BOLI INFECŢIOASE

Infecţia cu virusul West Nile

 Infection with West Nile virus

Stelian Bărăităreanu

First published: 30 septembrie 2018

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/PV.32.3.2018.1980

Abstract

The West Nile virus (WNV) is a Flavivirus, transmitted to humans and animals through mosquitoes. The infection frequently evolves asymptomatically or as a flu-like syndrome. The severe forms are expressed as a fatal encephalomyelitis. In Romania, WNV infections developed more severely in humans, and the major outbreak of disease in 1996 (Bucharest City) is still considered one of the most important medical events associated with WNV. In the last year, both in Romania and other European countries has been recorded the increase of West Nile fever outbreaks in humans and equines, with suspicion of the possible West Nile encephalomyelitis reemergence. This paper reviews the historical context, epidemiological situation and clinical profile of WNV infections, along with some information on diagnosis, prophylaxis and control.

Keywords
infection, West Nile virus

Rezumat

Virusul West Nile (WNV) este un Flavivirus, transmis la om şi la animale prin intermediul ţânţarilor. Infecţia evoluează frecvent asimptomatic sau ca sindrom febril pseudogripal, iar în formele severe boala se exprimă ca encefalomielită fatală. România s-a confruntat cu focare grave de infecţie cu WNV în principal la oameni, focarul major de encefalită umană cu WNV din 1996, în municipiul Bucureşti, fiind unul dintre cele mai importate evenimente medicale asociate acestui virus. În ultimul an, atât în România, cât şi în alte state europene s-a semnalat creşterea numărului cazurilor de febră West Nile la om şi la ecvidee, iar riscul reemergenţei encefalitelor cu WNV trebuie luat în con­si­de­rare. În această lucrare sunt prezentate contextul istoric, si­tua­ţia epidemiologică şi profilul clinic al infecţiilor cu WNV, la care se adaugă câteva date referitoare la diagnostic, profilaxie şi combatere.

Virusul West Nile (WNV) este un arbovirus zoonotic, încadrat taxonomic în genul Flavivirus, care se transmite în principal prin înţepătura ţânţarilor infectaţi şi care poate produce sindrom febril, cu sau fără afecţiuni neurologice la om, la cai şi la păsări (Colpitts et al., 2012). În ultimii ani, la cai şi la oameni este raportată emergenţa sau reemergenţa acestei arboviroze în Europa mediteraneană şi de Est, în Africa, în Asia şi în America de Nord.

Istoric

WNV a fost izolat prima dată în 1937, de la un pacient uman cu sindrom febril, din districtul West Nile al Ugandei, dar ecologia şi caracteristicile epidemiologice ale acestui virus neurotrop au fost cercetate în detaliu abia la începutul anilor 1950, consecutiv epidemiilor majore din Egipt (1951-1954) şi Israel (1951, 1957). În această perioadă se stabileşte rolul ţânţarilor în transmiterea WNV şi al păsărilor ca rezervor natural. Cercetarea focarelor din anii 1950 a stabilit că WNV era endemic de-a lungul fluviului Nil anterior apariţiei cazurilor clinice la om, numeroase specii de păsări şi mamifere fiind seropozitive. Principalii vectori au fost ţânţarii din genul Culex.

Până la începutul anilor 1990, WNV continuă să îşi facă manifestată prezenţa în Africa, în Europa şi în Asia. Focare epidemice sunt raportate în populaţia umană din Franţa, Africa de Sud, Rusia, Spania şi India. În acea perioadă, la om boala se manifesta frecvent ca sindrom febril, iar formele nervoase erau rar semnalate. Virusul era transmis prin înţepătura ţânţarilor infectaţi din regiunile unde WNV era endemic în populaţia de păsări sălbatice (ciclul endemic pasăre-ţânţar-pasăre). Aceasta a făcut ca majoritatea focarelor umane să fie în zone extraurbane, la lucrători agricoli sau la alte persoane care au pătruns în aceste regiuni intens infestate cu ţânţari infectaţi.

