Rotavirusinfeksjon - Årsaker og patogenese

Årsaker til rotavirusinfeksjon

Rotavirusinfeksjon er forårsaket av et medlem av Reoviridae-familien, slekten Rotavirus. Navnet er basert på den morfologiske likheten mellom rotavirus og et hjul (fra latin «rota» – «hjul»). Under et elektronmikroskop ser viruspartikler ut som hjul med et bredt nav, korte eiker og en tydelig definert tynn kant. Rotavirusvirionet, 65–75 nm i diameter, består av et elektrontett senter (kjerne) og to peptidskall: en ytre og en indre kapsid. Kjernen, 38–40 nm i diameter, inneholder interne proteiner og genetisk materiale representert av dobbelttrådet RNA. Genomet til menneskelige og animalske rotavirus består av 11 fragmenter, som sannsynligvis bestemmer det antigene mangfoldet til rotavirus. Replikasjon av rotavirus i menneskekroppen skjer utelukkende i epitelcellene i tynntarmen.

Rotavirus inneholder fire hovedantigener; hovedantigenet er gruppeantigenet, et protein i det indre kapsidet. Med tanke på alle gruppespesifikke antigener er rotavirus delt inn i syv grupper: A, B, C, D, E, F, G. De fleste rotavirus fra mennesker og dyr tilhører gruppe A, hvor det skilles mellom undergrupper (I og II) og serotyper. Undergruppe II inkluderer opptil 70–80 % av stammene isolert fra pasienter. Det finnes bevis for en mulig sammenheng mellom visse serotyper og alvorlighetsgraden av diaré.

Rotavirus er resistente mot miljøfaktorer: de overlever i flere måneder i drikkevann, åpne vannmasser og avløpsvann, i 25–30 dager på grønnsaker og i 15–45 dager på bomull og ull. Rotavirus blir ikke ødelagt av gjentatt frysing, desinfiseringsløsninger, eter, kloroform eller ultralyd, men de dør når de kokes. De behandles også med løsninger med en pH-verdi større enn 10 eller mindre enn 2. Optimale forhold for virusenes eksistens er en temperatur på 4 °C og høy (>90 %) eller lav (<13 %) luftfuktighet. Infeksjonsaktiviteten øker ved tilsetning av proteolytiske enzymer (f.eks. trypsin, pankreatin).

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

Patogenesen av rotavirusinfeksjon

Patogenesen til rotavirusinfeksjon er kompleks. På den ene siden er strukturelle (VP3, VP4, VP6, VP7) og ikke-strukturelle (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) proteiner i viruset av stor betydning i utviklingen av rotavirus gastroenteritt. Spesielt er NSP4-peptidet et enterotoksin som forårsaker sekretorisk diaré, likt bakterietoksiner; NSP3 påvirker virusreplikasjonen, og NSP1 kan "forhindre" produksjonen av interferonregulerende faktor 3.

På den annen side, allerede på sykdommens første dag, oppdages rotavirus i epitelet i slimhinnen i tolvfingertarmen og øvre deler av jejunum, hvor det multipliserer og akkumuleres. Penetrering av rotavirus inn i en celle er en flertrinnsprosess. For å trenge inn i en celle krever noen serotyper av rotavirus spesifikke reseptorer som inneholder sialinsyre. En viktig rolle for proteiner er fastslått: a2b1-integrin, integrin-aVb3 og hsc70 i de innledende stadiene av interaksjonen mellom viruset og cellen, mens hele prosessen kontrolleres av virusproteinet VP4. Etter å ha penetrert cellen, forårsaker rotavirus død av modne epitelceller i tynntarmen og deres avstøtning fra villi. Cellene som erstatter det villøse epitelet er funksjonelt dårligere og er ikke i stand til å absorbere karbohydrater og enkle sukkerarter tilstrekkelig. Forekomsten av disakkaridase-mangel (hovedsakelig laktase) fører til akkumulering av ufordøyde disakkarider med høy osmotisk aktivitet i tarmen, noe som forårsaker en forstyrrelse av reabsorpsjonen av vann og elektrolytter og utvikling av vannaktig diaré, ofte fører til dehydrering. Når disse stoffene kommer inn i tykktarmen, blir de substrater for fermentering av tarmfloraen med dannelse av en stor mengde organiske syrer, karbondioksid, metan og vann. Intracellulær metabolisme av syklisk adenosinmonofosfat og guanosinmonofosfat i epitelceller med denne infeksjonen forblir praktisk talt uendret.

