Chorobę wywołuje wirus Zachodniego Nilu (ang. West Nile virus, WNV), który jest wirusem otoczkowym z pojedynczą nicią RNA, należącym do rodziny Flaviviridae. Rodzina ta obejmuje około 100 typów wirusów, które obecnie dzieli się na 3 znane rodzaje: Flavivirus, Pestivirus i Hepacivirus. Wirus Zachodniego Nilu otrzymał swoją nazwę w 1937 roku, kiedy po raz pierwszy wyizolowano go z próbki krwi starszej kobiety mieszkającej w regionie Zachodniego Nilu w Ugandzie. Kobieta cierpiała na niewiadomego pochodzenia gorączkę oraz zaburzenia neurologiczne. Po raz kolejny udało się wyizolować wirusa dopiero w 1951 roku w Egipcie (będącym rejonem endemicznym) z surowic dzieci przejawiających słabe, niespecyficzne objawy. Wtedy do detekcji wirusów używano myszy i jaj kurzych z zarodkami.
WNV spotyka się nie tylko w regionach tropikalnych, ale także w klimacie umiarkowanym. Większe epidemie zaobserwowano w latach 1951/52 i 1957 w Izraelu oraz w 1974 roku i latach 1983/84 w Afryce Południowej. W połowie lat 90. zmieniła się zjadliwość wirusa, prowadząc do akumulacji epidemii zapalenia mózgu wywołanego przez WNV w Algierii (1994), Rumunii (1996/97), Czechach (1997), Demokratycznej Republice Konga (1998), Rosji, Ameryce Północnej (1999) i Izraelu (2000).
W USA zaobserwowano 149 zakażeń z 18 przypadkami śmiertelnymi w latach 1999-2001. W roku 2002 liczba infekcji wzrosła do 4156 z 284 przypadkami śmiertelnymi, w roku 2003 – do 9858 zakażeń i 262 przypadków śmiertelnych. Obecnie wykryto wirusa w 7 prowincjach Kanady, 48 stanach USA i Meksyku, a także w Puerto Rico, na Dominikanie, Jamajce, Gwadelupie i w Salwadorze.
Od 1958 roku, kiedy po raz pierwszy wykryto przeciwciała WNV w surowicach dwóch obywateli Albanii, powtarzające się epidemie gorączki Zachodniego Nilu miały miejsce w południowej i wschodniej Europie, w międzyczasie także w środkowej i zachodniej Europie. Pojawienie się i gwałtowne rozprzestrzenienie wirusa przypisuje się zmianom klimatycznym na świecie, rozpowszechnieniu się podróży na dalekie dystanse, globalizacji i rozwojowi handlu międzynarodowego. Bardzo istotne stało się monitorowanie aktywności WNV poprzez badanie surowic osób, które mogły mieć z nim kontakt. Badania seroprewalencji w regionach endemicznych ukazują rozprzestrzenienie się infekcji do 40%. Sprawia to, że wirus Zachodniego Nilu zajmuje obecnie największy obszar ze wszystkich flawiwirusów.
Wirus Zachodniego Nilu przenoszony jest przez wiele gatunków komarów. W rejonie Morza Śródziemnego oraz w Afryce komary gatunku Culex univittatus są głównymi gospodarzami, podczas gdy w Ameryce Północnej WNV wykrywa się u ponad 37 gatunków komarów, spośród których głównym wektorem jest Culex pipiens. W Indiach głównym wektorem jest Culex vishnui, a we Francji Culex modestus. W sumie WNV wykryto u ponad 40 gatunków komarów i u kilku gatunków kleszczy.
Nosicielami wirusa Zachodniego Nilu są także ptaki. W samym USA wykryto wirusa u ponad 162 gatunków ptaków. Wiele z nich wykazuje objawy kliniczne, a tysiące ginie po zainfekowaniu. Ptaki, które przeżyją, rozwijają odporność na całe życie. Przypadkowymi nosicielami mogą być ssaki ukąszone przez zainfekowanego komara. Udokumentowano także przypadki przeniesienia wirusa u ludzi podczas karmienia piersią, transplantacji szpiku kostnego, wątroby i serca, transfuzji krwi, wypadków laboratoryjnych, takich jak zranienia podczas kontaktu z zakażoną tkanką mózgową, oraz poprzez łożysko. Choroba może rozwinąć się po zakażeniu również u koni. Innym, poza ukąszeniem komara, źródłem zakażenia u zwierząt może być zjedzenie zakażonego mięsa.
Rys. Schemat transmisji wirusa gorączki Zachodniego Nilu; źródło: virology-mb0802.blogspot.com
70 do 80% osób zakażonych WNV nie wykazuje żadnych objawów. U pozostałych 20-30% nagłe, grypopodobne symptomy pojawiają się po okresie inkubacji trwającym 2-6 dni od zakażenia i obejmują gorączkę od 38,5 do 40°C (przez 3-5 dni), nudności, dreszcze, bóle głowy, pleców, stawów i mięśni oraz inne niespecyficzne objawy, takie jak utrata apetytu, zawroty głowy, wymioty, biegunka, kaszel i ból gardła.
