Virologie. Humane Papillomaviren

Transkript

1 Virologie Humane Papillomaviren

2 Warzen

3 Respiratorische Papillomatose

4 Condyloma accuminata

5 Zervixkarzinom

6 Infektionen mit humanen Papillomaviren

7 Genitale HPV- Infektionen Klinik primär häufig asymptomatische Infektion transiente Besiedlung für low - und high risk Typen beschrieben Risikofaktoren Personen < 25 Jahren erster Geschlechtsverkehr < 16 Jahren Promiskuität Geschlechtsverkehr mit promiskuitiven Partnern

8 Aufbau von HPV dsdna, 7904 kb, unbehüllt über 100 verschiedene Genotypen Papillomavirus Partikel ~55 nm Durchmesser Kapsid mit 72 Kapsomeren, ikosahedrisch

9 Genomische Struktur des Virus Gen E1 E2 Funktion DNA-abhängige ATPase; Elongationsfaktor der DNA- Replikation. Erkennungs- und Bindungsstruktur für die virale Replikation E3??? E4 Späte Expression: Freisetzung von virus-like particles, Transformation der Wirtszelle. E5 Aktivierung von mitogenen Signalwegen der Wirtszelle, Ko-Faktor von E6. E6 E7 E8??? L1 L2 Transformation der Wirtszelle durch Bindung von p53 Suppressor- Protein. Transformierendes Protein, bindet prb/p107. Major capsid protein, Bildung von virus-like particles. Minor capsid protein : wahrscheinlich DNA packaging protein.

10 Virus- induzierte Karzinogenese Rb HPV- Infektion Transformation Rb-Inaktivierung durch HPV E7 p53 Abbau durch HPV E6

11 Entwicklung des Virus in der Epidermis HPV L1/ L2 HPV E1- E8

12 Inzidenz und Mortalität ca Neuerkrankungen/ Jahr (weltweit ca ) ca Todesfälle Durchschnittsalter: 52 Jahre in 99,7% der Biopsieproben findet sich HPV- Genom (in 70% HPV16/18) in ca. 3% der Fälle entwickelt sich aus einer HPV- Infektion ein Tumor häufig Jahrzehnte vom Nachweis bis zum Erkrankungsbeginn

13 Risikofaktoren für die Entstehung des Zervix- Ca. seltene Vorsorgeuntersuchungen Rauchen Orale Kontrazeptiva (über viele Jahre) Multipara Ko-Infektionen mit HSV2 und/ oder C. trachomatis Erhöhte Gefahr der Persistenz Alter > 30 Jahre high risk - Typen geschwächtes Immunsystem niedriges Risiko 6, 11, 40, 42, 43, 44, 54, 61, 72, 73, 81 hohes Risiko 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68, 82

14 Verlauf der HPV- Infektion

15 Stadieneinteilung der Dysplasien + HPV- Diagnostik

16 Impfstrategien gegen die HPV- Infektion prophylaktische Impfung => Vermeidung der HPV- Infektion und CIN (z.zt. Merck, GSK) Impfstoff zur Prophlaxe => virales L1 Kapsid- Protein (morphologische und immunologische Ähnlichkeit zu HPV- Viren, jedoch ohne HPV- Genom) therapeutische Impfung => Viruselimination und Regression präkanzerogener Läsionen (u.a. Merck, Xenova, Stressgen Biotechnologies)

17 Virus-like particles (VLPs) synthetische Herstellung in eukaryoten oder prokaryoten Expressionssystemen erfolgreich eingesetzt bei Papillomavirus- Infektionen im Tiermodell Induktion neutralisierender IgG- Antikörper Adjuvantien: AS04 (Aluminiumhydroxid + Lipid A, GSK) Aluminiumhydroxid (Merck)

18 Impfung gegen HPV mit VLPs L1 Gen des HPV- Genoms Insertion des L1 Gens in Hefezellen Hefezell- DNA Transkription Leeres virales Kapsid mrna trna Translation rrna Kapsidprotein Immunreaktion des Menschen Hefezellen

19 Ergebnisse der Impfstudien hohe Effizienz der HPV- Prävention hohe Rate an immunologischem Ansprechen >99% der geimpften Personen mit Serokonversion Ak- Titer höher als bei direkt infizierten Personen VLPs induzieren B- und T-Zell-Antwort allgemein sicher (nur Protein, kein Genom) und gut verträglich Protein allein nicht kanzerogen Antiköper- Antwort v.a. Typen-spezifisch

20 Prophylaxe Derzeitige Möglichkeiten Abstinenz Lebenslange, gemeinsame Monogamie Screening (inkl. Diagnostik und Therapie) HPV- DNA oder Pap- Testung Optionen für die Zukunft Screening mit exakteren und weniger kostenintensiven Tests (z.b. p16ink4a Protein, DNA- Methylierungsmarkern) Prophylaktische und therapeutische Impfung STIKO- Impfempfehlung für heranwachsende Frauen tetravalenter HPV 6, 11, 16 und 18 Impfstoff (GARDASIL TM )

