Detectie van humaan herpesvirus 7-infectie bij jonge kinderen die zich presenteren met exanthema subitum

Korte MEDEDELINGEN

Detectie van humaan herpesvirus 7-infectie bij jonge kinderen die zich presenteren met exanthema subitum

Ivna de Melo Magalhães; Rebeca Vazquez Novo Martins; Renata Oliveira Vianna; Natalia Moysés; Larissa Alves Afonso; Solange Artimos Oliveira; Silvia Maria Baeta Cavalcanti+

Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Laboratório 319, Instituto Biomédico, Universidade Federal Fluminense, Rua Ernani Melo 101, 24210-130 Niterói, RJ, Brasil

ABSTRACT

In deze studie hebben wij de prevalentie van humaan herpesvirus-7 (HHV-7) bepaald in 141 serummonsters van kinderen jonger dan vier jaar met exanthematische ziekte. Alle monsters waren negatief voor mazelen, rodehond, dengue koorts en parvovirus B19 infectie. Testen op de aanwezigheid van humaan herpesvirus-6 (HHV-6)-specifieke IgG-antilichamen met hoge aviditeit door middel van indirecte immunofluorescentie assay (IFA) bracht twee hoofdgroepen aan het licht: één bestaande uit 57 patiënten met recente primaire HHV-6 infectie en een andere groep van 68 patiënten die tekenen vertoonden van vroegere HHV-6 infectie. Nog eens 16 monsters hadden een onbepaalde primaire HHV-6 infectie, zowel door IgG IFA als IgM IFA. Serummonsters werden onderworpen aan een “nested polymerase chain reaction” om de aanwezigheid van HHV-7 DNA op te sporen. Onder patiënten met een recente primaire HHV-6 infectie was HHV-7 DNA aanwezig bij 1,7% van de individuen; echter, 5,8% van de individuen testte positief voor HHV-7 DNA in de groep met voorbije primaire HHV-6 infectie. Onder de 16 monsters met onbepaalde diagnose, had 25% (4/16) HHV-7 DNA (p < 0,002). Wij stellen de hypothese dat HHV-7 het agens zou kunnen zijn dat exantheem veroorzaakt. Er bestaat echter niet altijd een verband tussen klinische verschijnselen en de detectie van virus-DNA. Daarom is een zorgvuldige interpretatie nodig om een primaire infectie of een virus-geassocieerde ziekte te diagnosticeren. Concluderend hebben we HHV-7 DNA gedetecteerd bij jonge kinderen uit de staat Rio de Janeiro, Brazilië.

Key words: HHV-7 – kinderen – exanthema subitum – PCR

Humaan herpesvirus-7 (HHV-7) is een lid van het Roseolovirus genus binnen de Betaherpesvirinae subfamilie, dat voor het eerst werd geïsoleerd uit gezuiverde, geactiveerde CD4+ T-lymfocyten uit het perifere bloed van een gezond individu door Frenkel et al. (1990). HHV-7 is nauw verwant met humaan herpesvirus-6 (HHV-6). Beide veroorzaken infecties die in de vroege kinderjaren optreden en kortdurende koortsachtige aandoeningen veroorzaken en soms gepaard gaan met huiduitslag . Bovendien komen HHV-7 en HHV-6 veel voor in de gezonde bevolking en is bekend dat zij latentie vestigen in macrofagen en T-lymfocyten. Gezonde dragers geven ook vaak virus af in hun speeksel. Genetisch gezien varieert hun nucleïnezuursequentie van 20-75% in verschillende genen en hun virionen hebben verschillende gemeenschappelijke antigene epitopen. Deze gelijkenissen hebben de ontwikkeling van diagnostische tests bemoeilijkt (Ward 2005, Caselli & Di Luca 2007). Naast ES zijn HHV-7-infecties in verband gebracht met sporadische gevallen van pityriasis rosea, hepatitis, neurologische manifestaties en transplantatiecomplicaties (Black & Pellett 1999).

