Historie zur postnatalen CMV

CMV-Infektion bei Frühgeborenen
Klinik, Prävention, Therapie
Rangmar Goelz
Abteilung Neonatologie
Universitätsklinik für Kinder- und
Jugendmedizin
Tübingen
Verlauf einer HCMV-Infektion
DNA-Virus, Fam. der Herpesviren
Infektion
(geringe Symptomatik)
Latenz
(Persistenz in den infizierten Zellen,
CMV-IgG seropositiv)
Reaktivierung (bei Immunschwäche
und in der Brustdrüse der
stillenden Mutter)
Historie zur postnatalen
CMV-Infektion
1950er
1969
1970er
1990
Entdeckung des Cytomegalovirus
NG durch Transfusion erkrankt (1)
NG-Infektion durch Muttermilch (2)
Blutprodukte für NG und FG CMV-frei
(1) GJ McCracken ea 1969 Am J Dis Child
(2) S Stagno ea 1980 NEJM
Historie zur postnatalen CMV-Infektion
1990er
Trotz CMV-freier Blutprodukte :
weiter CMV-Infektionen bei sehr
kleinen Frühgeborenen
Ab 1995 Prospektive Beobachtung von
FG < 1500g und deren Muttermilch
in der Neonatologie Tübingen
CMV-Infektion von VLBW-Infants durch
Muttermilch
1995 – 1998 NICU Tübingen Vochem M ea Ped Inf Dis J 1998;17:53-8
Hamprecht,K ea Lancet 2001;357:513-8
Seropositive Mütter
Seropositive stillende Mütter
CMV in MM reaktiviert
78
76
73
CMV-infizierte FG (bis ET+3Mon)
Symptomatisch (mind. 1 Symp.)
33/87 (38%)
16/87 (18%)
(96%)
Hauptrisikogruppe für sympt. Inf.:
Geringes Geburtsgewicht, frühe Transmission
Maschmann J ea Clin Inf Dis 2001
Häufigkeit der Transmission …
Hamprecht K, Maschmann J, Goelz R J Clin Virol 2008
… confirmed by studies using
raw breast milk…
… most other studies fed
„inactivated“ milk … freeze
storing … pasteurisation …
viral load is reduced or
destroyed …
Neonatale Symptome und Outcome
bei postnataler CMV-Infektion via MM
1995-2002: Vergleich von 40 CMV-positiven FG vs 40 CMVnegativen Kontrollkindern während des stationären Aufenthaltes
(matched pairs: Geschlecht, GA, Geburtstag)
Neuberger P, Goelz R ea J Pediatrics 2006
Signifikant häufiger
Thrombopenie
Neutropenie
CRP 10-20 mg/l
Kein Häufigkeitsunterschied
Dir. Bilirubin
CRP >20 mg/l
Alle Befunde waren selbstlimitierend
Neonatale Symptome und Outcome
Kein signifikanter Unterschied bei:
„
„
„
„
„
„
„
Therapieerweiterung wg. Apnoe
Gewichtszunahme / Tag
Gewicht bei Entlassung
Kopfumfang bei Entlassung
Liegedauer im Krankenhaus
Dauer der künstlichen Beatmung und des Sauerstoffbedarfs
Inzidenz der BPD, ROP, NEC, ICH und PVLM
Einzelfälle und Fallserien …
…beschreiben die zeitliche Koinzidenz einer schweren Erkrankung
des Frühgeborenen (Sepsislike, Pneumonie, Hepatitis, etc.) und
eines Nachweises von HCMV beim FG als möglicherweise
kausal:
Hamele M ea Severe morbidity… bm-ass. CMV-Infection Ped Inf Dis J 2010
Takahashi R ea Severe postnatal CMV-Infection … Neonatology 2007
Schleiss MR Acquisition of HCMV infection via breast milk … Rev Med Virol 2006
Cheong JL ea. Gastrointestinal manifestations of postnatal cytomegalovirus
infection in infants … Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2004;89:F367-9
