Nationale Referenzzentrale für Noroviren

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1 Nationale Referenzzentrale für Noroviren Jahresbericht 2011 AGES IMED Graz Zentrum für lebensmittelassoziierte Infektionen Beethovenstr. 6 A-8010 Graz Tel humanmed.graz@ages.at oder ingeborg.lederer@ages.at Ansprechpersonen: Mag. Dr. Ingeborg Lederer PD Dr. Burkhard Springer Zusammenfassung Im Jahr 2011 wurden in Österreich 880 Norovirus-Fälle an die zuständigen Gesundheitsbehörden gemeldet (laborbestätigte Erkrankungs- und Todesfälle, Daten aus dem Elektronischen Meldesystem (EMS) des Bundesministeriums für Gesundheit (BMG), Stand 26. April 2012). An der Nationalen Referenzzentrale für Noroviren in Graz wurden im Jahr 2011 insgesamt 1697 Untersuchungen auf Noroviren durchgeführt. Nach Abzug der Mehrfacheinsendungen ergeben sich daraus 1252 untersuchte Patientenproben. Insgesamt wurden 497 Norovirus-Fälle nachgewiesen (39,7 %). Wie in den Vorjahren, zeigen die Norovirus-Erkrankungen auch im Jahr 2011 eine deutliche Wintersaisonalität. Die Genogruppe II stellte mit 89 % die häufigste Genogruppe dar. Innerhalb der Genogruppe II dominierte die Variante GII das epidemiologische Geschehen. Im März 2011 kam es zu einem Norovirus-Ausbruch auf einem Personenflussschiff auf der Donau. Durch entsprechende analytisch epidemiologische Abklärung konnte ein Zusammenhang mit dem Verzehr von Lebensmittel erbracht werden. Summary In 2011 in Austria 880 norovirus infections were notified to the public authorities (laboratory confirmed cases and deaths, epidemiological reporting system (EMS), Federal Ministry of Health, April 26, 2012). The National Reference Laboratory in Graz tested 1697 specimens for norovirus, accounting for 1252 initial patient-samples. Norovirus was detected in 497 (39,7 %) of the initial samples. As in previous years, the distribution of norovirus infections showed a distinct winterpeak in 2011 as well. 1

2 Genogroup II is the most common genogroup and was responsible for 89 % of the cases diagnosed by the National Reference Laboratory. Within genogroup II the genosubtype GII dominated in In March 2011 analyticial epidemiological investigations revealed a Norovirus outbreak at a cruise ship as food-borne. Einleitung Noroviren sind für den Großteil der nicht bakteriell bedingten Gastroenteritiden im Kindes- und Erwachsenenalter verantwortlich. Noroviren werden über den Stuhl und über Erbrochenes ausgeschieden. Bereits geringe Virustiter ( Virionen) reichen für eine Infektion des Menschen aus, daher ist das Risiko eine Infektion zu akquirieren sehr hoch. Bei Norovirus-Ausbrüchen ist meistens mehr als eine Übertragungsart involviert, wodurch sie sich häufig als so genannte gemischte Ausbrüche präsentieren: der Ausbruch beginnt als Punktquellen-Ausbruch, z.b. bedingt durch ein mit Noroviren kontaminiertes Lebensmittel oder einen NV- Erkrankten, kann sich als verlängerter (prolongierter) gemeinsamer Quellen- Ausbruch, z.b. verursacht durch Umweltkontamination mit NV, fortsetzen und als propagierter Quellen-Ausbruch, in dem sich der Erreger von Person zu Person ausbreitet, enden [1]. Das Ausmaß der oft explosionsartigen Ausbreitung der Erkrankung in Gemeinschaftseinrichtungen wie Altenheimen, Schulen, Kindergärten und Krankenhäusern kann durch eine frühzeitige Diagnostik und die Durchführung geeigneter Hygienemaßnahmen eingedämmt werden. Die Ansteckungsfähigkeit besteht während der Erkrankung und zumindest für weitere 48 Stunden nach Abklingen der Symptome. Darüber hinaus kann das Virus noch 2-3 Wochen im Stuhl nachgewiesen werden, längere Ausscheidungen sind eher die Ausnahme. Ein positiver Befund besagt nicht in jedem Fall, dass noch infektiöse Viruspartikel vorhanden sind, es kann sich auch um nicht mehr infektiöse Virus RNA Fragmente handeln. Andererseits gibt es auch asymptomatische Ausscheider von Noroviren, die in Zusammenhang mit Lebensmitteln und im Pflegebereich, Ausbrüche verursachen können. Eine kausale antivirale Therapie und ein Impfstoff stehen derzeit nicht zur Verfügung. Die Behandlung ist symptomatisch und beschränkt sich vornehmlich auf adäquaten Flüssigkeitsersatz. Labordiagnostik Für die Diagnostik von NV im Stuhl gibt es derzeit drei unterschiedliche Nachweismethoden: 1. Nachweis viraler RNA mittels Polymerasekettenreaktion (RT-PCR) 2. Nachweis viraler Proteine (Antigen-EIA) 3. Elektronenmikroskopischer Nachweis von Viruspartikeln 2