După 1996, odată cu focarul epidemic major din Bucureşti, epidemiologia şi dominantele clinice ale WNV se diversifică. În acest focar, populaţia afectată trăieşte în mediul urban, iar formele clinice sunt dominat nervoase. Ulterior, ancheta epidemiologică stabileşte că focarul a fost asociat pătrunderii virusului într-un mediu favorizant dezvoltării alarmante a populaţiei de ţânţari, pe fondul infrastructurii urbane defectuoase, precum şi al abundenţei gazdelor amplificatoare (păsări domestice şi sălbatice). În anii următori, România a continuat să raporteze cazuri umane de infecţie cu WNV, dar la valori mult mai scăzute. În aceeaşi perioadă, la păsări, seroprevalenţa WNV s-a menţinut la valori ridicate.

Pe parcursul anilor 1990 au fost raportate numeroase focare de encefalită umană cu WNV, cele mai grave evoluând în Maroc (1996), Tunisia (1997), Italia (1998), Israel (1998) şi în regiunea Volgograd din Rusia (1999). În aceeaşi perioadă se raportează evoluţia encefalitei cu WNV la boboci de gâscă (Israel, 1997).

În august 1999, în oraşul New York (SUA) este raportat primul focar de infecţie cu WNV. Cercetările epidemiologice ulterioare au stabilit că infecţiile umane au fost precedate de infecţii ale păsărilor din acest oraş, care au debutat cu aproximativ patru săptămâni înaintea celor umane. Chiar dacă modul de pătrundere a virusului în SUA nu este cunoscut, trasarea moleculară a infecţiei virale a demonstrat gradul mare de omologie al izolatelor WNV din New York cu cele izolate de la gâşte şi pacienţi umani din Israel (focare din 1998 şi 1999). În anul următor, virusul a diseminat spre nord-estul SUA, într-un pattern similar celui înregistrat în New York, res­pectiv cazurile umane au fost precedate de mortalitate în populaţia de păsări. Aceasta a determinat autorităţile americane să implementeze un program de supraveghere a mortalităţii la păsări şi de testare a ţânţarilor, din dorinţa de a preveni infecţiile umane. În 2001, WNV continuă să se răspândească în SUA, atingând valori maxime în vara lui 2002.

Pe lângă păsări şi oameni, la cai au fost raportate numeroase infecţii clinic exprimate. La cai au fost raportate focare majore de encefalită cu virus West Nile în Italia (1998, 1999), în Franţa (2000) şi în SUA (2002), dar cazuri au fost semnalate şi în restul ţărilor unde virusul este endemic.

Epidemiologie

Peste 250 de specii de păsări (în principal paseriforme) sunt receptive, iar susceptibilitatea acestora este variabilă, unele specii de corvide (ex.: Corvus brachyrhynchos) putând dezvolta infecţii fatale. La alte specii de animale, inclusiv la om, infecţia este posibilă, dar accidentală. Uzual, mamiferele nu sunt implicate în ciclul de transmitere a virusului la insectele-vector, dar nu trebuie excluse în totalitate. Infecţii cu WNV sunt posibile la rozătoare şi la numeroase specii de mamifere mici, dar la acestea nu s-au înregistrat titruri viremice suficient de mari pentru a reinfecta ţânţarii-vector. Titruri viremice moderate au fost înregistrate la cabaline şi lemurieni, dar implicarea lor în ciclul endemic de menţinere a virusului în natură este discutabilă. La animale, virusul este transmis prin înţepătura ţânţarilor-vector (peste 64 de specii de ţânţari). Experimental, la corvide a fost posibilă transmiterea virusului şi prin coabitare.

La om, în majoritatea cazurilor, virusul este transmis de ţânţarii Culex, dar transmiterea WNV poate să survină şi prin înţepătura altor specii de ţânţari, transfuzie de sânge, transplant de organe, alăptare sau intrauterin. De asemenea, WNV se poate transmite şi accidental, la personalul care lucrează în laboratoare sau spitale.

Virusul este menţinut în natură într-un ciclu ţânţar-pasăre-ţânţar-pasăre (figura 1), la care se adaugă şi transmiterea transovariană şi transstadială la unele specii de ţânţari (Culex pipiens, Culex tarsalis, Culex quinquefasciatus). Nu se exclude posibila menţinere a virusului în natură şi în alte cicluri biologice, încă nedescoperite. Un astfel de ciclu posibil ar fi ciclul broască-ţânţar-broască, infecţiile experimentale demonstrând că specia Rana ridibunda (broasca verde de lac) dezvoltă titruri viremice infectante pentru Culex pipiens, care ulterior poate infecta alte broaşte.
 

