Powassan Virus

Pathogens & People: A tick virus with a dangerous bite By EDWARD McSWEEGAN, For The Capital Published 04/05/09

Across much of Europe and Russia, various tick species regularly transmit  a serious infection called tick­borne encephalitis. It is a viral infection with  long­term neurological complications and a mortality rate of about 20  percent. Fortunately, there are very effective vaccines against this  summertime menace. Here in the U.S., the situation is a more complicated,  "good news­bad news" kind of story. The good news is that most of the tick­borne infections in the U.S. are  bacterial (such as Lyme and Rocky Mountain spotted fever) or parasitic  (such as Babesia), and easily treated with common antibiotics and anti­ malarial drugs. But there is also an obscure tick­borne virus called  Powassan that may occasionally cause encephalitis. The bad news about  Powassan is that it's probably under­diagnosed in the U.S., it can cause  significant morbidity and mortality, and there is no preventive vaccine or  effective treatment for it. Powassan virus is a flavivirus similar to the viruses that cause Japanese  encephalitis, West Nile, and St. Louis encephalitis. It was first discovered in  a fatal encephalitis case in Powassan, Ottawa, in 1958. Since then, about  40 cases have been described in Canada and the northeastern U.S.  Between 1999 and 2005, nine cases were identified in Maine, New York,  Michigan, Vermont and Wisconsin. The latest national tally in Morbidity and  Mortality Weekly Reports listed six cases in upstate New York and one in  Wisconsin during 2007. Four different tick species are known to transmit the virus, and 38 mammal  species have been identified as possible sources of the virus. Groundhogs  seem to be major sources of both Powassan virus and the tick that  transmits the virus, Ixodes cookei.

Powassan virus may cause little overt illness unless it invades the central  nervous system. Once there, it can cause headache, fever, nausea, a stiff  neck, meningitis, and of course, encephalitis. Tremors, mental confusion,  seizures, coma and death also may occur. The fatality rate is 10 to 15  percent. Complete recovery following infection may be prolonged or impossible.  Persistent and debilitating symptoms can include headaches, muscle  weakness, cognitive and memory difficulties, and other neurologic defects.  A recent review of nine cases found the average length of hospitalization  was 18.6 days. Six of those nine patients had to undergo "prolonged  inpatient rehabilitation" due to "impaired ability to perform (the) activities of  daily living." Treatment tends to be aimed at relieving the symptoms of infection. Fluids,  ventilators to aid breathing, and steroids to reduce brain swelling are  commonly used. These infections probably are made worse by the delay in  diagnosis. There are no commercial tests for Powassan virus, so testing  often is done at special laboratories run by the Centers for Disease Control.  The lack of specific and readily available diagnostic tests also means many  cases are probably missed and the actual number of cases in the U.S. is  underestimated. Some of the recently reported cases, for example, were  identified only after initial tests turned up negative for West Nile virus. A dangerous virus that is carried by four different ticks, circulates among  three dozen animal species and is hard to diagnose presents real  challenges to developing effective prevention and treatment measures. The  situation is made even more difficult by the finding in 1997 of a related  Powassan virus called the "deer tick virus." Laboratory studies suggest the  deer tick virus is less infectious than the classic Powassan virus, but the  consequences of human infection are still unknown. It may cause a mild  infection or ­ like its Powassan cousin ­ cause a life­threatening 

encephalitis. It's important to find out more about it. A few years ago, scientists at New  York's Department of Health discovered the deer tick virus also could be  transmitted by the same tick (Ixodes scapularis) that transmits Lyme  disease. Most bacterial and parasitic pathogens carried by this tick require  24­48 hours to move from the tick into a human host. In other words, there  is a grace period between tick attachment and disease transmission, which  sometimes allows people to find and remove the tick. That's not the case  with the deer tick virus (or perhaps Powassan virus). Experiments with mice  show virus transmission in as little as 15 minutes. Given the tiny size of some ticks and the likely absence of a grace period  for some tick­transmitted viruses, it is especially important to practice "tick  hygiene." So use tick repellents and check for ticks after being in areas  where ticks are likely to be found.

Dr. Edward McSweegan has a Ph.D. in microbiology and lives in Crofton. He works on and  writes about infectious disease issues. He may be contacted at [email protected].