3 Aufgrund der hohen Sensitivität und Spezifität der RT-PCR gilt sie als Goldstandard (Nachweisgrenze: 10 2 RNA Kopien / ml). In der AGES wird die Diagnostik von Noroviren mittels RealTime RT-PCR und Elektronenmikroskopie durchgeführt. Die Elektronenmikroskopie gestattet in Kombination mit molekularen Techniken die Suche nach neuen genetischen Varianten; die Sensitivität der Elektronenmikroskopie ist im Vergleich zur RT-PCR jedoch geringer (Nachweisgrenze: Viruspartikel / ml). Häufig werden zur Diagnostik von Norovirusinfektionen kommerziell verfügbare Antigen-Enzymimmunoassays (EIA) eingesetzt, die jedoch den diagnostischen Anforderungen bezüglich Sensitivität und Spezifität nur bedingt genügen. In Ausbruchssituationen werden bis zu 5 Stuhlproben von betroffenen Personen mittels RT-PCR untersucht. Eine Stuhluntersuchung bei allen betroffenen Personen ist aufgrund des epidemiologischen Geschehens nicht notwendig und aus Kostengründen auch nicht angebracht. An der Nationalen Referenzzentrale für Noroviren der AGES werden Ausbruchstämme durch Nukleinsäuresequenzierung und anschließender Datenbankanalyse der für die Polymerase kodierenden Region in Genotypen subtypisiert. Resultate Im Jahr 2011 wurden in Österreich 880 Fälle von Infektionen mit Noroviren gemeldet (laborbestätigte Erkrankungs- und Todesfälle, Stand EMS 26. April 2012). Basierend auf den vorliegenden Meldedaten ergibt sich hieraus eine Inzidenz von 10,45 / Einwohnerinnen und Einwohner (berechnet nach Bevölkerung im Jahresdurchschnitt 2011 [2]). An der Nationalen Referenzzentrale für Noroviren in Graz wurden im Jahr Untersuchungen auf Noroviren durchgeführt. Nach Abzug der Mehrfacheinsendungen ergeben sich daraus 1252 untersuchte Patientinnen und Patienten. In 497 Proben konnten Noroviren nachgewiesen werden (39,7 %). Die Abbildung 1 zeigt die Norovirus Nachweise der an die Referenzzentrale geschickten Patientenproben, sowie die Anzahl der gemeldeten Fälle gemäß Monatsausweisen des Bundesministeriums für Gesundheit im Jahresverlauf. Typischerweise beginnt die Norovirensaison im Oktober und dauert bis zum Monat April an. Dieser Verlauf ist für die Wintersaison 2008/2009, 2009/2010 sowie für 2010/2011 deutlich zu erkennen. Im Vergleich dazu zeigt sich für die gemeldeten NV- Fälle in der Saison 2007/2008 bis in den Mai eine erhöhte Virusaktivität (Abb. 1). 3

