Rotavirusna okužba - Vzroki in patogeneza

Vzroki okužbe z rotavirusi

Okužbo z rotavirusi povzroča član družine Reoviridae, rod Rotavirus. Ime temelji na morfološki podobnosti rotavirusov s kolesom (iz latinskega "rota" - "kolo"). Pod elektronskim mikroskopom so virusni delci videti kot kolesa s širokim pestom, kratkimi naperami in jasno definiranim tankim robom. Virion rotavirusa, premera 65-75 nm, je sestavljen iz elektronsko gostega središča (jedra) in dveh peptidnih lupin: zunanje in notranje kapside. Jedro, premera 38-40 nm, vsebuje notranje beljakovine in genski material, ki ga predstavlja dvoverižna RNA. Genom človeških in živalskih rotavirusov sestavlja 11 fragmentov, kar verjetno določa antigensko raznolikost rotavirusov. Razmnoževanje rotavirusov v človeškem telesu poteka izključno v epitelijskih celicah tankega črevesa.

Rotavirusi vsebujejo štiri glavne antigene; glavni je skupinski antigen, beljakovina notranje kapside. Ob upoštevanju vseh skupinsko specifičnih antigenov so rotavirusi razdeljeni v sedem skupin: A, B, C, D, E, F, G. Večina človeških in živalskih rotavirusov spada v skupino A, znotraj katere ločimo podskupine (I in II) in serotipe. Podskupina II vključuje do 70–80 % sevov, izoliranih od bolnikov. Obstajajo dokazi o možni povezavi med določenimi serotipi in resnostjo driske.

Rotavirusi so odporni na okoljske dejavnike: v pitni vodi, odprtih vodnih telesih in odpadni vodi preživijo več mesecev, na zelenjavi 25–30 dni, na bombažu in volni pa 15–45 dni. Rotavirusov ne uničijo ponavljajoče se zamrzovanje, razkužilne raztopine, eter, kloroform, ultrazvok, vendar poginejo pri kuhanju. Zdravimo jih tudi z raztopinami s pH večjim od 10 ali manjšim od 2. Optimalni pogoji za obstoj virusov so temperatura 4 °C in visoka (>90 %) ali nizka (<13 %) vlažnost. Infekcijska aktivnost se poveča z dodatkom proteolitičnih encimov (npr. tripsina, pankreatina).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Patogeneza okužbe z rotavirusi

Patogeneza okužbe z rotavirusi je kompleksna. Po eni strani so strukturne (VP3, VP4, VP6, VP7) in nestrukturne (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) beljakovine virusa zelo pomembne pri razvoju rotavirusnega gastroenteritisa. Zlasti peptid NSP4 je enterotoksin, ki povzroča sekretorno drisko, podobno bakterijskim toksinom; NSP3 vpliva na replikacijo virusa, NSP1 pa lahko "prepove" proizvodnjo interferon-regulirajočega faktorja 3.

Po drugi strani pa se rotavirus že prvi dan bolezni zazna v epiteliju sluznice dvanajstnika in zgornjih delov jejunuma, kjer se razmnožuje in kopiči. Prodiranje rotavirusa v celico je večstopenjski proces. Za prodiranje v celico nekateri serotipi rotavirusa potrebujejo specifične receptorje, ki vsebujejo sialno kislino. Ugotovljena je bila pomembna vloga beljakovin: a2b1-integrina, integrina-aVb3 in hsc70 v začetnih fazah interakcije med virusom in celico, celoten proces pa nadzoruje virusna beljakovina VP4. Po prodiranju v celico rotavirusi povzročijo smrt zrelih epitelijskih celic tankega črevesa in njihovo zavrnitev iz resic. Celice, ki nadomeščajo resični epitelij, so funkcionalno slabše in niso sposobne ustrezno absorbirati ogljikovih hidratov in preprostih sladkorjev. Pojav pomanjkanja disaharidaze (predvsem laktaze) vodi do kopičenja neprebavljenih disaharidov z visoko osmotsko aktivnostjo v črevesju, kar povzroči moteno reabsorpcijo vode, elektrolitov in razvoj vodene driske, kar pogosto vodi v dehidracijo. Ko te snovi vstopijo v debelo črevo, postanejo substrati za fermentacijo s strani črevesne mikroflore, pri čemer nastane velika količina organskih kislin, ogljikovega dioksida, metana in vode. Znotrajcelična presnova cikličnega adenozin monofosfata in gvanozin monofosfata v epitelijskih celicah pri tej okužbi ostane praktično nespremenjena.

