊός, ηπατίτιδα Β, ηπατίτδα C, HIV, HSV, HTLV, παρβοϊοί B19, ερυθρά, ανεμοβλογιά Πάγκρεας CMV (κυτταρομεγαλοϊός), παρωτίτιδα (μαγουλάδες), εντεροϊοί Μύες και αρθρώσεις Αρμποιϊοί, Δάγκειος πυρετός, εντεροϊοί, φιλοϊοί, χανταϊοί, HBV, ηπατίτιδα Α, HIV, HTLV, ιοί της γρίπης, παρωτίτιδα (μαγουλάδες), παρβοϊός B19, πολιοϊοί, ερυθρά, εμβόλιο της ερυθράς, ανεμοβλογιά, ιογενής αιμορραγικοί πυρετοί, κίτρινος πυρετός, Δάγκειος πυρετός Μυελός των οστών CMV, EBV, εντεροϊοί, HIV, ιλαρά, παρβοϊός B19, ιογενείς αιμορραγικοί πυρετοί Ιοί που σχετίζονται με καρκίνους EBV, HBV, HCV, HHV8, HPV, HTLV Γαστροοισοφαγική οδός (GIT, gastrointestinal tract) Αδενοϊοί, αστροϊοί, καλυκοϊοί, CMV, εντεροϊοί, HIV, HSV, ροταϊοί, ιογενείς αιμορραγικοί πυρετοί, γρίπη, κορωναϊοί Γεννητικά όργανα HPV, HSV, μολυσματική τέρμινθος, παρωτίτιδα (μαγουλάδες) Κοινώς σεξουαλικά μεταδιδόμενοι ιοί CMV, HBV, HCV, HIV, HPV, HSV, HTLV, μολυσματική τέρμινθος Εικ. 1 Διάγραμμα του ανθρώπινου σώματος που απεικονίζει τα όργανα και τα συστήματα που προσβάλλονται από ιούς και από ποιους ιούς προσβάλλονται.

7 26 ΑΡΧΕΣ ΙΪΚΗΣ ΔΙΑΓΝΩΣΗΣ Εργαστηριακή διάγνωση ιικών λοιμώξεων - εισαγωγή και αρχές H διαγνωστική ιολογία αποτελεί ακόμη ένα νέο τομέα ο οποίος έγινε σημαντικός κατά τα τέλη της δεκαετίας του 40. Ωστόσο, από τότε oι μέθοδοι διάγνωσης στην ιολογία έχουν παρουσιάσει τεράστια εξέλιξη. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο είδη: αυτές που εντοπίζουν τον ιό ή τμήματα του ιού (άμεσες) και αυτές που εντοπίζουν την απόκριση του οργανισμού σε μια ιική μόλυνση (έμμεσες) (Πλαίσιο 1). Ηλεκτρονική μικροσκοπία Η ηλεκτρονική μικροσκοπία είναι η μόνη μέθοδος που επιτρέπει άμεση απεικόνιση του ιού (Εικ. 1 και 2). Η ταυτοποίηση βασίζεται σε τυπικά μορφολογικά χαρακτηριστικά του ιού. Αυτά περιλαμβάνουν μέγεθος, σχήμα και δομικά χαρακτηριστικά του ιού. Kάτι τέτοιο αποτελεί μια γενική προσέγγιση, ωστόσο έχει περιορισμένη ευαισθησία, αφού προϋποθέτει περίπου 10 6 ιικά σωματίδια/ml υγρού ώστε να επιτρέψει την ακριβή απεικόνιση και ταυτοποίηση. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία δεν μπορεί να διακρίνει ιούς της ίδιας οικογένειας, για παράδειγμα ο ιός του απλού έρπητα (ΗSV) δεν μπορεί να διαχωριστεί από τον VZV, εκτός αν γίνουν περαιτέρω δοκιμές στο δείγμα, όπως για παράδειγμα ανοσολογική ηλεκτρονική μικροσκοπία στερεάς φάσης (Solid Phase Immune Electron Microscopy, SPIEM). Κυτταρoκαλλιέργεια/ απομόνωση ιού H αναπαραγωγή των ιών in vitro μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη βοήθεια γονιμοποιημένων αυγών ή πειραματόζωων. Σήμερα η κυτταρική καλλιέργεια είναι το προτιμώμενο μέσο στις περισσότερες περιπτώσεις. Η απομόνωση ιών έχει ανατεθεί σε συγκεκριμένα εργαστήρια αναφοράς. Υπάρχουν πολλών ειδών κυτταρικές καλλιέργειες καθώς δεν υπάρχει συγκεκριμένη κυτταρική σειρά που να υποστηρίζει την ανάπτυξη όλων των σημαντικών ιών (Πίνακας 1). Τα διάφορα είδη κυττάρων που χρησιμοποιούνται μπορούν να κατανεμηθούν σε τρείς κατηγορίες: πρωτογενείς κυτταρικές σειρές, πεπερασμένες και συνεχείς. Οι πρωτογενείς κυτταρικές σειρές προέρχονται κατευθείαν από ιστό, συνήθως ζωικό ή εμβρυϊκό. Οι πρωτογενείς κυτταρικές σειρές ΠΛΑΙΣΙΟ 1 Αρχές ιϊκής διάγνωσης Άμεση διάγνωση: μέσω εντοπισμού του ίδιου του μολυσματικού ιού Απεικόνιση των ιïκών σωματιδίων: ηλεκτρονική μικροσκοπία Πολλαπλασιασμός in vitro: απομόνωση του ιού από κυτταρική καλλιέργεια, γονιμοποιημένα αυγά ή πειραματόζωα Παρατήρηση της επίδρασης της ιογενούς μόλυνσης σε μολυσμένο ιστό ή κυτταρική καλλιέργεια: οπτικό μικροσκόπιο Ανίχνευση ιϊκών αντιγόνων: ανοσoλογική χρώση των μολυσμένων κυττάρων ή ιστών, μπορούν να καλλιεργηθούν (μερικά κύτταρα μεταφέρονται από ένα πλήρες δοχείο καλλιέργειας σε νέο δοχείο που τους επιτρέπει να πολλαπλασιαστούν περαιτέρω) μόνο για μερικές γενιές πριν πεθάνουν. Oι δευτερεύουσες ή πεπερασμένες κυτταρικές σειρές είναι γνωστές και ως διπλοειδείς και μπορούν να καλλιεργηθούν φορές. Οι συνεχείς κυτταρικές σειρές είναι μεταλλαγμένες κυτταρικές σειρές που έχουν αθανατοποιηθεί και μπορούν να καλλιεργούνται επ αόριστον. Oι περισσότερες καλλιέργειες επωάζονται σε θερμοκρασία C, παρόλο που χρησιμοποιούνται και χαμηλότερες θερμοκρασίες (33 0 C) για την ανίχνευση ιών του αναπνευστικού. Βασική μέθοδο διάγνωσης παρουσίας ιού στην κυτταρική καλλιέργεια αποτελεί η ανίχνευση αλλαγών της κυτταρικής δομής με τη βοήθεια οπτικού μικροσκοπίου (κυτταροπαθητικό αποτέλεσμα CPE) (Εικ. 3α και β). Η αιμοπροσρόφηση είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για να μειώσει το χρόνο εντοπισμού ενός ιού σε μια καλλιέργεια. Οι γλυκοπρωτεϊνικές δομές που ονομάζονται αιμοσυγκολλητίνες στην επιφάνεια μερικών ιών όπως ο ιός της γρίπης και της παραγρίπης δίνουν την δυνατότητα στα ερυθρά αιμοσφαίρια να προσδένονται στα κύτταρα. Η παρουσία ιού ικανού για αιμοπροσρόφηση μπορεί να διαγνωστεί μέρες πριν τo CPE. Μερικοί ιοί, όπως για παράδειγμα της ερυθράς, αναπτύσσονται χωρίς να παρουσιαστεί CPE. Για κάποιους από αυτούς τους ιούς παρατηρείται ένα φαινόμενο γνωστό ως παρεμβολή. Για παράδειγμα, όταν η ερυθρά μολύνει εντοπισμός του ιϊκού αντιγόνου σε σωματικά υγρά ή εκκρίσεις Ανίχνευση ιϊκού νουκλεϊκού οξέως (ιϊκό γονιδίωμα): ποιοτικά (παρουσία ή απουσία), ποσοτικά (πόσο;), γονοτυπικά (τι τύπος;) Έμμεση διάγνωση: μέσω ανίχνευσης της ανοσολογικής απόκρισης του μολυσμένου ξενιστή Χυμική ανοσία: αντισώματα διαφορετικών τάξεων (IgG, IgM, IgA) και υποκατηγοριών και διαφορετικής συγγένειας. Kυτταρική ανοσία: κυτταροτοξικά Τ-κύτταρα πρωτογενή νεφρικά κύτταρα πιθήκου τα κύτταρα αυτά γίνονται ανθεκτικά στην μόλυνση από ηχοϊό. Μόλις μια καλλιέργεια αναπτύξει ένα παρεμβαλλόμενο ιό όπως η ερυθρά, μπορεί να πραγματοποιηθεί εξουδετέρωση ή χρώση του ιού με φθορίζων αντίσωμα για την αναγνώριση του ιού. Μία ταχεία μέθοδος ανίχνευσης συνδυάζει την καλλιέργεια του δείγματος με την ανίχνευση του αντιγόνου και πραγματοποιείται σε ειδικά φιαλίδια (shell vial detection). Τα δείγματα εμβολιάζονται σε ινοβλάστες που έχουν καλλιεργηθεί σε καλυπτρίδα. Μετά από επώαση του ιού με τους ινοβλάστες πραγματοποιείται χρώση ανοσοφθορισμού με τη βοήθεια μονοκλωνικού αντισώματος. Η καλλιέργεια του ιού έχει ακόμη ένα σημαντικό ρόλο να παίξει ως προς τον καθορισμό της ανθεκτικότητας σε αντιικούς παράγοντες, την Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο Οπτικό μικροσκόπιο Σφαιρικά μακρομόρια Βακτήρια Ευκαρυωτικά κύτταρα Εικ. 1 Σχετικά μεγέθη κυττάρων, βακτηρίων και ιών. Μήκος γονιδιωμάτων DNA Εικ.2 Εικόνες ηλεκτρονικού μικροσκοπίου α. αδενοϊού, β. αστροϊού, γ. παρβοϊού, και δ. ενός ποξιού (Φωτογραφία ευγενική προσφορά Prof M Taylor, Pretoria University)

8 Εργαστηριακή διάγνωση ιικών λοιμώξεων - εισαγωγή και αρχές 27 επονομαζόμενη φαινοτυπική ανθεκτικότητα. Κάτι τέτοιο είναι εξαιρετικά χρήσιμο όταν τα πρότυπα γονοτυπικής ανθεκτικότητας δεν είναι πλήρως κατανοητά όπως στην περίπτωση του κυτταρομεγαλοϊού (CMV). Ιστορικά, οι ιοί πολλαπλασιάζονταν σε πειραματόζωα και γονιμοποιημένα αυγά. Οι ιστοπαθολόγοι χρησιμοποιούν οπτικό ή ηλεκτρικό μικροσκόπιο για την παρατήρηση των αποτελεσμάτων της ιικής μόλυνσης στη μορφολογία του ιστού. H ανοσολογική χρώση των κυττάρων ή του ιστού γίνεται με τη χρήση σημασμένων μονοκλωνικών αντισωμάτων για την ανίχνευση ιικών αντιγόνων στον νοσούντα ιστό. Εντοπισμός ιικών αντιγόνων Οι μέθοδοι ανίχνευσης των ιικών αντιγόνων επιτρέπουν την γρήγορη ταυτοποίηση πληθώρας ιών. Αυτές οι μέθοδοι βασίζονται στην αντίδραση μεταξύ ιού και σημασμένου αντισώματος. Πίνακας 1 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κυτταροκαλλιέργειας Πλεονεκτήματα Ανιχνεύει βιώσιμα ιϊκά σωματίδια Γενικευμένη τεχνική Ο ιός που απομονώνεται μπορεί να μελετηθεί περαιτέρω Ανίχνευση διπλών/μεικτών μολύνσεων Μικρό κόστος Μειονεκτήματα Απαιτεί εντατική εργασία Κάποιοι ιοί δεν μπορούν να καλλιεργηθούν Απαιτεί εξειδικευμένο προσωπικό Απαιτούνται πολλές διαφορετικές κυτταρικές σειρές Απαιτεί πολύ χώρο Ανοσοφθορισμός Ο ανοσοφθορισμός (ΙF) είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται συχνά για την ανίχνευση ιικών αντιγόνων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας σε δείγματα π.χ. ρινοφαρυγγικής αναρρόφησης, σε κυτταρικές καλλιέργειες ή σε δείγματα βιοψιών. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι μπορεί να γίνει γρήγορα και εύκολα και τα αποτελέσματα είναι διαθέσιμα σε μικρό χρονικό διάστημα. Ωστόσο, απαιτεί έμπειρο προσωπικό και μικροσκόπιο φθορισμού. Είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα ενώ η μη ειδική πρόσδεση των αντισωμάτων μπορεί να οδηγήσει σε δυσκολία ως προς την ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Υπάρχουν δύο είδη ανοσοφθορισμού (IF), βλ.εικ.4. Πίνακας 2 Κυτταρικές σειρές που χρησιμοποιούνται συχνά και παραδείγματα ιών που καλλιεργούνται σε αυτές. Τύποι κυτταρικών σειρών Πρωτογενείς Παράδειγμα κυτταρικής σειράς Νεφρικά κύτταρα πιθήκου Παράδειγμα ιού που καλλιεργείτε Γρίπη Παραγρίπη Εντεροϊοί Πεπερασμένες Ινοβλάστες Κυτταρομεγαλοϊός Έρπης ζωστήρα Αδενοϊός Συνεχείς (Αθανατοποιημένες) Σημεία-κλειδιά Hep-2 Madin-Darby Canine Kidney (MDCK Αναπνευστικός συγκυτιακός ιός Απλός έρπης Γρίπη Η καλλιέργεια ιών είναι μια γενικευμένη μέθοδος, παρόλο που πλέον δεν χρησιμοποιείται τόσο συχνά στα ιολογικά εργαστήρια. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία επιτρέπει την άμεση παρατήρηση του ιού αλλά απαιτεί υψηλούς ιϊκούς τίτλους για να μπορεί να ανιχνεύσει τον ιό. Ο ανοσοφθορισμός είναι χρήσιμος τόσο για την ανίχνευση του αντιγόνου όσο και του αντισώματος. (A) (Β) (Γ) Εικ 3 Κυτταροκαλλιέργεια CMV σε ινοβλάστες. Α. Κυτταροπαθητική δράση (CPE, cytopathic effect). B. Καλλιέργεια μονοστιβάδας κυττάρων απουσία μόλυνσης. Γ. DEAFF test (Detection of Early Antigen Fluorescent Foci) Δοκιμή ανοσοφθορισμού ινοβλαστών που έχουν μολυνθεί από κυτταρομεγαλοϊό. Α Άμεσος ανοσοφθορισμός Κύτταρα ασθενούς μολυσμένα με ιό με αντιγόνα στην επιφάνειά τους. Αντισώματα (εμπορικά διαθέσιμα) σημασμένα με φλουορεσκεΐνη προσδένονται στα αντιγόνα στην επιφάνεια των κυττάρων καθιστώντας δυνατή την παρατήρησή του σε μικροσκόπιο φθορισμού Φλουορεσκεΐνη Αντισώματα Μολυσμένα κύτταρα Αντιγόνο Β Έμμεσος ανοσοφθορισμός Εργαστηριακές κυτταρικές σειρές μολυσμένες με ιό, με επιφανειακά αντιγόνα ή καθαρό παρασκεύασμα αντιγόνου (εμπορικά διαθέσιμο ή παρασκευάζεται στο εργαστήριο) Προστίθενται τα αντισώματα του ασθενούς και προσδένονται στο αντιγόνο Αντισώματα Προστίθενται αντισώματα έναντι των ανθρώπινων αντισωμάτων (εμπορικά διαθέσιμα). Τα αντισώματα αυτά είναι σημασμένα με φλουορεσκεΐνη καθιστώντας δυνατή την παρατήρηση του δείγματος σε μικροσκόπιο φθορισμού. Αντισώματα Φλουορεσκεΐνη Μολυσμένα κύτταρα Αντιγόνο Εικ. 4 Διαγραμματική απεικόνιση (Α) άμεσου ανοσοφθορισμού και (Β) έμμεσου ανοσοφθορισμού.

