diagnostiikka - Cursus Arvola

Comments

Transcription

diagnostiikka - Cursus Arvola
Mikrobiologian
toisen välitentin tärpit
i
r
e
t
e
P
s
u
s
r
u
C
&
n
e
n
lo
a
H
DC 2009
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
SISÄLLYSLUETTELO
03
03
04
06
06
08
09
09
10
13
14
14
15
18
18
19
21
21
22
24
24
26
28
29
30
30
31
33
34
Virusten lisääntyminen
Th2-solujen aktivaatio ja toiminta
Immuunivajavuudet
Virushepatiitit
Virusdiagnostiikka
Influenssa A:n antigeeninen muuntelu?
Säätelijä-T-solut
Virushepatiitit ja neulanpistot
Komplementin aktivaatio
Influenssan virologinen diagnostiikka
Jännä kliininen tapaus
Komplementin tehtävät
Herpesvirusten aiheuttamat infektiot
Neulanpisto huumeruiskusta
Viruksen elinkierto
Jännä kliininen tapaus
Dendriittisolut immuunivasteessa
Neutrofiilit immuunivasteessa
Veriryhmät
Pogostan tauti
Hengitystieinfektioiden virusdiagnostiikka
Immunologiset kudosvauriomekanismit
HLA-molekyylit
HIV
T-helper1-solut
Influenssa A
Influenssavirukset
Jännä kliininen tapaus
Herpes simplex
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
35
36
38
39
40
41
42
44
45
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
60
61
62
63
64
65
Vasta-aineiden tehtävät
Hepatiittivirukset
Puumalavirus
Virukset ja keskushermostoinfektioy
Vasta-aineiden monimuotoisuuden synty
Immunoglobuliiniluokat
PCR mikrobiologisessa diagnostiikassa
Virustautien mikrobiologinen diagnostiikka
Primaariset immuunivajavuudet
Tumavasta- aineet ja sidekudostaudit
Keliakia autoimmuunitautina
Virusten lisääntymissyklin päävaiheet
Vertaile viruksia ja bakteereita
Vasta-aineiden tehtävät ja merkitys
Sytomegalovirus taudinaihettajana
Virusmeningiitti
Luontainen immuniteetti
Välitön yliherkkyysreaktio
HIV:n patogeneesi ja diagnosointi
Immunologisen toleranssin synty
Jännä kliininen tapaus
Myyräkuume
Flunssan aiheuttajavirukset
Jännä kliininen tapaus
Mitä virukset ovat?
Influenssapandemia
Virukset ja immuunivasteen muuntelu
Kroonisten sairauksien virusetiologia?
Immunologinen toleranssi
Virusten lisääntyminen
Lyhyesti
- Virukset ovat solun ulkopuolella elottomia
olentoja, joten lisääntyäkseen niiden on päästävä isäntäsolun sisälle
- Virukset ovat lisääntyessään täysin riippuvaisia solujen tuottamasta energiasta
- Virukset pääsevät isäntäsoluun virusreseptoreiden avulla, reseptorivälitteisen endosytoosin kautta tai viruksen ja solun ulkokalvojen liittyessä yhteen
- Virukset käyttävät isäntäsolun toimintoja,
kuten proteiinisynteesikoneistoa, hyväkseen
lisääntyessään
- Yleisesti: RNA-virukset vapauttavat genominsa sytoplasmaan, DNA-virukset tumaan
(muutamia poikkeuksiakin toki löytyy)
- Viruksen genomi ja proteiinia tuotetaan eri
puolilla solua, kyseiset osat liittyvät yhteen infektiokykyisiksi partikkeleiksi
- Virus lisääntyy nopeasti, joten paljon mutaatioita
Essee
Virukset ovat solun ulkopuolella täysin elottomia olentoja, joten lisääntyäkseen niiden on
päästävä isäntäsolun sisään. Virukset ovat lisääntyessään riippuvaisia solujen tuottamasta
energiasta, sekä tarvitsevat solun proteiinisynteesikoneistoa viruksen omien proteiinien tuottamiseen. Virukset pääsevät tunkeutumaan
isäntäsolun sisään käyttämällä solun pinnalla
olevia reseptoreita. Viruksen geneettinen materiaali voi päästä isäntäsolun sytoplasmaan
myös tilanteessa, jossa viruksen ja solun ulkokalvot liittyvät yhteen, minkä jälkeen viruspartikkelin sisäosa siirtyy isäntäsoluun. Monet
virukset käyttävät myös reseptorivälitteistä
endosytoosia.
Yleensä RNA-virukset vapauttavat genominsa isäntäsolun sytoplasmaan, kun taas DNA-virusten genomi kulkeutuu tumaan. Positiivisäikeisten RNA-virusten (esim. pikornavirukset)
genomi on sinällään jo infektiivistä ja se pysMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
tyy suoraan toimimaan lähetti-RNA:na proteiinisynteesissä. Translaatiossa syntyy genomin
lisääntymisessä tarpeellisia proteiineja. Positiivisäikeisten RNA-virusten genomi monistuu
solun sytoplasmassa kalvorakenteisiin kiinnittyneissä komplekseissa. Negatiivissäikeisten
virusten RNA ei ole sinällään infektiivistä, sillä
se ei voi suoraan toimia translaatiossa. RNA
on pakkautuneena proteiineihin, joiden mukana on RNA-polymeraasi, joka katalysoi RNAsynteesiä. RNA-virukset ovat genomiensa monistamisessa riippuvaisia itse koodittamistaan
entsyymeistä, sillä soluissa ei tapahdu RNA:n
replikaatiota. DNA-virusten genomi on yleensä infektiivinen. Virusten kaksisäikeinen DNA
kulkeutuu solun tumaan, jossa se replikoituu
solun DNA:sta irrallisena.
Lisääntyessään virus voi olla erittäin aktiivinen, jolloin seuraukset voivat olla isäntäsolulle
todella tuhoisia. Virusten lisääntymiskierrossa
eri rakenneosat (genomi ja proteiinit) syntyvät
erikseen eri puolilla solua ja liittyvät myöhemmin yhteen infektiokykyisiksi partikkeleiksi,
jotka kykenevät infektoimaan uusia kohdesoluja.
Infektoituneessa organismissa syntyy usein
suuria määriä virusta suuressa määrässä infektoituneita soluja. Viruksen genomissa voi
nopean lisääntymistahdin vuoksi tapahtua satunnaisia muutoksia, joista yksinkertaisimpia
ovat pistemutaatiot. RNA-polymeraaseilla ei
ole DNA-polymeraaseille ominaista tarkistusja korjausaktiivisuutta, vaan virheitä kopioinnissa tapahtuu runsaasti, minkä takia RNA-virusten evoluutio on nopeaa. Toinen genomin
muutosmekanismi on rekombinaatio.
Th2-solujen
aktivaatio ja
toiminta
Lyhyesti
- CD4-positiivisista auttaja-T-soluista erilaistuneita
- tärkeitä limakalvojen immuunipuolustuk
sessa ja parasiittien torjunnassa
- tuottavat pääasiassa IL4 ja IL5, jotka Bsolujen kasvutekijöitä
- mukana allergisissa reaktioissa, sillä Th2solujen tuottamat interleukiinit lisäävät basofiilien ja mast solujen tuotantoa, jotka taas vapauttavat granuloistaan vasoaktiivisia aineita
(histamiini)
Essee
Th2-solut ovat CD4-positiivista auttaja-T-soluista erilaistuneita immuunipuolustuksen soluja. Auttaja-T-soluista muodostuu Th2-soluja
IL4 sytokiinin avulla. Ne vaativat erilaistuakseen vasta-ainevälitteisen immuunivasteen.
Th2-solut vastaavat erityisesti limakalvojen
immuunipuolustuksesta sekä puolustautumisesta parasiitteja vastaan.
Solut tuottavat IL4, IL5, IL13, IL3 ja IL9, joiden avulla ne säätelevät erilaisia immuunivasteita. IL4 ja IL5 ovat B-solujen kasvutekijöitä.
IL4/IL13 aktivoivat IgE-luokan immunoglobuliinien tuotantoa, IL5 aktivoi eosinofiilisten
granulosyyttien ja syöttösolujen tuotantoa,
sekä IgA immunoglobuliinin tuotantoa ja IL3/
IL9 aktivoi mast soluja ja basofiilejä. Th2-solujen sytokiinit ohjaavat vasta-ainetuotantoa
myös IgG2:n ja IgG4:n suuntaan.
Th2-solut ovat osaltaan mukana allergisissa
reaktioissa. Niiden tuottamat sytokiinit aktivoivat basofiilejä ja mast soluja, jotka IgE Fcreseptorin välityksellä vapauttavat granuloistaan vasoaktiivisia aineita, kuten histamiini ja
leukotrieenit.
Immuunivajavuudet
Lyhyesti
Immuunivajavuus on tila, jossa immuunisysteemin kyky taistella infektoivia sairauksia
vastaan on heikentynyt tai kokonaan hävinnyt. Vajavuustilat voidaan jakaa primaarisiin
ja sekundaarisiin immuunivajavuuksiin.
Primaarisessa immuunivajavuudessa taustalla ovat geneettiset tekijät ts. puutos on synMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
nynnäinen. Primaariset immuunivajavuudet
jaetaan viiteen luokkaan: b-soluvajavuudet,
t-soluvajavuudet, yhdistyneet immuunivajavuudet, fagosytoivien solujen vajavuudet sekä
komplementin vajavuudet.
Sekundaarisa eli hankittuja vajavuustiloja
voivat aiheuttaa esim. muut sairaudet, lääkkeet ja hoidot, ympäristötekijät, vanheneminen, aliravitsemus ja raskaus.
Yleisesti immuunivajavuustilaa on epäiltävä,
kun potilaalla on toistuvia vaikeita infektioita,
vaikeasti selitettäviä kroonisia infektioita, autoimmuunihäiriöitä tai tavallisesti harmittomien, matalan virulenssin omaavien organismien
aiheuttamia tauteja. Imeväisikäisillä esiintyy
lisäksi lähes aina kasvuhäiriöitä.
Essee
Immuunivajavuus on tila, jossa immuunisysteemin kyky taistella infektoivia sairauksia
vastaan on heikentynyt tai kokonaan hävinnyt. Vajavuustilat voidaan jakaa primaarisiin
ja sekundaarisiin immuunivajavuuksiin.
Primaarisessa immuunivajavuudessa taustalla ovat geneettiset tekijät ts. puutos on synnynnäinen. Joissakin sairauksissa puutos on
myös periytyvä. Sekundaariset eli hankitut vajavuustilat ovat primaarisia yleisempiä, ja ne
voivat aiheutua monien eri tekijöiden seuraksena, esim. ikä, muut sairaudet, (lääke)hoito
tai aliravitsemus.
Yleisesti immuunivajavuustilaa on epäiltävä,
kun potilaalla on toistuvia vaikeita infektioita,
esim. aivokalvotulehdus tai keuhkotulehdus,
vaikeasti selitettäviä kroonisia infektioita, autoimmuunihäiriöitä tai tavallisesti harmittomien, matalan virulenssin omaavien organismien
aiheuttamia tauteja, esim. p.carinii ja monet
sienet. Lisäksi monet immuunivajavuustiloista seuraavat taudit aiheuttavat iho- sydän- ja
luusto-ongelmia. Imeväisikäisillä esiintyy lisäksi lähes aina kasvuhäiriöitä.
Tyypillisesti immunipuutosta epäiltäessä tulisi mm. mitata täydellinen verenkuva (CBC),
eritoten lymfosyyttien ja granulosyyttien tarkka määrä sekä elimistön immunoglobuliinitasot. Muita yleisesti käytettyjä testejä ovat
kateenkorvan koon selvittäminen röntgenillä,
Mantoux\’n koe, jossa testataan immuunivastetta sekä NBT-testi, joka mittaa neutrofiilien
metabolista toimintaa sekä CH50, jolla etsitään komplementin puutosta. Lisätutkimuksia
tarpeen mukaan. Lisäksi, koska tietyt patogeenit ovat ominaisia tietyille immuunipuutoksille, voidaan immuunipuutoksen tyypistä tehdä johtopäätöksiä infektion esiintymispaikan
ja sen aiheuttajan perusteella.
Immuunivajavuuksien hoito riippuu pääasiassa puutoksen luonteesta. Hoitoon voi olla
esim. Ig-korvaushoitoa, hematopoieettisten
kantasolujen siirtoa, antibioottihoitoa tai patogeenialtistuksen välttämistä.
Primaariset immuunivajavuudet jaetaan
viiteen luokkaan: b-soluvajavuudet, t-soluvajavuudet, yhdistyneet immuunivajavuudet, fagosytoivien solujen vajavuudet sekä
komplementin vajavuudet. Osa primaarisista
vajavuuksista ei kuitenkaan mahdu em. luokkiin.
B-solut(B-lymfosyytit)
syntetisoivat
ja
erittävät plasmasoluiksi erilaistuttuaan immunoglobuliineja, jotka vastaavat useiden
puolustusreaktioiden käynnistämisestä. B-soluvajavuudessa infektioita aiheuttavat erityisesti kapseloidut bakteerit ja enterovirukset,
koska immuunipuolustuksen kyky opsonoida
niiden soluseiniä on heikentynyt Ig-puutoksen
seurauksena. Yleisin B-soluvajavuus on selektiivinen IgA:n puutostila, joka on kuitenkin
usein lähes oireeton.
(Koska esseen tulisi olla se ~300 sanaa pitkä, niin ei liene mielekästä lähteä tarkastelemaan kaikkia yksittäisiä puutostiloja (esim.
B-soluvajavuuksia yksistään on ainakin 7 eri
tyyppiä) koska niitä ei voi tähän mitenkään
järkevästi tiivistää. Jos kiinnostaa, niin lisää
voipi lukea kirjan sivuilta 797-815).
T-soluvajavuudet ovat B-soluvajavuuksia
harvinaisempia. Soluvälitteisen puolustuksen
(CD3+, CD4+ ja CD8+) heikentyminen altistaa
elimistön erityisesti virus ja sieni -infektioille.
Yleisin T-soluvajavuus on DiGeorgen oireyhtymä, jossa T-lymfosyyttien määrä elimistössä
on hyvin vähäinen hypoplastisen tai kokonaan
puuttuvan kateenkorvan(t-solujen valmistuspaikka) vuoksi.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Yhdistyneessä immuunivajavuudessa potilaalla on kummatkin em. puutoksista. Vakavin
yhdistynyt immuunivajavuus on SCID(severe
combined
immunodeficiency)-oireyhtymä,
jonka oireet alkavat 3-6kk iässä. Lapsi sairastuu vaikeisiin infektioihin, hänelle kehittyy
krooninen ripuli, ihottuma ja paino ei nouse.
Lisäksi todetaan useimmiten lymfosytopenia(
imusolujen puute) ja kandidainfektio suun limakalvolla. Rokotteet eivät auta, sillä spesifisiä vasta-aineita niitä kohtaan ei synny.
Fagosytoivien solujen neutrofiilien, monosyyttien tai makrofagien primaariset vajavuustilat ovat harvinaisia, eikä eri sairauksien
ja niissä todettujen fagosytoosivajavuuksien
syy-seuraussuhde ole selvä. Häiriöitä on todettu kaikissa fagosytoosin osissa: toimivien solujen lukumäärässä, liikkeessä esim. bakteeria
kohti, itse fagosytoosissa sekä mikrobin tappamisessa. Fagosytoivien solujen toimintahäiriöt aiheuttavat tyypillisemmin ihon ja imunestejärjestelmän infektioita. Parhaiten tunnettu
vajaus on krooninen granulomatoosi, jossa
valkosolut fagosytoivat bakteerin normaalisti, mutta eivät pysty tappamaan sitä johtuen
geneettisestä häiriöstä heksoosimonofosfaattikierrossa sekä kyvyttömyydestä muodostaa
tuhoamisessa käytettävää vetyperoksidia.
Komplementtipuutos
altistaa
elimistöä
myöskin bakteremialle. Lievät puutokset ovat
yleisiä, mutta usein melko harmittomia.
Sekundaariset immuunivajavuustilat ovat
yleisimpiä immuunipuutostiloja. Tavallisesti
häiriö koskee samanaikaisesti sekä luontaista
että opittua immuniteettiä. Sekundaarisessa
immuunipuutoksessa yksilöllä on syntyessään
täysin normaali immuunipuolustus, mutta jokin sekundaarinen tekijä tai tapahtuma aiheuttaa puolustuksen heikentymisen.
Sekundaarista immuunivajavuutta aiheuttavia tekijöitä on useita, ja ne voivat vaikuttaa
yhtä aikaa. Sairauksiin liittyviä tekijöitä ovat
esim. maksan tai munuaisten vajaatoiminta
sekä sokeritauti. Jotkin virukset, kuten HIV,
tuhoavat valkosoluja ja aiheuttavat immuunikatoa. Verisyöpä eli leukemia myöskin luonnollisesti heikentää immuniteettiä.
Hoitoon liittyviä syitä voivat olla esim.sä
dehoito, joka häiritsee lymfosyyttien prekursorien syntetisaatiota luuytimessä, lääkkeistä
esim. glukokortikoidit ja sytotoksiset, syöpäsolujen tuhoamiseen käytettävät, lymfosyyttien jakautumista epäspesifisesti estävät solunsalpaajat. Myös esim. pernan poisto vaikuttaa
immuunipuolustukseen heikentämällä elimistön kykyä poistaa mikrobeja verestä.
Lisäksi
aliravitsemus,
vanheneminen,
raskaus(väliaikaisesti) ja jotkin ympäristötekijät voivat aiheuttaa immuunipuolustuksen
yleistä heikkenemistä ja voidaan lukea sekundaarisiksi immuunivajavuutta aiheuttaviksi tekijöiksi.
Virushepatiitit
Lyhyesti:
Virushepatiitit ovat virusten aiheuttamia maksatulehduksia, hepatiittisairauksia. Aiheuttajina ovat hepatiittivirukset.
Virushepatiitin eli maksatulehduksen tyypillinen
oire on ihon ja silmien kovakalvojen (sklerojen) keltaisuus eli ikterus.
Maksatulehdusta aiheuttavat hepatiittivirukset on nimetty aakkosiin, joista kaksi (A
& E) tarttuvat uloste-suutietä etenkin juomaveden kautta. Veren välityksellä tarttuvat B C
ja D hepatiitit. Näitä on eniten veressä, mutta
myös eritteet kuten sylki ja kyynelneste saattavat tartuttaa. Hepatiitti D vaatii kuitenkin B:
n läsnäoloa.
A:lta voidaan suojautua gammaglobuliinilla
tai rokotteella (Havrix) Twinrix rokote suojaa
sekä A & B. Näin saadaan myös suoja D:tä
vastaan (ei tule toimeen ilman B:tä).
Essee
Virushepatiitit ovat virusten aiheuttamia maksatulehduksia, hepatiittisairauksia. Aiheuttajina ovat hepatiittivirukset.
Virushepatiitin eli maksatulehduksen tyypillinen
oire on ihon ja silmien kovakalvojen (sklerojen) keltaisuus eli ikterus. Suomessa kolmanneksella ikteruksen takia lääkäriin saapuvista
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
potilaista syynä on alkoholimaksasairaus, kolmanneksella virushepatiitti ja lopuilla syöpätai lääkeainereaktio.
Maksatulehdusta aiheuttavat hepatiittivirukset on nimetty aakkosiin, joista kaksi (A & E)
tarttuvat uloste-suutietä etenkin juomaveden
kautta. A tarttuu myös ruuasta kuten simpukoista tai käsien välityksellä.
Veren välityksellä tarttuvat B C ja D hepatiitit. Näitä on eniten veressä, mutta myös eritteet kuten sylki ja kyynelneste saattavat tartuttaa. B siirtyy myös herkästi äidistä lapseen
synnytyksen yhteydessä. Hepatiitti D vaatii
kuitenkin B:n läsnäoloa, ja tartunnan voi näihin molempiin saada yhtäaikaisesti.
Monessa infektiossa hepatiitti voi olla osa
tautia, kuten Epstein-Barrin viruksen ja sytomegaloviruksen infektioissa. Maailmanlaajuisesti Virushepatiitit ovat merkittäviä infektiotauteja. Hepatiitit ovat yleisiä etenkin
kehitysmaissa.
Epäily virushepatiitista alkaa muutamia päiviä oireidun jälkeen kun virtsa muuttuu tummaksi ja ulosteet vaaleiksi. Pari pv tämän jälkeen ilmaantuu ikterus. Maksan ALAT arvot
nousevat selvimmin, alkoholin aiheuttamissa
ASAT. Akuutit virushepatiiti paranevat yleensä
itsestään. Vaikeassa tilanteessa voidaan joutua tekemään maksansiirto.
B-infektio on tupakan jäkeen voimakkaimmin syövälle altistava tekijä. Lääkehoitona B:
hen käytetään mm. alfainterferoneita.
A:lta voidaan suojautua gammaglobuliinilla
tai rokotteella (Havrix) Twinrix rokote suojaa
sekä A & B. Näin saadaan myös suoja D:tä
vastaan (ei tule toimeen ilman B:tä).
Virusdiagnostiikka
Lyhyesti
- tehostaa hoitoa ja auttaa epidemioiden ehkäisyssä
- näytteenotto- ja kuljetusvaihe hyvin kriittisiä
- virusviljely; edellyttää infektiokykyistä vi
rusta, perustuu CPE:hen
- pikaviljely menetelmä, jossa edellinen yhdistetty immunologisiin menetelmiin
- virusviljely herkkä, mutta hidas, pikaviljely
nopeampi
- viruksen antigeenien osoitus näytteestä; ei
vaadi infektiokykyistä virusta
- nukleiinihappojen osoitus, esim. PCR
- serologiset menetelmät perustuvat humoraaliseen immuunivasteeseen
- IgM- luokan vasta-aineet merkki tuoreesta infektiosta
- IgG-luokan vasta-aineet ilmestyvät myöhemmin
- IgG-vasta-aineiden aviditeetin mittaus
Essee
Virusinfektiot ovat hyvin yleisiä. Osa infektioista voidaan diagnosoida kliinisen kuvan perusteella. Usein taudinkuvat kuitenkin menevät
päällekkäin, ja tarvitaan laboratoriodiagnostiikkaa. Virusdiagnostiikka mahdollistaa antiviraalisen täsmälääkityksen käytön ja vähentää turhia antibioottikuureja, jolloin hoito
tehostuu. Diagnostiikalla voidaan arvioida taudin vaihetta ja potilaan tartuttavuutta, seurata
epidemioiden syntyä ja leviämistä sekä löytää
uusia viruksia. Myös aiemman virusaltistuksen
ja rokotuksen onnistumisen osoittaminen onnistuu virusdiagnostiikalla. Virusdiagnostiikan
onnistumisen kannalta on tärkeää olla näytteenottovaiheessa huolellinen ja noudattaa
ohjeita.
Virusviljely on herkkä menetelmä, joka
edellyttää infektiokykyistä virusta näytteessä.
Tutkittavaa virusta viljellään useissa eri solukoissa, joista osa suosii vain yhden viruksen
kasvua, osa useampien. Virusviljely perustuu
sytopatogeenisen vaikutuksen (CPE) havaitsemiseen solukoissa. Kaikki virukset eivät kuitenkaan aiheuta CPE:tä, tai sen ilmaantuminen voi kestää useita viikkoja, koska virusten
replikaatiosyklin pituus vaihtelee. Virusviljely
onkin usein hyvin hidas menetelmä, jolloin
sen kliininen merkitys on rajallinen. Virusta ei
myöskään voida tyypittää pelkän viljelyn perusteella. Diagnostiikan nopeuttamiseksi on
kehitetty pikaviljelymenetelmä, jossa soluvilMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
jelyssä eristetty virus tunnistetaan immunologisin menetelmin. Virus aloittaa replikaationsa heti soluun siirtymisen jälkeen, vaikka CPE
ilmaantuisikin vasta myöhemmin. Se tuottaa
suuret määrät virusspesifisiä proteiineja, jotka
voidaan tunnistaa eri entsymologisilla menetelmillä, mm. immunoperoksidaasi (IPS)-menetelmällä. Esimerkiksi sytomegalo-, herpes
simplex- ja influenssavirusten diagnosointi
onnistuu pikaviljelymenetelmällä. Kaikkien virusten viljelyyn ei ole sopivia solulinjoja. Näitä
ovat mm. hepatiitti B-, papillooma- ja parvovirukset. Ongelmia aiheuttaa myös virusten
mahdollinen inaktivoituminen kuljetuksen aikana.
Immunologisilla menetelmillä on mahdollista tunnistaa virusproteiinit suoraan näytteistä.
Virusantigeenin osoitus ei vaadi infektiokykyisiä viruspartikkeleita ja menetelmä on viljelyä
nopeampi. Erityisesti menetelmää käytetään
hengitystie-infektioita aiheuttavien virusten
diagnostiikassa. Menetelmissä viruksen proteiiniantigeenejä tunnistetaan näytteestä spesifisillä vasta-aineilla. Tulos todetaan esim.
mikroskopialla, entsyymi-immunologisesti tai
fluoresoivia merkkiaineita käyttäen. Näytteet
kestävät kuljetusta paremmin kuin virusviljelynäytteet. Menetelmä ei kuitenkaan ole yhtä
herkkä kuin virusviljely. Nukleiinihappojen
osoitusta käytetään diagnostiikassa silloin, kun
virusviljely laboratoriossa ei onnistu, tai se ei
ole mahdollista esimerkiksi turvallisuussyistä.
Menetelmää voidaan käyttää myös tilanteissa,
joissa vasta-ainetesti on riittämätön tai virus
aiheuttaa latentteja infektioita. Mahdollista on
myös seurata hoidon tehoa ja virusmäärän
muutoksia elimistössä. Näistä menetelmistä
PCR on yksi käytetyimpiä. Se on hyvin herkkä ja nopea menetelmä ja mahdollistaa myös
viruksen samanaikaisen tyypityksen. PCR-menetelmä on mahdollistanut myös sellaisten virusten diagnosoinnin, joille ei ennen ole ollut
sopivaa menetelmää.
Virusinfektioiden serologinen diagnostiikka
perustuu humoraaliseen immuunivasteeseen.
Kaksi tärkeintä immunoglobuliiniluokkaa ovat
IgM ja IgG. IgM-vaste voidaan havaita pian
primaaritartunnan jälkeen, ja näiden vasta-ai
neiden toteaminen seerumista tai likvorista on
vahva osoitus tuoreesta infektiosta. IgG-vastaaineet nousevat huippuunsa hieman myöhemmin ja säilyvät elimistössä usein loppuelämän
osoituksena sairastetusta infektiosta. IgM-vasta-aineita voidaan käyttää hyväksi mm. hepatiitti A:n, EBV:n, puumalaviruksen ja eräiden
herpesvirusten diagnostiikassa. Diagnoosiin
riittää usein yksi seeruminäyte, joka on otettu
sairauden ensimmäisinä päivinä. IgG-vastaaineiden käyttö diagostiikassa perustuu parinäytteisiin, joista toinen on otettu sairauden
puhjettua ja toinen myöhemmin. Vertaamalla näytteiden vasta-ainepitoisuuksia toisiinsa, voidaan havaita vasta-ainetason nousu ja
todeta infektio. Virusdiagnostiikassa voidaan
hyödyntää myös IgG-luokan vasta-aineiden
aviditeettia. Infektion alussa esiintyy matalaavidisia vasta-aineita, jotka voidaan irrottaa
antigeenistaan pesemällä niitä pelkistäviä reagensseja sisältävillä puskuriliuoksilla. Korkeaavidiset vasta-aineet säilyvät elimistössä jopa
vuosia. Näitä ei voida enää irrottaa antigeenistaan. Pesun jälkeen havaittava tiitteritason
lasku viittaa tuoreeseen infektioon. Jos taso ei
laske juurikaan, viittaa tulos vanhaan infektioon. Serologisiin menetelmiin liittyy myös ongelmia. Vaste voi olla hidas tai puuttua kokonaan tai saatu tulos voi olla väärä. Näytteen
oton ajoituksella on iso merkitys.
Viruspartikkeleita voidaan tunnistaa suoraan
elektronimikroskopian avulla. Tätä menetelmää käytetään kuitenkin enimmäkseen virustutkimuksessa, koska EM:n hankinta ja ylläpito on kallista. Menetelmä vaatii myös melko
suuren virusmäärän, että se on luotettava.
Mihin perustuu
influenssa A viruksen
antigeeninen
muuntelu?
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Lyhyesti:
Influenssa A:n antigeeninen muuntelu perustuu sen pintarakenteiden hemagglutiinissa ja
neuraminidaasissa tapahtuviin mutaatioihin.
Mutaatiot muuttavat näiden glykosylaatioastetta ja näin ollen suojaavat vasta-aineilta.
Tämä on hidasta muuntumista pandemioiden
väliaikana (=drift).
Jyrkkä muutos (=shift) tapahtuu kun kaksi
erilaista influenssa-virusta infektoi saman solun. Tällöin niiden jälkeläisviruksissa on jaokkeita molemmista, joten jälkeläisviruksilla on
täysin uudenlainen genomi.
Essee
Influenssa A virusta esiintyy sekä ihmisillä että
eläimillä. Influenssa A on ortomyksoviruksiin
kuuluva negatiivisäikeinen jaokkeinen RNA-virus. Jaokkeisuus lisää muuntelupotentiaalia.
Influenssa A:lla jaokkeita on 8 kappaletta.
Influenssa A aiheuttaa pandemioita synnyttäen täysin uudenlaisia virustyyyppejä.
Influenssa A:n pintarakenteisiin kuuluvat hemagglutiini (HA) ja neuraminidaasi (NA). HA:
lla on 15 eri luokkaa ja neuraminidaasilla 9.
Influenssa A:n antigeeninen muuntelu aiheuttaa pandemian, mikäli muutos on jyrkkä
(=shift). Pandemioiden väliaikoina muutos on
pienempää (=drfit). Pandemian aiheuttava virus eroaa edeltäjistään hemaglutiinin ja joskus
myös neuraminidaasin ja muidenkin rakenteiden osalta. Pandemioiden väliaikana drift on
yleisintä hemagglutiinissa ja neuraminidaasissa. HA muuttuu, kun sen reseptoritaskun epitootteihin tarttuvat vasta-aineet neutraloivat
virusta tehokkaasti. Reseptoritasku sijaitseen
HA-molekyylin HA1-osassa. Tällöin immuniteetti muodostuu voimakkaaksi valintapaineeksi, mikä johtaa mutaatioiden kasaantumiseen.
Myös NA:n katalyyttisen kraatterin reunoilla sijaitseviin epitooppeihin kiinnittyvät vastaaineet estävät neuraminidaasin toiminnaan.
Virukset pyrkivät eroon vasta-aineiden hyökkäykseltä mutaatioiden kautta. Epitooppien
aminohappomuttokset johtavat glykosylaatiomuutoksiin. HA1:n glykosylaatioaste kasvaa
evoluution edetessä. Antigeenipaikkojen peit
tyminen sokeriketjuilla lisää viruksen mahdollisuuksia väistää immuunisuoja.
Täysin uuden geeniyhdeistelmän synty eli
pandemian aiheuttavan viruksen synty edellyttää että kaksi erilaista influenssavirusta (usein
ihmisen ja eläimen) infektoivat saman solun.
Jälkeläisviruksilla on jaokkeita molemmista
ja täten täysin uudenlainen genomi. Tälläiset
uudenlaiset virukset syntyvät usein Aasiassa
maaseudulla. Tälläiset virukset syntyvät usein
siassa, sillä sialla on hengitysteissään reseptoreja sekä ihmisten että lintujen influenssaviruksille. (Pandemia voi myös syntyä, jos
lintujen influenssavirus muuttuu mutaatioiden
kautta ihmistä tartuttavaksi virukseksi)
Säätelijä-Tsolujen merkitys
ihmisen
sairauksissa
Lyhyesti
Tregit -> T-lymfosyyttejä jotka kiertävät periferiassa -> hillitsevät elimistön autoimmuunivastetta esim. Haimasaarekkeita vastaan ->
tärkeimmät fenotyypit NK- ja CD25-CD4-T-solut -> tavalliset T-solut hillitsee autoimmuunitaudin kudostuhoa kääntämällä Th1-Th2-sytokiinitasapainon Th2:n eduksi!
Essee:
Säätelijä-T-solut (=Treg, muita synonyymejä
esim. regulatoriset lymfosyytit) vastaavat immuunijärjestelmän aktiivisesta suppressiosta,
joka on yksi perifeerisen T-solutoleranssin mekanismeista. Tämä on yksi elimistön tavoista
suojella itseään patologiselta immuunivasteelta pitkälle erilaistuneiden solujen (esim.
Aivoissa ja haimasaarekkeissa) harvinaisempia antigeenejä kohtaan. Täten Tregeillä on
merkitystä erityisesti autoimmuunisairauksien
(esim. IPEX-syndrooma, APECED-syndrooma)
ja muiden haitallisten immuunivasteiden estämisessä.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Tregejä on useita eri fenotyyppejä. Kaksi
tärkeintä Treg-ryhmää ovat NK-solut ja CD25CD4-T-solut. NK-soluilla on pinnallaan rekombinoitunutta T-solureseptorin alfa-ketjua ja
niille ominaisia pintamerkkiaineita. Ne ovat
regulatorisesti merkittäviä koska niiden tuottamat sytokiinit ovat tärkeitä Th1-Th2-tasapainon kannalta. CD25-CD4-T-solujen CD25molekyyli on IL-2 reseptorin vahva-affiininen
alfa-ketju, jonka ekspressio on non-regulatiivisia T-soluja pysyvämpää. Näiden solujen immunosuppressiivisen kyvyn aikaansaa niiden
pysyvä CTLA-4:n (Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4) ekspressointi. Muita Tregeinä toimivia
soluja ovat tavalliset CD4- ja CD8-positiiviset
T-solut ja toisaalta epätavalliset imusolut γδT-solut.
Tavallisten T-solujen toimiessa Tregeinä kyse
on usein Th1- ja Th2-solujen keskinäisestä negatiivisestä säätelystä: kummankin erittämät
sytokiinit estävät toinen toistaan. Limakalvoilla
tapahtuva antigeenin esittely suosii T-soludifferentaatiota Th2-solujen suuntaan sillä niiden
IL-4-sytokiinit estävät etenkin autoimmuunitaudeissa kudostuhoa aiheuttavien Th-1-sytokiinien toimintaa. Myös sellaisten T-solujen
differentaatiota suositaan, jotka erittävät TGFβ ja IL10:tä. Tätä solujen kykyä hillitä Th1aktiviteettia paikallisesti kutsutaan bystandersuppressioksi.
Neulanpiston
välityksellä
tarttuvat virushepatiitit ja niiden virologinen
diagnostiikka
Lyhyesti
-Hepatiittivirukset aiheuttavat maksatulehdusta eli hepatiittia.
-Hepatiittiviruksista B, C ja D voivat tarttua
neulanpiston välityksellä.
-Hepatiitti B virusta vastaan on kehitetty rokote.
-Hepatiitti C virus aiheuttaa kroonisen hepatiitin: Sitä vastaan ei ole kehitetty spesifistä
ehkäisyä.
-Seerumin suurentuneet ALAT- ja ASAT-arvot viittaavat hepatiitti-infektioon.
-Spesifinen hepatiitti-virusten diagnoosi perustuu vasta-ainemääritykseen.
Essee
Hepatiittivirukset aiheuttavat maksatulehdusta eli hepatiittia. Hepatiitit ovat varsinkin
kehitysmaissa yleisiä infektiotauteja. Hepatiitti-virukset tarttuvat veren ja eritteiden välityksellä. Hepatiittiviruksista B, C ja D voivat
tarttua neulanpiston välityksellä. Yksi tärkeimmistä riskitekijöistä onkin suonensisäisten
huumeiden käyttö.
Hepatiitti B on DNA- virus. Se tarttuu solun
pinnan reseptoriin ja pääsee solun sisään joko
fuusion tai fagosytoosin avulla. Elimistöön
päässyt B-hepatiittivirus voi aiheuttaa kroonisen maksasairauden ja pahimmassa tapauksessa kuoleman. Myös kirroosin ja maksasyövän riski moninkertaistuu. Sairaus on suurella
osalla potilaista oireeton. Virusta vastaan on
kehitetty rokote. Hepatiitti D on epätäydellinen virus, joka lisääntyy vain hepatiitti B:n yhteydessä.
Hepatiitti C virus aiheuttaa kroonisen hepatiitin. Se on RNA-virus ja kuuluu flaviviruksiin.
Muuntelun avulla se välttää elimistön immuunipuolustuksen. Viruksella on useita eri tyyppejä ja alatyyppejä. Se esiintyy usein yhdessä
HIV:n kanssa. Hepatiitti C tarttuu lähes yksinomaan verikontaktin kautta. HCV-virusta vastaan ei ole spesifistä ehkäisyä, kuten rokotetta.
Seerumin suurentuneet ALAT- ja ASAT-arvot
viittaavat hepatiitti-infektioon. Tämä johtuu
siitä, että hepatiitti-virus infektoi maksasoluja. Spesifinen hepatiitti-virusten diagnoosi perustuu vasta-ainemääritykseen. Vasta-aineet
ovat osoitettavissa viruksen itämisajan (n. 210 viikkoa) jälkeen. Hepatiitti C voidaan osoittaa HCV-RNA:n avulla jo oireiden alkaessa.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Myös PCR-menetelmää käytetään virustyypitykseen. Hepatiittivirusta ei pystytä kasvattamaan soluviljelmässä.
Komplementin
aktivaatio
Lyhyesti
-Komplementti tarkoittaa ryhmää immuunijärjestelmän proteiineja, jotka aktivoituvat
kaskadimaisesti
-Komplementin tehtäviä elimistössä on mm.
fagosytoosin aktivaatio opsonisaatiolla, solutappo, kemotaksis ja B-solujen aktivaatio
-Komplementtisysteemi voi aktivoitua 3:lla
tavalla: klassista tietä, joka aktivoituu vastaaineesta; lektiinitietä, joka kuuluu elimistön
luonnolliseen immuniteettiin ja oikotietä, jonka aktivoimiseen ei tarvita vasta- ainetta ja se
on aktiivinen kudoksissa koko ajan.
-Eri reittejä pitkin alkanut komplementin
aktivaatio johtaa samaan lopputulokseen,
eli membrane attack complexiin (MAC), joka
muodostaa kohdesolun pinnalle solukalvoreiän. Komplementin välituotteet toimivat opsoniineina ja tulehdusta välittävinä aineina.