ES is een klassieke huiduitslagziekte van de vroege kinderleeftijd die gepaard gaat met het abrupte begin van hoge koorts die drie tot vier dagen aanhoudt; een maculopapuleuze huiduitslag verschijnt wanneer de temperatuur van het kind daalt door crisis. Zoals verondersteld door Yamanishi et al. (1988), is HHV-6B het primaire etiologische agens van ES en worden tweede episoden van exantheem veroorzaakt door HHV-6 reactivatie. HHV-7 werd echter geïsoleerd uit de perifere bloedlymfocyten (PBL) van kinderen met ES die een eerder gedocumenteerde episode van HHV-6-geassocieerde ES hadden doorgemaakt; bovendien toonde onderzoek van serummonsters IgG-seroconversie voor HHV-7 aan (Ueda et al. 1994). Samen met de HHV-7 seroconversie vertoonden vele primaire gevallen ook een gelijktijdige stijging van de HHV-6 antilichaamtiters. Aangezien meerdere serologische studies aantonen dat de meeste kinderen HHV-6 verwerven vóór HHV-7 (Caserta et al. 1998, Black & Pellett 1999) en Frenkel et al. (1990) aantoonden dat HHV-7 infectie HHV-6 infectie kan reactiveren, werd verondersteld dat gereactiveerde HHV-6 de ware oorzaak van de klinische symptomen zou kunnen zijn. Recentere studies hebben echter seroconversie gevonden en hebben HHV-7 DNA geïsoleerd uit de PBL van kinderen met ES-symptomen die geen bewijs vertonen van een vroegere HHV-6 infectie (Torigoe et al. 1995, Caserta et al. 1998). Andere verklaringen voor verhoogde HHV-6 antilichaamtiters tijdens primaire HHV-7 infectie zijn onder meer stimulatie van immuuncellen door gemeenschappelijke antigene epitopen.

Hoewel het exanthematisch syndroom goed gekarakteriseerd is, werd jaren geleden al opgemerkt dat de huiduitslag vaak verkeerd wordt gediagnosticeerd als mazelen, rodehond of dengue infectie (Tait et al. 1996, Oliveira et al. 2003). Daarom moeten primaire HHV-6 en HHV-7 infecties worden opgenomen in de differentiële diagnose van huiduitslagziekten bij jonge kinderen. Zoals beschreven door Black et al. (1996), was bijna 10% van de patiënten met huiduitslag die vermoedelijk gediagnosticeerd waren met mazelen of rodehond, seronegatief voor deze virussen in laboratoriumtesten; deze patiënten waren geseroconverteerd voor HHV-7 en hadden hoogstwaarschijnlijk een primaire HHV-7 infectie doorgemaakt (Black et al. 1996). HHV-6 en HHV-7 moeten ook worden uitgesloten bij huiduitslag die wordt toegeschreven aan antimicrobiële gevoeligheid om te voorkomen dat kinderen ten onrechte worden gediagnosticeerd met allergie voor antibiotica. Bovendien zou de nauwkeurige diagnose van HHV-7 en HHV-6 infecties onnodige antimicrobiële voorschriften verminderen, waardoor het potentieel voor het genereren van antibiotica-resistente microben wordt verminderd (Black & Pellet 1999).

Serologische methoden kunnen worden gebruikt voor de detectie van primaire HHV-7 infectie; immunologische kruisreactiviteit tussen HHV-6 en HHV-7 is echter goed gedocumenteerd (Ward 2005) en HHV-7 viremie kan zowel een primaire als een gereactiveerde infectie vertegenwoordigen (Hall et al. 2006). Momenteel is er, hoewel een specifieke immunofluorescentietechniek wordt aanvaard als de gouden standaard voor de diagnose van HHV-6, nog geen commerciële test beschikbaar om te screenen op HHV-7 in de algemene bevolking.

HV-7-specifieke geneste en conventionele polymerasekettingreactie (PCR) primersets voor kwalitatieve, kwantitatieve en multiplex assays zijn ontwikkeld en zijn nuttig voor de detectie van viraal DNA in menselijke weefselmonsters en lichaamsvloeistoffen (Ward 2005).

In deze studie gebruikten we een geneste techniek PCR om de prevalentie van HHV-7 te beoordelen in serummonsters van kinderen jonger dan vier jaar met exanthematische ziekte.