9 28 ΑΡΧΕΣ ΙΪΚΗΣ ΔΙΑΓΝΩΣΗΣ Εργαστηριακή διάγνωση ιογενούς λοίμωξης- Ανίχνευση ειδικής ανοσίας έναντι του ιού Δοκιμή αντισωμάτων (ιικές ορολογικές εξετάσεις) για διάγνωση μια οξείας (νέας) μόλυνσης: 1. Ορομετατροπή ή αύξηση του τίτλου αντισωμάτων: Παράλληλη δοκιμή σε «ζεύγη» ορών (δείγμα στην οξεία φάση και στη φάση τη ανάρρωσης, με διαφορά ημερών). Το αποτέλεσμα είναι σημαντικό αν υπάρχει 4 φορές αύξηση στον τίτλο Πρόβλημα: αναδρομική διάγνωση 2. Δοκιμή αντισωμάτων IgM: Λήψη δείγματος κατά την οξεία φάση Τα IgM εμφανίζονται μόνο στη αρχή, δεν είναι ανιχνεύσιμα για μήνες. Τα IgM δεν διασχίζουν τον πλακούντα ή τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό (βοηθά στη διάγνωση ενδομήτριας ή περιγεννητικής μόλυνσης) Πρόβλημα: συχνά χαμηλή εξειδίκευση 3. Δοκιμή συγγένειας: Λήψη δείγματος κατά τη διάρκεια της πρώιμης φάσης (μετά την οξεία). H συγγένεια των αντισωμάτων αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου. Η χαμηλή συγγένεια αντισωμάτων υποδεικνύει μια πρόσφατη πρωτογενή μόλυνση ενώ η υψηλή μια μόλυνση ή ανοσοποίηση στο μακρινό παρελθόν. Αυτό είναι εξαιρετικά χρήσιμο στις εγκύους όταν υπάρχει υποψία μόλυνσης από ερυθρά ή άλλη σχετική ιική μόλυνση κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. (Εικ. 1). Τα αντισώματα ΙgG σχηματίζονται μεταγενέστερα από τα αντισώματα ΙgM και συνήθως παραμένουν εφόρου ζωής. Η ανίχνευση IgG αντισωμάτων μπορεί να βοηθήσει στα εξής: 1. Στον καθορισμό της κατάστασης του ανοσοποιητικού: δείκτης ανοσίας έπειτα από ιική λοίμωξη αγρίου τύπου ή ενεργή ανοσοποίηση, για παράδειγμα : nnκαθορισμός του επιπέδου αντι-ηβs μετά από εμβολιασμό με τον ιό της ηπατίτιδας Β (HBV) nnκατάδειξη προϋπάρχουσας ανοσίας για τον ιό του έρπη ζωστήρα (VZV) μετά από επαφή με ασθενή που πάσχει από ανεμοβλογιά nnέλεγχος ανοσίας στον ιό ηπατίτιδας Α (HAV) πριν από ταξίδι. 2. Στη διάγνωση επίμονης μόλυνσης (λανθάνουσας ή χρόνιας): δείκτης μόλυνσης, για παράδειγμα: nnγια τον προσδιορισμό της κατάστασης της μόλυνσης από HIV nnγια την εκτίμηση του κινδύνου επανενεργοποίησης μιας μόλυνσης από ερπητοϊό σε ανοσοκατεσταλμένους ασθενείς που θα υποβληθούν σε μεταμόσχευση Μέθοδοι ανίχνευσης ειδικών αντισωμάτων έναντι του ιού Για την ανίχνευση της παρουσίας ενός ειδικού αντισώματος στον ορό κάποιου ασθενή, μπορεί κανείς να εκμεταλλευτεί την ικανότητά του αντισώματος αυτού για πρόσδεση στο αντιγόνο έναντι του οποίου δημιουργήθηκε. Το αντιγόνο θα χρησιμοποιηθεί ως μέρος της δοκιμής αντισώματος σε συνδυασμό με ένα σύστημα που επιτρέπει την ανίχνευση της αντίδρασης αντισώματος-αντιγόνου αν αυτή υπάρξει. Κλασικοί μέθοδοι αποτελούν η αναστολή αιμοσυγκόλλησης (ΗΑΙ) και η δοκιμή σύνδεσης συμπληρώματος (CFT). Εδώ τα ερυθρά αιμοσφαίρια χρησιμοποιούνται ώστε να γίνει ορατή η αντίδραση. Αυτές οι δοκιμές έχουν σε μεγάλο βαθμό αντικατασταθεί από την ανοσοπροσροφητική ανάλυση σύνδεσης ενζύμου (ΕIA ή ELISA). H παραδοσιακή ΕLISA διεξάγεται χρησιμοποιώντας μια πλάκα μικροτιτλοδότησης 96-βοθρίων (βλ. Εικ.2). O πυθμένας από κάθε βοθρίο αποτελεί τη στερεά φάση και οι επακόλουθες αντιδράσεις πραγματοποιούνται στο εσωτερικό του βοθρίου. Μεταξύ κάθε σταδίου οι ενδελεχείς πλύσεις εγγυώνται την απομάκρυνση όλων των αδέσμευτων αντιδραστηρίων πριν την πρόσθεση ενός καινούριου. Στo τελικό στάδιο το ένζυμο είναι συζευγμένο είτε με το αντίσωμα είτε με το αντιγόνο και η αντίδραση αυτή είναι ικανή να αλλάξει το χρώμα του υποστρώματος. Η ένταση της προκύπτουσας Σε μια πρωτογενή λοίμωξη, τα αντισώματα δεν προσδένονται στο αντιγόνο το ίδιο ισχυρά όπως σε μια δευτερογενή λοίμωξη. Εικ. 1 IgG σε πρωτογενή λοίμωξη Αρχές δοκιμής συγγένειας. IgG σε δευτερογενή λοίμωξη Μέτρηση του ίδιου ορού σε δύο διαφορετικές συνθήκες, στο ένα βοθρίο έχει προστεθεί ουρία ώστε να αποδεσμεύσει το αντίσωμα ενώ το άλλο δεν έχει υποστεί επεξεργασία. Παράδειγμα πρωτογενούς λοίμωξης Βοθρίο με ουρία: OD = Βοθρίο χωρίς = 18% επεξεργασία: OD = %>30% Πρωτογενής μόλυνση Παράδειγμα δευτερογενούς λοίμωξης Βοθρίο με ουρία: OD = 1,210 1,210 Βοθρίο χωρίς = 82% επεξεργασία: OD = %>50% Δευτερογενής μόλυνση OD= optical density, ready by a machine: OD = οπτική πυκνότητα, ανιχνεύεται από μετρητή αλλαγής χρώματος (οπτική συχνότητα, Ο.D.) μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην μέτρηση της ενεργότητας (ποσότητα και λειτουργικότητα) του υπό διερεύνηση αντισώματος καταλήγοντας σε ποσοτικές τιμές (συχνά μετρούνται σε ΙU/ml) για τον προσδιορισμό του επιπέδου ανοσίας (Εικ.3). Σήμερα, τροποποιημένα ημι- ή πλήρως αυτοματοποιημένα συστήματα μπορεί να δείχνουν αρκετά διαφορετικά αλλά χρησιμοποιούν ακόμη τις ίδιες βασικές αρχές. Ανάλογα με το σκοπό της δοκιμής, μια ELISA μπορεί να σχεδιαστεί με διάφορους τρόπους που ο καθένας έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. (Εικ.4) Η ELISA αντισώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάκριση μεταξύ των αντισωμάτων IgG και ΙgM ανάλογα με τη δοκιμή που θα χρησιμοποιηθεί. Η δοκιμασία IgM μπορεί ωστόσο να δώσει ψευδώς θετικά αποτελέσματα όταν υπάρχει παρουσία του ρευματοειδούς παράγοντα (ένα αυτοαντίσωμα IgM αντιδραστικό έναντι του IgG του εαυτού). Αν o ορός του ασθενή εμπεριέχει ειδικά αντισώματα IgG που προσδένονται στο αντιγόνο της στερεάς φάσης, ο ρευματοειδής παράγοντας θα προσδεθεί επίσης σε αυτά και έτσι εσφαλμένα θα θεωρηθούν ως ειδικά για τον ιό IgM. Το κυρίως πλεονέκτημα της ανταγωνιστικής ELISA είναι η εξειδίκευση. Αυτή είναι η μόνη διάταξη κατά την οποία η ένταση του τελικού χρώματος είναι αντιστρόφως ανάλογη με την ενεργότητα των αντισωμάτων. Η διάταξη αντίστροφης πρόσδεσης είναι εξαιρετικά χρήσιμη για τη δοκιμή αντισωμάτων σε σωματικά υγρά με χαμηλά επίπεδα αντισωμάτων όπως στα στοματικά υγρά. To πλεονέκτημα της ανοσομετρικής ή «sandwich» ELISA είναι η ικανότητά της να ανιχνεύει ειδικά αντισώματα όλων των τάξεων (IgG, IgM, κ.α). Για κάποιες περιπτώσεις όπως ο έλεγχος για μόλυνση από HIV, προτιμώνται γρήγορες διαγνωστικές διατάξεις (POCT, point-of care test ή near-patient test) αντί των εργαστηριακών αναλύσεων (Εικ. 5). Το γεγονός ότι το αποτέλεσμα της εξέτασης είναι διαθέσιμο μέσα σε μισή ώρα ή λιγότερο, ενθαρρύνει την πραγμάτωση της εξέτασης και μειώνει το ποσοστό αποτελεσμάτων που δεν παραλαμβάνονται Εικ. 2 Πλάκα δοκιμής ELISA που απεικονίζει θετικά (κίτρινα) και αρνητικά (διαυγή) βοθρία.

