Magyar Parazitológusok TársaságaTudományos Ülés

Budapest, 2008. november 27.

Igazi szúnyogok terjesztette fontosabb vírusok hazánkban

Bakonyi Tamás1, Papp László2, Nyárády Kata2,Erdélyi Károly3, Ferenczi Emőke4, Bernhard Seidel5, Norbert Nowotny6

1SzIE, Állatorvos-tudományi Kar, Járványtani és Mikrobiológiai Tanszék, Budapest2Természettudományi Múzeum, Állattár, Budapest3MgSzH, Állategészségügyi Diagnosztikai Igazgatóság, Budapest4Országos Epidemiológiai Központ, Vírusdiagnosztikai Osztály, Budapest5Ökológiai Kutatóiroda, Persenbeug, Ausztria6Állatorvos-tudományi Egyetem, Pathobiológiai Tanszék, Klinikai Virológia, Bécs, Ausztria

Arbovírusok

• Ízeltlábú vektorok által közvetített vírusok (arthropod-borne)

• WHO definíció:"Viruses, which are maintained in nature principally, or to an important extent,

through biological transmission between susceptible vertebrate hosts by hematophagous arthropods; they multiply and produce viraemia in the vertebrates, multiply in the tissues of arthropods, and are passed on to new vertebrates by the bites of arthropods after a period of extrinsic incubation"

• DNS vírusok:– Poxviridae (myxomatosis, madárhimlő, sertéshimlő)– Asfarviridae, Asfivirus (afrikai sertéspestis)

• RNS vírusok:– Togaviridae, Alphavirus– Flaviviridae, Flavivirus– Bunyaviridae, Orthobunya-, Phlebo-, Nairovirus– Reoviridae, Orbi-, Coltivirus

Szúnyogok által terjesztett flavivírusok

• Flaviviridae család, Flavivirus nemzetség, "mosquito-borne" csoport, 7 szerokomplex

• 27 vírusfaj• Többségük trópusi, szubtrópusi területeken

fordul elő• Európában kimutatott fajok:

– Nyugat-nílusi vírus (WNV)– Usutu vírus (USUV)– Egyéb fajok: importált esetek

A nyugat-nílusi láz (West Nile fever)• Szúnyogok közvetítette, lázas általános tünetekkel és az esetek

egy részében agy- és gerincvelő-gyulladással járó fertőző betegség

• Első izolálás: Uganda 1937, humán encephalitis• Előfordulás:

– Afrika, Európa, Ázsia, Ausztrália (Kunjin virus) - sporadikus– Behurcolás az Egyesült Államokba

• New York, 1999• Vadmadarak, emberek, lovak

Európai előfordulás

• Első kimutatás:– Albánia 1958 (szerológia)

• Vírusizolálás:– Franciaország,

Oroszország, Portugália,Szlovákia, Moldávia,Ukrajna, Magyarország,Románia, Csehország,Olaszország

• Esetek, járványok:– Franciaország, Oroszország, Spanyolország, Románia,

Fehéroroszország, Ukrajna, Csehország, Olaszország

Hubalek & Halouzka, 1999

vírusizoláláseset

szeropozitivitás

A nyugat-nílusi vírus elterjedése az USA-ban

200120001999

200420032002

2005 2006 2007

Járványtan– Elsődleges gazdái: madarak

• számos madárfajból kimutatták• 20-100 nap viraemia• eltérések a viraemia szintjében

~ a terjesztőképességben• vonuló madarak szerepet játszhatnak a terjesztésben

– Ízeltlábú vektorok: szúnyogok (kullancsok)• több mint 60 szúnyogfajból kimutatták• elsődleges vektor: Culex pipiens• biológiai vektorok, vertikális terjedés

– Alkalmi gazdák:• ember, ló, kisemlősök, kétéltűek, hüllők

– Nem-vektor terjedés: ritka, főleg humán

Nyugat-nílusi vírusfertőzések Magyarországon

• Szerológiai vizsgálatok (1969): vadlúd, humán• Izolálás (’70-es évek): erdei pocok, erdei egér

→ Nincs dokumentált klinikai eset• 2003:

– Lúd encephalitis• Alföld, augusztus közepén• 6 hetes libák között 14% mortalitás• szerokonverzió, PCR pozitivitás• Lineage 1 WNV törzs

– Sporadikus humán meningitis, encephalitis• Alföld, nyár vége – ősz• szerokonverzió

• 2004-2005:– Ragadozó madár encephalitis esetek

• Körös-Maros nemzeti park területén• 2004 szeptember, 2005 augusztus• héja, karvaly; i.r. tünetek, elhullások• PCR, immunhisztokémia, izolálás, szeropozitivitás• Lineage 2 WNV törzs!