-Komplementin aktivaatio on tarkoin säädeltyä, mikä on tarkoituksen mukaista, sillä tarpeeton solutuho voi aiheuttaa kudosvaurioita.
Essee
Komplementin nimitys tulee siitä, että se
komplementoi eli täydentää vasta- aineita bakteerien tuhoamisessa. Komplementti on ryhmä veren proteiineja, johon kuuluu myös solukalvojen molekyylejä. Sen päätehtävänä on
toimia tulehdusreaktion välittäjinä ja mikrobien sekä vieraiden rakenteiden tuhoamisessa.
Komplementti osallistuu myös elimistön puhtaanapitoon avustamalla fagosytoivia soluja
tunnistamaan opsonisaatiolla vaurioituneita ja
vieraita rakenteita. Komplementti aktivoi myös
B-solujen toimintaa sekä osa sen välituotteista toimii kemotaktisina eli leukosyyttejä tulehduspaikalle houkuttelevina molekyyleinä. Osa
välituotteista taasen toimii tulehdusreaktiota
10
indusoivina anafylatoksiineina. Komplementti toimii ns. kaskadimaisesti, eli aktivoitunut
proteiini aktivoi seuraavaa, joka aktivoi taas
seuraavan jne. Aiempi komplementin osa voi
aktivoida seuraavan komponentin joko sitomalla sen tai pilkkomalla sitä proteolyyttisesti. Lopullinen komplementin aikaansaannos on
membrane attack complex, jossa kohdesolun
membraaniin syntyy reikiä ja solu hajoaa.
Komplementille on ominaista reaktion voimistuminen eli amplifikaatio, sillä esim. proteolyyttisesti toimivat proteiinit voivat pilkkoa
useita seuraavan vaiheen molekyylejä. Solukalvojen proteiinit toimivat joko reseptoreina,
joihin komplementin aktivoituneet osaset sitoutuvat tai komplementilta suojaavina molekyyleinä. Komplementin aktivaatio on tarkoin
säädeltyä. Komplementti voi aktivoitua 3 eri
tietä; Klassista tietä, lektiinitietä (osa luonnollista immuniteettia) sekä vaihtoehtoista tietä/
oikotietä (jossa ei tarvita vasta- aineita ollenkaan).
Komplementin aktivaation klassinen
tie. Klassinen tie aktivoituu vasta- aineiden
laukaisemana. Eri vasta- aineilla on erilainen
kyky aktivoida komplementtia esim. IgM- luokan vasta- aineet aktivoivat komplementtia
voimakkaasti kun taas IgE sekä IgA on huonoja aktivaattoreita. Tämän ajatellaan riippuvan
vasta- aineen taipumuksesta sitoa klassisen
tien 1. tekijää.
Kun vasta- aine on sitonut antigeeninsa, sen
sitoo veressä kiertävä C1- kompleksi, joka
koostuu yhdestä Cq1-osasta ja kahdesta C1rja C1s- osasta. C1q:ssa tapahtuu vasta-aineen
sitomisen takia allosteerinen muodonmuutos,
joka aktivoi Cir:ää joka aktivoi taasen C1s:ää.
Viimeksi mainituista molemmat ovat seriiniesteraaseja, jotka pilkkovat komplementin C4komponentista C4a:n irti ja aktivoitunut C4b
sitoutuu kohdesolun pintaan. Komplementin
C2- komponentti liittyy yhteen kohdesolun
pinnalla olevan C4b:n kanssa. Aktivoitunut C1
pilkkoo myös C2:sesta C2b:n irti ja aktivoitunut C2a muodostaa C4b:n kanssa C4bC2a:n,
jota kutsutaan myös C3-konvertaasiksi. Se on
aktiivinen proteolyyttinen entsyymi, joka pilkkoo nimensä mukaisesti C3:sesta C3a:n irti.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Yksi C3-konvertaasi pystyy pilkkomaan useita
C3- molekyylejä (amplifikaatio). C3a ei osallistu membrane attack complexin muodostamiseen, mutta sillä on voimakas tulehdusta edistävä anafylatoksinen vaikutus. Jäljelle jäänyt
C3b on aktiivinen ja se reagoi joko vasta-aine/
antigeeni-kompleksien kanssa tai lähellä olevan solumembraanin proteiinien kanssa. Solukalvolle sitoutunut C3b toimii opsoniinina eli se
stimuloi kohdesolun fagosytoosia, sillä makrofageilla ja neutrofiileillä on reseptori jolla ne
tunnistavat C3b- komponentin solun pinnassa.
C3b- komponentti voi sitoutua myös C4bC2a:
han eli C3-konvertaasiin ja toimia C5- komponentin houkuttelijana. C4bC2aC3b pilkkoo
C5:sta C5a irti ja jäljelle jäänyt aktiivinen C5b
toimii tulevan membraania tuhoavan kompleksin ytimenä. C5b sitoo itseensä C6:n ja C7:
n, jolloin syntynyt C5bC67 sitoo yhden C8:n ja
useamman (3-18 kpl) C9- komponenttia. Näin
syntyy membraaneja tuhoava kompleksi, joka
aiheuttaa solun osmoottisen lyysin. C5:sesta
irti pilkkoutunut C5a on myös anafylatoksiini
ja siten voimakas tulehdusta välittävä molekyyli. Se esim. toimii kemotaktisena aineena
sekä aiheuttaa mast- solujen degranulaatiota,
sillä mast- solujen pinnalla on C5a:ta sitova
reseptori. Mast-solujen degranulaatiolla taasen on verisuonten permeabiliteettia lisäävä
vaikutus ja se lisää tulehduspaikalle saapuvien
leukosyyttien ekstravasaatiota eli poistumista
verisuonesta kudokseen.
Kaikissa vaiheissa pilkkoutuvat molekyylit
voivat myös reagoida veden kanssa ja siten
inaktivoitua esim. jos C3b reagoi veden kanssa, siitä tulee inaktiivinen iC3b. Klassisen tien
voi aktivoida myös solusta vapautunut kromatiini sekä C- reaktiivinen proteiini (CRP). Molemmissa tapauksissa komplementin aktivaatio
etenee vain C3b-molekyylien muodostumiseen
asti ja ne toimivat siten opsoniineina. CRP kuuluu akuutin faasin tulehdusproteiineihin ja sen
aiheuttama komplementin aktivaatio tapahtuu
jo ennenkuin vasta- aineita on ehtinyt muodostua. Klassinen tie osallistuu myös apoptoottisten ja vaurioituneiden solujen eliminaatioon,
sillä C1q:n on osoitettu sitoutuvan apoptoottisten solujen pinnoilla oleviin fosfolipideihin.
11
Lektiinitie. Mannoosia sitova lektiini toimii
lektiinitien käynnistäjänä. Se sitoo mikrobien
(erit. hiivojen) pinnoilla olevia hiilihydraatteja esim. mannaania, jossa on useampia mannooseja ja N- asetyyliglukosamiinisokereita.
Mannoosia sitova lektiini (MBL) muistuttaa
klassisen tien C1q:ta. Siihen on sitoutuneena
MASP1-, 2- ja 3- molekyylit, jotka ovat seriiniesteraaseja (vrt. C1s ja C1r). MASP2 pilkkoo
C4- ja C2- molekyylejä ja MASP1 suoraan C3:
sta. Lektiinitie jatkuu tästä eteenpäin samallalailla kuin klassinen tie, eli C4:sesta ja C2:sesta tulee C3-konvertaasi joka myös pilkkoo C3:
sesta C3b:tä ja kaikki nämä yhdessä liittyvät
C4bC2aC3b:ksi, joka pilkkoo C5:sesta C5b:tä
joka toimii membraania tuhoavan kompleksin
ytimenä. C5b sitoo C6:n ja C7:n ja C5bC67 sitoo C8:n ja useita C9:jä ja membraanin tuhoamiskompleksi tekee ko. mikrobin solukalvoon
reiän, josta vesi ja ionit pääsevät kulkemaan
läpi ja se johtaa mikrobin osmoottiseen lyysiin. C3a ja C5a toimivat tässäkin anafylatoksiineina.
Oikotie. Oikotie eli vaihtoehtoinen tie on
jossain määrin aina aktiivinen kudoksissa. Tämän takia se kykenee aktivoitumaan hyvin nopeasti kohdatessaan esim. mikrobien polysakkarideja tai immunoglobuliinien aggregaatteja.
Oikotien alkuosa eroaa klassisesta tiestä, mutta loppuosa on samanlainen. Oikotienkin keskeisin tapahtuma on C3:sen pilkkoutuminen.
Verenkierrossa tapahtuu jatkuvasti komplementin C3- komponentin hydrolyysiä eli
C3(H2O):n muodostumista. C3(H2O) liittyy
yhteen Bb- molekyylin kanssa muodostaen
C3(H2O)Bb:n, joka toimii C3-konvertaasina
(vrt. C4bC2a klassisessa tiessä). Tekijä B on
proentsyymi, josta tekijä D pilkkoo Ba-palan
irti ja jäljelle jää Bb. Tämä C3(H2O)Bb on oikotien ensimmäinen C3- konvertaasi, jossa
siis ensimmäinen C3 on saatu spontaanista
C3:n hydrolyysistä. Kun C3:a pilkotaan jatkossa, C3(H2O):n korvaa C3b, ja muodostuu
C3-konvertaasi, joka on muotoa C3bBb. Tämä
C3- konvertaasi siis irrottaa C3:sesta C3a:n
irti ja C3b kiinnittyy osaksi konvertaasia, joka
pilkkoo C5:sesta C5a:ta ja C5b:tä, joka muodostaa membraania tuhoavan kompleksin ytiMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
men jne. (Katso jatko klassisen tien lopusta).
C3a ja C5a toimivat tässäkin tiessä anafylatoksiineina.
Oikotien alkuosan C3:n spontaania hydrolyysiä tapahtuu kudoksissa jatkuvasti, mutta
aktivoitumiskaskadi pääsee etenemään vain
jos komplementtia aktivoivaa eli vierasta pintaa on tarjolla. Oikotie käynnistyy samalla kun
klassinen tiekin käynnistyy, mutta oikotien aktivaatio jatkuu vain silloin kun kohdesolun pinta on aktivaatiota suosiva. Jos pinta ei suosi
oikotien aktivaatiota tai jos ei ole löytynyt sopivaa pintaa, se inaktivoituu nopeasti. Inaktivoinnin suorittaa C3b-inaktivaattori (tekijä I),
jonka kofaktorina toimii solukalvon säätelijämolekyyli tai plasman H-tekijä. Tämä suojaa
esim. elimistön omia soluja tuhoamiselta.
Komplementin
aktivaation
säätely.
Komplementin aktivaation säätely on tärkeää,
sillä tarpeeton ja liiallinen solutuho voi aiheuttaa kudosvaurioita. Komplementin aktivaatiota hillitsee jo se, että C3/C5-konvertaasilla on
rajallinen elinikä ja se, että C4b, C3b ja C5b67
pystyvät sitoutumaan solukalvolle vain lyhytaikaisesti.
Elimistön omia, normaaleja soluja suojaa
solukalvolla sijaitsevat suojamolekyylit. Plasmassa myös on liukoisia säätelijämolekyylejä,
jotka estävät rajoittumatonta komplementtiaktivaatiota. Tällaisia ovat esim. C1-inhibiittori, C4b:tä sitova proteiini ja tekijät H ja I.
C1-inhibiittori (C1INH) estää sekä klassisen että lektiinitien komplementtiaktivaatiota
inhiboimalla esteraasientsyymien (C1r, C1s,
MASP1 ja -2) toimintaa. Mikäli C1INH puuttuu
(Hereditaarinen angioödeema) voi C1s- esteraasi aktivoitua hallitsemattomasti ja johtaa
komplementin liialliseen aktivaatioon. Tämä
näkyy eripuolille kehoa syntyvien turvotusten
muodossa.
C4b:tä sitova proteiini (C4bp) ja tekijä H
suorittavat samoja tehtäviä klassisessa tiessä ja oikotiessä. C4bp hajottaa klassisen
tien C4bC2a- konvertaasia ja tekijä H oikotien
C3bBb- konvertaasia. Molemmat säätelijät
toimivat kofaktoreina C3b:n ja C4b:n inaktivaattorille, eli tekijälle I. Tekijä H sekä myös
solupintojen spesifiset komplementin estäjät
12
suojaavat omia solupintoja ja kudosrakenteita
liialliselta oikotieaktivaatiolta ja niinpä aktivaatio etenee loppuu pinnoilla joilta puuttuu tekijä
H esim. bakteerin pinnalla. Munuaisglomeruluksissa solukalvojen spesifiset komplementin
estäjät puuttuvat ja suojaus on riippuvainen
ainoastaan tekijä H:sta. Sen puuttuminen johtaa vaikeaan munuaistulehdukseen ja pistemutaatiot tekijä H:n C-terminaalisessa päässä
johtavat vaikeaan hemolyyttisureemiseen oireyhtymään (HUS).
Solukalvojen spesifiset komplementin
estäjät (DAF ja MCP). Solukalvon DAF- molekyyleillä on C3/C5- konvertaaseja hajottava
vaikutus ja MCP-molekyylit toimivat tekijän I
(C3b- ja C4b- inaktivaattori) kofaktorina.
CD59- antigeeni eli protektiini on tärkein
membraania tuhoavaa kompleksia estävä tekijä. Se tarttuu kiinni membraania tuhoavan
kompleksin C8- ja C9- komponentteihin (muttei vapaisiin C8- ja C9-molekyyleihin) ja estää
siten membraania tuhoavan kompleksin toimintaa.
Komplementtireseptorit. Komplementin
aktivaatiossa pilkkoutuneiden tuotteiden reseptoreita on useissa soluissa, esim. punasolujen pinnalla. Punasolujen CR1- reseptori
sitoo C3b:tä ja C4b:tä sisältäviä immunokomplekseja ja kuljettavat niitä maksaan ja pernaan fagosytoitaviksi. C3b- reseptori toimii
kuten tekijä H, eli estää C3- konvertaasien
muodostusta omien solujen pinnalla. CR2komplementtireseptoreita on myös B- solujen
ja dendriittisolujen pinnalla, missä ne aktivoivat B-solujen toimintaa ja voimistavat immuunivastetta.
Aktivaation edistäjät. Properdiini ja C3Nef:
Properdiini edistää komplementin aktivaatiota
siten, että se estää C3bBb-konvertaasin hajoamista. Myös C3- Nefriittitekijä (C3Nef) stabiloi
kyseistä konvertaasia, mutta se liittyy tiettyihin munuasitulehduksiin ja on plasmassa epätavallinen vasta- aine.
Influenssan
virologinen
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
diagnostiikka
Lyhyesti
Influenssan virologinen diagnostiikka perustuu:
-influenssaviruksen viljelyyn kliinisestä näytteestä tai
-influenssaviruksen antigeenien tai nukleiinihappojen tunnistamiseen kliinisistä näytteistä (antigeenin tunnistus tapahtuu esimerkiksi
entsyymi-immunologisella menetelmällä)
-vasta-ainenousun osoittamiseen akuutti- ja
toipilasvaiheessa otettujen seeruminäytteiden
välillä
Essee
Influenssan varma kliininen diagnoosi ei ole
helppo. Tutkimuksissa diagnoosin osuvuus on
epidemia-aikanakin ollut noin 40% luokkaa.
Epidemiologisen tilanteen ja liikkeellä olevan
viruksen aiheuttaman taudinkuvan tunteminen auttaa. Erityisiä ongelmia voi tuottaa influenssan ja RS-viruksen aiheuttaman taudin
erottaminen toisistaan.
Diagnoosi voidaan varmistaa virusviljelyllä
tai osoittamalla viruksen antigeenia tai genomia nenänielunäytteestä (NPS) tai vastaainetestillä verestä. Vasta-ainetestin käyttö
vaatii pariseeruminäytteitä. Nenänielun imulimanäytteestä on viruslaboratoriossa mahdollista osoittaa respiratoristen virusten (influenssa A ja B, RSV, parainfluenssa, adenovirus)
antigeeneja. Antigeenien osoittamiseen käytetään entsyymi-immunologisia (EIA) ja immunofluoresenssiin perustuvia menetelmiä.
Näytteet tulee ottaa taudin mahdollisimman
varhaisessa vaiheessa, koska viruksen määrä
eritteessä vähenee jo muutaman päivän päästä oireiden alkamisesta.
Käytettävissä on useitakin pikatestejä, joilla
influenssaviruksen antigeenia voidaan osoittaa
nenänielusta. Pikatestin luotettava käyttö vaatii hyvää näytettä ja kokemusta ja tarkkuutta
testin suorittajalta. Paras näyte on nenänielun
imulimanäyte (ns. NPS-näyte), joka otetaan
imukatetrilla säiliöön. Nenänielun tikkunäyte
on kohtuullinen, mutta sen tulee sisältää so13
luja. Mikäli pikatestejä käytetään avohuollossa
on tärkeää tuntea asianomaisen testin herkkyys ja tarkkuus. Usein pikatesti tehdään mikrobiologian laboratoriossa, jolloin vastauksen
saaminen riippuu paljon näytteen kuljetuksesta. Parempia, luotettavampia ja yksinkertaisempia pikatestejä tarvittaisiin, että diagnostiikkaa voitaisiin avohuollossa parantaa.
Laboratoriodiagnostiikkaa tarvitaan varsinkin epidemian alun varmistamiseen, epidemiakauden aikana kliinisesti epäselvissä tapauksissa ja epidemiakauden lopussa, jolloin
mahdollisuudet löytää seuraavan talven epidemian aiheuttava virusmuunnos kasvavat.
Jännä kliininen
tapaus
Olet päivystämässä kaupungin terveysasemalla. Lyhyen ajan sisällä terveyskeskuksen aula täyttyy kaiken ikäisistä
ihmisistä, jotka valittavat mahakipua ja
huonoa oloa. Osa on ripuloinut ja oksennellut kotona. Joku valittaa, että kodin
kraanavesi haisi omituiselta. Miten toimit
tilanteessa, mitä epäilet ja mitä mikrobiologisia näytteitä/testejä on syytä tutkia potilaista?
Lyhyesti
Mahdollisia aiheuttajaviruksia ovat noro, rota,
adeno ja astro. Näytteet ulosteesta. Epidemiaepäilystä ilmoitus THL:lle.
Essee
Ensimmäisenä tulee mieleen norovirus. Muita mahdollisia aiheuttajia voisi olla rotavirus,
adenovirus ja astrovirus. Nämä esiintyvät kuitenkin harvoin aikuisilla, joten todennäköisimmin kyseessä on norovirus.
Näytteiksi otetaan uloste- ja oksennusnäyte,
josta etsitään elektronimikroskoopilla virusta.
Näyte on otettava ripulivaiheessa ja säilytettävä jääkaappilämmössä näytteen tutkimiseen
asti (max. 3 vrk., sen jälkeen pakastettuna).
Välttämättä kaikilta potilailta ei tarvitse ottaa näytteitä, jos kaikki oireet vittaavat tähän
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
tiettyyn tautiin. Silloin riittää otettavaksi harva
otanta. Tästä olisi hyvä neuvotella paikallisen
tutkivan laboratorion kliinisen mikrobiologin
kanssa.
Norovirusinfektioon tehoavaa lääkehoitoa ei
ole tarjolla. Yleensä sairaus on lievä ja paranee
nopeasti, mutta on erittäin tarttuva. Norovirusepidemian ehkäisemiseksi kannattaa kehottaa potilaita noudattamaan hyvää käsihygieniaa, ja menemään töihin/yleisille paikoille vasta
kahden oireettoman päivän jälkeen. Nesteytyksestä tulisi myös huolehtia ja etenkin lapset
ja vanhukset tulisi ottaa herkästi nesteytykseen.
Epidemiasta täytyy tehdä epäilyilmoitus
THL:lle eli entiselle Kansanterveyslaitokselle (KTL) sekä lääninhallituksille. Vedestä olisi
myös hyvä ottaa näyte ja tutkia se PCR:llä. Ja
tietenkin puhdistaa vesiverkosto esim. kloorilla, tavallinen vedenpuhditus ei auta. Mutta
nämä eivät sitten enää kuulu tk-lääkärin työkuvaan:)
Komplementin
tehtävät
Lyhyesti
1. Mikrobien lyysi
2. Opsonisaatio
3. Tulehdusreaktion välittäminen
4. Kemotaksis (valkosolujen houkutteleminen) ja fagosyyttien aktivaatio
5. Immunokompleksien ja muiden molekyyliaggregaattien käsittely
6. Vaurioituneiden solurakenteiden eliminaatio
7. Spesifisen immuunivasteen voimistaminen
Essee
Vasta-aineet eivät yksin pysty tuhoamaan bakteereita, vaan tarvitsevat seerumissa olevan lisätekijän komplementoimaan l. täydentämään
niitä bakteerien eliminoimiseksi. Komplementti on ryhmä veren proteiineja, joiden tehtävänä on tuhota ja poistaa kehoon joutuneita
14
mikrobeja ja vieraita rakenteita sekä välittää
tulehdusreaktiota.
Komplementti reaktio voi edetä eri aktivaat
ioteitä(klassinen aktivaatiotie, lektiinitie ja oikotie) pitkin solukalvoa tuhoavaan kompleksiin
(mikrobien lyysi). Reittien aikaansaama C5:
n pilkkoutuminen käynnistää loppupään aktivaation ja solukalvoa tuhoavan kompleksin.
Solukalvo muuttuu ioneja ja vesimolekyylejä
läpäiseväksi. Soluun virtaavat ionit aiheuttavat ns. osmoottisen lyysin.
Opsonisaatio tarkoittaa mikrobin päällystämistä fagosytoosiahelpottavilla molekyyleillä.
Opsonisaatio on ilmeisesti tärkein komplementin tehtävä! Esim. oikotieaktivaation päätehtävänä on päällystää kohdepinta C3b- ja iC3bmolekyyleillä. Fagosyytit tunnistavat nämä
molekyylit, sillä niiden pinnalla on reseptoreja
mikrobin pinnan C1q-, C3b-, iC3b-, tai C4bkohtiin.
Komplementin proteiinit, jotka osallistuvat
tulehdusreaktion välittämiseen ovat C2b, C3a,
C4a C5a ja C5b-9. C2b:n arvellaan lisäävän
hiussuonten läpäisevyyttä. C3a ja C5a toimivat voimakkaina anafylatoksiineina, sillä ne
vapauttavat syöttösoluista histamiinia ja muita välittäjäaineita ilman IgE:n apua. Lisäksi ne
supistavat sileitä lihaksia ja lisäävät verisuonten läpäisevyyttä.
C5a on myös kemotaktinen aine, sillä se
houkuttelee neutrofiilisia granulosyytteja tulehduspaikalle. Komplementin aktivaatiopaikalta tihkuu ympäristöön C5a-peptidiä, jonka
muodostamaa konsentraatiogradienttia pitkin
neutrofiilit vaeltavat sinne. Tulehduspaikalle
houkuttelun lisäksi C5a aktivoi neutrofiilit mikrobeja tuhoaviksi.
Immunokomplekseja syntyy vasta-aineiden
reagoidessa esim. omien solujen hajoamistuotteiden tai mikrobien komponenttien kanssa. Laajempia aggregaatteja muodostuu puolestaan siksi, että vasta-aineilla on väh. kaksi
antigeenia sitovaa kohtaa. Aggregaateilla on
taipumus sakkautua. Komplementin osilla (C4b
ja C3b) päällystetyt kompleksit tarttuvat fagosyyttien komplementtireseptoreihin, joista ne
fagosytoidaan suoraan tai kuljetetaan maksan
ja pernan makrofageille. Komplementti estää
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
siis isojen immuunikompleksien syntymistä
sekä kykenee jossain määrin hienontamaan jo
syntyneitä sakkaumia.
Klassisen tien C1q:lla on kyky tunnistaa
apoptoottisia ja vaurioituneita soluja, jotka
opsonisoidaan ja fagosytoidaan.
Komplementin tehtäviin kuuluu myös opitun
immuniteetin toiminnan vahvistaminen. Ilman
komplementtia vasta-ainevasteet ja antigeenien jättämät muistijäljet jäävät vajavaisiksi.
Komplementtijärjestelmä tartuttaa vieraisiin
antigeeneihin kovalenttisesti tekijän C3b, jonka takia ne pystyvät tarttumaan dendriittisolujen ja B-lymfosyyttien pinnoille. Päällystys
edesauttaa antigeenin kuljetusta imusolmukkeisiin ja sitoutumista B-solujen antigeenireseptoriin.
Herpesvirusten
aiheuttamat
infektiot
Lyhyesti
- Herpesvirukset isoja vaipallisia viruksia,
joilla 2-nauhainen DNA.
- Kahdeksan virusta ja joitain niiden aiheuttamia infektioita: HSV-1 (huuliherpes), HSV-2
(genitaaliherpes), VZV (vesirokko ja vyöruusu),
CMV (transplasentaalisena sikiölle vaarallinen,
lapsena oireeton, nuoruudessa kurkkukipua,
kuumeilua, no big deal mutta AIDS-potilaan
tappaja), EBV (mononukleoosi), HHV-6A (?) ja
-6B (vauvarokko), HHV-7 (osa vauvarokoista)
ja HHV-8 (HIV-potilailla Kaposin sarkooma).
Essee
Herpesvirukset ovat isoja vaipallisia viruksia,
joiden sisällä kaksinauhainen DNA. Herpesviruksia ovat HSV-1, HSV-2 (Herpes Simplex
Virus, tyyppi 1 ja 2) ja Varicella-zostervirus
(VZV), Sytomegalovirus (CMV) ja Human Herpes Virukset -6A, -6B, -7 ja –8 (HHV-6A, -6B,
-7, -8) ja Eppstein-Barrin virus (EBV). Kaikki
herpesvirukset aiheuttavat ensin usein oireettoman primaari-infektion. Primaari-infektion
15
jälkeen virus jää latentiksi tumaan ja reaktivaatio voi tapahtua esimerkiksi immuunipuolustuksen heiketessä ja stressin, UV-säteily tai
kuumeen vaikutuksesta.
HSV-1 aiheuttaa pienille lapsille rakkulaisen,
korkeakuumeisen suutulehduksen (gingivostomaatti) ja aikuisten HSV-1-primaari-infektion oireina on tavallisimmin tonsilliitti tai faryngiitti. Virus jää ensi-infektion jälkeen latentiksi
trigeminusganglioon loppu elämän ajaksi. Noin
puolella virus aktivoituu uudestaan aiheuttaen
huuliherpeksen (herpes labialis, kylmärupi).
50-90% aikuisista on HSV-1-seropositiivisia
eli viruksen kantajia.
2-tyypin Herpes Simplex viruksen primaari-infektio on yleensä genitaaliherpes ja genitaaliherpeksen aiheuttajana 80% tapauksista
on HSV-2 (loput HSV-1 aiheuttamia). HSV-1tartunnan genitaalialueelle saa suuseksissä
tai omasta aktivoituneesta huuliherpeksestä
(hmmmmss… minkäköhänlaisessa tilanteessa?). Genitaaliherpeksen uusintainfektio on
primaari-infektiota lievempi ja usein oireeton
eli virusta voi erittyä ilman oireita (leviäminen
salakavalaa! olkaapa tarkkana…!). Jos oireita
on, voi genitaalialueen rakkuloiden lisäksi olla,
kutinaa, kipua, punoitusta, turvotusta, vuotoa, virtsaamishäiriöitä, kuumeilua tai yleistä
sairaudentunnetta. Latenttina genitaaliherpes
on sakraalihermon gangliossa.
Synnytyksessä, ja sen jälkeenkin, tulee ottaa huomioon aktivoitunut HSV-2-infektio ja
sen aiheuttama tartuntariski lapseen. Tartunta
voi olla erittäin vaarallinen. Lieviä infektioita
ovat lapsen ihon, silmän tai suun infektio mutta herpesenkefaliitin mortaliteetti on 15% ja
vastasyntyneen yleistyneessä herpesinfektiossa mortaliteetti jopa 50%, hoitamattomana
80% (selvinneillekin jää neurologisia puutosoireita).
Sekä HSV-1 että HSV-2 voivat aiheuttaa silmän sarveiskalvon ja sidekalvon tulehdusta
(keratokonjunktiviitti). Hoitamattomana se voi
johtaa silmän sarveiskalvon (kornea) arpeutumiseen ja sokeuteen. Primaarinen tai uusiva
HSV-infektio voi toki olla missä tahansa iholla. Tartunta tapahtuu yleensä rikkoutuneeseen
ihoon suorassa kontaktissa esimerkiksi paiMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
nijoilla (herpes gladiatorum).
Vastasyntyneiden lisäksi HSV aiheuttaa enkefaliittiä myös muissa ikäryhmissä. Sen voi
saada sekä primaari-infektiona että aktivoituneena, mutta yleensä rakkuloita ei ole nähtävissä samaan aikaan. Tavallisesti enkefaliitin
aiheuttaa HSV-1, paitsi vastasyntyneillä lähes
aina HSV-2. Aikuisilla kuolleisuus hoitamattomana on noin 70 % ja lopuille jää neurologisia
oireita. Erityisen vaarallinen herpes on huonokuntoisille ja immunopuutteisille potilaille,
koska yleistyessään se hoitamattomana on lähes aina letaali.
VZV eli Varicella-zoster eli vesirokon ja vyöruusun aiheuttajavirus. VZV tarttuu hengitysilmasta tai läheisessä kontaktissa ja epidemioita
esiintyy ympäri vuoden, mutta hieman enemmän lopputalven ja kevään aikana (esim. juuri
nyt meneillään). Lapset sairastavat vesirokon
tavallisimmin ensimmäisten kouluvuosien aikana ja ovat tämän jälkeen immuuneja.
Tartunnan jälkeen virus lisääntyy hengitysteiden limakalvoilla, leviää sieltä veri- ja lymfasuonia pitkin lisääntyen valkosoluissa ja kapillaarien endoteelisoluissa. Virus päätyy lopulta
ihon epiteelisoluihin, jolloin potilaalle tulee oireita, punaisia kutiavia rakkuloita. Iholta virus
kulkeutuu sensorisen neuronin aksonia pitkin
sensoriseen ganglioon ja jää sinne latentiksi.
Vesirokon itämisaika on 2 viikkoa. Niin kauan kuin vesikkeleitä on näkyvissä, lapset ovat
erittäin tartuttavia ja tällöin pitäisi olla pois
koulusta. Rakkulat eivät ole kivuliaita, mutta
ne ovat erittäin kutiavia ja raapiminen saattaa
johtaa sekundaariseen bakteeri-infektioon ja
arpiin.
Lapset paranevat taudistaan yleensä hyvin,
mutta niillä, jotka ovat onnistuneet välttämään
primaari-infektion aikuiseksi asti, oireet ovat
paljon pahemmat. Rokon lisäksi aikuisilla on
usein kivuliaita vesikkelejä limakalvojen alueella (esimerkiksi suu ja vulva).
Erityisen vaarallinen vesirokko on immuunipuutteisille, joilla rakkuloita esiintyy kaikkialla elimistössä (keuhkot, maksa, aivot) ja
ne ovat usein hemorraagisia ja nekrotisoivia.
Myös odottavilla äideillä vesirokon oireet ovat
usein vaikeat. Lisäksi ensimmäisen raskaus16
puoliskon aikana sairastettu vesirokko voi aiheuttaa lapselle kongenitaalisia epämuodostumia (ihoarpia, raajahypoplasiaa ja silmän
kehityksen häiriöitä). Muutama päivä ennen
tai jälkeen synnytyksen sairastettu vesirokko
taas on erityisen vaarallinen syntyvälle lapselle, joka voi kuolla yleistyneeseen infektioon.
Mikäli VZV aktivoituu sensorisesta gangliosta, on tuloksena usein vyöruusu. Vyöruusun
saa noin 10-20 % vesirokon sairastaneista ja
todennäköisyys kasvaa iän myötä. Aktivoitumispaikka riippuu siitä, minkä dermatomin
ganglioon virus on jäänyt latentiksi ja rakkulat
rajoittuvat aina keskiviivaan. Vyöruusuun liittyy aina muutamia viikkoja kestävä voimakas
kipu ja mitä vanhemmasta potilaasta on kyse,
sitä todennäköisemmin jäljelle jää hermosärky
(erittäin vaikea hoitaa)
Kuten vesirokko, vyöruusukin usein aiheuttaa yleistyneen infektion immuunipuutteisille.
VZV:tä vastaan on olemassa elävä, heikennetty rokote.
CMV-infektio sairastetaan tavallisimmin jo
lapsuudessa ja useimmiten huomaamatta, oireettomasti. Suomessa noin 60 % väestöstä on
seropositiivisia ja noin 10 % väestöstä (erityisesti pienet lapset) erittää virusta esimerkiksi
sylkeen ja virtsaan. Viruksen jaksottainen eritys ja vasta-ainetasojen vaihtelu viittaavat siihen, että elämän aikana kukin sairastaa useita
subkliinisiä CMV-infektioita.
Transplasentaalinen CMV-infektio on tällä
hetkellä yleisin yksittäinen sikiövaurioiden aiheuttaja. Lapsen infektio on yleensä oireeton,
koska useimmiten kyseessä on äidin taudin
reaktivaatio ja äidin olemassa olevat vastaaineet suojaavat syntyvää lasta. Vain muutamissa tapauksissa kehittyy kliininen infektio.
CMV-tartunnan voi saada myös äidinmaidon ja
syljen välityksellä.
CMV-tartunta saadaan usein nuorena. Taudinkuvaan saattaa kuulua lievää lämpöilyä,
kurkkukipua, päänsärkyä, imusolmuketautia
(lymfadenopatia) ja muita mononukleoosin
kaltaisia oireita.CMV voi infektoida lähes minkä tahansa elimen aiheuttaen pneumoniaa,
hepatiittia, korioretiniittiä, arthriittia, kardiittia, kroonisia GI-infektioita, enkefaliittia, GuilMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
lain-Barrén syndroomaa ja myeliittiä.
HHV-6 keksittiin vasta vuonna 1986, mutta
sen aiheuttama tauti (vauvarokko) on tunnettu vuosia. Lapsi saa tartunnan todenäköisesti
äidiltään syljen välityksellä välittömästi äidiltä
saatujen vasta-ainetasojen laskettua ja lähes
kaikki ovat sairastaneet taudin ennen 2–3 ikävuotta. HHV-6-infektion arvellaan olevan yleisimpiä pikkulasten kuumetautien aiheuttajia.
HHV-7 aiheuttaa ilmeisesti ainakin osan vauvarokoista.
Eppstein-Barr-virustartunnan
(EVB)
voi
saada aerosolien välityksellä, kontaktissa tai
saastuneista ruokailuvälineistä. Suurin osa
nuorista aikuisista (90-95 %) on saanut EBVtartunnan. EBV-infektio aiheuttaa erityisesti
mononukleoosin (suutelutauti eli rauhaskuume). Itämisaika on 4–7 viikkoa, jonka jälkeen
alkaa päänsärky, väsymys ja pahoinvointi, potilaalla on korkea kuume, faryngiitti ja yleistynyt lymfadenopatia. Peitteinen tonsilliitti voi
olla niin paha, että se tukkii nielun. Potilas on
yleensä sitä kipeämpi, mitä vanhempi hän on.
Oireet kestävät 2–3 viikkoa, mutta täydellinen
toipuminen saattaa kestää kuukausiakin. Jälkitauteina voi tulla neurologisia komplikaatioita (Guillain-Barrén syndrooma, Bellin pareesi,
meningoenkefaliitti, myeliitti), hemolyyttistä
anemiaa, thrombosytopeniaa, kardiittia, nefriittiä tai pneumoniaa.
EBV lisääntyy ensin ylänielun epiteelisoluissa ja sylkirauhasissa. Siellä se infektoi imukudoksessa olevia B-soluja, joissa virus ei pysty
lisääntymään, mutta joihin se jää latentiksi.
Virus pystyy muuttamaan B-solut kuolemattomiksi ja ne alkavat tuottaa suuria määriä itselleen tyypillisiä vasta-aineita. Vasta myöhemmin aktivoituu T-soluvälitteinen immuniteetti
ja aktivoituneet sytotoksiset T-solut lysoivat
B-solut. Tartunnan jälkeen virusta erittyy sylkeen kuukausia, ehkä jopa lopun elämää ja
erityisesti lapsilla, raskauden aikana ja immuunipuutteisilla.
HHV-8 aiheuttaa AIDS-potilailla tavattavan
ihosyövän muodon Kaposin sarkooman (KS).
Virusta on löydetty jopa 90 %:ssa AIDS-potilaiden KS-kudoksia. HHV-8 voi levitä sukupuoliteitse sekä ilmeisesti syljen välityksellä.
17
Vastaanotolle
tulee poliisi,
joka on saanut
neulanpiston
huumeruiskusta. Mitä näkökohtia otat
huomioon ja
mihin toimenpiteisiin ryhdyt?
Lyhyesti
- Pistotapaturmassa tulee ottaa huomioon
virusinfektion mahdollisuus: Hepatiitit B ja C
sekä HI-virus voivat tarttua.
- Virustartunnan riski riippuu pistoksen luonteesta ja sitä voidaan myös pienentää nopeilla
toimenpiteillä
- Toimenpiteisiin kuuluvat pistokohdan puhdistaminen, infektioriskin arviointi, näytteenotto ja laboratoriotestit, mahdollisten hepatiitti
B -rokotussarjan ja HIV-profylaksian aloittaminen sekä jälkiseuranta.
Essee
Kun vastaanotolle saapuu huumeneulasta pistoksen saanut henkilö, on syytä ottaa huomioon virusinfektion mahdollisuus. Pistotapaturmia sattuu Suomessa vuosittain satoja, mutta
virusinfektioita niistä on saatu ainoastaan
muutamia. Mahdollisia veriteitse tarttuvia viruksia ovat hepatiitit B ja C sekä HIV. Virustartunnan riski riippuu pistoksen luonteesta;
onko se pintaraapaisu vai syvä pisto ja onko
neula saatu heti pois vai onko se kerinnyt olla
pitempään.
Helpoiten viruksista tarttuu hepatiitti B: jos
neulan veri on HBeAg-positiivinen, tartunnan
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
todennäköisyys on 20-25 %, HBsAg+ puolestaan n. 5 %. Jos neula on kontaminoitu hepatiitti C -viruksella, tartunnan todennäköisyys on 1-5 %, ja saaduista infektioista noin
puolet kroonistuu. HI-viruksen tartuntariski on
kaikista pienin, ainoastaan keskimäärin 0,3 %
olosuhteista riippuen. HI-viruksen kantajuusvaiheesta riippuen viruksia on veressä vaihtelevat määrät: eniten niitä on heti primaaritartunnan jälkeen sekä AIDSin loppuvaiheessa,
jolloin myös tartuttavuus on suurimmillaan.
