Informationen zu Poliomyelitis (Kinderlähmung) 1. Allgemeines Poliomyelitis ist eine akute, übertragbare Infektionskrankheit. Sie wird durch die der Gruppe der Enteroviren zugehörigen Polioviren verursacht. Es kommen drei Typen vor, die alle Lähmungen verursachen können. Der Mensch ist der einziger Wirt und Reservoir dieser Erreger. Während rund einer Woche zu Beginn der Infektion wird Virus im Nasen-Rachen-Sekret ausgeschieden. Anschliessend erfolgt, für weitere drei bis sechs Wochen, die Virusausscheidung im Stuhl. Während der ganzen Zeit kann dadurch das Virus übertragen werden. Das ausgeschiedene Virusmaterial ist hoch infektiös. Bis zur Diagnose eines Poliomyelitisfalles sind 90% bis 100% der suszeptiblen, in engem Kontakt mit dem Patienten lebenden Personen bereits selber infiziert. In Ländern mit tiefem Hygienestandard erfolgt die Übertragung in der Regel auf fäkal-oralem Weg. In Ländern mit relativ hohem Hygienestandard wird die Krankheit dagegen hauptsächlich oro-pharyngeal übertragen. Mit dem Stuhl gelangt das Virus auch ins Abwasser, das somit Infektionsquelle darstellen kann. Die Mehrzahl der Infektionen verläuft klinisch inapparent (über 95%) oder wird von banalen bzw. unspezifischen Symptomen begleitet (grippales oder gastrointestinales Syndrom). Klinisch verläuft die Krankheit in zwei Phasen. Nach einer febrilen Periode kommt es bei einer Minderheit der infizierten Personen zu einer Invasion des zentralen Nervensystems. Schlaffe Lähmungen (0,1-1%) oder bulbäre bzw. meningitische Symptome sind die Folge. Die Infektion mit Polioviren, ob klinisch manifest oder nicht, induziert eine spezifische, v.a. humorale Immunität (IgM und IgG). Diese stellt dabei einen individuellen Schutz vor Reinfektion dar. Die induzierte lokale (Pharynx und Darm) Immunität mit sekretorischen IgA-Antikörpern trägt, durch eine Verminderung der Virusausscheidung, ihrerseits zur Verhütung der Übertragung der Polioviren innerhalb der Bevölkerung bei. Die Kinderlähmung kann durch Impfung verhindert werden. Zurzeit stehen ein injizierbarer inaktivierter Impfstoff (Salk/IPV) sowie eine oral zu verabreichende Lebendvakzine (Sabin/OPV) zur Verfügung. Die Viren Die rasche und effiziente Replikation der Polio-Viren bedingt eine Umstrukturierung der Wirtszelle, was zu deren Zerstörung führt. Durch Ungenauigkeiten in der Replikation des Virusgenoms, einer RNA, entsteht in kurzer Zeit ein breites Spektrum von Mutanten («Quasispezies»). Attenuierte Polioviren unterscheiden sich von neurovirulenten zwar in einer 1
Reihe von Mutationen, nicht aber in ihrer Fähigkeit, die infizierte Zelle zu zerstören. Attenuierte Impfviren sind also Mutanten mit geändertem Wirtszellspektrum, die sich nicht mehr in Neuralgewebe vermehren, und dieses damit auch nicht mehr zerstören können. Polio-Wildvirus und das auf Sabin zurückgehende Impfvirus (Lebendimpfstoff, orale Polio-Vakzine = OPV) sind molekularbiologisch definiert (Genotyp) und lassen sich entsprechend unterscheiden. Die Pathogenität für den Menschen hingegen (Phänotyp) lässt sich für den einzelnen Virusstamm nur experimentell (Affen, transgene Mäuse) bestimmen und ist, wegen der hohen Mutabilität der Viren, variabel. Die für OPV verwendeten Viren müssen daher dauernd entsprechend selektioniert werden. Trotzdem entstehen im Menschen durch die Quasispeziesbildung zwangsläufig rasch neurovirulente Virus-Revertanten. Das Verhalten des Virus in der Umwelt In der Umgebung wird Poliovirus, entsprechend seiner Ausscheidung, an Orten gefunden, die mit menschlichen Fäkalien kontaminiert sind. In Mitteleuropa finden sich die Viren vor allem in den Vorflutern von Kläranlagen, also Oberflächengewässern, da Polioviren nur zu 50 80% in Kläranlagen eliminiert werden. Die Konzentration von Polioviren in Vorflutern erreicht 0.1 bis 300 Partikel pro Liter. Poliovirus ist sehr resistent gegen Umwelteinflüsse und erträgt bis ph 3 sowie organische Lösungsmittel (Äther, Chloroform, Alkohol). Es wird inaktiviert durch Oxidantien, Phenol, Aldehyde, Propiolacton und UV-Strahlen. Bei 20 C bleibt Poliovirus unbeschränkt, in der Umwelt (Oberflächengewässer) Monate infektiös. Labor-Diagnose Polioviren werden aus Rachenmaterial oder, präferentiell, aus Stuhl durch Isolierung in Zellkulturen nachgewiesen. Die Identifizierung und Typisierung (Serotyp 1 3) geschieht mit Immunofluoreszenz oder ev. dem Neutralisationstest. Die Unterscheidung nach Wildtyp oder Sabin-Stamm erfolgt durch Sequenzierung einer entsprechenden Genomregion des Virus. Die Serologie spielt eindeutig eine untergeordnete Rolle und sollte normalerweise nicht mehr empfohlen werden. Antikörper gegen Polio sind weit verbreitet (Impfung, subklinische Infektion). Standardisierte, zuverlässige IgM-Nachweise sind nicht erhältlich. Ein IgG-Nachweis und Anstieg ist nur als Neutralisationstest zuverlässig. Dieses Verfahren ist so aufwendig, dass die Isolierung zeitlich, finanziell und in Bezug auf Sensitivität bei weitem vorzuziehen ist. 2. Die Situation der Poliomyelitis weltweit Die Zahl der weltweit registrierten Poliomyelitis Fälle nahm seit der Einführung der Impfungen stetig ab. Zwischen 1988 und 2003 konnte ein Rückgang um 99,8% festgestellt werden. In 2
dieser Zeit verminderte sich die Anzahl der Länder mit autochtoner Poliomyelitis von 125 auf 6 Länder. Die Endemie-Länder werden in zwei Gruppen aufgeteilt: 1) Zonen intensiver Übertragung und 2) Zonen schwacher Übertragung. In der ersten Kategorie befinden sich Länder mit stark bevölkerten Regionen, schwacher Durchimpfung, ungenügenden Hygiene- und Sanierungsstandards und weiter Verbreitung des Wildvirus. Dazu gehören: Pakistan, Nigeria und Indien. Die zweite Zone betrifft Länder wo sich die Übertragung auf einige wenige Herde beschränkt. Dazu gehören: Afghanistan, Niger und Ägypten. Die epidemiologische Situation ist entscheidend dafür, welche Bevölkerungsschichten am meisten von der Kinderlähmung betroffen sind. In Regionen mit endemischem Poliovorkommen sind insbesondere Säuglinge und Kleinkinder bis fünf Jahre (Maximum bei 36 Monaten) betroffen. Im Vergleich dazu ist das Durchschnittsalter der empfänglichen Bevölkerung in Epidemiegebieten höher. Daher kommt es bei Epidemien oft zu schwereren Verläufen mit ausgeprägterer Symptomatik als im endemischen Umfeld. Die Verbreitung der Polioviren wird nicht nur von den Gesamtimmunität der Bevölkerung beeinflusst, sonder hängt auch von den dem Virus zugestandenen Übertragungsgelegenheiten ab (Hygieneniveau). 3. Ausrottung im Sicht Seit dem 21. Juni 2002 ist die Europäische Region gemäss WHO-Definition frei von Poliomyelitis und zirkulierendem Polio-Wildvirus. Trotzdem gilt es, eine hohe Durchimpfung der Bevölkerung aufrecht zu erhalten sowie leistungsfähige Methoden zur Überwachung der Zirkulation von Poliovirus oder Enteroviren in der Umwelt beizubehalten. Durch solche Überwachungsmassnahmen können auch allfällige Einschleppungen von Wildpolioviren erkannt werden. Ein Aktionsplan soll gewährleisten, dass sofort auf solche Situationen reagieren werden kann. Weiter müssen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um einen Austritt von Polioviren aus dem Laboratorium zu verhindern (laboratory containment). In jenen Ländern, in denen das Poliowildvirus noch zirkuliert, werden ausser den beschriebenen Massnahmen auch Impfkampagnen in Form von nationalen Impftagen notwendig sein. Welche Gefahren für ein Wiederauftreten der Poliomyelitis bestehen in den nächsten Jahren? Die durch die Sabin-Impfung in eine Region eingeführten Impfviren, die sich im Darm jedes Geimpften replizieren und in grosser Menge ausgeschieden werden, zirkulieren über Jahre in der Bevölkerung. Bei Personen mit ungenügendem Impfschutz besteht die Gefahr, dass die neurovirulenten Revertanten unter diesen zirkulierenden Impfviren, gleich wie Wildtyp-Viren, eine 3
paralytische Polio auslösen. Dies ist 2001 in der Dominikanischen Republik, in Haiti, den Philippinen und in Madagaskar geschehen, wo Ausbrüche von Impfpolio auftraten. Auch die Risiken, Wildpolioviren zu importieren, bestehen weiter. Allein im Jahr 2001 kam es unter ungeimpften Romakindern in Bulgarien zu drei Poliofällen. Alle wurden sie durch Polioviren verursacht, die vom indischen Subkontinent eingeschleppt worden waren. Im Jahre 1992 wurden in den Niederlanden 71 Angehörige einer Glaubensgemeinschaft, die eine Impfung verweigert hatten, durch importierte Polioviren gelähmt. Eine andere, aber seltene Quelle von Polioviren sind immunsupprimierte Personen, die Virusträger sein und Viren jahrelang ausscheiden können. Da Polioviren in Diagnostik und Forschung benutzt werden, können auch die Laboratorien eine Quelle von Polioviren sein. Eine sachgerechte Handhabung des Materials soll das Risiko einer zufälligen oder absichtlichen Freisetzung von Polio-Wildviren verhindern. 4. Situation in der Schweiz Die Überwachung der Polioerkrankungen in der Schweiz ist seit 1921 für Ärzte und seit 1974 für Laboratorien meldepflichtig. Bevor Polioimpfstoffe in der Schweiz verfügbar waren, wurden in unserem Land jährlich rund 850 Erkrankungen und 70 Todesfälle registriert (1950-1955). Nach Einführung der Impfung mit dem inaktivierten Salk-Impfstoff im Jahre 1957 und der oralen Lebendvakzine im Jahre 1961 ist diese Zahl auf durchschnittlich fünf Fälle pro Jahr (1962-1968) und anschliessend auf einen Fall pro Jahr (1969-1988) zurückgegangen. Der letzte autochthone Fall, der auf eine Wildvirusinfektion zurückgeht, wurde im 1982 gemeldet. Der letzte, im Jahre 1989, gemeldete Fall in der Schweiz war ein impfassoziierter Polio-Fall. Die Überwachung der Polioerkrankungen in der Schweiz wurde 1995 verstärkt, indem die Schweizerische Gesellschaft für Pädiatrie (SGP) die Überwachung und virologische Abklärung aller akuten schlaffen Lähmungen (ASL, auch AFP = acute flaccid paralysis) bei Kindern unter 15 Jahren einführte. Diese Überwachung würde naturgemäss eine allfällige Polioerkrankung miterfassen. Die Qualität der Überwachung wird durch zwei Parameter bestimmt: 1) Die Anzahl der erfassten Fälle von ASL, welche ja normalerweise nicht durch eine Poliomyelitis bedingt sind, ist ein Mass für die Sensitivität der Erfassung. Sie sollte mindestens 1/100 000 Kinder unter 15 Jahren betragen. 2) Der Anteil der ASL-Fälle, welche durch adäquate Stuhluntersuchungen auf Polioviren abgeklärt werden, sollte mindestens 80% Prozent betragen. Diese Untersuchungen sind gratis und vom BAG finanziert, und werden im Nationalen Referenzlabor für Poliomyelitis in Basel durchgeführt (Prof. K. Bienz, ab 1.8.03 Dr. I. Steffen). Nach der Einführung der Impfung gegen Poliomyelitis im Jahre 1957 wurde von 1961 bis 2000 der orale Impfstoff (OPV) für routinemässige Impfungen verwendet. Seit 2001 ist nur der inaktivierte Impfstoff (IPV) empfohlen. Das Ziel dieser veränderten Impfstrategie ist es, das 4
Risiko einer Impfpoliomyelitis auszuschalten. Säuglinge müssen mit fünf Dosen 2,4,6 Mt; 15-24 Mt; 4-7 J; (11-15 J: fehlende Dosen) geimpft werden. Die Anzahl der Dosen kann bei Kindern ab einem Jahr auf vier und bei Erwachsenen auf drei reduziert werden. Die Durchimpfung gegen Poliomyelitis, für drei Dosen, beträgt in der Schweiz rund 94%. 5. Schlussfolgerung Auch wenn das Polio-Wildvirus in der Schweiz eliminiert ist, wäre eine Einstellung der Impfung heute noch zu gefährlich. Wegen des Wiedereindringens des Polio-Wildvirus in nicht-immune Bevölkerungsgruppen und des lang Überdauerns von Impfpoliostämmen die immer neurovirulente Revertanten enthalten können, ist eine hohe Durchimpfung der Bevölkerung nach wie vor notwendig. Auch die Überwachungsaktivitäten müssen weitergeführt werden. Ein Aktionsplan, der die Massnahmen für den Fall einer Wiedereinführung von Poliowildviren in der Schweiz regelt, wird demnächst den Kantonen bekannt gegeben. 5