Rotavirusinfektio - Syyt ja patogeneesi

Rotavirusinfektion syyt

Rotavirusinfektion aiheuttaa Reoviridae-heimoon kuuluva Rotavirus-suku. Nimi perustuu rotavirusten morfologiseen samankaltaisuuteen pyörän kanssa (latinasta "rota" - "pyörä"). Elektronimikroskoopilla viruspartikkelit näyttävät pyöriltä, joilla on leveä napa, lyhyet puolat ja selkeästi määritelty ohut reuna. Rotavirusvirioni, jonka halkaisija on 65-75 nm, koostuu elektronitiheästä keskuksesta (ytimestä) ja kahdesta peptidikuoresta: ulommasta ja sisemmästä kapsidista. Ydin, jonka halkaisija on 38-40 nm, sisältää sisäisiä proteiineja ja geneettistä materiaalia, jota edustaa kaksijuosteinen RNA. Ihmisen ja eläimen rotavirusten genomi koostuu 11 fragmentista, mikä todennäköisesti määrää rotavirusten antigeenisen monimuotoisuuden. Rotavirusten replikaatio ihmiskehossa tapahtuu yksinomaan ohutsuolen epiteelisoluissa.

Rotavirukset sisältävät neljä pääantigeeniä; tärkein niistä on ryhmäantigeeni, sisäisen kapsidin proteiini. Kaikki ryhmäspesifiset antigeenit huomioon ottaen rotavirukset jaetaan seitsemään ryhmään: A, B, C, D, E, F, G. Useimmat ihmisten ja eläinten rotavirukset kuuluvat A-ryhmään, jonka sisällä erotetaan alaryhmiä (I ja II) ja serotyyppejä. Alaryhmään II kuuluu jopa 70–80 % potilaista eristetyistä kannoista. On näyttöä mahdollisesta korrelaatiosta tiettyjen serotyyppien ja ripulin vaikeusasteen välillä.

Rotavirukset ovat vastustuskykyisiä ympäristötekijöille: ne selviävät useita kuukausia juomavedessä, avovesissä ja jätevedessä, 25–30 päivää vihanneksissa ja 15–45 päivää puuvillassa ja villassa. Rotavirukset eivät tuhoudu toistuvasta pakastuksesta, desinfiointiliuoksista, eetteristä, kloroformista tai ultraäänestä, mutta ne kuolevat keitettäessä. Niitä käsitellään myös liuoksilla, joiden pH on yli 10 tai alle 2. Virusten optimaaliset olemassaoloolosuhteet ovat 4 °C:n lämpötila ja korkea (>90 %) tai matala (<13 %) kosteus. Tarttuva aktiivisuus lisääntyy proteolyyttisten entsyymien (esim. trypsiinin, pankreatiinin) lisäämisen myötä.

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

Rotavirusinfektion patogeneesi

Rotavirusinfektion patogeneesi on monimutkainen. Toisaalta viruksen rakenteelliset (VP3, VP4, VP6, VP7) ja ei-rakenteelliset (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) proteiinit ovat erittäin tärkeitä rotavirusgastroenteriitin kehittymisessä. Erityisesti NSP4-peptidi on enterotoksiini, joka aiheuttaa sekretorista ripulia, samalla tavalla kuin bakteeritoksiinit; NSP3 vaikuttaa viruksen replikaatioon, ja NSP1 voi "estää" interferonia säätelevän tekijä 3:n tuotannon.

Toisaalta rotavirusta havaitaan jo taudin ensimmäisenä päivänä pohjukaissuolen ja tyhjäsuolen yläosien limakalvon epiteelissä, jossa se lisääntyy ja kerääntyy. Rotaviruksen tunkeutuminen soluun on monivaiheinen prosessi. Soluun tunkeutuakseen jotkut rotaviruksen serotyypit tarvitsevat spesifisiä siaalihappoa sisältäviä reseptoreita. Proteiinien, a2b1-integriinin, integriini-aVb3:n ja hsc70:n, tärkeä rooli on osoitettu viruksen ja solun välisen vuorovaikutuksen alkuvaiheissa, kun taas koko prosessia säätelee virusproteiini VP4. Soluun tunkeuduttuaan rotavirukset aiheuttavat ohutsuolen kypsien epiteelisolujen kuoleman ja niiden hylkimisen suolistosta. Suolen nukkalisäkkeen korvaavat solut ovat toiminnallisesti heikompia eivätkä kykene riittävästi imemään hiilihydraatteja ja yksinkertaisia sokereita. Disakkaridaasin (pääasiassa laktaasin) puutos johtaa sulamattomien, korkean osmoottisen aktiivisuuden omaavien disakkaridien kertymiseen suolistoon, mikä aiheuttaa veden ja elektrolyyttien takaisinimeytymisen häiriintymistä ja vetisen ripulin kehittymistä, mikä usein johtaa nestehukkaan. Paksusuoleen päästyään näistä aineista tulee suoliston mikrobiston käymisen substraatteja, jolloin muodostuu suuri määrä orgaanisia happoja, hiilidioksidia, metaania ja vettä. Syklisen adenosiinimonofosfaatin ja guanosiinimonofosfaatin solunsisäinen metabolia epiteelisoluissa tässä infektiossa pysyy käytännössä muuttumattomana.

