Medycyna Weterynaryjna - Summary Medycyna Wet. 68 (3), 139-142, 2012

Medycyna Wet. 2012, 68 (3) 139

Artyku³ przegl¹dowy Review

W listopadzie 2011 r. w Instytucie Friedricha Loeff-lera na wyspie Riems (Niemcy) wykryto u krowy pochodz¹cej z gospodarstwa w Nadrenii Pó³nocnej--Westfalii nieznany dotychczas wirus (5, 6). Wirus ten, wstêpnie nazwany „Schmallenberg” (Schmallenberg Virus, SBV) od nazwy miejscowoœci, w której ziden-tyfikowano pierwszy przypadek choroby, nale¿y do egzotycznej dla naszej strefy klimatycznej rodziny Bunyaviridae, skupiaj¹cej ponad 350 patogenów zwie-rz¹t i roœlin podzielonych na piêæ rodzajów: Ortho-bunyavirus, Hantavirus, Nairovirus, Phlebovirus i Tospovirus (9). Materia³em genetycznym jest jedno-niciowy, ujemnie spolaryzowany RNA, z³o¿ony z 3 segmentów: S, M i L. Segment S (small – „ma³y”) koduje bia³ko nukleokapsydu i bia³ko niestrukturalne. Segment M (medium – „œredni”) jest odpowiedzialny za kodowanie glikoprotein Gn i Gc. Z kolei segment L (large – „du¿y”) koduje wirusow¹ polimerazê (1). Rodzaj Orthobunyavirus obejmuje 18 serogrup, w tym serogrupê Simbu. Z kolei w sk³ad serogrupy Simbu

wchodzi 25 wirusów, takich jak np.: Akabane, Aino, Oropouche czy Shamonda (6). Zasiêg geograficznego wystêpowania przedstawicieli tej serogrupy obejmuje Afrykê, Australiê i Azjê (w tym Bliski Wschód). Do momentu wykrycia wirusa Schmallenberg nigdy nie potwierdzono ich wystêpowania w Europie (4).

Epidemiologia zaka¿eñ ortobuniawirusami Ortobuniawirusy przenoszone s¹ g³ównie przez owady nale¿¹ce do rzêdu Culicidae (komarowate) i do rodzaju Culicoides (kuczmany), a naturalny cykl ¿yciowy obejmuje ograniczon¹ liczbê sta³ocieplnych krêgowców (1, 6). Zaka¿enie jest zwykle bezobjawo-we, jednak dochodzi do wiremii. Rezerwuarem orto-buniawirusów z serogrupy Simbu s¹ m.in. marmo-zety, leniwce oraz zwierzêta domowe (byd³o, œwinie i kozy). Z kolei obecnoœæ wirusów Akabane stwier-dzano u: byd³a, bawo³ów, owiec, kóz, wielb³¹dów, jeleni, koni i psów. Wirusy serogrupy Simbu nie prze-nosz¹ siê przez kontakt bezpoœredni, z wyj¹tkiem

trans-Wirus Schmallenberg – nowe zagro¿enie

dla zdrowia zwierz¹t w Europie

KRZYSZTOF ŒMIETANKA, ANNA ZIÊTEK-BARSZCZ, BARBARA MIECHOWICZ, MIROS£AW P. POLAK*

Zak³ad Epidemiologii i Oceny Ryzyka, *Zak³ad Wirusologii PIWet-PIB, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy

Œmietanka K., Ziêtek-Barszcz A., Miechowicz B., Polak M. P.

Schmallenberg virus – a new threat to animal health in Europe Summary

The article describes the major findings concerning the occurrence of previously unrecognized infection with a virus provisionally named “Schmallenberg virus” (SBV) in Germany, the Netherlands, Belgium and Great Britain. The virus belongs to the family Bunyaviridae, genus Orthobunyavirus, serogroup Simbu. Full-length genome sequencing has shown its highest genetic similarity to Shamonda and Akabane viruses. The viruses of this group are transmitted mainly by mosquitoes (Culicidae) and midges (Culicoides) with very limited direct transmission from animal to animal (mostly transplacental transmission from a dam to the foetus during pregnancy). The clinical manifestation of the Schmallenberg virus infection has been associated with non-specific clinical signs in adult cattle (fever, reduced milk yield, diarrhoea), whereas congenital malformations (hydrocephalus with brain hypoplasia, arthrogryposis) have been observed in newborn lambs. For diagnostic purposes, RT-PCR, virus neutralisation and indirect immuno-fluorescence tests have been developed. The latter two assays cannot be applied for large-scale testing, but an assay for serological screening is currently unavailable. The major conclusion of the preliminary risk assessment performed by the European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) is that the threat to human health is very unlikely but cannot be excluded at this stage. None of the infections caused by the viruses of the Simbu serogroup are included in the list of diseases subjected to international notification, but affected countries have notified OIE of the occurrence of SBV infections according to regulations applicable to new and emerging diseases.

