Wirus zika
Diagnostyka i diagnoza
Wirus Zika (ZIKV), przenoszony przez komary z rodzaju Aedes, wymaga precyzyjnej diagnostyki laboratoryjnej, kluczowej dla właściwego postępowania klinicznego, zwłaszcza u kobiet ciężarnych. Diagnostyka opiera się na metodach molekularnych (NAAT, RT-PCR) wykrywających genom wirusa w surowicy i moczu, z oknem wykrywalności do 7 dni w surowicy i do 15 dni w moczu po wystąpieniu objawów. W przypadku ujemnych wyników NAAT zaleca się badanie przeciwciał IgM (wykrywalnych od 3 dni do 12 tygodni od ekspozycji), jednak ze względu na krzyżową reaktywność z innymi flawiwirusami, takimi jak wirus dengi, konieczne jest potwierdzenie testem PRNT, który rozróżnia zakażenia na podstawie miana przeciwciał neutralizujących (4-krotnie wyższe miano względem innych flawiwirusów). Diagnostyka u kobiet ciężarnych obejmuje jednoczesne badanie NAAT surowicy i moczu oraz IgM w surowicy do 12 tygodni od objawów, a u niemowląt zaleca się badania RNA wirusa i IgM w surowicy, moczu oraz płynie mózgowo-rdzeniowym.
Diagnostyka wirusa zika
Wirus zika (ZIKV) to wirus przenoszony przez komary, należący do rodziny Flaviviridae i rodzaju Flavivirus. Dokładna diagnostyka zakażenia wirusem zika jest kluczowa dla odpowiedniego postępowania z pacjentem, zapobiegania rozprzestrzenianiu się wirusa oraz identyfikacji kobiet ciężarnych, które mogły zostać zakażone i są narażone na ryzyko powikłań u płodu1. Diagnostyka laboratoryjna wirusa zika może być przeprowadzona przy użyciu zarówno metod molekularnych, jak i serologicznych2.
Wstępna diagnoza
Zakażenie wirusem zika może być podejrzewane na podstawie objawów u osób mieszkających lub odwiedzających obszary z transmisją wirusa zika i/lub występowaniem komarów z rodzaju Aedes3. Diagnoza zakażenia wirusem zika może być potwierdzona tylko w badaniach laboratoryjnych krwi lub innych płynów ustrojowych i musi być odróżniona od innych, krzyżowo reaktywnych flawiwirusów, takich jak wirus dengi, na które pacjent mógł być narażony lub wcześniej szczepiony4. Lekarz lub inny pracownik służby zdrowia zbierze informacje o niedawnych podróżach i występujących objawach, aby ustalić, czy pacjent ma zakażenie wirusem zika5.
Metody diagnostyki laboratoryjnej
Testy molekularne
Badania molekularne są oparte na wykrywaniu genomu ZIKV i zazwyczaj ukierunkowane na wysoko konserwatywne regiony, takie jak regiony UTR 5′ i 3′, lub częściowe sekwencje genów E, C, NS1, NS3m lub NS56. Preferowaną metodą diagnostyki są badania NAAT (Nucleic Acid Amplification Testing), ponieważ mogą dostarczyć potwierdzonego dowodu zakażenia7.
Najczęściej stosowanym testem diagnostycznym do wykrywania wirusa zika jest test PCR z odwrotną transkryptazą w czasie rzeczywistym (RT-PCR), który sprawdza obecność wirusa zika w próbce krwi lub moczu8. Ten test jest zalecany w przypadku kobiet w ciąży9. RT-PCR może wykryć wirusa zika w ciągu około czterech do siedmiu dni po wystąpieniu objawów10. W moczu wirusa zika można zidentyfikować do 15 dni po wystąpieniu objawów klinicznych, nawet jeśli wiremia ustała, co stanowi alternatywę dla późnej diagnozy11.
Dodatni wynik testu RT-PCR potwierdza zakażenie wirusem zika, ale wynik ujemny nie wyklucza zakażenia12. Ze względu na spadek poziomu wiremii w czasie i możliwe nieścisłości w raportowaniu dat wystąpienia choroby, ujemny wynik RT-PCR nie wyklucza zakażenia wirusem zika13.
Testy serologiczne
Jeśli testy NAAT są ujemne, zalecane jest badanie przeciwciał immunoglobulinowych M (IgM) przeciwko wirusowi zika14. Badanie przeciwciał IgM powinno być przeprowadzone około trzeciego dnia zakażenia i może być wykrywane między 2. a 12. tygodniem od domniemanej ekspozycji w obszarach endemicznych15.