10 Αδενοϊοί 51 Πίνακας 2 Επιδημιολογία Κλινική εικόνα Ορότυπος Επιδημιολογία Αναπνευστική νόσος URTI (οξεία ρινίτιδα, φαρυγγίτιδα, μεση ωτίτιδα, αμυγδαλίτιδα) 1, 2, 3, 5, 7 Χειμώνας/ άνοιξη LRTI (ψευδομεμβρανώδης λαρυγγίτιδα, βρογχιολίτιδα, βρογχίτιδα, πνευμονία) Οξεία αναπνευστική νόσος (ARD) σε νεοσύλλεκτους στρατιώτες Οφθαλμική νόσος Πυρετός με ταυτόχρονη φαρυγγίτιδα και επιπεφυκίτιδα (PCF) 3, 7, 4, 2, 1 Τρίτη συχνότερη αιτία ιογενούς αναπνευστική λοίμωξης σε παιδιά κάτω των 4 ετών. Μεταδίδεται μέσω αερολύματος και άμεσης επαφής. 3, 4, 7, 14, 21 Ξεσπάσματα. Οι παράγοντες κινδύνου περιλαμβάνουν: νεοσύλλεκτους στρατιώτες από διάφορες κουλτούρες σε συνθήκες συνωστισμού, στην αρχή του προγράμματος εκπαίδευσής τους, με κοπιώδεις ασκήσεις και εξάντληση. Έχει σημειωθεί μετάδοση μέσω φίλτρων εξαερισμού σε χαρακώματα.ο Ad14 έχει συσχετιστεί με μία ιδιαίτερη σοβαρή και πιθανά θανάσιμη μορφή νόσου του αναπνευστικού. 3, 4, 7, 11-17, 19-21, 29 Ξεσπάσματα εξαιτίας ελλειπούς χλωρίωσης πισινων. Μετάδοση μέσω της κολύμβησης και της κατάποσης του νερού. Επιδημική κερατοεπιπεφυκίτιδα (ECC) 8, 19, 37 Επίσης γνωστή και ως 'μάτι του ναυπηγού' ή 'δόξα του Pearl Harbor'. Μεταφέρεται με άμεση επαφή, μολυσματικές ουσίες, τονομετρία, εργαλεία και διαλύμματα που χρησιμοποιούνται στην οφθαλμολογία. Νεογνική γαστρεντερίτιδα 40, 41, 12, 31 Δεύτερη συχνότερη αιτία γαστρεντερίτιδας στα παιδιά. Μεταδίδεται μέσω της κοπρανο-στοματικής οδού. Αιμορραγική κυστίτιδα 11, 34, 35 Ανοσοκατεσταλμένοι ασθενείς URTI, upper respiratory tract infection, LRTI, lower respiratory tract infection, PCF, pharyngoconjuctivital fever, ECC, Epidemic keratoconjuctivitis ΤΡΟΦΗ ΓΙΑ ΣΚΕΨΗ n nεπί του παρόντος πραγματοποιούνται πειράματα που χρησιμοποιούν αδενοϊούς ως ιικούς φορείς για γονιδιακή θεραπεία, έρευνα στον τομέα των εμβολίων και ως αντικαρκινική θεραπεία. n nοι ιικοί φορείς με βάση τους αδενοϊούς μελετώνται ως προς τον ρόλο τους στην θεραπεία της κυστικής ίνωσης (γονίδιο CFTR), στην μυϊκή δυστροφία (δυστροφίνη, dystrophin), στην αντικαρκινική θεραπεία μέσω της τροποποίησης της έκφρασης της πρωτεΐνης p53 και ως πιθανά εμβόλια για τον HIV και τη λύσσα. διάγνωση μολύνσεων αναδρομικά. Μόνο 20-50% των ατόμων που έχουν μολυνθεί αναπτύσσουν ειδική απόκριση με ΙgM. Πρόληψη Δεν είναι διαθέσιμο κανένα εμβόλιο αυτή τη στιγμή. Σωστά μέτρα ελέγχου της μόλυνσης και επαρκής χλωρίωση στις πισίνες μπορεί να προλάβουν μολύνσεις. nnάμεση ανίχνευση σωματιδίου, αντιγόνου ή γονιδιώματος Η ηλεκτρονική μικροσκοπία σε δείγματα κοπράνων είναι πολύ χρήσιμη στη διάγνωση γαστρεντερίτιδας από αδενοϊό 40/41 αλλά δεν είναι διαθέσιμη σε καθημερινή βάση. Μια μεμβρανική ΕΙΑ είναι διαθέσιμη ευρέως και χρησιμοποιείται για την ανίχνευση αντιγόνων από αδενοϊό 40/41 στα κόπρανα. Το ιϊκό γονιδίωμα μπορεί να εντοπιστεί μέσω μοριακών τεχνικών που περιλαμβάνουν τεχνικές υβριδισμού και ΡCR. Έμμεσες μέθοδοι nnορολογία- οι oρολογικές εξετάσεις μπορεί να εξάγουν ψευδώς αρνητικά αποτελέσματα σε ανοσοκατεσταλμένους ασθενείς και μπορούν να φανούν χρήσιμες μόνο στη Θεραπεία Διαθέσιμοι παράγοντες για τη θεραπεία λοιμώξεων από αδενοϊό περιλαμβάνουν την ριμπαβιρίνη, την σιδοφοβίρη, την γκανσικλοβίρη και την βινταραμπίνη. H ανοσοθεραπεία π.χ. έγχυση λεμφοκυττάρων δότη και χορήγηση in vitro κυτταροτοξικών Τ-κυττάρων μπορεί να εκτιμηθεί σε συγκεκριμένα περιστατικά. Οφθαλμική μόλυνση Θυλακιώδης επιπεφυκίτιδα ορότυπος(οι) 3, 4,11 Πυρετός με ταυτόχρονη φαρυγγίτιδα και επιπεφυκίτιδα ορότυπος (οι) 3, 7 Επιδημική κερατο-επιπεφυκίτιδα - ορότυπος(οι) 8, 19, 37 Αιμορραγική επιπεφυκίτιδα ορότυπος 11 Εγκέφαλος Μηνιγγοεγκεφαλίτιδα Σύνδρομο Reye ορότυπος(οι) 3, 7 Ανώτερη αναπνευστική οδός Λοιμώξεις του ανώτερου αναπνευστικού ορότυποι 1, 2, 3, 5, 7 Καρδιαγγειακό Μυοκαρδίτιδα Λοιμώξεις του κατώτερου αναπνευστικού Βρογχιολίτιδα, Ψευδομεμβρανώδης λαρυγγίτιδα (κρουπ), βρογχίτιδα, πνευμονία οροτυπος(οι) 3, 7 Κοκκύτης ορότυπος 5 Οξεία αναπνευστική νόσος (ARD) σε νεοσύλλεκτους στρατιώτες ορότυπος(οι) 3, 4, 7, 14, 21 Συστήματα πολλαπλών οργάνων Αδενοϊική νόσος σε ασθενείς με αδύναμο ανοσοποιητικό ορότυπος(οι) 1, 2, 5, 11, 34, 35, Μέση ωτίτιδα Λοιμώξεις του ανώτερου αναπνευστικού Γαστρεντερική νόσος Λοιμώξεις του κατώτερου αναπνευστικού Παγκρεατίτιδα Ηπατίτιδα Εξάνθημα Αιμορραγική κυστίτιδα Γαστρεντερική οδός Νεογνική διάρροια ορότυπος(οι) 40, 41, 31, 12 Εγκολεασμός ορότυπος(οι) 40, 41, 1, 2, 5 Ουροποιητικό σύστημα Αιμορραγική κυστίτιδα ορότυπος(οι) 40, 41, 1, 2, 5 Γεννητικά όργανα Αφροδίσιες γεννητικές αλλοιώσεις (έλκη) ορότυπος(οι) 2, 8, 37 Εικ. 4 Αδενοϊοί - Κλινική εικόνα.

11 52 ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΙ ΙΟΙ, DNA ΙΟΙ Απλός έρπης και ιός ανεμοβλογιάς-ζωστήρα Ερπητοϊοί Εισαγωγή Ιστορικώς, η κατάταξη στην οικογένεια Herpesviridae βασίζεται στην αρχιτεκτονική του ιοσωματίου. Ένα τυπικό ιοσωμάτιο αποτελείται από ένα πυρήνα που περιέχει ένα γραμμικό δίκλωνο μόριο DNA, ένα εικοσαεδρικό καψίδιο, μια καλυπτήρια στοιβάδα, και ένα φάκελο (Εικ 1Α.) Προσφάτως, βρέθηκε ότι μοιράζονται επίσης τέσσερις σαφείς βιολογικές ιδιότητες (Εικ.1Β). Οι ιοί του έρπητα βρίσκονται ευρέως στη φύση και επί του παρόντος υπάρχουν 8 καταγεγραμμένοι ερπητοϊοί που μολύνουν τον άνθρωπο ως πρωτογενή ξενιστή αλλά και δύο ζωονόσοι (Πλαίσιο 2.) Ιός της ανεμοβλογιάς-ζωστήρα Ο ιός της ανεμοβλογιάς ζωστήρα (VΖV) προκαλεί ανεμοβλογιά κατά την πρωταρχική μόλυνση κατά την οποία προσβάλει και εδραιώνει λανθάνουσα μόλυνση στα κύτταρα της οπίσθιας στήλης. Περιοδικά με την αύξηση της ηλικίας ή λόγω ανοσοκαταστολής, ο ιός μπορεί να επανενεργοποιηθεί και να προκαλέσει έρπη ζωστήρα. Επιδημιολογία Ο ιός της ανεμοβλογιάς ζωστήρα είναι ένα πανταχού παρών παθογόνο με παγκόσμια κατανομή. Στις αναπτυγμένες χώρες η ανεμοβλογιά είναι ΠΛΑΙΣΙΟ 1 Αντιγραφή ερπητοϊών 1. Μοιράζονται μια σειρά ενζύμων που εμπλέκονται στον μεταβολισμό των νουκλεϊκών οξέων, την παραγωγή DNA και την πρωτεϊνοσύνθεση (παρόλο που τα συγκεκριμένα ένζυμα μπορεί να διαφέρουν από τον ένα ερπητοϊό στον άλλο). 2. Η σύνθεση του ιικού DNA και η συναρμολόγηση του καψιδίου λαμβάνει χώρα στον πυρήνα του κυττάρου ξενιστή ενώ η τελική διαμόρφωση γίνετε στο κυτταρόπλασμα. 3. Η παραγωγή μολυσματικών ιοσωματίων είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη λύση του πατρικού κυττάρου. Μεμβράνη Καλυπτήρια στοιβάδα Γλυκοπρωτεΐνες φακέλου Καψίδιο Πυρήνας (A) (B) Γονιδίωμα Εικ. 1 (Α) Ηλεκτρονική μικροσκοπία ερπητοϊού. (Φωτογραφία, ευγενική χορηγία Dr Davis Hirst, Health Protection Agency, Bristol.) (B) Απεικόνιση δομικών στοιχείων ερπητοϊού. ΠΛΑΙΣΙΟ 2 Ερπητοϊοί με κλινική σημασια. Συντομογραφία Ονομασία Εναλλακτική συντομογραφία Υποικογένεια Ανθρώπινοι ερπητοϊοί HHV-1 Απλός έρπης τύπου 1 HSV-1 Alphaherpesvirinae HHV-2 Απλός έρπης τύπου 2 HSV-2 Alphaherpesvirinae HHV-3 Ιός ανεμοβλογιάς ζωστήρα VZV Alphaherpesvirinae HHV-4 Κυτταρομεγαλοϊός CMV Gammaherpesvirinae HHV-5 Ιός Epstein-Barr EBV Betaherpesvirinae HHV-6 Βρεφική ροδάνθη HHV-6 Betaherpesvirinae HHV-7 Βρεφική ροδάνθη HHV-7 Betaherpesvirinae HHV-8 Ερπητοϊός Σαρκώματος Kaposi HHV-8/KSHV Gammaherpesvirinae Ζωονοσογόνοι ερπητοϊοί CeHV-1 Ερπητοϊός των κερκοπιθήκων 1 Herpesvirus B Alphaherpesvirinae MuHV-4 Γάμμα ερπητοϊός των μυών-68 MHV-68 Gammaherpesviridae

