Что такое вирус хендра

О вирусе Эбола, вызывающем крайне тяжелую геморрагическую лихорадку с коэффициентом летальности около 90 процентов, слышали практически все. А вот название Нипах, принадлежащее не менее опасному вирусу, вызывающему респираторный и неврологический (энцефалитный) синдром знакомо лишь немногим. И хотя эпидемий вирусной инфекции Нипах, сравнимых по масштабу с нынешней эпидемией лихорадки Эбола в Западной Африке, пока, к счастью, не возникало, вспышки этого заболевания практически ежегодно регистрируются в странах Юго-Восточной Азии: то в Малайзии, то в Индии, то в Сингапуре, а чаще всего - в Бангладеш.

Количество заболевших во время каждой вспышки невелико - не более двух-трех десятков человек. Но при этом коэффициент летальности оказывается порой столь же высоким, как и при лихорадке Эбола. И до сих пор ни лечения, ни прививок против этих вирусов не было.

Один препарат против двух вирусов

И вот теперь специалисты Военно-медицинского университета в Бетесде, штат Мэриленд, опубликовали в журнале Science Translational Medicine статью о препарате, эффективно подавляющем вирус Нипах. Речь идет о так называемых моноклональных антителах, разработанных в качестве вакцины против вируса Хендра. Это близкий родственник вируса Нипах. Оба относятся к новому роду Henipavirus семейства парамиксовирусов, природными носителями обоих являются плодоядные рукокрылые рода Pteropus (Летучие лисицы). Сходство проявляется и в том, что эти вирусы могут поражать домашних животных (Нипах - преимущественно свиней, Хендра - лошадей), а также передаваться от животных людям.Правда, вирус Хендра встречается несколько реже и напрямую от человека человеку, согласно наблюдениям, не передается, но коэффициент летальности обеих инфекций чрезвычайно высок.

На данный момент можно считать доказанным, что антитела m102.4, созданные для подавления вируса Хендра, но не прошедшие пока клинические испытания, эффективны и против вируса Нипах. Об этом свидетельствуют не только эксперименты на обезьянах, но и первое применение в терапии людей. Правда, пока речь идет о терапии одного человека.

Инцидент в лаборатории

Им стал сотрудник Галвестонской национальной лаборатории, одной из очень немногих лабораторий четвертого, то есть высшего, уровня биобезопасности. Несколько месяцев назад, работая с обезьяной, инфицированной вирусом Нипах, он порвал о зубы животного защитную перчатку и оцарапал руку. Произошло ли при этом заражение, было неясно, но рисковать никто не хотел: сотрудника госпитализировали, а поскольку антитела против вируса Хендра разрабатывались в этой же самой лаборатории и, таким образом, имелись в наличии в достаточном количестве, было решено их использовать.

На тот момент антитела еще не прошли сертификацию, а, следовательно, не получили допуск к применению в терапии людей, но эта проблема была решена оперативно. "После того как FDA - Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов - в порядке исключения дало согласие на применение препарата, мы ввели его пациенту, - вспоминает руководитель исследования, профессор микробиологии и иммунологии Кристофер Бродер. - Первую дозу антител он получил через двое суток после инцидента. Никаких побочных реакций это не вызвало. Сегодня он здоров и прекрасно себя чувствует".

Цель - применение в Бангладеш

Но если в истории с лаборантом так и осталось неясным, был он инфицирован в результате того инцидента или нет, то в случае с подопытными животными - двенадцатью зелеными мартышками - никаких сомнений на сей счет, естественно, быть не может. А потому можно смело констатировать, что антитела защитили обезьян от смертоносного вируса - всех без исключения. Профессор Бродер говорит: "После инфицирования животных мы выжидали до пяти дней, прежде чем ввести им антитела. К этому времени у них уже проявились явные симптомы заражения - жар, озноб. Мы вводили антитела двумя порциями - на пятый и на седьмой день. И обезьяны не просто выжили, а полностью выздоровели".

Антитела не только препятствуют проникновению вирусов в клетки, но и помогают иммунной системе обезвреживать те клетки, которые были ранее инфицированы. Ученый уверен, что препарат столь же эффективен и в терапии людей. Но формально он пока по-прежнему не имеет допуска. Сейчас первая фаза клинических испытаний, призванная на небольшой группе здоровых добровольцев проверить переносимость и безопасность медикамента, готовится в Австралии, где время от времени регистрируются вспышки инфекции Хендра. А затем, если все пройдет гладко, профессор Бродер планирует применить антитела там, где они нужнее всего, - в Бангладеш. "Вирус в Бангладеш обладает особенно высоким уровнем патогенности и вирулентности, - говорит он. - Там почти ежегодно регистрируются вспышки заболевания - то 10 человек заболеют, то 12 или 15. Инфекция передается напрямую от человека человеку. И в последние годы все без исключения инфицированные умерли".

