31.05.2016 1 EMERGING INFECTIOUS DISEASES Methodenseminar 31.5.2016 Angelika Wagner Institut für Spezifische Prophylaxe und Tropenmedizin MUW, Wien Newly emerging re-emerging disease Modifiziert nach Mohrens, Nature 2004 MERS CoV H7N5 Ebola Cholera Chikungunya Zika Definition Neu auftretende Infektionskrankheiten oder bereits beschriebene Infektionskrankheiten, die sich innerhalb der letzten 2 Jahrzehnte innerhalb einer Population (Vektor oder Wirt) oder innerhalb eines geographischen Gebietes ausbreiten. • „emerging“ neu identifizierte Pathogene • „re-emerging“ bekannte Krankheitserreger, Inzidenz steigend Infektionskrankheiten weiterhin unter den führenden Todesursachen weltweit Mohrens, Nature 2004 ~57 Mio Todesfälle/Jahr
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Emerging infectious diseases MS 16 - meduniwien.ac.at · 31.05.2016 1 EMERGING INFECTIOUS DISEASES Methodenseminar 31.5.2016 Angelika Wagner Institut für Spezifische Prophylaxe und
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EMERGING INFECTIOUS DISEASES
Methodenseminar 31.5.2016
Angelika WagnerInstitut für Spezifische Prophylaxe und Tropenmedizin
MUW, Wien
Newly emergingre-emerging disease
Modifiziert nach Mohrens, Nature 2004
MERS CoV
H7N5
Ebola
Cholera
Chikungunya
Zika
Definition
Neu auftretende Infektionskrankheiten oder bereits beschriebene Infektionskrankheiten, die sich innerhalb der letzten 2 Jahrzehnte innerhalb einer Population (Vektor oder Wirt) oder innerhalb eines geographischen Gebietes ausbreiten.
Middle East Respiratory Syndrome (MERS) 2012 699 209
H7N9 Influenza (“bird flu”) 2013 453 175
NOTES: Cases and deaths reflect the cumulative number of cases and deaths (as of October 17, 2014). * indicates cumulative casesand deaths from 2003 to present.
Die medialen Elefanten aus den medizinischen Mücken…
Emerging Infectious Diseases
Der Zeitfaktor• Innerhalb von 48 Stunden kann jeder Erreger jeden anderen
möglichen Ort auf der Welt erreichen
Gegenmaßnahmen:– Infektionsüberwachung („surveillance“)– „tracking“ der Infektionen– Isolation der Erkrankten– Beschränkung der Bewegungsfreiheit möglicher Infizierter– Therapie (sofern möglich)
Werden in vielen Fällen erfolgreich sein, bei neuen Erregern jedoch hohe Wahrscheinlichkeit des Versagens oder des zeitlichen Verzugs
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Ausgewählte Erkrankungen
• Zika
• Chikungunya
• Ebola
• MERS CoV
• West Nil Virus
www.cdc.gov
Zika
• Erstisolierung von Rhesusaffen 1947 in Uganda (Zika forest)• Flavivirus - Arbovirus • ssRNA• Übertragung durch Stechmücken: Aedes (aegypti und albopictus)
und direkt von Mensch zu Mensch (horizontal und vertikal)
• Sporadische Infektionen in Afrika und Asien
• 2007: Ausbruch in Yap (Mikronesien) geschätzt ~900 Fälle
• 2013/14: Ausbruch Frz. Polynesien – Südpazifik
~ 30 000 Fälle• März 2015: erste Fälle in Brasilien
Musso und Gubler, Clin Microbiol Rev, 2016
Phillipines
Aedes aegypti
www.vectorbase.orgAedes albopictus
www.vectorbase.org
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Zika - Endemiegebiet (12.5.2016)
www.cdc.gov
Zika – exportierte Fälle
• Österreich: bisher 9 importierte Fälle (Stand: Mai 2016)
Musso und Gubler, Clin Microbiol Rev, 2016
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Voraussetzungen für einen Ausbruch
• Kompetenter Vektor für Virusreplikation vorhanden
• Suszeptible Bevölkerung (bisher nicht Exponierte)
• Infizierter mit Virämie „importiert“ Virus
(zunehmende Reisetätigkeit!)