12 54 ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΙ ΙΟΙ, DNA ΙΟΙ 1. Σημείο πρωτογενούς μόλυνσης. Ο ιός εισέρχεται μέσω διάρρηξης σε μια επιθηλιακή επιφάνεια ή σε ένα βλεννογόνο. 2. Αντιγραφή στα επιθηλιακά κύτταρα στο σημείο της μόλυνσης. 3. Ο ιός εισέρχεται σε νευρώνα. Το νουκλεοκαψίδιο και η καλυπτήρια στοιβάδα του ιού μεταφέρονται με ανάδρομη κατεύθυνση προς τον πυρήνα του νευρικού κυττάρου. 4. Αντιγράφεται στα γάγγλια ή εδραιώνει λανθάνουσα μόλυνση. 5. Η επανενεργοποίηση έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή ιού και ορθόδρομη μεταφορά του ιού στα άκρα των νευραξώνων. Αισθητήριο γάγγλιο Εικ. 3 Ερπητική παρωνυχίδα (Φωτογραφία ευγενική χορηγία Prof James Heilman, University of Saskatcheman/ University of British Columbia.) Σπονδυλική στήλη Εικ. 2 Πρωτογενής λοίμωξη, λανθάνουσα κατάσταση και επανενεργοποίηση του HSV. νόσο και χρησιμοποιείται όταν δεν υπάρχει διαθέσιμο VZIG. Το VZIG μπορεί να χορηγηθεί σε όσους έχουν μια αξιοσημείωτη έκθεση στον ιό π.χ. μέσω επαφής με οικείους, αλλ και σε όσους είναι ευαίσθητοι και ανήκουν σε ομάδες υψηλού κινδύνου για οξεία λοίμωξη. Για βέλτιστο όφελος το VZIG πρέπει να χορηγείται μέσα σε 72 ώρες (μέχρι και 96 ώρες) μετά την έκθεση με ενδομυϊκή ένεση. Ο εμβολιασμός μεγαλύτερων ενηλίκων που έχουν εμφανίσει στο παρελθόν ανεμοβλογιά, με μια τροποποιημένη δόση του εμβολίου της ανεμοβλογιάς για την πρόληψη του έρπη ζωστήρα κερδίζει έδαφος. Iός του απλού έρπη Υπάρχουν δύο τύποι ΗSV Ο HSV-1, ο οποίος συνήθως προσβάλλει την στοματική κοιλότητα και ο HSV-2 που συνήθως προσβάλλει τα γεννητικά όργανα. Kαι οι δύο ιοί μπορούν να υπάρξουν είτε σε αυτές είτε σε άλλες περιοχές π.χ. στη βάση των νυχιών προκαλώντας ερπητική παρωνυχίδα. Ο ιός παραμένει σε λανθάνουσα κατάσταση μετά την αρχική μόλυνση και μπορεί να επανενεργοποιηθεί οποιαδήποτε στιγμή. (Εικ.2) Επιδημιολογία Οι ιοί αυτοί εμφανίζονται παγκοσμίως. Μόνο περίπου το 10% των μολύνσεων είναι συμπτωματικές. H συχνότητα εμφάνισης του HSV-1 αρχίζει να αυξάνεται στις νεαρές ηλικίες ενώ η εμφάνιση ο HSV-2 αυξάνεται κατά την εφηβεία μαζί με την αύξηση της σεξουαλικής δραστηριότητας. Κλινική εικόνα Ο χρόνος επώασης του ΗSV είναι περίπου 5 ημέρες (2-12 ημέρες). Ο HSV-1 προκαλεί στοματίτιδα σε μικρά παιδιά μολύνοντας κυρίως τον φάρυγγα. Τα παιδιά μπορεί να εμφανίσουν πονόλαιμο, σιαλόρροια και πυρετό. Στους ενήλικες τείνει να εκδηλώνεται με φλύκταινες στη στοματική βλεννογόνο. Αυτό αποτελεί μια ήπια μορφή της νόσου. Ο ιός του απλού έρπητα είναι επίσης υπεύθυνος για οξεία νόσο σε ανοσοκατεσταλμένους ασθενείς (διάχυτη μόλυνση απλού έρπητα που χαρακτηρίζεται από ευρύ φυσαλιδώδες εξάνθημα), ηπατίτιδα και διάχυτη ενδοαγγειακή πήξη. Ο HSV μπορεί επίσης να προκαλέσει εγκεφαλίτιδα που επηρεάζει τον βρεγματικο-κροταφικό λοβό, κάτι που μπορεί να αποβεί μοιραίο. Αρχικά οι ασθενείς μπορεί να εμφανίσουν σύγχυση που μπορεί να εξελιχθεί γρήγορα σε κώμα. To ποσοστό ανάρρωσης μακροπρόθεσμα είναι χαμηλό. O ΗSV μπορεί να προκαλέσει συντριπτική νόσο σε νεογνά, με μετάδοση είτε από πρωτογενή μόλυνση από την μητέρα κατά τον τοκετό ή κατά τις πρώτες μέρες ζωής από φιλί ή άγγιγμα. Τα μωρά μπορούν να εμφανίσουν τοπική μόλυνση ή σοβαρή διάχυτη μόλυνση που προκαλεί φυσαλιδώδες εξάνθημα, ηπατίτιδα, επεισόδια άπνοιας, πνευμονίτιδα και θρομβοκυτοπενία. Ο HSV-2 προκαλεί εξέλκωση των γεννητικών οργάνων. Στις γυναίκες η πρωτογενής εστία νόσου είναι ο τράχηλος και το αιδοίο, ενώ στους άντρες οι αλλοιώσεις εμφανίζονται στην βάλανο του πέους ή την ακροβυστία, ενώ σε εκείνους που κάνουν πρωκτικό σεξ οι αλλοιώσεις εμφανίζονται στον πρωκτό και στο ορθό. Και άλλες περιοχές μπορεί να προσβληθούν ανάλογα με τις σεξουαλικές πρακτικές. O HSV-2 πιο συχνά σχετίζεται με μηνιγγίτιδα παρά με εγκεφαλίτιδα. Μετάδοση Η μετάδοση της μόλυνσης γίνεται μέσω στενής επαφής με μολυσμένες αλλοιώσεις. Αυτό μπορεί να προκύψει μέσω επαφής, π.χ. σεξουαλική μετάδοση, ερπητική παρανυχίδα, (Εικ. 3), κατά τον τοκετό, ενώ υπάρχουν ενδείξεις που στηρίζουν την μετάδοση και μέσω μολυσμένων ενδιάμεσων μέσων (τρίχες, ρουχισμός, κλινοσκεπάσματα, κλπ). Διάγνωση Η διάγνωση των αλλοιώσεις του δέρματος που σχετίζονται με τον HSV συνήθως γίνεται κλινικά παρόλο που μερικές φορές αυτό μπορεί να είναι δύσκολο λόγω άτυπης εμφάνισης. Σε αυτές τις περιπτώσεις η διάγνωση μπορεί να επιβεβαιωθεί είτε μέσω καλλιέργειας ή μέσω μοριακών εξετάσεων. Τα δείγματα πρέπει να λαμβάνονται όσο τον δυνατόν πιο σύντομα κατά την εξέλιξη της νόσου, όταν το ιικό φορτίο βρίσκεται στα υψηλότερα επίπεδα και πριν αρχίσει να δημιουργείται κρούστα στο σημείο. Όταν τα δείγματα από τις αλλοιώσεις εξετάζονται με καθυστέρηση η ακρίβεια των μοριακών μεθόδων είναι πολύ ανώτερη από την καλλιέργεια. Η μοριακή εξέταση του εγκεφαλονωτιαίου υγρού είναι αυτή που επιλέγεται για τη διάγνωση της εγκεφαλίτιδας από HSV. Η ορολογική εξέταση του ΗSV δεν συνίσταται για τη διάγνωση της οξείας λοίμωξης, αλλά μπορεί να φανεί χρήσιμη σε κάποιες ειδικές κλινικές περιπτώσεις (Πλαίσιο 4). Η ορολογική εξέταση είναι χρήσιμη στα πλαίσια διεξαγωγής μεταμόσχευσης, για τον εντοπισμό των ατόμων που έχουν προσβληθεί με HSV στο παρελθόν ώστε να ληφθούν οι απαραίτητες πληροφορίες από τους γιατρούς σχετικά με τη χορήγηση προφυλακτικής αγωγής έναντι επανενεργοποίησης του ΗSV κατά τη μεταμεταμοσχευτική περίοδο.

13 Ιοί της ευλογιάς 63 ΤΡΟΦΗ ΓΙΑ ΣΚΕΨΗ nnποιες άλλες ιικές λοιμώξεις ελπίζουμε να εξαλείψουμε; nnποιοι μικροοργανισμοί θεωρούνται αυτή τη στιγμή πιθανοί βιολογικοί παράγοντες τρομοκρατίας; Εικ. 5 Μολυσματική τέρμινθος σε παιδί με ατοπία. Η μόλυνση είχε επεκταθεί στην κοιλιά, τους γλουτούς και τα χέρια από ξύσιμο. Παθογένεια Μετά την περίοδο επώασης αναπτύσσεται μια βλατίδα που γίνεται έναν μικρό όζο μέσα στην επιδερμίδα. Έγκλειστα παρατηρούνται στα επιδερμικά κύτταρα τα οποία μεγαλώνουν με τον χρόνο. H βασική μεμβράνη υφίσταται υπερπλασία. H αλλοίωση περιβάλλεται από μια κάψουλα συνδετικού ιστού. Εικ. 3 Αλλοιώσεις από ευλογιά, βλέπε επίσης Εικ. 1 του Κεφαλαίου 56. (Φωτογραφία ευγενική χορηγία του CDC/Cheryl Tyrons.) Κλινική εικόνα Αρχικά η αλλοίωση εμφανίζεται ως μια μικρή βλατίδα. Η ώριμη αλλοίωση είναι μια κηρώδης ή σαν μαργαριτάρι στην όψη αλλοίωση συχνά ομφαλωτή. Σε ανοσολογικά ικανά άτομα η νόσος συνήθως περιορίζεται σε 1 με 20 αλλοιώσεις και η εξάπλωση συνήθως σχετίζεται με περιοχές απόξεσης. Σε άτομα με εξασθενημένη κυτταρική ανοσία, π.χ. με μόλυνση από HIV, λόγω χρήσης στεροειδών ή ατοπίας, μπορεί να προκύψει ευρεία εξάπλωση των αλλοιώσεων(εικ.5). Επιπλέον, η διάρκεια της ασθένειας είναι μεγαλύτερη. Άλλοι ιοί ευλογιάς Άλλοι ιοί ευλογιάς με σπάνια κλινική σημασία είναι ο Orf και οι Υatapoxviruses. Ειδική θεραπεία Δεν υπάρχει ειδική θεραπεία διαθέσιμη για μολύνσεις από ευλογιά. Οι περισσότερες είναι αυτoπεριοριζόμενες μολύνσεις και δεν απαιτούν κάτι παραπάνω από φροντίδα των αλλοιώσεων, και μερικές φορές αισθητική επέμβαση στην περίπτωση της μολυσματικής τερμίνθου. Μολύνσεις από ευλογιά των πιθήκων ή ευλογιά έχουν επιτυχώς αντιμετωπιστεί με τη χρήση εμβολίου κατά της ευλογιάς. Η σιδοφοβίρη και η ανοσοσφαιρίνη της δαμαλίτιδας (VIG) μελετώνται για χρήση ως θεραπεία.?????????????????? Εικ. 4 Διαφορά της κατανομής των αλλοιώσεων της ευλογιάς και της ανεμοβλογιάς. (Τροποποιημένη από το πρωτότυπο διάγραμμα του CDC.) Πρόληψη Ο εμβολιασμός με δαμαλίτιδα χρησίμευε στο παρελθόν για την πρόληψη της ευλογιάς. Η χρήση του εμβολίου αυτού σήμερα περιορίζεται σε ομάδες υψηλού κινδύνου. Χρησιμοποιούνταν επίσης και ως προφυλακτική αγωγή πριν και μετά την έκθεση. Είναι αποτελεσματικός στην προστασία έναντι λοίμωξης από ευλογιά των πιθήκων και ευλογιά των αγελάδων. Η απομόνωση των περιστατικών είναι απαραίτητη, καθώς και η χρήση ειδικού εξοπλισμού που παρέχει προστασία στο εργαστήριο. Μολυσματική Τέρμινθος Επιδημιολογία Η μολυσματική τέρμινθος εμφανίζεται παγκοσμίως. Μεταδίδεται με δερματική επαφή (σεξουαλική), τη χρήση κοινών πετσετών αλλά και με μόλυνση μέσω ξυσίματος. Σημεία-κλειδιά Η ευλογιά εξαλείφθηκε στα τέλη του 1970 και δεν εμφανίζεται πλέον στην άγρια φύση. O ιός της δαμαλίτιδας χρησιμοποιείται ως φορέας για τον σχεδιασμό διαφόρων εμβολίων.