В Юго-Восточной Азии ежегодно возникают вспышки заболеваний, вызванных смертоносными вирусами

Вирус Эбола угрожает пока жителям стран Юго-Восточной Африки, но военные опасаются его искусственного распространения. Фото Reuters

К вирусу Эбола из-за вызванной им лихорадки, унесшей уже больше тысячи жизней, приковано сейчас внимание всего мира. Ученые работают над поиском лекарства и вакцины от вируса. Возможно, даже уже нашли – два человека в США излечились с помощью экспериментального препарата.

Пока эпидемий, вызванных вирусом Нипах, сравнимых по масштабу с эпидемией лихорадки Эбола, слава богу, не возникало. Но вспышки этого заболевания практически ежегодно регистрируются в странах Юго-Восточной Азии: то в Малайзии, то в Индии, то в Сингапуре, а чаще всего – в Бангладеш, пишет немецкая Deutsche Welle. И хотя количество заболевших каждый раз очень невелико – не более двух-трех десятков человек, – коэффициент летальности оказывается порой столь же высоким, что и при лихорадке Эбола. Ни лечения, ни прививок против этих вирусов нет. Крупные фармацевтические компании не торопятся инвестировать в разработку соответствующих лекарств или вакцин, поскольку потенциальный рынок сбыта этих препаратов очень ограничен и не сулит высоких прибылей.

Однако американские ведомства, отвечающие за национальную безопасность, опасаются, что эти смертоносные вирусы будут использованы в качестве биологического оружия, а потому выделяют существенные средства на соответствующие исследования. И исследования не остались безуспешными.

Специалисты Военно-медицинского университета в Бетесде (штат Мэриленд) опубликовали в журнале Science Translational Medicine статью о препарате, эффективно подавляющем вирус Нипах. Собственно говоря, речь идет о так называемых моноклональных антителах, разработанных в качестве вакцины против вируса Хендра.

Вирус Хендра – близкий родственник вируса Нипах: оба относятся к новому роду Henipavirus семейства парамиксовирусов, природными носителями обоих являются плодоядные рукокрылые рода Pteropus (летучие лисицы), оба могут поражать домашних животных (Нипах – преимущественно свиней, Хендра – лошадей), оба передаются от животных людям, оба вызывают крайне опасные инфекционные заболевания, от которых пока нет ни лекарств, ни вакцин – ни для людей, ни для животных. Правда, вирус Хендра встречается несколько реже и напрямую от человека человеку, похоже, не передается, но коэффициент летальности обеих инфекций чрезвычайно высок.

Как пишут ученые, можно считать доказанным, что антитела, созданные для подавления вируса Хендра, но не прошедшие пока клинических испытаний, эффективны и против вируса Нипах. Об этом свидетельствуют не только эксперименты на обезьянах, но и первое применение для лечения человека (правда, поневоле). Несколько месяцев назад сотрудник Галвестонской национальной лаборатории, одной из очень немногих лабораторий четвертого, то есть высшего, уровня биобезопасности, работая с обезьяной, инфицированной вирусом Нипах, порвал о зубы животного защитную перчатку и оцарапал руку. Произошло ли при этом заражение, было неясно, но рисковать не стали: сотрудника госпитализировали, а поскольку антитела против вируса Хендра разрабатывались в этой же лаборатории и, таким образом, имелись в наличии в достаточном количестве, было решено их использовать.

Антитела еще не прошли сертификацию и не получили допуска к применению в терапии людей, но FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) в порядке исключения дало согласие на применение препарата, и его ввели пациенту. Первую дозу антител он получил через двое суток после инцидента. Никаких побочных реакций это не вызвало. Сейчас он здоров и прекрасно себя чувствует.

Но если в истории с лаборантом так и осталось неясным, был он инфицирован в результате того инцидента или нет, то в случае с подопытными животными – 12 зелеными мартышками – никаких сомнений быть не может. Антитела защитили всех без исключения обезьян от смертоносного вируса. Руководитель исследования профессор микробиологии и иммунологии Кристофер Бродер рассказал, что после инфицирования животных выжидали пять дней, прежде чем ввести им антитела. К этому времени у них уже проявились явные симптомы заражения - жар, озноб. Антитела вводили двумя порциями – на пятый и на седьмой день. И обезьяны не просто выжили, а полностью выздоровели.

А затем, если все пройдет гладко, профессор Бродер планирует применить антитела там, где они нужнее всего, – в Бангладеш. Вирус в Бангладеш обладает особенно высоким уровнем патогенности и вирулентности. Там почти ежегодно регистрируются вспышки заболевания – то 10 человек заболеют, то 12 или 15. Инфекция передается напрямую от человека человеку. И в последние годы все без исключения инфицированные погибали.

Ни лекарств, ни вакцин против заболеваний, вызываемых вирусами Нипах и Хендра, у медиков до сих пор не было. Теперь ученые создали антитела, эффективно подавляющие оба вируса.