Badanie serologiczne jest jednak skomplikowane przez krzyżowo reaktywne przeciwciała z innymi flawiwirusami, co może utrudniać jednoznaczne określenie, który flawiwirus odpowiada za niedawne zakażenie16. Fałszywie dodatnie wyniki są częstsze w przypadku IgM niż NAAT i mogą wystąpić z powodu niespecyficznej reaktywności lub reaktywności krzyżowej z innymi flawiwirusami17.
Test redukcji neutralizacji plakow (PRNT)
Testy PRNT mogą rozwiązać problem fałszywie dodatnich wyników badań przeciwciał IgM spowodowanych niespecyficzną reaktywnością i pomóc w identyfikacji wirusa zakażającego18. Jeśli testy IgM dają wynik dodatni, niejednoznaczny lub niekonkluzywny, zalecane jest wykonanie testu redukcji neutralizacji plakow (PRNT) w celu potwierdzenia diagnozy19. PRNT używa 90% wartości odcięcia miana 10 w surowicy i 2 w płynie mózgowo-rdzeniowym (typowe początkowe rozcieńczenia) do określenia dodatnich próbek20.
Miano przeciwciał neutralizujących 4-krotnie wyższe w porównaniu z mianami innych flawiwirusów jest uważane za diagnostyczne21. PRNT umożliwia różnicowanie od innych flawiwirusów i późną diagnozę zakażenia wirusem zika ponad 3 miesiące od choroby22.
Rodzaje próbek do testów
Badania NAAT i IgM wirusa zika powinny być wykonywane na surowicy, a NAAT na moczu23. Test wirusa zika zwykle wykorzystuje próbkę krwi lub moczu24. W niektórych przypadkach badane mogą być również płyn mózgowo-rdzeniowy, płyn owodniowy, nasienie i inne płyny25.
Najlepszym sposobem dokładnego zdiagnozowania zakażenia wirusem zika byłoby zebranie więcej niż jednej próbki płynu, jeśli to możliwe, i przetestowanie ich razem26. Badania powinny odbyć się jak najszybciej, gdy pacjent ma jeszcze objawy27.
Czas wykonania testów
Czas wykonania testu jest kluczowy dla jego skuteczności:
- Testy RT-PCR są najbardziej skuteczne, gdy wykonywane są w ciągu pierwszego tygodnia po wystąpieniu objawów, gdy obecna jest wysoka wiremia28.
- W przypadku pacjentów w ciągu 7 dni od wystąpienia objawów, dodatni wynik NAAT w surowicy dla wirusa zika sugeruje obecność ostrego zakażenia wirusem zika29.
- U pacjentów w ciągu 7 dni od wystąpienia objawów, ujemny wynik NAAT w surowicy i testu przeciwciał IgM sugeruje brak zakażenia wirusem zika30.
- Badania serologiczne są zazwyczaj wykonywane od 7 dni po wystąpieniu objawów, gdy organizm zaczyna wytwarzać przeciwciała neutralizujące31.
Diagnostyka u kobiet w ciąży
Kobiety w ciąży z objawami i możliwą ekspozycją na wirusa zika powinny przejść molekularne i serologiczne badania diagnostyczne w celu potwierdzenia zakażenia wirusem zika32. Należy wykonać badanie NAAT na próbce surowicy i moczu oraz test przeciwciał IgM na surowicy, najlepiej w ciągu 12 tygodni od wystąpienia objawów33.
Zaktualizowane zalecenia obejmują jednoczesne badanie NAAT wirusa zika surowicy i moczu oraz badanie serologiczne IgM tak szybko, jak to możliwe, do 12 tygodni po wystąpieniu objawów34. Kobietom w ciąży bez objawów, ale z trwającą możliwością ekspozycji na wirusa zika, należy zaoferować badanie NAAT trzy razy podczas ciąży35.
Amniocenteza nie jest zalecana do momentu ukończenia 18 tygodnia ciąży, a optymalny czas wykonania amniocentezy w celu rozpoznania wrodzonego zakażenia wirusem zika nie jest znany36. Dodatni wynik NAAT RNA wirusa zika z płynu owodniowego może wskazywać na zakażenie płodu37.
Diagnostyka u noworodków
Badania NAAT i IgM wirusa zika powinny być wykonywane na surowicy niemowlęcia i NAAT na moczu niemowlęcia38. Jeśli surowica niemowlęcia ma wynik IgM nie-ujemny i NAAT ujemny, ale PRNT nie został wykonany na surowicy matki, PRNT dla wirusów zika i dengi powinien być wykonany na surowicy niemowlęcia39.