Medycyna Wet. 2012, 68 (3) 140

misji drog¹ ³o¿yskow¹, w fazie wiremii z samicy na p³ód.

U zwierz¹t najwiêksz¹ rolê odgrywaj¹ wirusy Aka-bane. Wykryto je po raz pierwszy w Japonii i Aus-tralii, jednak dziœ wystêpuj¹ g³ównie w Afryce i na Bliskim Wschodzie, gdzie s¹ odpowiedzialne za po-wstawanie wad rozwojowych u p³odów, g³ównie w postaci hydranencefalii (brak pó³kul mózgu i wy-pe³nienie przestrzeni czaszki p³ynem) i artrogrypozy (wrodzona sztywnoœæ stawów). Mog¹ wystêpowaæ ronienia i przedwczesne porody. U doros³ych zwierz¹t zaka¿enie ma przebieg subkliniczny, a rozwijaj¹ca siê odpornoœæ czynna samicy chroni p³ód przed zaka¿e-niem, st¹d te¿ obecnoœæ wirusa mo¿e nie manifesto-waæ siê klinicznie w obszarach endemicznego wystê-powania (1).

Pojawienie siê wirusa „Schmallenberg” i rozwój sytuacji w Europie

Od sierpnia do paŸdziernika 2011 r. krajowe labo-ratorium referencyjne ds. choroby niebieskiego jêzy-ka, znajduj¹ce siê w Instytucie Friedricha Loefflera w Niemczech, otrzymywa³o raporty dotycz¹ce wyst¹-pienia niespecyficznych objawów klinicznych u krów

mlecznych w Nadrenii Pó³nocnej-Westfalii. Charak-ter tych objawów wskazywa³ pocz¹tkowo na chorobê niebieskiego jêzyka. Chore zwierzêta wykazywa³y gor¹czkê (ponad 40°C), ogólne os³abienie, utratê ape-tytu oraz spadek mlecznoœci (nawet o 50%). Wszyst-kie pobrane próbki zosta³y przebadane w Wszyst-kierunku wa¿nych w patologii prze¿uwaczy wirusów i wyklu-czono nastêpuj¹ce patogeny: wirus choroby niebieskie-go jêzyka (BTV), wirus krwotocznej choroby zwie-rzyny p³owej (EHDV), wirus pryszczycy (FMDV), wirus biegunki byd³a i choroby b³on œluzowych (BVD-MD), bydlêcy herpeswirus typu 1 (BHV1) i inne herpeswirusy, jak równie¿ wirus gor¹czki doliny Rift (RVFV) (5).

Poniewa¿ wzrasta³a liczba przypadków, a konwen-cjonalne metody diagnostyczne zawiod³y, zastosowa-no zastosowa-now¹ technikê: analizê metagezastosowa-nomow¹. Technika ta umo¿liwia nieukierunkowane wykrywanie materia³u genetycznego potencjalnego czynnika zakaŸnego w ba-danym materiale. Metagenomowa analiza wykaza³a obecnoœæ sekwencji nukleotydowych, które cechowa³y siê najwiêksz¹ homologi¹ z rodzajem Orthobunya-virus w rodzinie Bunyaviridae. Dalsze analizy wyka-za³y, ¿e sekwencje te s¹ najbardziej podobne do sek-wencji wirusów Akabane, Aino i Shamonda. Homologia waha-³a siê pomiêdzy 60% a 95%, a najwiêkszy stopieñ podobieñ-stwa wykazano pomiêdzy seg-mentem S nowego wirusa oraz wirusa Shamonda (ryc. 1). Od 1 grudnia 2011 r. w Holandii, a od 21 grudnia 2011 r. w Bel-gii diagnozowane s¹ przypadki zaka¿eñ wirusem Schmallen-berg maciorek, które rodz¹ zde-formowane jagniêta. Kolejnym, czwartym krajem europejskim, w którym pojawi³ siê wirus Schmallenberg jest Wielka Brytania. Dodatnie przypadki zdiagnozowano w po³udnio-wo-wschodniej czêœci Anglii, w hrabstwach Norfolk, Suffolk i East Sussex. Badania zakoñ-czone 23 stycznia 2012 r. po-twierdzi³y wyst¹pienie wirusa w 4 stadach u jagni¹t, które uro-dzi³y siê z wrodzonymi wada-mi rozwojowywada-mi. Przypadków zachorowañ u byd³a nie stwier-dzono.