Typowymi objawami epidemicznej gorączki Zachodniego Nilu są: wysypka obejmująca klatkę piersiową, plecy i kończyny górne oraz powiększenie węzłów chłonnych. W kilku przypadkach klinicznych infekcji WNV opisano zapalenie mięśnia sercowego, trzustki i wątroby, a od 1996 roku także zaburzenia neurologiczne, ponieważ obecnie wirus jest zdolny do pokonania bariery krew-mózg. Objawy neurologiczne pojawiają się po krótkiej, przebiegającej z gorączką, fazie prodromalnej, około 1-7 dni po zakażeniu i przybierają formę zapalenia mózgu i/lub opon mózgowych z towarzyszącą sztywnością, skurczami i drżeniem, będącymi następstwami uszkodzenia jąder podstawy. Innym często występującym objawem jest ogólne osłabienie mięśni, zbliżone do obserwowanego w zespole Guillaina-Barrégo, a także paraliż podobny do występującego przy polio. Około 4-14% hospitalizowanych pacjentów umiera. Czynnikami podwyższonego ryzyka są zaawansowany wiek i osłabiony system odpornościowy.
Zakażenie WNV podczas ciąży może prowadzić do poronienia, wrodzonego zapalenia opon mózgowych u dziecka, zaburzeń porodu u około 10% przypadków, a także u dodatkowych 10% – zaburzeń wzrostu u noworodków.
Diagnozę zakażenia WNV można postawić w oparciu o detekcję samego wirusa lub swoistych dla niego przeciwciał. Izolacja wirusa z surowicy lub płynu mózgowo-rdzeniowego, a także oznaczanie wirusa przy użyciu Real-Time PCR są zwykle nieskuteczne, ze względu na krótki okres wiremii i niskie stężenie wirusa. Dlatego też duże znaczenie zyskało oznaczanie swoistych przeciwciał przeciw WNV przy użyciu testów ELISA i imunofluorescencji pośredniej.
Swoiste przeciwciała klasy IgM można oznaczyć w surowicy za pomocą testu ELISA lub IIFT. Przeciwciała klasy IgM można wykryć w surowicy od 2. dnia po wystąpieniu pierwszych objawów choroby. Uważa się, że 4-krotny wzrost miana przeciwciał odpowiedniej klasy stanowi potwierdzenie infekcji WNV. Jeżeli wynik testu w klasie IgM okaże się negatywny, pomimo występujących objawów choroby, należy pobrać kolejną próbkę krwi i przetestować ją pod kątem przeciwciał IgM po upływie kilku dni. Jednoczesne zastosowanie testów ELISA i IIFT daje niemal 100% pewność wyniku. Przeciwciała przeciwko wirusowi Zachodniego Nilu klasy IgM mogą przetrwać 2 do 3 miesięcy, często nawet ponad rok.
Przeciwciała klasy IgG wykrywane są po około 2 dniach od pojawienia się przeciwciał IgM. 2 do 4 tygodni po uzyskaniu pozytywnego wyniku testu w kierunku przeciwciał IgM można potwierdzić zakażenie, a także oszacować stopień jego nasilenia i rokowania, stosując test jakościowy i ilościowy do oznaczania swoistych przeciwciał przeciw WNV klasy IgG.
Aby w sposób wiarygodny odróżnić infekcje świeże od przebytych, należy przeprowadzić ocenę awidności przeciwciał. Wykrycie nisko awidnych przeciwciał IgG dowodzi pierwotnego lub świeżego zakażenia WNV, podczas gdy przeciwciała wysoce awidne wskazują na przebytą infekcję lub reinfekcję.
Ponieważ stopień podobieństwa w obrębie rodziny flawiwirusów jest wysoki, obserwuje się reakcje krzyżowe przeciwciał. Z tego względu próbki pozytywne pod względem swoistych przeciwciał IgM i/lub IgG przeciw wirusowi Zachodniego Nilu należy miareczkować i przebadać pod kątem innych flawiwirusów za pomocą IIFT. Poprzez porównanie miana wstępne wyniki można potwierdzić lub wykluczyć podczas badania kolejnych przeciwciał przeciw innym wirusom i w ten sposób zidentyfikować inne flawiwirusy jako przyczynę choroby.
Obecnie leczenie zapalenia mózgu wywołanego przez WNV nie jest dostępne. Intensywna opieka lekarska jest jedynym sposobem radzenia sobie z chorobą. Całkowite wytępienie wirusa Zachodniego Nilu nie jest możliwe ze względu na naturalny cykl przenoszenia wirusa z komarów na ptaki. Obecnie istnieje szczepionka stosowana jedynie u koni, z WNV inaktywowanymi formaliną. Dlatego też niezwykle istotne jest zapobieganie infekcjom poprzez edukację, zachowywanie indywidualnych środków ostrożności i ochronę przed ukąszeniami stawonogów.