14 64 ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΙ ΙΟΙ, DNA ΙΟΙ Πολυομαϊοί Πίνακας 1 Ταξινόμηση Οικογένεια: Polyomaviridae Γένος: Polyomavirus Είδη Ιός BK Ιός JC SV 40 (παράγοντας που δημιουργεί κενοτόπια) Ιός KI Ιός WU Πολυομαϊός κυττάρων Merckel Εικ. 2 Ηλεκτρονική μικρογραφία πολυομαϊού. (Φωτογραφία ευγενική χορηγία του CDC/Erskine Palmer.) Εικ. 1 Δομή πολυομαϊού. Αντιγραφή Βλ. Εικ. 3 Κυκλικό dsdna γονιδίωμα 5100bp Εικοσαεδρικό καψίδιο με τις VP1, 2, 3 καψιδιακές πρωτεΐνες Ενδοκύτωση μέσω υποδοχέα Οι ανοσοκατεσταλμένοι ασθενείς αντιθέτως μπορεί εμφανίσουν επανενεργοποίηση του ιού από τη λανθάνουσα κατάσταση και έντονες κλινικές εκδηλώσεις εξαιτίας δυσλειτουργίας στην Τ-κυτταροδιαμεσολαβούμενη απόκριση των Τ-κυτταροτοξικών κυττάρων. Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι οι ιοί ΚΙ και WU που εντοπίστηκαν σε αναπνευστικές εκκρίσεις, ανήκουν στους πολυομαϊούς και σχετίζονται με λοίμωξη της αναπνευστικής οδού. Ο πολυομαϊός των κυττάρων Μerckel έχει εντοπιστεί σε καρκινώματα κυττάρων Merckel αλλά και σε αναπνευστικές εκκρίσεις, ωστόσο η σημασία παραμένει αβέβαιη. Ογκογένεση απενεργοποιεί την prb και την p53 Εικ. 3 Μεταγραφή πρώιμων γονιδίων (αντιγόνα T και t) Αντιγραφή DNA Μετάφραση Απόδυση Συναρμολόγηση Μεταγραφή όψιμων γονιδίων (VP1, 2, 3) Κύκλος αναπαραγωγής του πολυομαϊού. Κυτταρική λύση Κυτταροπλασματική μεταφορά μέσω κυστιδίου Παθογένεια Η αναπνευστική οδός, οι γαστρεντερικές οδοί και τα Β λεμφοκύτταρα θεωρούνται τοποθεσίες πρωτογενούς αντιγραφής πολυομαϊών. Ακολουθεί ιαιμία, η οποία οδηγεί σε λοίμωξη των οργάνων στόχων όπως το κεντρικό νευρικό σύστημα και η ουρογεννητική οδός. Οι ιοί παραμένουν στα όργανα στόχους αλλά και στα Β λεμφοκύτταρα, τη σπλήνα, τους πνεύμονες και τον λεμφικό ιστό των αμυγδαλών. Ενεργοποίηση επίμονης λοίμωξης προκύπτει ως αποτέλεσμα ανασοκαταστολής και εντοπίζεται σε ασθενείς που λαμβάνουν μοσχεύματα μυελού των οστών, νεφρικά μοσχεύματα και σε ασθενείς που πάσχουν από τον ιό του HIV/ AIDS. Η εγκυμοσύνη και η προχωρημένη ηλικία αποτελούν παράγοντες που μπορεί επίσης να επανενεργοποιήσουν ιό που βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση. Κλινική εικόνα Επιδημιολογία Οι πολυομαϊοί προκαλούν λανθάνουσες, εφόρου ζωής λοιμώξεις, που στοχεύουν ενήλικους αλλά και παιδιατρικούς πληθυσμούς ανοσολογικά ικανών ατόμων. Εκατό τις εκατό των παιδιών ηλικίας 10 ετών έχουν βρεθεί να είναι οροθετικά στον ιό ΒΚ και περίπου το 80% των ενηλίκων έχουν αντισώματα έναντι του ιού JC στους συγκεκριμένος πληθυσμούς που μελετήθηκαν. H μόλυνση θεωρείται ότι εξαπλώνεται διά μέσω της οδού κοπράνωνστόματος αλλά και της αναπνευστικής οδού. Επίσης δεν μπορεί να αποκλειστεί συγγενής και σεξουαλική μετάδοση. Ο ιός ΒΚ αλλά και ο JC απεκκρίνονται στα ούρα. Η λοίμωξη σε ανοσολογικά ικανά άτομα είναι συνήθως ασυμπτωματική και δεν δημιουργεί προβλήματα. Ιός JC Προϊούσα πολυεστιακή λευκοεγκεφαλοπάθεια (PML) Η PML παρουσιάζεται με τη μορφή πολλαπλών, διάσπαρτων, απομυελινωτικών, σε μέγεθος καρφίτσας αλλοιώσεων στην υποφλοιώδη λευκή ουσία του εγκεφάλου σε σάρωση CT ή MRI, ως αποτέλεσμα πρωτογενούς μόλυνσης ή επανενεργοποίησης του ιού JC. Οι αλλοιώ-

15 Ανθρώπινοι Παρβοϊοί 69 ΤΡΟΦΗ ΓΙΑ ΣΚΕΨΗ n nπώς μπορεί να προληφθεί η μόλυνση από τον ιό της ανεμοβλογιάς-ζωστήρα? n nτί προβλήματα προκαλούν η ανεμοβλογιά και ο απλός έρπης στους ανοσοκατεσταλμένους. Κλινική εικόνα Ανθρώπινος Παρβοϊός Β19 H περίοδος επώασης του παρβοϊού B19 κυμαίνεται μεταξύ 4 και 20 ημερών με τα περισσότερα διαστήματα ανά περίπτωση να είναι μεταξύ 6 και 11 ημερών. Αρχικά εμφανίζεται ένας ήπιος πυρετός, δυσφορία, μυαλγία και πονοκέφαλος ενώ μετά από 2 με 5 ημέρες εμφανίζεται ένα ερύθημα στα μάγουλα με περιστοματική ωχρότητα. (Εικ. 4) που συνοδεύεται από ήπια αρθρίτιδα η οποία είναι πιο κοινή στους ενήλικες. 1-4 ημέρες αργότερα εμφανίζεται ένα κηλιδωβλατιδώδες εξάνθημα, αμφίπλευρα και συμμετρικά στον κορμό και τα άκρα το οποίο όταν αρχίζει να φεύγει μέρες αργότερα γίνεται δικτυωτό ή σαν δαντέλα (Εικ. 5). Στους ενήλικες είναι συνηθισμένη και η περιφερική νευροπάθεια, κυρίως στα δάχτυλα και μερικές φορές στα δάχτυλα των ποδιών. Μπορεί να προκύψει αντιδραστική αρθρίτιδα, συνήθως σε ενήλικες γυναίκες. Μια παροδική απλαστική κρίση μπορεί να προκύψει σε ασθενείς με αιμολυτική αναιμία, και είναι συνήθως σοβαρή. Σε εγκυμονούσες μπορεί να οδηγήσει σε εμβρυϊκή λοίμωξη, με αναιμία και μυοκαρδίτιδα. Η μυοκαρδίτιδα μπορεί με τη σειρά της να οδηγήσει σε καρδιακή ανεπάρκεια και έντονο οίδημα γνωστό ως εμβρυϊκός ύδρωπας. Στο δεύτερο τρίμηνο τίθεται θέμα απώλειας του εμβρύου. Δεν θεωρείται ότι προκύπτουν συγγενείς δυσφορμίες. Εικ. 4 Εξάνθημα λοιμώδους ερυθήματος, "slapped cheek". (Φωτογραφία ευγενική χορηγία του CDC.) Ανθρώπινος μποκαϊός Ο ανθρώπινος μποκαϊός εμφανίζεται ως μόλυνση της αναπνευστικής οδού σε βρέφη. Ανατρέξτε στο σχετικό κεφάλαιο με λοιμώξεις της αναπνευστικής οδού. Ιολογική διάγνωση Ορολογία: Τα IgG υποδηλώνουν προγενέστερη λοίμωξη και συνήθως παραμένουν εφόρου ζωής. Τα IgM μπορεί να παραμείνουν μέχρι και 3 μήνες μετά την τελευταία λοίμωξη και δεν διαπερνούν τον πλακούντα. Απομόνωση: η εξέταση με ηλεκτρονική μικροσκοπία (ΕΜ) και η καλλιέργεια χρησιμοποιούνται σε ερευνητικά πλαίσια. Μοριακά: Η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) μπορεί να ανιχνεύσει τον ιό στο αίμα για εβδομάδες έως μήνες μετά την μόλυνση και σε μερικές χώρες χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του αίματος από δωρεές. Ο ανθρώπινος μποκαϊός συνήθως διαγιγνώσκεται μέσω PCR. Ειδική θεραπεία Δεν υπάρχει συγκεκριμένη αντιιική θεραπεία για παρβοϊικές λοιμώξεις. Χρήσιμη μπορεί να φανεί η συμπτωματική θεραπεία για τον πυρετό και την αρθροπάθεια. Στα έμβρυα και στα άτομα με χρόνια αναιμία μπορεί να φανούν χρήσιμες οι μεταγγίσεις αίματος. Οι χρόνιες λοιμώξεις μπορεί να ανταποκριθούν σε φυσιολογική ανθρώπινη ανοσοσφαιρίνη η οποία περιέχει αντισώματα εξουδετέρωσης. Πρόληψη Η πρόληψη δεν είναι πρακτική καθώς δεν υπάρχει κανένα εμβόλιο και οι λοιμώξεις μπορεί να είναι υποκλινικές ενώ η ιαιμία βρίσκεται στο Εικ. 5 Λοιμώδες ερύθημα. Παρατηρείστε το «δικτυωτό» εξάνθημα στα χέρια. (Φωτογραφία ευγενική χορηγία του CDC.) υψηλότερο επίπεδό της πριν την εμφάνιση του συγκεκριμένου εξανθήματος. Οι άνθρωποι που είναι γνωστό ότι βρίσκονται σε υψηλό κίνδυνο καλό είναι να απομονώνονται από περιστατικά που είναι γνωστά και πρέπει να παρακολουθούνται μετά την έκθεση στον ιό. PARV4 και PARV5 O ιός PARV4 είναι παρόμοιος με τον παρβοϊό B19 και εντοπίζεται στο ανθρώπινο αίμα. Μπορεί να εξαπλωθεί μέσω μεταγγίσεων αίματος, διαμέσου του πλακούντα και πιθανώς μέσω κοινής χρήσης σύριγγας. Έχει συνδεθεί με αναιμία και εμβρυϊκό ύδρωπα, αλλά δεν μπορούν να βγουν απόλυτα συμπεράσματα αυτή τη στιγμή. Μπορεί να είναι ένας αβλαβής τυχαίος ιός. Ο PARV5 σχετίζεται με τον PARV4 αλλά μας είναι γνωστά ακόμη λιγότερα σχετικά με αυτόν. Δεν υπάρχουν διαγνωστικά εργαλεία αυτή τη στιγμή εκτός της κλασικής ερευνητικής προσέγγισης. Σημεία-κλειδιά Το λοιμώδες ερύθημα ή πέμπτη ασθένεια αποτελεί μια κοινή παιδική ασθένεια. Επιπλοκές από λοίμωξη με παρβοϊό Β19 μπορεί να προκύψουν σε ασθενείς με αιμολυτική αναιμία, ανοσολογικές ανεπάρκειες ή εγκυμοσύνη.