De studie werd uitgevoerd tussen januari 1998-december 2006 in het Universitair Ziekenhuis Antônio Pedro en een grote eerstelijnsgezondheidszorgafdeling in Niterói, staat Rio de Janeiro (RJ), Brazilië. In totaal werden 141 serumstalen verkregen van kinderen jonger dan vier jaar die zich met huiduitslag presenteerden. Alle geteste monsters werden vooraf gescreend en waren negatief voor mazelen, rodehond, knokkelkoorts en parvovirus B19-infecties. Alle monsters waren ook PCR-negatief voor de aanwezigheid van HHV-6 DNA, zoals beschreven door Magalhães et al. (2010b). Bovendien werden de monsters getest op de aviditeit van HHV-6-specifieke IgG-antilichamen door middel van indirecte immunofluorescentie assay (IFA), zoals beschreven door de Oliveira Vianna et al. (2008). In totaal vertoonden 57 patiënten een recente primaire infectie met HHV-6, gedefinieerd door een lage aviditeit van de antilichamen die met IFA werd aangetoond. Daarentegen hadden 68 patiënten een vroegere primaire infectie met HHV-6, bepaald door de aanwezigheid van hoge aviditeit antilichamen gedetecteerd door IFA; de patiënten in deze groep vertoonden dus geen verwekker geassocieerd met huiduitslag. De andere 16 monsters hadden een onbepaalde primaire HHV-6 infectie; bij deze patiënten was het enige beschikbare serum verkregen tijdens de acute fase en was het HHV-6-specifieke antilichaam negatief. In het algemeen werden deze monsters minder dan negen dagen na het begin van de huiduitslag genomen, bij een gemiddelde van vijf dagen na het begin van de koorts. In deze gevallen kon primaire infectie niet worden uitgesloten met IFA (Oliveira et al. 2003). De Oliveira Vianna et al. (2008) onderzochten ook IgM antilichamen met behulp van IFA, maar er werd geen IgM positiviteit gedetecteerd (Biotrin Human herpesvirus 6 IgM IFA, Biotrin, Ierland).

Geïnformeerde toestemming werd verkregen van de ouders of voogden van de patiënten. Het studieprotocol werd goedgekeurd door de ethische commissie voor onderzoek van het ziekenhuis (CEP-CMM/HUAP 85/02).

Om HHV-7 infectie op te sporen, werd DNA geëxtraheerd uit 500 µL serum met behulp van de QIAmp Kit (QIAgen, Duitsland) en getest op HHV-7 DNA met behulp van een geneste PCR assay; de reactievoorwaarden en primersets waren zoals eerder beschreven in Magalhães et al. (2010a). De gegevens werden geanalyseerd met het statistisch softwarepakket EPInfo 2004 (CDC, Atlanta, EUA, 2004). De prevalentiepercentages werden vergeleken door middel van chi-kwadraattoetsen met een Yates-correctie. Het significantieniveau (p) werd vastgesteld op 0,05.

PCR-tests toonden aan dat van de 141 monsters er negen positief waren voor HHV-7 DNA (6,4%). Onder de 57 monsters die een recente primaire HHV-6 infectie vertoonden, was HHV-7 DNA aanwezig in 1,7% (1/57). Bij de analyse van de 68 monsters met een vroegere primaire HHV-6-infectie werd een frequentie van 5,8% (4/68) voor de detectie van HHV-7-DNA vastgesteld. Het is interessant op te merken dat onder de 16 acute serummonsters met onbepaalde diagnose, 25% (4/16) HHV-7 DNA had (p < 0,002). Hoewel er geen statistische correlatie werd waargenomen tussen vrouwelijke en mannelijke patiënten voor gevallen (1 man) of controles (2 mannen, 2 vrouwen), waren alle vier de onduidelijke monsters afkomstig van mannelijke patiënten. Onze casuïstiek was echter te klein om een correlatie te suggereren, zoals in de literatuur is beschreven, waarbij jonge meisjes worden geassocieerd met een hogere gevoeligheid (Ward 2005).

De hier beschreven frequentiecijfers zijn lager dan die welke eerder zijn gepubliceerd (Kidd et al. 1998). Onze bevindingen kunnen het gevolg zijn van het feit dat onze studiegroep zeer jong was, voornamelijk bestaande uit kinderen jonger dan drie jaar, waardoor het mogelijk is dat deze kinderen nog niet besmet waren; deze hypothese werd ook voorgesteld door Ward (2005). Deze resultaten kunnen echter ook worden toegeschreven aan het gebrek aan standaardisatie van de diagnose van het Roseolovirus. Zoals voorgesteld door Black en Pellet (1999), is de detectie van viraal DNA in het serum indicatief voor een actieve infectie, maar minder gevoelige primerparen, lage virale ladingen of remmers aanwezig in het serum zouden vals-negatieve resultaten kunnen veroorzaken.

Notably, the laboratory diagnosis of HHV-6 and 7 infections is confounded by the limited availability of antibody and DNA tests, problems with antigenic cross-reaction and a lack of understanding of the clinical relevance and epidemiology of these two viruses (Ward 2005).