Вирус Эбола, вызывающий крайне тяжелую геморрагическую лихорадку с коэффициентом летальности около 90 процентов, сегодня весьма широко известен мировой общественности, особенно из-за эпидемии, охватившей в последние недели Гвинею, Либерию и Сьерра-Леоне и унесшей уже более 600 жизней. А вот о вирусе Нипах слышали, скорее всего, лишь немногие, хотя вызываемое им заболевание - респираторный и неврологический (энцефалитный) синдром - ничуть не менее опасно. Не зря открытие именно этого вируса, как считается, навело голливудского режиссера Стивена Содерберга на мысль о создании триллера "Заражение". Правда, эпидемий вирусной инфекции Нипах, сравнимых по масштабу с нынешней эпидемией лихорадки Эбола в Западной Африке, пока, к счастью, не возникало, однако вспышки этого заболевания практически ежегодно регистрируются в странах Юго-Восточной Азии: то в Малайзии, то в Индии, то в Сингапуре, а чаще всего - в Бангладеш.

И хотя количество заболевших каждый раз очень невелико - не более двух-трех десятков человек, - коэффициент летальности оказывается порой столь же высоким, что и при лихорадке Эбола. А ни лечения, ни прививок против этих вирусов нет. Крупные фармацевтические компании не торопятся инвестировать в разработку соответствующих лекарств или вакцин, поскольку потенциальный рынок сбыта этих препаратов очень ограничен и не сулит высоких прибылей. Так что вся надежда на спонсорское финансирование и на государственные субсидии США. Американские ведомства, отвечающие за национальную безопасность, опасаются, что эти смертоносные вирусы будут использованы в качестве биологического оружия, а потому действительно выделяет солидные средства на соответствующие исследования.

Один препарат против двух вирусов

И вот теперь специалисты Военно-медицинского университета в Бетесде, штат Мэриленд, опубликовали в журнале Science Translational Medicine статью о препарате, эффективно подавляющем вирус Нипах. Собственно говоря, речь идет о так называемых моноклональных антителах, разработанных в качестве вакцины против вируса Хендра. Это близкий родственник вируса Нипах: оба относятся к новому роду Henipavirus семейства парамиксовирусов, природными носителями обоих являются плодоядные рукокрылые рода Pteropus (Летучие лисицы), оба могут поражать домашних животных (Нипах - преимущественно свиней, Хендра - лошадей), оба передаются от животных людям, оба вызывают крайне опасные инфекционные заболевания, от которых пока нет ни лекарств, ни вакцин ни для людей, ни для животных.

Медицина: портативный амплификатор выявляет саркому Капоши

До сих пор для полимеразной цепной реакции требовалась лаборатория. Теперь ученые создали портативный аппарат, работающий в полевых условиях и управляемый смартфоном.

Вирус кори поможет в борьбе с раком

Немецкие ученые смогли разработать модифицированный вирус кори, который атакует раковые клетки, не причиняя вред здоровым тканям.

Вечная мерзлота вирусу не помеха

До сих пор наука знала лишь две разновидности гигантских вирусов. Теперь ученые открыли еще одну. Новый вирус оказался рекордсменом с необычными свойствами.

Рассеянный склероз: новый шаг в диагностике

Рассеянный склероз - болезнь не только неизлечимая, но и до сих пор не до конца изученная. Теперь ученые разработали новый маркер, улучшающий ее диагностику.

Правда, вирус Хендра встречается несколько реже и напрямую от человека человеку, похоже, не передается, но коэффициент летальности обеих инфекций чрезвычайно высок. Так вот, теперь можно считать доказанным, что антитела m102.4, созданные для подавления вируса Хендра, но не прошедшие пока клинические испытания, эффективны и против вируса Нипах. Об этом свидетельствуют не только эксперименты на обезьянах, но уже и первое применение в терапии людей - пока, правда, речь идет о терапии одного-единственного человека, да и применение было отнюдь не добровольным.

Инцидент в лаборатории

Это случилось несколько месяцев назад: сотрудник Галвестонской национальной лаборатории, одной из очень немногих лабораторий четвертого, то есть высшего, уровня биобезопасности, работая с обезьяной, инфицированной вирусом Нипах, порвал о зубы животного защитную перчатку и оцарапал руку. Произошло ли при этом заражение, было неясно, но рисковать никто не хотел: сотрудника госпитализировали, а поскольку антитела против вируса Хендра разрабатывались в этой же самой лаборатории и, таким образом, имелись в наличии в достаточном количестве, было решено их использовать.

Правда, наши антитела еще не прошли сертификацию и не получили допуск к применению в терапии людей, но эту проблему нам удалось оперативно решить, вспоминает руководитель исследования, профессор микробиологии и иммунологии Кристофер Бродер (Christopher Broder): "После того как FDA - Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов - в порядке исключения дало согласие на применение препарата, мы ввели его пациенту. Первую дозу антител он получил через двое суток после инцидента. Никаких побочных реакций это не вызвало. Сегодня он здоров и прекрасно себя чувствует".

Цель - применение в Бангладеш

д-р ветеринар. наук, проф. СПбГАВМ,

студент 4 курса СПбГАВМ,

Зоонозы, вызываемые вирусами Нипа и Хендра, сопровождаются лихорадкой, менингитом, энцефалитом, а так же респираторными болезнями. Вирусы относятся к роду Henipavirus из семейства парамиксовирусов – Paramyxoviridaе (1, 3, 5).