Figura 1. Circuitul virusului West Nile în natură
Figura 1. Circuitul virusului West Nile în natură

Intensitatea transmiterii WNV este influenţată de mai mulţi factori, dintre care cei mai importanţi sunt abundenţa ţânţarilor-vector competenţi şi prevalenţa infecţiei în populaţia de ţânţari contaminată. Încă nu se cunoaşte valoarea minim necesară a prevalenţei infecţiei în populaţia de ţânţari, pentru declanşarea unui focar epidemic la om sau animale.

Distribuţia pe glob a WNV este dependentă de distribuţia şi abundenţa vectorilor şi a gazdelor naturale (virusul se poate multiplica în numeroase specii de ţânţari şi păsări). Riscul extinderii spaţiale a acestui virus este moderat spre înalt, în contextul în care rezervorul natural de infecţie este reprezentat de păsările viremice. Păsările şi ţânţarii-vector sunt implicaţi şi în apariţia de noi focare endemice, cu şanse foarte mici de a mai putea fi eliminat din aceste areale. Condiţiile de mediu joacă un rol extrem de important în apariţia şi răspândirea virusului, deoarece clima influenţează ciclul biologic al ţânţarilor-vector.

În 2018 a fost semnalată creşterea marcantă a infecţiilor cu WNV, în principal în sudul şi în estul Europei. Acest lucru se datorează, parţial, temperaturilor ridicate şi averselor frecvente, urmate de secetă, care au favorizat dezvoltarea şi propagarea populaţiilor de ţânţari pe suprafeţe extinse. Centrul European de Prevenire şi Control al Bolilor (ECDC) înregistrase, până la 13 septembrie 2018, 948 de cazuri umane în statele membre ale UE: Italia (361), Grecia (192), România (183), Ungaria (155), Croaţia (25), Franţa (13), Bulgaria (2) şi Slovenia (1). Ţările vecine UE au raportat 370 de cazuri la om: Serbia (286), Israel (81) şi Kosovo (3). Tot până la această dată au fost raportate şi 90 de decese la om: Serbia (29), Italia (21), Grecia (19), România (19), Ungaria (1) şi Kosovo (1). În figura 2 este prezentată distribuţia europeană şi asiatică a cazurilor de febră West Nile, din 2011 până la 13 septembrie 2018.
 

Figura 2. Distribuţia cazurilor de febră West Nile la oameni în statele membre ale UE, Spaţiul Economic European şi ţări vecine UE. Sezonul de transmitere 2018. Actualizat la data de 13.09.2018
Figura 2. Distribuţia cazurilor de febră West Nile la oameni în statele membre ale UE, Spaţiul Economic European şi ţări vecine UE. Sezonul de transmitere 2018. Actualizat la data de 13.09.2018

În timpul sezonului actual de transmitere (care în acest an a început la 30 mai), în Europa au fost raportate 163 de focare de infecţie cu WNV la ecvidee de către Italia (92), Ungaria (58), Grecia (9), Franţa (2) şi România (2). Distribuţia europeană şi asiatică a cazurilor de febră West Nile din 2011 până la 13 septembrie 2018 este prezentată în figura 3.
 

Figura 3. Distribuţia focarelor de febră West Nile la ecvidee, în Uniunea Europeană. Sezonul de transmitere 2018. Actualizat la data de 13.09.2018
Figura 3. Distribuţia focarelor de febră West Nile la ecvidee, în Uniunea Europeană. Sezonul de transmitere 2018. Actualizat la data de 13.09.2018

Manifestări clinice

Infecţiile umane cu WNV se exprimă clinic variat, de la infecţii asimptomatice sau pseudogripale la meningite şi meningoencefalite severe finalizate cu deces. Semnele clinice care ar trebui să ducă la emiterea suspiciunii sunt: febră ridicată însoţită de durere de cap intensă, vărsături, stare generală alterată şi sensibilitate crescută la lumină.

