Rotavirusna infekcija - uzroci i patogeneza

Uzroci rotavirusne infekcije

Rotavirusnu infekciju uzrokuje član porodice Reoviridae, rod Rotavirus. Naziv se temelji na morfološkoj sličnosti rotavirusa s kotačem (od latinskog "rota" - "kotač"). Pod elektronskim mikroskopom virusne čestice izgledaju poput kotača sa širokom glavčinom, kratkim žbicama i jasno definiranim tankim rubom. Virion rotavirusa, promjera 65-75 nm, sastoji se od elektron-gustog središta (jezgre) i dvije peptidne ljuske: vanjske i unutarnje kapside. Jezgra, promjera 38-40 nm, sadrži unutarnje proteine i genetski materijal predstavljen dvolančanom RNA. Genom ljudskih i životinjskih rotavirusa sastoji se od 11 fragmenata, što vjerojatno određuje antigensku raznolikost rotavirusa. Replikacija rotavirusa u ljudskom tijelu događa se isključivo u epitelnim stanicama tankog crijeva.

Rotavirusi sadrže četiri glavna antigena; glavni je grupni antigen, protein unutarnje kapside. Uzimajući u obzir sve grupno specifične antigene, rotavirusi se dijele u sedam skupina: A, B, C, D, E, F, G. Većina ljudskih i životinjskih rotavirusa pripada skupini A, unutar koje se razlikuju podskupine (I i II) i serotipovi. Podskupina II uključuje do 70-80% sojeva izoliranih od pacijenata. Postoje dokazi o mogućoj korelaciji između određenih serotipova i težine proljeva.

Rotavirusi su otporni na čimbenike okoliša: preživljavaju nekoliko mjeseci u vodi za piće, otvorenim vodenim površinama i otpadnim vodama, 25-30 dana na povrću, a 15-45 dana na pamuku i vuni. Rotavirusi se ne uništavaju ponovljenim smrzavanjem, dezinfekcijskim otopinama, eterom, kloroformom, ultrazvukom, ali uginu kuhanjem. Tretiraju se i otopinama s pH većim od 10 ili manjim od 2. Optimalni uvjeti za postojanje virusa su temperatura od 4 °C i visoka (>90%) ili niska (<13%) vlažnost zraka. Infektivna aktivnost povećava se dodatkom proteolitičkih enzima (npr. tripsin, pankreatin).

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

Patogeneza rotavirusne infekcije

Patogeneza rotavirusne infekcije je složena. S jedne strane, strukturni (VP3, VP4, VP6, VP7) i nestrukturni (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) proteini virusa imaju veliku važnost u razvoju rotavirusnog gastroenteritisa. Konkretno, peptid NSP4 je enterotoksin koji uzrokuje sekretorni proljev, sličan bakterijskim toksinima; NSP3 utječe na replikaciju virusa, a NSP1 može "zabraniti" proizvodnju faktora 3 koji regulira interferon.

S druge strane, već prvog dana bolesti, rotavirus se detektira u epitelu sluznice dvanaesnika i gornjih dijelova jejunuma, gdje se razmnožava i nakuplja. Prodiranje rotavirusa u stanicu je višestupanjski proces. Za prodiranje u stanicu, neki serotipovi rotavirusa zahtijevaju specifične receptore koji sadrže sijalinsku kiselinu. Utvrđena je važna uloga proteina: a2b1-integrina, integrina-aVb3 i hsc70 u početnim fazama interakcije između virusa i stanice, dok cijeli proces kontrolira virusni protein VP4. Nakon prodiranja u stanicu, rotavirusi uzrokuju smrt zrelih epitelnih stanica tankog crijeva i njihovo odbacivanje iz resica. Stanice koje zamjenjuju resičasti epitel funkcionalno su inferiorne i nisu u stanju adekvatno apsorbirati ugljikohidrate i jednostavne šećere. Pojava nedostatka disaharidaze (uglavnom laktaze) dovodi do nakupljanja neprobavljenih disaharida s visokom osmotskom aktivnošću u crijevu, što uzrokuje kršenje reapsorpcije vode, elektrolita i razvoj vodenastog proljeva, što često dovodi do dehidracije. Ulaskom u debelo crijevo, ove tvari postaju supstrati za fermentaciju crijevnom mikroflorom uz stvaranje velike količine organskih kiselina, ugljikovog dioksida, metana i vode. Intracelularni metabolizam cikličkog adenozin monofosfata i gvanozin monofosfata u epitelnim stanicama s ovom infekcijom ostaje praktički nepromijenjen.