Gessler P ea.Cytomegalovirus-associated necrotizing enterocolitis …J Perinatol
2004;24:124-6
Rieger-Fackeldey E ea. Schwere systemische Zytomegalie-Virusinfektion
Frühgeborener ... Monatsschr Kinderheilkd 2001;149:1059-62
Ballard RA ea. Acquired cytomegalovirus infection in preterm infants. Am J Dis
Child 1979; 133:482-485
Einzelfälle und Fallserien
In situ Hybridisierung zum Nachweis von CMV im Jejunum
Pos. CMV-Zellen im Darmgewebe
2 ELBW mit Volvolus.
Neg. Kontroll ISH
Pos. Zellen im Blutgefäß
Zum Zeitpunkt des
Volvolus kein Hinweis
auf CMV-Infektion.
Retrospektive
Gewebeaufarbeitung
Fr. Prof. K. Klingel, Inst. für. Molek. Pathologie
UKT
100
80
60
80
70
60
50
40
GANCYCL
30
20
40
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
C-reaktives Protein mg/l
MM CMV max.
Thrombozyten x10³/µl
200
CMV-Virurie
CMV-Virämie
Schwerer Verlauf einer CMV- Infektion beim FG:
GG 490 g, 26 SSW Hamprecht K, Maschmann J, Goelz R J Clin Virol 2008
0
100 Lebenstage
Thrombozyten-Transfusion
Reintubation
Neonatale CMV-Infektion via MM
Schlussfolgerung
„
Es gibt die durch CMV-haltige Muttermilch ausgelöste CMVErkrankung des Frühgeborenen.
„
Die Befunde waren in der Studie während der Neonatalzeit
selbstlimitierend und ohne Einfluss auf die wichtigsten
neonatologischen Parameter.
Jedoch: es gibt schwere Verläufe .
Limitation
„
Kleine Fallzahl
Langzeitfolgen
Langzeit - Outcome
- Hörstörung
- Kognitive Entwicklung
- Neurologischer Status (Spastische CP)
Projekt gefördert durch AKF 82-0-0 des UK Tübingen
Langzeitfolgen
Patienten und Methode
Prospektive multidisziplinäre Langzeituntersuchung
Frühgeborene mit postnatal erworbener CMV-Infektion
1.7.1995 bis 31.3.2002 ; GA <=32 SSW oder GG <1500 g
Kontrollgruppe: Keine CMV-Infektion, gematched nach
Geschlecht, Gestationsalter und Aufnahmedatum
Untersucher geblindet für CMV-Status der Kinder
Votum der Ethikkommission positiv
Projekt gefördert durch AKF 82-0-0 des UK Tübingen
Pädaudiologische Untersuchungsmethoden
„
Ohrmikroskopie
„
Reaktionsaudiometrie (subjektiv)
Spielaudiometrie (subjektiv)
Schwellentonaudiometrie (subjektiv)
„
„
„
„
Tympanometrie (objektiv)
Otoakustischen Emissionen (OAE) (objektiv),
DPOAE (frequenzspezifischer) und TEOAE (sensitiver für
minimale Hörverluste)
„
BERA (fakultativ)
Untersuchung in der Pädaudiologie der Klinik für HNO des UKT, Leitung S. Brosch
Untersucher geblindet für CMV-Status
Ergebnisse der Hörtestung ( >2 Jahre)
Gesamt
Untersucht
IOS
HCMV pos.
Kontrolle
60
49 (82%)
60
52 (87%)
1
IOS Innenohrschwerhörigkeit
4
Kognitive Entwicklung: Kaufmann-ABC, >4 Jahre
Matched Pairs (Geschlecht, GA., Aufnahme),
Alter >4 Jahre bei U., Untersucher geblindet für CMV-Status,
Rohdaten
CMV neg.