U byd³a w Niemczech ob-jawy kliniczne wystêpowa³y g³ównie póŸnym latem i wcze-sn¹ jesieni¹ 2011 r. i by³y ma³o charakterystyczne (gor¹czka, spadek mlecznoœci i biegunka).

Ryc. 1. Drzewo filogenetyczne opracowane na podstawie analizy sekwencji nukleotydo-wych segmentu S izolatu wirusa SBV oraz przedstawicieli rodzaju Orthobunyavirus przy u¿yciu metody przy³¹czania s¹siada w programie MEGA5

Medycyna Wet. 2012, 68 (3) 141 U owiec i kóz szczyt epidemii przypad³ na zimê 2011/

2012 r., a charakterystycznym objawem klinicznym jest rodzenie siê martwych lub s³abo ¿ywotnych jagni¹t i koŸl¹t oraz wady wrodzone u potomstwa, w szcze-gólnoœci wodog³owie (z hipoplazj¹ mózgu) oraz wro-dzona sztywnoœæ stawów (artrogrypoza i ankyloza) (3-7). Dane dotycz¹ce przypadków holenderskich wskazuj¹, ¿e do poronieñ dochodzi bardzo rzadko – tylko 2 ze 101 próbek pobranych od krów, które poro-ni³y we wrzeœniu i paŸdzierniku 2011 r., by³y dodatnie w kierunku obecnoœci materia³u genetycznego wirusa Schmallenberg metod¹ RT-PCR.

W Instytucie Friedricha Loefflera w Niemczech przeprowadzono eksperymentalne zaka¿enie krów izo-latem wirusa Schmallenberg namno¿onym w hodowli komórkowej nerki chomika i stwierdzono wystêpowa-nie gor¹czki, lekkiej biegunki oraz wiremii utrzymu-j¹cej siê 2-5 dni (F. Conraths, informacja ustna). Do-k³adna patogeneza zaka¿enia nie jest znana, jednak wydaje siê prawdopodobne, i¿ nie ró¿ni siê w sposób znacz¹cy od obserwowanej w przypadku podobnych wirusów, g³ównie Akabane-podobnych. Z uwagi na obecnoœæ biegunki w badaniach eksperymentalnych nie wyklucza siê mo¿liwoœci transmisji bezpoœredniej za-ka¿enia poprzez wydzieliny i wydaliny. Wymaga to jednak dodatkowych badañ.

Diagnostyka

Metoda analizy metagenomowej, która umo¿liwi³a identyfikacjê SBV, jest technik¹ nowej generacji, sto-sowan¹ w badaniach naukowych, a nie w rutynowej pracy diagnostycznej. Wysi³ki naukowców z Instytutu Friedricha Loefflera skupi³y siê zatem na opracowa-niu metod, które mog³yby zostaæ wdro¿one przez labo-ratoria nie maj¹ce dostêpu do najbardziej nowatorskich technik badawczych. W chwili obecnej jest ju¿ dostêp-na metoda real time RT-PCR do wykrywania materia³u genetycznego wirusa Schmallenberg, a tak¿e metody serologiczne: test seroneutralizacji (SN) i immuno-fluorescencji poœredniej (IFAT) (4). Pamiêtaæ jednak nale¿y, i¿ metoda RT-PCR jest przydatna tylko do ba-dania próbek pochodz¹cych od martwych p³odów, ewentualnie od osobników wykazuj¹cych objawy kli-niczne. Z uwagi na krótki okres wiremii nie zaleca siê stosowania jej w badaniach przesiewowych. Z kolei SN i IFAT, z uwagi na pracoch³onnoœæ, nie s¹ przydat-ne do badañ masowych, które bêd¹ mo¿liwe po zasto-sowaniu testu ELISA (aktualnie w fazie opracowywa-nia). Wyniki badañ serologicznych umo¿liwi¹ obiek-tywn¹ ocenê sytuacji, gdy¿ istnieje podejrzenie, ¿e ma-nifestacja kliniczna dotyczy tylko niewielkiej liczby zwierz¹t, a wiêkszoœæ zaka¿eñ przebiega subklinicz-nie. Pamiêtaæ jednak nale¿y, ¿e i w tym przypadku teza ta jest ekstrapolacj¹ danych dotycz¹cych innych orto-buniawirusów.

Genom wirusa SBV zosta³ zsekwencjonowany, a sekwencje nukleotydowe s¹ dostêpne w bazie Gen-Bank pod numerami dostêpu: HE649914 (segment S), HE649913 (segment M) i HE649912 (segment L).

Ocena ryzyka dla zdrowia cz³owieka

Zaka¿enia ludzi ortobuniawirusami zazwyczaj przebiegaj¹ stosunkowo ³agodnie, jednak niekiedy mog¹ wywo³ywaæ ciê¿kie schorzenia, tak jak np. wi-rus LaCrosse, który zosta³ wyizolowany z tkanki móz-gowej dziecka z Minnesoty, zmar³ego w 1960 r. w szpi-talu w pobli¿u miasta La Crosse w stanie Wisconsin (USA). Z regu³y przebieg jest subkliniczny lub ³agod-ny, a wskaŸnik œmiertelnoœci niski i nie przekracza 1%. Inny patogen z tej grupy, wirus Oropouche, zosta³ wyizolowany w 1955 r. od gor¹czkuj¹cych pracowni-ków leœnych w Trynidadzie. G³ównym wektorem oka-za³ siê kuczman Culicoides paraensis, chocia¿ pato-gen wyizolowano równie¿ od komarów. Choroba nie jest œmiertelna, a do g³ównych objawów zalicza siê: gor¹czkê, bóle i zawroty g³owy, bóle miêœni i stawów, anoreksjê, dreszcze i œwiat³owstrêt. Powtarzaj¹ce siê epidemie mia³y miejsce g³ównie w Ameryce Œrodko-wej i Po³udnioŒrodko-wej. Wirus utrzymuje siê w cyklu leœ-nym u ma³p, leniwców i komarów (1).

W dniu 21 grudnia 2011 r. Krajowy Instytut Zdro-wia Publicznego i Œrodowiska Holandii (National Institute of Public Health and the Environment) opu-blikowa³ ocenê ryzyka wyst¹pienia zaka¿enia wirusem Schmallenberg u ludzi (6). Jej treœæ stanowi³a podsta-wê raportu Europejskiego Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC) (5). Z zawartych w nim informacji wynika, ¿e transmisji ze zwierz¹t na cz³o-wieka nie mo¿na wykluczyæ, lecz jest ona ma³o praw-dopodobna, jednak¿e ryzyko ekspozycji w czasie po-rodów u jagni¹t lub kontaktu z zaka¿onymi wirusem Schmallenberg p³odami nie jest znane i konieczne s¹ dodatkowe badania.

Zwalczanie

Zaka¿enia ortobuniawirusami nie znajduj¹ siê na liœcie chorób, dla których istnieje obowi¹zek zg³asza-nia do Œwiatowej Organizacji Zdrowia Zwierz¹t (OIE), jednak zgodnie z artyku³em 1.1.3 Miêdzynarodowego Kodeksu Zwierz¹t Naziemnych OIE obowi¹zkowi zg³aszania podlegaj¹ nie tylko choroby znajduj¹ce siê w wykazie, lecz równie¿ „nowo pojawiaj¹ce siê choroby, przebiegaj¹ce z wysok¹ zachorowalnoœci¹, œmiertelnoœci¹ lub posiadaj¹ce potencja³ zoonotycz-ny”. Zapis tego artyku³u by³ podstaw¹ notyfikacji OIE przez Niemcy, Holandiê, Belgiê i Wielk¹ Brytaniê o przypadkach zaka¿eñ SBV. W krajach Unii Euro-pejskiej jedyne ograniczenia w handlu, dotycz¹ce ortobuniawirusów, odnosz¹ siê do importu nasienia buhajów z krajów trzecich, które nie wyka¿¹ statusu wolnych od zaka¿eñ wirusami Akabane i Aino (2). Przepisy unijne nie obejmuj¹ restrykcji handlowych w odniesieniu do ¿ywych zwierz¹t, miêsa, mleka, po-drobów, gdy¿ zagro¿enie wprowadzenia wirusa za ich poœrednictwem nie wystêpuje. W oparciu o aktualnie posiadane informacje, restrykcje dotycz¹ce importu prze¿uwaczy nak³adane na niektóre kraje, w których potwierdzono przypadki zaka¿eñ SBV nie maj¹ uza-sadnienia (4).