Ensimmäinen toimenpide pistostapaturmassa on pistoskohdan puhdistaminen. Tärkeää on
olla puristamatta tai painamatta pistokohtaa,
jottei vieras veri tunkeudu syvemmälle eikä
tulehdussoluja pääse paikalle fagosytoimaan
viruksia ja levittämään niitä muualle kehoon.
Puhdistamisen jälkeen potilaasta otetaan verinäytteet. Näytteistä tutkitaan HIV, HBs sekä
HCV -vasta-aineet. HIV-vasta-aineiden negatiivinen tulos tulisi varmistaa PCR:llä, ainakin
jos potilaalla on HIV-infektion ensioireita.
Ennaltaehkäisevä hoito voidaan, ja tulee
aloittaa jo ennen laboratoriotuloksia. Jos neulaa käyttäneellä henkilöllä voidaan olettaa olevan HIV (kuten tässä tapauksessa lienee syytä), pitäisi profylaksialääkitys aloittaa kahden
tunnin kuluessa altistuksesta.Jos potilaalla ei
ole rokotetta B-hepatiittia vastaan, rokotussarja aloitetaan ja tarvittaessa hepatiitti B:tä
vastaan voidaan antaa myös hyperimmunoglobuliinia. Ennaltaehkäisevää lääkitystä annettaessa on huomattava mahdolliset sivuvaikutukset. C-hepatiitille altistuttua tyydytään
puhdistukseen ja seurantaan, koska ennaltaehkäisevää lääkitystä ei tunneta.
Toimenpiteiden jälkeen järjestetään jälkiseuranta, jossa otetaan uudet näytteet 1, 3,
ja 6 kk kuluttua altistumisesta.
Viruksen
elinkierto. Esitä
käyttäen
18
retrovirusta.
Lyhyesti
- neljä vaihetta
1. tarttuminen solun virusreseptoriin
2. perintöaines solun sisään
3. solun hyväksikäyttö viruksen tarpeisiin
4. uusien virusten vapautuminen solusta tai
viruksen DNA jakautuu aina isäntäsolun DNA:
n jakautuessa
- retroviruksen genomi yksisäikeistä RNA:ta
- RNA:n mallin mukaan valmistetaan sytoplasmassa kaksisäikeinen DNA, joka liittyy solun DNA:han
- retroviruksen DNA jakautuu solun DNA:n
jakautuessa
Essee
Viruksen elinkierrossa on erotettavissa tällä
perusteella neljä vaihetta. Ensimmäisessä virus tunnistaa isäntäsolunsa ja kiinnittyy siihen.
Seuraavaksi virus siirtää perintöaineksensa
isäntään, jonka jälkeen alkaa uusien virusten
rakenneosien tuottaminen. Silloin isäntäsolu
muuttuu virulentiksi eli niin sanotuksi virustehtaaksi. Virus ottaa siis solun aineenvaihdunnan komentoonsa ja ohjaa soluun ruiskuttamallaan perintöaineksella uusien virusten
rakenneosien tuotantoa. Viruksen elinkierron
neljäs vaihe käsittää uusien virusten vapautumisen isäntäsolusta, joka yleensä kuolee tämän tapahtuman seurauksena.
Virukset ovat solun ulkopuolella elottomia,
makromolekyyleistä koostuvia partikkeleita,
joilla ei ole aineenvaihduntaa eikä kykyä reagoida ärsykkeisiin. Virukset voivat kuitenkin
infektoida soluja ja käyttää niitä hyväkseen
lisäntyäkseen. Aivan aluksi virukset tarttuvat
solun pinnan proteiineihin, joita kutsutaan hämäävästi virusreseptoreiksi, vaikka niillä on
myös muita keskeisiä tehtäviä solun toiminnassa. Yleensä RNA-virukset vapauttavat genominsa sytoplasmaan, kun taas DNA-virusten
genomi kulkeutuu tumaan. Joissain tapauksissa viruksen geneettinen materiaali pääsee
sytoplasmaan viruksen ja solun ulkokalvojen
yhtyessä, minkä jälkeen viruspartikkelin sisäMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
osa siirtyy soluun. Monet virukset taasen käyttävät reseptorivälitteistä endosytoosia soluun
pääsyyn.
Virukset käyttävät solun proteiinisynteesikoneistoa omien proteiiniensa tuottamiseen.
Virukset tuottavat toiminnallisia lähetti-RNAmolekyylejä joko solun tai viruksen itse koodittaman RNA-polymeraasin välityksellä. Viruksen rakenneproteiinien lisäksi nämä lähetit
ohjaavat virusgenomin lisääntymistä katalysoivien tai säätelevien replikaasiproteiinien
synteesin. Virukset käyttävät lisääntymisessään avuksi myös monia muita solun proteiineja.
Viruksen ja solun välisellä reaktiolla on kaksi vaihtoehtoa. DNA- tai RNA-viruksen genomi
voi DNA-muodossa liittyä solun genomiin ja lisääntyä yhtä aikaa solun DNA:n lisääntyessä.
Tämä ei johda solun hajoamiseen, vaan isäntäsolun jakautuessa viruksen genomi on uusien solujen genomissa. Viruksen genomi voi
myös lisääntyä omaa tahtiaan. Tällöin solun
sisään muodostuu uusia viruksia, jotka solun
hajotessa vapautuvat ympäristöön.
Retroviruksen genomi on yksisäikeistä RNA:
ta. RNA-genomi toimii solun sytoplasmassa
mallina DNA-vastisäikeen synteesille. Samalla templaatti-RNA hajoitetaan. Tämän jälkeen
miinussäie-DNA toimii mallina komplementaarisen säikeen synteesissä. Näin syntynyt kaksisäikeinen DNA kulkeutuu solun tumaan ja
integroituu osaksi solun DNA:ta satunnaiseen
kohtaan. Viruksen DNA jakautuu aina solun
DNA:n jakautuessa ja on näin ollen kaikkien
tytärsolujen DNA:ssa.
Jännä kliininen
tapaus
Pohjoispohjalaisessa kunnassa alkoi keväällä laaja, äkillinen vatsatautiepidemia.
Sairastuneita oli kahden viikon ajan 15003000 (jopa puolet kunnan väestöstä), kaikenikäisiä henkilöitä. Lyhytkestoisen taudin valtaoireet olivat oksentelu, kuume,
mahakivut, ripuli. Sekundaaritapauksia
esiintyi perheissä runsaasti. Pohdi mah19
dollisia aiheuttajia ja tartuntareittejä.
Mitkä ovat toimenpiteesi terveyskeskuksen johtavana lääkärinä, ja mitä mikrobiologisia/virologisia tutkimuksia teetät
tapausten selvittämiseksi?
Lyhyesti
- taudinaiheuttajan selvitys: bakteeri, virus?
- viruksista gastroenteriittia aiheuttavat:
rota-, adeno-, astro- ja norovirukset
- norovirus yleisimpiä ripuli/oksennusepidemioiden aiheuttaja Suomessa, muut aiheuttavat ripuleja lähinnä lapsille
- norovirusinfektiossa oireet kuten mainitut
(vrt. ruokamyrkytys)
- norovirus tarttuu helposti saastuneesta vedestä tai ruuasta (fekaali-oraali-tartunta) tai
ihmisestä-ihmiseen (sairastunut erittää paljon
virusta -> sekundaaritartunnat läheisillä)
- PCR:lla diagnoosi vedestä, ulosteesta ->
tiedotus, puhdasta vettä kuntalaisille, vesijohtoverkoston sokkisanitaatio kloorilla
Essee
Aluksi mietitään onko kyseinen taudinaiheuttaja bakteeri vai virus. Koska II-tentti koskee
virologiaa voidaan olettaa tässä haettavan virusta. Voi toki halutessaan mainita bakteereja, jotka voivat vatsatautiepidemioita aiheuttaa (suolistopatogeeniset E. colit, Salmonellat,
Shigellat, Yersiniat, Kampylobakteerit, Vibriot)
ja kertoa että tällöin otetaan ulostenäyte, josta etsitään viljelyn avulla taudinaiheuttajabakteeria.
Mahdollisia gastroenteriittia aiheuttavia viruksia ovat Rotavirukset, Norovirukset, Astrovirukset ja Adenovirukset. Koska kunnan
sairastuneet ihmiset ovat kaikenikäisiä, voidaan suurella todennäköisyydellä olettaa, että
kyseessä on Norovirus, sillä se on yleisimpiä
viruksia, joka aiheuttaa oksennus- ja ripulitautiepidemioita Suomessa. Perusteluina tälle
seuraavat:
Rotavirus A on yleisin yksittäinen pientenlasten ripulitautien aiheuttaja, B-ryhmän rotavirukset ovat aiheuttaneet Kiinassa laajoja aikuisten ripulitautiepidemiotita, mutta merkitys
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Kiinan ulkopuolella vähäinen. C-ryhmän rotaviruksia tavataan vain satunnaisesti ihmsillä.
Lisäksi kerran sairastettu tauti antaa immuniteetin, joka ulottuu eri serotyyppeihin, joten
aikuisille rotavirusripulia ei yleensä esiinny.
Lisäksi rotavirusta vastaan on olemassa tehokas rokote. Pikadiagnostiikassa käytetään
antigeenin osoittamiseen immunokromatografisia menetelmiä. Mahdollisuus myös elektronimikroskopiaan (EM), serologiaan (IgG- tai
IgA-nousu), viljelyyn, PCR, ja RNA-segmenttien osoittamiseen diagnostiikassa.
Enteeriset adenovirukset voivat aiheuttaa
useimmiten lapsille ripulia, joka esiintyy vuosittain samaan aikaan. Taudinkuvana pitkittynyt ripuli ja kuume, ei yleensä liity oksentelua.
Diagnostiikassa samat keinot kuin rotaviruksilla.
Astrovirukset aiheuttavat niin ikään ripulitauteja lapsille. Tartunta saadaan kosketuksessa
tai ruuan ja veden välityksellä. Immunosupressoiduilla voi esiintyä vakavia astroviruksen
aiheuttamia infektioita. Diagnostiikassa ulostenäyte, josta etsitään virusta EM:n tai PCR:n
avulla tai virusantigeenin osoitus (EIA). Ruoka- tai vesinäytteen tutkimiseen käy PCR.
Norovirusten Norwalk- ja Sapporo-ryhmän
kaltaiset kalikivirukset aiheuttavat määrällisesti eniten ruoka – ja vesivälitteisiä ripuleja
teollisuusmaissa. Voidaankin olettaa, että kunnan vesijohtoverkkoon on päässyt norovirusta,
sillä sairastuvuus on ollut suurta ja lähes kaikki ihmiset käyttävät vesijohtovettä juomana
tai ruuanlaitossa. Jos virus olisi kontaminoinut
esimerkiksi ruokaa työpaikka- ja kouluruokalassa olisi sairastuneiden määrä selkeästi pienempi ja rajatumpi.
Noroviruksen taudinkuva samankaltainen
kuin kysymyksessä kuvatuissa tapauksissa
– muistuttaa ruokamyrkytystä. Tartuntareitti
voi olla fekaali-oraalinen (uloste-käsi-suu-tartunta) eli norovirusta on päässyt esim. viemäriputken rikkoutumisen myötä vesijohtoveteen
– tämä siis selittäisi suuren sairastuvuuden.
Toinen tartuntareitti on ihminen-ihminen (aerosolina tai kosketuksessa), joka selittäisi
myös useat sekundaaritapaukset perheissä.
Noroviruksen tartuttama ihminen erittää suu20
ria määriä viruksia ja jo muutama virus (10100 kpl) saa aikaan tartunnan, jolloin sairastuneen kanssa läheisesti tekemisessä olevat
sairastuvat itsekin helposti. Virus säilyttää
myös infektointikykynsä hyvin: kestää pakastusta, höyrytystä, pastörointia, happamia olosuhteita, huonepölyssä oloa jopa 12 vrk:een
asti ja keittämistäkin 60 C° 60 min.
Mitä tehdään? Ensinnäkin on hyvä ottaa näytteet niin vedestä kuin potilaiden ulosteestakin
(2 ensimmäisen ripulipäivän aikana). Käyttökelpoisin ratkaisu diagnostiikassa on PCR, sen
avulla pystytään havaitsemaan virukset, jos
niitä on yli 100 kpl/ml (EIA-antigeenin osoitus
yksivaihtoehto, EM myös mahdollinen mutta
käytännössä kallis ja saatavuus ei välttämättä
pienellä paikkakunnalla hyvä). Oletetaan siis,
että norovirus on syyllinen epidemiaan, ja se
löytyi vesijohtovedestä. Tiedotetaan epidemiasta, aloitetaan putkiston sokkiklooraus 10
mg/l Cl:a, ja järjestetään kuntalaisille puhdasta käyttövettä. Tarvittaessa toistetaan putkiston tehoklooraus.
majailevat perifeerisissä kudoksissa. Vierasmateriaalin fagosytoosi indusoi epäkypsän
dendriittisolun kypsymisen erinomaiseksi APC:
ksi; MHC II- molekyylien lukumäärä dendriittisolun pinnalla kasvaa todella merkittävästi.
Fagosytoitu vierasmateriaali pilkotaan peptideiksi, joita solu esittelee MHC II- molekyyleissään. Kemokiinien välityksellä fagosytoosin
suorittanut dendriittisolu hakeutuu imusuoniin, joita pitkin edelleen imusolmukkeiden parakorteksiin. Parakorteksissa majailee, kuinka
sattuvasti, kypsyviä T-soluja, jotka vain odottavat oikeanlaisen antigeenin esittelyä kypsyäkseen efektorisoluiksi. Naiivi T-solu tunnistaa
T-solureseptorillaan dendriittisolun HLA (MHC
II)- molekyylissä esilläolevan antigeenisen
peptidin ja aktivoituu.
Dendriittisolut erittävät lisäksi erilaisia sytokiineja, kuten IL-6, IL-8, IL-12 ja TNF-alfaa.
Nämä sytokiinit vaikuttavat useaan eri kohteeseen, esim. T-soluihin ja neutrofiileihin.
Siinäpä nuo tärkeimmät, sytokiineista lukekoon ken tahtoo enemmän, itse en kuvittele
niiden olevan tämän tehtävänannon sisällä ainakaan laajemmin käsiteltynä.
Dendriittisolujen
toiminta imNeutrofiilien toimuunivasteessa minta immuunivasteessa
Lyhyesti
Dendriittisolu on antigeeninesittelijäsoluihin(A
PC) kuuluva fagosytoiva solu.
Dendriittisolut erittävät lisäksi erilaisia sytokiineja.
Essee
Dendriittisoluthan ovat kaikille tunnollisille
opiskelijoille jo ennestäänkin tuttua asiaa; onhan Vainion Olli käsitellyt niiden toimintaa vähän joka välissä. Mutta asiaan:
Dendriittisolu on antigeeninesittelijäsoluihin
(APC) kuuluva fagosytoiva solu, joka kykenee
ottamaan vierasta materiaalia sisäänsä usealla eri tavalla, mm. reseptorivälitteisen endosytoosin ja makropinosytoosin välityksellä.
Epäkypsät (fagosytoimattomat) dendriittisolut
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Lyhyesti
Immuunivaste=elimistön tapa reagoida kohtaamaansa antigeeniin
Neutrofiili (granulosyytti, mikrofagi) on yleisin veren valkosolu, joka fagosytoi. Neutrofiilit
ovat hyvin liikkuvia. Neutrofiilit toimivat pääasiassa kudosvaurion yhteydessä. Neurtrofiilit
osallistuvat akuuttiin tulehdusvasteeseen syömällä ja tuhoamalla vaurioituneeseen kudokseen ja kehoon tunkeutuneet mikrobit, erityisesti bakteerit.
Essee
Neutrofiilit ovat valkosolujen yleisin muoto.
Neutrofiilien tuma on jakautunut yleensä vii21
teen lohkoon ja neutrofiileissä on paljon solun sisäisiä rakkuloita. Ne ovat lyhyt ikäisiä ja
niitä varastoidaan luuytimessä. Neutrofiilien
kasvu vaatii spesifisiä kasvutekijöitä. Myös
verenkierrossa kiertää jonkin verran neutrofiilejä, jotka ovat valmiina siirtymään kudoksiin.
Neutrofiilien liikkuminen kudoksiin käynnistyy
kun tauti uhkaa.
Neutrofiilien salaisuus pilee solunsisäisissä
rakkuloissa. Rakkuloita on kahta tyyppiä, primaarisiä (lysosomeja), joissa on solutappoon
osallistuvia aineita kuten myeloperoksidaaseja, antibakteerisia peptidejä ja proteolyyttisiä
entsyymejä. Toiset ovat ylläri pylläri sekundaarisia (ns. spesifisiä) rakkuloita, joissa on
lysotsyymiä ja laktoferriiniä.
Jotta neutrofiilien toiminta olisi tehokasta,
ne tarvitsevat apua. Jotta neutrofiilit osaisivat
toimia ne täytyy ensiksi houkutella paikalla.
Neutrofiilit osaavat oikealle paikalle seuraamalla tiettyjen kemiallisten aineiden pitoisuus
gradientteja. Tätä kutsutaan kemotaksikseksi.
Kemotaksisia aineita syntyy komplementin aktoivoituessa. Myös bakteereista peräisin olevat
peptidit voivat toimia kemotaksisina aineina.
Bakteereista peräisin olevia peptideja vapautuu, kun bakteeri tunkeutuu elimistöön. Kemotaksinen aine sitoutuu neutrofiilin pinnalla
olevaan reseptoriin, mikä johtaa solunsisäisten signaalireittien aktivoitumiseen. Aktivaation seurauksena neutrofiili muuttuu liikunta- ja
tarttumiskykyisemmäksi.
Kun aktivaatio on tapahtunut, neutrofiili on
valmis tartumaan. Jotta neutrofiili voisi toimia
nopeasti, fagosytoitavat mikrobit täytyy ensin
leimata Ensiksi toimii siis joko komplementin
tai vasta-aine leimaus. Tämän jälkeen neutrofiili tarttuu komplementti tai vasta-ainemolekyylien välityksellä fagosytoitavaan mikrobiin.
Opsonisointi komplementin tai vasta-aineiden
välityksellä, eli mikrobin ympäröinti vasta-aineilla tai komplementin molekyyleillä, on välttämätöntä kapsellisten bakteerien fagosytoinnissa, koska kapseli estää suoran fagosytoosin
ja komplementtilyysin. Ainakin jotkin muut fagosytoitavat solut pystyvät tarttumaan myös
suoraan oman reseptorinsa välityksellä mikrobeihin. Mitä useammilla ja erilaisemmilla
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
molekyyleillä mikrobi on leimattu, sitä tehokkaampaa fagosytointi on.
Tarttumisen jälkeen seuraa syönti ja tappo.
Neutrofiilit haukkaavaat tehokkaasti solunulkoiset mikrobit. Sen sijaan pienten neutrofiilien täytyy jättää solun sisällä olevat mikrobit
isompien makrofagien hoidettavaksi. Neutrofiili ympäröi mikrobin valejalkojen avulla. Ja
imaisee mikrobin sisäänsä. Syötyyn kappaleeseen liittyy lysosomeja, jotka hajottavat mikrobia entsymaattisesti. Fagosyyttien aktivaatiossa käynnistynee tappomekanismit tuottavat
mikrobeille myrkyllisiä happiyhdisteitä, kuten
vetyperoksidia ja superoksideja.
Neutrofiilit ovat osa luonnollista immuniteettiä, eli niiden toiminta on aina samanlaista, kuitenkin ne voivat toimia yhteistyössä hankitun
immuniteetin (vasta-aine leimaus) kanssa.
Veriryhmät
Lyhyesti
- veriryhmäominaisuudet jaetaan 4 ryhmään: varsinaiset veriryhmäjärjestelmät, kokoelmat, hyvin harvinaiset ja hyvin yleiset veriryhmäantigeenit
- -järjestelmä verensiirtojen kannalta tärkein, esiintyy A-, B- AB- ja O-veriryhmiä
- A-ryhmässä transferaasi siirtää H-runkoon
N-asetyyligalaktosamiinin, B-ryhmässä galaktoosin, AB-ryhmässä esiintyy sekä A- että
B- antigeenejä ja O-ryhmässä pelkkä perusrakenne eli H-antigeeni
- ABO-järjestelmän vasta-aineet ovat luonnollisia vasta-aineita; A-ryhmäläisillä anti-B,
B-ryhmäläisillä anti-A, O-ryhmäläisillä molempia ja AB-ryhmäläisillä ei kumpaakaan vastaainetta
- Reesusjärjestelmä perustuu D-antigeenin
esiintymiseen; Rh+ tai Rh- LW-veriryhmä kuuluu myös reesusjärjestelmään
- muita veriryhmiä Kell-, Duffy-, Kidd- ja
MNS-järjestelmä
Essee
Veriryhmä voidaan määritellä punasolumem22
braanin rakenne ominaisuutena, jonka suhteen
väestössä esiintyy periytyvää vaihtelua. Veriryhmäantigeenillä tarkoitetaan punasolussa
olevaa antigeeniä, joka voi aiheuttaa sellaisessa ihmisessä, jolta tämä ominaisuus puuttuu,
immunisaation ja sitä kautta vasta-ainemuodostuksen kyseistä antigeeniä vastaan. Veriryhmämäärityksillä on merkitystä verensiirroissa, elinsiirroissa ja isyystutkimuksissa.
Veriryhmäominaisuudet luokitellaan neljään
eri ryhmään. Varsinaisia veriryhmäjärjestelmiä on 26. Tiettyyn järjestelmään kuuluvat
antigeenit ovat saman tai hyvin läheisesti kytkeytyneiden geenilokusten säätelemiä. Kaikista antigeeneistä tunnetaan nykyisin variaation
molekyyligeneettinen perusta ja suurimmasta
osasta veriryhmälokuksen säätelemä geenituote. Kaikkien veriryhmäjärjestelmien geenilokukset on nykyisin paikannettu ihmisen
kromosomistoon. Kokoelmiin kuuluvien veriryhmäominaisuudet tunnetaan hyvin, muttei
riittävästi, jotta ne vielä ansaitsisivat veriryhmäjärjestelmän aseman eli se on eräänlainen
siirtymävaihe veriryhmäjärjestelmiin. Samaan
kokoelmaan kuuluu useampi kuin yksi antigeeni ja niillä tiedetään olevan joko biokemiallinen, veriryhmäserologinen tai geneettinen
yhteys. Hyvin harvinaisiin veriryhmäantigeeneihin kuuluu joukko huonommin tunnettuja
antigeenejä, joiden ei tiedetä kuuluvan kumpaankaan aiemmin mainituista ryhmistä ja joiden yleinen esiintymistiheys väestössä on n.
0,1 % tai pienempi. Hyvin yleisten veriryhmäantigeenien esiintyvyys yleisesti on suunnilleen 99 % tai enemmän, eivätkä ne myöskään
kuulu mihinkään edellä mainituista ryhmistä.
ABO-veriryhmäjärjestelmä on verensiirtojen kannalta ylivoimaisesti tärkein veriryhmä.
Tähän vaikuttaa kaksi asiaa: ABO-ryhmä on
hyvin polymorfinen ja veriryhmävasta-aineita
esiintyy kaikilla A-, B- tai O-ryhmään kuuluvilla henkilöillä. A- ja B-antigeenit ovat epäsuoran geenisäätelyn alaisia, geeni sijaitsee
kromosomistossa kohdassa 9q34. Geenituotteet ovat A- ja B-spesifisiä glukosyylitransferaaseja, jotka määräävät antigeenimolekyylin
viimeisen hiilihydraatin. O-ryhmältä puuttuu
kumpikin transferaasientsyymi, jolloin antiMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
geeninä on pelkästään perusrakenne eli H-antigeeni. A-veriryhmässä tranferaasientsyymi
siirtää H-runkoon N-asetyyligalaktosamiinin.
B-veriryhmässä transferaasi siirtää galaktoosin H-runkoon. AB-veriryhmässä on kumpaakin transferaasia ja punasoluilla on sekä Aettä B-antigeenejä.
A- ja B-spesifisten transferaasientsyymien monet erilaiset mutaatiot aiheuttavat entsyymien siirtoaktiivisuudessa tai substraattispesifisyydessä muutoksia, jotka heijastuvat
veriryhmäserologisesti erilaisina A- ja B-veriryhmien variantteina. Esim. A-ryhmän jako
A1- ja A2-alaryhmiin. Ero perustuu A- ja Hantigeenien suhteelliseen määrään punasolun
pinnalla. A2-transferaasin aktiivisuus on heikompi kuin A1-entsyymin, jolloin suurempi
osa H-antigeeniä jää muuttumatta A-antigeeniksi. Myös muita A- ja B-aktiivisen entsyymin
variantteja esiintyy.
ABO-veriryhmän vasta-aineet ovat ns. luonnollisia vasta-aineita eli niitä muodostuu ilman,
että sitä varten olisi vieraiden punasolujen aiheuttama altistus tarpeen. Veriryhmävastaaineita esiintyy ”Landsteinerin säännön” mukaan puuttuvaa veriryhmäantigeeniä vastaan.
A-veriryhmäläisellä on anti-B vasta-aineita ja
B-ryhmäläisellä anti-A vasta-aineita. O-veriryhmäläisellä on sekä anti-A että anti-B vasta-aineita. AB-ryhmäläisellä ei ole kumpiakaan
vasta-aineita. ABO-veriryhmien yleisyys Suomessa: A 44 %, B 17 %, AB 8 % ja O 31 %.
Reesusveriryhmäjärjestelmässä punasoluissa esiintyviä Rh-antigeenejä ovat C, D, E ja c,
d ja e. D-antigeeni on tärkein. Rh-järjestelmä
perustuu D-antigeenin esiintymiseen punasoluissa. Rh-positiivisilla esiintyy D-antigeeni
ja Rh-negatiivisilta se puuttuu. Vasta-aineiden kehittyminen vaatii altistuksen vieraille
punasoluille joko verensiirron tai raskauden
seurauksena eli vasta-aineet ovat aina immunisaation seurausta. Rh-negatiivisuus on
peittyvä ominaisuus ja sen fenotyypin esiintyvyys Suomessa on 13 %. Rh-polymorfian saa
aikaan kaksi hyvin lähellä toisiaan sijaitsevaa
lokusta, joista toinen koodittaa D-antigeeniä
(RHD-lokus) ja toinen CcEe- sekä monia muita Rh-antigeenejä (RHCE-lokus). Rh-negatiivi23
suuden aiheuttaa yleensä koko RHD-lokuksen
puuttuminen.
Rh-veriryhmäjärjestelmään kuuluu myös
LW-veriryhmä (Landsteiner-Wiener). Polymorfia perustuu kahden kodominantin alleelin LWa
ja LWb esiintymiseen. LW-antigeenit vaativat
Rh-järjestelmän D-antigeenin läsnäolon ollakseen normaalisti kehittyneitä aikuisen punasoluissa.
Muita veriryhmiä ovat esim. Kell-, Duffy-,
Kidd- ja MNS-järjestelmä. Kell-veriryhmä on
verensiirtojen kannalta merkitykseltään kolmannella sijalla, mikä on seurausta K-antigeenin (KEL1) suuresta immunogeenisyydestä
ja antigeeni K-vasta-aineiden kyvystä tuhota
tehokkaasti punasoluja. Duffy-järjestelmässä
polymorfia perustuu kahden kodominantisti
periytyvän antigeenin Fya:n ja Fyb:n esiintymiseen kolmessa fenotyypissä. Afrikassa yleisin
Duffy-fenotyyppi Fy(a-b-) suojaa vivax-malarialta. Kidd-järjestelmän polymorfia perustuu
myös kahden kodominantisti periytyvän antigeenin, Jka ja Jkb esiintymiseen. Suomalaisilla esiintyvään nollafenotyyppiin Jk(a-b-)
liittyy erityispiirteenä solujen poikkeuksellinen
resistenssi urean aiheuttamalle hemolyysille,
mikä on avuksi nollafenotyypin tunnistuksessa. KID-glykoproteiini toimii urean siirtäjäproteiinina. MNS-järjestelmä on kahden kromosomi 4:n pitkän varren läheisen geenilokuksen
säätelemä. Näiden tuotteet ovat glykoforiini A
ja B. Glykoforiinit ovat vastuussa sisältämänsä siaalihapon välityksellä suurimmasta osasta
punasolujen pintamembraanin negatiivisesta
nettovarauksesta. Kodominantisti periytyvien
pääantigeenien M,N ja S lisäksi tunnetaan 34
muuta antigeenivarianttia.
vuoden välein. Tauti aiheuttaa kutiavaa ihottumaa ja yhden tai useamman nivelen kipuja
sekä mahdollisesti myös kuumetta. Diagnoosi
perustuu niin kliinisiin oireisiin kuin serologiaan.
Essee
Alfaviruksiin kuuluva vapallinen RNA-virus
(zonoosi-), Sindbisvirus aiheuttaa ns. Pogostan tautia, jonka oireita ovat kutiava ihottuma (makulopapulaarinen ihottuma), yhden
tai useamman nivelen kivut sekä mahdollisesti kuume. Virus leviää luonnossa lintujen
ja lintujen hyttysten välillä tarttuen lopulta
ihmiseen hyttysen puremasta. Virus aiheuttaa laajoja epidemioita noin seitsemän vuoden
välein loppukesästä (tauti on siis Suomessa
yleinen). Oireiden ilmeneminen kestää yleensä noin viikon infektiosta ja ne alkavat yleensä
samanaikaisesti. Nivelkivut voivat pysyä pitkään (>5kk!), vaikka ihottuma ja mahdollinen
kuume häviävätkin jo muutamassa päivässä.
Sindbisviruksen aiheuttaman infektion diagnostiikka perustuu serologiaan (sekä tietenkin
kliinisiin oireisiin). Seeruminäytteistä voidaan
havaita suoraan pos.spesifinen IgM tai todetaan nousu IgG tasoissa esimerkiksi entsyymiimmunologisin menetelmin, jossa puhdistettu
sindbis-virus toimii antigeeninä.Loppukesällä
ilmenevällä nivelkipuisella potilaalla, varsinkin
jos kyseessä on 50v marjastava naishenkilö,
kannattaa usein epäillä pogostantautia ja suorittaa tarvittavat kokeet.
Pogostan tauti
Hengitystieinfektioiden virusdiagnostiikka
Lyhyesti
Aihe ei ole alueen oleellisin sisällöltään, joten
en näe tarvetta rakentaa liian laajaa vastautta.
Sindbisviruksen aiheuttama tauti, joka tarttuu ihmiseen hyttysen puremasta ja esiintyy
laajoina epimedioima loppukesäisin noin 7
Lyhyesti
Milloin virusdiagnostiikkaa?
- tyyppioireet
- erotusdiagnostiikka bakteerit-virukset:
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Mihin potilasryhmiin tai potilaisiin sovelletaan, millaisin menetelmin ja millaisista
näytteistä?
24
CRP-arvo(korkea-matala/normaali)
- tehoamaton antibioottikuuri
Mistä näytteistä?
- imulima
- pyyhkäisy (nielu, nenä)
- yskös
- BAL huuhtelu näyte
- neula- tai kudosnäyte suoraan keuhkoista
Mitä menetelmiä?
- viljely -> mikroskopointi värjäyksen jälkeen CPE! varmistus immunologisin menetelmin (EIA, IF)
- antigeenin osoitus (EIA,IF)
- nukleiinihapon osoitus (PCR, leimatut koettimet)
- vasta-aine määritykset
- vasta-ainetasojen muutos
- vasta-aineiden aviditeetti
Essee
Hengitystieinfektioita aiheuttavat sekä bakteerit että virukset. Kuinka sitten osataan
antaa hoitoa ja tehdä päätös esimerkiksi antibioottikuurin aloittamisesta? Oireet antavat
osviittaa infektion alkuperästä mutta ne eivät
riitä lopullisen diagnoosin tekoon. Esimerkiksi
nielutulehdukseen liittyvä kipu ja arkuus, nielemisvaikeudet ja alaleuankulman turvonneet
imurauhaset yhdessä kuumeen yskän, nuhan
ja käheän äänen antavat perusteet epäillä
virusinfektiota. Kuitenkin potilaan ikä ja immuunipuolustuksen tila vaikuttavat sen verran
paljon, että diagnoosi tulee varmistaa laboratoriokokein. CRP määritys verestä antaa myös
suuntaa erotusdiagnoosin teolle bakteeri ja
virusinfektioiden välillä. Yleensä virusinfektioissa arvo on bakteeri-infektioita pienempi tai
se pysyy viitearvoissa. Virusten aiheuttamissa
limakalvoihin rajoittuvissa infektioissa arvo on
normaali mutta invasiivisissa ja joissakin herpesvirus infektioissa arvo voi kasvaa huomattavasti. Täten pelkkä CRP arvokaan ei anna
varmaa tietoa infektion aiheuttajasta. Hengitystie tulehduksen etiologia jääkin lähes aina
avohoidossa avoimeksi. Virusinfektion osalta
tällä ei oikeastaan ole väliä sillä useimmiten ne
paranevat itsestään. Toisaalta laboratoriodiagnoosi on tärkeä etenkin tutkimukselle. Sillä
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
voidaan arvioida hoidon tarvetta, lääkeresistenssiä, tunnistaa aikaisemmin tuntemattomia
patogeeneja, valita vuosittainen rokotekanta jne. Tehoamaton antibioottikuuri itsessään
kertoo usein virusinfektiosta.
Ylähengitysteiden virusinfektioiden diagnostiikassa 70-80% tapauksista selviää virusviljelyn, antigeenin osoituksen, PCR:n tai vasta-ainetutkimuksien perusteella. Näytteen laatu on
erittäin tärkeää. Paras näyte on nenänielusta
imemällä otettu limanäyte mutta myös nenästä ja nielusta pyyhkäisemällä otettu vanutikkunäyte on käyttökelpoinen. Yskös näytteet
eivät ole kovin hyviä, sillä ne kontaminoituvat
helposti ylähengitysteiden bakteereilla. BALnäyte (bronkoalveolaarinen huuhtelunäyte),
kontaminaatiolta suojatulla tähystimellä on
hyvä näyte kuten myös suoraan keuhkoista
neulalla otettu. Vasta-aine määrityksiin tarvitaan luonnollisesti seerumia, joten verinäyte
on tärkeä virusinfektioita tutkittaessa.
Hengitystieinfektioita aiheuttavat monet
virukset. Näitä ovat mm. picorna-, korona-,
adeno, paramyxo-, orthomyxo-, parvo-, polyoma- ja herpesvirukset. Näiden laboratoriodiagnostiikka saattaa erota toisistaan mm.
niiden kasvu ja lisääntymisominaisuuksien
mukaan. Virus infektioiden laboratoriodiagnostiikka tehdään osoittamalla viruksen osa
(proteiini tai nukleiinihappo) tai seerumin vasta-ainetasojen muutos. Infektiokykyiset virukset voidaan osoittaa tekemällä virusviljely.
Näytteitä viljellään soluviljelmissä ja tarkastellaan tietyn ajan kuluttua soluissa mahdollisesti tapahtuneita muutoksia eli sytopatogeenista
efektiä CPE. Eri virukset aiheuttavat soluissa
tyypillisen tuhon, kuten solujen pyöristymisen, irtoamisen ympäristöstään ja kuoleman.
Infektioita on kuitenkin hyvin vaikea ja jopa
mahdoton diagnosoida pelkästään CPE:n avulla. Lopullinen tunnstus tapahtuukin usein immunologisin menetelmin kuten immunofluoresenssivärjäyksellä IF. Tässä väriaine on liitetty
vasta-aineeseen, joka sitoutuessaan viruksen
pintaan voidaan nähdä fluoresenssimikroskoopilla. Hengitystieinfektioiden diagnostiikassa
antigeeniosoitus menetelmät ovat osoittautuneet käyttökelpoisimmiksi.
25
Influenssavirusten diagnostiikassa nopeus on valttia sillä infektiokykyisten virusten
määrä vähenee elimistössä nopeasti ja tällöin
näytteiden oton nopeus on tärkeää. Nenästä imetystä limanäytteestä osoitetaan virusten antigeeneja entsyymi immunologisin menetelmin EIA. Tässä näytteen virusantigeenit
saatetaan liukoiseen muotoon ja näytteen annetaan regoida näiden kanssa. Mikäli näyte sisältää antigeenille spesifistä vasta-ainetta, sitoutuu tätä antigeenien pintaan. Sitoutuminen
havaitaan kun vasta-aine-antigeeni kompleksin annetaan reagoida entsyymillä leimatun
sekundaari vasta-aineen kanssa ja lisäämällä
entsyymiin sopivaa värillistä substraattia seokseen. Influenssavirusdiagnostiikan helpottamiseksi on tuotettu kaupallisia pikatestejä,
joilla tulos saadaan nopeasti.
Adenoviruksia voidaan viljellä mutta ne voidaan helpoimmiten tunnistaa osoittamalla
antigeeni suoraan näytteestä immunologisin
menetelmin. Vasta-ainetasoja seurattaessa
seeruminäyte tulee ottaa 7-10vrk välein.
Koronaviruksien diagnostiikka perustuu niiden nukleiinihappojen monistamiseen PCR
reaktiolla,sillä näiden virusten viljely ei onnistu eikä antigeenin osoitus ole tarpeeksi herkkä
menetelmä. Polymeraasiketjureaktiolla niiden
nukleiinihappojen määrä saadaan monistettua
riittävän suureksi tunnistamista varten.
Pikornaviruksista entero- ja rhinoviruksia
voidaan viljellä mutta etenkin rhinovirusten
diagnostiikka tapahtuu PCR:n avulla suoraan
kudosnäytteistä. Tällöin pienikin määrä nukleiinihappoa riittä diagnoosiin. Monistetut nukleiinihapot tunnistetaan radioaktiivisilla aineilla tai entsyymeillä leimatuilla koettimilla. Kun
koettimien annetaan reagoida näytteen kanssa ja ylimääräiset koettimet pestään näytteestä pois, voidaan viruksen monistettuihin nukleiinihappoihin sitoutuneet koettimet tunnistaa
radioaktiivisuutta tai entsyymiaktiivisuutta
mittaamalla. Myös serologiset EIA ja komplementinsitoutumis-menetelmät ovat käytössä.
Herpesviruksista Epstein-Barrin virus aiheuttaa mononukleoosia, jonka kliiniset oireet antavat jo aihetta epäilyyn. Laboratoriodiagnostiikka on kuitenkin yksinkertaista sillä yleensä
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
pelkkä IgM-vasteen nousu riittää diagnoosiin.