– Juh agyvelőgyulladás• Alföld, 2005 szeptember közepe• 4 éves anyajuh ellés után 1 hónappal• idegrendszeri tünetek közepette elhullott• lymphocytás agyvelőgyulladás• vírusizolálás, PCR• a ragadozó madarakból kimutatott törzshöz > 99%-os

hasonlóság• 2006:

– Nem találtunk nyugat-nílusi vírusfertőzéses eseteket

• 2007:– Idegrendszeri tünetek és elhullások két lúdállományban

• augusztus közepe• mozgászavarok, sántaság, alacsony mortalitás• RT-PCR: WNV pozitív• > 90%-os hasonlóság a héja/2004, lineage 2 törzshöz

– Ló agyvelőgyulladás• szeptember elején felvétel az üllői nagyállatkórházba• súlyosbodó i.r. tünetek – a 4. napon euthanasia• agy- és gerincvelő-gyulladás• PCR és gerincvelő immunhisztokémia: WNV pozitív• > 90%-os hasonlóság a héja/2004, lineage 2 törzshöz

– Vadmadár-elhullások• héja, Hortobágy, szeptember, i.r. tünetek, elhullás• kékvércse (6 madár), Körös-Maros nemzeti park területén• PCR: WNV pozitív

– Humán esetek: 4 diagnosztizált heveny fertőzés

• 2008:• Ragadozó madár elhullások

– döntően héják – 2008 augusztus 20 és október 31 között 20 WNV pozitív eset– főként Pest megyéből és a Dunántúlról– WNV lineage 2 törzs kimutatása, izolálása– Ausztria keleti részén is felbukkant a vírus (héjában, keában,

saskeselyűben)• Idegrendszeri tünetekben beteg lovak

– halmozott esetszám– magas ellenanyag titerek (12 ló, IIF ≥ 1:640)

• Humán esetek– augusztustól októberig 14 igazolt eset– agyhártyagyulladás, agyvelőgyulladás

Harris-ölyv karvaly juhlólúdkékvércsesaskeselyűészaki sólyom

héja

A 2008-as járvány hatásai

• Halmozott emberi megbetegedések– Nemzetközi bejelentés– Járványtani nyomozások

• Halmozott ló megbetegedések– Igény a vakcinás védelemre

• Halmozott ragadozó madár megbetegedések– Természetvédelmi aggodalmak– Igény a vakcinás védelemre

• Nemzetközi terjedés– Fokozott nemzetközi érdeklődés

A 2008-as járvány tanulságai, kérdései

• A vadmadár (héja) elhullások megelőzték a ló és emberi eseteket→ indikátorfaj

• Mi az oka a jelentős földrajzi terjedésnek?– rezervoár vadmadarak?

• Várható-e jövőre újabb járvány?– a szúnyogok szaporodási dinamikájától függ– a szúnyogokban a vírus szaporodási dinamikájától függ→ az időjárástól függ

• Monitoring rendszer szükségessége– vadmadár elhullások a nyár közepétől– szerológiai felmérés: ló, szarvasmarha (?)– szúnyog-monitoring

szúnyogokarányafertőzött szúnyogok

vérszívás utáneltelt idő (nap)

generalizált fertőzés

fertőző szúnyogok

Kilpatrik et al., PloS Path. 2008. 4/6, e10000092

• A WNV előfordulásának vizsgálata magyarországi szúnyogokban– Mintagyűjtés:

• 2004: 1 gyűjtőhely, 6 szúnyogfaj, 25 minta, 378 egyed• 2005: 4 gyűjtőhely, 11 szúnyogfaj, 53 minta, 824 egyed• 2006: 2 gyűjtőhely, 3 szúnyogfaj, 47 minta, 778 egyed• 2008: 1 gyűjtőhely, 6 szúnyogfaj, 19 minta, 194 egyed• Nehézségek:

– Szúnyogokhoz értő entomolóus hiánya (gyűjtés, határozás)– Tárolási problémák (alkoholban vagy fagyasztva?)– Költségek (kiszállások)→ viszonylag kis számú minta

– Mintafeldolgozás:• RT-PCR• Nehézségek:

– Sok aspecifikus termék (érzékenység ↔ specifikusság)– Nem konzekvens / nem validálható eredmények– Költségek (RNS izolálás, RT-PCR, szekvenálás) → TaqMan real time RT-PCR igénye

Az Usutu vírus• Flaviviridae, Flavivirus• Japán encephalitis vírus csoport

– szúnyog vektor– Nyugat-Nílusi vírus, Japán Encephalitis vírus, Murray-völgyi láz

• Első izolálás: Dél-Afrika, 1959, Culex naevei– szúnyogok, madarak– rágcsálók (Praomys sp), ember (1 eset, kiütés, láz)

• Bécs, 2001:– Vadmadár elhullások, döntően feketerigók (Turdus

merula)– lymphocytás agyvelőgyulladás– WNV immunhisztokémia: pozitív– Flavivírus specifikus PCR: pozitív→ Usutu vírus, 97%-ban hasonlít a dél-afrikai törzshöz

USUV pozitívfeketerigó

USUV pozitív szakállas bagoly

USUV pozitívfeketerigó

USUV pozitívháziveréb

USUV-negatív

feketerigó

szszééncinegencinege

vörösbegy

csuszkacsuszka

USUV-negatív

USUV pozitívfeketerigó

USUV-negatív

USUV pozitívfeketerigó

USUV-negatív

Diagnosztizált USUV esetszámok Ausztriában2001 - 2006

0102030405060708090

2001 2002 2003 2004 2005 2006

Szakállas bagolyHáziverébKékcinageÉnekes rigóCsuszkaVörösbegySzéncinegeFeketerigó

Az USUV-pozitív madarak aránya 2003 - 2005

85

92213

11

99

4

0

50

100

150

200

250

2003 2004 2005

USUV-pozitívUSUV-negatív

Szerológiai vizsgálatok

104

10

100

6

73

82

149

020406080

100120140160

2003 2004 2005 2006

pozitívnegatív

N=398Hemagglutináció gátlási (HAG) próbaPlakkredukciós VN próba (90% redukció) a HAG pozitív savókon

Hazai vizsgálatok• Elhullott vadmadár surveillance

– A nyugati országrészből kevés minta érkezett– Ócsai madárvárta

• 2003-2008 között– Országos Állategészségügyi Intézet– Évente több mint száz madárminta feldolgozása– RT-PCR JEV-csoport specifikus primerekkel

• A 2003-2004-ben gyűjtött madarak (n=155) mindegyike negatív• 2005 augusztus

– feketerigó; Budapest, XI. kerület– lymphocytás agyvelőgyulladás– JEV-csoport specifikus RT-PCR: pozitív– a PCR-termék szekvenálása: USUV, 99,9% nt hasonlóság a bécsi

törzshöz

• 2006 augusztus– további öt USUV pozitív feketerigó– retrospektív vizsgálattal még egy pozitív feketerigó 2005-ből– mindegyik pozitív minta Budapestről származik

• Zürich, 2006 július-augusztus– vadmadár elhullások a városi állatkertben (baglyok)– vadmadár elhullások a városi parkokban (feketerigók, verebek)– lymphocytás agyvelőgyulladás– USUV IHC, RT-PCR: pozitív, >99% hasonlóság a bécsi/budapesti

törzsekhez• Olaszország, 2006 augusztus

– Bagolytenyészet Milánó mellett• szakállas bagoly (Strix nebulosa) encephalitisek, elhullások• IHC, RT-PCR: USUV pozitív• szekvencia: >99% hasonlóság az osztrák/magyar/svájci törzsekhez

