Analýza klinických případů herpes zoster včetně molekulárně genetické charakteristiky HHV 3 ve FN Hradec Králové

Souhrn:
Lidský herpetický virus HHV 3 neboli varicella zoster virus způsobuje dvě různé klinické jednotky – varicelu (plané neštovice), jež je manifestací primo­infekce, a herpes zoster (pásový opar), který je manifestací reaktivace. Herpes zoster řadíme mezi virové kožní infekce projevující se obvykle jednostranným lokalizo-vaným vezikulózním exantémem spojeným často s velkou bolestivostí. Mezi nejvýznamnější komplikace patří postižení nervového systému (zejména postherpetická neuralgie, meningitidy a encefalitidy), generalizovaný herpes zoster, herpes zoster oticus či herpes zoster opthalmicus. Pásovým oparem u nás onemocní ročně okolo šesti tisíc osob převážně vyššího věku. V české populaci je pravidelně pozorován zhruba o třetinu vyšší výskyt herpes zoster u žen než u mužů. V naší kasuistice popisujeme dva případy pásového oparu, u kterých jsme provedli detailní molekulárně genetickou charakteristiku viru varicella zoster. Tento typ informací otevírá nové možnosti studia korelací mezi genotypickými charakteristikami viru a závažností průběhu onemocnění či vzniku lékových rezistencí. Spolu s epidemiologickými daty je možné vztáhnout data z těchto analýz ke klinickým nálezům.

Key words: herpes zoster – molecular genetic analysis – Czech Republic – complications – gene sequencing – wild type – virus.

Summary:
Human herpes virus type 3 (HHV 3) or varicella zoster virus is a causative agent in two clinical entities. Primary varicella zoster virus (VZV) infection results in varicella (chickenpox); in some of cases, VZV reactivates later in life, producing a disease known as herpes zoster (shingles). It is usually a self limited, unilateral dermatomal vesicular rash with pain, commonly severe. Acute cases often lead to complications involving the nervous system (postherpetic neuralgia, meningitis, and encephalitis), as well as to generalization, presentation of herpes zoster oticus or ophthalmic involvement manifested as herpes ophthalmicus. Annually, about 6.000 individuals, mostly elderly, suffer from this disorder in our country. Higher prevalence (by 1/3) in women than in men has regularly been reported in the Czech population. In our case reports, we describe two patients with herpes zoster, in which the detailed molecular genetic analysis of VZV was performed. Such data open new possibilities in study of correlations between virus genotype characterization and severity of disease course or drug resistance development. Together with clinical data it might be possible to relate data acquired by this analysis to clinical findings.

Úvod

Varicella zoster virus (VZV) patří do skupiny neurotropních herpetických virů (Herpesviridae). Vyznačuje se vysoce konzervativním genomem. Člověk je jediným hostitelem a rezervoárem tohoto vysoce infekčního patogenu. Přenos se děje hlavně vzdušnou cestou nebo přímým kontaktem s kožními eflorescencemi, kde jsou vstupní branou zejména orofarynx a spojivky, ale možný je i transplancentární přenos [1].

Varicella zoster virus způsobuje dvě různé klinické jednotky – varicelu (plané neštovice) jako manifestaci primoinfekce a herpes zo­ster (pásový opar), který je manifestací reaktivace viru. Primární infekce se projevuje jako akutní exantémové onemocnění, převážně u dětí do deseti let v oblastech mírného pásu. V oblastech tropů s vysokými teplotami se onemocnění vyskytuje mezi starší populací (18–35 let). Relativně nepříliš závažné onemocnění u zdravého dítěte může přejít až v život ohrožující stav (pneumonie, hepatitidy, meningoencefalitidy) v případě imuno­suprimovaných pacientů, těhotných žen, pacientů s infekcí HIV (human immunodefi­ciency virus, virus lidské imunodeficience), pacientů po transplantacích, dospělých jedinců, stejně jako v případě kojenců. Lokalizovaná bakteriální superinfekce vyvolaná stafylokoky nebo streptokoky může způsobit septické stavy, bakteriální pneumonii, otitis media či nekrotické změny tkání [1,2].

Herpes zoster se projevuje opět vezikulózním exantémem, jehož incidence se zvyšuje s narůstajícím věkem pacienta. V 75 % případů se vyskytuje u pacientů ve věku nad 45 let, u starších lidí jsou pak více než pravděpodobné komplikace (zhruba u poloviny), nejčastěji silně bolestivá postherpetická neuralgie. U imunosuprimovaných pacientů se zvyšuje riziko zosterového onemocnění i ve věkově mladších skupinách, současně i s možností opakovaných infekcí a těžkých průběhů nemoci [3].