Tämä tutkitaan verinäytteestä heti ensimmäisinä päivinä oireiden alkamisesta, jolloin EBVlle spesifinen IgM vasta-aine on osoitettavissa
seerumista. Menetelminä toimivat EIA ja IF.
Sytomegalovirusdiagnostiikka perustuu antigeenin ja nukleiinihappojen osoitukseen sekä
vasta-aine serologiaan. Myös histologisissa
näytteissä voidaan nähdä tyypillisiä muutoksia. Virusviljelyllä se voidaan osoittaa virtsasta, verestä, likvorista, solu-ja kudosnäytteistä
sekä huuhtelunäytteistä kuten BAL. Serologia perustuu IgM ja IgG vasta-aineiden osoitukseen EIA menetelmällä. Primaari infektion
diagnostiikassa aviditeetti tutkimuksella on
tärkeä osa. Aviditeetilla tarkoitetaan vasta-aineen sitoutumisen lujuutta antigeeniin. Mikäli
voimakkuus on pieni, on yleensä kyse primaari-infektiosta, kun taas uusintainfektioissa aviditeetti kasvaa.
Immunologiset
kudosvauriomekanismit
Lyhyesti
Goombsin ja Gellin luokitus:
I Anafylaktinen reaktiotyyppi
-muodostuu IgE-vasta-aineita tiettyjä antigeenejä vastaan
- IgE:t sitoutuneena syöttösoluihin
II Sytolyyttinen reaktiotyyppi
- komplementti ja vasta-aineesta riippuvat
tappajasolut
- muodostuu vasta-aineita sisäisille ja ulkoisille antigeeneille
- altistaa solut fagosytoosille tai hajoamiselle
III Immunokompleksien aiheuttamat vauriot
IV Soluvälitteinen reaktio
-välittäjänä herkistyneet T-lymfosyytit
Essee
Tyypin I kudosvauriossa ovat mukana IgE-luo26
kan vasta-aineet. Tämä on yleisin immuunireaktion muoto. Valtaosa IgE:stä on kudoksissa
syöttösolujen pinnan IgE reseptoreihin sitoutuneena. Syöttösoluja on runsaasti limakalvoissa ja epiteelikudoksissa. Näin ne pystyvät
herkästi reagoimaan elimistöön tulleisiin patogeeneihin. Kun elimistöön tulee allergeeni
(esim. siitepöly), se kohtaa limakalvon alaisen
syöttösolun ja sitoutuu sen IgE reseptoreihin.
Aktivaation seurauksena solunsisäinen kalsiutaso nousee ja tästä aiheutuu välitön degranulaatio. Solu aktivoituu samalla myös uusien
välittäjäaineiden transkriptioon ja translaatioon. Uusien välittäjäaineiden vapautumisen
johdosta alkaa pitempikestoinen myöhäisreaktio, joka alkaa vasta useiden tuntien kuluttua.
Syöttösolu degranuloituu muutamassa sekunnissa eli tyhjentää happamat varastorakkulat ympäristöönsä. Varastorakkuloissa on
vaikuttaja-aineita: histamiini, hepariini, entsyymit, TNF-alfa sekä eosinofiileille ja neutrofiileille kemotaktiset aineet. Histamiini relaksoi
verisuonten sileää lihsasta ja lisää endoteelin
läpäisevyyttä. TNF-alfa aktivoi endoteelisoluja ekspressoimaan pinnallaan adheesiomolekyylejä. Muutosten vuoksi tulehdussolujen ja
lymfosyyttien pääsy paikalle nopeutuu ja lymfakierto imusomukkeisiin nopeutuu. Histamiini
myös supistaa keuhkoputkien ja suolen seinämän sileää lihasta ja lisää limakalvojen liman
eritystä. Degranulaatiossa vapautuneet välitäjäaineet ovat lyhytikäisiä ja välitön reaktio on
ohi noin tunnissa.
Myöhäisreaktiossa syntyy uusia välittäjäaineita. Arakidonihaposta syntetisoituu prostaglandiineja, leukotrieeneja ja tromboksaaneja.
Ne lisäävät verisuonten permeabiliteettia ja supistavat keuhkoputkia. Lisäksi solut tuottavat
kemokiineja ja sytokiineja. Sytokiinit toimivat
Th2-solujen kasvutekijöinä. Aktivoituneet Th2solut erittävät interleukiineja, jotka aktivoivat
epiteeli- ja endoteelisolut tuottamaan kemokiineja, jotka houkuttelevat paikalle tulehdussoluja. Tulehdussolut ylläpitävät myöhäisreaktioita, joka kestää useita tunteja.
Jos allergeenia joutuu yhdellä kertaa verenkiertoon suuri määrä, niin voi seurata hengenvaarallinen anafylaktinen sokki.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Tyypin II kudosvaurion aiheuttavat sytotoksiset vasta-aineet. On olemassa solutuhon
aiheuttavia vasta-aineita, solujen toimintaa
muuttavia vasta-aineita ja sidekudosmatriksin kanssa reagoivia vasta-aineita. Solutuhon aiheuttamia vasta-aineita ovat IgG ja IgM
luokan vasta-aineet voivat aktivoida komplementin. Jos aktivaatio etenee loppuun asti,
muodostuu solukalvolle membraaneja tuhoavan kompleksin tekemiä reikiä. Jo yksi tällainen solukalvovaurio voi aiheuttaa punasolun
hemolyysin. Vasta-aineiden ja komplementin
komponenttien tarttuminen tumallisten solujen pintaan ei yleensä aiheuta lyysiä. Komplementti- ja Fc-reseptorien sitoutuminen johtaa
tulehdussolujen aktivaatioon. Näin mahdollistuu kohdesolun fagosytointi. Aktivaatio voi
myös aiheutttaa degranulaation ja toksisten
välittäjäaineiden vapautumisen.
Solujen toimintaa muuttavia vasta-aineita
ovat esimerkiksi reseptorivasta-aineet. Esimerkiksi kilpirauhasen TSH-reseptoriin sitoutuvat
autovasta-aineet voivat aiheuttaa reseptorin
aktivaation ja kilpirauhashormonien lisääntyneen synteesin. Ne voivat myös aiheuttaa kilpitauhasen vajaatoiminnan kun reseptorivasta-aineet inhiboivat kohdesolun toimintaa.
Sidekudokseen sitoutuvat vasta-aineet voivat aiheuttaa solujen aktivaation, joissa on Fcja K-reseptori, ja entsyymien sekä tulehduksen välittäjäaineiden vapautumisen.
Tyypin III kudosvauriossa kudoksissa tai verenkierrossa muodostuneet immunokompleksit aktivoivat komplementin. Näin muodostuu
C3a ja C5a, jotka aktivoivat syöttösolut degranuloitumaan, lisäävät endoteelisolujen permeabiliteetia ja ovat kemotaktisia neutrofiileille.
Immunokompleksit voivat myös aktivoida tulehdussolujen Fc-reseptorit. Tämä voi johtaa
fagosytoosiin, solujen degranulaatioon, sytokiinisynteesiin sekä vasta-aineista riippuvaiseen sytotoksisuuteen.
Tyypin IV kudosvauriossa T-solut kohtaavat kudoksissa antigeenipeptidinsä MHC-IImolekyyliin kiinnittyneenä. T-solu aktivoituu
erittämään sytokiineja ja alkaa jakautua. Sytokiinien johdosta makrofagit aktivoituvat ja
paikalle tulee tulehdussoluja. Tämä kaikki vie
27
aikaa. Paikallinen tulehdusreaktio kehittyy 2448 tunnissa. Mykobakteeri-infektiossa, joissa
elimistö ei pääse solunsisäisitä mikrobeista
nopeasti eroon, voi syntyä granuloomia. Sen
kehittymiseen menee useita viikkoja.
HLA-molekyylit
ja niiden merkitys elimistön
puolustusjärjestelmälle
Lyhyesti
HLA-molekyylit ovat immuunivasteelle tärkeitä proteiineja.Niitä on kolmea luokkaa, joista
HLA I ja HLA II ovat oleellisia immmunivasteen kannalta. HLA I-molekyylejä ilmenee lähes kaikkien solujen pinnalla, HLA II ilmenee
antigeenin esittelyyn erikoistuneiden solujen
pinnalla.
HLA-molekyylien päätehtävät
- T-solujen kypsymisen säätely (koulutus)
kateenkorvassa
- antigeenin esittely T-solulle ja samalla Tsolun aktivointi
Lääketieteellisesti huomionarvoista
- kudossiirroissa HLA-tyypin samankaltaisuus ratkaisevaa hyljintäreaktioiden minimoimiseksi
- tietyt HLA-tyypit altistavat joillekin perinnöllisille autoimmuunisairauksille
Essee
HLA (human leucocyte antigen) -lyhennettä
käytettäessä puhutaan ihmisen pääkudossopeutuvuus-järjestelmästä. Yleisemmin puhuttaessa selkärankaisten pääkudossopeutuvuusjärjestelmästä käytetään lyhennettä MHC
(major histocompatibility complex.)
HLA-geenialue sijaitsee ihmisellä kromosomissa 6. HLA -geeneille on tyypillistä suuri
geneettinen monimuotoisuus. HLA-geenialue
jaetaan kolmeen luokkaan, HLA I, II ja III.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Näistä HLA I ja II-alueet ovat tärkeitä immuunijärjestelmän kannalta.
Valmiit HLA I ja II-luokan molekyylit sijaitsevat solun pinnalla. HLA I-luokan molekyylejä ilmenee kaikkien solujen pinnalla, ja ne
jaetaan A, B ja C-alaluokkiin. HLA II-luokan
molekyylejä ilmenee vain antigeenin esittelyyn erikoistuneiden solujen pinnalla (B-solut,
makrofagit, dendriittisolut, aktivoituneet epiteelisolut.) HLA II-luokan alatyyppejä ovat DR,
DQ ja DP. HLA-molekyylit koostuvat neljästä osasta, ja niissä sijaitsee toiminnan tärkeä
kannalta tärkeä antigeeniä sitova uurre.
HLA-molekyylit liittyvät oleellisesti T-lymfosyyttien aktivaatioon. T-soluja aktivoidaan
esittelemällä niille HLA-molekyylin avulla antigeenisiä peptidejä.Solu siis saa sisäänsä/sisältään antigeenisen peptidin, käsittelee sitä
ja siirtää sen HLA-molekyyliin, josta T-solu voi
tunnistaa antigeenin. HLA-molekyyli itsekin on
tavallaan antigeeni,sillä T-solu tunnistaa ensin
sen. Kuitenkin vain vieraan,HLA-molekyylin
uurteessa sijaitsevan peptidin tunnistaessaan
T-solu aktivoituu. Kun HLA-molekyylillä aktivoidaan T-solua, antigeeniä esittelevän solun
ja T-solun välille muodostuu immunologinen
synapsi. Naiivi T-solu tarvitsee aktivoituakseen HLA-stimulaation lisäksi kostimulaatiota
muilta molekyyleiltä. Näitä ilmennetään kyseisessä rakenteessa.
HLA I -molekyylin avulla esitellään solunsisäisiä antigeenisiä peptidejä. Peptidit voivat
olla peräisin solun omista rakenteista tai solunsisäisestä infektiosta,kuten virusinfektiosta.
HLA I-luokan molekyylillä esitellään antigeeniä
naiiville CD8+-T-lymfosyytille.Naiivi solu ei siis
ole aiemmin kohdannut antigeeniään. Vieraan
antigeenin tunnistaessaan CD8+-T-solu aktivoituu ja muuttuu sytotoksiseksi tappaja T-soluksi.
HLA II-luokan molekyylillä esitellään soluun ulkopuolelta tullutta antigeenistä peptidiä
CD4+-T-lymfosyytille. HLA II-molekyylin tarkastaessaan ja antigeenin vieraaksi todettuaan CD4+-T-lymfosyytti aktivoituu ja muuttuu
auttaja-T-soluksi.
HLA-molekyylien avulla koulutetaan myös
epäkypsät T-lymfosyytit elimistöön soveltuvik28
si. Kateenkorvassa tapahtuvassa valinnassa
kypsyvien T-solujen on tunnistettava stroomasolujen HLA-molekyyli tietyllä voimakkuudella. Turhanpäiväiset HLA:ta tunnistamattomat solut poistetaan. Sama kohtalo on HLA:
han liian voimakkaasti sitoutuvilla soluilla, sillä
ne ovat potentiaalisia autoimmuunireaktioiden
aiheuttajia. Valinnan läpikäyneet ja kelvoiksi
todetut T-lymfosyytit päästetään elimistöön
kiertelemään. HLA:n tunnistaessaan ja antigeenin kohdatessaan ne voivat aktivoitua effektorisoluiksi (auttaja-T-solut & HLA II, tappaja-T-solut & HLA I.) Osasta effektorisoluja
muodostuu vielä muistisoluja muistoksi.
HLA-molekyylit ovat lisäksi lääketieteellisesti merkityksellisiä elin- ja kudossiirtojen yhteydessä. Identtisyys HLA-alleeleissa lisää siirteen onnistumisen todennäköisyyttä.
Tietyt HLA-tyypit aiheuttavat lisääntyneen
perinnöllisen alttiuden saada autoimmuunityyppinen sairaus. Kaikkihan toki muistavat
itseltä määrittämänsä HLA-B27 alleelin ja sen
yhteyden reaktiivisten niveltulehdusten esiintymiseen!
HIV
Lyhyesti
HI –virus kuuluu retrovirusten lentivirus-sukuun. Se tarttuu yleisimmin veren välityksellä,
äidistä lapseen tai seksin välityksellä. HI –virus infektoi elimistön puolustussoluja ja lopulta puolustussolut tuhoutuvat. Immuunikadon
vuoksi potilaat sairastuvat muita herkemmin
esim. ihon infektioihin, sienitulehduksiin, pahanlaatuiseen syöpään, aivorappeumaan jne.
HIV –infektion hoitoon ei ole VIELÄ parantavaa
lääkitystä.
Essee
HIV-infektion aiheuttaja on HI –virus eli ihmisen immuunikatovirus. Se on retrovirus (suvultaan lentivirus) joka isäntäsolun infektoituaan muuttaa RNA –genominsa kaksisäikeiseksi
DNA:ksi ja liittää sen isäntäsolun genomiin
aiheuttaen virusproteiinien tuoton. Se aiheuttaa tartunnallaan AIDS –immuunipuutostauMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
din. Ihmisen HI –virusta tunnetaan nykyään
kaksi päätyyppiä: HIV 1 ja HIV 2, joista edellinen aiheuttaa suurimman osan infektioista. HI
–virus infektoi ja tuhoaa pääosin T-auttajavalkosoluja eli lymfosyyttejä sekä makrofageja.
Virustartunnalle on ominaista viruksen perintöaineksen liittyminen kohdesolun perintöainekseen, jonka kautta se voi aktivoitua ohjaamaan uusien tartuttavien viruspartikkeleiden
syntymistä. Koska HI-virus kykenee replikoitumaan vain isäntäsolujen jakaantuessa, virus
voi säilyä pitkiäkin aikoja uinuvassa muodossa, minkä vuoksi tartunnan saanut henkilö on
tartuttava koko loppuelämänsä ajan. Viruksen
alkuperästä ei ole varmaa tietoa, mutta yleisimmin hyväksytyn teorian mukaan virus on
siirtynyt apinasta ihmiseen ihmisten metsästäessä ja syödessä apinoita Keski-Afrikassa.
HI –virusta on eristetty melkein jokaisesta ihmiselimistön nesteestä, eritteestä ja kudoksesta ja teoriassa mikä tahansa niistä voi
toimia tartunnan levittäjänä otollisissa olosuhteissa, mutta käytännössä tartunta siirtyy
veren välityksellä, äidistä lapseen ja seksikontaktissa. Tavallisissa sosiaalisissa kontakteissa
ei tartuntavaaraa ole, koska HI –virus ei läpäise tervettä ihoa.
Seksitartunnan yleisyys selittyy sillä, että HI
-virukset joutuvat limakalvojen makrofagien
saaliiksi ja pääsevät tätä kautta leviämään elimistöön. Peräsuolen limakalvo rikkoutuu kaikkein herkimmin, joten peräsuoliyhdyntää pidetään kaikkein riskialttiimpana seksitapana.
On myös huomattava, että viruspitoisia soluja
on siemennesteessä, josta HIV pääsee kulkeutumaan emättimen, peräsuolen tai suun limakalvoille ja aiheuttamaan tartunnan.
Noin 50 %:lle tartunnan saaneista kehittyy muutamassa viikossa äkillinen mononukleoosia (pusutauti) muistuttava kuumetauti. Joillekin nousee tuhkarokkoa muistuttava
ihottuma kaulalle, kasvoille ja ylävartalolle.
Tässä vaiheessa potilas on hyvin tartuttava
koska hänellä on runsaasti virusta veressään.
Tauti paranee yleensä parissa viikossa. Vasta-ainereaktiot tulevat yleensä positiivisiksi
vasta parin kk:n kuluttua tartunnasta, jolloin
samaan aikaan alkaa elimistön soluvälitteinen
29
immuunivaste virusta kohtaan. Immuunivaste
onkin varsin voimakas ja vähentää aluksi viruksen määrää, mikä osaltaan aiheuttaa useita vuosia kestävän oireettoman vaiheen jonka
aikana HIV –infektion olemassaoloa ei voi päätellä henkilön ulkoisesta olemuksesta. Virusta voidaan kuitenkin eristää henkilön verestä
ja eritteistä joten hän on tartuttava oireettomanakin.
Vuosien kuluessa henkilölle ilmaantuu oireita,
jotka viestivät T-auttajasolujen vähentymisestä ja puolustuskyvyn heikkenemisestä. Aluksi
niitä ovat mm. ihon ja limakalvon tulehdukset, syylät sekä sieni-infektiot. Lymfosyyttien
määrän vähetessä ilmenee mm. kuumeilua,
ripulia, väsymystä sekä painon väheneminen.
Ne johtuvat lähinnä opportunistien mikrobien
ja bakteerien valtaan pääsystä. Toinen kriteeri
immuunikadolle on tiettyjen pahanlaatuisten
kasvaimien esiintyminen. Kolmas immuunikadon kriteeri on tylsistymiseen johtava aivotauti, joka on seurausta viruksen kulkeutumisesta
keskushermostoon.
HIV –infektion diagnostiikassa käytetään
vasta-ainemäärityksiä, soluviljelystä eristettyjä viruksia, virusspesifisten vaippaproteiinien
etsimistä tai viruksen nukleiinihappojen suoraa osoitusta kudoksesta.
Itse immuunikatoon ei vielä nykyään ole olemassa parantavaa lääkitystä. Oleellista taudin
hoidossa on vähintään kolmen eri lääkkeen
yhdistelmähoito, jonka avulla potilaan elinikää
voidaan pidentää ja elämänlaatua.
meja
Essee
T-Helper 1 –solut (Th-1 -solut) muodostuvat
naiiveista CD4-positiivisista auttaja-T-soluista.
Th-1 –solujen muodostuminen ja aktivaatio alkaa kun APC-solu (Antigeeniä esittelevä solu),
esimerkiksi dendriittisolu, esittelee antigeenin
naiiville CD-4 positiiviselle auttaja-T-solulle ja
näin aktivoi sen. Tämä aktivoitu auttaja-T-solu
alkaa jakaantua ja jakaantuvat solut alkavat
erilaistua, joko Th-1 –soluiksi tai Th-2 –soluiksi. Th-1 –soluiksi erilaistuminen riippuu sopivasta sytokiiniympäristöstä, antigeenin luonteesta ja määrästä, sekä kostimulaatiosta.
Kun erilaistuminen painottuu Th-1 –soluiksi,
immuniteettivaste painottuu soluvälitteiseksi.
Th-1 –solut aktivoivat, erittämiensä sytokiinien ja tiettyjen pintareseptorien välityksellä,
elimistön makrofageja tuhoamaan paremmin
fagosytoidut mikro-orgasmit. Tämä aktivaatio
on tärkeää, koska esimerkiksi mykobakteerit
pystyvät elämään sellaisten makrofagien sisällä, joita Th-1 –solut eivät ole aktivoineet,
vastaavasti aktivaation jälkeen makrofagit
tappavat tehokkaasti sisään fagosytoimansa mykobakteerit. Th-1 –solut ovat toisinaan
välttämättömiä CD8 positiivisia T-solujen aktivaatiolle. Th-1 –solut vaikuttavat myös B-lymfosyyttien vasta-aine tuotantoon, niin että ne
saavat aikaa tiettyjen vasta-aineluokkien muodostumisen. Th-1 –solut ovat tärkeitä, kun elimistö puolustautuu solunsisäisiä bakteereja ja
soluja infektoivia viruksia vastaan.
T-helper1-solu- Influenssa A
jen aktivaatio
ja toiminta
Lyhyesti
- T-Helper1 –solut (Th-1 -solut) muodostuvat naiiveista CD4-positiivisista auttaja-T-soluista
- Aktivaatio alkaa antigeenin esittelyllä
- Nimensä mukaisesti t-Helper1-solut auttavat makrofageja tuhoamaan mikro-organisMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Lyhyesti
- segmentoitunut –ssRNA
- useita erilaisia alatyyppejä
- muuntelua paljon ja nopeasti
- pandemiat ja epidemiat
- talvella ja kevättalvella, kausittainen epidemia
- pisaratartunta ->hengitysteihin -> raju,
korkeaa kuumetta, kaataa petiin, alkaa ~heti
30
Essee
Influenssa A on Orthomyxoviridae-perheen
virus. Viruksen genomi on segmentoitunut
–ssRNA (=vRNA). Viruksen muuntelupotentiaali perustuu genomin jaokkeisuuteen, jolloin syntyy erilaisia virusproteiineja. Viruksen
alatyypit jaotellaan viruksen pintaproteiinien
hemaggluttiini=HA:n ja neuraminidaasi=NA:
n perusteella alatyyppeihin, joita esiintyy eri
isäntäeläimissä. Ihmisellä alatyyppejä esiintyy
HA 1, 2, 3 sekä NA 1, 2 ja 8. Peläityimpiä infektioita ovat isäntäeläimestä toiseen siirtyvät
virukset, kuten linnuista ihmiseen. Ihmisten
kesken leviävät virukset aiheuttavat yleisesti
kuumeista ja usein rajua hengitysteiden infektiotautia. Tauti leviää nopeasti epidemioina
maasta toiseen. Viruksen alatyypin vaihdokseen liittyy suuri antigeenimuutos (shift), jolloin ihmisiltä puuttuu immuunisuoja tätä uutta
virusta vastaan ja tämä voi aiheuttaa hyvin
pahojakin pandemioita.
Virus pääsee solun sisään reseptorivälitteisen endosytoosin avulla, kun viruksen pinnalla
oleva HA tarttuu reseptoriin. Endosomin alhaisemmassa pHssa HA muuntuu niin, että se
kiinnittää viruksen pintarakenteet endosomin
kalvoihin. Viruksen muut proteiinit muodostavat proteiinikanavia kalvoon ja viruksen
genomi pääsee solun sytoplasmaan ja sieltä
kulkeutuu tumaan. Tumassa viruksen RNA:
sta syntetisoituu sekä mRNA:ta että cDNA:ta.
cDNA toimii mallina uusille mRNA:lle. mRNA:t
kulkeutuvat tumasta sytoplasmaan, jossa niistä transloidaan ER:n kalvolla olevien ribosomien toimesta proteiinia. Syntyvät vaippaproteiinit kulkeutuvat ER:n ja golgin laitteen kautta
(joissa postranslationaalista muokkausta) solumembraanille. Viruksen replikaatioon vaikuttavat proteiinit kulkeutuvat solun tumaan,
jossa genomi ja viruksen proteiinit yhdistyvät
nukleokapsidiksi. Nukleokapsidi kulkeutuu solukalvolle, jossa lopullinen jälkeläisvirusten
pakkaus tapahtuu ja silmikoituessaan isäntäsolusta jälkeläisvirukset saavat solumembraanista rasvavaipan. Influenssa A-virus on siis
vaipallinen virus.
Influenssa A:n aiheuttamat epidemiat ajoittuvat pohjoisella pallonpuoliskolla talveen ja
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
kevättalveen. Infektio leviää pisaratartuntana,
jolloin se inaktivoituu herkästi kesällä. Itämisaika on yleensä 2-3 pvää. Viruksen primääriä
lisääntymisaluetta on henkitorven ja keuhkoputken värekarvaepiteelin lieriösolut , joista
virus voi levitä muualle hengitysteihin. Virusinfektiossa epiteeli alkaa heti muuntumaan ja
sen täydellinen korjaantuminen voi viedä viikkoja. Oireet puhkeavat yleensä päivä infektioaltistuksen jälkeen. Virusinfektion jälkeen vaurioittuneeseen keuhkokudokseen iskee usein
myös bakteeri-infektio, mikä voi jatkaa tautia
(erit. keuhkokuumetta).
Influenssainfektion jälleen syntyy vasta-aineisiin perustuva immuniteetti (HA:ta ja NA:
ta vastaan), mutta suoja on yleensä lyhytaikainen viruksen nopean antigeenievoluution
vuoksi. Soluvälitteinen immuniteetti taistelee
influenssavirusta vastaan. Keinotekoinen immuniteetti saadaan rokottamalla, mutta rokotusta vaikeuttaa viruksen nopea muuntuminen. Tämän takia epidemian taloudelliset
menetykset ovat suuret, sillä normaaliväestöä
ei rokoteta, vaan vain riskiryhmiä. Influenssa
A:han ei ole oikein tehokasta lääkettä, sillä
hoito tulisi aloittaa 48h sisällä sairastumisesta
ja se oikeastaan lyhentää vain taudin kuvaa.
Infektio aiheuttaa hengitysteiden tulehdusta,
joka on selkeästi rajuoireinen, korkeakuumeinen ja potilaan yleensä vuoteeseen kaatava
sairaus. Usein sairastunut pystyy määrittämään taudin alkamisen jopa tunnin tarkkuudella. Influenssan oireita ovat korkea kuume,
vilunväristykset, yskä, päänsärky, lihassäryt,
pahoinvointi ja kurkkukipu. Kausittainen epidemia kestää yleensä noin 6-8 viikkoa ja tuona aikana noin 10-30 % ihmisistä sairastuu.
Diagnostiikassa influenssaviruksia ja niiden
osia tunnistetaan kliinisistä näytteistä tai soitetaan diagnostisten vasta-ainetasojen nousua. Myös viljelyä, antigeeni ja nh-osoituksia
voidaan tehdä.
Influenssavirukset
Lyhyesti
- luokittelu A-, B- ja C- influenssaviruksiin
31
- negatiivisäikeinen jaokkeinen RNA –genomi
- rasvavaipan glykoproteiinit: hemagglutiniini (HA) ja neuraminidaasi (NA)
- alatyypit HA:n ja NA:n eri kombinaatioiden
perusteella, esim. H3N2
- uusien alatyyppien synty: kaksi eri virusalatyyppiä infektoi saman solun yhtäaikaisesti
- influenssarokotteiden viruskantoja on
muutettava samassa tahdissa, kun uusia alatyyppejä muodostuu
- leviäminen pisaratartuntana, etenkin talvisaikaan
- tärkeimmät oireet: korkea kuume, päänsärky, vilunväristykset, lihaskivut, huonovointisuus ja ruokahaluttomuus
- rokotteet ovat erityisesti suunnattu riskiryhmille
- lääkkeitä: amantadiini ja rimatadiini
- diagnostiikassa näytteet nenästä ja nielusta
Essee
Lipidivaippaiset influenssavirukset A- ja B
kuuluvat oksomyksoviruksiin ja ne aiheuttavat kuumeista hengitystieinfektiotautia. Tämä
tauti leviää laajoina epidemioina maailmalla,
etenkin talvisaikaan. Influenssa C-virukset eivät aiheuta laajoja epidemioita ja oireet ovat
lieviä.
Influenssaviruksilla on negatiivisäikeinen jaokkeinen (lisää viruksen muuntelukykyä) RNA
-genomi. Rasvavaipan sisällä on M-proteiinin
muodostama kuori ja kuoren sisällä sijaitsee
RNA- genomi. A- ja B-viruksilla rasvavaipasta sojottaa ulospäin 2 glykoproteiinia: trimeeri
hemagglutiniini (HA) ja tetrameeri neuraminidaasi (NA). Influenssa C-viruksilla on yksi glykoproteiini (HEF). Hemagglutiniinilla on kaksi
tehtävää. Sen avulla virus kiinnittyy isäntäsolun pinnan virusreseptoreihin ja se auttaa
nukleokapsidia vapautumaan viruksen pintarakenteista viruksen päästyä isäntäsoluunsa.
Neuraminidaasin avulla viruksen reseptori tuhoutuu, joka on hyödyksi jälkeläisvirusten vapautuessa isäntäsolusta.
Kun HA -molekyyli on kiinnittynyt solun pinnalla olevaan virusreseptoriin, virus pääsee
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
reseptorivälitteisen endosytoosin avulla solun
sisään. Tumassa viruksen RNA:sta syntetisoituu lähettiRNA:ta ja viruksen RNA:lle komplementaarista RNA:ta. Komplementaarinen RNA
on väliaikainen muoto, jota mallina käyttäen
RNA-polymeraasi tuottaa virusRNA:ta. Translaatio proteiineiksi tapahtuu endoplasmisen
kalvoston ribosomeilla. Syntyneet vaippaproteiinit kulkeutuvat solukalvolle Golgin laitteen
kautta ja lähellä solukalvoa HA pilkkoutuu
kahteen osaan. Pilkkoutuminen takaa syntyvän viruksen lisääntymiskyvyn seuraavassa
isäntäsolussa.
Influenssa A-virukset jaetaan alatyypeiksi
HA:n ja NA:n eri kombinaatioiden perusteella, esim. H3N2. Viiden eri alatyypin tiedetään
aiheuttaneen epidemioita ihmisille. Pandemioita aiheuttavia viruskantoja syntyy, kun
kaksi eri virusalatyyppiä infektoi saman solun
yhtäaikaisesti. Tällainen influenssavirusten
nopea antigeenievoluutio aiheuttaa sen, että
influenssarokotteiden viruskantoja on muutettava samassa tahdissa, jotta rokotteiden
suojateho säilyy. Ihmiskuntaa kohdanneita
pandemioita ovat Espanjantauti (H1N1), Aasialainen (H2N2), Hongkongilainen (H3N2) ja
Moskovalainen (H1N1).
A- ja B-influenssavirukset leviävät pisaratartuntana ja epidemiat ajoittuvat pohjoisella
pallonpuoliskolla talveen tai kevättalveen. Bviruksen aiheuttamat epidemiat ovat lievempiä kuin A-viruksen. Taudinkuva vaihtelee lähes oireettomasta vakavaan tautiin. Virukset
lisääntyvät henkitorven ja keuhkoputken värekarvaepiteelissä. Virusten erittyminen on
huipussaan 1-3 päivää oireiden alkamisesta.
Aikuisilla influenssa johtaa tyypillisesti henkitorven ja keuhkoputken tulehdukseen. Taudinkuvaan kuuluu korkea kuume, päänsärky,
vilunväristykset, lihaskivut, huonovointisuus
ja ruokahaluttomuus. Lapsilla on samantyyppisiä oireita, mutta kuume voi nousta korkeammaksi. C-virukset aiheuttavat lieväoireisia
hengitystie-infektioita. Influenssa on erityisen
vaarallinen vanhuksille sekä kroonisia tauteja
sairastaville. Influenssainfektiossa syntyy vasta-aineita ja syntyy immuniteetti siksi aikaa
kunnes viruksen uusi muoto pääsee valloil32
leen.
Influenssaan on kehitetty rokotteita ja rokotteeseen pyritään ottamaan mukaan kolme
todennäköisintä viruskantaa tulevaa talvea
varten. Rokotteet ovat erityisesti suunnattu
riskiryhmille. Influenssalääkkeillä voidaan lyhentää taudin kestoa ja vaikeusastetta. Näitä
ovat mm. amantadiini ja rimatadiini. Influenssan diagnostiikassa käytetään näytteitä nenästä ja nielusta. Näytteiden avulla tehdään
virusviljelyitä sekä antigeenien ja nukleiinihappojen osoituskokeita.
Jännä kliininen
tapaus
Yhteisvastaanotolle hakeutuu kevättalvella liikemies, jolla on nopeasti alkanut
hengitystieinfektio, lihassärkyjä ja korkea kuume. Hän oli juuri eilen palannut
Suomeen Kaakkois-Aasian matkalta, viivyttyään vielä päivän Keski-Euroopassa,
jossa oli pidetty kokous ennen paluulentoa Suomeen. Kaakkois-Aasiassa hänellä
oli ollut liikeneuvotteluja suurissa kaupungeissa ja välillä oli vapaa-aikaa vietetty kaupunkien ja niiden lähiseutujen
nähtävyyksiin tutustuen. Mitä infektioita
epäilet, mitä virusdiagnostisia testejä valitset?
Lyhyesti
Olisiko influenssa? Lähete / konsultaatiopyyntö ja sitten kahvihuoneeseen.
Essee
Infektio-epäilyni koskevat A-infuenssaviruksen
aiheuttama infektiota. Influenssaa aiheuttavat
siis influenssavirukset A ja B.
B-virukset eivät aiheuta pandemioita, eivätkä niin rajuja epidemioita kuin A-virukset.
Ensimmäiseksi on potilaalta selvitettävä hieman tarkemmin matkustusolosuhteita, mahdollisen lintuinfluenssaepäilyn poissulkemiseksi.
(Tämä A/H5N1-viruksen aiheuttama tauti
voisi tulla kyseeseen, jos liikemies on oleillut
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Kaakkois-Aasiassa maassa, jossa on todettu
siipikarjassa tai ihmisillä lintuinfluenssaa, sekä
lisäksi jos kolme seuraavista täyttyy:
1. Äkillinen kuumetauti (kuume >38°C), johon liittyy hengitystieinfektion oireita tai löydöksiä kuten yskää, kurkkukipua tai hengitysvaikeutta.
2. Ja 7 vuorokauden sisällä ennen oireiden
alkua vähintään yksi seuraavista:
a. Ihmiskontakti: lähikontakti (<1 metri)
todennäköiseen tai varmistettuun influenssa
A/H5N1 -infektiota sairastavaan henkilöön
b. Laboratoriokontakti: työskentely laboratoriossa, jossa altistuminen influenssa A/H5N1
–virukselle mahdollista
c. Siipikarja- tai luonnonlintukontakti: oleskelu tai vierailu alueella tai maassa, jossa parhaillaan epäillään tai on varmistettu lintuinfluenssa A/H5N1.
3. Ko. alueella läheinen kosketus sairaaseen
tai kuolleeseen siipikarjaan (ei sisällä teollisesti tuotettua siipikarjan lihaa) tai villilintuihin (ei
sisällä terveitä metsästettyjä lintuja)
TAI: ko. alueella oleskelu tai vierailu tiloissa
tai tilalla, jossa on todettu sairasta tai kuollutta siipikarjaa 6 viikon sisällä
Jos kriteerit täyttyvät liikemies ohjataan tarkemipiin tutkimuksiin infektiolääkäriä konsultoiden.)
Jos A/H5N1 kriteerit jäävät täyttymättä on
vahvimpana epäilynä kuitenkin A-viruksen aiheuttama influenssa. Influenssavirusten aiheuttamia epidemioita esiintyy runsasväkisessä
Kaakkois-Aasiassa mihin vuodenaikaan tahansa.
Influenssan itämisaika tartunnasta oireiden
alkuun on yleensa 2-3 päivää, mikä viittaisi
tartunnan saantiin jo Aasiassa. Tauti alkaa,
kuten liikemiehellä, tyypillisesti nopeasti nousevalla korkealla kuumeella (kohoaa usein jo
vuorokaudessa 40 asteeseen). Lihassäryt ja
päänsärky puhuvat myös influenssan puolesta. Kuumeen laskettua ilmaantuu yskää, kurkukipua jne.
Pelkästään oireiden perusteella on vaikea
erottaa influenssa muista hengitystietaudeista, niinpä influenssan todentamiseksi tehdään
laboratoriokokeita. Influenssavirus ja sen ra33
kenteita voidaan osoittaa ylähengitystie-eritteistä useilla menetelmillä. Antigeenien osoittamiseen käytetään entsyymi-immunologisia
menetelmiä (EIA), sekä immunofluoresenssiin perustuvia menetelmiä. Kyseisen potilaan
kohdalla määrään tehtäväksi pikatestin, jolla
diagnoosi voidaan todeta 15-30 minuutissa.
Tämä auttaa mahdollisen lääkehoitopäätösen
tekemisessä.
Mahdollisesti myös koronaviruksen aiheuttama infektio voisi tulla kyseeseen. Koronavirukset aiheuttavat mm. nuhakuumetta.
Itämisaika on 2-3 vrk. Oireina ilmaantuu kuumetta ja päänsärkyä, kuten liikemiehellä. Tällä
hetkellä paras laboratoriodiagnostinen menetelmä on PCR. (SARS-CoV-infektiota en tässä kuitenkaan vielä epäile, sillä tällä hetkellä
ko. infektiota on syytä epäillä vain henkilöillä,
jotka joutuvat sairaalahoitoon röntgenkuvalla
varmennetun keuhkokuumeen takia + lisäkriteerien vuoksi, jotka määritetään, jos keuhkokuume varmistetaan).
Herpes simplexvirusten aiheuttamat infektiot,
niiden virologinen diagnostiikka ja lääkehoito
Lyhyesti
- Herpesviruksia ihmisellä 8, tyypilliset ominaisuudet; primaari-infektion jälkeinen latenssi
- Suuri, vaipallinen DNA-virus
- herpesvirukset koodittavat itse nukleiinihappometaboliansa entsyymejä
- huuliherpes, genitaaliherpes, herpesenkefaliitti, vastasyntyneen HSV-infektiot
- Viljely. pikaviljely rakkulaeritteestä, PCR
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
vakavissa infektioissa
- Asikloviiri lääkkeenä
Essee
Ihmisellä on havaittu 8 eri herpesvirusta. Herpes simplex viruksia on 2. HSV-1 eli HHV-1
(Human herpes virus) ja HSV-2 eli HHV-2. Ne
ovat suuria DNA-viruksia, joiden DNA-genomi
on kaksisäikeinen ja koodaa yli 80 geeniä. Rakenteeltaan näyttää elektronimikroskoopissa
paistetulta kananmunalta. Kapsidin ja vaipan
välissä on tegumentti. DNA on rengasmainen.
Replikaatiosyklin on todettu soluviljelmissä
olevan 18-20h.