• 2007– Budapest: 2 feketerigó– Zürich: 1 feketerigó, 2 háziveréb– Milánó: 1 feketerigó, 1 kuvik

• 2008– Budapest: 1 feketerigó– Milánó: 1 feketerigó

• Az USUV előfordulása ausztriai szúnyogokban– 2002 augusztus - 2005 december– 11 szúnyogfaj, 573 mintájának (kb. 20 000

egyedének) vizsgálata– RT-PCR, real-time RT-PCR, vírusizolálás– Pozitív minták: döntően Culex pipiens, de Culex

hortensis, Culex territans, Culiseta annulata, Aedesvexans és Aedes cinereus is

– Cx. pipiens pozitív minták aránya: 1-2%– Összefüggés a vadmadarakban tapasztalt

elhullások gyakorisága és a szúnyogminták pozitivitási aránya között (2003 ↔ 2005)

Bunyaviridae

• Orthobunyavirus• Hantavirus• Phlebovirus• Nairovirus• Tospovirus

Orthobunyavirus

– Arbovírusok: főként szúnyog vektor– legalább 180 vírusfaj és szerotípus

Orthobunyavirus species, serotypes, and their arthropod vectors I

{mosquitoes} Trombetas virus {mosquitoes} Lukuni virus {mosquitoes} Las Maloyas virus {mosquitoes} ColAn-57389 virus {mosquitoes} CoAr-3624 virus {mosquitoes} Anopheles A virus {mosquitoes} 78V-2441 virus {mosquitoes} 75V-2374 virus {mosquitoes} San Juan virus {mosquitoes} Alajuela virus {N.D.} Yaba-7 virus {culicoid flies} Tinaroo virus {culicoid flies} Sabo virus

{mosquitoes, culicoidflies} Akabane virus

{mosquitoes} Moriche virus {mosquitoes} Acara virus

{mosquitoes} Mirim virus {N.D.} Itimirim virus {mosquitoes} Guaratuba virus {mosquitoes} Cananeia virus {N.D.} Bertioga virus {mosquitoes} Benevides virus {N.D.} Batama virus {N.D.} Telok Forest virus {N.D.} Tanjong Rabok virus {mosquitoes} Nola virus {mosquitoes} Ketapang virus {mosquitoes} MM-2325 virus

Bakau virus {mosquitoes} Boraceia virus {mosquitoes} Anopheles B virus

Orthobunyavirus species, serotypes, and their arthropod vectors II

{mosquitoes} Pongola virus {mosquitoes} M459 virus {mosquitoes} Bwamba virus {mosquitoes} Juan Diaz virus {mosquitoes} GU71U-344 virus {mosquitoes} Benfica virus {mosquitoes} Bushbush virus {mosquitoes} Xingu virus

{mosquitoes} Tucunduba virus

{mosquitoes} Tlacotalpan virus {mosquitoes} Tensaw virus {mosquitoes} Shokwe virus {mosquitoes} Santa Rosa virus {mosquitoes} Potosi virus {mosquitoes} Playas virus {mosquitoes} Northway virus {mosquitoes} Ngari virus

{mosquitoes} Mboke virus {mosquitoes} Maguari virus

{mosquitoes, culicoidflies} Lokern virus

{mosquitoes} Ilesha virus {mosquitoes} Iaco virus {mosquitoes} Germiston virus {mosquitoes} Fort Sherman virus {mosquitoes} CbaAr 426 virus {mosquitoes} Cache Valley virus {mosquitoes} Bozo virus {mosquitoes} Birao virus {mosquitoes} Batai virus {mosquitoes} AG83-1746 virus {mosquitoes} Bunyamwera virus {mosquitoes} Botambi virus {mosquitoes} Bimiti virus

Orthobunyavirus species, serotypes, and their arthropod vectors III

{mosquitoes} Trivittatus virus {mosquitoes} Tahyna virus {mosquitoes} South River virus {mosquitoes} Snowshoe hare virus {mosquitoes} Serra do Navio virus {mosquitoes} San Angelo virus {mosquitoes} Melao virus {mosquitoes} Lumbo virus {mosquitoes} La Crosse virus {mosquitoes} Keystone virus {mosquitoes} Jamestown Canyon virus {mosquitoes} Inkoo virus {mosquitoes} CEV BFS-283 {mosquitoes} AG83 497 virus {mosquitoes} California encephalitis virus