Oprócz badania RNA wirusa zika w surowicy i moczu niemowlęcia oraz przeciwciał IgM w surowicy, zalecane jest badanie płynu mózgowo-rdzeniowego na NAAT i badanie przeciwciał IgM, aby zwiększyć wydajność diagnostyczną40. Różnicowanie między zakażeniem wirusem dengi a zakażeniem wirusem zika u niemowląt można przeprowadzić za pomocą PRNT, jeśli test IgM na początkowej próbce niemowlęcia jest nie-ujemny, a NAAT jest ujemny41.
Interpretacja wyników testów u noworodków
Dodatni wynik testu rRT-PCR w surowicy lub moczu niemowlęcia potwierdza wrodzone zakażenie wirusem zika42. Dodatni wynik badania ZIKV IgM, z ujemnym wynikiem rRT-PCR, wskazuje na prawdopodobne wrodzone zakażenie wirusem zika43.
Nowe metody diagnostyczne
Trwają prace nad rozwojem ulepszonych testów diagnostycznych wirusa zika. NIAID wspiera swoich naukowców i grantobiorców w celu generowania przeciwciał, które mogą odróżnić wirusa zika od wirusa dengi44. Dodatkowo, prowadzone są badania nad stworzeniem nowych rekombinowanych białek wirusa zika, które są mniej krzyżowo reaktywne z innymi flawiwirusami i mogłyby stanowić podstawę dla nowych testów przeciwciał45.
Naukowcy wspierani przez NIAID pracują nad identyfikacją biosygnatur unikalnych dla zakażenia wirusem zika, które mogłyby stanowić podstawę dodatkowych szybkich testów diagnostycznych46.
Innowacyjne technologie diagnostyczne
Opracowywane są również nowe technologie diagnostyczne, takie jak:
- Mikrofluidyczne papierowe urządzenia analityczne (PAD) do wykrywania różnych chorób zakaźnych w miejscu opieki47
- Biosensor oparty na rezonansie plazmonów powierzchniowych, będący technologią bezetykietową, stosowaną zarówno w chemii analitycznej, jak i tworzeniu bioanaliz48
- Nowo opracowany biosensor bezkomórkowy skutecznie wykrywający obecność RNA ZIKV, wystarczająco specyficzny, aby odróżnić blisko spokrewnione flawiwirusy, a nawet różne linie ZIKV z rozdzielczością jednej zasady, w połączeniu z modułem opartym na CRISPR/Cas949
- RT-LAMP (izotermiczna amplifikacja z odwrotną transkryptazą) to technologia amplifikacji izotermicznej, która nie wymaga termocyklingu do amplifikacji kwasu nukleinowego50
- RPA (amplifikacja z rekombinazą polimerazy) to inna technologia amplifikacji izotermicznej, która również może być stosowana do amplifikacji kwasu nukleinowego, bez konieczności aktywnej kontroli temperatury między przebiegami51
Wyzwania w diagnostyce wirusa zika
Diagnostyka zakażenia wirusem zika napotyka pewne wyzwania:
Reaktywność krzyżowa
Głównym wyzwaniem w diagnostyce serologicznej jest reaktywność krzyżowa z innymi flawiwirusami, szczególnie z wirusem dengi52. Bliskie pokrewieństwo genetyczne między wirusem zika a innymi flawiwirusami utrudnia diagnostykę serologiczną ze względu na reaktywność krzyżową między antygenami wirusowymi53.
Opracowanie dokładnych testów diagnostycznych dla ZIKV napotykało trudności ze względu na występowanie przeciwciał krzyżowo reagujących w populacjach endemicznych dla wirusa zika i dengi54. Spowodowało to przesiewanie macierzy antygenów ZIKV wraz z badaniami mutacji mającymi na celu usunięcie krzyżowo reaktywnych epitopów, przy jednoczesnym zachowaniu regionów specyficznych dla ZIKV55.
Fałszywie dodatnie i fałszywie ujemne wyniki
Fałszywie dodatnie wyniki występują, gdy wynik testu jest dodatni na zakażenie wirusem zika, gdy pacjent faktycznie nie ma tego zakażenia56. Fałszywie ujemne wyniki testu, w których osoba ma ujemny wynik testu pomimo zakażenia wirusem zika, mogą wystąpić z powodu zbyt wczesnego przeprowadzenia testu po zakażeniu57.
Badacze zakładają, że w zależności od systemu testowego, od 20 do 80 procent pacjentów może otrzymać nieprawidłową diagnozę, jeśli metody badań serologicznych nie zostaną użyte do dalszej diagnozy58.
