Rotavirusinfektion - Orsaker och patogenes

Orsaker till rotavirusinfektion

Rotavirusinfektion orsakas av en medlem av familjen Reoviridae, släktet Rotavirus. Namnet är baserat på den morfologiska likheten mellan rotavirus och ett hjul (från latinets "rota" - "hjul"). Under ett elektronmikroskop ser viruspartiklar ut som hjul med ett brett nav, korta ekrar och en tydligt definierad tunn kant. Rotavirusvirionet, 65-75 nm i diameter, består av ett elektrontätt centrum (kärna) och två peptidskal: en yttre och en inre kapsid. Kärnan, 38-40 nm i diameter, innehåller interna proteiner och genetiskt material representerat av dubbelsträngat RNA. Genomet hos mänskliga och animaliska rotavirus består av 11 fragment, vilket troligen bestämmer den antigena mångfalden hos rotavirus. Replikation av rotavirus i människokroppen sker uteslutande i epitelcellerna i tunntarmen.

Rotavirus innehåller fyra huvudantigener; det viktigaste är gruppantigenet, ett protein i den interna kapsiden. Med hänsyn till alla gruppspecifika antigener delas rotavirus in i sju grupper: A, B, C, D, E, F, G. De flesta mänskliga och animaliska rotavirus tillhör grupp A, inom vilken undergrupper (I och II) och serotyper särskiljs. Undergrupp II inkluderar upp till 70-80% av stammarna som isolerats från patienter. Det finns bevis för en möjlig korrelation mellan vissa serotyper och svårighetsgraden av diarré.

Rotavirus är resistenta mot miljöfaktorer: de överlever i flera månader i dricksvatten, öppna vattendrag och avloppsvatten, i 25–30 dagar på grönsaker och i 15–45 dagar på bomull och ull. Rotavirus förstörs inte av upprepad frysning, desinfektionslösningar, eter, kloroform eller ultraljud, men de dör vid kokning. De behandlas också med lösningar med ett pH-värde större än 10 eller mindre än 2. Optimala förhållanden för virusens existens är en temperatur på 4 °C och hög (>90 %) eller låg (<13 %) luftfuktighet. Infektionsaktiviteten ökar med tillsats av proteolytiska enzymer (t.ex. trypsin, pankreatin).

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

Patogenes av rotavirusinfektion

Patogenesen för rotavirusinfektion är komplex. Å ena sidan är strukturella (VP3, VP4, VP6, VP7) och icke-strukturella (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) proteiner från viruset av stor betydelse för utvecklingen av rotavirus-gastroenterit. I synnerhet är NSP4-peptiden ett enterotoxin som orsakar sekretorisk diarré, liknande bakterietoxiner; NSP3 påverkar virusreplikation, och NSP1 kan "förbjuda" produktionen av interferonreglerande faktor 3.

Å andra sidan detekteras rotavirus redan på sjukdomens första dag i epitelet i tolvfingertarmen och de övre delarna av jejunum, där det multipliceras och ackumuleras. Penetrationen av rotavirus in i en cell är en process i flera steg. För att penetrera in i en cell kräver vissa serotyper av rotavirus specifika receptorer som innehåller sialinsyra. En viktig roll för proteiner har fastställts: a2b1-integrin, integrin-aVb3 och hsc70 i de inledande stadierna av interaktionen mellan viruset och cellen, medan hela processen styrs av det virala proteinet VP4. Efter att ha penetrerat cellen orsakar rotavirus död av mogna epitelceller i tunntarmen och deras avstötning från villi. Cellerna som ersätter det villösa epitelet är funktionellt sämre och kan inte absorbera kolhydrater och enkla sockerarter tillräckligt. Förekomsten av disackaridasbrist (främst laktasbrist) leder till ansamling av osmälta disackarider med hög osmotisk aktivitet i tarmen, vilket orsakar en störning av återabsorptionen av vatten och elektrolyter och utveckling av vattnig diarré, vilket ofta leder till uttorkning. När dessa ämnen kommer in i tjocktarmen blir de substrat för fermentering av tarmfloran med bildandet av en stor mängd organiska syror, koldioxid, metan och vatten. Den intracellulära metabolismen av cykliskt adenosinmonofosfat och guanosinmonofosfat i epitelceller med denna infektion förblir praktiskt taget oförändrad.