Вирус сферической формы, диаметром 120–150 nm, вне клетки – до 500 nm. Геном представлен одноцепочечной несегментированной РНК отрицательной полярности, инкапсулирован в мембрану, гемагглютиназа и нейраминидаза отсутствуют. Вирус культивируется на линиях клеток Vero E6, RK 13, ВНК, астроглиомы человека U373, вызывая цитопатическое действие.

Вирус Нипа впервые выявлен в 1998 году в деревне Сунгай-Нипах в западной части Малайзии, в Бангладеш и Индии. Инфекция поражает людей, может передаваться от человека к человеку и от животных к человеку. Природными носителями вирусов Нипах и Хендра являются плодоядные представители семейства крылановых (Pteropodidae), в частности, виды, принадлежащие к роду летучих лисиц и летучих собак рода Pteropus. Они могут передавать вирус промежуточным хозяевам, в частности свиньям и человеку, либо другим восприимчивым животным.

Географическое распространение вируса частично совпадает с местами распространения этих крылановых. Это гипотезу подтверждают фактические данные об инфекции вируса у летучих лисиц из Малайзии, Бангладеш, Индии, Индонезии, Камбоджи, Китая, Мадагаскара, Сингапуре, Индии и Бангладеш, Папуа-Новой Гвинеи, Таиланда и Восточного Тимора, Австралии. Обычно за год во всем мире регистрируется 20 случаев выявления вируса у рукокрылых. Во внешней среде вирус относительно устойчив.

Летучая лисица и летучая собака – принадлежит к отряду рукокрылых, семейству крыланов. В отличие от летучих мышей у них отсутствует эхолокация. Мордочка летучих лисиц напоминает именно лисью, или собачью, отсюда и название видов.

Крылья кожистые, как у летучих мышей, и у самых крупных особей имеют размах 150−170 см. Размеры у разных видов сильно отличаются, в частности, длина тела варьирует от пяти до сорока сантиметров. Соответственно и масса колеблется от пятнадцати до девятисот граммов. Окрас чаще тёмно-бурый, но встречается и другой: жёлтый, зеленоватый, с белыми пятнами на крыльях. Самцы более яркие, самки выглядят и помельче, и поскромнее.

Вирус Нипа часто присутствует в слюне, моче, экскрементах крыланов и с ними попадает в сок финиковой пальмы, где выживает в течение нескольких дней. Инактивируется при прогревании температурой от 70 °С.

Летучие мыши также могут передавать вирус свиньям и человеку. Люди заражаются выделениями из носоглотки свиней, либо при контакте с тканями больного животного. Иногда регистрируются случаи передачи от человека человеку вследствие контакта с жидкостями организма инфицированного лица.

В Малайзии в 1999 г. была зарегистрирована вспышка болезни среди фермеров-свиноводов, контактировавших с больными свиньями. Затем в странах Южной Азии было отмечено ещё 14 энзоотий болезни. По данным Всемирной организации здравоохранения до 2008 года вирусом Нипа заразились 475 человек, из них умерли 251 (52,8 %) (1, 2, 4).

Количество людей и животных инфицированных данным вирусом ежегодно растет и чаще отмечаются случаи с летальным исходом.

В Силигури, Индия, была зарегистрирована передача вируса в медицинском учреждении — 75 % всех случаев заболевания были среди больничного персонала или посетителей. Во время последних вспышек болезни в Бангладеш и Индии вирус Нипа распространялся непосредственно от человека человеку при тесных контактах с выделениями и экскрементами людей. Среди людей вирус может распространяться через слюну и, возможно, через другие жидкости (например, через кровь или пот). Одной из жертв последней вспышки в Индии (май 2018 года) была 31-летняя медсестра, которая лечила пациента, зараженного вирусом Нипа.

У людей инкубационный период обычно составляет 4-20 дней. Появляется лихорадка и общее недомогание, сопровождающееся головными болями, тошнотой, потерей ориентации в пространстве, вследствие головокружений, затем затруднённое дыхание и неврологические симптомы, в виде дрожь, длительного тремора и мышечных спазмов.

В тяжелых случаях энцефалит, который может быть осложнен припадками и комой. Возможна атипичная пневмония, приводящая к синдрому острой дыхательной недостаточности.

Большинство людей, выживших после острого энцефалита, полностью восстанавливается, но примерно 20 % страдает от остаточных неврологических последствий, таких как тик, тремор и психологические изменения личности. У небольшого числа выздоровевших пациентов впоследствии бывают рецидивы с развитием энцефалита. В долгосрочной перспективе устойчивые неврологические дисфункции наблюдаются более чем у 15 % людей.

Вирус Нипа отличается высокой контагиозностью. У большинства свиней, включая молодняка болезнь протекает бессимптомно, но возможно поражение дыхательной системы. Инкубационный период длится от 4 до 14 дней, в течение которого животные способны быть источником инфекции.

В качестве лабораторных моделей используют золотистых хомячков, хорьков и африканских зеленых мартышек.