CMV pos.
n
m
GA d (SD)
GG g (SD)
42/50 (84%)
30
198 (17)
1062 (295)
42/50 (84%)
30
198 (17)
1136 (349)
SED (SD)
SGD (SD)
FS (SD)
96 (14)
96 (14)
94 (17)
94 (13)
92 (13)
89 (15)
Stratifizierung nach:
Zeitpunkt der Infektion:
Infektion vor Entlassung (früh) vs Infektion nach Entlassung (spät)
Univariater Vergleich, t-Test
n
SED
SGD
FS
CMV pos
CMV pos
vor Entl. (95%CI) nach Entl. (95%CI)
CMV neg
Kontrollen
23
92,3 (86,7-97,8)*
87,8 (82,2-93,4)*
85,5 (79,2-91,8)*
42
96,5
96,0
94,1
19
95,6 (89,0-102,3)*
96,3 (91,0-101,5)*
94,2 (86,8-101,5)*
p
*0,42
*0,03
*0,07
ƒVor Entlassung infizierte FG haben eine niedrigere SGD (p=0,03), auch nach
Kontrolle für den sozioökonomischen Status.
ƒDie nach Entlassung infizierten Kinder unterscheiden sich nicht von den Kontrollen.
Langzeitoutcome nach postnataler CMVInfektion via MM
Zusammenfassung der Daten:
„
„
„
Hören:
Keine Verschlechterung
Kognition und Neurologie:
Rohdaten: CMV-pos. FG etwas schlechter
Bei Inf. vor Entl.: SGD signifikant schlechter
Neurologische Untersuchung (CP): kein Unterschied
Einschränkung:
Kleine Fallzahl
Frage: Welche Konsequenzen sind angesichts
dieser Daten nötig?
Bryant P ea Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2002;57:F75-F77
„
„
„
Muttermilchfütterung wie bisher?
Reine Formulaernährung bei seropositiven Müttern?
Inaktivierung?
Zwiauer K, Deutsch J, ea. Konsensuspapier Österreichische GKJM:
Prävention von CMV-Infektionen bei Frühgeborenen durch Muttermilch.
MoKi 2003 und MoKi 2009
Fütterungspraxis in deutschen NICU
Buxmann H ea 2010 (submitted)
Fragebogen: 123 / 210 (58%) auswertbar
< 1500 g GG oder < 32 SSW
Präventive Strategien
„
„
„
„
Formula
Langzeit-Hitzeinaktivierung
Kurzzeit-Hitzeinaktivierung
Kryoinaktivierung
CMV-Inaktivierungsverfahren
für Muttermilch
„
Langzeit-Pasteurisierung: Holder-Pasteurisierung
(30min 62.5°C): Kommerziell verfügbar, sicher wirksam.
Jedoch: Denaturierung (AP, Lipase, sIgA, Lysozym, IGF
und IGF BP)
Hamprecht K ea Pediatr Res 2004
„
Kurzzeit-Hitzeinaktivierung: 5 sec 62 Grad C:
Kommerziell verfügbar, virussicher, keine Denaturierung
von IGF und IGF BP, nur geringe von AP, Lipase,
Lysozym etc.
„
Goelz R ea Pediatr Res. 2009
Müller D, Hamprecht K Inauguraldissertation 2006 Univ. Tübingen
„
Wachstumsfaktoren in Muttermilch:
Einfluss verschiedener Inaktivierungsverfahren
Gehalt an GFs in % der unbehandelten Kontrollmuttermilch
62°C
5s
63°C
30 min
65°C
5s
72°C
5s
IGF-I
104.96
60.58 +
101.53
95.25
IGF-II
95.83
90.1 +
97.03
103.99
IGFBP-2
100.36
80.91 +
98.99
95.31
IGFBP-3
102.38
92.98 +
103.55
103.91
EGF
100.1
95.1
99.37
99.45
+ signifikant geringere Konzentration
Goelz R ea Pediatr Res. 2009
Virusinaktivierungsverfahren für MM
„
Kryoinaktivierung:
Einfrieren und Lagerung der Milch bei –20°C:
Nicht sicher wirksam, entgegen aktuellen Empfehlungen.