Således skiljer man för närvarande två huvudkomponenter i utvecklingen av diarrésyndrom: osmotiska och sekretoriska.

Epidemiologi för rotavirusinfektion

Den huvudsakliga källan och reservoaren för rotavirusinfektion är en sjuk person som utsöndrar en betydande mängd viruspartiklar (upp till 10 ^{^10} CFU i 1 g) med avföringen i slutet av inkubationsperioden och under sjukdomens första dagar. Efter den 4:e-5:e sjukdomsdagen minskar mängden virus i avföringen avsevärt, men den totala varaktigheten av rotavirusutsöndringen är 2-3 veckor. Patienter med nedsatt immunologisk reaktivitet, med kronisk samtidig patologi, laktasbrist utsöndrar viruspartiklar under lång tid. Källan till det infektiösa agenset kan också vara friska virusbärare (barn från organiserade grupper och sjukhus, vuxna: först och främst medicinsk personal på mödravårdssjukhus, somatiska och infektionsavdelningar), från vars avföring rotavirus kan isoleras i flera månader.

Överföringsmekanismen för patogenen är feko-oral. Överföringsvägar:

• kontakt-hushållet (genom smutsiga händer och hushållsartiklar);
• vatten (när man dricker vatten infekterat med virus, inklusive flaskvatten);
• matsmältningssystemet (oftast vid konsumtion av mjölk och mejeriprodukter).

Möjligheten till luftburen överföring av rotavirusinfektion kan inte uteslutas.

Rotavirusinfektion är mycket smittsam, vilket framgår av sjukdomens snabba spridning i patienternas omgivning. Under utbrott blir upp till 70 % av den icke-immuna befolkningen sjuk. Under seroepidemiologiska blodprov har 90 % av barn i äldre åldersgrupper antikroppar mot olika rotavirus.

Efter en infektion bildas i de flesta fall en kortvarig typspecifik immunitet. Upprepade sjukdomar är möjliga, särskilt i äldre åldersgrupper.

Rotavirusinfektion är vanlig och upptäcks i alla åldersgrupper. I strukturen för akuta tarminfektioner varierar andelen rotavirus-gastroenterit från 9 till 73 % beroende på ålder, region, levnadsstandard och årstid. Barn under de första levnadsåren (främst från 6 månader till 2 år) är särskilt ofta sjuka. Rotavirus är en av orsakerna till diarré åtföljd av svår uttorkning hos barn under 3 år; denna infektion står för upp till 30–50 % av alla fall av diarré som kräver sjukhusvistelse eller intensiv rehydrering. Enligt WHO dödar denna sjukdom 1 till 3 miljoner barn världen över varje år. Rotavirusinfektion står för cirka 25 % av fallen av så kallad turistdiarré. I Ryssland varierar frekvensen av rotavirus-gastroenterit i strukturen för andra akuta tarminfektioner från 7 till 35 %. och bland barn under 3 år överstiger den 60 %.

Rotavirus är en av de vanligaste orsakerna till sjukhusförvärvade infektioner, särskilt bland för tidigt födda barn och små barn. Rotavirus står för 9 till 49 % av sjukhusförvärvade akuta tarminfektioner. Sjukhusförvärvade infektioner underlättas av barns långa sjukhusvistelse. Medicinsk personal spelar en betydande roll i överföringen av rotavirus: 20 % av de anställda har, även utan tarmsjukdomar, IgM-antikroppar mot rotavirus i blodserumet, och rotavirusantigen detekteras i koprofilat.

I tempererade klimat är rotavirusinfektion säsongsbetonad och dominerar under de kalla vintermånaderna, vilket är förknippat med bättre överlevnad av viruset i miljön vid låga temperaturer. I tropiska länder förekommer sjukdomen året runt, med en viss ökning av incidensen under den kalla regnperioden.

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