У хорьков и обезьян клинические признаки, подобно отмеченным у человека. Смертность хорьков от заражения вирусом в естественных условиях иногда достигает 75 %. (7)

Было проведено сравнительное исследование вирусов Нипа, выделенных из различных источников:

1) штамм Бангладеш, выделенный из гортани десятилетнего мальчика с невралгическими признаками и респираторным синдромом, в виде кашля, хрипов и затрудненного дыхания;

2) Штамм Малайзия, выделенный из спинномозговой жидкости пациента с энцефалитом.

Данным материалом были заражены 15 самцов хорьков в возрасте 12-18 месяцев.

В ходе эксперимента у хорьков клинические признаки проявлялись: бактериальным лимфаденитом (гистопатологическое исследование), пирексией (ректальная температура ≥40°) кожным петехиальным кровоизлиянием, кровоизлиянием на слизистой оболочке ротовой полости, носа и прямой кишки. При вскрытии обнаружен некроз почек, интерстициальный нефрит, очаговое воспаление надпочечника, селезенки, некроз печени. В подслизистых оболочках носа, легких, лимфатических узлах, селезенке, семенниках – воспаление кровеносных сосудов (5, 6).

Вирусную инфекцию Нипа сложно отличить от ряда других лихорадочных заболеваний, по крайней мере, на начальном этапе, так как клинические признаки болезни Нипа мало отличаются от симптомов других респираторных и неврологических болезней свиней. Поэтому необходимо исключать вирус Нипа у свиней и в тех случаях, если у них появляется необычный лающий кашель или имеются случаи заболевания людей энцефалитом. Необходимо исключить наиболее распространенные причины вирусной пневмонии, включая аденовирус и грипп, а также вирусный энцефалит, в частности японский энцефалит, который также передается свиньями.

Инфекцию вируса Нипа можно диагностировать с помощью полимеразной цепной реакции, выявления антител методом ИФА, выделения, идентификацией вируса и постановкой биопробы

Вакцина находится на стадии разработки.

Для предотвращения проникновения летучих мышей на места сбора сока могут оказаться полезными защитные сооружения (например, бамбуковые ограждения). Перед потреблением свежий сок финиковой пальмы необходимо кипятить, а фрукты - тщательно мыть и очищать. Фрукты со следами укусов летучих мышей должны быть выброшены. При обращении с больными животными или их тканями, а также при забое и выбраковке необходимо надевать перчатки и другую защитную одежду. По необходимости избегать контактов с инфицированными свиньями. В эндемичных районах при создании новых свинокомплексов следует учитывать наличие летучих лисиц. Необходимо избегать тесных незащищенных физических контактов с людьми, инфицированными вирусом Нипа. После ухода за больными людьми необходимо всегда мыть руки.

В целях предотвращения внутрибольничного заражения принять меры защиты от заражения: защитные экраны для лица, хирургические маски, двойные перчатки, хирургические халаты и фартуки.

Противовирусные препараты не разработаны, лечение симптоматическое. Применяют рибавирин (используется для лечения гепатита С, эффективен в лечении респираторно-синтициального вируса – сем. Pneumoviride), но его эффективность в лечении вирусной болезни Нипа пока убедительно не доказана.

В случае подозрения на вспышку болезни необходимо немедленно установить карантин в помещениях, где содержатся животные. Для снижения риска передачи инфекции людям необходимой мерой может быть забой инфицированных животных при тщательном наблюдении за захоронением или сжиганием туш. Ограничение или запрещение передвижения животных с инфицированных ферм в другие районы может способствовать уменьшению распространения болезни.

Hendra virus is a highly dangerous zoonotic pathogen that requires appropriate caution when its presence is suspected, and the availability of adequate biocontainment laboratory facilities for its diagnosis.

Related terms:

Download as PDF

About this page

Hendra Virus

Exotic pneumotropic and neurotropic virus resulting in severe respiratory and neurologic signs and often death of infected horses

Equine acute respiratory syndrome

Mainly relate to bat exposure, including outdoor housing and feeding under trees and bats roosting in barns.

Pteropus fruit bats are natural hosts and are not affected by clinical disease.

Transmission to horses is rare; the virus is not highly contagious between horses.

Exposure to bat saliva, urine, aborted fetuses, and reproductive fluids are thought to result in transmission from bat to horse, possibly through contaminated food or water.

Aerosol transmission to and between horses is not a primary method of spread; rather, the virus is possibly spread through human fomites.

Disease in humans is rare, but Hendra virus is zoonotic, resulting in frequently fatal infection in humans exposed to infected equine tissues or bodily fluids.

All known outbreaks have occurred in Australia.

Tachypnea and tachycardia

Respiratory distress with blood-tinged, foamy nasal and oral discharge

Neurologic signs, including head pressing, ataxia, and tonic spasms of the neck and hind limb muscles

Death within 36 hours in horses that fail to survive

Incubation period is 6 to 10 days

Closely related to Nipah virus from Malaysia, only two members of the genus Henipavirus

Enveloped, single-stranded RNA virus

Pneumotropic and probably neurotropic

Little is known about portal of entry, distribution and persistence of virus in body, and routes of excretion.

The virus attacks vascular endothelial cells, resulting in pulmonary edema.

The pathogenesis in neurologic tissues is likely similar.