16 74 ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΙ ΙΟΙ, DNA ΙΟΙ Ρεοϊοί που προκαλούν ανθρώπινη νόσο Πίνακας 1 Ταξινόμηση Οικογένεια: Reoviridae Γένος Ροταϊός - γαστρεντερίτιδα παγκοσμίως Κολτιϊός - Πυρετός του κρότωνα του Colorado - εμπύρετη νόσος, μηνιγγίτιδα και εγκεφαλίτιδα, μεταδίδεται από κρότωνες στην Νότιο Αμερική Ιοί SeadoRNA (South eastern Asia dodeca RNA) - έχουν ως φορέα τα κουνούπια, Νοτιοανατολική Ασία, νόσος παρόμοια με γρίπη που σπανίως προκαλεί εγκεφαλίτιδα Ορμπιϊοί- Πολλά διαφορετικά είδη, ξεσπάσματα σε θηλαστικά εκτός του ανθρώπου (επιζωοτικός), μεταφέρεται με φορείς, σπανίως μολύνει τον άνθρωπο Είδη ροταϊών Είδη Α έως G (μόνο οι Α, Β και C προκαλούν λοιμώξεις στον άνθρωπο) Οι ανθρώπινοι ροταϊοί κατηγοριοποιούνται σε 11 G και 10 P ορότυπους που έχουν αναγνωριστεί Οι συνηθέστεροι ανθρώπινοι τύποι: Ομάδα Α (G τύποι 1-4 και 9, P τύποι 4 και 8) Ροταϊός Δομή και αντιγραφή Ένας ροταϊός (RV) έχει μέγεθος 100 nm, και εικοσαεδρικό νουκλεοκαψίδιο τριών στοιβάδων. Το όνομα προέρχεται από τη λατινική λέξη Rota που σημαίνει ρόδα. Στην ηλεκτρονική μικρογραφία οι ιοί εμφανίζονται να έχουν αιχμές που μοιάζουν με τροχό (Εικ. 1). To εσωτερικό στρώμα αποτελείται από τις VP1-VP3 και περιλαμβάνει 11 τμήματα δίκλωνου RNA. Ένα δεύτερο στρώμα αποτελείται από την VP6 (ειδική ομάδα αντιγόνων) ενώ ένα τρίτο στρώμα αποτελείται από την VP7 (G ή γλυκοπρωτεΐνη) και την VP4 (Ρ ή πρωτεΐνη ευαίσθητη στις πρωτεάσες). Το κατακερματισμένο γονιδίωμα κωδικοποιεί δομικές (VP) και επίσης 5 μη δομικές (NSP) πρωτεΐνες NSP1- NSP5. Oι ιοί προσκολλώνται στους κυτταρικούς υποδοχείς σιαλικού οξέος του ξενιστή στο επιθήλιο του εντέρου, μέσω της VP4 του εξωτερικού στρώματος. Η διάσπαση της VP4 από πρωτεάσες όπως η τρυψίνη σε VP5 και VP8 ενισχύουν την μολυσματικότητα. Η πρόσδεση σε υποδοχείς ιντεγκρίνης ακολουθείται από ενδοκυττάρωση διαμεσολαβούμενη από τον υποδοχέα. Μέσα στο κυτταρόπλασμα το στρώμα Εικ. 1 Δείγμα κοπράνων με ροταϊούς. (Φωτογραφία ευγενική χορηγία Prof M Taylor, University of Pretoria.) της VP7 αποσυντίθεται. Η μεταγραφή και η αντιγραφή λαμβάνουν χώρα μέσα στο διπλού στρώματος σωματίδιο (DLP, double-layered particle) και μεσολαβούνται από την VP1 (RNA εξαρτώμενη πολυμεράση) και τη VP3. Παράγονται RNAs με κάλυμμα (cap) τα οποία μεταφράζονται σε πρωτεΐνες. Τα mrnas επίσης δρουν ως εκμαγεία για τη σύνθεση αρνητικής πολικότητας αλυσίδων που μεταγράφονται σε δίκλωνο RNA. Αυτό το dsrna δημιουργείται μόνο μέσα στο νεοσύστατο DLP που προλαμβάνει τη διέγερση μιας ισχυρής απόκρισης ιντερφερόνης από τα dsrna. Τα DLP αποκτούν τις VP4 και VP7 που σχηματίζουν το εξωτερικό στρώμα του ιού με εκβλάστηση μέσω του ενδοπλασματικού δικτύου, αλλά απορρίπτουν την μεμβράνη του φακέλου πριν την τελική ωρίμανση. Τα ώριμα ιικά σωματίδια απελευθερώνονται μέσω κυτταρικής λύσης. Επιδημιολογία Οι ροταϊοί ευθύνονται περίπου για το 50% των περιστατικών βρεφικής διάρροιας στις Η.Π.Α. και αποτελούν τη βασική αιτία νοσηλείας εξαιτίας γαστρεντερίτιδας. Παγκοσμίως, οι ροταϊοί ευθύνονται για με θανάτους κάθε χρόνο. Παρόλο που η μετάδοση δια μέσω της οδού κοπράνων στόματος είναι η πιο συνηθισμένη, μπορεί επίσης να προκύψει λοίμωξη του αναπνευστικού. Η πρωτογενής λοίμωξη συνήθως εμφανίζεται σε διάστημα μεταξύ 6 εβδομάδων-2 ετών σε εύκρατες βιομηχανοποιημένες χώρες κατά τη διάρκεια των χειμερινών μηνών, αν και στην Αφρική τα παιδιά συνήθως προσβάλλονται κατά το πρώτο έτος της ζωής τους. Η πρωτογενής λοίμωξη είναι συνήθως η πιο έντονη. Ξεσπάσματα σε μονάδες εντατικής θεραπείας νεογνών μπορούν να προκαλέσουν σοβαρή νοσηρότητα. Παθογένεια Οι ροταϊοί μεταδίδονται κυρίως μέσω της οδού κοπράνων-στόματος. Οι ιοί λαμβάνονται μέσω βρώσης και μολύνουν τα ώριμα εντεροκύτταρα. Η μόλυνση από ροταϊό προκαλεί λύση των κυττάρων και απελευθέρωση άφθονης ποσότητας ιικών σωματιδίων. Δείγματα κοπράνων παιδιών με διάρροια από ροταϊό, μπορεί να περιέχουν περισσότερα από με ιικά σωμάτια ανά γραμμάριο κοπράνων. Οι μηχανισμοί διάρροιας από ροταϊό είναι οι εξής: Η κυτταροπαθητική μόλυνση απογυμνώνει τις μικρολάχνες με την ατροφία των λαχνών να οδηγεί σε μείωση της επιφάνειας απορρόφησης που συνοδεύεται από απώλεια των ενζύμων του κροσσωτού επιθηλίου και των μηχανισμών μεταφοράς, αλλοιώνοντας την πέψη. Η φλεγμονώδης κυτταρική βλάβη εμπλέκεται στους μηχανισμούς απορροφήσεως. Μια ιική πρωτεΐνη, η NSP4, είναι επίσης υπεύθυνη για την επαγωγή εκκριτικής διάρροιας, δρώντας ως εντεροτοξίνη. Τελικά, μια απελευθέρωση εντερικών νευροδιαβιβαστών οδηγεί σε αυξημένη κινητικότητα και έκκριση υγρού. Η προσαρμοστική ανοσολογική απόκριση στον ροταϊό ακολουθεί την παρουσίαση αντιγόνων του ροταϊού του γαστρεντεριού λεμφικού ιστού (GALT, gastrointestinal associated lymphoid tissue) στα Τ-κυτταρα και στα Β-κύτταρα. Η έμφυτη ανοσολογική απόκριση και η κυτταρική ανοσολογική απόκριση πιθανώς να παίζουν ένα σημαντικό ρόλο στην κάθαρση του ιού, αφού τα επίπεδα των IgA φτάνουν στην υψηλότερη συγκέντρωση μετά από ημέρες, όταν η μόλυνση συνήθως έχει ήδη επιλυθεί. Oι τίτλοι των ΙgA έχουν την τάση να επιμένουν κατά τον πρώτο χρόνο μετά την μόλυνση. Παράγονται ειδικού τύπου αντισώματα κατά των VP4 και VP7 και των ειδικών ομάδων έναντι της VP6. H ανοσία είναι ειδική για τον τύπο του ιού παρόλο που υπάρχει ένας βαθμός διασταυρούμενης προστασίας μετά την πρωταρχική μόλυνση από ροταϊό. Για αυτό το λόγο η πρώτη μόλυνση είναι συνήθως η πιο έντονη. Σε μερικούς ασθενείς έχει ανιχνευθεί ιαιμία από ροταϊό που μπορεί να είναι υπεύθυνη για συστημικά συμπτωμάτων. Κλινική εικόνα Ο χρόνος επώασης είναι 1-4 ημέρες. H έναρξη εμετού και διάρροιας είναι ξαφνική και οδηγεί πολύ γρήγορα σε αφυδάτωση. Η ασθένεια διαρκεί 3 με 9 ημέρες. Η οξύτητα της ασθένειας μπορεί να διαφέρει και τα συμπτώματα μπορεί να είναι αφανή (πιο συχνά σε ηλικίες κάτω των 6 μηνών ή μεγαλύτερη των 5 ετών) ή να οδηγούν σε οξεία αφυδάτωση, ιδίως σε παιδιά με έντονους εμετούς όπου απαιτείται νοσηλεία και ενδοφλέβια ενυδάτωση. Μπορούν να παραχθούν μέχρι και 20 υδαρή κόπρανα την ημέρα και δεν είναι σπάνιο η θερμοκρασία να αυξηθεί άνω των 39 0 C. Ο ροταϊός επίσης σχετίζεται με τη διάρροια του ταξιδιώτη στους ενήλικες, χρόνια διάρροια σε θετικούς ασθενείς στον HIV και διάχυτη νόσο σε παιδιά που πάσχουν από συγγενή ανοσολογικά προβλήματα. Τα βρέφη μπορεί να εμφανίσουν αναπνευστική και συστημική νόσο. Ιολογική διάγνωση Καθώς μεγάλες ποσότητες του ιού εκκρίνονται στα κόπρανα, μέθοδοι άμεσου εντοπισμού όπως η ηλεκτρονική μικροσκοπία, αναλύσεις συγκόλλησης ή ενζυμικές ανοσολογικές αναλύσεις είναι σχετικά ακριβείς. Υπάρχουν επίσης ειδικές τεχνικές για οροτύπιση ροταϊών. Οι περισσότεροι ανθρώπινοι ροταϊοί δεν αναπτύσσονται καλά στις κυτταρικές καλλιέργειες και η κυτταρική καλλιέργεια του ροταϊού περιορίζεται σε ερευνητικά εργαστήρια. H ηλεκτροφαινοτύπιση που διαχωρίζει τα ιικά τμήματα με ηλεκτροφόρηση γέλης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον καθορισμού του τύπου του ιού. Η αντίστροφης μεταγραφής αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (RT-PCR), είναι η πιο ευαίσθητη τεχνική για την ανίχνευση παρουσίας ροταϊού ενώ τα προϊόντα της PCR μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον καθορισμό του συγκεκριμένου ιικού γονότυπου και του στελέχους.

17 78 ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΙ ΙΟΙ, DNA ΙΟΙ Ορθομυξοϊοί H οικογένεια Orthomyxoviridae περιλαμβάνει τρία γένη (ή τύπους): Influenzavirus Α, Β, και C. Διαχωρίζονται με βάση τις αντιγονικά διακριτές νoυκλεοπρωτεΐνες (ΝP) και τις πρωτεΐνες θεμελιώδους ουσίας (Μ, Matrix). Οι ιοί της γρίπης έχουν ένα αρνητικής πολικότητας μονόκλωνο γονιδίωμα RNA το οποίο είναι κατακερματισμένο (ιοί της γρίπης Α & Β: 8 τμήματα, ιός της γρίπης C: 7 τμήματα). Ο ιικός φάκελος περιέχει δύο σημαντικά αντιγόνα επιφανειακών γλυκοπρωτεϊνών: την αιμοσυγκολλητίνη (ΗΑ ή Η) και τη νευραμινιδάση (ΝΑ ή Ν) (Εικ. 1). Η ΗΑ είναι υπεύθυνη για την πρόσδεση στο κύτταρο, αλλά πρώτα πρέπει να υποστεί μετα-μεταφραστική διάσπαση από μια τύπου θρυψίνης πρωτεάση σε δύο πεπτίδια, το HA1 και ΗΑ2, πριν ο ιός γίνει μολυσματικός. Η ΝΑ είναι ενζυμικά ενεργή και παίζει ρόλο στην ιική ωρίμανση και απελευθέρωση. Η ονοματολογία των ιών της γρίπης έχει την εξής μορφή: τύπος/ τοποθεσία απομόνωσης/ αύξων αριθμός/χρονιά απομόνωσης π.χ. Α/ Σίδνεϋ/5/97 [Η3Ν2] Οι ιοί της γρίπης προκαλούν ασθένεια στους ανθρώπους σε δύο διαφορετικά πρότυπα: 1. Συχνά εμφανιζόμενες επιδημίες. Σε εύκρατες και πιο κρύες περιοχές εμφανίζονται κατά την ψυχρή κυρίως εποχή ενώ σε τροπικές περιοχές μπορεί να εμφανιστούν οποιαδήποτε στιγμή. Διαφέρουν ως προς την έκταση. Η εποχική (επιδημική) γρίπη μπορεί να είναι αποτέλεσμα του ιού της γρίπης Α και Β (ο ιός της γρίπης C σχετίζεται με μια ασθένεια παρόμοια με το κοινό κρυολόγημα κυρίως στα παιδιά). Καθώς κυκλοφορούν στον ανθρώπινο πληθυσμό αυτοί οι ιοί υφίστανται λεπτές αντιγονικές αλλαγές στα αντιγόνα επιφανείας. Αυτό ονομάζεται αντιγονική παρέκκλιση και πιθανώς καθοδηγείται από την προϋπάρχουσα ανοσία στον πληθυσμό. Παρόλο που οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν ως ένα βαθμό μια προϋπάρχουσα ανοσία ως αποτέλεσμα προγενέστερης μόλυνσης, ο ιός της γρίπης είναι μια σημαντική αιτία νοσηρότητας και θνησιμότητας σε ομάδες υψηλού κινδύνου. Τα αντιϊικά φάρμακα (αδαμαντίνες: αμαδαντίνη, ριμανταδίνη, αναστολείς νευραμινιδάσης: ζαναμιβίρη, οσελταμιβίρη) είναι διαθέσιμα αλλά το πιο σημαντικό μέτρο προφύλαξης είναι ο εμβολιασμός. Είναι διαθέσιμα αδρανοποιημένα (διασπασμένος ιός ή υπομονάδα) ή κρυo-προσαρμοσμένα ζωντανά εξασθενημένα εμβόλια (FluMist). Περιέχουν ένα στέλεχος ιού της γρίπης A H1N1, ένα στέλεχος ιού τη γρίπης Α Η3Ν2 και ένα στέλεχος ιού της γρίπης Β. Ο εμβολισμός πρέπει να επαναλαμβάνεται κάθε χρόνο χρησιμοποιώντας εμβόλια που ενσωματώνουν τα στελέχη που έχουν περισσότερες πιθανότητες να κυκλοφορήσουν κατά τη διάρκεια της επερχόμενης εποχής. Ένα παγκόσμιο δίκτυο επιτήρησης απομονώνει στελέχη από όλο τον κόσμο για την παρακολούθηση αλλαγών (Πίνακας 1). Κλινικά, ο ιός της γρίπης έχει περιγραφεί ως μια αμετάβλητη νόσος λόγω μεταβλητότητας ενός ιού. Μεταδίδεται μέσω αναπνευστικών σταγονιδίων. Μετά από μια μικρή περίοδο επώασης (περίπου 48 ωρών) η εμφάνιση είναι ξαφνική με πυρετό, πονοκέφαλο, φωτοφοβία, ρίγος, ξηρό βήχα, δυσφορία, μυαλγία και ξηρό λαιμό. Ο ιός της γρίπης που δεν εμφανίζει επιπλοκές διαρκεί μια εβδομάδα, αλλά ο βήχας και η αδυναμία μπορεί να επιμείνουν για μερικές ακόμη εβδομάδες. Οι επιπλοκές δεν είναι ασυνήθιστες και είναι πιο πιθανό να εμφανιστούν σε βρέφη, ηλικιωμένους, εξασθενημένους, αλλά και άτομα με χρόνιες νόσους (χρόνια νόσο των αεραγωγών, καρδιακή, ηπατική ή νεφρική νόσο, διαβήτη, ανοσοανεπάρκεια). Εκδηλώνονται ως δευτερεύουσες βακτηριακές λοιμώξεις όπως πνευμονία, μέση ωτίτιδα, ιγμορίτιδα και σπανίως ως πρωτογενής ιική πνευμονία (συχνά αιμορραγική), μυοκαρδίτιδα ή εγκεφαλίτιδα. Τα παιδιά με γρίπη στα οποία χορηγείται ακετυλοσαλικιλικό οξύ (Ασπιρίνη) μπορεί να αναπτύξουν σύνδρομο Reye: εγκεφαλοπάθεια και λιπώδη εκφύλιση του ήπατος που ενέχει κίνδυνο θνησιμότητας που φτάνει το 40-50%. 2. Περιστασιακές πανδημίες (παγκόσμιες επιδημίες). Αυτές προκύπτουν σε ακανόνιστα και απρόβλεπτα διαστήματα: το 1918 («Ισπανική γρίπη»), το 1957 («Ασιατική γρίπη»), το 1968 («γρίπη του Χόνγκ Κόνγκ») και το 2009 («γρίπη των χοίρων»). Η πανδημία γρίπης προκαλείται μόνο από ένα νέο ανθρώπινο 16 τύποι HA: Η1-Η16 Εμπλέκεται στην προσάρτηση στο κύτταρο μέσω πρόσδεσης του υποδοχέα στο σιαλικό οξύ (Ν-ακετυλ-νευραμινικό οξύ) Αιμοσυγκολλητίνη (HA) PB2 PB1 PA HA NP NA M NS -ssrna σε 8 τμήματα Ιδιαίτερα ευμετάβλητο/ Μεταλλάσσεται εύκολα Τα 8 δείγματα επιτρέπουν την αναδιάταξη μεταξύ ιών σε λοίμωξη από 2 στελέχη. Νευραμινιδάση Υδρόλυση σιαλικού οξέως 9 τύποι ΝΑ: Ν1-Ν9 Εικ. 1 Δομή ιού της γρίπης τύπου Α. Απελευθέρωση νέων ιοσωματίων από το κύτταρο Εικ. 2 Οι ιοί της γρίπης τύπου Α είναι κατ 'ουσίαν ιοί των ζώων.