Näin ollen ripulioireyhtymän kehittymisessä erotetaan tällä hetkellä kaksi pääkomponenttia: osmoottinen ja sekretorinen.

Rotavirusinfektion epidemiologia

Rotavirusinfektion pääasiallinen lähde ja reservoiri on sairastunut henkilö, joka erittää merkittävän määrän viruspartikkeleita (jopa 10⁻⁴ ^CFU /g) ulosteiden mukana itämisajan lopussa ja taudin ensimmäisinä päivinä. Sairauden 4.–5. päivän jälkeen viruksen määrä ulosteessa vähenee merkittävästi, mutta rotaviruksen erittymisen kokonaiskesto on 2–3 viikkoa. Potilaat, joilla on heikentynyt immunologinen reaktiivisuus, krooninen samanaikainen sairaus ja laktaasinpuutos, erittävät viruspartikkeleita pitkään. Tartuntataudin aiheuttajan lähde voi olla myös terveitä viruksen kantajia (järjestöjen ja sairaaloiden lapset, aikuiset: ensinnäkin synnytyssairaaloiden, somaattisten ja infektiosairauksien osastojen lääkintähenkilöstö), joiden ulosteista rotavirus voidaan eristää useita kuukausia.

Taudinaiheuttajan leviämismekanismi on feko-oraalinen. Tartuntareitit:

• kotitalouskontakti (likaisten käsien ja taloustavaroiden kautta);
• vesi (kun juodaan viruksilla saastunutta vettä, mukaan lukien pullotettu vesi);
• ruoansulatus (useimmiten maidon ja maitotuotteiden kulutuksen yhteydessä).

Rotavirusinfektion leviämistä ilmateitse ei voida sulkea pois.

Rotavirusinfektio on erittäin tarttuva, mistä on osoituksena taudin nopea leviäminen potilaiden ympäristössä. Epidemioiden aikana jopa 70 % immuunittomasta väestöstä sairastuu. Veren seroepidemiologisissa tutkimuksissa 90 %:lla vanhemmista ikäryhmistä lapsista on vasta-aineita eri rotaviruksille.

Infektion jälkeen muodostuu useimmissa tapauksissa lyhytaikainen tyyppispesifinen immuniteetti. Toistuvat sairaudet ovat mahdollisia, erityisesti vanhemmilla ikäryhmillä.

Rotavirusinfektio on yleinen ja sitä esiintyy kaikissa ikäryhmissä. Akuuttien suolistoinfektioiden rakenteessa rotavirusgastroenteriitin osuus vaihtelee 9–73 prosentin välillä iästä, alueesta, elintasosta ja vuodenajasta riippuen. Erityisen usein sairastuvat ensimmäisten elinvuosien lapset (pääasiassa 6 kuukaudesta 2 vuoteen). Rotavirukset ovat yksi ripulin ja vakavan nestehukan aiheuttajista alle 3-vuotiailla lapsilla; tämä infektio on vastuussa jopa 30–50 prosentista kaikista sairaalahoitoa tai tehostettua nesteytystä vaativista ripulitapauksista. WHO:n mukaan tämä tauti tappaa maailmanlaajuisesti 1–3 miljoonaa lasta vuosittain. Rotavirusinfektio on syynä noin 25 prosenttiin niin sanotusta matkaripulista. Venäjällä rotavirusgastroenteriitin esiintyvyys muiden akuuttien suolistoinfektioiden rakenteessa vaihtelee 7–35 prosentin välillä, ja alle 3-vuotiailla lapsilla se ylittää 60 prosenttia.

Rotavirukset ovat yksi yleisimmistä sairaalainfektioiden aiheuttajista, erityisesti keskosilla ja pikkulapsilla. Rotavirukset aiheuttavat 9–49 % sairaalassa hankituista akuuteista suolistoinfektioista. Sairaalainfektioiden leviämistä helpottaa lasten pitkä sairaalassaoloaika. Lääkintähenkilökunnalla on merkittävä rooli rotavirusten leviämisessä: 20 prosentilla työntekijöistä, jopa ilman suolistosairauksia, on IgM-vasta-aineita rotavirukselle veren seerumissa, ja rotaviruksen antigeeniä havaitaan koprofilaateissa.

Lauhkeassa ilmastossa rotavirusinfektio on kausiluonteista ja esiintyy pääasiassa kylminä talvikuukausina, mikä liittyy viruksen parempaan selviytymiseen ympäristössä matalissa lämpötiloissa. Trooppisissa maissa tautia esiintyy ympäri vuoden, ja sen ilmaantuvuus lisääntyy jonkin verran viileän sadekauden aikana.

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