Ograniczenia czasowe testów
Ujemny wynik PCR dla wirusa zika może oznaczać: brak zakażenia lub fakt, że osoba była zakażona, ale wirus nie był już obecny w momencie pobierania próbki59. Ujemny test serologiczny na wirusa zika może oznaczać: przeciwciała jeszcze się nie rozwinęły, nie było zakażenia, co może uzasadniać zbieranie dodatkowych próbek60.
| Metoda diagnostyczna | Rodzaj próbki | Czas wykonania po wystąpieniu objawów | Zalety | Ograniczenia |
|---|---|---|---|---|
| RT-PCR (NAAT) | Surowica, mocz | 0-7 dni (surowica), do 14 dni (mocz) | Wysoka specyficzność, potwierdza aktywne zakażenie | Krótkie okno wykrywalności, ujemny wynik nie wyklucza zakażenia |
| IgM ELISA | Surowica | 3 dni – 12 tygodni | Dłuższe okno wykrywalności | Reaktywność krzyżowa z innymi flawiwirusami, fałszywie dodatnie wyniki |
| PRNT | Surowica | Po pozytywnym/niejednoznacznym teście IgM | Rozwiązuje problem fałszywie dodatnich wyników IgM, identyfikuje wirusa zakażającego | Czasochłonne, wymaga specjalistycznych laboratoriów |
| RT-LAMP | Surowica, mocz, ślina | Podobne do RT-PCR | Nie wymaga termocyklingu, potencjalnie szybszy | Nie w pełni zwalidowane klinicznie |
| RPA | Surowica, krew pełna, mocz, nasienie | Podobne do RT-PCR | Nie wymaga aktywnej kontroli temperatury | Specyficzność 100%, czułość 83% dla próbek klinicznych |
Zalecenia diagnostyczne
Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) w USA zalecają następujące podejście do diagnostyki zakażenia wirusem zika:
- Dla objawowych osób niebędących w ciąży z możliwą ekspozycją na ZIKV należy wykonać badanie surowicy i moczu za pomocą RNA ZIKV, NAT oraz badanie przeciwciał IgM ZIKV i/lub wirusa dengi w surowicy61.
- W przypadku objawowych osób niebędących w ciąży, należy wykonać NAAT wirusa dengi i ZIKV na surowicy pobranej 7 dni po wystąpieniu objawów62.
- W przypadku objawowych kobiet w ciąży, próbki surowicy i moczu należy pobrać jak najszybciej w ciągu 12 tygodni od wystąpienia objawów w celu jednoczesnego wykonania NAAT wirusa dengi i ZIKV oraz badania przeciwciał IgM63.
- W celu rozpoznania poporodowego zakażenia ZIKV, RT-PCR jest zalecane w ciągu pierwszych dwóch tygodni po wystąpieniu objawów, badanie serologiczne jest zalecane 2-12 tygodni po wystąpieniu objawów64.
Przypadki wymagające testowania
Badanie w kierunku wirusa zika jest zalecane w następujących przypadkach:
- Osoby z objawami po podróży do obszaru z aktualnym lub niedawnym przenoszeniem wirusa zika65.
- Kobiety w ciąży z objawami, które podróżowały do obszaru z aktywnym komunikatem o zdrowiu podróżujących CDC Zika lub aktualną lub przeszłą transmisją wirusa zika66.
- Noworodki urodzone przez matki z potwierdzonym lub podejrzewanym zakażeniem lub te z objawami zespołu wrodzonego wirusa zika (CZS)67.
Podsumowanie
Diagnostyka zakażenia wirusem zika wymaga kombinacji oceny klinicznej, historii pacjenta oraz testów laboratoryjnych. Ze względu na podobieństwo objawów do innych chorób wirusowych, zwłaszcza dengi i chikungunya, dokładna diagnostyka laboratoryjna jest kluczowa. Testy molekularne, takie jak RT-PCR, są preferowane we wczesnym etapie zakażenia, podczas gdy testy serologiczne stają się bardziej przydatne w późniejszym okresie, chociaż mogą być skomplikowane przez reaktywność krzyżową z innymi flawiwirusami.
Wyzwania w diagnostyce zakażenia wirusem zika obejmują krótkie okno wykrywalności wirusa, reaktywność krzyżową z innymi flawiwirusami oraz możliwość fałszywie ujemnych i fałszywie dodatnich wyników. Trwają prace nad rozwojem nowych, bardziej specyficznych i czułych testów diagnostycznych, które pomogłyby przezwyciężyć te ograniczenia i umożliwiłyby szybszą, dokładniejszą diagnozę, szczególnie w obszarach o ograniczonych zasobach.
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.