Dermed skilles det for tiden mellom to hovedkomponenter i utviklingen av diarésyndrom: osmotisk og sekretorisk.

Epidemiologi av rotavirusinfeksjon

Hovedkilden og reservoaret for rotavirusinfeksjon er en syk person som skiller ut en betydelig mengde viruspartikler (opptil 10 ¹⁰ CFU i 1 g) med avføringen på slutten av inkubasjonsperioden og i de første dagene av sykdommen. Etter den 4.-5. sykdomsdagen reduseres mengden virus i avføringen betydelig, men den totale varigheten av rotavirusutskillelse er 2-3 uker. Pasienter med nedsatt immunologisk reaktivitet, med kronisk samtidig patologi, laktasemangel skiller ut viruspartikler i lang tid. Kilden til det smittsomme agens kan også være friske virusbærere (barn fra organiserte grupper og sykehus, voksne: først og fremst medisinsk personell på fødesykehus, somatiske og infeksjonssykepleieavdelinger), fra hvis avføring rotavirus kan isoleres i flere måneder.

Overføringsmekanismen for patogenet er feko-oral. Overføringsveier:

• kontakt-husholdning (gjennom skitne hender og husholdningsartikler);
• vann (når man drikker vann infisert med virus, inkludert flaskevann);
• fordøyelsessystemet (oftest ved inntak av melk og meieriprodukter).

Muligheten for luftbåren overføring av rotavirusinfeksjon kan ikke utelukkes.

Rotavirusinfeksjon er svært smittsom, noe som fremgår av den raske spredningen av sykdommen i pasientenes miljø. Under utbrudd blir opptil 70 % av den ikke-immune befolkningen syke. Under seroepidemiologiske blodprøver har 90 % av barn i eldre aldersgrupper antistoffer mot ulike rotavirus.

Etter en infeksjon dannes det i de fleste tilfeller en kortvarig typespesifikk immunitet. Gjentatte sykdommer er mulige, spesielt i eldre aldersgrupper.

Rotavirusinfeksjon er vanlig og oppdages i alle aldersgrupper. I strukturen av akutte tarminfeksjoner varierer andelen rotavirus gastroenteritt fra 9 til 73 %, avhengig av alder, region, levestandard og årstid. Barn i de første leveårene (hovedsakelig fra 6 måneder til 2 år) er spesielt ofte syke. Rotavirus er en av årsakene til diaré ledsaget av alvorlig dehydrering hos barn under 3 år; denne infeksjonen er ansvarlig for opptil 30–50 % av alle tilfeller av diaré som krever sykehusinnleggelse eller intensiv rehydrering. Ifølge WHO dreper denne sykdommen 1 til 3 millioner barn over hele verden hvert år. Rotavirusinfeksjon står for omtrent 25 % av tilfellene av såkalt reisediaré. I Russland varierer hyppigheten av rotavirus gastroenteritt i strukturen av andre akutte tarminfeksjoner fra 7 til 35 %. og blant barn under 3 år overstiger den 60 %.

Rotavirus er en av de vanligste årsakene til sykehusinfeksjoner, spesielt blant premature spedbarn og små barn. Rotavirus står for 9 til 49 % av sykehuservervede akutte tarminfeksjoner. Sykehusinfeksjoner forenkles av barns lange sykehusopphold. Medisinsk personell spiller en betydelig rolle i overføringen av rotavirus: 20 % av ansatte har IgM-antistoffer mot rotavirus i blodserumet, selv uten tarmlidelser, og rotavirusantigen påvises i koprofilater.

I tempererte klimaer er rotavirusinfeksjon sesongbetinget og dominerer i de kalde vintermånedene, noe som er assosiert med bedre overlevelse av viruset i miljøet ved lave temperaturer. I tropiske land forekommer sykdommen året rundt, med en viss økning i forekomsten i den kjølige regntiden.

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