FIGURE 1 . Phylogenic relation of Hendra virus to other members of the family Paramyxoviridae, based on analyses of predicted amino acid sequences of virus matrix proteins.

(Courtesy Linfa Wang, CSIRO Livestock Industries' Animal Health Laboratory. From Sellon DC, Long MT: Equine infectious diseases. St Louis, 2007, Saunders Elsevier.)

Henipaviruses

Hendra virus emerged in 1995, followed shortly by a large outbreak of disease in pigs caused by Nipah virus. The emergence of these two viruses, both zoonotic and associated with mortality in humans, redefined our understanding of the Paramyxoviridae family and led to the creation of a new genus, the Henipaviruses. For Hendra virus, outbreaks occurred in horses, while for Nipah virus, the domestic pig acted as an amplifying host. Critically, however, the original reservoir for these viruses was traced to various species of pteropid bats and focused attention on this group of mammals as a source of disease. This chapter concludes with a short review of therapeutic options for Henipavirus infection in both domestic animals and humans.

Zoonotic Paramyxoviruses

Hendra and Nipah viruses are highly pathogenic zoonotic paramyxoviruses that emerged during the 1990s in Australia and Southeast Asia, respectively. In 1994, in Queensland, Australia, Hendra virus caused two outbreaks of fatal illness in horses and their human caretakers. 1,2 Additional outbreaks involving humans occurred in Australia in 2004, 2008, and 2009. 3-5 Nipah virus was first recognized when it caused an outbreak of severe encephalitis in pig farmers in Malaysia and abattoir workers in Singapore in 1998 and 1999. 6,7 Multiple outbreaks have occurred subsequently in Bangladesh and India. 8-16,17,18 In 1997 in Australia, another zoonotic paramyxovirus, Menangle virus, caused decreased farrowing rates and stillbirths in pigs, as well as an influenza-like illness in two humans who had occupational exposure to infected pigs. 19,20 The Pteropus species of fruit bat, also known as the flying fox, is the reservoir of all three viruses. 9,21-23 Because Nipah and Hendra viruses are Biosafety Level 4 agents, research with these pathogens has been difficult to perform. 24,25 However, the development of pseudovirus and reverse genetics techniques has increased opportunities for their investigation. 24-26

Paramyxoviruses

Stephen N.J. Korsman MMed FCPath, . Wolfgang Preiser MRCPath, in Virology , 2012

Hendra and Nipah viruses are the two established species of the Henipavirus genus. Initially Hendra virus was discovered in Australia, followed by Nipah virus in Malaysia. Henipa-like viruses have recently been found in Africa.

Henipaviruses appear to have flying foxes (large fruit-eating bats, see Fig. 5 ) and some other bat species as their natural hosts. They have a wide host range, and both Hendra and Nipah viruses can infect humans. Hendra virus was initially discovered in an outbreak in horses in Australia, with a very high mortality rate; Nipah virus was subsequently found in an outbreak in pigs in Malaysia and Singapore. The emergence of these viruses is likely due to increased agricultural encroachment of natural bat habitat such as fruit orchards. Human infection appears to be as a result of contact with sick farm animals, and not direct contact with the bat hosts. Human-to-human transmission is possible, especially where the infection results in respiratory illness.

Fig. 5 . Drawing by Gustav Mützel of a Large Flying Fox (Pteropus vampyrus), a type of fruit-eating megabat.

The virus enters cells after binding to receptors on neurons, smooth muscle, and blood vessel endothelium, and this is followed by viraemia. Symptoms correlate well with the cell tropism, being mainly neurological and respiratory.

Disease can be primarily respiratory or primarily neurological or a combination of the two. Nipah virus in humans usually causes a neurological infection, with 25% having accompanying respiratory symptoms. Presenting symptoms include fever, headache, depressed consciousness, and mild respiratory symptoms, and progression leads to worsening of respiratory and encephalitis symptoms, with pulmonary oedema/haemorrhage, difficulty swallowing or breathing, blurred vision, convulsions, coma, and often death. Survivors of Nipah infection may develop a delayed encephalitis.

Infection appears to be asymptomatic in bats, but mortality is high in both humans and domestic animals in the 40–75% range.

Serology and PCR for Henipaviruses are not routinely available in most laboratories, and are usually done in specialised centres.

Currently no specific treatment exists, and management is supportive. Ribavirin has shown limited success. Hendra virus vaccines for horses are in development.

Respiratory System

Hendra virus was first described as a cause of fatal pulmonary disease of horses in 1994 in Australia. Natural infections and disease have been reported in humans and horses and experimentally-induced in cats and guinea pigs. Fruit bats (flying foxes) in the genus Pteropus are the reservoir host for the virus, carrying the virus subclinically and serving as the source of infection for horses. Most human infections have occurred following contact with infected clinically ill horses. Hendra virus and the related Nipah virus are members of the genus Henipavirus, family Paramyxoviridae. Hendra virus has tropism for endothelial cells, and many of the lesions arise from vascular injury. Viral particles are detectable in the cytoplasm of endothelial cells. Gross lesions in horses reflect the viral vascular tropism, and include prominent pulmonary edema and congestion with dilation of subpleural lymphatic vessels, petechial hemorrhages, and abundant tracheal froth. The most prominent histologic lesion is serofibrinous fluid and increased numbers of macrophages in alveoli. Closer inspection reveals subtle vascular lesions in the lung, heart, glomeruli, and stomach, consisting of thrombi in capillaries and/or necrotic debris and hemorrhage in the walls of arterioles. The presence of syncytial cells in small vessels is a unique but inconsistent lesion. The differential diagnosis for massive pulmonary edema includes African horse sickness, heart failure, and anaphylaxis.