18 84 ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΙ ΙΟΙ, DNA ΙΟΙ Rhabdoviridae Ταξινόμηση: οικογένεια Rhabdoviridae, γένος lyssavirus Πίνακας 1 Ταξινόμηση Γονότυπος Πηγή Κατανομή Λύσσα Σκύλος, αλεπού, ρακούν, Εκτενής μεφίτις (κουνάβι), νυχτερίδα Ιός των νυχτερίδων του Lagos Νυχτερίδα, γάτα Αφρική Mokola Μυγαλή, γάτα Νότιος Αφρική, Νιγηρία, Καμερούν Duvenhage Εντομοφάγες νυχτερίδες Νότιος Αφρική Λύσσα των νυχτερίδων της Νυχτερίδα Ευρώπη Ευρώπης 1a και b Λύσσα των νυχτερίδων της Ευρώπης 2a και b Νυχτερίδα Ολλανδία, Ηνωμένο Βασίλειο, Ελβετία Λύσσα των νυχτερίδων της Αυστραλίας Ιπτάμενη αλεπού, εντομοφάγες νυχτερίδες Αυστραλία Δομή Πρωτεΐνη θεμέλιας ουσίας Νουκλεοκαψίδιο Εικ. 2 Φωτογραφία ηλεκτρονικής μικροσκοπίας ραβδοϊού. (Φωτογραφία ευγενική χορηγία του CDC/ Fred Murphy.) Εικ. 1 Γονιδίωμα RNA Δομή του ιού της λύσσας. Επιδημιολογία H λύσσα είναι ενζωοτική σε πολλές χώρες. Τα περισσότερα περιστατικά, εκτός των Η.Π.Α., συμβαίνουν κυρίως λόγω δαγκωμάτων σκύλων με λύσσα. Η λύσσα μπορεί επίσης να μεταδοθεί από αλεπούδες, ρακούν, νυχτερίδες (Η.Π.Α.), μεφίτιδες, κογιότ και λύκους. Η μετάδοση στους ανθρώπους συνήθως συμβαίνει μέσω δαγκώματος/γλειψίματος από μολυσμένο ζώο. Ιατρογενής μετάδοση έχει περιγραφεί στα πλαίσια μεταμόσχευσης κερατοειδούς χιτώνα ή άλλων συμπαγών οργάνων. Άνθρωποι έχουν μολυνθεί με λύσσα μέσω εισπνοής παρασκευασμάτων εμβολίων και πιθανώς εκκρίσεων από νυχτερίδες σε σπηλιές. Παθογένεια Μετά την είσοδο δια μέσω του δέρματος ή βλεννογόνων μεμβρανών, ο ιός μπορεί να αντιγραφεί τοπικά στον μολυσμένο μυ πριν την είσοδό του στους νευρώνες ή μπορεί να εισέλθει απευθείας στο νευρικό σύστημα μέσω Γλυκοπρωτεΐνη Φάκελος πρόσδεσης στους ειδικούς ή μη υποδοχείς του νευρικού κυττάρου π.χ. στους νικοτινεργικούς υποδοχείς ακετυλοχολίνης, της νευρομυϊκής σύνδεσης. Ο ιός μεταφέρεται στο κεντρικό νευρικό σύστημα μέσω ανάδρομης αξονικής μεταφοράς. H ενδονευρωνική αντιγραφή λαμβάνει χώρα στη ραχιαία γάγγλια και τα κύτταρα του πρόσθιου κέρατος. Ο ιός εξαπλώνεται γρήγορα στο ΚΝΣ και φυγοκεντρικά σε περιφερικά σημεία που περιλαμβάνουν τους σιελογόνους αδένες, τους δακρυϊκούς αδένες, τα επινεφρίδια την καρδιά τους πνεύμονες και το δέρμα. Δεν παρουσιάζεται ιαιμία. Κλινική εικόνα στα ζώα Τα ζώα με λύσσα ι αναγνωρίζονται απο μη φυσιολογική συμπεριφορά που περιλαμβάνει: ευερεθιστότητα, συνεχή περιπλάνηση για μίλια, απρόκλητη επίθεση σε ανθρώπους, υπερβολική σιελόρροια, δυσφαγία, τρόμο, παράλυση του σαγονιού του λαιμού ή των άκρων αλλά και αλλαγή του τύπου γαυγίσματος. Δεν επέρχεται θάνατος σε όλα τα μολυσμένα ζώα. Κλινική εικόνα στους ανθρώπους Η περίοδος επώασης του ιού της λύσσας είναι συνήθως ημέρες, αλλά μπορεί να φτάσει και τα 19 χρόνια! Μικρότεροι χρόνοι επώασης έχουν παρατηρηθεί σε παιδιά με δαγκώματα στο κεφάλι, το λαιμό και την περιοχή του προσώπου (σε μικρότερη απόσταση από το ΚΝΣ), σε άτομα με πολλαπλές πληγές από δαγκώματα, έγχυση μεγάλου ιικού φορτίου και με δαγκώματα σε περιοχές υψηλής πυκνότητας νευρώνων. Η εγκεφαλίτιδα από λύσσα μπορεί να ακολουθήσει μετά από πρόδρομα συμπτώματα όπως πυρετό, αλλαγές της διάθεσης, εκνευρισμό, φόβο, ανησυχία, αϋπνία, εφιάλτες και κατάθλιψη. Oι ασθενείς μπορεί να παραπονιούνται για δυσφορία, έλλειψη όρεξης, πονοκέφαλο, κούραση, και ξηρό λαιμό. Το 50% των ασθενών κάνουν επίσης παράπονα για κνησμό και παραισθησία στο σημείο δαγκώματος. Μπορεί επίσης να υπάρχει τρόμος και σπασμοί. Μια εβδομάδα μετά το προδρομικό στάδιο εμφανίζεται εγκεφαλομυελίτιδα λύσσας. Δύο είδη μπορεί να εμφανιστούν κλινικά. Η μανιώδης λύσσα (σε έξαψη, εξαγρίωση) είναι αυτή που εμφανίζεται πιο συχνά και χαρακτηρίζεται από μια σειρά εισπνευστικών ακανόνιστων σπασμών στου μύες του αναπνευστικού που επιδεινώνεται από την εικόνα, τη σκέψη και τον ήχο του νερού. Αυτό αποκαλείται υδροφοβία (φόβος για το νερό) και είναι παθογνωμονικό της ασθένειας. Για τους σπασμούς, έναυσμα μπορεί να αποτελέσει η ροή του αέρα σε εκτεθειμένες επιφάνειες του δέρματος που ονομάζεται αλλιώς αεροφοβία. Οι ασθενείς βιώνουν διαστήματα έξαψης και διαύγειας. Ευρεία αστάθεια του αυτόνομου νευρικού συστήματος κάνει επίσης την εμφάνισή της και οι ασθενείς έχουν έντονη έκκριση σάλιου, ιδρώτα και δακρύων. Μπορεί επίσης να βιώσουν παροδικές αυξήσεις στην πίεση του αίματος και να εμφανίσουν ταχυκαρδία, ανωμαλίες στο ηλεκτροκαρδιογράφημα (ECG), βλάβες στην κόρη του ματιού και σύνδρομο

19 98 ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΙ ΙΟΙ, DNA ΙΟΙ Τογκαϊοί Πίνακας 1 Ταξινόμηση Οικογένεια - Togaviridae Γένος Είδος Rubivirus Ερυθρά Alphavirus Ιός Chikungunya Ιός Sindbis Ιός Semliki Forest Ιός Ross River Ιός της Δυτικής ίππειας εγκεφαλίτιδας Ιός της Ανατολικής ίππειας εγκεφαλίτιδας Ιός της ίππειας εγκεφαλίτιδας της Βενεζουέλας Ερυθροϊός Ερυθρά Πίνακας 2 Δομή και αντιγραφή Δομή Θετικής πολικότητας μονόκλωνο RNA Γονιδίωμα ~ βάσεις (ερυθρά 9800) Ποικιλόμορφο σχήμα Alphaviruses: 60-70nm διάμετρος Ερυθρά: nm διάμετρο, με 6 nm επιφανειακές προεκβολές (πεπλομερή) που προκαλούν αιμοσυγκόλληση στους 4 ο C Αντιγραφή Νέος ιός Γονιδίωμα +ssrna 3 δομικές πρωτεΐνες +ssrna mrna 5 ιική πρωτεάση Ενδιάμεσο -ssrna Επιδημιολογία Η ερυθρά εμφανίζεται παγκοσμίως και ο άνθρωπος είναι ο μοναδικός ξενιστής. Παιδιά στη σχολική ηλικία και νεαροί ενήλικες είναι αυτοί Εικ. 1 Αλφαϊός. (Φωτογραφία ευγενική χορηγία που προσβάλλονται περισσότερο, ενώ η μόλυνση του CDC/Fred Murphy/Sylvia Whitfield.) έχει σημαντικό αντίκτυπο στις εγκυμονούσες. Περιστασιακά προκύπτουν επιδημίες αλλά δεν αποτελούν τον κανόνα, παρόλο που η τοπική συχνότητα εμφάνισης αυξάνεται κάθε 3-4 χρόνια. Χάρη στον εμβολιασμό η ερυθρά είναι σπάνια στις αναπτυγμένες χώρες. Παθογένεια Εικ. 2 Κύκλος αναπαραγωγής τογκαϊών. Μεταγεννητική μόλυνση Η ερυθρά μεταδίδεται μέσω σταγονιδίων από την αναπνευστική οδό. Η πρωτογενής αντιγραφή γίνεται στα επιθηλιακά κύτταρα της αναπνευστικής οδού και στη συνέχεια ο ιός εξαπλώνεται στους λεμφαδένες μέσω του αίματος. Στη συνέχεια πραγματοποιείται δευτερογενής αντιγραφή και ο ιός εξαπλώνεται στο δέρμα, την αναπνευστική οδό και άλλα όργανα μέσω του αίματος. Εξάπλωση στις αρθρώσεις μπορεί να προκαλέσει αρθρίτιδα που επίσης θεωρείται εν μέρει αποτέλεσμα σχηματισμού ανοσοσυμπλέγματος και μπορεί να επηρεάζεται από ορμονικούς παράγοντες, καθώς γυναίκες μετά την εφηβεία είναι αυτές που προσβάλλονται περισσότερο. Εγκεφαλίτιδα μετά από μόλυνση με ερυθρά, μπορεί να εμφανιστεί (1 σε περιστατικά) μέσα σε μια εβδομάδα μετά την εμφάνιση εξανθήματος και θεωρείται να είναι ανοσομεσολαβούμενη όπως είναι το σύνδρομο Guillain-Barre και η θρομβοκυτοπενία τα οποία είναι σπάνια αποτέλεσμα μόλυνσης από ερυθρά. Ενδομήτρια μόλυνση Ο ιός δεν προκαλεί κυτταρικό θάνατο και δεν έχει κυτταροπαθητική δράση αλλά αναστέλλει την ανάπτυξη και το διαχωρισμό των κυττάρων μέσω ενός ιικού αντιμιτωτικού παράγοντα. Αν η μόλυνση γίνει κατά την περίοδο του σχηματισμού των οργάνων, το έμβρυο μπορεί να αναπτύξει σοβαρή δυσμορφία στα όργανα. Ο ιός διαχέεται για μια παρατεταμένη περίοδο μετά τη γέννηση κυρίως στις λοιμώξεις κατά τη διάρκεια του πρώτου τριμήνου. Κλινική εικόνα Μεταγεννητική μόλυνση Η περίοδος επώασης είναι ημέρες και 25-50% των λοιμώξεων είναι υποκλινικές ή ήπιες, τόσο ώστε να αποφευχθεί η διάγνωση. Τα συμπτώματα (βλέπε Εικ. 4) ξεκινούν με δυσφορία και πυρετό και