Bordetella pertussis - Vaccination and Strain Variation

Abstract

Pertussis or whooping cough is a highly contagious vaccine-preventable disease of the human respiratory tract caused by the <i>Bordetella pertussis</i> bacteria. In Finland, pertussis vaccinations were started in 1952 leading to a dramatic decrease in the morbidity and mortality. In the late 1990s, the incidence of pertussis increased despite the high vaccination coverage. Strain variation has been connected to the re-emergence of pertussis in countries with long history of pertussis vaccination. In 2005, the pertussis vaccine and the vaccination schedule were changed in Finland.

The molecular epidemiology and the strain variation of the B. <i>pertussis</i> isolates were examined in Finland and in countries with similar (France) and different (Sweden) vaccination history. Continuous evolution of the B. <i>pertussis </i>population in Finland was observed since the 1950s, and the recently circulating isolates were antigenically different from the vaccine strains. Comparison of the circulating isolates from Finland, France and Sweden did not refer to significant differences. Certain type of strains noticed in France already in 1994 mainly caused the recent epidemics in Sweden (1999) and in Finland (2003-4). On several occasions, a new type of strains first appeared in Sweden and some years later in Finland.

The B.<i> pertussis</i> isolates from the infants were shown to be similar to those from the other age groups. It is suggested that the strains originate from the same reservoir among adolescents and adults. The strain variation does not seem to have a major effect on the morbidity among recently vaccinated individuals, but it might play a role among those who are in the waning phase of immunity. The incidence of pertussis in Finland has remained low since the change of the vaccination programme. This might be related to the epidemic nature of pertussis and the near future will show the real effectiveness of the new vaccination programme. At present, many infants are infected because they are too young to be immunised with the current schedule. New strategies or vaccines are needed to protect those who are the most vulnerable.

Hinkuyskä on erittäin tarttuva <i>Bordetella pertussis</i> -bakteerin aiheuttama ja rokottein torjuttavissa oleva tauti, jota esiintyy ainoastaan ihmisillä. Suomessa hinkuyskän sairastuvuus ja kuolleisuus laskivat huomattavasti vuonna 1952 tapahtuneen hinkuyskärokotusten aloittamisen jälkeen. Hyvästä rokotuskattavuudesta huolimatta hinkuyskän esiintyvyys lisääntyi 1990-luvun lopussa. Hinkuyskän lisääntyminen maissa, joissa hinkuyskärokotteet ovat olleet käytössä pitkään, on liitetty <i>B. pertussi</i>s -bakteerin kantavaihteluun. Suomen rokotusohjelma ja käytettävä hinkuyskärokote vaihdettiin vuonna 2005.

<i>B. pertussis</i> -bakteerin kantavaihtelua ja molekyylitason epidemiologiaa tutkittiin Suomessa sekä samankaltaisen (Ranska) ja poikkeavan (Ruotsi) rokotushistorian maissa. Suomen <i>B. pertussis</i> -populaation jatkuva ja etenevä evoluutio havaittiin 1950-luvulta alkaen. Viime vuosina kiertäneet bakteerikannat poikkeavat rokotekannoista. Suomen, Ruotsin ja Ranskan bakteeripopulaatiot eivät poikenneet selvästi toisistaan. Sekä Ruotsin (1999) että Suomen (2003-4) edellisen epidemian aiheutti etupäässä eräs Ranskassa jo vuonna 1994 havaittu bakteerikanta. Useissa tapauksissa uudet bakteerikannat havaittiin Suomessa joitakin vuosia myöhemmin kuin Ruotsissa.

Tulokset osoittivat, että eri ikäryhmistä eristetyt <i>B. pertussi</i>s -bakteerikannat ovat samankaltaisia. Näin ollen kaikissa ikäryhmissä tautia aiheuttavien bakteerikantojen oletetaan olevan lähtöisin samasta säilymöstä (reservuaarista) nuorten ja aikuisten keskuudessa. Kantavaihtelu ei näyttäisi paljonkaan vaikuttavan hiljattain rokotettujen sairastuvuuteen, mutta vaikutus saattaa ilmetä niillä, joiden immuniteetti hinkuyskää vastaan on heikentynyt. Hinkuyskää on esiintynyt Suomessa vähän rokotusohjelman vaihdon jälkeen. Tämä saattaa kuitenkin johtua taudin luontaisesta epidemiasyklistä, joten uuden rokotusohjelman todellinen tehokkuus selviää vasta lähitulevaisuudessa. Nykyisellä rokotusaikataululla useat vastasyntyneet sairastuvat hinkuyskään, koska ovat vielä liian nuoria saamaan rokotusohjelman mukaisen ensimmäisen hinkuyskärokotuksensa. Heidän suojaamisekseen tarvitaan uusia rokotusstrategioita tai rokotteita.