Rotavirusinfektion - Årsager og patogenese

Årsager til rotavirusinfektion

Rotavirusinfektion forårsages af et medlem af Reoviridae-familien, slægten Rotavirus. Navnet er baseret på den morfologiske lighed mellem rotavirus og et hjul (fra det latinske "rota" - "hjul"). Under et elektronmikroskop ligner viruspartikler hjul med et bredt nav, korte eger og en tydeligt defineret tynd rand. Rotavirusvirionet, 65-75 nm i diameter, består af et elektrontæt center (kerne) og to peptidskaller: en ydre og en indre kapsid. Kernen, 38-40 nm i diameter, indeholder interne proteiner og genetisk materiale repræsenteret af dobbeltstrenget RNA. Genomet for humane og animalske rotavirus består af 11 fragmenter, hvilket sandsynligvis bestemmer den antigene diversitet af rotavirus. Replikation af rotavirus i den menneskelige krop forekommer udelukkende i tyndtarmens epitelceller.

Rotavirus indeholder fire hovedantigener; det primære er gruppeantigenet, et protein i den interne kapsid. Når man tager alle gruppespecifikke antigener i betragtning, er rotavirus opdelt i syv grupper: A, B, C, D, E, F, G. De fleste humane og animalske rotavirus tilhører gruppe A, inden for hvilken der skelnes mellem undergrupper (I og II) og serotyper. Undergruppe II omfatter op til 70-80% af stammer isoleret fra patienter. Der er tegn på en mulig sammenhæng mellem visse serotyper og sværhedsgraden af diarré.

Rotavirus er resistente over for miljøfaktorer: de overlever i flere måneder i drikkevand, åbne vandmasser og spildevand, i 25-30 dage på grøntsager og i 15-45 dage på bomuld og uld. Rotavirus ødelægges ikke ved gentagen frysning, desinfektionsopløsninger, ether, kloroform eller ultralyd, men de dør ved kogning. De behandles også med opløsninger med en pH-værdi på over 10 eller under 2. Optimale betingelser for virussers eksistens er en temperatur på 4 °C og høj (>90%) eller lav (<13%) luftfugtighed. Infektionsaktiviteten øges ved tilsætning af proteolytiske enzymer (f.eks. trypsin, pankreatin).

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

Patogenesen af rotavirusinfektion

Patogenesen af rotavirusinfektion er kompleks. På den ene side er strukturelle (VP3, VP4, VP6, VP7) og ikke-strukturelle (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) proteiner fra virusset af stor betydning i udviklingen af rotavirus gastroenteritis. Især er NSP4-peptidet et enterotoksin, der forårsager sekretorisk diarré, svarende til bakterietoksiner; NSP3 påvirker virusreplikation, og NSP1 kan "forhindre" produktionen af interferonregulerende faktor 3.

På den anden side påvises rotavirus allerede på sygdommens første dag i epitelet i tolvfingertarmen og de øvre dele af jejunum, hvor det formerer sig og akkumuleres. Rotaviruss penetration i en celle er en proces i flere trin. For at trænge ind i en celle kræver nogle serotyper af rotavirus specifikke receptorer, der indeholder sialinsyre. En vigtig rolle for proteiner er blevet fastslået: a2b1-integrin, integrin-aVb3 og hsc70 i de indledende stadier af interaktionen mellem virus og cellen, mens hele processen styres af det virale protein VP4. Når rotavirus er trængt ind i cellen, forårsager det død af modne epitelceller i tyndtarmen og deres afstødning fra tarmtottene. De celler, der erstatter det villøse epitel, er funktionelt underlegne og er ikke i stand til at absorbere kulhydrater og simple sukkerarter tilstrækkeligt. Forekomsten af disaccharidase-mangel (primært laktase) fører til ophobning af ufordøjede disaccharider med høj osmotisk aktivitet i tarmen, hvilket forårsager en forstyrrelse af reabsorptionen af vand og elektrolytter og udvikling af vandig diarré, hvilket ofte fører til dehydrering. Når disse stoffer kommer ind i tyktarmen, bliver de substrater for fermentering af tarmfloraen med dannelse af en stor mængde organiske syrer, kuldioxid, metan og vand. Intracellulær metabolisme af cyklisk adenosinmonofosfat og guanosinmonofosfat i epitelceller med denne infektion forbliver stort set uændret.