{mosquitoes} GU71U-350 virus {mosquitoes} Guajara virus {mosquitoes} 75V-2621 virus {mosquitoes} Pueblo Viejo virus {mosquitoes} MARU 10962 virus

Gamboa virus {ticks} Estero Real virus {mosquitoes} Catu virus {mosquitoes} Vinces virus {mosquitoes} Ossa virus

{mosquitoes} Bruconha virus {mosquitoes} Apeu virus {mosquitoes} Caraparu virus {mosquitoes} BeAn 8582 virus {mosquitoes} Capim virus

Orthobunyavirus species, serotypes, and their arthropod vectors IV

{mosquitoes} Mermet virus {N.D.} Inini virus {mosquitoes} Ingwavuma virus {culicoid flies} Buttonwillow virus {N.D.} Manzanilla virus {mosquitoes, culicoid flies} Main Drain virus {mosquitoes} Madrid virus {mosquitoes} Wongal virus {mosquitoes} MRM31 virus

Koongol virus {mosquitoes} Kairi virus {mosquitoes} Guaroa virus {N.D.} Mahogany Hammock virus {mosquitoes} Moju virus {mosquitoes} Ananindeua virus {mosquitoes} BeAn 277 virus {mosquitoes} Guama virus

{mosquitoes} Eret-147 virus {mosquitoes} MP 401 virus {mosquitoes} Nyando virus {mosquitoes} Yaba-1 virus {mosquitoes} M'Poko virus {mosquitoes} Palestina virus {N.D.} M67U5 virus

Minatitlan virus {mosquitoes} Nepuyo virus {mosquitoes} Restan virus {mosquitoes} Murutucu virus {mosquitoes} Gumbo Limbo virus {mosquitoes} 63U-11 virus

{mosquitoes} Marituba virus

Orthobunyavirus species, serotypes, and their arthropod vectors V

{mosquitoes} Shark River virus {mosquitoes} Pahayokee virus {mosquitoes} Babahoya virus {mosquitoes} Abras virus {mosquitoes} BT 4971 virus

Patois virus {N.D.} Utive virus {N.D.} Utinga virus {N.D.} Facey's Paddock virus

{mosquitoes,culicoid flies} Oropouche virus

{mosquitoes} Itaqui virus {mosquitoes} Oriboca virus {mosquitoes} Oubi virus {mosquitoes} Dabakala virus {mosquitoes} Bobia virus {mosquitoes} SAAAr 5133 virus

Olifantsvlei virus

{mosquitoes} Virgin River virus {mosquitoes} SPAr 2317 virus {mosquitoes} H-32580 virus {mosquitoes} CoAr 1071 virus {mosquitoes} CoAr 3627 virus {mosquitoes} Tacaiuma virus

{mosquitoes, culicoid flies} SAAr 53 virus Simbu virus

{mosquitoes} Kaikalur virus {mosquitoes, culicoid flies} Aino virus {mosquitoes, culicoid flies} Shuni virus {mosquitoes, culicoid flies} Sango virus {culicoid flies} Peaton virus {culicoid flies} Shamonda virus {culicoid flies} Douglas virus {mosquitoes, culicoid flies} Sathuperi virus

Orthobunyavirus species, serotypes, and their arthropod vectors VI

{N.D.} Zegla virus {mosquitoes} Taiassui virus {mosquitoes} Sororoca virus {mosquitoes} Macaua virus {mosquitoes} BeAr 328208 virus {mosquitoes} Anhembi virus {mosquitoes} Wyeomyia virus

{mosquitoes} Umbre virus {mosquitoes} Lednice virus {mosquitoes} S 1954-847-32 virus

Turlock virus {mosquitoes} Timboteua virus {N.D.} Thimiri virus {culicoid flies} Weldona virus {N.D.} Tsuruse virus {ticks} Matruh virus {ticks} Bahig virus {N.D.} SAAn 3518 virus