Pozornost si zaslouží vzácně se vyskytující zosterové infekce u dětí. Byla pozorována vyšší incidence pásového oparu u malých dětí, které se setkaly s varicellou in utero anebo onemocněly planými neštovicemi před dovršením druhého roku života. Je známo, že onemocnění varicelou během prvních dvanácti měsíců života dítěte zvyšuje významně možnost onemocnění pásovým oparem, pravděpodobně v důsledku nevyzrálé imunitní odpovědi na infekci VZV. Až 20 % dětí onemocní pásovým oparem v případě, že byly postiženy kongenitálním varicelovým syndromem [1–3].

Z naší vlastní praxe lze uvést soubor třinácti dětí (10 chlapců, 3 dívky) ve věku od deseti měsíců do 16 let (průměrný věk 7,5 roku) trpících pásovým oparem. Jeden pacient (14 let) byl hospitalizován dvakrát pro rekurentní herpes zoster ophthalmicus. Při druhé hospitalizaci se herpetický vý­sev objevil v době léčby lymeské borreliózy. Druhý hospitalizovaný pacient, šestnáctiletý mladík, měl výsev pásového oparu v pravé bederní krajině, souběžně s diagnózou syndromu aseptické meningitidy. Nejmladším pacientem v této skupině byl desetiměsíční chlapec, jehož matka prodělala varicelu během gravidity. V tomto případě se jednalo o herpes zoster intercostalis 1. sin., který bylo možno léčit ambulantně. Stejně tak – ambulantně – byli léčeni i všichni zbylí pacienti – povětšinou se jednalo o herpes zoster thoracis, herpes zoster intercostalis, v jednom případě šlo o herpes zoster oticus a herpes zoster ophthalmicus. Desetiletá imunosuprimovaná pacientka (myasthenia gravis), která měla za sebou dvě epizody varicely (jednu v útlém věku, druhou ve věku sedmi let), byla v deseti letech léčena ambulantně na výsev herpes zoster th. 1. sin [4].

Genetická diverzita a epidemiologie infekce VZV je ovlivněna místem výskytu onemocnění, charakterem klimatu v dané lokalitě a populačními faktory [5].

Pomyslnou hranici v rámci distribuce kmenů VZV, pokud vyloučíme migrační faktory, tvoří obratník Raka a Kozoroha. V subtropických a tropických oblastech převažují tzv. mozaikové kmeny M1 a M2, vzniklé pravděpodobně rekombinacemi a selek­čními tlaky z kmenů evropských (E1, E2) a z japonského kmene (J). Evropské kmeny jsou typické pro oblasti mírných pásů a pro část Austrálie vyznačující se mírným klimatem. Japonský kmen je pak typický pro Japonsko a pro některé asijské země (Jižní Korea, Tchaj‑wan, Mongolsko) [5–10].

Základním mechanismem ovlivňujícím vznik kmenů VZV v průběhu evoluce je rekombinace. Ta umožňuje herpetickým virům získat „výhodné” mutace z rodičovských genomů, funkčně z nich těžit, stejně jako udržet hladinu virulence. To je důvod, proč je třeba neustále sledovat a kontrolovat antivirovou terapii a být opatrní při vývoji a používání živých atenuovaných a na vektorech založených vakcín [5,6,11].

V roce 1998 doporučila Světová zdravotnická organizace (World Health Organization, WHO) rutinní očkování proti varicele v těch zemích, kde je onemocnění planými neštovicemi sociálně‑ekonomickým problémem, a také tam, kde je vakcína dostupná. V České republice se očkuje na vyžádání rodiči a očkovací látka je dostupná na našem trhu od roku 2003. Použití živého kmene VZV k očkování způsobí přetrvávající latentní výskyt viru v senzorických nervových gangliích. Následně může dojít u očkovaných osob k výskytu zosterové infekce jako výsledku očkování proti varicele. Nicméně tyto případy jsou velmi vzácné [2,9,12,13].

Očkování proti herpes zoster je poměrně novou záležitostí. Ve Spojených státech amerických je převážně nabízena opět živá atenuovaná vakcína Zostavax®, obsahující vyšší titr antigenu (zhruba 14krát) než vakcína proti varicele. Zostavax® je doporučován jako prevence proti pásovému oparu osobám ve věku 50 let či starším. Studie hodnotící účinnost ukázaly, že pouze 64 % osob ve věku 60–69 let, 41 % osob ve věku 70–79 let a 18 % osob ve věku 80 let a více vykázalo protektivní účinek vakcíny [2,12].