Således skelnes der i øjeblikket mellem to hovedkomponenter i udviklingen af diarrésyndrom: osmotisk og sekretorisk.

Epidemiologi af rotavirusinfektion

Hovedkilden og reservoiret for rotavirusinfektion er en syg person, der udskiller en betydelig mængde viruspartikler (op til 10 ¹⁰ CFU i 1 g) med afføringen ved afslutningen af inkubationsperioden og i sygdommens første dage. Efter den 4.-5. sygdomsdag falder mængden af virus i afføringen betydeligt, men den samlede varighed af rotavirusudskillelsen er 2-3 uger. Patienter med nedsat immunologisk reaktivitet, med kronisk samtidig patologi, laktasemangel udskiller viruspartikler i lang tid. Kilden til det infektiøse agens kan også være raske virusbærere (børn fra organiserede grupper og hospitaler, voksne: først og fremmest medicinsk personale på fødehospitaler, somatiske og infektionsafdelinger), fra hvis afføring rotavirus kan isoleres i flere måneder.

Patogenet overføres via fækalie-oral smitte. Smitteveje:

• kontakt-husholdning (gennem beskidte hænder og husholdningsartikler);
• vand (når man drikker vand inficeret med virus, inklusive flaskevand);
• fordøjelsessystemet (oftest ved indtagelse af mælk og mejeriprodukter).

Muligheden for luftbåren smitte med rotavirusinfektion kan ikke udelukkes.

Rotavirusinfektion er meget smitsom, hvilket fremgår af sygdommens hurtige spredning i patienternes omgivelser. Under udbrud bliver op til 70 % af den ikke-immune befolkning syg. Under seroepidemiologisk blodprøve har 90 % af børn i ældre aldersgrupper antistoffer mod forskellige rotavirus.

Efter en infektion dannes der i de fleste tilfælde en kortvarig typespecifik immunitet. Gentagne sygdomme er mulige, især i ældre aldersgrupper.

Rotavirusinfektion er almindelig og opdages i alle aldersgrupper. I forbindelse med akutte tarminfektioner varierer andelen af rotavirus-gastroenteritis fra 9 til 73 % afhængigt af alder, region, levestandard og årstid. Børn i de første leveår (primært fra 6 måneder til 2 år) er særligt ofte syge. Rotavirus er en af årsagerne til diarré ledsaget af alvorlig dehydrering hos børn under 3 år; denne infektion er ansvarlig for op til 30-50 % af alle tilfælde af diarré, der kræver hospitalsindlæggelse eller intensiv rehydrering. Ifølge WHO dræber denne sygdom 1 til 3 millioner børn på verdensplan hvert år. Rotavirusinfektion tegner sig for omkring 25 % af tilfældene af såkaldt turistdiarré. I Rusland varierer hyppigheden af rotavirus-gastroenteritis i forbindelse med andre akutte tarminfektioner fra 7 til 35 %., og blandt børn under 3 år overstiger den 60 %.

Rotavirus er en af de mest almindelige årsager til hospitalserhvervede infektioner, især blandt for tidligt fødte spædbørn og småbørn. Rotavirus tegner sig for 9 til 49 % af hospitalserhvervede akutte tarminfektioner. Hospitalserhvervede infektioner fremmes af børns lange hospitalsophold. Medicinsk personale spiller en betydelig rolle i transmissionen af rotavirus: 20 % af medarbejderne har, selv uden tarmlidelser, IgM-antistoffer mod rotavirus i deres blodserum, og rotavirusantigen påvises i coprofilater.

I tempererede klimaer er rotavirusinfektion sæsonbestemt og dominerer i de kolde vintermåneder, hvilket er forbundet med bedre overlevelse af virussen i miljøet ved lave temperaturer. I tropiske lande forekommer sygdommen året rundt, med en vis stigning i forekomsten i den kølige regntid.

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