Hamprecht ea, Ped Res, 2004
Curtis N ea Arch Dis Child FetNeoEd 2005
Maschmann J ea, ADC Fet Neon Ed 2006
Lawrence RM ea, Pediatr Clin North Am 2001
Takahashi R ea Severe postnatal CMV-Infection, Neonatology 2007
Vergleich verschiedener Virusinaktivierungsmethoden:
Effekt auf CMV Infektiosität
Hamprecht et al., Ped Res, 2004
Bestätigt: Curtis N ea ADC 2005
Virus load (% of control)
400
300
200
100
0
18h
-20°C
4d
-20°C
10d
-20°C
30 min
62.5°C
5 sec
72°C
Zusammenfassung Prävention:
Wenn MM:
„
„
Nur die Hitzeinaktivierung ist virussicher
Die Kurzzeitpasteurisierung ist die schonendste
Methode
Therapie der postnatalen CMV-Infektion bei FG
„
CMV-Infektion ist meist selbstlimitierend
„
Es gibt schwere Verläufe, jedoch keine Daten zur
Indikation und Art einer spezifischen Therapie
Therapie der konnatalen, symptomatischen
CMV-Infektion
Kimberlin DW ea, J Pediatr 2003, 143:16-25
RCT, n=42/100 auswertbar ,
Ganciclovir: 6 Wo, 12mg/kg/d vs keine Th.
Ergebnis:
Hörverschlechterung signifikant reduziert (p<0,001),
Jedoch: Toxizität (Neutropenie bei 2/3 der Patienten)
Prober CG ea, J Pediatr 2003, 143:4-6
Tübingen:
1 Patient (26 SSW, 490g GG) behandelt, nach 3 Wochen
Therapie abgebrochen wg. Transaminasenanstieg
Zusammenfassung
„
Klinik
Es gibt die CMV-Erkrankung des FG, meist selbstlimitiernd, in
Einzelfällen schwer verlaufend.
Langzeitoutcome: Einfluss der Infektion nicht ausgeschlossen
„
Prävention
Nur die Hitzeinaktivierung ist virussicher
Die Kurzzeitpasteurisierung (62° 5 sec) ist die schonendste
Methode
„
Therapie
Keine Daten.
Konsequenz: Prävention
Klinische Studie mit den Zielen:
„
„
Vermeiden der CMV-Transmission bei sehr kleinen FG
Ernährung mit roher MM so oft als möglich, d.h. KurzzeitHitzeinaktivierung nur bei hohem Risiko der Transmission.
(MM-Benefit für das Kind, reduzierter Arbeitsaufwand)
Methode:
„
„
Frühes Erfassen des Transmissionsrisikos
Viruselimination mit Kurzzeit-Hitzeinaktivierung
Zustimmung der Ethikkommission liegt vor.
Pilotphase ist abgeschlossen, Studienbeginn: März 2010
Dank an viele Mitarbeiter ....
Klaus Hamprecht, Patrick Neuberger, Eva Hihn, Denise
Müller, Martin Elmlinger, Karin Weber, Elke Kisch,
Michael Urschitz, Jörg Arand, Mathias Vochem, Jens
Maschmann, Andrea Bevot, Sybille Brosch, Renate Bay,
C. Speer, C. Poets
und viele andere,
.... an die Eltern und ihre Kinder,
...und an Sie
für Ihre Aufmerksamkeit
Vorteile der Muttermilch bei Frühgeborenen
Weniger NEC
Lucas A ea, Lancet 1990
McGuire W ea, ADC FetNeonat Ed 2003
Weniger Spätsepsis
Hylander MA ea, Pediatrics 1998
Furman L ea, Arch Pediatr Adol Med 2003
Bessere Entwicklung
Lucas A ea, Lancet 1992/Der G ea BMJ 06?