Lisääntyminen. Virioni kiinnittyy solun pintaan glykoproteiinien välityksellä. Tämän jälkeen viruksen vaippa sulautuu solukalvoon ja
kapsidi kulkeutuu tumakalvolle. DNA vapautuu
tumaan tumakalvon reikien kautta. Tumakalvon läpi kulkeutuu myös VP16 joka indusoi
ensimmäisen geeniryhmän, α-geenien ilmentymisen. Alfageenit ilmentyvät alfaproteiineiksi, jotka indusoivat beetageenien ekspression.
β-proteiinit vastaavat nukleiinihappometaboliasta ja DNA-replikaatiosta. Viimeisenä gammageenien ilmentyminen ja kapsidin muodostuminen ja pakkautuminen tumassa, vaipan
proteiinit saadaan tumakalvolta. Virus kulkeutuu ulos solusta ja solu tuhoutuu. HSV:lla on
monia ominaisuuksia jotka ohjaavat isäntäsolun toimintaa replikaationsa kannalta edulliseen suuntaan. Herpesvirukset koodittavat
itse nukleiinihappometaboliansa entsyymejä.
Latenssi. Herpesviruksille on tyypillistä latenssi primaari-infektioiden jälkeen. HSV replikoituu epiteelisoluissa ja kulkeutuu sensorisiin
neuroneihin. Se asettuu latentiksi neuronien
tumiin gangliossa. Kasvojen alueen HSV:lle
tyypillistä latenssi Trigeminus gangliossa ja
genitaali-HSV:lle ristiluun alueen ganglioissa.
Latenssissa virus on DNA muodossa, ei integroituneena. Latenssiaikana muodostuu ainoastaan latenssi-RNA:ta ja sitä kertyy neuronien
tumiin. Latentti HSV saattaa reaktivoitua eri
ärsykkeistä. Tällöin neuronissa alkaa viruksen
replikaatio ja se johtaa neuronin tuhoutumiseen. Replikaatiossa syntyvät virukset kulkeutuvat aksonia myöten epiteelille ja infektoivat
34
epiteelisoluja aiheuttaen uusiutuvan infektion.
HSV-1:lla tyypillisesti huuliherpes ja HSV-2:lla
genitaaliherpes.
Infektiot. HSV-1 aiheuttaa tyypillisesti suutulehdusta ja yskänrokkoa. HSV-2 on genitaaliherpeksen pääasiallinen aiheuttaja. Aiemmin
aikuisväestöstä on ollut n.80% HSV-vastaainepositiivisia eli latentin HSV:n kantajia.
Tartunta saadaan rakkulaeritteestä, silmän
kautta, sukupuoliyhteydessä tai ihon hankauksessa leviävänä. HSV aiheuttaa ihoinfektioita.
Primaaritartuntana gingivostomatiitti; rakkulainen, korkeakuumeinen suutulehdus. Muita
ihoinfektioita; kynsivallin tulehdus, painijoilla
esiintyvä herpes gladiatorum. HSV voi aiheuttaa myös silmäinfektioita. HSV aktivoituu
uudelleen yksilöllisin väliajoin. HSV:t voivat
aiheuttaa myös hyvin vakavia infektioita. Herpesenkefaliittia esiintyy kaikenikäisillä. HSV
voi tarttua synnytyksessä lapseen ja aiheuttaa
vakavia infektioita, mm. enkefaliitin ja yleistyneen infektion. Herpes neonatorum on vakava
tauti, johon liittyy kuolleisuutta ja jälkitauteja.
HSV-infektiot ovat yleistyneet immunovajauspotilailla.
Diagnostiikka. Viljely tärkein menetelmä,
tehdään usein pikaviljelynä rakkulaeritteestä.
PCR herpesenkefaliitin ja neonataaliherpeksen diagnostiikassa. Elektronimikroskoopilla
voidaan osoittaa näytteestä herpesviruksia,
muttei tunnistaa. Immunofluoresenssimenetelmällä suora HSV-antigeenin osoitus. Lisäksi
serologiset menetelmät pariseerumeista.
Lääkehoito. Hoidossa käytetään etupäässä
asikloviiria, voidaan myös käyttää famsikloviiria tai valasikloviiria.
Vasta-aineiden
tehtävät
Lyhyesti
- Vasta-aineet eli immunogobuliinit ovat immuunijärjestelmään kuuluvia valkuaisia. Jokainen vasta-aine tunnistaa tietyn antigeenin,
johon se kykenee sitoutumaan.
- Vasta-aineita kutsutaan myös immunogloMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
buliineiksi eli Ig-molekyyleiksi.
- Vasta-aineet ovat Y-kirjaimen muotoisia
molekyylejä.
- Vasta-aineiden tehtävät ovat a) mikrobien
ja toksiinien ”neutralointi” eli jos vasta-ainemolekyylit ovat sitoutuneet viruksen tai bakteerin pintaan, ei mikrobi pysty tarttumaan
solujen reseptorimolekyyleihin b) komplementin aktivoituminen c) opsonisaatio d) tulehdusreaktion voimistaminen.
Essee
Vasta-aineet ovat immuunijärjestelmään kuuluvia glykoproteiineja eli valkuaisaineita, joiden avulla elimistö tunnistaa vieraita organismeja tai niiden osia. Vasta-aineet tunnistavat
ja kykenevät sitoutumaan rakenteisiin, joita
kutsutaan antigeeneiksi. Sekä vasta-aineita
että antigeenejä on miljoonia erilaisia. Pääosa
vasta-aineista kulkee verenkierron mukana.
Vasta-aineita kutsutaan myös immunoglobuliineiksi (Ig).
Vasta-aineita syntetisoivat ja erittävät plasmasoluiksi muuntuneet immuunijärjestelmän
B-lymfosyytit eli B-solut.
Tyypillinen vasta-aine on Y-kirjaimen muotoinen molekyyli. Se koostuu proteiinirungosta, joka on muodostunut kahdesta identtisestä
H-ketjusta (raskas) sekä kahdesta identtisestä
L-ketjusta (kevyt).
Molekyyli voidaan myös jakaa kolmeen
osaan: kahteen Fab- ja yhteen Fc-palaan. Fabalueet (Y:n kärki) muodostavat kaksi identtistä antigeeniä sitovaa kohtaa molekyylin kärkiosaan. Fc-alueella (Y:n varsi) puolestaan on
sitoutumiskohtia komplementin proteiineille
sekä Fc-reseptorille ja erilaisille solupintareseptoreille. Tämä alue vaikuttaa siten vastaaineluokan biologisiin ominaisuuksiin.
Vasta-aineet voidaan jakaa viiteen immunoglobuliiniluokkaan, jotka poikkeavat toisistaan.
Ne ovat IgA, joka mm. suojaa paikallisesti limakalvoja; IgG, joka aktivoi komplementtijärjestelmää; IgM, joka agglutinoi vieraita soluja;
IgD, jonka toiminta on epäselvä ja IgE, jonka
pitoisuus lisääntyy allergisissa reaktioissa.
Vasta-aineet osallistuvat puolustukseen monella tavalla. Niiden tehtävät voidaan jakaa
35
neljään osa-alueeseen:
1. Mikrobien ja toksiinien neutralointi. Vastaaineet pystyvät sitoutumaan viruksien ja bakteerien pintaan ja peittämään niiden erikoistuneet tarttumisvalkuaiset. Näin ollen mikrobi ei
pysty tarttumaan solun pinnan reseptorimolekyyleihin eikä siten myöskään tunkeutumaan
solun sisään. Vasta-aineet estävät samalla tavalla toksiinimolekyylien tarttumisen kohdesoluun ja hillitsevät kudoksia hajottavien entsyymien toimintaa.
2. Komplementin aktivoituminen. Antigeeniinsa sitoutunut vasta-aine laukaisee komplementin aktivoitumisen klassisen aktivaatioreitin mukaan.
(Komplementti on joukko seerumin valkuaisia, jotka aktivoituessaan synnyttävät tulehdusreaktion ja vaurioittavat mikrobien solukalvoja. Aktivaation voivat käynnistää kohdesolun
pintaan tarttuneet vasta-aineet=klassinen aktivaatioreitti).
3. Opsonisaatio. Syöjäsoluilla eli fagosyyteillä on pinnassaan Fc-reseptoreita. Kun vastaainemolekyyyli on tarttunut mikrobin pintaan,
fagosyytti tunnistaa sen Fc-osan ja tarttuu tähän. Näin sen mahdollisuudet fagosytoida mikrobi paranevat ja mikrobi ei pääse karkuun.
4. Tulehdusreaktion voimistaminen. Immunoglobuliinin Fc-osaan tarttuva solun reseptori
välittää usein tietoa immunoglobuliinin ja antigeenin kohtaamisesta aktivoimalla solunsisäisiä signalointireittejä.
Hepatiittivirukset
Lyhyesti
-Hepatiittivirus aiheuttaa maksatulehduksen
-Virukset on nimetty aakkosin (A-G)
-Hepatiitti A (HAV) ja E (HEV) -virukset leviävät ulosteen mukana, muut tarttuvat veren
välityksellä
-HAV: vaipaton RNA-virus, tärkein tartuntalähde juomavesi, ehkäisyssä hyvä hygienia ja
gammaglobuliini tai rokote
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
-HBV: vaipallinen DNA-virus, yleisin hepatiittiviruksista, tarttuu veren välityksellä ja
synnytyksessä, pitkä itämisaika, hyperimmunoglobuliini verialtistuneille, rokote
-HCV: RNA-virus, veren välityksellä (huumeruiskuista), krooninen kantajuus ja kr. aktiivinen hepatiitti yleisiä
-HDV: HBV:n loinen
-HEV: tropiikin kehitysmaiden ongelma, tarttuu uloste-suutietä
-HGV: HCV:n sukulainen, tarttuu pääasiassa
parenteraalisesti
-Kaikki hepatiitit diagnosoidaan serologisin
menetelmin. Opettele B-hepatiitin s,c,e -antigeenien ja -vasta-aineiden tulkitseminen työmonisteesta.
Essee
HAV eli hepatiitti A-virus kuuluu pikornavirusten sukuun, mutta poikkeaa niistä geneettisesti
huomattavasti. HAV on pieni, pyöreä, vaipaton
RNA-virus ja siitä tunnetaan ainoastaan yksi
serotyyppi.
HAV tarttuu uloste-suutietä ja aiheuttaa ns.
tarttuvan keltataudin. Se on endeeminen maapallon lämpimällä vyöhykkeellä, jossa tartunnan lähden on useimmiten saastunut juomavesi. Endeemisellä alueella tauti sairastetaan
yleensä jo viiden vuoden ikään mennessä, jolloin infektio ei yleensä aiheuta oireita.
A-hepatiitin itämisaika on noin 30 päivää.
Oireet ovat tyypilliset maksatulehdukselle.
Alle 12-vuotiailla tauti on lähes aina oireeton,
keski-ikäisillä ja vanhemmilla 50% oireisia.
HAV-tartunnan saanut henkilö erittää virusta
ulosteeseen noin kahdesta viikosta ennen oireiden alkamista runsaaseen viikkoon oireiden
alkamisen jälkeen. Oireinen tauti diagnosoidaan serologisin menetelmin, orientoivana tutkimuksena kokonaisvasta-aineiden määritys.
Kroonista kantajuutta ei esiinny ja sairastamisen jälkeen taudille kehittyy elinikäinen immuniteetti. Vaikka muut hepatiitin akuutit muodot
lisäävät riskiä sairastua maksasyöpään, hepatiitti A ei lisää.
Tartunta voidaan ehkäistä hyvällä hygienialla ja gammaglobuliinilla tai inaktivoituja viruksia sisältävällä rokotteella.
36
HBV kuuluu hepadnavirusten perheeseen ja
on pieni vaipallinen DNA-virus. Hepadnavirukset ovat lajispesifisiä eli eläinten hepatiittivirukset eivät aiheuta tautia ihmiselle. HBV:n
genomin neljä lukukehystä koodittavat vaippa
(HBsAg), ydin (HBcAg), polymeraasi ja x (HBx)
-proteiineja. Ydinantigeeni (HBcAg) muodostaa
viruksen kapsidin. Viruksen lisääntyessä muodostuu myös e-antigeenia (HBeAg), jolla on
osittain samoja aminohapposekvenssejä kuin
varsinaisella ydinantigeenilla. HBeAg erittyy
verenkiertoon. HBx on transkription transaktivaattori ja sillä arvellaan olevan merkitystä
HBV:n kyvyssä aiheuttaa maksasyöpää. HBV:
sta tunnetaan useita sekä luonnollisia että rokotuksen tai antiviraalisen hoidon luomia variantteja, joita ensisijaisesti käytetyt serodiagnostiset menetelmät eivät tunnista.
HBV tarttuu parhaiten veren välityksellä.
Muutkin kehon eritteet (siemenneste, emätinerite, äidinmaito, sylki, virtsa, kyynelneste)
saattavat tartuttaa, mutta mahdollisuus on
vähäisempi kuin veren ollessa kyseessä. HBV:
n suhteen hyperendeemisissä maissa (Itä-Aasia, Afrikka, Amazonin jokialue) virus säilyy väestössä siirtymällä pääasiassa äidistä lapseen
synnytyksen yhteydessä. Muualla tärkeimmät
tartuntatavat ovat parenteraalinen tie ja seksitartunta.
Hepatiitti B:n itämisaika voi olla pitkä (2vk9kk). Noin puolet saa oireisen infektion. Krooninen kantajuus ja krooninen aktiivinen hepatiitti
ovat mahdollisia, riski myös maksakirroosiin ja
-syöpään. HBV:n diagnostiikka perustuu serologiaan; tutkitaan HBsAg:n, HBeAg:n, HBsAb:
n, HBcAb:n, HBeAb:n ja HBcAbM:n esiintymistä potilaan veressä.
B-hepatiittia vastaan on käytettävissä hyperimmunoglobuliini neulanpistovahingon tai
muun verialtistuksen jälkeiseen profylaksiaan.
Lisäksi on kehitetty viruksen pinta-antigeenia
sisältävä komponenttirokote, josta voi taudin
pitkä itämisajan vuoksi olla hyötyä tartunnan
saannin jälkeenkin. Saatavilla on myös yhdistelmärokote, jolla saadaan suoja sekä A- että
B-hepatiittia vastaan.
HCV on flaviviruksiin kuuluva RNA-virus. Aiheuttaa ns. nonA-nonB-hepatiitin. HCV-kannat
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
jaetaan 11:een tyyppiin ja niiden alatyyppeihin. Useimmin vaikeissa maksatulehduksissa
aihauttajana on tyyppi 1b. HCV-infektiolla on
suuri kroonistumisriski geneettisen muuntelukyvyn vuoksi. Muuntelun avulla virus pakenee
elimistön immuunipuolustusta. Samasta potilaasta saatetaan löytää suuri joukko toisistaan
poikkeavia valelajeja, jotka poikkeavat toisistaan vain muutaman nukleotidin verran.
Hepatiitti C leviää veren välityksellä, yleisimmin huumeruiskuista. Seksitartunta tai synnytyksessä saatu tartunta ovat mahdollisia,
mutta HBV:een verrattuna riskit ovat merkittävästi pienempiä. Hepatiitti C:n itämisaika on
keskimäärin 50 päivää, neljäsosa saa oireisen
infektion. Lähes kaikki tartunnan saaneet jäävät krooniseksi kantajaksi ja krooninen aktiivinen hepatiittikin on suhteellisen yleistä. Tauti
todetaan serologialla, esim. EIA-testillä. Tartunta voidaan ehkäistä välttämällä riskikäyttäytymistä.
Hepatiittti D -virus eli HDV on epätäydellinen virus. Sen kuoriproteiinina on hepatiitti B
viruksen pintaproteiini ja siksi sen lisääntyminen on täysin riippuvainen HBV:n läsnäolosta.
Jos HBV:n kantaja saa HDV:n, hän jää myös
HDV:n kantajaksi. HDV:n lisääntyminen estää
HBV:n lisääntymistä, mutta ilmeisesti se voi
myös pahentaa B-hepatiittia.
HDV tarttuu veren ja eritteiden välityksellä
kuten HBV. Tartunnan voi saada joko yhdessä HBV-tartunnan kanssa tai superinfektiona,
mikäli kyseessä on ennestään HBV:n kantaja. HDV:ta esiintyy maailmanlaajuisesti, endeemisenä Välimeren alueella (etelä-Italia!),
Lähi-idässä, osassa Afrikkaa sekä Etelä-Amerikan pohjoisosissa (Kolumbia!). D-hepatiitin
diagnoosi on serologinen kuten muidenkin hepatiittien. Ehkäisyyn ei ole olemassa rokotetta
eikä gammaglobuliinia.
HEV luetaan kuuluvaksi kalikiviruksiin. Serologisesti HEV-kannat kuuluvat samaan serotyyppiin.
HEV:sta tavataan lähinnä tropiikin kehitysmaissa, joissa hygienia on puutteellista; huomattavia epidemioita on esiintynyt mm. Intiassa ja Sudanissa. Virus liittyy keskeisesti
maatalouteen, ja siten tavallisella turistimat37
kalla kohdemaasta riippumatta tartuntariski
on pieni, pienempi kuin hepatiitti A virukselle.
HEV tarttuu uloste-suutietä, useimmiten juomaveden välityksellä. Kroonista kantajuutta ei
ole esiintynyt eikä yhteyttä maksasyöpään.
Tauti diagnosoidaan vasta-ainetestein ja maksabiobsioin.
Hepatiitti G virus (HGV) eli nonA-E on pääasiassa parenteraalisesti tarttuva akuutin hepatiitin aiheuttava virus. Se on hepatiitti C-viruksen
sukulainen: RNA-virus ja kuuluu flaviviruksiin.
Tärkein tartuntareitti on verikontakti. Ehkäisyyn ei ole vielä rokotetta. Diagnoosi tapahtuu
vasta-ainetestein ja PCR:llä.
Puumalavirus
Lyhyesti
- kuuluu zoonoosiviruksiin eli ihmisten ja
eläinten yhteisiin tartuntatauteihin
- hantavirus: Bunyaviridae-heimoon kuuluva 120 nm:n läpimittainen, vaipallinen RNAvirus
- hantavirukset aiheuttavat mm. munuaisoireisia verenvuotokuumeita (HFRS) ja hantaviruskeuhko-oireyhtymää (HPS)
- ainoa Suomessa tavattava hantavirus
- aiheuttaa myyräkuumetta, joka tarttuu
hengitysteitse metsämyyrien jätöksistä
- myyräkuumeen taudinkuva vaihtelee lieväoireisesta tehohoitoa vaativaan infektioon.
Oireina korkea kuume, keskushermosto-oireita (päänsärky, uneliaisuus, huimaus, rauhattomuus), likitaitteisuutta, munuaisten vajaatoiminnan oireita (oliguria, proteinuria,
hematuria, kreatiniinin pitoisuuden nousu seerumissa)
Essee
Puumala-virus on zoonoosiviruksiin eli ihmisten ja eläinten yhteisiin tartuntatauteihin kuuluva hantavirus. Hantavirukset aiheuttavat
Euroopassa ja Aasiassa munuaisoireisia verenvuotokuumeita (HFRS) ja Amerikassa hantaviruskeuhko-oireyhtymää (HPS). Hantavirukset
ovat Bunyaviridae-heimoon kuuluvia 120 nm:
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
n läpimittaisia, vaipallisia RNA-viruksia. Puumalavirus on ainoa hantavirus, jota tavataan
Suomessa.
Myyräkuume eli nephropathia epidemica
(NE) on metsämyyrien jätöksistä tarttuva verenvuotokuume, jonka oireet vaihtelevat lievistä jopa tehohoitoa vaativiin. Alttius sairastua
vakavaan infektioon on perinnöllinen ja liittyy
ilmeisesti HLA-B8-alleeliin. Myyräkuumetapausten määrä on suurimmillaan marraskuusta
tammikuuhun, eniten tautia esiintyy Keski- ja
Itä-Suomessa. Tautitapaukset vaihtelevat kuitenkin alueittain ja vuosittain, diagnosoituja
tapauksia tulee vuodessa keskimäärin 1000.
Kaksi kolmesta sairastuneesta on miehiä, lapsilla sairaus on harvinainen. Myyräkuume ei
tartu ihmisestä toiseen.
Myyräkuumeen itämisaika on 2-4 viikkoa ja
oireet alkavat korkealla kuumeella, jota seuraavat keskushermosto-oireet (päänsärky,
uneliaisuus, huimaus, rauhattomuus). Likitaitteisuus on patognominen oire, joka ilmaantuu
joka kolmannelle potilaalle. Muutaman päivän
kuluttua alkavat munuaisten vajaatoiminnan
oireet, kuten virtsan määrän väheneminen
(oliguria) ja proteiinin ilmestyminen virtsaan
(proteinuria). Osa potilaista joutuu dialyysihoitoon. Tavallisimmat laboratoriolöydökset
ovat proteinuria, seerumin kreatiniinin pitoisuuden nousu, laskon ja CRP:n nousu, trombosytopenia ja leukosytoosi. Kuolleisuus on n.
0,1 %.
Myyräkuume voidaan diagnosoida kliinisten
oireiden ja laboratoriolöydösten perusteella.
Puumala-virus-IgM- ja -IgG-vasta-aineita on
löydettävissä viimeistään 6. päivänä oireiden alusta. Akuutin myyräkuumeen diagnoosi
perustuu Puumala-virus-IgM-vasta-aineiden
osoitukseen tai Puumala-virus-IgG-vasta-aineiden heikon aviditeetin osoittamiseen.
Virustautina myyräkuumeeseen ei ole varsinaista hoitoa, tärkeää on huolehtia kivunhoidosta ja nesteytyksestä. Oliguriavaiheessa on
vältettävä ylinesteyttämistä. Toipuminen voi
kestää kuukausia. Osalle potilaista jää jälkioireina korkea verenpaine, proteinuria tai aivolisäkkeen toiminnanvajaus. Sairastuminen
jättää pysyvän immuniteetin.
38
Virukset
keskushermostoinfektioiden
aiheuttajina
Lyhyesti
- Virusten aiheuttamat keskushermostoinfektiot pääasiassa meningiittejä ja enkefaliitteja, usein raja häilyvä ja puhutaan meningoenkefaliitista
- Tärkeimmät meningiitin aiheuttajat enteroviruksia ja herpesviruksia, etenkin HSV-1 ja
HSV-2
- Enkefaliitin aiheuttajana etenkin HSV-1
- Virusmeningiitti hoidetaan usein diagnosoimatta kotona tai avoterveydenhuollossa, paranee yleensä spontaanisti
- Virusenkefaliitin diagnoosi yleensä käytännössä kliinisen kuvan ja tyypillisten EEGmuutosten perusteella, lisäksi likvorin vastaaineet, PCR ja serologia
Essee
Virukset aiheuttavat vaihtelevan vakavia tauteja, keskushermostossa pääasiassa meningiittejä ja enkefaliitteja, joista jälkimmäinen
on aina vakava tila. Näiden lisäksi keskushermoston alueella voi esiintyä virusten aiheuttamaa myeliittiä (selkäytimen tulehdus), joka
voi esiintyä ilman selvää enkefaliittia tai osana
enkefalomyeliittiä. Koska meningiitin ja enkefaliitin raja on usein häilyvä, puhutaan usein
meningoenkefaliitista etenkin virusinfektioiden
yhteydessä.
Virusmeningiitti voi olla akuutti, joka on yleisin aivo-selkäydinnesteeen lymfosytaarinen
tulehdus, tai krooninen, mikäli tulehdusreaktio
kestää yli 4 viikkoa hoidosta huolimatta.
Akuutin virusmeningiitin tavallisimmat aiheuttajat ovat enterovirukset sekä herpesryhmän
virukset (HSV-1, Varicella-zoster, HSV-2, HHV6, EBV ja sytomegalovirus), joskus myös HI-,
influenssa- ja polyoomavirus etenkin immuunipuutteisilla potilailla. Virukset ovat selvästi
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
bakteereja yleisempiä meningiitin aiheuttajia.
Tyypillisiä oireita ovat päänsärky ja lievä kuumeilu, tosin enterovirusinfektioon voi liittyä
epäspesifistä ihottumaa, hengitystieoireita,
ripulia, lihaskipuja ja silmän sidekalvotulehdusta. Suurin osa infektioista paranee spontaanisti eikä niistä tehdä diagnoosia, mutta
etenkin HSV-2 aiheuttaa rajun yleisinfektion.
Tavallisesti tauti esiintyy nuorilla naisilla, jotka ovat saaneet HSV-2-tartunnan ensimmäisten seksikokeilujen yhteydessä. Tällöin oireina
ovat korkea kuume, hajakylvöiset ihorakkulat, suun ja genitaalien limakalvorakkulat ja
lymfosytaarinen meningiitti. HSV-2 eristetään
yleensä rakkuloista, joskus myös likvorista.
Hoitona on suoneen annettava asikloviiri suurina annoksina.
Virukset ovat tärkein enkefaliitin aiheuttajaryhmä. Suomessa tavataan eniten HSV-1:
n aiheuttamia tapauksia, mutta myös muiden
herpesvirusten (HSV-2, HHV6, EB- ja sytomegalovirusten) aiheuttamat enkefaliitit ovat
mahdollisia. Muita enkefaliitin aiheuttajaviruksia ovat entero- ja influenssavirukset, HIV ja
polyoomavirus JVC sekä maailmanlaajuisesti
tärkeänä ryhmänä flavivirukset, joista Suomessa on merkittävä ainoastaan puutiaisaivokuumeen aiheuttaja Kumlinge-virus. Sikotautivirus ja myöskin tuhkarokon aiheuttajavirus
ovat aiemmin olleet yleisiä enkefaliitin aiheuttajia (sikotautivirus kaikista tärkein aiheuttaja), mutta näistä viruksista on päästy Suomessa eroon tehokkaan rokotuskampanjan
avulla.
HSV-1 aiheuttaa tyypillisesti fokaalisen nekrotisoivan enkefaliitin, minkä vuoksi kaikissa
enkefaliittiepäilyissä aloitetaan HSV:n kattava
suonensisäinen asikloviirilääkitys. Muiden taudinaiheuttajien ollessa kyseessä enkefaliitti on
vain osana yleistä virusinfektiota, jossa hengitystie- tai maha-suolioireet ovat hallinneet
taudin alkuvaiheessa, ja neurologiset oireet
ilmaantuvat usein myöhemmin toisinaan hyvinkin lievinä.
Enkefaliitti diagnosoidaan yleensä kliinisen
kuvan ja tyypillisten EEG-muutosten perusteella, tosin paras tapa olisi eristää virus PCR-tekniikalla aivobiopsiasta ja tutkia solumuutoksia.
39
Likvornäyte poikkeaa normaalista yli 70%:lla
tapauksista. Likvorin vasta-ainepitoisuutta
kannattaa verrata seerumin vasta-ainepitoisuuksiin, jotta voidaan päätellä infektion sijainti keskushermoston sisä- tai ulkopuolella.
Mikrobilääkehoidon lisäksi enkefaliittipotilaat
tarvitsevat useimmiten oireenmukaista ja/tai
elintoimintoja tukevaa hoitoa.
Keskushermostoinfektioita aiheuttavien virusten tartunta on useimmiten tapahtunut
aikaisemmin, ja kyseessä on viruksen reaktivaatio. HSV:t asettuvat latenteiksi neuronien
tumiin ganglioissa, josta ne etenevät perifeeristä hermoa pitkin keskushermostoon. Tietyt ärsykkeet, kuten UV-valo, hormonaaliset
tekijät, stressi, muu infektio tai immuunisuppressio, voivat aiheuttaa herpesviruksen reaktivaation ja mahdollisesti etenemisen keskushermostoon. Herpesvirusten neurovirulenssiä
aiheuttaa mm. ICP 34.5-neurovirulenssitekijä,
joka ylläpitää virusproteiinien tuotantoa neuroneissa ja estää autofagiaa. Tiettyjen puolustusgeenien mutaatiot altistavat yksilön keskushermoston herpesvirusinfektioille. Pienten
lasten infektioissa virus on usein tarttunut äidistä lapseen synnytyksen yhteydessä.
Miten vastaaineiden monimuotoisuus
syntyy?
Lyhyesti
- Monimuotoisuus perustuu immunoglobuliineja koodaavien geeniosien yhdistelyyn.
- Immunoglobuliinin raskasta ketjua koodaavat kromosomissa 14 V-, D- ja J- geenialueet, joista jokaisesta valikoituu yksi geeni.
Seurauksena on VDJ-kompleksi. Yhdistyneen
VDJ-kompleksin perään tulee C-geeni, joka
koodittaa raskasketjun vakio-osaa.
- Immunoglobuliinin kevyttä ketjua koodaavat ainoastaan V- ja J-geenit kromosomissa
2. Muodostuneen VJ-kompleksin perään tulee
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
myös C-geeni.
- Tapahtumaa, jossa V-, D- ja J-geenit yhdistyvät, kutsutaan geenien uudelleen järjestymiseksi (gene rearrangement)
- Geeniosien yhdistymisen epätarkkuuteen
ja nukleotidien lisäämiseen ja poistamiseen.
- Vasta-aineiden muodostumiseen useasta
proteiinista: kevyestä ja raskaasta ketjusta.
- Ig-luokan vaihtoon. Luokanvaihtosignaalien vaikutuksesta B-solut tuottavat IgM:n sijaan IgG:tä, IgA:ta tai IgE:tä.
Essee
Vasta-aineiden monimuotoisuus perustuu samaan mekanismiin kuin antigeenejä sitovien B-solureseptorien monimuotoisuus, koska
kyse on samoista molekyyleista. Immunoglobuliinit koostuvat kevyt- ja raskasketjuista. Hketjua koodittaa kolme geenialuetta: V, D ja
J kromosomissa 14. Jokaisesta geenialueesta
valikoituu yksi geeni, jolloin seurauksena on
VDJ-kompleksi. Tapahtumaa kutsutaan geenien uudelleen järjestymiseksi. H-ketjua koodaavia V-geenejä on n. 200 erilaista, D-geenejä n. 20 ja J-geenejä 6 erilaista.
Ensimmäisessä vaiheessa yhdistyvät D- ja
J-geenit, jonka jälkeen yksi V-geeni liittyy
yhdistelmään. Lopuksi VDJ-kompleksiin liitetään vakio C-geeni. Geenien välissä olevat
tarpeettomat pätkät poistetaan silmikoimalla.
Rengasmainen tarpeeton pätkä jää irralleen
kromosomista eikä se monistu solunjakautumisessa. Juosteissa on liitoskohtien tunnistamista varten spesifiset tunnistusmekanismit.
Liitosta suorittaa proteiinijoukko, joka on yhteisnimeltään V(D)J-rekombinaasi. Rekombinaatio on epätarkka tapahtuma, jossa nukleotidejä lisätään ja vähennetään.
Kevytketjugeenin muodostus alkaa raskasketjua koodaavaan VDJ-kompleksin muodostuttua onnistuneesti. Kromosomissa 2 on n.
100 kpl V-geenejä ja suunnilleen saman verran J-geenejä kevytketjun muodostamiseen.
Näistä geeneistä valikoituu VJ-geenipari, jonka perässä on vakio C-geeni.
Rekombinaatioiden jälkeen B-solun pinnalle
eritetään vasta-ainereseptori, jonka spesifisyyttä testataan luuytimessä. Jos spesifisyys
40
ei ole haluttu, voidaan kevytketjun geeneissä
tehdä uusia VJ-rekombinaatioita, mikäli sopivia geenejä on deleetioiden jälkeen jäljellä.
Aktivoitunut B-solu käy läpi itukeskuksessa
hypermutaatioprosessin, jossa reseptorin antigeenia sitovaa osaa koodaavissa geeniosissa tapahtuu kohdennettuja mutaatioita. Näitä
alueita kutsutaan hypervariaabeleiksi alueiksi.
Seurauksena vasta-aineen affiniteetti antigeenia kohtaan kasvaa.
Ensimmäisen stimulaation yhteydessä Blymfosyytti tuottaa IgM-luokan vasta-aineita.
Luokanvaihtosignaalien vaikutuksesta solu voi
tuottaa muitakin vasta-aineluokkia eli IgG:
tä, IgA:ta tai IgE:tä. Luokanvaihto tapahtuu
siten, että H-ketjujen vakio-osia koodaavista
C-geeneistä deletoidaan osia pois ja jo koossa
oleva VDJ-kompleksi siirtyy uuteen rekombinaatioon.
Immunoglobuliiniluokat
Vasta-aineluokat, ominaisuudet ja toiminta
Lyhyesti
- miljoonia erilaisia antigeeneja -> tarvitaan
miljoonia erilaisia vasta-aineita
- immunoglobuliinit ovat valkuaisaineita
- nonkovalentti sidos vasta-aineen paratoopin ja antigeenin epitoopin välille
- affiniteetti kuvaa vasta-aineen sitoutumisvoimaa antigeeniinsa
- aviditeetti
- antigeenit: hapteenit, immunogeenit
- vasta-aineluokat: IgM (josta luokanvaihdolla) IgG, IgA ja IgE
- B-solut, plasmasolut, muistisolut
Essee
Vasta-aineet eli immunoglobuliinit ovat valkuaisia, jotka kykenevät sitoutumaan antigeeneihin. Niitä tarvitaan miljoonia erilaisia antigeenien suuren määrän vuoksi. Suurin osa
kiertää verenkierron mukana. Ei-kovalenttinen
sidos syntyy vasta-aineen tietyn rakenneosan
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
eli paratoopin ja antigeenin rakenneosan, epitoopin, välille. Affiniteetti on se voima, jolla
vasta-aine sitoutuu antigeeniinsa. Affiniteettia
voidaan mitata tasapainodialyysillä tai ultrafiltraatiolla tai ns. pintaheijastusmenetelmällä.
Antigeeneissa voi olla useita epitooppeja,
joita kaikkia vastaan voi syntyä vasta-aineita. Yhtä epitooppia vastaan voi syntyä useita
vasta-aineita. Aviditeetti on vasta-ainepopulaation keskimääräinen sitomisvoima antigeeneihinsa. Pienikokoiset molekyylit (hapteenit),
jotka eivät sinällään sovi antigeeneiksi (esim.
jotkin synteettiset kemikaalit) voivat sitoutua
johonkin makromolekyyliin ja siten toimia antigeeneina. Immunogeeni stimuloi vasta-ainetuotantoa yksinään, se on elimistön ulkopuolinen makromolekyyli. Proteiinit ovat vahvimmin
immunogeenisiä, sitten hiilihydraatit ja heikoimmin rasvat. Nukleiinihapot ovat heikosti
immunogeenisiä.
Plasman suurin proteiinifraktio koostuu albumiinista, ja seuraavaksi suurin ryhmä ovat
immuoglobuliinit. Ig-molekyyli on Y-kirjaimen
muotoinen; proteiinirunko (2 identtistä raskasta (H) polypeptidiketjua ja 2 identtistä kevyttä
(L) polypeptidiketjua), johon on kiinnittynyt
hiilihydraattiosa. B-solut ja plasmasolut syntetisoivat H- ja L-ketjut ja kokoavat ne yhteen
(rikkisillat ja ei-kovalentit sidokset). Jokaisessa monomeerisessä Ig-molekyylissä on kaksi
sitoutumispaikkaa antigeenille; yksi kutakin
HL-paria kohti. Antigeenia sitova osa on Fabosan kärjessä (Fv-osa), joka muodostuu H- ja
L-ketjujen hypervariabeleista alueista.
Monomeerinen Ig-molekyyli koostuu kahdesta Fab-palasta ja yhdestä Fc-palasta, jotka saadaan erilleen katkaisemalla H-ketju sen
puolivälin paikkeilla olevasta heikosta alueesta.
Fab-osien välinen kulma vaihtelee (60 asteesta 120 asteeseen) -> Fab- ja Fc-osien välistä
aluetta kutsutaan sarana-alueeksi. Saranaalue herkkä proteolyysille toisin kuin muu osa
molekyyliä, joka on tiivisti laskostunutta proteiinia. Fab-palan keskellä on ”vyötärö”, josta
molekyyli saadaan katkeamaan kovalla entsyymikäsittelyllä. Fab-palan Fv-pala säilyttää kyvyn sitoutua antigeeniin, sen polypeptideissä
on monimuotoisuutta (vertaa V(D)J-komplek41
sit). Muiden domeiinien alueella vaihtelevuus
on paljon vähäisempää (C eli constant-alueet).
V-alueiden sisällä on myös hypervariabeleita
ja vähemmän hypervariaabeleita alueita (vertaa hypermutaatiot). Kaikissa domeiineissa on
sekvenssiltään analogisia alueita. H-ketjujen
C-polypeptidit ovat viittä päätyyppiä ja L-ketjun kahta tyyppiä.
Vasta-aineiden tehtäviä ovat mikrobien ja
toksiinien neutralointi (tarttuvat niihin ja estävät niiden toiminnan), komplementin aktivointi (antigeeni-vasta-ainekompleksi -> komplementin klassinen aktivaatio tie), opsonisaatio
(syöjäsolut tunnistavat Fc-reseptorien avulla
ja fagosytoivat opsonisoidun antigeenin) ja tulehdusreaktion voimistaminen (solunsisäisten
signalointireittien aktivointi).
Fc-osa huolehtii Ig:n efektorifunktioista. Se
koostuu H-ketjun konstanttiosista. H-ketjun
konstanttiosat ovat α-(IgA), γ-(IgG), µ-(IgM),
δ-(IgD) ja ε-(IgE) ketjut. (Suluissa kutakin
ketjua vastaavat immunoglobuliiniluokat).
Alajako luokkien sisällä: IgG1-4, IgA1 ja 2.
Alaluokat ovat keskenään rakenteellisesti hyvin samankaltaisia. L-ketjujen luokat ovat λ
(lambdaketju) (noin 35% ihmisen immunoglobuliinimolekyyleistä) ja κ (kappaketju).
IgG on monomeerinen (antigeenia sitova
valenssi on 2) ja se muodostaa 2/3 veren ja
kudosten immunoglobuliinista. IgG neutraloi
toksiineja tehokkaasti, se pystyy saostamaan
antigeeneja, aktivoimaan komplementin ja
opsonisoimaan bakteereja. Alaluokkien välillä
on eroa. Suurin osa on IgG1:tä, johon kuuluu
suurin osa proteiiniantigeenien vasta-aineista.
IgG:llä on hyvä torjuntateho kudoksiin päässyttä antigeenia vastaan -> käyttö immuniteetin tilapäiseen vahvistamiseen lääkinnällisesti lihakseen tai suoneen.