Tako trenutno pri razvoju driskega sindroma ločimo dve glavni komponenti: osmotsko in sekretorno.

Epidemiologija okužbe z rotavirusi

Glavni vir in rezervoar okužbe z rotavirusi je bolna oseba, ki ob koncu inkubacijske dobe in v prvih dneh bolezni izloči znatno količino virusnih delcev (do 10 ¹⁰ CFU v 1 g) z blatom. Po 4.-5. dnevu bolezni se količina virusa v blatu znatno zmanjša, vendar je skupno trajanje izločanja rotavirusa 2-3 tedne. Bolniki z oslabljeno imunološko reaktivnostjo, s kronično sočasno patologijo in pomanjkanjem laktaze izločajo virusne delce dlje časa. Vir povzročitelja okužbe so lahko tudi zdravi nosilci virusa (otroci iz organiziranih skupin in bolnišnic, odrasli: predvsem medicinsko osebje porodnišnic, somatskih in infekcijskih oddelkov), iz katerih blata lahko rotavirus izoliramo več mesecev.

Mehanizem prenosa patogena je fekalno-oralni. Poti prenosa:

• kontaktno-gospodinjsko (preko umazanih rok in gospodinjskih predmetov);
• voda (pri pitju vode, okužene z virusi, vključno z ustekleničeno vodo);
• prehransko (najpogosteje pri uživanju mleka in mlečnih izdelkov).

Možnosti prenosa rotavirusne okužbe po zraku ni mogoče izključiti.

Okužba z rotavirusi je zelo nalezljiva, kar dokazuje hitro širjenje bolezni v okolju bolnikov. Med izbruhi zboli do 70 % neimune populacije. Med seroepidemiološkim testiranjem krvi ima 90 % otrok v starejših starostnih skupinah protitelesa proti različnim rotavirusom.

Po okužbi se v večini primerov oblikuje kratkotrajna tipsko specifična imunost. Možne so ponovitve bolezni, zlasti v starejših starostnih skupinah.

Okužba z rotavirusi je pogosta in se odkrije v vseh starostnih skupinah. V strukturi akutnih črevesnih okužb se delež rotavirusnega gastroenteritisa giblje od 9 do 73 %, odvisno od starosti, regije, življenjskega standarda in letnega časa. Še posebej pogosto zbolijo otroci v prvih letih življenja (predvsem od 6 mesecev do 2 let). Rotavirusi so eden od vzrokov za drisko, ki jo spremlja huda dehidracija pri otrocih, mlajših od 3 let; ta okužba je odgovorna za do 30–50 % vseh primerov driske, ki zahtevajo hospitalizacijo ali intenzivno rehidracijo. Po podatkih SZO ta bolezen vsako leto po vsem svetu ubije od 1 do 3 milijone otrok. Okužba z rotavirusi predstavlja približno 25 % primerov tako imenovane potovalne driske. V Rusiji se pogostost rotavirusnega gastroenteritisa v strukturi drugih akutnih črevesnih okužb giblje od 7 do 35 %, med otroki, mlajšimi od 3 let, pa presega 60 %.

Rotavirusi so eden najpogostejših vzrokov bolnišničnih okužb, zlasti pri nedonošenčkih in majhnih otrocih. Rotavirusi predstavljajo od 9 do 49 % bolnišničnih akutnih črevesnih okužb. Bolnišnične okužbe so posledica dolgotrajnega bivanja otrok v bolnišnici. Zdravstveno osebje ima pomembno vlogo pri prenosu rotavirusov: 20 % zaposlenih ima, tudi brez črevesnih motenj, v krvnem serumu protitelesa IgM proti rotavirusom, antigen rotavirusa pa je odkrit v koproflatih.

V zmernem podnebju je okužba z rotavirusi sezonska in prevladuje v hladnih zimskih mesecih, kar je povezano z boljšim preživetjem virusa v okolju pri nizkih temperaturah. V tropskih državah se bolezen pojavlja vse leto, z nekaj povečanja incidence v hladnem deževnem obdobju.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [14], [ 15], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]