Popis klinických případů

Kasuistika 1

K vyšetření se na Kliniku nemocí kožních a pohlavních ve FN Hradec Králové dostavil 60letý pacient mužského pohlaví s výsevem puchýřků v oblasti kůže pravého lýtka. Anamnesticky došlo k výsevu kožních změn 24 hodin před vyšetřením; v době výsevu udával nemocný zimnici. Teplota v den vý­sevu dosáhla 38,3 oC. Pacient si sám ordinoval Paralen tbl. (paracetamol), po jejichž aplikaci došlo objektivně k poklesu teploty.

V osobní anamnéze pacient uvedl refluxní gastritidu, syndrom horní hrudní apertury vlevo a absces pravé tonsily. Je sledován pro hyperurikemii a léčen s hypertenzí (Tenaxum a Rhefluin tbl.). V době příchodu do dermatovenerologické ordinace byl vyšetřován pro podezření na ischemickou chorobu srdeční.

Objektivní kožní nález byl charakterizován výsevem puchýřků uspořádaných ve skupinkách na zarudlé spodině v oblasti přední plochy pravého lýtka. Bylo vysloveno podezření na infekci VZV. Subjektivně uvedl nemocný pálení až bolestivost v místě výsevu. Kontakt s varicelou ani případné zátěžové faktory před výsevem kožních změn neudal.

Byl proveden odběr krve k základnímu biochemickému vyšetření s následujícími závěry: vyšší glykemie (6,1 mmol/l), mírně vyšší sérová koncentrace kreatininu (124 μmol/l), vyšší aktivita jaterních enzymů (alaninaminotransferázy, aspartátaminotransferázy, gamaglutamyltransferázy) a cholesterolu, vysoká hodnota LDL cholesterolu a triglyceridů. Krevní obraz se nacházel v normě. V diferenciálním krevním obraze byl nález normální kromě mírně nižší hodnoty lymfocytů – vyjádřeno relativně ‑0,179 (norma, resp. dolní hranice normy 0,200).

Byla zahájena léčba aciclovirem (Zovirax) v dávce 400 mg per os podávaným po 4 hodinách s vynecháním noční dávky a doporučena analegetika při potřebě. Tato netypická dávka byla aplikována na doporučení nefrologa pro laboratorní průkaz retence dusíkatých katabolitů (počínající renální insuficience). Doporučili jsme lokální aplikaci 1% rivanolu v tekutém pudru.

Kontrolním klinickým vyšetřením bylo zjištěno odhojení lokálního kožního nálezu, v místě postižení byla pozorována reziduální hyperpigmentace, subjektivně byl pacient bez bolestí a parestetických fenoménů.

Kasuistika 2

Ve druhém případě jsme léčili 53letou ženu pro akutní kožní výsev puchýřků s lokalizací na laterální straně krku vpravo. Subjektivně udávala bolestivost s propagací do pravého ucha. Pacientka neuvedla údaje o kontaktu s varicelou; před výsevem však byl přítomen akutní vertebrogenní algický syndrom. Obdobný typ výsevu pacientka pozorovala již o tři měsíce dříve na přední ploše levého stehna, který následoval po operaci menisku kolenního kloubu. I v tomto případě pacientka neuvedla kontakt s onemocněním planými neštovicemi. Tento výsev byl spojen s pocity pálení, bolestivosti a s paresteziemi, které v této oblasti přetrvávají dosud.

Anamnesticky byla léčena pro atopický ekzém, klinicky vedena jako pozdní forma atopie s projevy v lokalizaci ve flexurách končetin, na krku a na kůži obličeje. Léčena byla kortikoidními externy a lokálními imunomodulátory (tacrolimus, Protopic ung.), systémově byla podávána antihistaminika (desloratadin, Aerius tbl.). Laboratorní vyšetření prokázala mírné zvýšení hodnoty celkového imunoglobulinu E (247 IU/ml). Dále je pacientka několik let sledována pro alergickou rhinokonjunktivitidu a středně těžké asthma bronchiale, v medikaci Xyzal tbl. (levocetirizin), Alvesco 160 Inhaler (ciclesonid), Avamys nas. spr. sus. (fluticason furoas), Opatanol gtt. (olopatadin) a Ophthalmo‑Hydrocortison ung. Alergologická vyšetření ukázala vazbu na pyly trav a břízy, psí srst a roztoče. V osobní anamnéze byla zjištěna řada dalších onemocnění: arteriální hypertenze, hyperlipidemie, ischemická choroba srdeční, jaterní steatóza dle ultrazvukového nálezu, cervikobrachiální syndrom, cholecystolitiáza, polypy tlustého střeva. Dále stav po konizaci cervixu uteri pro prekancerózu, stav po humeroskapulární artritidě vlevo, stav po apendektomii, degenerativní postižení meziobratlových plotének L1–S1 (vertebrogenní algický syndrom bederní) a gonarthrosis l. sin. I.–II. st. a konečně stav po operaci katarakt obou očí.