IgM on pentameerinen (valenssi 10). Se
neutralisoi toksiineja. IgM:lle ei ole Fc-reseptoreita (välillinen opsonisointi aktivoimalla
komplementin). Immunisaation alussa IgM
vasta-aineita on paljon (primaarivaste), käytetään taudinvaiheen arvioimiseen. Monomeerisessa muodossa kiinnittyneenä B-solun pinnalle IgM toimii antigeenireseptorina.
IgA on joko monomeerinen tai dimeerinen
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
(trimeerinen, tetrameerinen) riippuen tuottaako solu myös J-ketjua (joining). IgA:n tärkein
toimintapaikka on limakalvoilla, joilla se tarttuu mikrobeihin ja estää niitä kiinnittymästä
limakalvon soluihin. Dimeerinen IgA molekyyli pystyy siirtymään epiteelin läpi kudoksesta
limakalvolle (polymeerisen immunoglobuliinin
reseptori, vaatii J-ketjun). IgA siirtyy solujen
läpi myös maksassa ja sylki- sekä kyynelrauhasissa. IgA:ta syntyy sekretorisissa rauhasissa ja limakalvojen (erityisesti suolessa)
epiteelissä sekä pernassa ja imusolmukkeissa.
Veressä IgA on monomeerinen, se voi ehkäistä veressä ja kudoksissa olevien mikrobien
kiinnittymistä kohdesoluihin. Synnynnäisessä
IgA-puutoksessa IgM siirtyy limakalvoille IgA:
n sijasta.
IgD on monomeerinen. Sillä on sama spesifisyys kuin IgM:llä (B-solureseptori). Ei erikoistehtävää.
IgE on monomeerinen. Pieni pitoisuus seerumissa, toimii yhdessä syöttäsolujen ja basofiilien kanssa (joilla pinnallaan IgE:n Fcpalaan sitoutuvia reseptoreita). IgE välittää
herkistymistapahtumia (esim. siitepöly). Reaktiivisuuteen vaikuttaa IgE-vasta-aineiden
kokonaismäärän lisäksi myös tietyn vasta-ainespesifiteetin määräosuus kaikesta IgE:stä.
Lisäksi IgE välittää reaktioita, jotka voimistavat tulehdusreaktiota. Voi johtaa krooniseen
tulehdusreaktioon. Erityisesti IgE:tä muodostuu alkueläinten ja loismatojen aiheuttamissa
infektioissa. IL-4 lisää IgE synteesiä.
PCR mikrobiologisessa
diagnostiikassa
Lyhyesti:
- perustuu useimmiten kohdemolekyylin
entsymaattiseen monistamiseen polymeraasiketjureaktiolla (PCR)
- voidaan tehdä DNA- ja RNA-genomeille in
vitro
- vaiheet: Denaturaatiovaihe, alukkeiden liit42
tymisvaihe ja pidentymis- l. elongaatiovaihe
- tulosten tulkinta geelielektroforeesin tai
hybridisaatiomenetelmän avulla
- käytetään päivittäin mm. keskushermostoinfektioiden diagnostiikassa, hoitovasteen
seurannassa ja molekyyliepidemiologiassa.
Erityisesti HSV- ja VZV-virusten aiheuttamien
keskushermostoinfektioiden tunnistus
- PCR-tekniikoita ovat kvantitatiivinen ja
real-time PCR, lisäksi voidaan selvittää emäsjärjestys
- herkkä ja nopea tekniikka, lisäksi virustyypitys saadaan usein samalla, kulut normaalin
virusviljelyn luokkaa
- herkkyydestä myös haittaa mm. kontaminaatiot ja sitä kautta väärä positiivinen tulos
Essee
Virusnukleiinihappojen osoitus päivittäisessä
diagnostiikassa perustuu useimmiten kohdemolekyylin entsymaattiseen monistamiseen
polymeraasiketjureaktiolla (PCR) ja monistustuotteen spesifiseen osoitukseen. PCR:ää
voidaan käyttää esim. perinnöllisten sairauksien selvittämiseen, geneettisten sormenjälkien tunnistamiseen, infektiosairauksien
diagnosointiin ja geenien monistamiseen. Se
voidaan tehdä DNA- ja RNA-genomeille erityisolosuhteissa (in vitro).
PCR-reaktion tilavuus on useimmiten hyvin
pieni, noin 10-150 μl. Useimmiten monistettavan alueen koko on alle 10 kpb, mutta reaktion komponentteja muuttamalla myös jopa
40 kbp:n mittaisten alueiden monistaminen on
mahdollista.
Polymeraasiketjureaktiossa toistetaan yksinkertaisimmillaan kolmea vaihetta:
1.Denaturaatiovaihe (94-96 °C)
2.Alukkeiden liittymisvaihe (45 - 65 °C)
3.Pidentymisvaihe l. elongaatio- tai ekstensiovaihe (72 °C)
Reaktion aikana DNA:n vastinjuosteet irtoavat toisistaan, alukkeet liittyvät yksijuosteiseen DNA:han ja polymeraasi luo alukkeista
alkaen uuden vastinjuosteen. Näitä vaiheita
peräkkäin toistamalla monistettavan alueen
kopiomäärä kasvaa eksponentiaalisesti. RNAviruksen nukleiinihappo muutetaan ennen moMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
nistamista käänteiskopioijaentsyymin avulla
cDNA-kopioksi.
Tulosten tulkinta tapahtuu geelielektroforeesin tai hybridisaatiomenetelmän avulla. Edellisessä tunnistus perustuu DNA-jakson kokoon ja jälkimmäisessä tuotteen identifiointiin
leimatun nukleiinihappoketjun eli koettimen
avulla. DNA:n emäsjärjestyksen määrittäminen on myös mahdollista.
PCR:ää käytetään päivittäin mm. keskushermostoinfektioiden diagnostiikassa, hoitovasteen seurannassa ja molekyyliepidemiologiassa. Erityisesti Herpes simplex-viruksen
(HSV) osoitus aivokuumepotilaiden likvorista
ja varicella-zosterviruksen (VZV) aiheuttamien keskushermostoinfektioiden tunnistus ovat
osoittautuneet tärkeiksi menetelmiksi.
On olemassa useita erilaisia PCR-tekniikoita. Kvantitatiivisissa PCR-testeissä tunnettu
määrä standardimolekyyliä voidaan monistaa
samassa putkessa näytteen kanssa. Monistustuotteiden suhde kertoo virusnukleiinihapon
määrän. Tällaista menetelmää käytetään mm.
HIV-infektioissa, jolloin testin avulla voidaan
valita sopivin lääkeyhdistelmä. Lisäksi on olemassa ns. real-time PCR, jolla voidaan tehdä
varhaisia diagnooseja esim. immuunipuutospotilaiden CMV- ja EBV-infektioista. Sitä voidaan
käyttää myös hepatiitti C:n hoidossa. Emäsjärjestyksen selvittämisellä voidaan vertailla
eri viruskantojen sukulaisuussuhteita ja näin
selvittää esim. HIV-infektioiden potilaskohtainen tartuntareitti. Eräissä tautitiloissa nukleiinihapon määrä on riittävän suuri osoitettavaksi yhteensopivalla vastinsäikeellä näytteestä
suoraan ilman monistusta. Tälläisillä testeillä
osoitetaan mm. ihmisen papilloomavirus-DNA:
ta ja hepatiitti B-virus-DNA:ta verestä.
PCR-tekniikan etuja ovat sen herkkyys ja nopeus. Sillä voidaan saada monistettua yksittäisiä partikkeleja ja testit saadaan tehtyä jopa 1
vrk:ssa. Herkkyydestä voi olla myös haittaa.
Aikaisempien monistustuotteiden joutuminen
seuraaviin reaktioihin tai näytteenottovaiheessa tapahtunut kontaminaatio lisäävät väärien
positiivisten mahdollisuutta sekä vaikeuttavat
tulosten tulkintaa. PCR:ssä saadaan usein kerralla selville myös viruksen tyyppi sekä erilai43
set mutaatiot. Se ei kuitenkaan ole suhteettoman kallista.
Virustautien
mikrobiologisen
diagnostiikan
mahdollisuudet
Lyhyesti
-virusdiagnostiikkaa käytetään mm. oikean
lääkkeen valintaan ja virustartuntojen ennaltaehkäisyyn.
-diagnostisen menetelmän valintaan vaikuttaa mm. tutkittava tauti, käytettävissä olevat
testit, potilasnäyte ja infektion vaihe.
-virusviljely on virusdiagnostikan kulmakivi,
vaikka se onkin hidas ja työläs menetelmä.
-virusviljelyn etuna on mm. herkkyys.
-virusantigeenin osoitus perustuu viruksen
tunnistamiseen merkityn vasta-aineen avulla,
joka voi olla esimerkiksi fluoresoiva. Tutkimus
ei edellytä lisääntymiskykyistä virusta näytteessä.
-virusnukleiinihapon osoitus perustuu PCRmenetelmään ja monistetun DNA-jakson tutkimiseen.
-virusinfektio aiheuttaa vasta-aineiden muodostumisen. Vasta-ainetutkimuksessa IgG- tai
IgM-vasta-aineeseen voidaan liittää esim. leimattu entsyymi, jonka avulla vasta-aineen pitoisuus voidaan määrittää->infektion vaiheen
tunnistus.
Essee
Virusdiagnostiikan käyttömahdollisuudet ovat
viime vuosina kasvaneet menetelmien kehittyessä entistä nopeammiksi ja tarkemmiksi.
Tästä on paljon hyötyä mm. valittaessa lääkitystä (vältytään turhilta lääkekuureilta, voidaan valita oikea annos jne.). Viruksia etsitään
sekä potilasnäytteistä että profylaktisesti esimerkiksi verivalmisteista. Ympäristönäytteistä
(esim. vesi, elintarvikkeet) voidaan selvittää
infektiovaaraa ja arvioida mm. rokotteiden
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
tarpeellisuutta.
Tärkeimmät menetelmät virusdiagnostiikassa ovat virusviljely sekä virusantigeenin ja
virusten nukleiinihappojen osoittaminen. Menetelmän valintaan vaikuttaa tutkittava tauti,
käytettävissä olevat testit, mistä potilasnäyte
on otettu, ja onko tutkittava infektio primaarinen, krooninen vai latentin infektion reaktivaatio.
Virusviljely edellyttää infektiokykyistä virusta edustavassa näytteessä. (Virus voi inaktivoitua kuljetuksen aikana; eri viruslajien kuljetuskestävyys vaihtelee suuresti.) Viruksen
lisääntymistä soluviljelmässä voidaan tutkia
esimerkiksi valomikroskoopin avulla. Näytettä arvioidaan viruksen aiheuttaman solutuhon
(cytopathic effect, CPE) perusteella, joka on
kullekin virukselle ominainen. Solutuhosta kertoo mm. solumorfologian muutos. Lopullinen
tunnistus tapahtuu immunologisesti (esim.
neutralisaatiotesti). Virusviljelyn etu on sen
herkkyys; jo yksi lisääntymiskykyinen viruspartikkeli riittää infektoimaan soluviljelmän.
Toisaalta se on menetelmänä työläs ja hidas.
Virusantigeenin osoitus ei edellytä infektiokykyistä virusta näytteessä. Kuljetusolosuhteet
eivät siis ole yhtä tarkat kuin virusviljelyssä.
Menetelmä perustuu viruksen tunnistamiseen
merkityn vasta-aineen avulla, joka voi olla esimerkiksi fluoresoiva. Tällöin virusantigeenin
osoittaminen perustuu näytteen fluoresenssin
mittaamiseen (immunofluoresenssi, IF). Antigeeniosoituksen etuja ovat sen yksinkertaisuus, nopeus ja spesifisyys.
Virusten nukleiinihappojen osoitus tapahtuu
PCR:n avulla. Sen antama tulos on herkkä,
mutta menetelmä voi olla vaikea toteuttaa ja
tulkita. Tulkintaa vaikeuttavat väärät positiiviset tulokset, jotka voivat johtua esimerkiksi
kontaminaatiosta. PCR:n avulla tuotettu monistustuote voidaan todeta geelielektroforeesin (tunnistus perustuu DNA-jakson kokoon)
tai hybridisaation (tunnistus tapahtuu tunnetun, leimatun nukleiinihappoketjun perusteella) avulla. Myös monistetun DNA-jakson
emäsjakso voidaan selvittää (sekvensointi).
Virusdiagnostiikkaan kuuluu myös vasta-aineiden määritys seerumista. Viruspartikkelit
44
aiheuttavat vasta-aineiden muodostumisen eli
ne ovat antigeenisiä determinantteja. Virusserologian perustana ovat IgG- ja IgM-vasta-ainemääritykset. Tutkimusta varten muodostuneeseen vasta-aineeseen voidaan liittää
esimerkiksi leimattu entsyymi. Tässäkin mittaaminen voi perustua fluoresenssiin.
Viime vuosina on markkinoille tullut myös
lukuisia pikatestejä virusantigeenien osoittamiseksi. Ne soveltuvat esimerkiksi tilanteisiin,
joissa tulos halutaan heti. Niiden herkkyys ja
tarkkuus eivät kuitenkaan ole yhtä hyvät kuin
edellä kuvattujen testien.
Primaariset
immuunivajavuudet
Lyhyesti
Synnynnäinen puutos immuunijärjestelmässä.
Primaarisen immuunivajavuuden lajit:
- B-soluvajavuudet
- T-soluvajavuudet
- yhdistynyt immuunivajavuus
- fagosytoivien solujen vajavuudet
- komplementin vajavuudet
Primaarisen immuunivajavuuden oireet
- toistuvia vaikeita infektioita
- kroonisia infektioita
- huono vaste infektion hoitoon
- epätavallisia taudinaiheuttajia
Essee
Primaarisessa
immuunivajavuustilassa
on
synnynnäinen puutos immuunijärjestelmässä.
Ne ovat harvinaisia sairauksia. Immuunivajavuuksia on syytä epäillä, kun potilaalla on 1)
toistuvia vaikeita infektioita, kuten aivokalvotulehduksia, keuhkokuumeita, luutulehduksia
tai märkäpesäkkeitä, 2) kroonisia infektioita,
kuten alempien hengitysteiden infektioita, nenän sivuontelo- tai luutulehduksia, 3) huono
vaste infektion hoitoon tai 4) epätavallisia
taudinaiheuttajia, kuten Pneumocystis carinii
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
tai sieni. Imeväisikäisillä on lisäksi lähes aina
kasvuhäiriö ja useissa vajavuustiloissa ripulia
ja ihoreaktioita. Komplementin puutoksissa ja
B-soluvajavuuksissa ongelmana ovat pääasiallisesti vaikeat bakteerien aiheuttamat infektiot. T-soluvajavuuksissa pulmana ovat virus-,
sieni- ja bakteeri-infektiot. Toistuvat märkäpesäkkeet viittaavat fagosytoivien solujen häiriöön. Normaalisti lapset sairastavat 2-10 hengitystieinfektiota vuodessa. Kun paraneminen
tapahtuu normaalisti ja lapsi on infektioiden
välillä täysin terve, on immuunivajavuustila
epätodennäköinen.
Noin puolet immuunivajavuustiloista on Blymfosyyttien häiriöitä. B-imusolut erilaistuvat
antigeenistimulaation ansiosta plasmasoluiksi, jotka syntetisoivat ja erittävät immunoglobuliineja. Selektiivisessa IgA:n puutostilassa valtaosalla potilaista ei ole poikkeavaa
infektioherkkyyttä. Osalla esiintyy runsaasti
ylähengitystietulehduksia.
Synnynnäisessä
X-kromisomiin liittyvässä agammaglobulinemiassa potilaat sairastuvat tavallisimmin 3-9
kk:n iässä toistuviin bakteerien aiheuttamiin
infektioihin, kuten keuhkokuumeisiin sekä aivokalvo- ja niveltulehduksiin. Tavallisimmat
taudinaiheuttajat ovat Sireptococcus pneumoniae, Hae-mophilus influenzae ja Neisseria
meningitidis. CVI-taudissa on yleensä normaali
määrä B-lymfosyyttejä veressä. Ne eivät kuitenkaan pysty jakautumaan ja tuottamaan
immunoglobuliineja. Tavallisimmin potilailla
todetaan krooninen keuhko- ja sinusinfektio.
Maha-suolikanavan oireet, kuten ripuli ja rasvaulosteet, ovat tavallisia. Taudinkuvaan liittyy
lisäksi usein erilaisia autoimmuunisairauksia
kuten hemolyyttinen anemia, reuma tai SLE,
sekä lisääntynyt alttius imukudoksen maligniteeteille. Tavallisesti imusolmukkeet ovat suurentuneet, samoin perna ja maksa. Suurentunut IgM-pitoisuus ja hypogammaglobulinemia
(hyper-IgM-oireyhtymä) liittyvät tavallisesti
X-kromosomiin ja johtuvat CD40L-geenin mutaatiosta. Osalla potilaista esiintyy myös epätavallisten patogeenien (Pneumocystis, Toxoplasma) aiheuttamia infektioita. Oireina ovat
toistuvat keuhkokuumeet sekä korva- ja risatulehdukset. Yhden tai useamman IgG:n ala45
luokan puutos on yleinen immuunivajavuustila. Alaluokan puutoksia, yleisimmin IgG2:
n puutoksia, on löydetty erityisesti toistuvia
hengitystieinfektioita sairastavilta lapsilta. Polysakkaridiantigeenivasteen puutos voi aiheuttaa toistuvia hengitystieinfektioita. Imeväisillä
esiintyy ohimenevää hypogammaglobulinemiaa.
T-soluvajavuudet ovat harvinaisempia kuin
B-soluvajavuudet. T-solut säätelevät immuunivasteen osia, minkä vuoksi T-solujen häiriöt
voivat johtaa monenlaisiin immuunivajavuustiloihin. DiGeorgen oireyhtymässä Kolmannen
ja neljännen kidustaskun kehityksen häiriintymisen takia muodostuu hypoplastinen kateenkorva tai se voi puuttua kokonaan. Oireyhtymää sairastavilla on lisäksi suurten suonten tai
sydämen rakennehäiriöitä, hypokalseeminen
tetania, hypertelorismi, pieni leuka ja alhaalla
sijaitsevat kulmikkaat korvat. Vastasyntynyt
sairastuu vaikeisiin sieni-, bakteeri- ja virusinfektioihin. Veren T-lymfosyyttejä on vähän.
Kroonisessa mukokutaanisessa kandidiaasissa
potilailla uskotaan olevan T-solujen spesifinen
toimintahäiriö kandidan torjunnassa. Suomalaiseen tautiperintöön kuuluu rusto-hiushypoplasia, jonka diagnostisina tunnusmerkkeinä ovat lyhytraajaisuus ja karvahypoplasia.
Yhdistyneessä immuunivajavuudessa potilaalla on sekä T-soluvajavuus että B-soluvajavuus. SCID-oireyhtymässä (severe combined
immunodeficiency) sairauden oireet alkavat
yleensä 3-6 kk:n iässä; lapsi sairastuu vaikeisiin infektioihin, joita voivat aiheuttaa epätavalliset mikrobit, kuten kandida, sytomegalovirus tai Pneumocystis carinii. Lapselle kehittyy
krooninen ripuli ja ihottuma eikä paino nouse. Lisäksi todetaan useimmiten selvä lymfosytopenia, suun limakalvolla kandidainfektio
sekä T-imusolujen selvä väheneminen veressä. Lymfosyyttien vaste T-solu-mitogeeneihin
on heikko. Seerumin immunoglobuliineja on
tavallisesti vähän. Adenosiinideaminaasientsyymin (ADA) puuttuessa imusoluun kerääntyy puriiniaineenvaihdunnan toksisia tuotteita,
jotka aiheuttavat sekä T-solujen ja B-solujen
toimintahäiriön. Luokan II MHC- (major histocompatibility complex) molekyylien puuttuesMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
sa CD4-po-sitiivisten T-solujen määrä ja toiminta ovat vähentyneet.
Fagosytoivien solujen neutrofiilien, monosyyttien tai makrofagien primaariset vajavuustilat ovat harvinaisia, eikä eri sairauksien ja
niissä todettujen fagosytoosivajavuuksien syyseuraussuhde ole selvä. Kroonisessa granulomatoosissa valkosolut fagosytoivat bakteerin
normaalisti, mutta eivät pysty tappamaan sitä.
Tämä johtuu häiriöstä heksoosimonofosfaattikierrossa sekä kyvyttömyydestä muodostaa
vetyperoksidia (H202). Sairauden oireet ilmenevät yleensä ensimmäisen ikävuoden aikana.
Imusolmukkeet suurenevat ja kehittyy kroonisia stafylokokin aiheuttamia märkäpesäkkeitä
kaulaan ja nivusiin. Keuhkokuumeet (aiheuttajina yleisimmin Aspergillus sp. tai Burkholderia cepacia), ylempien hengitysteiden tulehdukset sekä ihotulehdukset ovat tavallisia.
Leukosyyttien adheesiovajavuus (LAD) on immuunivajavuustila, jossa potilailla on toistuvia
bakteeri-infektioita, huonontunut haavan paranemiskyky sekä huonontunut kyky muodostaa märkää.
Komplementtireaktioon voi liittyä monenlaisia puutoksia. Komplementtipuutokset aiheuttavat mm. lisääntynyttä infektioherkkyyttä
tai immunokompleksitauteja. Lievät komplementtipuutokset, esimerkiksi toisen C4-proteiinin (C4A tai C4B) puutos, ovat melko yleisiä, mutta merkittävät puutokset ovat erittäin
harvinaisia. Komplementtipuutosten seulonta
kuuluu kuitenkin immuunipuutosten, autoimmuunitautien ja monien munuaistautien diagnostiikkaan.
Hypogammaglobulinemiaa hoidetaan suoneen annettavalla gammaglobuliinilla. DiGeorgen anomaliaa voidaan yrittää hoitaa alle 12
viikon ikäisen sikiön kateenkorvalla. Hoitoon
ryhdytään vain täydellisessä tyymuksen aplasiassa, sillä osittaista DiGeorgen oireyhtymää
sairastavien lasten on kuvattu spontaanisti toipuneen. SCID-oireyhtymää hoidetaan luuytimensiirrolla, joka pyritään tekemään nopeasti
ennen vaikeita infektioita. Fagosytoosihäiriöihin ja komplementin puutoksiin ei spesifistä
hoitoa. Keskeistä on infektioiden huolellinen
hoito.
46
Tumavastaaineet sidekudostautien
diagnostiikassa
Lyhyesti
Tumavasta-aineet, joita esiintyy monissa sidekudossairauksissa, ovat suuntautuneet solun
tumaa ja solunsisäisiä antigeeneja vastaan.
Tumavasta-aineita voidaan käyttää hyväksi
diagnostiikassa, koska osa vasta-aineista ovat
tautispesifisiä, kuten natiivi-DNA-vasta-aineet
systeemistä lupusta, SLE, sairastavilla. Toiset
ovat epäspesifisiä kuten SSA-vasta-aineet,
joita voi esiintyä useissa sidekudostaudeissa.
Yleisimpiä sidekudostauteja, joiden diagnostiikassa tumavasta-aineet ovat merkittäviä,
ovat SLE, Sjögrenin oireyhtymä, skleroderma,
poly- ja dermatomyosiitti, sekamuotoinen sidekudostauti (MCTD) sekä fosfolipidivasta-aineoireyhtymä.
Essee
Tumavasta-aineet, joita esiintyy monissa sidekudossairauksissa, ovat suuntautuneet solun
tumaa ja solunsisäisiä antigeeneja vastaan.
Jotkut vasta-aineet ovat tautispesifisiä, kuten
natiivi-DNA-vasta-aineet systeemistä lupusta (SLE) sairastavilla. Toiset ovat epäspesifisiä kuten SSA-vasta-aineet, joita voi esiintyä
paitsi SLE:ssä myös Sjögrenin oireyhtymässä ja sklerodermassa. Tumavasta-aineiden
määritystä (koodi: S -ANAAb-A) voidaan siten
käyttää tiettyjen sairauksien diagnostiikassa.
Tumavasta-aineita esiintyy sidekudostautien
lisäksi myös syöpätautien, kroonisten infektioiden, maksasairauksien yhteydessä ja reumaattisisten systeemisten autoimmuunitautien yhteydessä.
Yleisimpiä sidekudostauteja, joiden diagnostiikassa tumavasta-aineet ovat merkittäviä,
ovat SLE, Sjögrenin oireyhtymä, skleroderma,
poly- ja dermatomyosiitti, sekamuotoinen sidekudostauti (MCTD) sekä fosfolipidi vasta-aiMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
neoireyhtymä. Vasta-aineilla on käyttöä taudin
varhaisvaiheessa tarkentavassa diagnostiikassa, ennusteen arvioinnissa ja myöhemmin
seurannan aikana esim. taudin aktiviteetin arvioinnissa. Vasta-aineen löytyminen saattaa
ennustaa taudin kulkua vuosiksi eteenpäin.
Toisaalta vasta-ainepitoisuuden suurentuminen
voi edeltää vaikeaa käännettä taudin kulussa.
Esimerkiksi nivelreumapotilaalla U1-RNP-vasta-aineet ennustavat niveltuhon nopeaa etenemistä. Tiedetään kuitenkin, että terveillä
henkilöillä voi esiintyä vuosien ajan tumavasta-aineita ilman merkkejä systeemisestä sidekudostaudista.
Natiivi-DNA-, Sm- ja PCNA-vasta-aineet ovat
spesifisiä systeemiselle lupus erythematosukselle eli SLE:lle. U1-ribonukleoproteiini- eli
U1-RNP-vasta-aineet yleisiä sekamuotoisessa sidekudostaudissa eli MCTD:ssä. Scl-70vasta-aineet ovat tyypillisiä sklerodermalle ja
sentromeerivasta-aineet CREST-oireyhtymälle. Vasta-aineet ribosomaalisia P-proteiineja
kohtaan ovat tyypillisiä neurolupukselle.
Epäspesifisiä tumavasta-aineita ovat SSvasta-aineita, kuten SS-B-vasta-aineita, joita
tavataan yli 50%:lla Sjögrenin syndroomapotilaista ja SS-A-vasta-aineita Sjögrenin syndroomassa ja SLE:ssä. SS-B- ja SS-A-vasta-aineita tavataan myös neonataalilupuksessa sekä
äidillä että lapsella. RNP-vasta-aineita esiintyy
lähes kaikilla sekasidekudostautia sairastavilla
ja histonivasta-aineita tyypillisesti eräiden lääkeaineiden (esim. prokainamidi) aiheuttamissa lupussyndroomissa.
Systeeminen lupus erythematosus eli SLE
on sidekudostauti, jossa potilaalla ilmenee
kuumeen ja väsymyksen lisäksi usein niveloireita, ihomuutoksia, kuten perhosihottumaa
ja diskoidi lupusta, limakalvohaavaumia sekä
munuais- tai muita sisäelinvaurioita. SLE:lle
tyypillinen tumavasta-aine on Sm-ribonukleoproteiinivasta-aine (Sm = Smith).
Skleroderma on sairaus, jossa sidekudos kovettuu ja kutistuu. Se voi olla systeeminen tai
ihoon rajoittunut. Oireina ilmenee sormien turvotusta, joka saattaa johtaa ihon haavaumiin
ja arpiin. Ihomuutoksia esiintyy erityisesti käsissä, kasvoissa ja jaloissa. Systeeminen skle47
roderma aiheuttaa osalle potilaista nivel- ja
lihaskipuja, ruoansulatusoireita, sisäelinoireita. Oireiden mukaan puhutaan mm. CRESTsyndromasta eli kalsinoosista ja Raynaud:
n ilmiöstä eli valkosormisuudesta. Sisäelimiä
vaurioittavassa systeemisessä skleroosissa tavataan usein Scl-70-vasta-aineita. Sentromeerivasta-aineita tavataan käytännössä ainoastaan niillä, joille kehittyy CREST-syndrooma.
Sjögrenin oireyhtymälle on ominaista hitaasti etenevä eksokriinisten rauhasten tulehdusprosessi. Kliinisinä oireina ovat suun ja silmien
kuivuus sekä sylkirauhasten suureneminen.
Muina oireina esiintyy niveltulehdusta, valkosormisuutta, keuhko-, munuais- ja keskushermosto-oireita. Sjögrenin oireyhtymä voi esiintyä primaarisena tai sekundaarisena muiden
sidekudostautien yhteydessä. SSA- ja SSBvasta-aineita sekä tumavasta-aineita esiintyy
tässä taudissa noin 80 %:lla potilaista.
Poly- ja dermatomyosiitti kuuluu tulehduksellisiin lihassairauksiin, jonka oireena on lihasheikkous ja joskus lihasten arkuus. Vastaainemäärityksistä ei ole apua, mutta ne voivat
paljastaa myosiittiin liittyvän muun sidekudostaudin.
Sekamuotoisessa
sidekudostaudissa
eli
MCTD:ssa on piirteitä SLE-taudista, sklerodermasta, polymyosiitista ja nivelreumasta. Tyypillisiä oireita ovat sormien kylmänherkkyys ja
makkaramaiset sormet. Tautiin voi liittyä ihooireita, reumaoireita, myosiittia ja sklerodermaan viittaavia oireita. 95-100 %:lla potilaista, esiintyy U1-RNP-vasta-aineita.
Fosfolipidivasta-aineoireyhtymässä esiintyy
toistuvia laskimo- tai valtimotukoksia, sikiönmenetyksiä tai trombosytopeniaa. Potilaalla
voi olla myös säärihaavoja, livedo reticularis ihomuutos ja Coombs-positiivinen hemolyyttinen anemia. Tämä oireyhtymä voi esiintyä primaarisena tai sekundaarisena erityisesti SLE:
n yhteydessä.
Keliakia
autoimmuuniMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
tautina
Lyhyesti
- ensisijaisesti soluvälitteisen immuniteetin
aiheuttama, T-solut autoimmuuneja
- soluvälitteiset immuunimekanismit johtavat suolen villusatrofiaa, kryptahypertrofiaan
ja näiden myötä imeytymishäiriöön
- aiemmin aiheutti tyypillisesti kasvun hidastumista ja vatsaoireita imeytymishäiriön vuoksi lapsille, nykyään usein vain lievän taudinkuvan vatsaoireineen tai on täysin oireeton
- diagnoosi perustuu ohutsuolibiopsiassa
nähtävään villusrakenteiden tuhoutumiseen ja
T-solujen lisääntymiseen suolen epiteelissä
- ulkoinen tekijä gliadiini (gluteiinin proteiini) laukaisee taudin, ei ole selvää mikä saa
aikaan auto-T-solujen aktivoitumisen vuosien
gliadiinialtistuksen jälkeen; gliadiini sitoutuu
suolen transglutamiinaasientsyymiin ja muuttaa muotoaan
- hoito gluteiinittomalla ruokavaliolla, suolinukka palaa ennalleen
Essee
Keliakiassa elimistön autoimmuunit T-solut
aktivoituvat ulkoisen tekijän gluteiinin proteiinin, gliadiinin vaikutuksesta. Soluvälitteiset
immuunimekanismit johtavat suolen villusatrofiaan, kryptien määrän lisääntymiseen ja
imeytymishäiriöön.
Aiemmin keliakia aiheutti tyypillisesti lapsuusiässä vatsaoireita ja imeytymishäiriön
vuoksi kasvun hidastumista. Nykyään taudinkuvat ovat usein lieviä, epäselvine vatsaoireineen tai kokonaan oireettomia. Keliakiaan
voi liittyä ihokeliakia, jota esiintyy tyypillisesti
kyynärvarren ojentajapuolella.
Suolessa gluteiinipitoisen ravinnon gliadiini sitoutuu transglutaminaasientsyymiin ja
muuttaa muotoaan, ei ole tiedossa mitkä tekijät saavat autoreaktiiviset T-solut aktivoitumaan, useimmiten jo vuosia kestäneen ravintoperäisen gliadiinialtistuksen jälkeen. Keliakia
voidaan hoitaa poistamalla gluteiinituotteet
ruokavaliosta, jolloin altistavan tekijän poistuessa suolinukka palautuu normaaliksi.
48
Akuutissa keliakiassa todetaan IgA-luokan
vasta-aineita suolen transglutamaminaasientsyymiä vastaan, IgA-vasta-aineiden puuttuessa voidaan havaita IgG-tasojen kasvua.
Näiden esiintyminen liittyy spesifisesti keliakiaan, mutta niiden patogeneettinen merkitys
on epäselvä. Diagnoosi perustuu ohutsuolibiopsiassa havaittavaan villusrakenteiden tuhoutumiseen ja γδ-T-solujen lisääntymiseen
suolen epiteelissä. Myös korkeita IgA-luokan
vasta-ainetasoja gliadiinia vastaan esiintyy,
mutta nämä vasta-aineet eivät ole diagnostisia. Ruokavaliomuutosten jälkeen myös transglutaminaasientsyymivasta-aineet laskevat.
Virusten lisääntymissyklin
päävaiheet
Lyhyesti
- virukset ovat solunsisäisiä loisia, jotka
käyttävät lisääntymiskierrossaan monia solun
toimintoja (energia, proteiinisynteesikoneisto)
- virusten rakenneosaset syntyvät eri puolilla solua, joten ne pitää liittää yhteen, jotta
syntyisi infektiokykyinen partikkeli
- Virusten lisääntymiskierto jaetaan kuuteen päävaiheeseen. Vaiheet ovat tarttuminen, tunkeutuminen, genomin vapautuminen,
geeniekspressio eli proteiinisynteesi, genomin
monistuminen, kokoaminen javapautuminen
Essee
Virukset ovat solun ulkopuolella elottomia
partikkeleita, joilla ei ole aineenvaihduntaa.
Ne ovat solunsisäisiä loisia, jotka käyttävät
lisääntymiskierrossaan monia solun toimintoja mm. proteiinisynteesikoneistoa sekä solun
tuottamaa energiaa. Virusten rakenneosaset
(genomi ja proteiinit) syntyvät erikseen eri
puolilla solua ja liittyvät sitten yhteen infektiokykyiseksi partikkeliksi. Virusten lisääntyminen jaetaan yleensä kuuteen vaiheeseen.
Virusinfektion ensimmäinen vaihe on viruspartikkelin tarttuminen solun pinnalle. VirukMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
set tarttuvat solun pinnan molekyyleihin, joita
kutsutaan virusreseptoreiksi. Kyseisillä molekyyleillä on solun normaalissa toiminnassa
keskeisiä tehtäviä, joten ne eivät ole vain virusten tarttumista varten. Monilla viruksilla on
useita reseptoreita, joihin ne voivat tarttua
Toinen vaihe on viruksen tunkeutuminen
soluun. Virukset käyttävät siis solun rakenteita tarttuakseen soluun, mutta ne tarvitsevat
myös jonkin toisen solun molekyylin, joka kuljettaa viruksen solukalvon läpi, edelleen oikeaan kohtaan solussa ja edesauttaa genomin
vapautumista. Virukset ovat siis sopeutuneet
käyttämään samoja reittejä, joita solu käyttää
molekyylien kuljetukseen. On luultavaa, että
reseptori, johon virus sitoutuu, määrää myös
sisäänmenoreitin.
Kolmas vaihe on genomin vapautuminen.
Yleensä RNA-virukset vapauttavat genominsa
sytoplasmaan ja DNA-virukset tumaan. Tästä
on olemassa myös poikkeuksia. Joskus virusten geneettinen materiaali pääsee sytoplasmaan viruksen ja solun ulkokalvon liittyessä
yhteen, jolloin viruspartikkelin sisäosa pääsee
siirtymään soluun. Näin toimivat esimerkiksi
paramyksovirukset. Monet virukset käyttävät
reseptorivälitteistä endosytoosia päästäkseen
solun sisään, esimerkki tällaisesta on influenssavirus. Kun virusreseptorikompleksi on päässyt solun sisään, genomi vapautuu ribonukleoproteiini (RNP) –muodossa viruksen ja solun
endosomin kalvojen sulautuessa toisiinsa. Tämän jälkeen RNP-segmentit kulkeutuvat tumaan tumalokaalisaatiosignaalin ohjaamina
Seuraavat vaiheet ovat geeniekspressio ja
genomin monistuminen. Kaikkien virusten on
tuotettava tominnallisia lähetti-RNA –molekyylejä. Positiivisäikeisten RNA-virusten genominen RNA on infektiivistä, eli se pystyy
solun sisään vapauduttuaan aloittamaan infektion ilman mitään viruspartikkelin proteiinikomponentteja. Positiivisäikeinen RNA pystyy
toimimaan lähetti-RNA:na proteiinisynteesissä. Positiivisäikeisten RNA-virusten lisääntymisessä onkin genomin translaatio. Monet
positiivisäikeiset RNA-virukset tuottavat sekä
replikaasiproteiinit että viruksen rakenneproteiinit yhtenä ainoana polyproteiinina, joka
49
säädellysti pilkkoutuu toiminnallisiksi osikseen.
Tärkein replikaasiproteiini on RNA-polymeraasi, joka on aina viruksen itsensä koodittama.
RNA-polymeraasi kopioi viruksen genomille
komplementaarisen RNA-vastinsäikeen, joka
on edelleen mallina positiivisen RNA-säikeen
muodostuksessa.
Negatiivisäikeisten RNA-virusten sisältämä
RNA ei ole sinänsä infektiivistä, koska se ei voi
suoraan toimia translaatiossa. RNA on viruspartikkeleissa pakkautuneen proteiineihin, joiden mukana on RNA-polymeraasi, joka katalysoi negatiivisäiettä mallinaan käyttäen sekä
lähetti-RNA –molekyylien että viruksen koko
genomin pituisen komplementaarisen säikeen
synteesiä. Näillä on samat tehtävät kuin edellä.
Retrovirukset sisältävät yleensä kaksi kappaletta viruksen genomia, joka on yksisäikeistä
RNA:ta. Genomin mukana on myös käänteiskopioijaentsyymi, jolla on sekä RNA:sta että
DNA:sta riippuva DNA-polymeraasiaktiivisuus.
Ensin solun sytoplasmassa RNA-genomin mallista kopioituu negatiivisäikeinen DNA, joka
puolestaan toimii mallina komplementaarisen
säikeen synteesissä. Viruksen DNA jakautuu
aina solun DNA:n mukana ja on näin kaikkien
tytärsolujen DNA:ssa.
Toisin kuin RNA-virukset, DNA virukset eivät ole genomiensa monistamisessa riippuvaisia itse koodittamistaan entsyymeistä, sillä
ne voivat käyttää hyväkseen solun koneistoa.
DNA-virusten genomi on yleensä infektiivinen.