4 Eine Analyse der gemeldeten Norovirus-Fälle der einzelnen Bundesländer wird in der Abbildung 2 dargestellt, die dazugehörigen Meldedaten sind in Tabelle 1 ersichtlich. Die Daten für die Jahre 2007/2008/2009/2010 stammen aus den endgültigen Jahresausweisen, jene für die Jahre 2011 sind dem EMS (Stand 26. April 2012) entnommen worden. Insgesamt wurden in diesem Zeitraum 7 Todesfälle in Zusammenhang mit Norovirus-Infektionen gemeldet: 2007: 3 Todesfälle, 2008: 1 Todesfall, 2011: 1 Todesfall. Abbildung 1: Anzahl der Norovirus Nachweise an der Nationalen Referenzzentrale in Österreich, sowie Anzahl der laborbestätigten Fälle gemäß Monatsausweisen des Bundesministeriums für Gesundheit im Jahresverlauf 4

5 Abbildung 2: Gemeldete Norovirus-Fälle, Bundesländer ( : Statistik meldepflichtiger Infektionskrankheiten des BMG, endgültige Jahresberichte / 2011: EMS, Stand 26. April 2012) Tabelle 1: Anzahl der gemeldeten Norovirus-Fälle Bundesländer ( : Statistik meldepflichtiger Infektionskrankheiten des BMG, endgültige Jahresberichte / 2011: EMS, Stand 26. April 2012) Jahr Burgenland Kärnten NÖ OÖ Salzburg Steiermark Tirol Vorarlberg Wien Im Jahr 2011 war der Hauptteil der an der Referenzzentrale diagnostizierten humanen Noroviren der Genogruppe II (G II) zuzuordnen (442 Nachweise = 89 %). In 43 diagnostischen Proben (8,6 %) konnten Noroviren der Genogruppe I (G I) nachgewiesen werden. 12 der insgesamt 497 positiven Personen (2,4 %) waren mit beiden Genogruppen infiziert. 5

6 Im Jahr 2010 betrug der Anteil an Noroviren der G II 97,3 %, der Anteil an Noroviren der G I 3,7 %; 1 % der positiven Stühle enthielten beide Genogruppen [4]. Noroviren gelten als häufige Ursache für akute Gastroenteritis-Ausbrüche vor allem in Gemeinschaftseinrichtungen wie Seniorenheimen, Krankenhäusern, Kinderheimen und Schulen. Im Jahr 2011 wurden an der Referenzzentrale für Noroviren 45 zeitliche und örtliche Cluster von Gastroenteritis-Fällen mit Verdacht auf Norovirus-Infektion aus dem ganzen Bundesgebiet untersucht. Bei 36 Clustern konnten in mindestens 2 Stuhlproben von Patientinnen und Patienten Noroviren nachgewiesen werden, bei weiteren 7 Clustern wurden Noroviren in einer einzigen Stuhlprobe nachgewiesen, bei 2 Clustern konnten keine Noroviren nachgewiesen werden (Tab.2). Im Jahr 2011 waren Krankenhäuser und Alters-/Pflege-/Seniorenheime die am häufigsten betroffenen Einrichtungen. 39 Ausbrüche wurden durch Noroviren der Genogruppe II verursacht. Bei zwei Ausbrüchen konnte Norovirus der Genogruppe I als alleiniger Auslöser bestimmt werden. In zwei Fällen konnten sowohl GI als auch GII detektiert werden: Flussfahrtschiff: GI, GII, GI+GII (Mischinfektion) Hotel: GI, GII, GI+GII Im Jahr 2010 wurden bei 61 an der Referenzzentrale registrierten Norovirus- Ausbrüchen folgende Genogruppen nachgewiesen [3]: GII: 56 GI: 1 GI +GII: 4 Schule: GI, GII, GI+GII (Mischinfektion) Gaststätte: GII, GI+GII Hotel: GII, GI+GII Haushalt: GI, GII In den Jahren 2008/2009 wurden bis auf jeweils eine Ausnahme (Noroviren der GGI in einer Volksschule/ Rehabilitationseinrichtung) die an der Referenzzentrale untersuchten Ausbrüche durch Noroviren der Genogruppe II verursacht. Es konnte in keinem Fall die Beteiligung von mehr als einer Genogruppe nachgewiesen werden. Unterschiede in der Genomsequenz der Noroviren ermöglichen die Differenzierung in verschiedene Genogruppen, welche ihrerseits in verschiedene Genotypen unterteilt werden können. Nukleinsäuresequenzvergleichsanalysen von humanen Norovirus- Isolaten aus an die Referenzzentrale übermittelten Häufungen von Gastroenteritis- Fällen ergaben, dass im Jahr 2011 unter den Noroviren der Genotyp GII.4 am häufigsten vorkam, darunter dominierte der Subtyp GII Norovirus GII.g war 2011 der zweithäufigste Genotyp. 6