Tete virus

Tentative Species in the Genus

{mosquitoes} Termeil virus {N.D.} Mojui dos Campos virus {mosquitoes} Leanyer virus {nest bugs} Kaeng Khoi virus

Orthobunyavirus

– Arbovírusok: főként szúnyog vektor– legalább 180 vírus faj és szerotípus– Világszerte elterjedtek– Főként lázas betegségeket okoznak– La Crosse vírus

• Évi kb. 300 000 fertőzés és 100 eset USA közép-nyugaton

• Következmény: epilepszia (a gyerekek 10%-ában), perzisztáló paresis (2%)

– Európa• Ťahyňa vírus - lázas megbetegedés• Inkoo vírus - lázas megbetegedés,

idegrendszeri tünetek, Skandinávia

Közép-európai Ťahyňa virusok összehasonlítása• Referencia törzs: (G-92)

– Ťahyňa, Kelet-Szlovákia, 1958. július 19. – Ochlerotatus (Aedes) caspius pool– Bárdoš, Danielova (1959): J. Hyg. Epid. Immunol. (Prague) 3:264-278

• Magyar törzs:– Murakeresztúr, 1967– Culiseta (Theobaldia) annulata pool– Molnár (1982): Geographia Medica 12:86-112

Közép-európai Ťahyňa virusok összehasonlítása• Cseh törzs:

– Drnholec Mikulov mellett, Dél Morávia, 1974. augusztus 25.

– Egy 4 éves, valticei lázban szenvedő fiú fehérvérsejtjeiből

– Bárdoš, Medek, Kania, Hubálek (1975) Acta Virologica 19:447

• Osztrák „törzsek”:– Baden, 2004. augusztus 30, és Bécs, 2004.

szeptember 15. – lázas, kiütéses betegek fehérvérsejtjeiből

• GenBank referenciák: G-92 passzázsok– S szegment: Z68497 – M szegment: AF229129

Nukleinsav hasonlóság• A konszenzus szekvenciához viszonyított hasonlóságok

(mutációk száma)

99% (5 nt)99% (5 nt)98% (7 nt)GenBankreferencia

99% (2 nt)99% (6 nt)100% (0 nt)Ausztria 2004

100% (0 nt)99% (4 nt)99% (2 nt)Cseho. 1974

99% (2 nt)99% (4 nt)99% (1 nt)Magyaro. 1967

99% (3 nt)99% (10 nt)99% (3 nt)Szlovákia 1958

M szegment IIM szegment IS szegment

Következtetések

• Az igazi szúnyogok több jelentős vírus vektorai hazánkban

• Az esetek valószínűleg aluldiagnosztizáltak• A globális változások eredményeként új,

egzotikus vírusok bukkanhatnak fel az országban

• Az igazi szúnyogok hazai felmérése, ökológiai jellemzése és vektor-szerepének vizsgálata mind tudományos, mind pedig köz- és állategészségügyi szempontból fontos feladat

KöszönetnyilvánításIvanics Éva, Ursu Krisztina, Jolanta Kolodziejek, Helga Lussy, Molnár Beáta,

Kutasi Orsolya, Sonja Chvala, Christiane Bukovsky, Tanja Meister, KarinFragner, Zdenek Hubálek, Hornyák Ákos, Ingrid Friedl, Klaus Bittermann, Anton Maderner, Franz Rubel, Katharina Brugger, Ernest A. Gould, Martin

Pfeffer, Glávits Róbert, Kecskeméti Sándor, Palya Vilmos, Drén Csaba, Bajmócy Endre, Bacsadi Árpád, Kiss István, Csörgő Tibor, Rusvai Miklós,

Dobos-Kovács Mihály, Vass István, Halmos Gergő , Martin Hofmann, Gerry M. Dorrestein, Hanspeter W. Steinmetz, Giovanni Manarolla, a Körös-Maros Nemzeti Park és a Hortobágyi Nemzeti Park munkatársai és sokan mások

OTKA D 048647, OTKA K 67900, „Bolyai János” Kutatói ÖsztöndíjMagyar-osztrák bilaterális TéT A-9/2005

Vadmadarak, szúnyogok...

Köszönöm a figyelmet!