• Ausreichende Viruslast des Infizierten für Infektion des Vektors
• Voraussetzungen (Umwelt und ökologische Faktoren) für Etablierung eines
natürlichen Infektionszyklus
Prävention: Vektor- und Viruskontrolle +
Surveillance
Aedes aegypti
www.de.wikipedia.org
Zika - Pathophysiologie
• Zielzellen:Dermale Fibroblasten, Keratinozyten, DC
• Virämische Phase
• Neurotropismus (Maus)
• Inkubationszeit: ~3 Tage bis 3 Wochen
• Ca 80% der Infizierten:asymptomatisch
Saiz et al, Front Microbiol 2016
+ T cell activation
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Zika – Falldefinition (WHO)
Ausschlag und/ oder Fieber (meist subferil 37,4 - 38,0°C) und zumindest eines der folgenden Symptome:
• Arthralgie oder
• Arthritis oder
• Konjunktivitis (nicht-purulent/hyperaemisch).
Häufig Kopfschmerzen, Myalgien
Erkrankungsdauer: ca 1 Woche
Makulopapulärer Ausschlag (+/- Pruritus):
Bilder: http://www.dermnetnz.org/viral/zika.html
Zika - Komplikationen
Seit Ausbruch auf Frz. Polynesien erfasst:
Guillain-Barré Syndrom (GBS)
• akut oder subakut, häufig postinfektiös
• Polyneuritis mit multifokaler Demyelinisierung und/oder axonalerSchädigung im Bereich der Rückenmarkswurzeln und der peripheren Nerven, Autoantikörper
CountryTotal Cases (Suspected, Probable, and Confirmed)
Laboratory-Confirmed Cases
Total Deaths
Guinea 2 3814 3358 2544
Sierra Leone 3 14124 8706 3956
Liberia4 10678 3163 4810
Total 28616 15227 11310
Updated April 13, 2016 www.cdc.gov
Chronologie: • Dez. 2013: 2-jähriges Mädchen verstirbt an einer viral hämorrhagischen
Erkrankung in Guéckédou in Guinea• März 2014: Guinea meldet bestätigte Ebolafälle: deklariert Ausbruch
erste Ebolafälle in Liberia• May 2014: bestätigte Ebolafälle in Sierra Leone• August 2014: WHO: Gesundheitliche Notlage von Internationaler Tragweite
http://www.who.int/csr/disease/ebola/maps/en/
Ebolaausbruch - Westafrika -2014
• März 2016: WHO erklärt Ende der „Gesundheitlichen Notlage von Internationaler Tragweite“ (PHEIC)
• Definition: Ende eines Ebola-Ausbruchs deklarieren:42-Tage Frist (2-fache max. Inkubationszeit) nachdem der letzte Ebolapatient in einem Land 2 x mal negativ auf Ebolavirus getestet wurde – danach Phase der erhöhten Surveillance
• Guinea: 31.5.2016
• Liberia: 9.6.2016
• Sierra Leone: seit 17.3.2016 ebolafrei, derzeit erhöhte Surveillance, nächste Evaluierung 30.6.2016
https://youtu.be/DNBL-Exso9Q
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Ebolavirus - Transmission
Ebolavirus
• Reservoir:vermutl. Fledermäuse (Virusisolation) und Primaten,
• Mensch als Zufallswirt
• Direkte Übertragung: Schmierinfektion– Ausschließlich durch Kontakt mit
Blut und Körperflüssigkeiten klinisch Erkrankter (direkt oder indirekt)
– Ungeschützte Sexualkontakte mit Überlebenden (bis 6 Monate beschrieben)
– Traditionelle Begräbnisrituale ebenfalls potentieller Übertragungsweg
– Zubereitung/Verzehr von „Buschfleisch“
www.cdc.gov
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Adapted from Butler and Morello. Nature. 514:284-5, 2014.
Ebola Falldefinition laut BMG/ECDChttp://www.bmg.gv.at/cms/home/attachments/1/5/2/CH1075/CMS1415288908560/enp-notfallplan_03-2015.pdf
Klinische Kriterien: Jede Person, die derzeit oder vor dem Ableben folgende Symptome hat/hatte: • Fieber ≥ 38,6° C UND zumindest eines der folgenden Symptome: • Starke Kopfschmerzen • Erbrechen, Durchfall, Bauchschmerzen • Unerklärliche Blutungen • Multi-Organversagen ODER eine Person, die plötzlich und auf unerklärliche Weise verstarb.
Epidemiologische Kriterien: In den letzten 21 Tagen vor Beginn der Symptome: Aufenthalt in einem der betroffenen Gebiete (Guinea, Liberia, Sierra Leone)ODER Kontakt mit einem wahrscheinlichen oder bestätigten Ebola-Fall.