Virusten kaksisäikeinen DNA kulkeutuu solun
tumaan, jossa se replikoituu solin DNA:sta irrallisena.
Kun virusten genomi on monistettu, seuraavana on vuorossa kokoaminen. Samalla
esiintyy usein myös post-translationaalista virusproteiinien muokkausta. Lopulta virus vapautuu solusta tekemällä sen kalvoon reiän,
jolloin solu kuolee.
Vertaile viruksia
ja bakteereita,
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
myös lääketieteelliseltä
kannalta
Lyhyesti
- Virukset tarvitsevat aina isäntäsolun elääkseen
- Bakteerien genomi on DNA:ta, viruksella
se voi olla DNA:ta tai RNA:ta
Essee
Aluksi virukset eroteltiin bakteereista pienen
kokonsa ja niiden solunsisäisen paratismiin
perustuvan lisääntymistavan perusteella. Kuitenkin eräillä bakteeri muodoillakin on nämä
ominaisuudet.
Virukset ovat organismeja, joiden perintöaineksena on, joko DNA:ta tai RNA:ta, mikä
lisääntyy elävissä soluissa käyttäen näiden
synteesilaitteistoa erikoisten kappaleiden, vironien, muodostumiseen, jotka sisältävät viruksen perintöaineksen ja siirtävät sen toiseen
soluihin. Eräät bakteriofagit (eräät bakteerien virukset) injisoivat vain nukleenihapponsa
isäntäsoluun. Viruksen pelkkä nukleenihappo
voi olla infektoivaa, bakteereilla näin ei ole. Virukset tarvitsevat aina isäntäsolun, jonka synteesikoneistoa käyttävät lisääntymiseen. Bakteerit voivat kasvaa myös elatusaineissa.
Viruksen lisääntymisessä rakenneosat syntetisoidaan erikseen ja sen jälkeen kootaan
viruksiksi. Kukin virus sisältää vain joko RNA:
ta tai DNA:ta, mutta kaikki muut loiset molempia. Useimmat virionit ( l. infektiokykyinen
viruspartikkeli) muodostuu pelkästään proteeneista ja nukleenihaposta, jotka yhdessä
muodostavat nukleokapsedin. Kapsidi on ikosahedraalinen tai helikaalinen proteenien muodostama nukleokapsidin kuori. Se muodostuu
identtisistä rakenneyksiköistä, jotka koostuvat
yhdestä tai useammasta proteiinista. Monilla
viruksilla on nukleokapsidia ympäröi kalvomainen rakenne, joka muodostuu lipidikerroksesta sekä siihen liityneistä proteeneista.
Kaikkia prokaryootteja kutsutaan bakteerek50
si. Bakteereilla eikä viruksilla kummallakaan
ole tumaa. Bakteerien genomi muodostuu yhdestä, tavattoman pitkästä rengasmaisesta
DNA-molekyylistä, johon ei liity histoneja. Sen
lisäksi bakteereissa voi olla erillisiä geneettisiä
elementtejä plasmideita.
Bakteerien soluseinän rakenteen sisin kerros on plasmamembraani. Melkein kaikikilla
bakteereilla on blasmamebraanin ulkopuolella
solun muotoa ja kokoa määräävä rigidi peptidiglykaanikerros. Peptidoglykaanikerroksen
ulkopuolella on useia rakenteita, jotka ovat
erilaiset gram- ja gram+ bakteereilla. Kuitenkin molemmilla on kapseli kaikkein uloimpana,
joka muodostuuplysakkaridista ja joskus proteeneista. Gram- on uloimpana kapseli, sitten
ulkokelmu, soluseinä (jossa peptidiglykaani),
ja sisimpänä solukelmu. Gram + on ulompana kapseli, sitten soluseinä (jossa peptidiglykaani) ja sisinnä solukelmu. Flagellat, fibriat
ja pillukset ankuroituvat solumembraaniin ja
muodostavat solun ulkopuolelle pistäviä karvoja. Viruksilla eikä eukaryooteilla ole peptidiglykaani kerrosta.
Luettele vastaaineiden
tehtävät ja niiden
merkitys
immuunipuolustuksessa
Lyhyesti:
- Vasta-aineet eli immunoglobuliinit ovat Blymfosyyttien ja plasmasolujen tuottamia antigeeneja sitovia molekyylejä, joita esiintyy
erityisesti veressä ja limakalvoilla.
- Vasta-aineet neutraloivat mikrobeja ja toksiineja, sillä ne estävät niiden tarttumisen ja
tunkeutumisen soluihin.
- Vasta-aine-antigeeni-kompleksi aktivoi
komplementin
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
- Vasta-aineet edistävät fagosytoosia eli opsonisoivat mikrobeja
- Vasta-aineet voimistavat tulehdusreaktioita
Essee
Vasta-aine on B-solun ja plasmasolun tuottama hankitun immuniteetin välittäjämolekyyli,
immunoglobuliini.Vasta-aineet kykenevät sitomaan antigeenejä Vasta-aine sitoo antigeenissa erityistä rakenneosaa, epitooppia eli antigeenideterminanttia, joka sopii vasta-aineen
tiettyyn kohtaan jota kutsutaan paratoopiksi.
Suurin osa vasta-aineista kulkee veressä.
Vasta-ainepopulaation keskimääräinen sitomisvoima antigeeneihinsa on aviditeetti.
Antigeeni on joko hapteeni tai immunogeeni. Hapteenin täytyy liittyä makromolekyyliin
toimiakseen antigeeninä, immunogeenit ovat
makromolekyylejä, jotka stimuloivat vasta-ainesynteesiä sellaisenaan. Immunogeeni ei saa
olla elimistön oma molekyyli (autoimmuunisairaudet).
Vasta-aineiden eli immunoglobuliinien perusrakenne on Y-kirjain, joska muodostuu 2
raskaasta (H) ja 2 kevyestä (L) ketjusta. HLpari kykenee sitomaan yhden antigeenin, joten
monomeerisessä immunoglobuliinissa sitomiskohtia on kaksi, eli se on bivalentti.
Monomeerinen immunoglobuliini hajoaa kahdeksi Fab-palaksi ja yhdeksi Fc-palaksi. Fab:n
hajotessa syntyvä toinen puolikas on Fv-pala.
Vasta-aineet tarttuvat antigeeniin Fv-palan
välityksellä, joten Fv on aminohapposekvenssiltään variaabeli.
Vasta-aineiden tehtävät. Mikrobien ja
toksiinien neutralointi. Vasta-aineiden tartuttua mikrobeihin ne eivät kykene tarttumaan
soluihin eivätkä invasoimaan niitä. Samoin
sitoutuminen toksiiniin estää sen tarttumisen
soluun. Komplementin aktivoituminen. Antigeeni-vasta-aine-kompleksi laukaisee komplementin klassista tietä pitkin. Opsonisaatio. Fagosyytit tunnistavat mikrobeihin tarttuneiden
vasta-aineiden fc-osat ja tarttuvat niihin, mikä
edistää fagosytoosia. Tulehdusreaktion voimistaminen. Solunsisäiset signaalireitit aktivoituvat Fc-reseptorien havaitsessa antigeeni51
vasta-aine interaktion.
Jako. Heavy Chainin osien mukaan Immunoglobuliinit jaetaan viiteen eri luokkaan, IgG,
IgM, IgA, IgD ja IgE, joilla on edelleen alaluokkia.
IgG on yleisin kudosten ja veren immunoglobuliini. IgG neutraloi toksiineja, saostaa antigeeneja, aktivoi komplementtia ja opsonisoi
bakteereita. IgG torjuu kudoksiin päässeitä
mikrobeja. Tilapäiseen immuniteetin vahvistamiseen käytetään verenluovuttajien IgG:tä.
IgG:n eri alaluokat syntetisoituvat eri nopeuksilla, mutta yleensä IgG on suhteellisen hidas
vaste infektiolle. IgG:n nousu pariseerumien
välillä kertoo infektion ja immuniteetin luonteesta. Korkea aviditeetti antigeenille kertoo
vanhasta immuniteetista, matala aviditeetti
primaari-infektiosta.
IgM neutraloi toksiineja ja opsonisoi mikrobeja välillisesti aktivoimalla komplementtia.
IgM-vasta-aineita esiintyy immunisaation
alussa: Jos IgM-pitoisuus seerumissa on korkea, on infektio juuri meneillään tai lähimenneisyydessä sairastettu. Tämä pätee erityisesti
viruksiin. IgM onkin B-lymfosyyttien antigeenireseptori.
IgA toimii ”etuvartiotehtävissä” suolen limakalvolla, hengitysteiden limakalvolla ja sekretorisena sIgA:na syljessä ja sekretoristen rauhasten tuotteissa. Veren IgA estää mikrobien
siirtymistä kohdesoluihinsa. Synnynnäisessä
IgA:n puutoksessa IgM siirtyy limakalvolle sen
sijasta.
IgD toimii IgM:n ohella B-lymfosyyttien antigeenireseptorina.
IgE toimii syöttösolujen ja basofiilisten granulosyyttien aktivoijana. Solujen pinnassa olevien IgE-vasta-aineiden kohdatessa antigeeninsa syöttösolujen varastot purkautuvat. IgE
voimistaa paikallista tulehdusreaktiota. IgEpitoisuus on korkea erityisesti loismatojen ja
alkueläinten aiheuttamissa infektioissa.
Sytomegalovirus
taudinMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
aihettajana
Lyhyesti
- Kuuluu herpes-viruksiin
- Aiheuttaa terveillä ihmisillä flunssan kaltaisen taudin
Essee
Sytomegalovirus kuuluu β-herpesviruksiin
(HSV 5) ja se on genomiltaan laajin ihmisiä
infektoiva virus. Kuten herpesviruksilla yleensä, se sisältää DNA-polymeraasia koodittavan
geenin ja muut DNA:n replikaatioon tarvittavat geenit. Viruksen aiheuttamassa primaari-infektiossa virusmäärä on usein korkea ja
oireet vaikeammat. Viruksella on kyky jäädä
latentiksi infektioksi primaari-infektion jälkeen.
Latentin infektion aktivoituminen esim. immunosuppression aikana aiheuttaa sekundaari infektion. Aiemmin seropositiivinen henkilö voi
infektoitua myös uudella viruskannalla.
Sytomegaloviruksen primaari-infektion kliininen kuva vaihtelee oireettomasta mononukleoosin kaltaiseen tautiin. CMV:n systeeminen infektio voi olla 1) primaari-infektio 2)
latentin reaktivaatio tai 3) toisesta henkilöstä
saatu uusi viruskanta. Virukselle alttiita kudoksia ovat sylkirauhaset, maksa, keuhkot,
suolen seinämä ja keskushermosto. Leukosyytit kuljettavat virusta useisiin elimiin. CMV
säilyy latenttina monosyytti/makrofageissa,
kantasoluissa ja endoteeli ja epiteelisoluissa. Virusta erittyy vereen, sylkeen, virtsaan,
maitoon ja spermaan. Primaari-infektion itämisaika on noin 6-8 viikkoa. Terveillä ihmisillä infektiot ovat usein lievä esim. lievä kuume
tai oireeton. Vakavia infektioita tavataan synnynnäisesti saaduissa infektioissa ja immuunipuutteisilla.
CMV-mononukleoosi on EBV-mononukleoosiin verrattuna usein enemmän yleisoireinen.
Kuumeen kesto vaihtelee 1-4 viikkoa, keskimäärin 19 vrk. Nieluoireet ja lymfadenopatia
voivat olla vähäisemmät. Tartunta voidaan
saada suoran kontaktin välityksellä esim. eritteistä, verestä ja maidosta. Viruksen aiheuttama pneumonia on vakavin ja yleisimmin
52
esiintyvä CMV komplikaatio etenkin luuydinsiirteen ja keuhkosiirteen saaneilla potilailla.
Oireena esiintyy kuivaa yskää, lievää lämpöä
ja hypoksemiaa. CMV hepatiitti voi lievänä liittyä mononukleoosin taudinkuvaan, mutta luuydinsiirtopotilailla ja maksansiirtopotilailla voi
olla vaikeampi oireinen. Muina elinoireina CMV
voi aiheuttaa meningoenkefaliitin taudinkuvan
ja myokardiitin. Trombosytopeniaa ja hemolyyttistä anemiaa on kuvattu etenkin kongenitaalisissa infektioissa, mutta myös mononukleoosin taudinkuvassa. Gastrointestinaalisina
oireina voi esiintyä ulseroivaa esofagiittia. Koliitin oireena on vetinen ripuli, lämpöily ja joskus veriripuli.
Infektiot voidaan jakaa kongenitaali-infektiot, neo- ja perinataali-infektot sekä myöhempään infektioon. Kongenitaali-infektiot tarttuvat äidistä istukan kautta sikiöön. Tartunta
voi tapahtua koska vaan mutta eniten häiriöitä tapahtuu 16 viikon aikana. Seuraukset voi
olla sikiön hidas kasvu, mikrokefalia, ikterus,
trombosytopenia ja retiitti. Ennuste on yleensä huono ja selviytyjien komplikaatoita ovat
henkinen jälkeenjääneys, aivovaurio ja kuurous tai sokeus. Neo- ja perinataali-infektot
esim. äidinmaidosta tai genitaalieritteistä ovat
yleensä virtsatieinfektioita. Tartunta ei yleensä ole lapselle vaarallinen, mutta voi esiintyä
myös esim. keuhkokuumetta. Myöhempi infektio esim. syljen välityksellä voi olla mononukleosi, kuumeilu, hepatiitti, enkefaliitti,
päänsärky, kuumeilu ja muut mononukleooin
kaltaiset oireet. Immuunipuutteisilla oireet
vaihtelee oireettomasta fataaliin kuten sahaava kuume, pneumoniitti, hepatiitti, koliitti
ja enkefaliitti. Primaari-infektoi on usein taudinkuvaltaan vaikea ja sekundaari-infektio on
usein hengenvaarallinen. Immunokompetentin
potilaan CMV-infektio ei vaadi spesifiä hoitoa.
Diagnostiikkaan käytetään mm. pikaviljelyä
verestä, virtsasta, likvorista tai BAL. Virusviljelystä voidaan osoittaa antigeeneja. Serologiassa osoitetaan vasta-aineita EIA menetelmällä esim. seerumista IgM ja IgG. PCR plasmasta
voi olla kvalitatiivista tai kvantitatiivista. Virusviljelyn jälkeen virus istutetaan fibroblastiviljelmään ja kasvustosta tutkitaan mahdolisia CPE
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
eli sytopaattisia muutoksia. CMV osoitetaan
kasvustosta
immunofluorerenssitekniikalla
käyttäen monoklonaalisia vasta-aineita. Pikaviljelyssä solut värjätään viruksen antigeeneja
vastaan monoklonaalisilla vasta-aineilla käyttäen myös immunofluoresenssitekniikalla, CPE
muutoksia ei odoteta. Kvalitatiivinen DNA-osoitus ei ole paras mahdollinen koska siinä näkyy
myös latentti virus. Kvantitatiivinen DNA-PCR
on tarkempi testi. Myös aviditeettitutkimus on
tärkeä. Laboratoriokokeissa todetaan lymfosytoosi, ja atyyppisiä lymfosyyttejä jopa 55 %
leukosyyteistä, lievää maksa-arvojen nousua
ja lisäksi epäspesifeja laboratoriopoikkeavuuksia. CMV:tä vastaan ei ole tehokasta rokotetta.
Elinsiirroissa ei elintä luovuteta positiiviselta
negatiiviselle. Spesifejä lääkkeitä ovat gansikloviiri ja foskarnaatti. Myös CMV hyperimmunoglobuliinia voidaan antaa.
Virusmeningiitin
yleisimmät
aiheuttajat Suomessa ja niiden
diagnostiikka
Lyhyesti:
- virusmeningiitti on bakteerien aiheuttamaa
aivokalvon-tulehdusta yleisempi ja lieväoireisempi
- yleisimmät aiheuttajat kuuluvat enteroviruksiin, Suomessa yleisin HEV B
- muita aiheuttajia ovat herpes-, adeno-, ja
respiratoriset virukset
- diagnostiikka perustuu virusviljelyyn, polymeraasiketju-reaktioon ja vasta-aineiden
osoittamiseen serologisilla testeillä
Essee
Suurin osa virusperäisistä meningiiteistä on
enterovirusten aiheuttamia. Enterovirusten
ohella myös herpesvirukset, adenovirukset ja
respiratoriset virukset voivat aiheuttaa virus53
meningiittiä. Aiemmin yleisin virusmeningiitin
aiheuttaja oli sikotautivirus, mutta se on lähes
täysin hävinnyt MPR-rokotteen ansiosta. Nykyään Suomessa yleisin virusten aiheuttamien
aivokalvontulehdusten aiheuttaja on enteroviruksiin kuuluva HEV B (human enterovirus B,
coxsackievirus A9). Myös muut enterovirukset, esim. HEV A ja poliovirus voivat aiheuttaa
aivokalvontulehdusta, joskin ne ovat harvinaisempia.
Herpes simplex –virukset infektoivat aivokalvoja ja aivoja, jolloin potilaalle saattaa syntyä
tavallisen infektion seurauksena meningiitti tai
enkefaliitti. Varsinkin HSV-2 primääri-infektiossa voi ilmaantua aseptisen meningiitin oireita. Varicella Zoster –virus voi aiheuttaa pään
alueen vyöruusuun liittyvää meningoenkelfaliittia eli aivokalvojen ja aivojen tulehdusta.
Harvinaisempia virusmeningiitin aiheuttajia
ovat yleisimmin hengitystie- ja maha-suolitulehduksia aiheuttavat adenovirukset. Myös
respiratoristen virusten, influenssa A- ja B-,
RS-, ja parainfluenssavirusten, aiheuttamia
aivokalvontulehduksia on kuvattu. Virusmeningiitin diagnosoiminen on käytännössä hankalaa ja se perustuu osin bakteerimeningiitin
poissulkemiseen. Virusmeningiitti alkaa tavallisesti hitaammin kuin bakteerien aiheuttama
aivokalvontulehdus. Siinä likvorin leukosyyttimäärä jää alemmaksi ja on lymfosyyttivoittoista. Virusmeningiitin diagnostiikka perustuu virusviljelyyn, polymeraasiketjureaktioon
(PCR) ja serologisiin testeihin.
Enterovirusten aiheuttamassa aivokalvontulehduksessa PCR on ensisijainen menetelmä
ja se perustuu enterovirusten suoraan osoittamiseen potilasnäytteestä. Herpes simplex
–virusten tutkimuksissa käytetään HSV-tyyppispesifistä pikaviljelyä sekä myös PCR:ää.
Serologiset testit tehdään yleensä seerumilikvoriparitesteinä, joissa verrataan seerumin
ja aivo-selkäydinnesteen vasta-ainepitoisuuksia ja niiden kasvua. Varicella Zoster –viruksen
aiheuttaman vyöruusun ja siitä mahdollisesti
seuraavan meningiitin diagnosointi perustuu
usein IgG-luokan vasta-aineiden suureen kasvuun parinäytteiden välillä.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
Luontainen
immuniteetti
Lyhyesti
- Erot luonnollisen ja hankitun immuniteetin
välillä; nopeus, spesifisyys, tunnistus, muisti
- Kudoksiin pääsemisen esto: mekaaninen
este, eritteet, normaalifloora
- Puolustus veressä ja kudoksissa: kemiallinen puolustus, fagosytoosi, komplementti
Essee
Immuunipuolustusjärjestelmä suojaa elimistöä infektioilta ja tuhoaa elimistöön päässeitä
taudinaiheuttajia. Lisäksi se osallistuu elimistön puhtaanapitoon sekä homeostaasin ylläpitoon. Immuunipuolustusjärjestelmä voidaan
jakaa kahteen osaan: luonnolliseen eli synnynnäiseen ja hankittuun eli adaptiiviseen immuniteettiin.
Luonnollisen immuniteetin eroja verrattuna hankittuun immuniteettiin ovat puolustuksen käynnistymisen nopeus ja epäspesifisyys
sekä suppea vieraiden rakenteiden tunnistusarsenaali. Luontainen puolustus ei myöskään
vaadi käynnistyäkseen aiempaa kontaktia vasteen aiheuttajaan. Hankitusta immuniteetista poiketen luontaisen immuniteetin reaktiot
ovat kerrasta toiseen suurin piirtein samanlaisia, sen toimintaan ei liity muistia eikä reaktio
merkittävästi voimistu vasteen aikana.
Luonnollinen immuniteetti voidaan jakaa
kahteen osaan, joista ensimmäisen mekanismit estävät mikrobien ja muiden haitallisten
komponenttien pääsyä elimistöön (ensimmäinen porras) ja toisen osan mekanismit taistelevat elimistöön päässeitä - tai siellä syntyneitä - haitallisia asioita vastaan (toinen porras).
Niin luonnollisen kuin hankitunkin immuniteetin vasteen käynnistymiseen vaaditaan
kohteen tunnistaminen. Luonnollisen immuniteetin tunnistuskeinoja ovat hahmontunnistus
(toistokuviotunnistus), esimerkiksi Tollin kaltaisten reseptorien välityksellä. Toinen keino
on omien rakenteiden tunnistaminen, jolloin
kaikki näistä rakenteista poikkeavat rakenteet
54
tulkitaan vieraiksi ja puolustus käynnistyy.
Ensimmäisen
portaan
komponentteihin
luetaan ihon ja limakalvojen puolustusmekanismit. Terveet iho ja limakalvot toimivat
mekaanisina esteinä, joiden läpi useimmat
patogeenit eivät pääse tunkeutumaan. Ihon
eritteet, matala pH ja vähäinen kosteus luovat epäsuotuisan kasvuympäristön useimmille
mikrobeille. Monet eritteet kuten sylki, virtsa
ja kyynelneste huuhtelevat tehokkaasti pintoja. Hengitysteissä myös värekarvat kuljettavat
patogeenejä pois. Monet eritteet myös sisältävät mikrobisidisä yhdisteitä. Tällaisia ovat
esimerkiksi kyynelnesteen lysotsyymi, mahahappo, sappihapot ja haiman entsyymit. Myös
ihon ja limakalvojen normaaliflooran bakteerit
estävät patogeenisten mikrobien kasvua muun
muassa kilpailemalla ravinteista tai tuottamalla muita mikrobeja tuhoavia aineita.
Luonnollisen immuniteetin toisen portaan
puolustus kohdistuu elimistöön päässeitä tai
siellä syntyneitä patogeenisiä rakenteita vastaan. Monet kemialliset tekijät rajoittavat elimistöön päässeiden mikrobien kasvua. Lysotsyymi on entsyymi, joka hajottaa bakteerien
seinämän peptidoglykaania ja puolustussolujen erittämät laktoferriini ja transferriini sitovat bakteerien ravinteekseen tarvitsemaan
rautaa.
Neutrofiiliset granulosyytit ja makrofagit fagosytoivat vieraita rakenteita ja tuhoavat ne
sisällään. Tämä on tärkeä mekanismi myös
elimistön puhtaana pidossa. Luonnolliset tappajasolut (Natural Killer, NK) kuuluvat myös
luonnollisen immuniteetit soluihin.
Myös komplementtisysteemi aktivoituu luonnollisen immuunipuolustuksen käynnistyessä.
Aktivoitumisreitti on tällöin niin kutsuttu oikotieaktivaatio tai lektiinireitti.
Luonnollisen immunologisen järjestelmän
aktivaatio ilmenee yleensä tulehdusreaktiona.
Elimistön tällöin erittämiä molekyylejä ovat
edellä mainittujen lisäksi defensiinit, sytokiinit
ja monet muut proteiinit kuten C-reaktiivinen
proteiini (CRP).
Välitön yliherkMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
kyysreaktio
Lyhyesti
- Nopea immuunivaste harmittomalle antigeenille
Essee
Välittömällä yliherkkyysreaktiolla tarkoitetaan
elimistön nopeaa, IgE-välitteistä, immuunivastetta vieraalle harmittomalle antigeenille. Välittömän yliherkkyysreaktion oireet ilmenevät
yleensä jo minuuteissa tai kymmenissä minuuteissa. Hyviä esimerkkejä ovat astman ja
allergioiden akuutit oireet, kuten ihon punoitus ja limanerityksen lisääntyminen. Yliherkkyys ei ole kuitenkaan sama asia kuin allergia.
Allergia on itseasiassa tyypin 1 yliherkkyysreaktio, johon liittyy B-lymfosyyttien aktivaatio.
Suurin osa elimistömme IgE-vasta-aine molekyyleistä on sitoutuneena mast-solujen IgEreseptoreihin (FεRI). Samoja reseptoreita on
myös basofiilien ja aktivoituneiden eosinofiilien
pinnalla. Mast-solut sijaitsevat yleensä elimistömme rajapintojen (limakalvot ja epiteelikudokset) pienten verisuonten ja postkapillaaristen laskimoiden välittömässä läheisyydessä.
Näissä paikoissa ne pystyvät nopeasti tunnistamaan elimistöön pyrkiviä patogeenisia antigeeneja ja käynnistämään immuunivasteen.
Antigeenin sitoutuminen mast-solun pinnassa olevaan IgE-vasta-aine molekyyliin aiheuttaa solun sisäisen kalsiumpitoisuuden [Ca2+]
kohoamisen. Tämän aktivaation seurauksena
mast-solun sytokiinien ja varastorakkuloiden
(granulat) eritys lisääntyy. Varsinkin granuloista erittyneet molekyylit saavat aikaan välittömälle yliherkkyysreaktiolle tyypillisiä oireita.
Merkittävin aine on todennäköisesti histamiini,
jolla on useita kliinisesti havaittavia vaikutuksia. Histamiini saa aikaan mm. paikallisen verenkierron lisääntymistä (punoitus) relaksoimalla verisuonten sileitä lihaksia . Toisaalta se
myös lisää endoteelin läpäisevyyttä ja edistää
näin valkosolujen pääsyä kudoksiin. Hengitysteissä ja suolistossa histamiini saa puolestaan
aikaan sileän lihaksen supistumista ja limanerityksen lisääntymistä. Kliinisinä oireina ha55
vaitaan hengitysteiden ahtautuminen (astman
oireet) ja suoliston motiliteetin kasvu (ripuli).
Hepariinin tärkein vaikutus on puolestaan veren antikoagulaatio eli hyytymisen estäminen,
mikä edelleen helpottaa valkosolujen ja välittäjäaineiden liikkumista tulehdusalueelle.
Mast-solujen granuloiden muut aineet lisäävät mm. komplementin aktivaatiota, endoteelisolujen adheesiomolekyylejä ja sidekudoksen
degradaatiota. Endoteelisolujen pinnalle tuotetut adheesiomolekyylit auttavat leukosyyttien kemotaksiksessa ja lisäävät näin tulehdusalueen valkosolu määrää. Lisäksi mast-solut
erittävät muitakin valkosoluja houkuttelevia
ja aktivoivia aineita eli kemokiineja ja sytokiineja. Esimerkkinä PAF, MIP-1α, interleukiinit. Myös eikosanoidituotanto käynnistyy aktivoituneessa mast-solussa. Eikosanoidit mm.
lisäävät verisuonten permeabiliteettia ja keuhkoputkien sileiden lihasten supistumista.
Yliherkkyysreaktion vahvuus riippuu altisteen määrästä ja kohdekudoksesta. Esimerkkejä: hengitystiet – nuha ja hengitysvaikeudet, iho – punoitukset ja turvotukset, suolisto
– ripuli, silmä – konjuktiviitti ja veri – anafylaktinen sokki.
HIV-infektion
patogeneesi
ja laboratoriodiagnosointi
Lyhyesti
HIV infektoi pääasiassa CD4-positiivisia T-soluja, mutta myös makrofageja ja dendriittisoluja, jotka nekin ovat CD4-positiivisia. HIV
tuhoaa immuunipuolustuksessa olennaisia
CD4-positiivisia T-soluja suoraan ja epäsuorasti. Tämä vaikuttaa haitallisesti moniin muihin immuunipuolustuksessa toimiviin soluihin.
Virus tuhoaa imukudosta. Immuunipuolustus
heikkenee, ja sen koordinaatio katoaa. Oireiset HIV-potilaat saavat vakavia infektioita, ja
syövät sekä autoimmuunitaudit lisääntyvät.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
HIV diagnosoidaan yleensä EIA vasta-ainetestillä. Positiivinen tulos varmistetaan western
blot-testillä. Myös PCR-testiä käytetään.
Essee
HIV tarttuu mm. veren ja siemennesteen välityksellä. HIV-infektion patogeneesin alkuvaiheessa tärkeä osuus on antigeenejä esittelevillä dendriittisoluilla. Dendriittisolut voivat
aktivoida T-soluja ja koska eräs dendriittisolujen pintaproteiini kykenee sitomaan HIV:n ja
edistämään sen säilymistä infektiokykyisenä,
esittelee dendriittisolu T-solulle infektoivaa
virusta. HIV tarttuu soluihin CD4-molekyylin avulla, mutta myös kemokiinireseptoreita
tarvitaan solun ja viruksen lipidikalvojen fuusioitumiseen. Kemokiinireseptoreista CCR5 ja
CXCR4 ovat tärkeimpiä. Tunkeuduttuaan soluun viruksen genomi fuusioituu isäntäsolun
genomiin sattumanvaraiseen paikkaan. Isäntäsolun replikaatiokoneistoa hyväksikäyttäen
HIV monistuu, ja lopulta tuhoaa isäntäsolun.
HIV tuhoaa immuunipuolustuksessa olennaisia CD4-positiivisia T-soluja. HIV vaikuttaa
haitallisesti myös näiden solujen uudismuodostuksen. HIV vaikuttaa CD4-positiivisten Tsolujen määrään myös epäsuorasti. Kontakti
HIV:n infektoiman solun, liukoisen HIV-proteiinin tai infektiokyvyttömien HIV-partikkelien kanssa voi laukaista apoptoosin CD4-positiivisissa T-soluissa. Kaiken lisäksi T-solujen
elämänkaarta säätelevien sytokiinien määrät
ovat usein häiriintyneet. Kaikki nämä tekijät
johtavat siihen, että CD4-positiivisten T-solujen määrä vähenee, eikä uudismuodostuskaan
riitä korvaamaan menetettyjä soluja.
CD4-positiivist T-solut ovat tärkeitä muiden immuunipuolustukseen osallistuvien solujen toiminnalle. HIV-infektoituneen henkilön
CD4-positiivisten T-solujen toiminta on häiriintynyttä ja tämä vaikuttaa mm. CD8-positiivisten T-solujen, B-solujen, makrofagien ja
luonnollisten tappajasolujen toimintaan. HIVpartikkeleita kertyy runsaasti imukudoksiin,
jonka takia imukudosten histologinen rakenne
rapistuu. Näistä syistä HIV saa aikaan syvenevän immuunikadon, jolloin monet terveelle
vaarattomat mikrobit saavat aikaan vakavia
56
infektioita. Myös syövät yleistyvät ja autoimmuunitaudit lisääntyvät immuunipuolustuksen
koordinaation kaaduttua.
HIV-infektion kulku jaetaan neljään vaiheeseen. Ensitautia voi olla hankala erottaa flunssasta, ja tämän jälkeen seuraava oireeton
vaihe voi kestää vuosia. Kun HIV:n taso plasmassa kasvaa, kehittyy oireinen HIV-infektio,
ja henkilölle alkaa kehittymään oheistauteja,
esimerkiksi vyöruusu, ihon bakteeri-infektio
tai kandidaasi. Viimeinen vaihe, AIDS alkaa
kun potilalle kehittyy jokin luokituksen ehdot
täyttävä seurannaistauti, esim. Kaposin sarkooma tai HIV-enkefalopatia.
HIV-viruksia etsitään vasta-aine määrityksillä. Perustesti on EIA. Tämä voi antaa satunnaisesti vääriä positiivisia, joten positiiviset
näytteet varmistetaan aina western blot-testillä. Viimeinen varmistus tehdään vielä uudesta
näytteestä. Vasta-aineet ilmantuvat vereen n.
22 päivää tartunnasta. Varhaisempi diagnoosi voidaan tehdä PCR-testillä tartuntatavan ja
virusmäärän mukaan jo viikon kuluttua tartunnasta. PCR-testiä käytetään vastasyntyneen mahdollisen tartunnan toteamiseksi, sillä
lapsen veressä on äidiltä saatuja vasta-aineita
18 kuukautta syntymän jälkeen, ja ne antaisivat vääriä positiivisia EIA-testissä. Plasman
virusmääriä seurataan kvantitatiivisella HIVRNA tutkimuksella. Näin saadaan tietoa taudin
etenemisestä tai lääkehoidon tehosta. Muita
käytössä olevia diagnostisia määrityksiä ovat
viruksen viljeleminen (joka alkaa olla menneisyyttä), alalajityypitykset (sekvensoimalla,
liittyvät yleensä epidemiologiseen tutkimukseen) ja lääkeresistenssimääritykset.
Immunologisen
toleranssin
syntymekanismit
Lyhyesti:
Spesifinen antigeenejä kohtaan ilmenevä reagoimattomuus (toleranssi = sietokyky)
- säätelymekanismit: sentraalinen T- ja BMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
solutoleranssi sekä perifeerinen toleranssi
– toleranssin murtuminen johtaa autoimmuunisairauteen tai allergiseen reaktioon
Esseee
Immunologinen toleranssi on joitakin antigeenejä kohtaan ilmenevä reagoimattomuus, jossa immunivaste on säätynyt niin, että kohdeantigeenin tunnistavat solut ovat hävinneet tai
ne eivät aktivoidu haitallisesti. Toleranssin voi
saada aikaan hyvin suurilla tai jopa ihan pienillä antigeenimäärillä. Toleranssi on antigeeni (eli tolerogeeni) spesifinen eli toleranttien
lymfosyyttien toiminta estyy säätelytekijöiden
vaikutuksesta tai niiden tuhoutumisessa apoptoosin vuoksi.
Tehokas immunologinen puolustus vieraita
rankenteita kohtaan perustuu spesifiseen antigeenien tunnistamiseen sekä koko immuunisysteemin aktivoitumiseen. Aktivoituminen
tuottaa lymfosyytteja, jotka pystyvät tunnistamaan ja vaurioittamaan myös kehon omia
hyödyllisiä rakenteita. Toleranssi estää kehoa
vastaan hyökkäävien lymfosyyttien aktivoitumisen, joten tämän murtuminen johtaa autoimmuunisairauteen tai allergiseen reaktioon.
Toleranssin merkitys korostuu myös elinsiirroissa, jolloin elimistöön ei ole syntynyt toleranssia vieraan elimen antigeenejä kohtaan ja
keho alkaa hylkiä sitä.
Toleranssien pääasiallisia mekanismeja on
kolme: 1) Sentraalinen T-solutoleranssi, jota
ylläpitää T-solujen kypsymispaikka eli kateenkorva. Erilaistuneet tymosyyttisolut käyvät
läpi a) positiivisen selektion, jossa valitaan kehon omia HLA-molekyylejä tunnistavat T-solut
sekä b) negatiivinen selektio, jossa ylläpidetään toleranssia eli apoptoosin kautta tapetaan T-solut, jotka sitoutuvat liian voimakkasti
HLA-molekyyleihin ja tuhoaisivat kehon omat
rakenteet. Näin autoimmuunitautia ei pääse
syntymään. 2) Sentraalinen B-solutoleranssi,
jossa autoreaktiivisten B-solujen apoptoosi tapahtuu luuytimessä ja itukeskuksessa. B-solujen toleranssi on tiivissä yhteydessä T-solujen
toleranssiin, sillä CD4 säätelee vasta-ainetuotantoa sytokiinien avulla 3) Perifeerinen toleranssi perustuu imusolujen toiminnan sääte57
lyyn. T-solutoleranssi perustuu a) anergiaan,
jossa T-lymfosyytit eivät jakaudu normaalisti
ja immuunivaste jää vajaaksi b) Fas-ligandien
välittämään apoptoosiin, jossa Fas:in ilmestyminen aktivoituneen solun pintaan aktivoi ko.
solun kuoleman. Fas:in puuttuminen tai mutaatiot altistavat autoimmuunisairauksille. c)
supressioon, jossa solut estävät muiden imusolujen (solu- ja vasta-ainevälitteisten) aktivaatiota välittämällä sytokiinejä. B-solutoleranssi
taas perustuu a) antigeenien neutralointiin,
sillä CD4 ja muiden imusolujen erittämät vasta-aineet säätelevät B-solujen vasta-ainetuotantoa poistamalla antigeenisen stimuluksen
ja vähentämällä soluaktivaatiota b) Fc- reseptorivälitteiseen sätelyyn ja c) T-lymfosyyttien välittämään suppressioon. Suoliston ja limakalvojen immuunijärjestelmällä on tärkeä
merkitys perifeerisessä toleranssissa.
Toleranssin ja immuuniaktivaation tasapaino riippuu useasta eri tekijästä, mm. antigeenin määrästä ja antotavasta, isännän kyvystä
käsitellä antigeenia ja vastata siihen, isännän
iästä, ympäristötaustasta ja normaalifloorasta.
Jännä kliininen
tapaus
Kevättalvella 2007 sairastui itäsuomalaisessa kylpylähotellissa yli 90 henkilöä
vatsatautioireisiin. Sairastumistapaukset
kasautuivat erityisesti yhdelle päivälle,
taudin kesto tyypillisesti 2 päivää. Mitä
taudinaiheuttajia ja tartuntareittejä epäilet ja mitä mikrobiologisia tutkimuksia
tulee tehdä?
Lyhyesti
- luultavin taudinaiheuttaja kalikivirus. Viruksen epidemiaan liittyvät piirteet täyttyvät
(esiintymisajankohta, taudinoireet ja kesto).
- altistumisreitti: yleensä vesivälitteisesti.
Luultavasti kylpylän riittämätön vedenpuhdistus. Viruksen tuhoaminen edellyttää todella
tehokasta vedenpuhdistusta. Leviämistä lisää
viruksen erittyminen suurina määrinä ulosteeMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
seen ja pieni infektioannos.
- diagnostiikka: elektronimikroskooppi tai
kalliimpi mutta tarkka PCR. Virusantigeenin
osoitus ei sovellu.
Essee
Todennäköisintä on, että kyseessä on kalikivirus. Kalikivirukset ovat yleisimpiä aikuisten ripulitautien aiheuttajia, varsinkin ruoka- ja vesivälitteisesti epidemioiden aiheuttajina. Kaikki
tämän viruksen epidemiaan liittyvät piirteet
täyttyvät. Kalikivirusepidemoita esiintyy ympäri vuoden, mutta yleisimmin juuri kevättalvella. Taudin oireisiin kuuluu oksennukset ja
lähes samanaikaisesti ripuli. Matala-asteista
kuumetta esiintyy myös yleisesti. Taudin kesto
on lyhyt vaikka monta päivää kestävää oireilua on myös kuvattu.