7 Tabelle 2: Laborbestätigte Cluster/Ausbrüche (Daten aus der Referenzzentrale) in Österreich, 2011 NV Cluster/ Ausbrüche 2011 Einrichtungen Anzahl Prozent Krankenhaus 16 37,21 Alters-/Pflege-/Seniorenheim 8 18,6 Gaststätte/Restaurant/Kantine 3 6,97 Hotel/Pension 3 6,97 Wohnheim (Schülerheim/Internat) 3 6,97 Kindergarten/Kinderbetreuungseinr. 2 4,65 Öffentl. Bad/Therme/Kuranstalt 2 4,65 Schule/Bildungseinrichtung 2 4,65 Flussfahrtschiff 1 2,32 Seminar 1 2,32 Kaserne 1 2,32 Familienausbruch 1 2,32 Gesamt 43 Abb.3: Genotypen/Subtypen bei Norovirus- Cluster/Ausbrüchen in Österreich, 2011 (Daten basierend auf Untersuchungen der Nationalen Referenzzentrale) 7

8 Diskussion Noroviren sind weltweit die häufigste Ursache der akuten viralen Gastroenteritis. Dies gilt sowohl für sporadische Fälle als auch für Ausbrüche [4]. In der Vergangenheit wurde die Inzidenz der durch Noroviren verursachten Gastroenteritiden unterschätzt. Erst die Einführung neuer molekularbiologischer Diagnostikmethoden hat zu einem verstärkten Nachweis dieses Erregers geführt und damit wesentlich zur Erkennung der Bedeutung von Noroviren beigetragen. Eine hohe Kontagiosität und die Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen sind für die rasche Verbreitung der Noroviren verantwortlich. In Österreich wurden im Jahr 2006 mit einer Novelle des Epidemiegesetzes alle viralen Lebensmittelvergiftungen zu anzeigepflichtigen Krankheiten erklärt. Bereits der Verdacht auf eine virale Lebensmittelvergiftung ist meldepflichtig. Da bei gehäuftem Auftreten von Brechdurchfällen ein Zusammenhang mit der Übertragung über Lebensmittel im Voraus nicht ausgeschlossen werden kann, ist bei NV- Ausbrüchen die zuständige Gesundheitsbehörde umgehend zu informieren. Es ist davon auszugehen, dass die aus den gemeldeten Fallzahlen berechnete Inzidenz von 10,45 / Einwohnerinnen und Einwohnern im Jahr 2011 in der Realität wesentlich höher ist. Im Jahr 2010 lag die Inzidenz bei 16,12/ Einwohnerinnen und Einwohnern, es ist diesbezüglich keine nennenswerte Änderung im Vergleich zum Vorjahr ersichtlich. Die Angaben bezüglich des Anteils lebensmittelbedingter Ausbrüche an der Gesamtzahl der Erkrankungen variieren in verschiedenen europäischen Studien. Es wird angenommen, dass zumindest 10 % aller Ausbrüche lebensmittelassoziiert sind [5,6]. Die Nationale Referenzzentrale für Noroviren hat im Jahr 2011 in Zusammenarbeit mit der Abteilung Infektionsepidemiologie der AGES bei einem Ausbruch auf einem Donau-Flussfahrtschiff durch entsprechende analytisch epidemiologische Abklärung einen Zusammenhang mit dem Verzehr von Lebensmitteln erbringen können. Noroviren der Genogruppen I, II und IV gelten als humanpathogen. Im Jahr 2011 dominierte in Österreich die Genogruppe II mit einem ermittelten Anteil von 89 % der an der Referenzzentrale untersuchten Norovirus-Isolate. Innerhalb der Genogruppe II ist es der Genotyp II.4, welcher bislang die globalen Gastroenteritis Epidemien verursacht dominierte wie auch im Jahr davor der Subtyp GII das Ausbruchsgeschehen. Es konnte anhand der Sequenzdaten 2011 auch das vermehrte Auftreten der Genotypen GII.g sowie GII.7 beobachtet werden. Diese treten wie bei genauerer Analyse der Flussfahrtschiff Ausbruch-Stämme häufig als rekombinante Varianten auf (GII.g/GII.1, GII.7/GII.6) [Daten aus dem Konsiliarlaboratorium für Noroviren, Robert Koch Institut, Dr. Marina Höhne]. Ausbrüche in institutionellen Einrichtungen sind kaum zu verhindern. Die wichtigste Aufgabe liegt in der Eindämmung derartiger Ausbrüche durch frühzeitige Diagnostik 8

9 und verstärkte Hygienemaßnahmen. Die von der Nationalen Referenzzentrale für Noroviren herausgegebene Leitlinie Vorgehen bei Gastroenteritis-Ausbrüchen durch Noroviren [1] gibt Ratschläge zur Ausbruchsaufklärung und Ausbruchseindämmung. Ein wesentliches Problem in Ausbruchssituationen ist die adäquate und verständliche Information von Betroffenen und Angehörigen. Um hier eine Hilfestellung zu geben, hat die Referenzzentrale einen Informationsfolder erstellt, welcher seit November 2009 auch in den Sprachen Bosnisch/Kroatisch/Serbisch und Türkisch erhältlich ist [7]. Danksagung Die Nationale Referenzzentrale dankt allen einsendenden Laboratorien sowie den beteiligten Behörden für die gute Zusammenarbeit. Des Weiteren danken wir Frau Dr. Marina Höhne vom Konsiliarlaboratorium für Noroviren am Robert-Koch-Institut für die Unterstützung. Literatur [1] Leitlinie der AGES Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit in Zusammenarbeit mit dem Bundesministerium für Gesundheit und Frauen. Vorgehen bei Gastroenteritis-Ausbrüchen durch Norovirus in gesundheitsversorgenden Einrichtungen, auf Personenschiffen, Beherbergungsbetrieben, Schulen und in anderen Gemeinschaftseinrichtungen Erscheinungsdatum: Juni [2] [3] Lederer I. Nationale Referenzzentrale für Noroviren: Jahresbericht pdf [4] Rockx B, De Wit M, Vennema H, et al. (2002) Natural history of human calicivirus infection: a prospective cohort study. Clin. Infect. Dis. 35: [5] Lopman BA, Adak GK, Reacher MH, Brown DW (2003) Two epidemiologic patterns of norovirus outbreaks: surveillance in England and Wales, Emerg Infect Dis 9: [6] Schmid D, Kuo HW, Hell M, Kasper S, Lederer I, Mikula C, Springer B, Allerberger F. Foodborne gastroenteritis outbreak in an Austrian healthcarefacility caused by asymptomatic, norovirus-excreting kitchen staff. J Hosp Infect Mar;77(3): Epub 2011 Jan 26. PubMed PMID: [7] Informationsfolder Noroviren der AGES Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit. 2. Auflage,