Dakle, trenutno se u razvoju dijarejskog sindroma razlikuju dvije glavne komponente: osmotska i sekretorna.

Epidemiologija rotavirusne infekcije

Glavni izvor i rezervoar rotavirusne infekcije je bolesna osoba koja izlučuje značajnu količinu virusnih čestica (do 10 ¹⁰ CFU u 1 g) s izmetom na kraju inkubacijskog razdoblja i u prvim danima bolesti. Nakon 4.-5. dana bolesti količina virusa u izmetu značajno se smanjuje, ali ukupno trajanje izlučivanja rotavirusa je 2-3 tjedna. Pacijenti s oštećenom imunološkom reaktivnošću, s kroničnom popratnom patologijom, nedostatkom laktaze izlučuju virusne čestice dulje vrijeme. Izvor zaraznog uzročnika mogu biti i zdravi nositelji virusa (djeca iz organiziranih skupina i bolnica, odrasli: prije svega medicinsko osoblje rodilišta, somatskih i zaraznih odjela), iz čijeg se izmeta rotavirus može izolirati nekoliko mjeseci.

Mehanizam prijenosa patogena je fekalno-oralni. Putevi prijenosa:

• kontaktno-kućanski (putem prljavih ruku i kućanskih predmeta);
• voda (prilikom pijenja vode zaražene virusima, uključujući flaširanu vodu);
• alimentarni (najčešće pri konzumiranju mlijeka i mliječnih proizvoda).

Mogućnost prijenosa rotavirusne infekcije zrakom ne može se isključiti.

Rotavirusna infekcija je vrlo zarazna, što dokazuje brzo širenje bolesti u okolini pacijenata. Tijekom epidemija obolijeva i do 70% neimune populacije. Tijekom seroepidemiološkog testiranja krvi, 90% djece u starijim dobnim skupinama ima antitijela na različite rotaviruse.

Nakon infekcije, u većini slučajeva, formira se kratkotrajni imunitet specifičan za tip. Moguće su ponovljene bolesti, posebno u starijim dobnim skupinama.

Rotavirusna infekcija je česta i otkriva se u svim dobnim skupinama. U strukturi akutnih crijevnih infekcija, udio rotavirusnog gastroenteritisa kreće se od 9 do 73%, ovisno o dobi, regiji, životnom standardu i godišnjem dobu. Djeca prvih godina života (uglavnom od 6 mjeseci do 2 godine) posebno često obolijevaju. Rotavirusi su jedan od uzroka proljeva praćenog teškom dehidracijom kod djece mlađe od 3 godine; ova infekcija odgovorna je za do 30-50% svih slučajeva proljeva koji zahtijevaju hospitalizaciju ili intenzivnu rehidraciju. Prema WHO-u, ova bolest svake godine ubija 1 do 3 milijuna djece diljem svijeta. Rotavirusna infekcija čini oko 25% slučajeva tzv. putničkog proljeva. U Rusiji se učestalost rotavirusnog gastroenteritisa u strukturi ostalih akutnih crijevnih infekcija kreće od 7 do 35%, a među djecom mlađom od 3 godine prelazi 60%.

Rotavirusi su jedan od najčešćih uzroka bolničkih infekcija, posebno među nedonoščadi i malom djecom. Rotavirusi čine 9 do 49% bolničkih akutnih crijevnih infekcija. Bolničke infekcije olakšava dugi boravak djece u bolnici. Medicinsko osoblje igra značajnu ulogu u prijenosu rotavirusa: 20% zaposlenika, čak i u odsutnosti crijevnih poremećaja, ima IgM antitijela na rotavirus u krvnom serumu, a antigen rotavirusa detektiran je u koproflatatima.

U umjerenim klimama, rotavirusna infekcija je sezonska, prevladava u hladnim zimskim mjesecima, što je povezano s boljim preživljavanjem virusa u okolišu na niskim temperaturama. U tropskim zemljama, bolest se javlja tijekom cijele godine, s određenim porastom incidencije tijekom hladnog kišnog razdoblja.

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