Enterovirus surveillance in the Netherlands 1996-1998: Indications for the absence of wild poliovirus circulation

Abstract

Vaccination, surveillance and certification are the cornerstones of the programme to reach the goal of global polio eradication by the year 2000. Certification of regions as polio free zones can only be obtained when intensive surveillance activities coupled to correct laboratory data have shown the absence of wild poliovirus circulation in all countries of the region during at least three years. Gold standard for the surveillance of poliomyelitis is AFP surveillance. A minimum rate of 1 case of non-poliovirus caused AFP in 100,000 children below 15 years of age is required for surveillance to be considered as sufficient, provided for each AFP case appropriate viral analysis of two qualified stool specimens has been performed in a WHO-accredited laboratory. Non-polio enteroviruses have many characteristics in common with polioviruses, such as site of replication, disease manifestations and patterns of virus shedding and transmission, and can therefor be detected by the same diagnostic procedures in the same type of patients and materials. To be useful as proof for the absence of wild poliovirus circulation, a system of enterovirus surveillance needs to contain: 1) collective data on the number of all faecal specimens that were cultivated on poliovirus-sensitive cells obtained from children below the age of 15. 2) collective data on the number of enterovirus-positive isolates that were proven not to be wild polioviruses (by growth characteristics, typing, intratypic differentiation or genetic characterization), and 3) a quality control system guaranteeing the optimal use of all diagnostic procedures. Application of enterovirus surveillance in the Netherlands has shown the proven absence of wild polioviruses in more than 15000 stool samples collected between 1996 and 1998. 980 samples were enterovirus positive, 8 isolates were Sabin-derived polioviruses, isolated from asymptomatic patients. In all cases the patients were recently vaccinated in OPV-using countries outside the Netherlands. 90% of the laboratories participating in the enterovirus surveillance activities passed the yearly proficiency test for isolation and typing of enteroviruses in stool samples. With these data the absence of wild poliovirus circulation in the Netherlands in the period of study was clearly demonstrated.

Vaccinatie, surveillance and certificering vormen de hoekstenen van het WHO polio eradicatie programma dat wereldwijde eradicatie van de ziekte poliomyelitis en de verwekkers ervan, de wilde poliovirussen, in het jaar 2000 beoogt. Certificering van regio's als poliovrije zones kan enkel worden verkregen wanneer intensieve surveillance activiteiten, in combinatie met correct laboratoriumonderzoek de afwezigheid van wild poliovirus circulatie in alle landen van zo'n regio gedurende tenminste drie jaar hebben aangetoond. De gouden standaard voor de surveillance van poliomyelitis is surveillance van alle gevallen van acute slappe verlamming (AFP). Melding van tenminste een geval van niet door wild poliovirus veroorzaakte AFP per 100.000 kinderen onder 15 jaar is nodig als minimumeis voor adequate surveillance, mits gekoppeld aan juiste virologische analyse van twee correct afgenomen en vervoerde faecesmonsters in een door de WHO geaccrediteerd laboratorium. Voor Nederland zou optimale AFP surveillance laboratoriumanalyse van 60-70 faeces monsters per jaar vereisen. Non-polio enterovirussen hebben een aantal eigenschappen met poliovirussen gemeen : identieke plaats van vermenigvuldiging in de mens, vergelijkbare klinische verschijnselen en patroon van virusuitscheiding en van virusoverdracht. Enterovirussen kunnen derhalve opgespoord worden met behulp van identieke laboratoriumtechnieken in identieke monsters van een gelijke groep patienten. Wil een enterovirus surveillance system kunnen voldoen als systeem om de afwezigheid van wildtype poliovirus circulatie, dan zijn de volgende elementen onontbeerlijk: 1) representatieve gegevens over het totale aantal faeces monsters verkregen van personen onder de 15 jaar en gekweekt op cellen die geschikt zijn om poliovirus te vermeerderen. 2) representatieve gegevens over het totale aantal enterovirus-positieve isolaten, waarvoor (d.m.v. groeikarakteristieken, typering, intratypische differentiatie dan wel genetische karakterisering) uitgesloten werd, dat zij wild poliovirus bevatten en 3) een kwaliteitsbewakingssysteem dat optimaal virologische diagnostiek garandeert. Enterovirus surveillance in Nederland over de jaren 1996-1998 heeft de afwezigheid van wild poliovirus aangetoond in meer dan 15.000 faeces monsters, verkregen uit kinderen beneden de leeftijd van 15 jaar. In 980 van deze monsters werd enterovirus aangetoond, 8 isolaten bleken OPV-afgeleide poliovirussen, geisoleerd uit asymptomatische patienten. In al deze gevallen bleken de patienten recent met OPV gevaccineerd te zijn in het buitenland. Negentig procent van de in het enterovirus surveillance systeem deelnemende laboratoria behaalde een voldoende score van 80% of hoger in de jaarlijkse onder de auspicien van de SKMM georganiseerde proficiency test voor isolatie en typering van enterovirussen uit faecesmonsters. In meer dan 99% of de genoemde 15.000 faeces monsters, kon de aanwezigheid van wild poliovirus in het laboratorium worden uitgesloten. Optimalisatie van het systeem door inclusie van alle virologische laboratoria in Nederland omvat de jaarlijkse analyse van meer van 7500 faeces monsters per jaar, d.w.z ongeveer honderd maal meer monsters dan noodzakelijk voor optimale AFP surveillance. Hoewel objectieve criteria als voor optimale enterovirus surveillance nog niet geformuleerd zijn, geven de data over het in Nederland opgezette systeem, zoals beschreven in dit rapport, sterke aanwijzingen voor de afwezigheid van wild poliovirus circulatie in Nederland. De data zullen door de WHO gebruikt worden om mathematische modellen te toetsen, waarmee de kracht van de verschillende surveillance systemen voor de surveillance van poliomyelitis worden vergeleken.