21 Virologie HIV

22 The HIV- story 1981 vermehrt Berichte über seltene und häufig tödlich verlaufenden Erkrankungen bei zuvor gesunden Männern 1983 Virus als wahrscheinliches ätiologisches Agens für das Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) entdeckt 1985 erster ELISA- Test zum Nachweis von HIV- Antikörpern verfügbar seither deutliche Zunahme der verfügbaren Medikamente innerhalb der 3 verschiedenen Substanzklassen (NRTI, NNRTI, PI) + neue Substanzklassen (Fusionshemmer, Integrasehemmer, Co-Rezeptor- Blocker)

23 Infektionswege Vaginalverkehr: Eintrittspforte über die Schleimhaut/ Infektionsrisiko für Frauen > Männer Oralverkehr: geringer als beim Vaginalverkehr Analverkehr: ungeschützt besonders gefährlich/ Infektionsrisiko für passiv > aktiv Schwangerschaft: Übertragung während der Schwangerschaft, während der Geburt und beim Stillen möglich intravenöser Drogenabusus: hohes Infektionsrisiko (v.a. für Hepatitis) Bluttransfusionen: derzeit in Deutschland ca. 1:

24 Übertragung von HIV in Deutschland Mutter-Kind-Transmission Heterosexuelle Kontakte i.v. Drogen Hochprävalenzgebiet Homosexuelle Männer

25 Humanes Immundefizienz-Virus (HIV) Gruppe der Lentiviridae Familie der Retroviridae RNA-Virus bislang 2 Typen bekannt: HIV-1 und HIV-2 Subtypen A bis J (HIV-1 Gruppe M) und das entfernt verwandte HIV-O (v.a. West-Afrika) HIV-2 kann in die Subtypen A bis E unterteilt werden HIV-2 v.a. West-Afrika, Indien

26 Aufbau des HI- Virus envelope- Proteine: gp120, gp41 core- Proteine: p24, p17, p9, p7 Einzelstrang RNA virale Enzyme: reverse Transkriptase (RT), Integrase, Protease HIV.Net 2007

27 HIV- Replikation

28 Das HIV- Genom HIV.Net 2007

29 Virusaufbau- Möglichkeiten der Diagnostik

30 Diagnostik Antikörper-Anstieg nach Exposition meist innerhalb 3-12 Wochen (spätestens nach 6 Monaten) erneute Blutentnahme zur Sicherung der Identität (Ausschluß einer Probenverwechslung) Suchteste der vierten Generation messen nicht nur HIV-Antikörper, sondern auch das HIV-p24-Antigen (früher als Antikörpernachweis positiv) positive Suchteste müssen mit einem Bestätigungstest überprüft werden (HIV1- und HIV2- Immunoblot) positiv: Ak mindestens gegen ein Glykoprotein (env-gen) und ein weiteres Protein aus einem anderen Genombereich (gag- oder pol-gen) nachweisbar. nicht- eindeutige Untersuchungsergebnisse sollten im monatlichen Abstand kontrolliert werden, ggf. ist eine PCR durchzuführen (Nachweisgrenze: ~40 copies/ml).

31 Lebenszyklus von HIV innerhalb einer Zielzelle HIV.Net 2007

32 Infektionsverlauf

33 Klinischer Verlauf der HIV- Infektion

34 Einteilung in Stadien der HIV- Infektion (CDC) Labor (CD4-Zellen) Klinik > 500/µl 1 A asymptomatisch /µl 2 B symptomatisch nicht AIDS < 200/µl 3 C AIDS-definierend Klassifikationen: A1- C3

35 Symptomatisch, nicht AIDS (Kategorie B) Bazilläre Angiomatose Entzündungen des kleinen Beckens, besonders bei Komplikationen eines Tuben- oder Ovarialabszesses Herpes zoster bei Befall mehrerer Dermatome oder Rezidiven Idiopathische thrombozytopenische Purpura (ITP) Konstitutionelle Symptome wie Fieber über 38.5 Grad oder eine > 1 Monat bestehende Diarrhoe Listeriose Orale Haarleukoplakie (OHL) Oropharyngeale Candidose Vulvovaginale Candidose (chronisch > 1 Monat oder schlecht therapierbar) Zervikale Dysplasien oder Carcinoma in situ Periphere Neuropathie