Met betrekking tot epidemiologische gegevens over primaire infectie met het Roseolovirus, hebben verschillende auteurs voorgesteld dat HHV-7 infectie gewoonlijk later optreedt dan HHV-6 infectie (Wyatt et al. 1991, Torigoe et al. 1995, Tanaka-Taya et al. 1996, Ward et al. 2001). HHV-7 infectie kan echter soms vroeger of even vroeg optreden als infectie met HHV-6 (Oliveira et al. 2003). In overeenstemming met deze bevindingen onderzochten wij een één jaar oud kind met een recente HHV-6 infectie en HHV-7 DNA, wat suggereert dat er sprake is van een co-infectie. Dergelijke gebeurtenissen zijn eerder beschreven door Hall et al. (2006). Opmerkelijk is dat onze studiepopulatie een lage sociaaleconomische status vertoonde, die in verband is gebracht met vroege blootstelling aan ziekte (Ongrádi et al. 1999).

In deze studie vonden we dat 5,8% van de individuen een eerdere primaire HHV-6 infectie en HHV-7 DNA had. Bij deze patiënten zou het waargenomen exantheem veroorzaakt kunnen zijn door HHV-7 of door HHV-6 reactivatie, zoals eerder waargenomen door Tanaka-Taya et al. (2000) in vitro en door Frenkel en Roffman in 1996 in vivo. Hoewel in deze studies geen antilichaamdetectietests werden uitgevoerd om HHV-7 seroconversie te bevestigen, waren deze kinderen drie jaar of jonger, wat suggereert dat HHV-7 het agens zou kunnen zijn dat de klinische verschijnselen veroorzaakt (Oliveira et al. 2003). Het is belangrijk te benadrukken dat HHV-6-specifieke PCR werd uitgevoerd en dat geen positieve gevallen werden gevonden (Magalhães et al. 2010b). Hoewel herpesvirus-DNA werd gedetecteerd in het serum van deze immunocompetente kinderen, is er echter niet altijd een verband tussen klinische manifestaties en de detectie van virus-DNA. Daarom is een zorgvuldige interpretatie nodig om een primaire infectie of een virus-geassocieerde ziekte te diagnosticeren (Hara et al. 2002). De hier beschreven prevalentiecijfers waren vergelijkbaar tussen gevallen en controles en er werden geen statistische verschillen gevonden (p = 0,52).

Bij onze monsters detecteerden we HHV-7 DNA in 25% van de monsters met een voorheen onbepaalde diagnose. Wij speculeren dat deze patiënten, die negatief waren voor eerdere blootstelling aan andere exanthemateuze agentia, zoals rodehond, mazelen, parvovirus B19 en knokkelkoorts, een exanthemateuze episode zouden kunnen vertonen die te wijten is aan primaire HHV-7 infectie. Deze groep werd eerder getest op blootstelling aan HHV-6 door IFA detectie van IgM antilichamen, maar er werd geen positiviteit gevonden en ze waren nog steeds onbepaald. In feite hebben IgM-tests gewoonlijk een lage nauwkeurigheid, gerelateerd aan serumremmers en kruisreactiviteit tussen herpesvirussen; deze problemen kunnen aanleiding geven tot zowel vals-positieve als vals-negatieve resultaten (de Oliveira Vianna et al. 2008).

Hoewel PCR-detectie niet gevalideerd is voor de klinische diagnose van HHV-7 infectie, zou het, gezien het gebrek aan goede antilichaamdetectie-assays, verder bestudeerd kunnen worden als een mogelijk hulpmiddel voor de differentiële diagnose van exanthematische ziekte bij jonge kinderen. Concluderend beschrijven we HHV-7 DNA detectie bij jonge kinderen, wat eerdere bevindingen van HHV-7 infectie bij RJ bevestigt.

Black JB, Durigon E, Kite-Powell K, de Souza L, Curli SP, Afonso AM, Theobaldo M, Pellett PE 1996. Seroconversion to human herpesvirus 6 and human herpesvirus 7 among Brazilian children with clinical diagnoses of measles or rubella. Clin Infect Dis 23: 1156-1158.

Black JB, Pellett PE 1999. Humaan herpesvirus 7. Rev Med Virol 9: 245-262.

Caselli E, Di Luca D 2007. Moleculaire biologie en klinische associaties van Roseolovirussen humaan herpesvirus 6 en humaan herpesvirus 7. New Microbiol 30: 173-187.

Caserta MT, Hall CB, Schnabel K, Long CE, D’Heron N 1998. Primary human herpesvirus 7 infection: a comparison of human herpesvirus 7 and human herpesvirus 6 infections in children. J Pediatr 133: 386-389.

de Oliveira Vianna RA, Siqueira MM, Camacho LA, Setúbal S, Knowles W, Brown DW, de Oliveira SA 2008. The accuracy of anti-human herpesvirus 6 IgM detection in children with recent primary infection. J Virol Methods 153: 273-275.