Medycyna Wet. 2012, 68 (3) 142

Stanowisko Komisji Europejskiej w sprawie wirusa Schmallenberg

Sytuacja dotycz¹ca pojawienia siê nowego wirusa by³a tematem obrad Sta³ego Komitetu ds. £añcucha ¯ywnoœciowego i Zdrowia Zwierz¹t (SCoFCAH) oraz technicznego spotkania ekspertów w Brukseli w stycz-niu 2012 r. (4, 7). Konkluzje zawarte w dokumentach podsumowuj¹cych wskazuj¹, i¿ informacje na temat wirusa Schmallenberg s¹ wci¹¿ fragmentaryczne i g³ównie ekstrapolowane z dostêpnych danych doty-cz¹cych genetycznie pokrewnych wirusów z rodzaju Orthobunyaviridae. Sytuacja musi byæ ponownie oce-niona, kiedy pojawi¹ siê nowe dane. Nale¿y przepro-wadziæ kampanie informacyjne dla s³u¿b weterynaryj-nych i inweterynaryj-nych zainteresowaweterynaryj-nych stron w celu lepszego zrozumienia mo¿liwych zagro¿eñ zwi¹zanych z tym wirusem i podjêcia adekwatnych dzia³añ.

Bior¹c pod uwagê, ¿e wirus jest prawdopodobnie przenoszony za pomoc¹ owadów – wektorów, dalsze kr¹¿enie patogenu podczas pierwszych miesiêcy 2012 r. jest ma³o prawdopodobne. Daje to pañstwom cz³on-kowskim czas na zebranie dodatkowych danych i za-planowanie dalszych dzia³añ w kontekœcie ewentual-nego nawrotu choroby wiosn¹ i latem, dlatego te¿ pañ-stwa cz³onkowskie i Komisja Europejska uwa¿aj¹, ¿e konieczne jest kontynuowanie badañ terenowych i przegl¹dowych nad wystêpowaniem zaka¿eñ

wiru-sem Schmallenberg celem zgromadzenia wiêkszej licz-by danych, które bêd¹ podstaw¹ do opracowania sku-tecznych metod zwalczania.

Piœmiennictwo

1.Calisher C. H.: Orthobunyaviruses, [w:] Mahy B., Van Regenmortel M.: Encyclopedia of Virology. Amsterdam 2008, 479-483.

2.Decyzja wykonawcza Komisji z dnia 20 wrzeœnia 2011 r. w sprawie przy-wozu do Unii nasienia byd³a domowego (notyfikowana jako dokument nr C(2011) 6426) (2011/630/EU).

3.Gibbens N.: Schmallenberg virus: a novel viral disease in northern Europe. Vet. Rec. 2012, 170, 58.

4.Information note. Schmallenbergvirus, 25 January 2012, dostêpny na http:// ec.europa.eu/food/animal/diseases/schmallenberg_virus/docs/informa-tion_1818_note_240112_en.pdf.

5.New Orthobunyavirus isolated from infected cattle and small livestock – po-tential implications for human health. Risk assessment. European Centre for Disease Prevention and Control, Stockholm, 22.12.2011, dostêpny na http:// ecdc.europa.eu/en/publications/Publications/231112_TER_Risk_assess-ment_Schmallenberg_virus.pdf.

6.Reusken C., Koopmans M.: Risk Profile Human Schmallenberg virus. Dutch National Institute for Public Health and the Environment (RIVM), dostêpny na http://www.rivm.nl/dsresource?objectid=rivmp:60483&type=org&dispo-sition=inline.

7.Statement on the SchmallenbergVirus Situation Issued by the Standing Com-mittee on the Food Chain and AnimalHealth (SCoFCAH) – 11 January 2012, dostêpny na http://www.lanuv.nrw.de/agrar/tierseuchen/schmallenberg-virus/ 2012-01_Statement-Scofah.pdf.

8.Terrestrial Animal Health Code, OIE 2011, dostêpny na http://www.oie.int/ international-standard-setting/terrestrial-code/access-online/.

9.Walter C. T., Barr J. N.: Recent advances in the molecular and cellular bio-logy of bunyaviruses. J. Gen. Virol. 2011, 92, 2467-2484.

Adres autora: dr Krzysztof Œmietanka, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy; e-mail: ksmiet@piwet.pulawy.pl