36 Akute HIV- Infektion Fieber Hautausschlag Angina Lymphdrüsen Schwellungen bei Grippesymptome und Risiko an HIV denken

37 AIDS- definierende Erkrankungen (Kategorie C) Candidose der Lunge oder des GI- Traktes CMV-Infektionen (außer Leber, Milz, Lymphknoten), CMV-Retinitis (mit Visusverlust) Enzephalopathie (HIV-bedingt) Herpes simplex-infektionen: chronische Ulzera (> 1 Monat bestehend; oder Bronchitis, Pneumonie, Ösophagitis Histoplasmose, Isosporiasis, Kokzidioidomykose, Kryptokokkose Kaposi-Sarkom Kryptosporidiose Lymphom, Burkitt, Lymphom (immunoblastisch, primär zerebral) Mycobacterium avium complex or M. kansasii (disseminiert oder extrapulmonal) Mycobacterium, andere oder nicht identifizierte Spezies disseminiert oder extrapulmonal Pneumocystis-Pneumonie Pneumonien (bakteriell rezidivierend, > 2 innerhalb eines Jahres) Progressive multifokale Leukenzephalopathie Salmonellen-Septikämie (rezidivierend) Tuberkulose Toxoplasmose, zerebral Wasting-Syndrom Zervixkarzinom, invasiv

38 Soorösophagitis Weissliche Belege, Schluckbeschwerden, ausgetrocknete Schleimhäute

39 Pneumocystis carinii/ jirovecii Pneumonie (PcP) Klinik trockener Reizhusten subfebrile Temperaturen progrediente Belastungsdyspnoe Befunde erhöhte Atemfrequenz radiologisch schmetterlingsförmige, interstitielle Zeichnungsvermehrung Therapie hochdosiert Cotrimoxazol (über >3 Wochen + Prednisolon zu Beginn, Cave: BB, Leber, Niere) Pentamidin i.v./inh., Atovaquon

40 Zerebrale Toxoplasmose Klinik Kopfschmerzen Epilepsie Sehstörungen Lähmungen Befunde > 100 CD4- Zellen selten solitäre als auch multiple Herde im CCT/ MRT DD: Abszess, Lymphom, PML Liquor: Pleozytose, Gesamteiweiß Therapie Sulfadiazin + Pyrimethamin (Daraprim) + Folsäure (> 4 Wochen) Prophylaxe wie bei PcP mit Cotrimoxazol

41 CMV- Retinitis Klinik akute Visusminderung Schneetreiben häufig einseitig absolute Notfallindikation! Befunde weissliche, periphere Exsudate in der Funduskopie (DD: Toxoplasmose, cotton wool ) Serologie, PCR (pp67- Antigen im Blut) Therapie Valganciclovir (> 3 Wochen), alternativ: Ganciclovir, Foscarnet

42 Wann therapieren? Klinik CD4+ Lymphozyten/µl HIV-RNA/ml Therapieempfehlung HIV-assozierte Erkrankungen, AIDS (Stadien: C, B) alle Werte alle Werte behandeln Asymptomatische Patienten <200 alle Werte behandeln alle Werte Behandlung anbieten > < Behandlung mit dem Patienten diskutieren > 500 alle Werte ablehnen Akutes retrovirales Syndrom alle Werte alle Werte nur in Studien

43 Ziel der Therapie Verhinderung der Krankheitsprogression Rückbildung HIV bedingter Symptome Immunrekonstruktion Abfall der Viruslast unter die Nachweisgrenze Beurteilung des Therapieerfolgs nach 1-3 (-6) Monaten

44 Wie therapieren? Anti Retrovirale Therapie = ART Hoch Aktive ART = HAART ab 1987 bis 1995 ab 1996 AZT-Monotherapie NRTI- Monotherapie oder 2-fach Therapie 2NRTI + PI (Vancouver) HAART

45 Zugelassene Substanzklassen NRTI (Nukleosid-/Nukleotid-Reverse-Transkriptase-Hemmer) NNRTI (Nicht-Nukleosid-Reverse-Transkriptase-Hemmer) PI (Proteinase-Hemmer) Fusionsinhibitor Integrasehemmer

46 Derzeit verfügbare ART Substanz Kürzel Handelsname NRTI Abacavir ABC Ziagen Didanosine ddi Videx Emtricitabine FTC Emtriva Lamivudine 3TC Epivir Stavudine d4t Zerit Tenofovir TDF Viread Zalcitabine ddc Hivid Zidovudine AZT, ZDV Retrovir Kombinationen Abacavir,Zidovudine, Lamivudine Lamivudine, Zidovudine ABC, ZDV, 3TC Trizivir Abacavir, Lamivudine ABC, 3TC Epizicom Emtricitabine, Tenofovir FTC, TDF 3TC, ZDV Truvada Combivir Substanz Kürzel Handelsname NNRTI Delavirdine DLV Rescriptor Efavirenz EFV Sustiva/Stocrin Nivirapine NVP Viramune PI Amprenavir APV* Agenerase Atazanavir ATV* Reyataz Fosamprenavir F-APV* Telzir/Lexiva Indrinavir IDV* Crixivan Lopinavir + Ritonavir LPV/r Kaletra Nelfinavir NFV Viracept/ Booster* Ritonavir RTV Norvir Saquinavir SQV* Invirase/Fortovase Fusions Inhibitor Enfuvirtide T20 Fuzeon

47 Resistenzentwicklung Viruslast Resistente Viren Virus Selektionsdruck durch Medikamente Resistentes Virus Wirkspiegel unregelmäßig Monotherapie Time