Kalikivirus altistus on kylpylähotellissa saatu erityisesti puoli – puolitoistapäivää (taudin
inkubaatioaika) esiintymispiikin esiintymistä
edeltäen. Kyseessä on ollut luultavasti kylpylän
veden riittämätön puhdistaminen. Suomessa
havaitut kalikivirusepidemiat ovat yleensä vesivälitteisiä.
Kalikivirukset ovat hyvin kestäviä niin happamuuden, kuumennuksen kuin
veden kloorauksenkin suhteen. Kun tauti on
ensin veden kautta levinnyt kylpylähotelliin, on
virus levinnyt helposti ihmisestä toiseen joko
suoran kontaktin tai kosketuspintojen, ruoan,
juoman yms kautta. Virusta erittyy ulosteeseen valtavat määrät ja infektoiva annos on
erittäin pieni.
Diagnostiikka: Antigeeniosoitus ei kalikivirusten kohdalla sovellu niiden suurista antigeenisista eroista johtuen. Tunnistus edellyttää PCR-menetelmien käyttöä (RT-PCR).
Koska PCR tutkimus on kallis, käytetään elektronimikroskopiaa monin paikoin viruksen tunnistamiseen. Se on tunnistusmenetelmänä
epätarkempi ja edellyttää harjaantunutta näytetutkijaa.
Muita mahdollisia kuviteltavia kyseeseen
tulevia viruksia, jotka kuitenkin harvoin aiheuttavat epidemioita, ovat rotavirukset A ja
C sekä astrovirukset. Etenkin rotavirus C ja
astrovirukset ovat myös harvinaisia aikuisilla.
(Rotavirus voidaan tunnistaa suhteellisen hel58
posti, koska virusta erittyy suurena määränä
ulosteeseen; käyttökelpoisia diagnoosimenetelmiä on useita esim elektronimikroskopia tai
virusantigeenin osoittaminen. Astroviruksen
voi tunnistaa elektorinimikroskoopilla tai PCRtekniikalla.)
Myyräkuume
Lyhyesti
- Myyräkuume on hantavirusten ryhmään
kuuluvan Puumalaviruksen aiheuttama tauti.
- Se tarttuu ihmiseen aerosolina metsämyyrän ulosteesta.
- Ei tartu ihmisestä ihmiseen.
- Esiintyy suuressa osassa Eurooppaa, ja
myös melkein koko Suomessa.
- Oireina korkea kuume, keskushermostooireet, munuaisoireet, osa on myös oireettomia.
- Kuolleisuus pieni
- Diagnoosina kliininen kuva ja varmistus
serologisesti.
- Ei rokotetta, mutta sairastaneella elinikäinen immuniteetti.
Essee
Myyräkuume eli nephropathia epidemica on
hantavirusten ryhmään kuuluvan Puumala-viruksen aiheuttama akuutti infektiotauti. Puumala-viruksen kantajaeläin on punaruskea
metsämyyrä, jonka eritteistä virus yleensä
tarttuu aerosolina ja leviää ihmiseen. Muut
tarttumistiet eivät kuitenkaan tiettävästi ole
mahdottomia. Ihmisestä toiseen se ei tartu.
Puumala-virusta esiintyy suurimmassa osassa
Eurooppaa, Suomessakin lähes koko maassa.
Tautitapaukset vaihtelevat myyräkannan mukaan alueittain ja vuosittain. Esiintyvyyden
huippu on kuitenkin loppuvuodesta.
Myyräkuumeen itämisaika on pitkä, 2-4 viikkoa. Ensioireena on korkea kuume, jota seuraa
keskushermosto-oireet (päänsärky, uneliaisuus ja rauhattomuus). Muita tyypillisiä oireita
ovat pahoinvointi, oksentelu, vatsa- ja selkäkivut sekä ohimenbevät näköhäiriöt. Muutaman
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
päivän jälkeen ilmenevät munuaisten vajaatoiminnan merkit: oligouria (virtsan määrä vähenee), proteinuria, seerumin kreatiinipitoisuus
suurenee ja munuaiset ovat koputusarat. Toipilasvaiheessa polyuria. Harvinaisempia oireita
ovat hengitystieoireet, mutta ne voivat myös
joskus olla dominoivia ilman merkittäviä munuaisoireita. Myös niveltulehdus ja verenvuodot ovat mahdollisia, mutta harvinaisia. Kuolleisuus tautiin on pieni (n. 0,1 %). Harvinaisia
neurologisia komplikaatioita voivat olla muun
muassa nefropatia epidemica enkefaliitti, polyradikuliitti sekä hypopituitarismi. Taudinkuva
voi olla myös oireeton. Lapsilla tautia esiintyy
aikuisia harvemmin ja oireetkin ovat lievemmät.Vaikeaan taudinkuvaan liittyy geneettinen
alttius (HLA-B8 alleeli, DR3 ja DQ2 alleelit.
Tavallisia laboratoriolöydöksiä ovat proteinuria, hematuria, kreatiinipitoisuuden suureneminen, trombosytopenia, leukosytoosi sekä
laskon ja CRP:n nousu. Elektrolyyttihäiriöt ovat
tavallisia. Taudin lopussa siis polyuria. Keuhkojen rtg:ssä havaitaan muutoksia ja munuaisten ultraäänessä voi näkyä nestekertymiä.
Epäily tautdista herää kliinisen kuvan perusteella, mutta se varmistetaan tavallisesti
serologisesti. Akuutin Puumala-virusinfektion
osoitus perustuu Puumala-virus IgM-vasta-aineiden osoittamiseen tai Puumala-virus-IgG:
n heikon aviditeetin osoittamiseen. Sormenpääverinäytteestä voidaan ottaa immunogromatografinen pikatesti, josta tulos saadaan
kymmenessä minuutissa. Lisäksi eri hantavirusinfektiot voidaan erottaa toisistaan neutralisaatiotestillä toipilasvaiheen seerumista. RTPCR-tutkimus on myös mahdollinen, mutta se
ei anna kaikista näytteistä positiivisia.
Myyräkuumeeseen ei ole spesifistä hoitoa.
Nestehoitoa ja kipujen lievitystä kuitenkin
käytetään. Mikäli potilaalla on alentunut yleistila, nesteretentio, kuivumistila, munuaisten
vajaatoiminta tai epävarma diagnoosi, tarvitaan sairaalahoitoa. Kontrollikäyntiä suositellaan kaikissa tapauksissa.
Taudista paranee lähes aina täysin. Kuukauden kuluttua kliininen tila ja laboratoriolöydökset tulisivat olla normaalit. Harvalle voi kuitenkin jäädä jälkioireina kohonnut verenpaine tai
59
proteinuria tai kumpikin. Rokotusta tautiin ei
ole, mutta se jättää elinikäisen immuniteetin.
Flunssan aiheuttajavirukset
Lyhyesti
- flunssan (eli nuhakuumeen eli ylähengitystieinfektion) tyypilliset aiheuttajat ovat pikornavirukset ja koronavirukset.
- erityisesti pikornaviruksiin kuuluvat rinovirukset
- yleensä flunssa on lieväoireinen ja paranee
itsestään. Lapsilla esiintyy myös flunssan lisätauteja.
- tartunta suun, hengitysteiden ja silmän sidekalvon kautta.
- tartuntareitteinä aerosolit, pisarat, kontakti, erilaiset pinnat sekä eläimet
- hygienia ehkäisykeinona
- laboratoriodiagnostiikka mikäli hoidolle erityinen tarve tai kun tauti on vakava.
- varmin tapa todeta rino- ja enterovirus on
viruksen viljely, joka varmistetaan neutralisaatiotestillä
Essee
Flunssa on virusperäinen ylähengitystieinfektio, jonka tärkeimmät aiheuttajat ovat
rinovirukset, korona-, adeno-, influenssa- ja
parainfluenssavirukset sekä \”respiratory syncytial\”-virus eli RS-virus. Rinovirusten jälkeen
koronavirukset ovat toiseksi yleisin flunssan
aiheuttaja. Lapsilla rinovirusten lisäksi tavataan usein enteroviruksia, kuten HEV B ja C
sekä bocaviruksia. Yksittäinen virusryhmä voi
aiheuttaa flunssan, mutta myös eri virusten
yhdistelmiä tavataan.
Yleisesti ottaen flunssa on lieväoireinen ja
paranee usein itsestään. Lapsilla flunssan lisätautina voi esiintyä nenän sivuontelo- ja
välikorvatulehduksia sekä pahemmassa tapauksessa myös keuhkokuumetta. Aikuisilla
flunssaa esiintyy 2-4 kertaa, lapsilla jopa 10
kertaa vuodessa. Tartunta saadaan yleensä
suun, hengitysteiden ja myös mahdollisesMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
ti silmän sidekalvon kautta. Tartuntareitteinä
toimivat aerosolit (aivastus), pisarat, suora
kontakti, erilaiset pinnat (ovenkahvat, lelut)
sekä eläimet. Tartuntaa voidaan ehkäistä henkilökohtaisen hygienian avulla. Hoito on oireenmukainen.
Flunssan aiheuttajaviruksia tutkitaan laboratoriodiagnostiikalla, mikäli hoidolle on erityinen tarve, esiintyy lääkeherkkyyttä, tulos
vaikuttaa hoitopäätökseen tai kun tauti on vakava. Varmin tapa todeta rino- ja enterovirus
on viruksen viljely tai muu suora osoitus kudoksesta tai nesteistä.
Enterovirukset aiheuttavat sytopaattisen
efektin viljelyssä, mutta tämä ei riitä alaryhmän saati virusryhmän tyypitykseen. Viljelytulosta tarkennetaan neutralisaatiotestillä,
jossa antiseerumien avulla estetään tiettyjen
virusten lisääntymiskyky. Jatkoviljelyllä todetaan mahdollinen viruksen lisääntymiskyvyn
estyminen ja siten selvitetään virusryhmä.
Viljelyn nopeuttamiseksi voidaan tehdä vastaainevärjäyksiä, joilla enterovirus voidaan todeta jo 1-2vrk kuluttua. Tällöin sytopaattista
efektiä tarvitse odotella. Monoklonaalisia vasta-aineita käytettäessä voidaan erottaa jopa
serotyyppi.
Enteroviruksia voidaan osoittaa myös PCRtekniikalla. Sen avulla voidaan todeta myös ne
serotyypit, jotka eivät kasva soluviljelmissä.
Serologisilla testeillä todetaan seerumista vasta-ainetasojen muutoksia sairauden alkaessa
ja edetessä.
Jännä kliininen
tapaus
Potilaalta on pyydetty hepatiitti B:n selvittämiseksi laboratoriokokeita (S-HBVTutk). Lausu alla olevat laboratoriovastaukset:
a) S-HbsAg: POSIT S-HbeAg: POSIT SHbsAb: <10 (viitearvo kaikille <10) S-HbcAb: NEGAT S-HbeAb: NEGAT S-HbcAbM:
POSIT
b) S-HbsAg: POSIT S-HbeAg: NEGAT S60
HbsAb: <10 (viitearvo kaikille <10) S-HbcAb: POSIT S-HbeAb: NEGAT S-HbcAbM:
NEGAT
c) Mitkä ovat hepatiitti B:n pääasialliset
tartuntareitit?
Lyhyesti
- HBV- dg perustuu pääasiassa serologiaan
- Tuoreessa infektiossa HBsAg- ja HBeAgarvot ovat seerumissa positiivisia, infektion
kroonistuessa ne jäävät positiivisiksi
- HBeAg- positiivisuus kertoo huomattavasta tartuttavuudesta
- Paranemisvaiheessa seerumiin ilmestyy
HBsAb, kroonisessa infektiossa näin ei tapahdu
- HBeAb ja HBcAb ilmestyvät seerumiin
ajanmyötä sekä akuutissa että kroonisessa infektiossa
- HBcAbM viittaa akuuttiin tai vuoden sisällä
sairastettuun infektioon
- HBsAb positiivisuus voi olla seurausta myös
rokotuksesta
- pääasialliset tartuntatiet veren ja seksikontaktien kautta sekä äidistä lapseen synntyksessä
Essee
a) Seerumissa on pinta-antigeeniä HBsAg,
joka on viruksen vaippaproteiini. Positiivinen
S- HBsAg on merkki akuuttista tai kroonisesta
infektiosta. S-HBeAg- positiivisuus eli e-antigeenin löytyminen verestä viittaaa viruksen
aktiiviseen lisääntymiseen maksasoluissa ja
kertoo henkilön huomattavasta tartuttavuudesta. Tartuttavuudesta kertoo myös e- antigeenin vasta-aineiden (HBeAb) puuttuminen.
S-HBsAb:n ollessa alle viitearvon ei vasta-aineita pinta-antigeeniä kohtaan ole tuotettu, eli
infektio ei ole vielä parantunut eikä kyseessä
ole HBV- rokotteen saanut henkilö. S-HBcAb
eli ydinantigeenin kokonaisvasta-aineet on
negatiivinen viitaten tuoreeseen infektioon.
HBsAbM on positiivinen, mikä viittaa akuuttin
tai vuoden sisällä sairastettuun infektioon. Kyseessä on tuore ja erittäin tarttuva infektio.
b) Seerumin HBsAg on positiivinen ja sen
vasta-aine HBsAb negatiivinen eli henkilö on
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
rokottamaton eikä infektio ole vielä paranemassa. E-antigeenin, HBeAg:n ollessa negatiivinen infektio ei lisäänny kovin intensiivisesti,
mutta infektio voi tarttua HBsAg:n ollessa positiivinen. HBcAbM- negatiivisuus viittaa siihen
ettei infektio ole akuutti. Kyseessä krooninen
infektio; henkilö on taudin kantaja, muttei erityisen tartuttava.
c) HBV:n tartuntareitit ovat parenteraalinen
eli ihon tai limakalvon läpäisevä tie, perinataalinen eli äidistä lapseen syntymän yhteydessä
tai pian sen jälkeen tapahtuva, sekä seksuaalisessa kontaktissa tapahtuva. Infektoituneella henkilöllä virusta on maksassa, haimassa,
munuaisissa, ihossa, veressä, syljessä, spermassa, maidossa, kyynelnesteessä ja virtsassa. Maissa, joissa HBV on endeeminen, tartunta äidistä syntyvään lapseen on hyvin yleinen.
HBV voi tarttua verituotteiden välityksellä,
mutta Suomessa tämä on erittäin harvinaista
tarkan seulonnan vuoksi. Muut verikontaktit,
kuten suonensisäisten huumeiden käyttö ja
veriroiskeet esimerkiksi sairaalahoidossa tehtävien toimenpiteiden yhteydessä levittävät
HBV:tä. Suurin osa aikuisten saamista tartunnoista tulee seksikontaktien välityksellä. HBV
tarttuu myös muunlaisesssa läheisessä kanssakäymisessä, kuten vanhemmasta lapseen
perheen sisällä
Mitä virukset
ovat ja miten
ne ovat
rakentuneet?
Lyhyesti
Mitä virukset ovat:
- erikoistuneet siirtämään nukleiinihappoa
solusta toiseen
- tiiviitä informaatiopaketteja
- ehdottomasti solunsisäisiä
- eivät ole soluja, eivät eläviä
- käyttävät isäntäsolun synteesikoneistoja
hyväkseen, kukin tavallaan
61
Rakenneyksiköitä:
- DNA/RNA
- kapsomeeri (viruksen kapsidin rakenneyksikkö)
- kapsidi (viruksen nukleiinihappoa ympäröivä valkuaiskuori)
- nukleokapsidi (viruksen nukleiinihapon
ja tätä ympäröivän proteiinikuoren yhdessä
muodostama yksikkö, joka voi olla myös koko
virus, sisältää proteiinit + DNA tai RNA)
- vaippa (solukalvoilta, lipidit, sokerit)
- tegument (ryhmä tärkeitä ja ei-tärkeitä
proteiineja, jotka muodostavat vaipan ja nukleokapsidin välisen tilan)
- virion (täydellinen infektiokykyinen virus)
Essee
Virus (latinan sanasta virus, myrkky) on biologinen järjestelmä, joka tarvitsee isäntäsolun
lisääntyäkseen ja täten siis ehdottomasti solunsisäisiä. Viruksella ei ole omaa solurakennetta tai aineenvaihduntaa. Sitä ei voida pitää
varsinaisena elävänä organismina. Sillä on kuitenkin omaa perintöinformaatiota sekä omia
proteiineja. Viruksen sisällä on joko DNA- tai
RNA-rihma, eli perinnöllistä informaatiota sisältävä nukleiinihappomolekyyli, joka voi olla
yksi- tai kaksijuosteinen. Proteiinivaippa ympäröi nukleiinihappomolekyyliä. Se voi olla
rakenteeltaan joko sauvamainen tai monitahokas. Joillakin viruksilla on proteiinivaipan
ympärillä vielä lipidivaippa, joka on peräisin
isäntäsolun solukalvosta. On tosin olemassa
viruksia, joilla lipidivaippa on proteiinivaipan
sisällä, esimerkiksi bakteriofagi PRD1. Vaipassa voi olla myös hiilihydraatteja. Virukset ovat
kooltaan hyvin pieniä, vain 20-300 nm. Yksittäisiä viruksia ei voi havaita valomikroskoopilla, vaan niiden tarkasteluun tarvitaan voimakkaasti suurentavaa elektronimikroskooppia.
Influenssapandemia
Miten influenssapandemian uhkaa voitaisiin torjua? Millä maantieteellisillä alueilla toimenpiteitä tulee suorittaa? EsimerkMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
kinä voi käyttää H5N1-influenssaa
Lyhyesti
Pandemiaksi sanotaan laajalle leviävää ja
vaikeaoiresta/tappavaa A tyypin influenssaa.
Pandemian uhkaa voidaan torjua tuhoamalla
levittäjät(esim. sikojen ja kanojen yhteisfarmit), rokotteilla, hyvällä hygienialla, suojavälin
eillä(naamarit, hanskat, suojakäsineillä yms.),
rajoittamalla karanteenilla ja nopealla tiedottamisella. Maantieteellisesti toimenpiteitä pitäisi tehdä esimerkiksi aasiassa, jossa sikojen
ja kanojen sekafarmit ovat yleisiä ja yleishygienia ei ole kovin hyvä. Esimerkiksi H5N1 sai
alkunsa Honkongista vuonna 1997.
Essee
Pandemiaksi sanotaan laajalle leviävää ja vaikeaoiresta/tappavaa influenssaa. Nämä influenssat syntyvät usein lintujen influenssoista rekombinoituen sioissa siten että sian ja
linnun influenssa lisääntyvät samaan aikaan
samassa solussa ja tapahtuu geenien siirtoa.
Tätä sanotaan antigen shiftiksi(antigen drift
on normaalia virusten muuttumista ajautuen
erilleen). Mutaatio saattaa tapahtua myöskin
vain linnussa.
H5N1-influenssa on influenssa-A:n alatyyppi. H5N1-influenssavirus löydettin Hongkongissa 1997 3-vuotiaasta pojasta joka kuoli
vaikeisiin hengitystieoireisiin. Tämän jälkeen
vielä 17 uutta potilasta sai tämän influenssatyypin joista 5 kuoli. H5N1 aiheutti myöskin
2003 epidemian mihin kuoli 254 ja sairastui
405. H5N1 alatyypin virusta tavataan yhä uusia pandemian alkuja mutta toistaiseksi ei ole
tullut vielä virusta joka olisi riittävän tarttuva
aiheuttaakseen pandemian. Uskotaan kuitenkin sen olevan vain ajan kysymys.
Pandemian uhkaa voidaan torjua tuhoamalla aiheuttajia. Esimerkiksi kaikki kanat tapettiin honkongista vuonna 1997. Sekatiloja
joilla kasvatetaan kanoja ja sikoja voitaisiin
myös vähentää. Nopea tiedottaminen auttaa
rajaamaan viruksen leviämistä. Tosin erittäin
kärkkäästi tarttuvalla on mahdollisuus levitä
maailmanlaajuisesti hyvin nopeasti esim lentokentältä.
62
Sen jälkeen kun pandemia on jo alkanut on
mahdollista suojautua hyvällä hygienialla, naamarilla, käsineillä, karanteeneilla, eristymällä
sosiaalisesti, suojalaseilla, rokotteilla, antiviraalisilla lääkkeillä ja foliosta tehdyllä hatulla.
Maantieteellisesti pandemian alku voisi olla
esimerkiksi aasiassa jossa sikojen ja kanojen
yhteisfarmit ovat yleisiä ja hygienia huono
mutta pandemia voi saada alkunsa melkein
mistä päin maailmaa hyvänsä.
IgA
Lyhyesti
- IgA:n tärkein tehtävä immuunipuolustuksessa on estää mikrobien tarttuminen limakalvon soluihin esim. ruuansulatuskanavasssa ja
hengitysteissä
- dimerisoitumiseen, polymerisoitumiseen ja
epiteelisolun läpi siirtymiseen se tarvitsee Jketjun
- IgA: syntyy rauhasissa,limakalvoilla, pernassa ja imusolmukkeissa, sitä esiintyy myös
rintamaidossa
- IgA voi puuttua synnynnäisesti, yleensä
tämä ei aiheuta mitään oireita sillä IgM korvaa
sen
Essee
IgA:n tärkein toimintapaikka on limakalvojen
ulkopinnalla, esim. ruuansulatuskanavassa ja
hengitysteissä. Ne tarttuvat mikrobeihin ja
estävät niiden kiinnittymisen limakalvon soluihin. IgA voi olla rakenteeltaan monomeeri, dimeeri, trimeeri tai tetrameeri. Dimeerin
muodostustumiseen ja polymerisoitumiseen
se tarvitsee J-ketjua, jota vasta-ainetta tuottava solu tuottaa.
Dimeerinen IgA pystyy siirtymään epiteelin
läpi tyvikalvolta apikaaliselle puolelle. Tämä
tapahtuu epiteelisolun kalvossa sijaitsevan
polymeerisen immunoglobuliinin reseptorin ja
IgA:n H-ketjun avulla. Apikaalisella puolella
kuljettajamolekyyli katkeaa ja IgA vapautuu
eritteeseen. Osa kuljettajaproteiinista ja kiinni
IgA-molekyyliin (=sekretorinen komponentti)
suojaten IgA:ta haitallisilta entsyymeiltä ja haMikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
poilta. IgA siirtyy solujen läpi myös maksassa,
siirtyen verestä sappeen sekä sylki- ja kyynelrauhasissa siirtyen kudoksesta eritteeseen.
IgA:ta syntyy sekretorisissa rauhasissa, limakalvoilla, erityisesti suolessa, pernassa ja
imusolmukkeissa. Limakalvot tuottavat IgA:ta
vuorokaudessa n. 2g, joka on 60 prosenttia
kaikkien immunoglobuliinien tuotannosta. Pernassa ja imusolmukkeissa syntynyt IgA erittyy
vereen, jossa se on pääasiassa monomeerista,
vailla limakalvoille siirtymiseen tarvittavaa Jketjua. Veren IgA voi ehkäistä mikrobien kiinnittymistä kohdesoluihin.
IgA vaikuttaa myös sikiön immuunipuolustukseen sillä se on tärkein immunoglobuliini
rintamaidossa. Sikiön immuunipuolustuksessa
se neutraloi viruksia, sakkauttaa antigeenejä
ja estää bakteerien tarttumista epiteelisoluihin.
IgA voi puuttua ihmiseltä synnynnäisesti,
tällöin IgM siirtyy limakalvoille IgA:n sijasta.
Puutos ei yleensä aiheuta infektioherkkyyttä
eikä mitään sairauden oireita, osalla ilmenee
ylähengitystulehduksia, mutta vakavat infektiot ovat harvinaisia.
Miten virukset
voivat
muunnella immuunivastetta?
Lyhyesti
- piiloutuminen
- muuntuminen
- immuunijärjestelmän estäminen
Essee
Virukset ovat varautuneet evoluutionsa aikana
monilla keinoilla isännän immuunipuolustuksen hämäämiseksi. Keskeinen virusten tapa
taistella isännän immuunipuolustusta vastaan
on piiloutuminen siltä. Virusten aiheuttama
infektio voi tapahtua immuunijärjestelmän
ulottumattomissa, esim. nuhakuumetta aihe63
uttavien virusten rajatessa toimintaansa pinnallisille limakalvoalueille veressä kiertävien
IgG-vasta-aineiden ulottumattomiin. Virus voi
aiheuttaa isäntäsoluissa myös latentin infektion, jolloin virusgeenejä ei ekspressoida (esim.
herpesryhmän virukset). Äärimmillään virus
voi jopa integroitua isännän kromosomistoon
DNA-muodossa (esim. retrovirukset).
Tärkeä keino muokata immuunivasteen
toimintaa on myös virusten nopea kyky mutatoitua, jonka avulla virukset muuntelevat
proteiinejaan ja ovat askeleen isännän immuunipuolustusta edellä. Antigeenisten rakenteiden muuntelu on myös tietynlaista immuunivasteelta piiloutumista, sillä pistemutaatioiden
ja rekombinaation avulla virukset voivat vaihdella esim. pinta-antigeenirakennettaan, jolloin immuunijärjestelmä ei enää tunnista niitä.
Erityisesti RNA-virukset ovat nopeita ”naamioitujia”, sillä RNA-nauhojen monistamisesta
vastaava viruksen RNA-polymeraasi on paljon
”huolimattomampi” kuin DNA-virusten polymeraasi. RNA-polymeraasi tekee usein kopiointivirheitä, jolloin syntyvien viruspartikkelien
ulkokuori sekä patogeneettiset ominaisuudet
saattavat muuttua.
NK-solut tuhoavat viruksen infektoimia soluja adaptiiviseen immuunivasteeseen kuuluvien
sytotoksisten T-lymfosyyttien tavoin aktivoimalla niitä apoptoosiin. Monet virukset pyrkivät
kuitenkin häiritsemään apoptoosiin johtavan
proteolyyttisen kaskadin etenemistä varsinkin
infektion alkuvaiheissa. NK-solut tarkkailevat
luokan I MHC-proteiinien lukumäärää solujen
pinnalla, mikä on yleensä alentunut viruksen
infektoimissa soluissa. Joidenkin DNA-virusten
tiedetään lisäävän MHC-proteiinien tuotantoa
infektoimissaan soluissa, millä ne puolestaan
pyrkivät välttämään joutumistaan NK-solujen tunnistamiksi. Lisäksi monet virukset hämäävät T-lymfosyyttien toimintaa isäntäsolun
MHC-kompleksien ilmentämistä häiritsemällä.
Virukset voivat myös monilla muilla monimutkaisilla tavoilla estää immuunijärjestelmän
indusoitumista tai sen toimintaa. Virukset voivat esim. häiritä isäntäsolujen tuottamien kemokiinien ja proinflammatoristen sytokiinien
välittämää immuunivasteen viestiliikennettä
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
mm. sitomalla niitä virusgeenituotteidensa
avulla tai estämällä näiden signaalimolekyylien indusoimaa transkriptiota solun sisällä.
Virusgeenituotteet voivat myös estää isäntäsolun apoptoottista kuolemaa monilla eri molekylaarisillä mekanismeilla. Lisäksi joidenkin
virusten geenituotteet muokkaavat immuunivastetta estämällä komplementtijärjestelmän
toimintaa.
Mihin kroonisiin
sairauksiin liittyy
tai voi liittyä
virusetiologia?
Kysymys tarkoittaa aiemmin ei-infektioluonteisina pidettyjä tauteja.
Lyhyesti
Osoitettuja aiheuttajia
AIDS - HIV
Kohdunkaulan syöpä – papilloomavirus hpv
Krooninen hepatiitti/kirroosi HBV & HCV
Velttohalvaus – poliovirukset
SSPE - tuhkarokkovirus
Epäiltyjä aiheuttajia
Tyypin 1 diabetes – enterovirukset, synnynnäinen vihurirokko (rubella-virus)
MS-tauti – HSV, EBV, HHV6
Kardiomyopatiat – enterovirukset (persistoiva)
Ateroskleroosi – CMV, HSV, enterovirukset
LISÄKSI: Monet papillooma- ja hepatiittivirukset sekä EBV sekä HIV aiheuttavat/altistavat
erilaisille syöpäsairauksille.
Essee
Osoitettuja aiheuttajia. Tuhkarokkovirus voi
aiheuttaa kroonista SSPE-tautia (subakuutti
sklerosoiva panenkefaliitti), jota esiintyy vain
yhdellä miljoonasta sairastuneesta. SSPE-taudissa virus on infektoinut aivokudoksen ja jää
pysyväksi joihinkin soluihin. Infektion aktivoituessa myöhemmin uudelleen virus voi aiheuttaa SSPE-taudin. SSPE-tauti on käytönnössä
64
hiljalleen etenevä aivotulehdus, mikä johtaa
ilman hoitoa muutaman vuoden sisällä kuolemaan. Oireina ovat aivotulehduksen oireet:
mm. kuume, päänsärky, oksentelu, kouristelu, alentunut tajuisuus, valonarkuus, kooma ja
kuolema. SSPE-tautiin ei ole lopullista parannuskeinoa, mutta oireita voidaan lievittää.
Poliovirus voi aiheuttaa poliomyeliittiä eli lapsihalvautta. Tarttuneista kuitenkin vain 1:1001:1000 saa halvausoireita. Velttohalvauksessa virus pääsee verenkierron välityksellä tai
perifeerisiä hermoja pitkin keskushermostoon
sekä infektoi ja tuhoaa erityisesti selkäytimen
etusarven motorisia neuroneita. Vastaavat lihassäikeet tällöin tulevat toimintakyvyttömiksi eli halvaantuvat. Halvausoireiseen polioon
sairastuneiden potilaiden ensimmäisen vuoden kuolleisuus on 5-10%. Noin puolet sairastuneista parantuvat. Lopuilla seurauksena voi
olla pysyviä lihassurkastumia, liikerajoituksia
ja tukirangan asentovirheitä.
Kroonisia hepatiitteja aiheuttavat veriteitse
tarttuvat hepatiittivirukset, HBV, HCV ja HDV.
Hepatiitti B-infektioista kroonisiksi jää n. 1-5
%, kun taas hepatiitti C-infektioista jopa 85
%. Kroonisista virushepatiiteistä n. 20% etenee kirroosiin, mikä edistää myös maksasyövän syntyä.
Immuunikatovirus (HIV) aiheuttaa kroonistuessaan immuunipuutosoireyhtymän eli
AIDS:in. Tällöin tautiin sairastuneelle on kehittynyt jokin AIDS:iin liittyvä seurannaistauti
ja myös veren CD4-solutaso on laskenut huomattavasti.
Ihmisen papilloomavirus (HPV) on onkogeenisesti potentiaali ja sen syöpäyhteys on tieteellisesti osoitettu. Virus on spesifinen myös
infektoituvan kudoksen suhteen: ne infektoivat
vain ihon ja limakalvojen epiteelisoluja. Papilloomavirustyyppejä tunnetaan jo toistasataa.
Papilloomavirukset aiheuttavat mm. Ihosyyliä,
kurkunpään papilloomia sekä sukuelinten visvasyyliä. Pahanlaatuistuessaan virus aiheuttaa
syviä jalkapohjan syyliä, genitaalien syöpää
esiasteineen sekä kurkunpään syöpää. Erityisesti kohdunkaulansyövissä yli 99%:ssa on
voitu osoittaa papilloomaviruksen genomia.
Epäiltyjä aiheuttajia. Enterovirusten ja
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
synnynnäisen vihurirokon (rubella-virus) epäillään aiheuttavan tyypin 1 diabetesta.
HSV:n, (herpes simplex -virus) EBV:n (Epstein-Barrin virus) ja HHV6:n (ihmisen herpesvirus 6) puolestaan epäillään aiheuttavan
MS-tautia. MS-tauti eli multippeliskleroosi
(keskushermoston
pesäkekovettumatauti)
on krooninen keskushermoston sairaus, joka
vauritoittaa hermosyitä suojaavaa myeliinituppea.
Persistoivien enterovirusten uskotaan puolestaan aiheuttavan kardiomyopatiaa eli sydänlihasrappeumaa.
CMV:n (sytomegalovirus), HSV:n (herpes
simplex -virus) ja enterovirusten epäillään aiheuttavan ateroskleroosia. Tauti syntyisi toistuvien endoteelisoluja vaurioittavien tapahtumien seurauksena. Näin syntyvä ahtauma
pahenee kerta kerralta, kunnes se lopulta johtaa kliinisiin oireisiin.
Syöpäsairauksien yhteydessä
Osoitettuja aiheuttajia
Maksasyöpä – HBV, HCV
Kohdunkaulan syöpä – HPV16 ja HPV18
Kaposin sarkooma – HIV ja HHV8
Hodgkinin tauti – EBV
T-soluleukemia – HTLV-1
Immuunisupressiopotilaiden
lymfoproliferaatiot – HIV, EBV
Burkitin lymfooma - EBV
Epäiltyjä aiheuttajia
Nenänielukarsinooma - EBV
Suu/nielu/ruokatorvisyöpä - HPV16
Ihosyöpä - monet HPV-tyypit
Immunologinen
toleranssi
Lyhyesti
- Immunologinen toleranssi tarkoittaa vasteettomuutta omien kudosten antigeeneille
(immuunivaste ei aktivoidu), immuunijärjestelmä hyväksyy näin omat rakenteensa ja pystyy tuhoamaan vieraan materiaalin
- normaalin olotilan perusta, jossa elimistössämme ei ole autoreaktiivisia soluja
65
- autoimmuunisairauksissa immunologinen
toleranssi on murtunut ja immuunipuolustus
hyökkää elimistön omia rakenteita vastaan
- Toleranssi jaetaan sentraaliseen toleranssiin ja perifeeriseen toleranssiin.
- Sentraalinen toleranssi tapahtuu T-soluilla
kateenkorvassa niiden kypsymisen yhteydessä. Se jaetaan positiiviseen ja negatiiviseen
selektioon, joiden tarkoituksena on poistaa
autoreaktiiviset T-solut. B-solujen sentraalinen
toleranssi tapahtuu luuytimessä. Autoreaktiiviset solut poistetaan apoptoosin avulla tai Ig
geeniä editoimalla.
- perifeerisen toleranssin tarkoituksena on
poistaa ne autoreaktiiviset solut, jotka ovat
päässeet sentraalisen toleranssin läpi. T-solun
perifeerinen toleranssi voi tapahtua 4 eri tavalla; ignoranssi, deleetio, aneorgia tai aktiivinen
supressio. B-soluilla se tapahtuu Fc reseptorivälitteisenä säätelyä tai Th solujen välittämänä säätelynä
- limakalvotoleranssi eli oraalinen toleranssi tässä syöty antigeeni pystyy herättämään
spesifisen toleranssin
Essee
Immunologisen toleranssin tarkoituksena on
tunnistaa elimistön omat rakenteet elimistön
vieraista materiaaleista, jotka joutuvat tuhottavaksi. Toleranssilla turvataan näin elimistön
hyökkäämättömyys omia rakenteita vastaan.
Eli elimistö oppii tuntemaan omat rakenteensa ja tuhoamaan vieraan materiaalin. Autoimmuunisairauksissa immunologinen toleranssi
on murtunut ja elimistö hyökkää omia rakenteitaan vastaan. Tunnettuja autoimmuunitauteja ovat esimerkiksi 1 tyypin diabetes, reuma
ja keliakia.
Immunologinen toleranssi syntyy sekä Blymfosyytteihin että T lymfosyytteihin. Immunologinen toleranssi jaetaan kahteen
osaan, sentraaliseen ja perifeeriseen toleranssiin. Sentraalisessa toleranssissa korjataan ja
poistetaan solujen kypsymisvaiheessa olevia
toleranssiin vaikuttavia soluja. Perifeerinen
toleranssi huolehtii T- ja B-lymfosyyttien autoreaktiivisten muotojen vaimentamisesta periferiassa.
Mikrobiologia & infektiosairaudet - välitentti II
T-solujen sentraalinen toleranssi tarkoittaa
kateenkorvassa T-solujen kypsymiseen liittyvää toleranssia. Kateenkorvassa T-solut käyvät läpi negatiivisen ja positiivisen selektion.
Positiivisen selektion aikana valikoituvat T-solut tunnistavat kehon omia peptidejä esitteleviä HLA-antigeenejä hyvin pienellä affiniteetilla. Positiivisen selektion tarkoituksena on siis
poistaa T-solut, jotka eivät pysty tunnistamaan
HLA:n esittelemiä elimistön antigeenejä.
Seuraavassa kypsymisvaiheessa tapahtuu
negatiivinen selektio. Negatiivisen selektion
tarkoitus on ylläpitää toleranssia. Liian voimakkaasti HLA-molekyylin muodostamaan
kompleksiin sitoutunut T-solu saatetaan apoptoosiin, jottei T-solu hyökkäisi elimistön omia
rakenteita vastaan.
T-solujen perifeerinen toleranssi voi tapahtua
muutamalla erilaisella tavalla. Ignoranssissa
solu tehdään antigeeneihin reagoimattomaksi.
Deleetio on aktivaation indusoima apoptoosi,
joka tapahtuu Fas-ligandivälitteisesti. Anergia tarkoittaa toiminnallisesti vaimennettuja
T-soluja ja aktiivinen supressio, jossa supressiosolujen erittämät välittäjäaineet (sytokiinit)
voivat estää joko soluvälitteistä tai vasta-ainevälitteistä immuunivastetta.
B-solujen sentraalinen toleranssi tapahtuu
luuytimessä. Kypsyvät B-solut, joiden BCRreseptori tunnistaa elimistön omia molekyylejä kuolevat. B-solut voivat myös editoida Ig
geeniä jolloin Ig järjestyy uudelleen ja mikäli
B-solin affiniteetti omiin rakenteisiin pienenee
solu voidaan päästää verenkiertoon. Korjausmekanismi voi tapahtua siis vain B-solussa.
B-solun perifeerinen toleranssissa B-solu voi
aktivoitua ilmat T-solua , jolloin B-solun aiheuttama signaali on inhibitorinen. B-solujen kemokiinireseptoriekspression voi myös muuttua
siten ettei ne pääse imusolmukkeen follikkeihin.
Limakalvo toleranssi toiselta nimeltään
oraalinen toleranssi on tärkeä muoto aktiivista
perifeeristä toleranssia. Tässä syöty antigeeni
pystyy herättämään spesifisen toleranssin. Tulevaisuudessa oraalista toleranssia pystytään
todennäköisesti hyödyntämään autoimmuunitautien hoidossa tai ehkäisyssä.
66