Bessere Mutter-Kind-Beziehung Wagner CL, Clin in Perinat 1999
Lettgen B, Jotzo M, Kiärztl Praxis 2002
Präventive Langzeiteffekte (Fettstoffwechsel, Hypertonie,
Herzinfarkt, Diabetes)
Schanler RJ, Clin in Perinat 1999
Toschke AM ea, J Pediatr 2002
Endokrinologisch und immunologisch wirksame Substanzen
Elmlinger MW ea, Pediatr Res 1999,
Siafakas CG ea, Pediatr Res 1999,
Buescher ES ea, Pediatr Res 1998
Garofolo RG ea, Clin in Perinat 1999
Vorteile der Muttermilch bei Frühgeborenen
Studien: 1RCT
13 Studien ausgeschlossen:
keine Empfehlung möglich
McGuire Cochrane Review 2001/2002 und 2007
Muttermilch: Was ist gesichert?
Mihatsch: Vortrag GNPI Köln 2003
„... kein konfirmativer Beweis für die
Überlegenheit der Muttermilch“
HCMV - Virusausscheidung
Stagno S, in Remington and Klein 5th Ed., 2001,402
Virus load (Nr IEA+ nuclei/ml whey)
Dynamik der CMV-Reaktivierung während
der Laktation: Virus-Konz. in der Molke
Day 61: onset of viruria
of the infant
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240
Time post partum (days)
Hamprecht et al., Ped Res, 2004
Ergebnisse
Innenohrschwerhörigkeit (IOS)
rechts
HCMV pos
HCMV neg 1
2
3
4
8 kHz
4 kHz
8 kHz
0,5 kHz
links
25dB
30dB
25dB
30dB
<=0,5 kHz 30dB
8 kHz 30dB
8 kHz 90 dB
8 kHz 25dB
0,5 kHz 30dB
8 kHz 40 dB
normal
Risk factors for transmission: onset of local HCMV
reactivation detected in milk whey
(maximum likelihood estimates based on a log-normal distribution)
1.00
0.80
0.60
median T: 3 days
median NT: 8 days
0.40
P(cumulative incidence)
P(cumulative incidence)
Hamprecht et al., Lancet 2001
0.20
1.00
0.80
0.60
median T: 10 days
median NT: 16 days
0.40
0.20
DNAlactia
0.00
Virolactia
0.00
0
10
20
30
40
50
time after delivery (days)
Likelihood ratio test:
T... Transmitter
P = 0.025
NT... Non-Transmitter
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
time after delivery (days)
P = 0.005
350.000
300.000
7.000
6.000
5.000
4.000
3.000
250.000
200.000
Hepatomegalie
2.000
1.000
0
150.000
100.000
50.000
0
40
47
51
53
56
61
70
Lebenstag
76
85
92
97
Thrombocyten/µl
400.000
10.000
9.000
8.000
PlasmaDNAämie
Granulozyten/µl
Koinzidenz klinischer Symptomatik mit der
CMV-Detektion
MM und CMV Infektion bei reifen NG/Sgl.
„
Muttermilch ist die überwiegende Ursache (neben Krabbelgruppen uä.)
... major impact on epidemiology ... up to 70% by 1 year of age
Stagno S ea Proc Natl Acad Sci USA 1994, Minamishima I ea Microbiol Immunol 1994
Blutprodukte und Vaginalsekret sehr selten
Voraussetzung: Mutter ist HCMV IgG positiv (alte Infektion)
„
Geringe Morbidität (1/39 Pneumonitis)
Chronisch Virusausscheidung der Säuglinge in Urin und Speichel (27-55 Monate),
keine mütterliche Virusausscheidung (außer MM)
Stagno et al., NEJM 1980
„
Die CMV-Infektion der gestillten Kinder ist abhängig von der
Stilldauer:
<1 Monat: keine Transmission
>1 Monat: 39% infizierte Kinder Dworsky et al., Pediatrics, 1983