Objektivní klinický nález při vyšetření byl charakterizován výsevem herpetiformně uspořádaných drobných puchýřků na erytémovém podkladu (herpetiformní výsev je vždy ve skupince) na pravé straně krku.

Byla zahájena léčba aciclovirem (Zovirax) v dávce 5× 800 mg per os denně, lokálně pak byl aplikován 1% rivanol v tekutém pudru na ložiska.

Kontrolním klinickým vyšetřením bylo zjištěno odhojení lokálního kožního nálezu, v místě postižení přetrvávaly neostře ohraničené nepravidelné reziduální erytémy.

U každého ze sledovaných pacientů byl odebrán sterilní stěr v místě aktivní zosterové léze. Mezi pacienty nedošlo nikdy ke kontaktu a odebrané vzorky byly rovněž zpracovávány striktně odděleně. Vycházíme z analýzy 447 párů bází dlouhého VZV amplikonu v oblasti ORF 22. Obvykle čtyři specifické jednonukleotidové polymorfismy (single nucleotide polymorphism, SNP) v oblasti ORF 22 VZV rozlišují se 100% úspěšností divoké kmeny VZV do tří hlavních skupin – E, M a J. Ve skupině M pak navíc tato metoda diverzifikuje kmeny do dalších skupin – M1, resp. M2. Odlišnosti ve dvou pozicích ORF 21 nebo v jedné pozici ORF 50 pak umožňují diverzifikaci evropských divokých kmenů VZV do dvou skupin – E1 a E2.

Čtyři pozice ORF 22 – #37 902, #38 055, #38 081 a #38 177 – identifikovaly kmen M2. Po navazující analýze pozic #33 725 a #33 728 z oblasti ORF 21 a pozice #87 841 z oblasti ORF 50 jsme zjistili, že ORF 21 a ORF 50 spadá do kmene E1. Z tohoto důvodu jsme provedli dodatečné genotypové analýzy tří dalších pozic v druhé oblasti ORF 22, a to #39 263, #39 394 a #39 530. Tímto způsobem jsme ověřili homogenitu celého ORF 22, který spadá do kmene M2, a zároveň jsme vyloučili možnou laboratorní kontaminaci.

V obou dvou případech se jedná o divoký kmen VZV, který vznikl rekombinací evropského kmene E1 a tropického kmene M2. Nedostatek většího množství klinického materiálu nám bohužel neumožnil provést další podrobné analýzy virové DNA.

Analýzy sekvencí označených jako ORF 21, ORF 22 a ORF 50 byly provedeny pomocí programu DNAStar (DNASTAR Incorporated). Vzájemné porovnání jednotlivých sekvencí klinických vzorků a referenčního kmene Dumas bylo pak vyhodnocováno pomocí metody Clustal W.

Tyto nálezy jsou jak z hlediska České republiky, tak z pohledu publikovaných evropských dat zajímavé. Běžné zastoupení v evropské populaci představují čistě evropské kmeny. U obou dvou pacientů byla bohatá cestovatelská anamnéza do oblastí subtropických a tropických zemí.

Závěr

Herpes zoster je v naší populaci častým onemocněním. Jedinou prevencí herpes zoster, onemocnění převážně starší generace, je očkování. Očekává se, že epidemiologie planých neštovic a pásového oparu se bude v důsledku širšího používání obou vakcín měnit. Molekulární typizace kmenů VZV se stává důležitým nástrojem, který umožňuje snadnější sledování epidemiologických ukazatelů, sledování geografické distribuce kmenů a k tomu se vážících možných posunů v důsledku migrace obyvatel, vyhledávání tzv. index cases (primárních šiřitelů onemocnění), detekci a sledování možných rekombinant mezi kmeny nebo mezi divokými a vakcinačními kmeny (důležité pro potenciální vývoj více patogenních nebo rezistentních mutant) a potenciální predikci závažnosti onemocnění či vzniku rezistence podle daného virového genomu.

Podporováno grantem GAČR P304/10/1161.