ακολουθούνται από λεμφαδενοπάθεια, κυρίως μετά-ωτική. Την τρίτη μέρα της ασθένειας εμφανίζεται ταυτόχρονα στο πρόσωπο, το σώμα και τα άκρα κηλιδοβλατιδώδες εξάνθημα (Εικ.3). Τρείς μέρες αργότερα, το εξάνθημα αρχίζει να φεύγει και αναπτύσσεται γενική λεμφαδενοπάθεια ενώ ο ασθενής συνήθως αναρρώνει στις επόμενες 1-2 μέρες. Ο Εικ. 3 Εξάνθημα από ερυθρά. (Φωτογραφία ευγενική χορηγία του CDC.) Πυρετός Αρθρίτιδα Εξάνθημα Λεμφαδενοπάθεια Ιός στον ρινοφάρυγγα Ιός στα ούρα ημέρες 2 μήνες Εικ. 4 Συγχρονισμός και διάρκεια συμπτωμάτων ερυθράς στα πλαίσια της ιαιμίας και της παραγωγής αντισωμάτων. ασθενής ωστόσο είναι μολυσματικός σε περίοδο 7 ημερών πριν την εμφάνιση του εξανθήματος έως και 7 ημέρες μετά την εμφάνισή του. Η πιο κοινή επιπλοκή είναι η αρθρίτιδα, κυρίως σε γυναίκες μετά την εφηβεία, πιο συχνά στα χέρια και μερικές φορές σε άλλες αρθρώσεις. Σπανίως διαρκεί περισσότερο από 1 μήνα, και κατά βάση εμφανίζεται μόνο για λίγες μέρες. Συγγενής μόλυνση Οι πιο σημαντικές εκδηλώσεις της συγγενούς λοίμωξης είναι ανωμαλίες στο κεντρικό νευρικό σύστημα (μικροκεφαλία, ψυχοκινητική καθυστέρηση, και διαταραχές συμπεριφοράς) στο καρδιαγγειακό σύστημα

20 102 ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΙ ΙΟΙ, DNA ΙΟΙ Νόσοι Πράιον Εισαγωγή και ταξινόμηση Η λέξη «prion» προέρχεται εκ του «proteinaceous infectious particle» (πρωτεϊνούχος μολυσματικός παράγοντας). Ο όρος χρησιμοποιούνταν το 1982 από το Stanley B. Prusiner για να περιγράψει την αιτιολογία ενός αριθμού νευροεκφυλιστικών καταστάσεων στα θηλαστικά που χαρακτηρίζονται συνήθως από σπογγώδεις αλλαγές στον εγκέφαλο, οι οποίες ονομάζονται μεταδοτικές σπογγώδεις εγκεφαλοπάθειες (TSEs) ή νόσοι πράιον. Αυτές οι ασθένειες οφείλονται σε μια αλλαγή της στερεοδιάταξης μιας φυσιολογικής ανθρώπινης πρωτεΐνης που αποκαλείται PrP C σε μια ισομορφή,ανθεκτική στην πρωτεάση, PrP Sc, που συσσωρεύεται στο ΚΝΣ. Περιγράφονται τρία επιδημιολογικά πρότυπα: 1. η PrP SC προκύπτει ξαφνικά σε πολύ χαμηλό ποσοστό από τη μετατροπή φυσιολογικής PrP C ή μέσω σωματικής μετάλλαξης του γονιδίου PrP σε σποραδική νόσο. 2. Σπάνιες μεταλλάξεις γαμετικής σειράς στο γονίδιο PrP καθιστούν το PrP C ευάλωτο σε αλλαγή της στερεοδιάταξης οδηγώντας σε οικογενή νόσο και τέλος 3. όταν μεταδιδόμενο PrP Sc αντιδρά με το ενδογενές PrP c, έχει ως αποτέλεσμα τη μεταδιδόμενη ασθένεια. Η ταξινόμηση και η αιτιολογία των ανθρωπίνων νόσων πράιον παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Στις μη ανθρώπινες TSEs περιλαμβάνονται η σπογγώδης εγκεφαλοπάθεια σε βοοειδή (BSE), η τρομώδης νόσος σε πρόβατα και αίγες και χρόνια εξασθενητική νόσο σε ελάφια και άλκες. Παθογένεια Ενδείξεις ότι οι ΤSEs προκαλούνται από ένα παράγοντα που αποτελείται μόνο από πρωτεΐνη και όχι νουκλεϊκά οξέα ήταν αποτέλεσμα πειραμάτων που έδειξαν ότι είναι ανθεκτικός σε διαδικασίες αδρανοποίησης νουκλεϊκών οξέων αλλά είναι ευάλωτοι σε μακροπρόθεσμη επεξεργασία με πρωτεάση. Επίσης ποντίκια με απαλοιφή του γονιδίου PrP δεν είναι ευάλωτα σε νόσο πράιον. Η νόσος πράιον προκύπτει όταν μη φυσιολογικά αναδιπλωμένη πρωτεΐνη πράιον, PrP Sc, που είναι γενικώς μη διαλυτή και ανθεκτική στην πρωτεάση, συσσωρεύεται στον εγκέφαλο των ατόμων που έχουν προσβληθεί. Το γονίδιο PrP βρίσκεται στο χρωμόσωμα 20 στους ανθρώπους. Το PrP C εκφράζεται στους νευρώνες και μπορεί να έχει κάποια λειτουργία στη δέσμευση του χαλκού. Σαράντα της εκατό της ενδογενούς PrP αποτελείται από α-έλικες και μόνο 3% από β-φύλλα. Έχει χρόνο ημιζωής περίπου 5 ωρών και καταστρέφεται ταχέως από τις πρωτεάσες ενώ η PrP Sc αποτελείται από 43% β-φύλλα και μόνο 30% α-έλικες, είναι ανθεκτική στην πρωτεάση και συσσωρεύεται στα κύτταρα. Το πρώτο και κριτικό βήμα, που προηγείται της συσσώρευσης πρωτεΐνης πράιον είναι ο σχηματισμός του PrP Sc. Η PrP Sc μπορεί να προκύψει ενδογενώς μέσω σποραδικής σωματικής μετάλλαξης του γονιδίου PrP ή αυθόρμητης αλλαγής στερεοδιάταξης της φυσιολογικής PrP C. Όταν ένα άτομο έχει συγκεκριμένες μεταλλάξεις γαμετικής σειράς του γονιδίου PrP, η PrP C είναι ασταθής και μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε PrP Sc.. Έτσι, η ηλικία έναρξης της οικογενούς νόσου είναι μικρότερη από αυτή της σποραδικής. Μόλις σχηματιστεί η PrP Sc δρα ως καταλύτης και αλληλεπιδρά με την PrP C,οδηγώντας σε περαιτέρω μετατροπή της PrP C σε Πίνακας 1 PrP Sc. To αποτέλεσμα είναι μια αλυσιδωτή αντίδραση που μπορεί να αναφέρεται ως «αντιγραφή» πράιον. O σχηματισμός και η «αντιγραφή» της πρωτεΐνης πράιον παρουσιάζεται στην Εικ. 1. Επιδημιολογία Η συχνότητα εμφάνισης σποραδικής νόσου Creutzfeldt-Jakob (scjd) είναι περίπου 1-2 ανά το χρόνο. Η συχνότητα του scjd είναι σχετικά σταθερή παγκομίως και δεν υπάρχει καμία σημαντική φυλετική διαφορά. Ογδόντα πέντε τις εκατό των CJD περιστατικών είναι σποραδικά και 5-15% οφείλονται σε κληρονομικές μεταλλάξεις γαμετικής σειράς. Οι κληρονομικές μεταλλάξεις είναι επίσης υπεύθυνες για το σύνδρομο Gerstmann Straussler (GSS), και τη θανατηφόρο οικογενή αϋπνία (FFI) παρόλο που έχει καταγραφεί και σποραδική μορφή, θανατηφόρος σποραδική αϋπνία (FSI). Αυτά τα περιστατικά είναι πιο σπάνια από ό,τι η CJD. Παραλλαγή της CJD (vcjd) καταγράφηκε πρώτη φορά το 1996 στο Ηνωμένο Βασίλειο (UK) όταν διαπιστώθηκε ότι σπογγώδης εγκεφαλοπάθεια των βοοειδών (BSE) μπορεί να έχει μεταδωθεί σε ανθρώπους. Τα κλινικά και παθολογικά χαρακτηριστικά της vcjd διαφέρουν σημαντικά από την scjd. Επιδημιολογικές ενδείξεις υποδεικνύουν τόσο μια χρονική (vcjd επιδημία που ακολουθείται από BSE επιζωοτία με περίπου 8-10 χρόνια καθυστέρηση εξαιτίας του παρατεταμένου χρόνου επώασης) όσο και μια γεωγραφική σύνδεση: η BSE εντοπιζόταν κατά Βήμα 1 ο : Κρίσιμο στάδιο: PrP Sc στο κεντρικό νευρικό σύστημα. PrP c Σποραδική μετατροπή της PrP c φυσιολογικά PrP Ενδογενής αλλαγή στερεοδιάταξης Εικ. 1 Ταξινόμηση και αιτιολογία των ανθρώπινων νόσων των πράϊονς. Γενετικά ασταθής PrP: μεταλλαγές των γαμετικών ή σωματικών κυττάρων Μεμβράνη Βήμα 2 ο : PrP Sc καταλύει την μετατροπή από PrP c σε PrP Sc Μεμβράνη Εξωγενής λοίμωξη Συσσώρευση ανθεκτικών πραϊον Η δημιουργία και "αναπαραγωγή" των πρωτεϊνών των πραϊόντων. Νόσος από πράϊον Επιδημιολογική ταξινόμηση Αιτιολογία Νόσος Creutzfeldt-Jakob Σποραδική CJD (scjd) Αυθόρμητη αλλαγή στερεοδιάταξης πρωτεΐνης πραϊόντος ή σωματική μεταλλαγή του γονιδίου. Οικογενής CJD (fcjd) Γαμετικές μεταλλάξεις όπως η E200K και η D178N καθιστούν τις πρωτεΐνες ευπαθείς σε αλλαγή στερεοδιάταξης. Ιατρογενής CJD (icjd) Μοσχεύματα κερατοειδούς και σκληράς μήνιγγος, επεμβατικά ηλεκτρόδια EEG, άλλες νευροχειρουργικές επεμβάσεις και χορήγηση ανθρώπινης αυξητικής ορμόνης έχουν οδηγήσει σε μετάδοση πραϊόντων. Παραλλαγή CJD (vcjd) Γαμετικές μεταλλάξεις όπως η P102L και η G131V έχουν συσχετιστεί με τυπική εκδήλωση. Άλλες μεταλλαγές μπορεί να οδηγήσουν σε διαφορετικό φαινότυπο. Νόσος Gerstmann-Straussler- Scheinker (GSS) Οικογενής GSS Η γαμετική μετάλλαξη D178N έχει βρεθεί σε συσχέτιση με τον πολυμορφισμό 129M του ίδιου γονιδίου. Θανατηφόρος αϋπνία Kuru EEG, electroencephalography Θανατηφόρος οικογενής αϋπνία (FFI) Θανατηφόρος οικογενής αϋπνία (FSI) Αυτόματη αλλαγή της στερεοδιάταξης της πρωτεΐνης του πραϊον ή σωματική μετάλλαξη του γονιδίου. Πρωτεΐνη πράϊον που ιστορικά μεταδίδεται μέσω κανιβαλιστικής τελετής μεταξύ της φυλής South Fore της Παπούα Νέα Γουινέα