Verdachtsfall: Eine Person auf die, die klinischen und epidemiologischen Kriterien zutreffen ODER mit Hochrisikoexposition und zumindest einem der aufgelisteten Symptome
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Kriterien für Hochrisikoexposition: • Enger Kontakt (< 1 m) ohne entsprechende persönliche
Schutzausrüstung; • direkter Kontakt und/oder perkutane Verletzung
mit kontaminierten Gegenständen; • Schleimhautkontakt mit Körperflüssigkeiten,
Geweben oder Laborproben; • Teilnahme an Begräbnisritualen; • Ungeschützter sexueller Kontakt mit einem zuvor
an Ebola Erkrankten bis drei Monate nach Genesung; • direkter Kontakt mit Fledermäusen, Nagetieren,
Primaten oder Busch-antilopen (lebend oder tot)in oder aus betroffenen Gebieten;
• Konsum von oder direkter Kontakt mit „Buschfleisch“ aus betroffenen Gebieten
Ebola Falldefinition laut BMGhttp://www.bmg.gv.at/cms/home/attachments/1/5/2/CH1075/CMS1415288908560/enp-notfallplan_03-2015.pdf
www.independent.co.uk
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Ebola - Diagnostik
Differentialdiagnose: hochfieberhafte systemische Infektionen z.B. Malaria, Typhus, Sepsis, andere viral häm. Fiebererkr. …
• Viruspersistenz ist möglich an immunpriveligierten Orten: - Dauer? Samenflüssigkeit (Virus bis 9 Monate p.i. nachgewiesen, Gibrilla et al NEJM 2015), Augen, Liquor aber auch in Muttermilch
• Antikörper bis zu 10 Jahre nach Erkrankung nachweisbar
• … lebenslange Immunität? Nur speziesspezifische Immunität?
• soziale Stigmatisierung!!!
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Ebola – Therapiansätze
Madelain et al., Clin Pharmakokinet 2016
Ebola - Ausblick
• Passive, therapeutische Immunisierung (Plasma- bzw. Blutransfusion Überlebender
• ZMapp: 3 humanisierte monoklonale Ak gerichtet gg. 3 Virusglykopeptid-Epitope exprimiert in Tabakpflanzen – sehr zeitaufwändige Produktion! - ECDC compassionate use
• Favipiravir: entwickelt zur Behandlung von Influenza – inhibiert virale RNA Polymerase. (JIKI trial Guinea Dez.2014-April 2015) „proof of concept trial“
• TKM-Ebola Therapie mit small interfering RNAs gegen Virus RNA Polymerase L von ZEBOV (Tiermodell) als postexpositionelle Prophylaxe: Phase II in Sierra Leone gestoppt mangels Wirksamkeit
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Ebola Vakzineentwicklung
Antikörperinduktion gegen Gykoproteine der Virusoberfläche
Vektor-Vakzine:
• Rek. Adenovirusvakzine (rAd3) GSK: Phase III 2 rekombinante, lebende, nicht vermehrungsfähige Schimpansen Adenovirus3 Vektoren kodieren das Zaire bzw. Sudan Ebola Glykoprotein, monovalent oder bivalent eingesetzt – induziert humorale und zelluläre Immunität, sicher
• Rek. Vesikuläres Stomatitisvirus-Vakzine (rVSV-ZEBOV) Merck: Phase III in Guinearekombinantes, lebendes, vermehrungsfähiges Vesicular Stomatitis Virus, transiente Virämie, G-Protein (Pathogenitätsmarker) depletiert und durch G-Protein des ZEBOV ersetzt
rVSV chimerischer Impfstoff
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Novel coronavirus - MERS CoV
Middle Eastern Respiratory Syndrome Coronavirus
erstmals berichtet März 2012
Endemiegebiet: Mittlerer/ Naher Osten
Vermutlich tierische Infektionsquelle: Fledermäuse - Reservoir? Dromedare (Nachweis im Nasensekret)
Mensch zu Mensch Übertragung möglichresp. Sekrete (enge Kontaktpersonen, Gesundheitspersonal)
Inkubationszeit: zoonot. Übertragung?Mensch-zu-Mensch: bis 14 TageR0= ~0.5
Schwererer Verlauf bei Personen mit chronischen Grunderkrankungen (DM, Immunsuppression, Krebserkrankungen)
Falldefinition CDC (gekürzt):• Fieber > 38°C und• Pneumonie oder ARDS (basierend auf Klinik oder Bildgebung)und• Reiseanamnese Arab. Halbinsel bzw. Nachbarländer 14 Tage vor ersten
Symptomen oder• Enger Kontakt zu erkrankter Person mit Reiseanamnese
www.natureworldnews.com
MERS CoV - Diagnostik
• Vorzugsweise Probe aus unterem Atemtrakt:Sputum, Trachealaspirat, bronchoalveoläre Lavage
(da falsch-neg. Resultate bei Material aus oberen Atemtrakt beobachtet wurden)