La animale, infecţiile cu WNV sunt uzual asimptomatice. Totuşi, de la primele raportări privind infecţiozitatea WNV pentru animale, în anii 1950-1960, concomitent cu propagarea virusului din nord-estul Africii spre Asia, Europa şi America de Nord, s-a observat atât creşterea numărului speciilor receptive, cât şi a patogenităţii.

Infecţiile ecvideelor cu WNV prezintă un interes aparte prin numărul crescând de forme nervoase raportate în ultimii douăzeci de ani. Semnele bolii neurologice produse de WNV la cal sunt extrem de variate de la un caz la altul şi exprimă gradul afectării sistemului nervos central: inapetenţă, depresie, pierdere a echilibrului, instabilitate în deplasare (mers poticnit), deplasare în manej, spasme musculare, fasciculaţii musculare, pareze şi paralizii frecvent pe trenul posterior, tulburări de vedere, bruxism, incapacitatea de a înghiţi, hiperreactivitate la zgomot şi lumină, abatere alternă cu crize de agresivitate. În fazele finale se instalează coma şi moartea. Sindromul febril poate fi prezent, dar la cal nu a fost semnalat în toate cazurile. Variabilitatea tabloului clinic exprimat recomandă emiterea suspiciunii de infecţie cu WNV la toţi caii cu sindrom encefalo-mielitic şi/sau meningeal şi testarea corespunzătoare a acestora. Rata mortalităţii la caii infectaţi variază de la 1% în Franţa (2000) la 38% în SUA (2000) şi 42% în Italia (1998).

Multe specii de păsări sunt rezistente la boală. Păsările susceptibile, cum ar fi gâştele, prezintă sindrom nervos de diferite grade, de la abatere, tulburări de echilibru în mers şi decubit cu mişcări de „pedalare” ale picioarelor la torticolis, opistotonus şi paralizii ale picioarelor şi aripilor. Păsările sunt reticente sau incapabile să se deplaseze când sunt deranjate. La gâşte, rata mortalităţii poate fi de 20-60%.

Diagnostic

Întrucât infecţiile cu WNV evoluează frecvent asimptomatic, diagnosticul trebuie să coroboreze rezultatele examenului clinic şi ale diagnosticului de laborator.

Pentru diagnosticul infecţiilor cu WNV au fost dezvoltate numeroase teste pentru detecţia agentului patogen [nested RT-PCR, real time RT-PCR (rt-RT-PCR), imunohistochimic (IHC), izolare virală în culturi celulare (IVC)] şi pentru detecţia răspunsului imun [IgM capture ELISA (IgM-cELISA), IgG indirect ELISA (IgG-iELISA), competitive ELISA (cELISA), inhibarea hemaglutinării (IH), plaque reduction neutralisation (PRN), virus neutralisation (VN)].

Unele dintre aceste teste au complexitate ridicată şi sunt mai dificil de realizat în laboratoarele de diagnostic, iar altele au specificitate şi sensibilitate reduse, necesitând retestare prin alte metode pentru confirmarea rezultatelor.

Izolarea virusului se realizează cel mai uşor din probe recoltate de la păsări şi este mai dificilă din probe recoltate de la cai şi ţânţari. Detecţia virusului prin tehnici PCR (polymerase chain reaction) este posibilă şi uşor de realizat cu ajutorul kiturilor comerciale. Totuşi, variabilitatea genetică a WNV poate afecta sensibilitatea testelor, iar rezultatele negative discordante cu tabloul clinic prezent sau testele serologice pozitive trebuie tratate cu precauţie.

IHC este o metodă de detecţie a antigenelor WNV recomandată pentru testarea probelor de ţesut (creier, inimă, rinichi, splină, ficat, intestin şi pulmon) fixate în formol, în principal la păsări şi mai puţin la cai. La cai s-au obţinut frecvent rezultate fals negative.

IgM-cELISA este utilă pentru detectarea anticorpilor anti-WNV la ecvideele cu infecţii recente. La ecvidee, această tehnică decelează anticorpii IgM anti-WNV de la 7-10 zile şi până la 1-2 luni postinfecţie. Majoritatea cailor cu encefalită West Nile furnizează rezultate pozitive la testarea cu IgM-cELISA.

