Das ABCDE der Virushepatitis eine diagnostische ... · HAV-RNA HBV-DNA HCV-RNA HCV-RNA Hepatitis...

Zentrum für Virologie, Nationales Referenzlabor für Hepatitisviren

Heidemarie Holzmann

Das ABCDE der Virushepatitis

– eine diagnostische Herausforderung?

Fortbildung

Blutspendezentrale

9. und 30. Mai 2017

Heidemarie Holzmann

Nationales Referenzzentrum für Hepatitisviren

Zentrum für Virologie, Nationales Referenzlabor für Hepatitisviren

Heidemarie Holzmann

Hepatitis A Virus Hepatitis B Virus Hepatitis C Virus

akut

nie chronisch akut & chronisch

chronisch

selten akut

nie Viruspersistenz Viruspersistenz:

~ 10% der Infektionen

Viruspersistenz:

~ 75-80% der Infektionen

fäko-orale Übertragung parenterale Übertragung parenterale Übertragung

HBV-DNA HAV-RNA HBV-DNA HCV-RNA HCV-RNA

Hepatitis Viren (1)

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Heidemarie Holzmann

Hepatitis D Virus Hepatitis E Virus

Hepatitis G Virus

GB-Virus C

meist chronisch, manchmal fulminante Hepatitis

akut,

in der Regel nicht chronisch

chronisch,

asymptomatisch

Persistenz und Elimination

zusammen mit HBV

meist keine Viruspersistenz

Ausnahme: Immundefizienz

häufig Viruspersistenz

parenterale Übertragung fäko-orale Übertragung parenterale Übertragung

HEV-RNA HBV-DNA HCV-RNA HCV-RNA HDV-RNA

+

Hepatitis Viren (2)

HEV-RNA

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Heidemarie Holzmann

Virushepatitis A – E: Klinik

• Prodromalstadium: ~ 2 - 7 Tage – Grippale Symptome: Fieber, Abgeschlagenheit

– Gastrointestinale Symptome: Übelkeit, Appetitlosigkeit, DS rechter OB

• Hepatitische Organmanifestation: 4 – 8 Wochen – häufig Hepatomegalie + DS,

seltener Splenomegalie und Lymphadenopathie (10-20%)

– Anikterischer Verlauf (2/3): wie grippaler Infekt

– Ikterischer Verlauf (1/3): Ikterus, Juckreiz, acholische Stühle, dunkler Urin; mit Beginn des Ikterus geht es Patienten oft besser

– Fulminante Hepatitis: selten mit 0.2% (HA) – 3 % (HE); Ausnahme HE Genotyp 1 (+2?) bei Schwangeren 20%

• Extrahepatische Manifestationen – Arthralgien, Exanthem: durch Immunkomplexbildung

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Heidemarie Holzmann

Hepatitis A Virus

Global Burden of Disease

1,5 Millionen Hepatitis A Fälle jährlich

eine der häufigsten Lebensmittelinfektionen

sehr kleines,

nicht umhülltes

Virus

8 Genotypen

1 Serotyp

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Hepatitis A: fäko-orale Übertragung

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HAV Übertragung: kontaminiertes Wasser, Lebensmittel

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Geographic Distribution of Hepatitis A Virus Infection

Source: CDC

Hepatitis A – assoziiert mit:

verunreinigtem Wasser

unzureichenden Abwassersystemen

mangelnder Hygiene

Anti-HAV Prevalence

high

high/intermediate

intermediate

low

very low

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Hepatitis A – eine Reiseerkrankung:

Visiting Friends and Relatives: VFR‘s

• VFRs gelten reisemedizinisch als DIE Höchstrisikogruppe

für reise-assoziierte Krankheiten (nicht nur hinsichtlich

Infektionskrankheiten).

• Das erhöhte Risiko der VFRs ergibt sich aus einer oft

überdurchschnittlichen Aufenthaltsdauer einerseits, einer

vom Standardtouristen abweichenden Urlaubsgestaltung

andererseits.

• Das Risiko von VFRs unterscheidet sich erheblich von

jenem der Immigranten, Flüchtlingen, Asylsuchenden

oder auch Adoptivkindern.

Risk ratio: VFR:tourists = 600:1

Quellen: Kollaritsch, H; Nielsen US et al, J.Infection 2009

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Hepatitis A in der EU

Zunahme von multinationalen„foodborne“ Ausbrüchen

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Hepatitis A in Österreich

Gemeldete Fälle 2000 - 2016

222

133

166148

192

161

124 117

142

90

5442

6778

4760

93

0

50

100

150

200

250

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Hepatitis A

Jan. 2017: 21 HA Fälle!

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Hepatitis A in Österreich und Europa

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Heidemarie Holzmann

0 2 4 6 8 10 12

Wochen nach Exposition

Rela

tive K

onze

ntr

atio

n v

on A

nti-

HA

VIgG

IgM

HEPATITIS A

Virus im Blut

Virus im Stuhl

Transaminasen

Symptome/Gelbsucht

Hepatitis A

Inkubationszeit:

30 Tage (15-50)

PCR Serum: 2-6 Wochen pos.

Diagnostik der akuten HA:

Serologie: anti-HAV-IgM und IgG pos

Virusnachweis (PCR): aus Serum / Stuhl

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Hepatitis E Virus

Global Burden of Disease

Jährlich 3,3 Millionen akute Hepatitis E Fälle

56.600 Todesfälle

3.000 Totgeburten

Quellen: WHO Fact Sheet Nr. 280, 2016; Blaine Hollinger

nicht umhülltes Virus

4 Genotypen: 1- 4 1 Serotyp

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Hepatitis E Virus: Wirtsspektrum

GT 1: Asien, Afrika

GT 2: Zentralamerika, Afrika

GT 3: Nordamerika, Europa

GT 4: China, Taiwan Ostasien

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Hepatitis E Virus: Wirtsspektrum

GT 1: Asien, Afrika

GT 2: Zentralamerika, Afrika

GT 3: Nordamerika, Europa

GT 4: China, Taiwan Ostasien

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Hepatitis E Virus Diagnostik:

Virus in Blood

+PCR erlaubt

Genotypisierung

Diagnostik der akuten HE:

Serologie: anti-HEV-IgM und IgG pos

Virusnachweis (PCR): aus Serum / Stuhl

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HE GT 3: chronische Verläufe bei Immunsuppression:

Übertragungsmöglichkeiten: zoonotische Transmission

Spenderorgan

Blutprodukte

Infektionsverlauf: akute Hepatitis mit milder Symptomatik (median ALT ~ 150 U/L)

~ 40% Spontanheilung (z.T. anti-HEV IgG negativ)

~ 60% chronische HEV→ Leberfibrose, Leberzirrhose

Diagnostik: Virusnachweis im Serum (und Stuhl) mittels PCR Serologie bei Immunsuppression unzuverlässig!

Quellen: Suneetha PV; Hepatology 2012; Terrault N; NIH Research Workshop 2012; Wedemeyer H; Gastroenterology 2012

+ + + + + + + + + + HEV RNA (blood)

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HEV GT 3 : Bedeutung im Blutspendewesen

30 – 40% der Blutprodukte erhalten immunsupprimierte Personen (Huzly 2014)

Prävalenz von HEV RNA im Spenderblut:

D 1 : 1240 13 von 16.125 Spenden = 0.08% (Vollmer 2012)

NL 1 : 1761 20 von 35.220 Spenden = 0.06% (Hogema 2014)

UK 1 : 2848 79 von 225.000 Spenden = 0.04% (Hewitt 2014)

Akute HEV- Infektionen jährlich:

0.04% UK: 80.000 – 100.000

0.08% D: 1.600 – 5.900 HEV-RNA pos Spenden pro Jahr

bei 7.4 Mio Blutprodukten 2013

0.06% NL: 1 HEV pos Spende pro Tag

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Heidemarie Holzmann

HEV GT 3 : Bedeutung im Blutspendewesen

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Hepatitis B Virus

• kleines, umhülltes DNA-Virus

• gehört zu den häufigsten und

folgenreichsten Virusinfektionen

des Menschen

• weltweit

hatten ca 2 Milliarden Menschen eine HBV-Infektion

gibt es 240 Mio. HB-Virusträger (Erregerreservoir)

780.000 Todesfälle/Jahr als Folge einer HBV Infektion

650.000 an Leberzirrhose/-krebs; 130.000 an akuter HB

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Risiko eines chronischen HB-Infektionsverlaufs

in Abhängigkeit vom Alter

Carr

ier-

Ris

iko in %

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Die HBV Übertragungswege

Parenteral: Blut und Blutprodukte

Perkutan: Injektionsnadeln – Stichverletzungen von med. Personal

- i.v. Drogenabhängige

Blutig kontaminierte Gegenstände oder Hygieneartikel

z.B Rasierklingen, Zahnbürste, möglicherweise Tätowierung

Nosokomial: - z.B. Dialyse

Vertikal: Perinatal

Sexuell: Sperma, Vaginalsekret

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Heidemarie Holzmann

DNA Polymerase HBV DNA

außere Lipid-Hülle

mit Oberflächen-(surface)

Antigen (HBsAg)

inneres Core-protein

(HBcAg)

HBeAg HBsAg

Das Hepatitis B Virus: Schema

lösliches Antigen

nicht am Aufbau des

Viruspartikels beteiligt

SVP

SVP = subviral particle

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HBcAg

HBeAg

Anti-HBeAk

Anti-HBcAk

HBV DNA

HBsAg

HBsAg

Anti-HBsAk

Serologische Marker einer HBV Infektion

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unkomplizierter Verlauf: „Ausheilung“

Inkubationsphase: Zunächst keine detektierbare, dann starke Virusvermehrung

Immunaktive Phase: „Angriff“ virus-spezifischer CTLs

Zerstörung infizierter Zellen intrazelluläre Virusinaktivierung durch Zytokine Entzündungsprozess evtl. symptomatische Hepatitis

Niedrig replikative Phase

Erscheinen protektiver Antikörper (anti-HBs) volle Immunität gegen HB Virus

Ausgang der akuten HB Infektion:

HBV

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Akute selbst-limitierte HBV Infektion

An

tige

n d

oe

r A

ntikö

rpe

r

Wochen nach Exposition Jahre nach Exposition

0 5 10 15 20 48 2 4 6 8 >10

HBV DNA

HBeAg

Anti-HBs

HBsAg

Anti-HBc

Anti-HBe

HBV DNA

HBeAg

HBsAg

Anti-HBc Ak

Anti-HBe Ak

Anti-HBs Ak

Symptome

HBV: Antigene & Antikörper im Verlauf (1)

Transaminasen

HBV DNA

HBsAgHBcAg

HBeAgHBsAg

YY

Y

YYYYY

YY

Anti-HBsAk

YY

YY

YY

YY

YY

Y

Y

Anti-HBeAk

Anti-HBcAk

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Heidemarie Holzmann

Definition: >6 Mon. Präsenz HBs-Ag und HBc-Ak im Serum

unabhängig vom Nachweis einer Lebererkrankung 4 möglicherweise aufeinanderfolgende Phasen: • Immuntolerante Phase: HBs-Ag und HBe-Ag positiv HBV-DNA ▲, TA normal / minimal ▲ • Immunaktive Phase: HBV-DNA▼, TA ▲ Immunantwort zu schwach für

Viruselimination

• Niedrig/ nicht replikative Phase: normale TA Virusreplikation vom Immunsystem auf niedrigem Niveau gehalten

• HBsAg-negative Phase: HBV-DNA sehr niedrig; okkulte HB

Chronische HBV Infektion:

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Heidemarie Holzmann

Wochen nach Exposition Jahre nach Exposition

keine Anti-HBs Ak

HBV: Antigene & Antikörper im Verlauf (2)

An

tige

n d

oe

r A

ntikö

rpe

r

0 5 10 15 20 48 2 4 6 8 >10

Anti-HBc Ak

HBV DNA

HBeAg

HBsAg

Transaminasen

(Symptome)

Chronische HBV Infektion

HBV DNA

HBeAg

Anti-HBs

HBsAg

Anti-HBc

Anti-HBe

keine Anti-HBe Ak

HBV DNA

HBsAgHBcAg

HBeAgHBsAg

YY

YY

Y

Y

Anti-HBcAk

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Heidemarie Holzmann Torbenson M et al., Lancet Infect Dis 2002

Phasen der HBV Infektion

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• preC/C Gen Mutanten: HBe-Ag negativ

• preS/S Gen Mutanten:

`diagnosis escape´ HBs-Ag negativ (nicht detektiert)

`vaccine escape´ HBs-Ag zugleich mit HBs-Ak positiv

• Polymerase/Reverse Transcriptase Mutanten:

Lamivudin-resistente Mutanten (YMDD Motiv)

Famciclovir-resistente Mutanten

• X Gen Mutanten:

HBs-Ag und HBe-Ag negativ

Abwesenheit konventioneller serologischer Marker

• Core Promoter Mutanten:

Abwesenheit konventioneller serologischer Marker

reduzierte HBe-Ag Expression

HBV Mutanten

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HBV HDV

Gudima et al. 2007

ICTV Report (2005)

Hepatitis B- und Hepatitis Delta Viruspartikel

HBV virion

SVPs:

filamentous

spherical

HBsAg

SVP: subviral particle

Diagnostik:

Serologische Marker für HB

+ anti-HD- IgM, -IgG-AK, pos. HD-PCR

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HCV/12

Hepatitis C Virus

RNS Virus, Genus der Fam. Flaviviridae

weltweit > 170 Mio. chron. Träger, 399.000 Todesfälle p.a.

Anti-HCV Prävalenz: 0.2 - 1.5 %, in Europa Nord-Süd-Gefälle

vor seiner Entdeckung 1989 Hauptursache der NonA NonB Posttransfusionshepatitiden

Neue anti-virale Medikamente können ca. 95% der cHC

Patienten heilen

Inkubationszeit ca. 6 - 8 Wochen (2 - 26 Wochen)

Großteil der HCV Infektionen verläuft subklinisch: akuter Ikterus ca. 15 % chron. Hepatitis 60 - 85 %

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Blut & Blutprodukte

Nosokomial

Nadelstichverletzungen

Drogenabusus

Hygieneartikel & Tätowierung

Vertikal & Geschlechtsverkehr

Die HCV Übertragungswege

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Heidemarie Holzmann

HCV Diagnostik

HCV-Screening: Anti-HCV-AK ELISA • falls positiv zur Sicherung der Diagnose HCV-RNA Nachweis erforderlich

HCV Genotypisierung

HCV-Nukleinsäure PCR

(Goldstandard)

• bei Immundefizienz, Dialysepatienten

• bei Verdacht auf akute Infektion

• Bei Verdacht/Ausschluss Mutter-Kind-Transmission

Quantitative HCV-RNA (PCR) Wichtig zur Planung/Überwachung der antiviralen Kombinationstherapie

Sequenzanalyse: Mutationen, Resistenzen vor / während Therapie

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Heidemarie Holzmann

Hepatitis E Risiko!?

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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Heidemarie Holzmann

Department für Virologie

Wahlfach: Virushepatitiden – Heidemarie Holzmann

Schiller et al.

Gastroenterology,

2014

Diagnostik der chronischen HEV Infektion:

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Heidemarie Holzmann

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Heidemarie Holzmann

Hepatitis B Befundung

• HBs Ag negativ

• HBs Ak negativ

• HBc Ak negativ

• HBs Ag negativ

• HBs Ak positiv

• HBc negativ

• HBs Ag negativ

• HBs Ak positiv

• HBc Ak positiv

• HBs Ag positiv

• HBs Ak negativ

• HBc positiv

• HBs Ag negativ

• HBs Ak negativ

• HBc Ak positiv

Kein Beweis für

eine Infektion

Immunität aufgrund

einer Impfung

Immunität aufgrund

einer durchgemachten

Infektion

Beweis für eine

Hep B Infektion

Falls reproduzierbar

„Anti-HBc only“ Status

oder okkulte HBV-

Infektion

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Heidemarie Holzmann

HCV/12

1a

1b

2

3

4

5

6

USA und westliche Industrienationen

USA, Japan, Europa

in meisten Industrienationen, jedoch nicht häufig

steigende Prävalenz bei i.v. Drogensüchtigen

begrenzt auf den Mittleren Osten u. Nordafrika

Südafrika

Asien

Genotyp: überwiegendes Vorkommen:

Hepatitis C Virus

Kleines, unhülltes RNS Virus

Genotypisierung wichtig für Therapie!

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Heidemarie Holzmann

HCV Diagnostik

Anti-HCV-AK ELISA

(pos. ab 7-8 Wo. bis 6 Mon. post Infektion)

(Nachweis von AK gegen verschiedene HCV Proteine)

HCV-Nukleinsäure PCR

(pos. ab 1-2 Wo. post Infektion)

qualitativ quantitativ

Genotypisierung wichtig für Therapie }

HCV Core Antigen ELISA (Quantitativ) Korreliert mit RNA Spiegel

HCV-AK-Bestätigungstest