Hazelton B, et al. Hendra virus : a one health tale of flying foxes, horses, and humans. Future Microbiol 2013;8:461-474.

Hooper PT, et al. Lesions of experimental equine morbillivirus pneumonia in horses. Vet Pathol 1997;34:312-322.

Adeno, Hendra, and Equine Rhinitis Viral Respiratory Diseases

Hendra virus is classified as a biosafety level 4 (BSL4) agent, and laboratory diagnostic testing should be carried out under the appropriate conditions of biosafety and biocontainment.

Hendra virus may be reisolated from clinical specimens using several cell lines—Vero cells are most commonly used. 53 Preferred tissue samples for this purpose are lung, spleen, kidney, and brain.

Quantitative real-time PCR has been used extensively to identify acutely infected animals in outbreak investigations, as well as in experimental studies 54,55 ; blood and nasal swabs are the specimens of choice for diagnostic confirmation in the live animal.

Serum neutralization (SNT) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) tests have been developed to detect antibodies against HeV, with application primarily to epidemiologic investigations associated with the management of outbreaks. As SNT must be carried out at BSL4, ELISA is usually employed as the first-line screening test.

Immunohistochemistry may be used for detection of HeV antigen in clinical specimens and is particularly helpful where formalin-fixed tissues only are available for examination.

Paramyxoviridae and Pneumoviridae

Hendra virus is maintained by enzootic, subclinical infection in certain species of fruit bat. The precise mechanism of virus transmission from bats to nonnatural hosts such as horses and humans is uncertain, but probably involves environmental contamination by secretions or excretions from the bats (saliva, feces, urine, placental fluids). The sporadic nature of the outbreaks is likely the result of changes in the feeding behavior of the bats due to changes in food supplies or habitat incursions that facilitate close interaction of horses and bats.

Clinical signs exhibited by horses infected with Hendra virus include any combination of initial anorexia, depression, fever, and increased respiratory and heart rates, followed by respiratory or neurological signs. The clinical course is generally short, with infected horses dying quickly after the onset of clinical signs. The incubation period in experimentally infected horses was from 6 to 10 days. Cats, ferrets, hamsters, and guinea pigs, but not rabbits or mice, are susceptible to experimental infection, and cats and ferrets develop a fatal pneumonia identical to that in horses.

Animal Models of Human Viral Diseases

Hendra and Nipah virus are unusual within the Paramyxoviridae family given that they can infect a large range of mammalian hosts. Both viruses are grouped under the genus Henipavirus. The natural reservoirs of the viruses are the fruit bats from the genus Pteropus. Hendra and Nipah have the ability to cause severe disease in humans with the potential for a high case fatality rate ( Rockx et al., 2012 ). Outbreaks due to Nipah virus have been recognized in Malaysia, Singapore, Bangladesh, and India, while Hendra virus outbreaks have yet to be reported outside of Australia ( Luby et al., 2009a,b ).

Hendra was the first member of the genus identified and was initially associated with an acute respiratory disease in horses. All human cases have been linked to transmission through close contact with an infected horse. There have been no confirmed cases of direct transmission from bat to human. Nipah has the distinction of transmission among, although the exact route is unknown ( Homaira et al., 2010 ). The virus is susceptible to pH, temperature, and desiccation, and thus close contact is hypothesized as needed for successful transmission ( Fogarty et al., 2008 ). Both viruses have a tropism for the neurological and respiratory tracts.

The incubation period for Hendra virus is 7–17 days and is marked by a flu-like illness. Symptoms at this initial stage include myalgia, headache, lethargy, sore throat, and vomiting ( Hanna et al., 2006 ). Disease progression can continue to pneumonitis or encephalitic manifestations, with the person succumbing to multiorgan failure ( Playford et al., 2010 ). Nipah virus has an incubation period of 4 days to 2 weeks ( Goh et al., 2000 ). Much like Hendra, the first signs of disease are nondescript. Severe neurological symptoms subsequently develop including encephalitis and seizures that can progress to coma within 24–48 h ( Lo and Rota, 2008 ). Survivors of infection typically make a full recovery; however, 22% suffer permanent sequelae, including persistent convulsions ( Tan and Chua, 2008 ). At this time, there is no approved vaccine or antiviral, and treatment is purely supportive. Animal models are being used to not only test novel vaccines and therapeutics, but also deduce the early events of disease because documentation of human cases is at terminal stages.