În cazul anticorpilor virus neutralizanţi, detectabili prin tehnica VN, la cai sunt decelabili de la două săptămâni postinfecţie şi pot persista mai mult de un an.

Pentru detectarea anticorpilor serici, la păsări sunt mai frecvent utilizate teste ELISA, IH, VN şi PRN. Interpretarea rezultatelor pozitive trebuie să ţină cont de posibilitatea obţinerii unor reacţii încrucişate cu alte flavivirusuri înrudite antigenic, cum sunt virusul encefalitei St. Louis sau virusul encefalitei japoneze.

Dintre testele serologice disponibile, PRN este cel mai specific în detecţia anticorpilor specifici anti-WNV.

Profilaxie şi combatere

În cazul WNV este aplicabilă regula generală „cu cât mai timpuriu este detectat virusul într-un teritoriu, cu atât sunt mai mari şansele eliminării lui”.

Anumite specii de păsări (ciorile) şi caii pot juca rol de santinele în monitorizarea activităţii virusului West Nile într-un anumit areal şi în estimarea riscului contaminării oamenilor.

Pentru profilaxia specifică a WNV au fost realizate mai multe produse vaccinale destinate imunizării cailor sau gâştelor.

Nu există tratament specific, majoritatea animalelor şi a oamenilor afectaţi se recuperează spontan, iar în formele grave trebuie să primească tratament adecvat simptomatic şi terapie de susţinere a funcţiilor vitale.

Riscul pentru sănătatea publică şi potenţialul risc al apariţiei unor focare majore de boală au impus elaborarea unei legislaţii sanitare veterinare specifice care, pe lângă activitatea de supraveghere oficială, prevede şi responsabilizarea proprietarului de a anunţa medicul veterinar când caii sau păsările domestice ori sălbatice prezintă simptome care are putea sugera infecţia cu virusul West Nile (cai cu manifestări nervoase, cadavre de păsări, păsări care se deplasează cu dificultate sau care nu pot zbura).

Infecţiile cu WNV vor continua să fie o problemă de sănătate publică. În viitorul apropiat, obiectivele cercetării infecţiilor cu WNV ar trebui să urmărească obţinerea de noi metode de prevenire a transmiterii virusului la om, prin reducerea populaţiilor de ţânţari cel puţin în marile aglomeraţii umane, creşterea eficacităţii repelentelor şi obţinerea de noi soluţii sau metode de prevenire a contaminării cu WNV ori a înţepării animalelor şi oamenilor de către insecte-vector.  

Conflict of interests: The author declares no conflict of interests.

Bibliografie

  1. Colpitts TM, Conway MJ, Montgomery RR, Fikrig E. West Nile Virus: Biology, Transmission, and Human Infection. Clinical Microbiology Reviews. 2012;25(4):635-648. 
  2. ECDC. European Centre for Disease Prevention and Control. Communicable Disease Threats Report. week 37. Stockholm. https://ecdc.europa.eu/sites/portal/files/documents/Communicable-disease-threats-report-15-sep-2018.pdf Accesat la data de: 15.09.2018.
  3. Hayes EB, Komar N, Nasci RS, Montgomery SP, O’Leary DR, Campbell GL. Epidemiology and Transmission Dynamics of West Nile Virus Disease. Emerging Infectious Diseases. 2005;11(8):1167-1173.
  4. OIE (World Organisation for Animal Health). Chapter 2.1.24. West Nile fever, OIE Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals, 2018. URL http://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/2.01.24_WEST_NILE.pdf Accessed 01.09.18.
  5. Popescu D, Necşulescu M, Alexse A, Purcărea-Ciulacu V, Ionescu L, Bicheru S, Ordeanu V, Dumitrescu G, Kiss JB, Marinov M, Nicolescu G, Poştoarcă A. Infecţia cu virusul West Nile la cabaline în ecosistemele antropice din România. Rev Rom Med Vet. 2008; 2:39-46.
  6. Sejvar JJ. West Nile Virus: An Historical Overview. The Ochsner Journal. 2003;5(3):6-10.