Frenkel N, Roffman E 1996. Humaan herpesvirus 7. In BN Fields, DM Knipe, PM Howley, RM Chanock, TP Monath, JL Melnick, B Roizman, SE Straus (eds.), Fields virology, 3rd ed., Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, p. 2609-2622.

Frenkel N, Schirmer EC, Wyatt LS, Katsafanas G, Roffman E, Danovich RM, June CH 1990. Isolation of a new herpesvirus from human CD4+ T cells. Proc Natl Acad Sci USA 87: 748-752.

Hall CB, Caserta MT, Schnabel KC, McDermott MP, Lofthus GK, Carnahan JA, Gilbert LM, Dewhurst S 2006. Characteristics and acquisition of human herpesvirus (HHV) 7 infections in relation to infection with HHV-6. J Infect Dis 193: 1063-1069.

Hara S, Kimura H, Hoshino Y, Tanaka N, Nishikawa K, Ihira M, Yoshikawa T, Morishima T 2002. Detection of herpesvirus DNA in the serum of immunocompetent children. Microbiol Immunol 46: 177-180.

Kidd IM, Clark DA, Bremner JA, Pillay D, Griffiths PD, Emery VC 1998. A multiplex PCR assay for the simultaneous detection of human herpesvirus 6 and human herpesvirus 7, with typing of HHV-6 by enzyme cleavage of PCR products. J Virol Methods 70: 29-36.

Magalhães IM, Martins RVN, Cossatis JJ, Cavaliere RM, Afonso LA, Moysés N, Oliveira SA, Cavalcanti SMB 2010a. Detectie van menselijk herpesvirus 6 en 7 DNA in speeksel van gezonde volwassenen uit Rio de Janeiro, Brazilië. Mem Inst Oswaldo Cruz 105: 925-927.

Magalhães IM, Martins RVN, Vianna RO, Oliveira SA, Cavalcanti SMB 2010b. Diagnosis of human herpesvirus 6B primary infection by the polymerase chain reaction in young children with exanthematic disease. Rev Soc Bras Med Trop, in druk.

Oliveira SA, Turner DJ, Knowles W, Nascimento JP, Brown DW, Ward KN 2003. Primary human herpesvirus-6 and -7 infections, often coinciding, misdiagnosed as measles in children from a tropical region of Brazil. Epidemiol Infect 131: 873-879.

Ongrádi J, Csiszár A, Maródi CL, Sólyom J, Horváth A, Menezes J 1999. Aanwezigheid van antilichamen tegen humaan herpesvirus type 6 en 7 bij Hongaarse kinderen. Orv Hetil 140: 935-940.

Tait DR, Ward KN, Brown DW, Miller E 1996. Exanthem subitum (roseola infantum) misdiagnosed as measles or rubella. BMJ 312: 101-102.

Tanaka-Taya K, Kondo T, Mukai T, Miyoshi H, Yamamoto Y, Okada S, Yamanishi K 1996. Seroepidemiologische studie van humaan herpesvirus-6 en -7 bij kinderen van verschillende leeftijden en detectie van deze twee virussen in keelswabs door polymerase-kettingreactie. J Med Virol 48: 88-94.

Tanaka-Taya K, Kondo T, Nakagawa N, Inagi R, Miyoshi H, Sunagawa T, Okada S, Yamanishi K 2000. Reactivatie van humaan herpesvirus 6 door infectie met humaan herpesvirus 7. J Med Virol 60: 284-289.

Torigoe S, Kumamoto T, Koide W, Taya K, Yamanishi K 1995. Clinical manifestations associated with human herpesvirus 7 infection. Arch Dis Child 72: 518-519.

Ueda K, Kusuhara K, Okada K, Miyazaki C, Hidaka Y, Tokugawa K, Yamanishi K 1994. Primaire humaan herpesvirus 7 infectie en exanthema subitum. Pediatr Infect Dis J 13: 167-168.

Ward KN 2005. The natural history and laboratory diagnosis of human herpesviruses-6 and -7 infections in the immunocompetent. J Clin Virol 32: 183-193.

Ward KN, Turner DJ, Parada XC, Thiruchelvam AD 2001. Use of immunoglobulin G antibody avidity for differentiation of primary human herpesvirus 6 and 7 infections. J Clin Microbiol 39: 959-963.

Wyatt LS, Rodriguez WJ, Balachandran N, Frenkel N 1991. Human herpesvirus 7: antigene eigenschappen en prevalentie bij kinderen en volwassenen. J Virol 65: 6260-6265.

Yamanishi K, Okuno T, Shiraki K, Takahashi M, Kondo T, Asano Y, Kurata T 1988. Identification of human herpesvirus-6 as a causal agent for exanthem subitum. Lancet 1: 1065-1067.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.