The best small animal model is the Syrian golden hamster due to their high susceptibility to both henipaviruses. Clinical signs upon infection recapitulate the disease course in humans including acute encephalitis and respiratory distress. Challenged animals died within 4–17 days postinfection. The progression of disease and timeline is highly dependent on dose and route of infection. IN inoculation leads to imbalance, limb paralysis, lethargy, and breathing difficulties whereas IP resulted in tremors and paralysis within 24 h before death. Virus was detected in lung, brain, spleen, kidney, heart, spinal cords, and urine, with the brain having the highest titer. This model is used for vaccination and passive protection studies ( Guillaume et al., 2009; Rockx et al., 2011; Wong et al., 2003 ).

The guinea pig model has not been widely used due to the lack of a respiratory disease upon challenge ( Torres-Velez et al., 2008; Williamson et al., 2001 ). Inoculation with Hendra virus via the subQ route leads to a generalized vascular disease with 20% mortality. Clinical signs were apparent 7–16 days postinfection with death occurring within 2 days of CNS involvement. Higher inoculum has been associated with development of encephalitis and CNS lesions. ID and IN injection does not lead to disease, although the animals are able to seroconvert upon challenge. The inoculum source does not affect clinical progression. Nipah virus challenge only causes disease upon IP injection and results in weight loss and transient fever for 5–7 days. Virus was shed through urine and was present in the brain, spleen, lymph nodes, ovary, uterus, and urinary bladder ( Hooper et al., 1997 ).

Ferrets infected with Hendra or Nipah virus display the same clinical disease as seen in the hamster model and human cases ( Bossart et al., 2009; Pallister et al., 2011 ). Upon inoculation by the oronasal route, ferrets develop severe pulmonary and neurological disease within 6–9 days including fever, coughing, and dyspnea. Lesions do develop in the ferret’s brains, but to a lesser degree than seen in humans.

Cats have also been utilized as an animal model for henipaviruses. Disease symptoms are not dependent upon the route of infection. The incubation period is 4–8 days and leads to respiratory and neurological symptoms ( Mungall et al., 2007; Johnston et al., 2015; Westbury et al., 1996 ). This model has proven useful for vaccine efficacy studies.

Squirrel and AGMs are representative of the NHP models. For squirrel monkeys, Nipah virus is introduced by either the IN or IV route and subsequently leads to clinical signs similar to humans, although IN challenge results in milder disease. Upon challenge, only 50% of animals develop disease manifestations including anorexia, dyspnea, and acute respiratory syndrome. Neurological involvement is characterized by uncoordinated motor skills, loss of consciousness, and coma. Viral RNA can be detected in lung, brain, liver, kidney, spleen, and lymph nodes but is only found upon IV challenge ( Marianneau et al., 2010 ). AGMs are very consistent model of both viruses. IT inoculation of the viruses results in 100% mortality, and death within 8.5 and 9–12 days postinfection for Hendra and Nipah viruses, respectively. The animals develop severe respiratory and neurological disease with generalized vasculitis ( Geisbert et al., 2010; Rockx et al., 2010 ).

The reservoir of the viruses, gray-headed fruit bats, has been experimentally challenged. Due to their status as the host organism for henipaviruses, the bats do not develop clinical disease. However, Hendra virus can be detected in kidneys, heart, spleen, and fetal tissue, and Nipah virus can be located in urine ( Middleton et al., 2007 ).

Pigs develop a respiratory disease upon infection with both Nipah and Hendra viruses ( Berhane et al., 2008; Li et al., 2010; Middleton et al., 2002 ). Oral inoculation does not produce a clinical disease, but subQ injection represents a successful route of infection. Live virus can be isolated from the oropharynx as early as 4 days postinfection. Nipah virus can also be transmitted between pigs. Nipah virus was able to induce neurological symptoms in 20% of the pigs, even though virus was present in all neurological tissues regardless of symptoms ( Weingartl et al., 2005 ). Within the pig model, it appeared that Nipah virus had a greater tropism for the respiratory tract, while Hendra for the neurological system.

Horses are also able to develop a severe respiratory tract infection accompanied with fever and general weakness upon exposure to Nipah and Hendra viruses. Oronasal inoculation led to systemic disease with viral RNA detected in nasal swabs within 2 days ( Marsh et al., 2011; Williamson et al., 1998 ). Animals died within 4 days postexposure and have interstitial pneumonia with necrosis of alveoli ( Murray et al., 1995a,b ). Virus could be detected in all major systems.

Mice, rats, rabbits, chickens, and dogs have been tested but are nonpermissive to infection ( Westbury et al., 1995; Wong et al., 2003 ). Suckling BALB/c mice succumb to infection if the virus is inoculated intracranially ( Mungall et al., 2006 ). IN exposure with Nipah does not induce a clinical disease; however, there is evidence of a subclinical infection in the lungs following euthanasia of the mice ( Dups et al., 2014 ). In addition, a human lung xenograph model in NSG mice demonstrated that the human lung is highly susceptible to Nipah viral replication and damage ( Valbuena et al., 2014 ). Embryonated chicken eggs have been inoculated with Nipah virus leading to a universally fatal disease within 4–5 days postinfection ( Tanimura et al., 2006 ).

Читайте также: