Rotavírusová infekcia - Príčiny a patogenéza

Príčiny rotavírusovej infekcie

Rotavírusovú infekciu spôsobuje člen čeľade Reoviridae, rod Rotavirus. Názov je založený na morfologickej podobnosti rotavírusov s kolesom (z latinského „rota“ - „koleso“). Pod elektrónovým mikroskopom vyzerajú vírusové častice ako kolesá so širokým nábojom, krátkymi lúčmi a jasne definovaným tenkým okrajom. Virión rotavírusu s priemerom 65 – 75 nm sa skladá z elektrónovo hustého centra (jadra) a dvoch peptidových obalov: vonkajšej a vnútornej kapsidy. Jadro s priemerom 38 – 40 nm obsahuje vnútorné proteíny a genetický materiál reprezentovaný dvojvláknovou RNA. Genóm ľudských a zvieracích rotavírusov pozostáva z 11 fragmentov, čo pravdepodobne určuje antigénnu diverzitu rotavírusov. Replikácia rotavírusov v ľudskom tele prebieha výlučne v epitelových bunkách tenkého čreva.

Rotavírusy obsahujú štyri hlavné antigény; hlavným je skupinový antigén, proteín vnútornej kapsidy. Berúc do úvahy všetky skupinovo-špecifické antigény, rotavírusy sa delia do siedmich skupín: A, B, C, D, E, F, G. Väčšina ľudských a zvieracích rotavírusov patrí do skupiny A, v rámci ktorej sa rozlišujú podskupiny (I a II) a sérotypy. Podskupina II zahŕňa až 70 – 80 % kmeňov izolovaných od pacientov. Existujú dôkazy o možnej korelácii medzi určitými sérotypmi a závažnosťou hnačky.

Rotavírusy sú odolné voči faktorom prostredia: prežívajú niekoľko mesiacov v pitnej vode, otvorených vodných plochách a odpadových vodách, 25 – 30 dní na zelenine a 15 – 45 dní na bavlne a vlne. Rotavírusy sa neničia opakovaným zmrazovaním, dezinfekčnými roztokmi, éterom, chloroformom, ultrazvukom, ale hynú pri varení. Ošetrujú sa aj roztokmi s pH vyšším ako 10 alebo nižším ako 2. Optimálne podmienky pre existenciu vírusov sú teplota 4 °C a vysoká (> 90 %) alebo nízka (< 13 %) vlhkosť vzduchu. Infekčná aktivita sa zvyšuje pridaním proteolytických enzýmov (napr. trypsín, pankreatín).

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

Patogenéza rotavírusovej infekcie

Patogenéza rotavírusovej infekcie je zložitá. Na jednej strane majú pri rozvoji rotavírusovej gastroenteritídy veľký význam štrukturálne (VP3, VP4, VP6, VP7) a neštrukturálne (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) proteíny vírusu. Najmä peptid NSP4 je enterotoxín, ktorý spôsobuje sekrečnú hnačku, podobnú bakteriálnym toxínom; NSP3 ovplyvňuje replikáciu vírusu a NSP1 môže „zakázať“ produkciu interferón-regulačného faktora 3.

Na druhej strane, už v prvý deň ochorenia sa rotavírus deteguje v epiteli sliznice dvanástnika a horných častí jejuna, kde sa množí a hromadí. Prenikanie rotavírusu do bunky je viacstupňový proces. Na preniknutie do bunky niektoré sérotypy rotavírusu vyžadujú špecifické receptory obsahujúce kyselinu sialovú. Bola stanovená dôležitá úloha proteínov: a2b1-integrínu, integrínu-aVb3 a hsc70 v počiatočných štádiách interakcie medzi vírusom a bunkou, pričom celý proces je riadený vírusovým proteínom VP4. Po preniknutí do bunky rotavírusy spôsobujú smrť zrelých epitelových buniek tenkého čreva a ich odmietnutie z klkov. Bunky nahrádzajúce klkový epitel sú funkčne menejcenné a nie sú schopné dostatočne absorbovať sacharidy a jednoduché cukry. Výskyt deficitu disacharidázy (najmä laktázy) vedie k hromadeniu nestrávených disacharidov s vysokou osmotickou aktivitou v čreve, čo spôsobuje narušenie reabsorpcie vody, elektrolytov a rozvoj vodnatej hnačky, ktorá často vedie k dehydratácii. Po vstupe do hrubého čreva sa tieto látky stávajú substrátmi pre fermentáciu črevnou mikroflórou za vzniku veľkého množstva organických kyselín, oxidu uhličitého, metánu a vody. Intracelulárny metabolizmus cyklického adenozínmonofosfátu a guanozínmonofosfátu v epitelových bunkách s touto infekciou zostáva prakticky nezmenený.

V súčasnosti sa teda pri vývoji hnačkového syndrómu rozlišujú dve hlavné zložky: osmotická a sekrečná.

Epidemiológia rotavírusovej infekcie

Hlavným zdrojom a rezervoárom rotavírusovej infekcie je chorý človek, ktorý na konci inkubačnej doby a v prvých dňoch ochorenia vylučuje so stolicou významné množstvo vírusových častíc (až 10 ¹⁰ CFU v 1 g). Po 4. – 5. dni ochorenia sa množstvo vírusu v stolici výrazne znižuje, ale celková doba vylučovania rotavírusu je 2 – 3 týždne. Pacienti so zníženou imunologickou reaktivitou, s chronickou sprievodnou patológiou, deficitom laktázy vylučujú vírusové častice dlhodobo. Zdrojom infekčného agensu môžu byť aj zdraví vírusonosiči (deti z organizovaných skupín a nemocníc, dospelí: predovšetkým zdravotnícky personál pôrodníc, somatických a infekčných oddelení), z ktorých stolice možno rotavírus izolovať niekoľko mesiacov.

Mechanizmus prenosu patogénu je fekálno-orálny. Spôsoby prenosu:

• kontaktná domácnosť (prostredníctvom špinavých rúk a domácich predmetov);
• voda (pri pití vody infikovanej vírusmi, vrátane balenej vody);
• alimentárne (najčastejšie pri konzumácii mlieka a mliečnych výrobkov).

Možnosť prenosu rotavírusovej infekcie vzduchom nemožno vylúčiť.

Rotavírusová infekcia je vysoko nákazlivá, o čom svedčí rýchle šírenie ochorenia v prostredí pacientov. Počas epidémií ochorie až 70 % neimúnnej populácie. Pri séroepidemiologickom testovaní krvi má 90 % detí vo vyšších vekových skupinách protilátky proti rôznym rotavírusom.

Po infekcii sa vo väčšine prípadov vytvorí krátkodobá typovo špecifická imunita. Opakované ochorenia sú možné, najmä u starších vekových skupín.

Rotavírusová infekcia je bežná a vyskytuje sa vo všetkých vekových skupinách. V štruktúre akútnych črevných infekcií sa podiel rotavírusovej gastroenteritídy pohybuje od 9 do 73 % v závislosti od veku, regiónu, životnej úrovne a ročného obdobia. Obzvlášť často ochorejú deti v prvých rokoch života (hlavne od 6 mesiacov do 2 rokov). Rotavírusy sú jednou z príčin hnačky sprevádzanej ťažkou dehydratáciou u detí mladších ako 3 roky; táto infekcia je zodpovedná až za 30 – 50 % všetkých prípadov hnačky vyžadujúcej hospitalizáciu alebo intenzívnu rehydratáciu. Podľa WHO toto ochorenie každoročne zabije 1 až 3 milióny detí na celom svete. Rotavírusová infekcia predstavuje približne 25 % prípadov tzv. cestovateľskej hnačky. V Rusku sa frekvencia rotavírusovej gastroenteritídy v štruktúre iných akútnych črevných infekcií pohybuje od 7 do 35 % a u detí mladších ako 3 roky presahuje 60 %.

Rotavírusy sú jednou z najčastejších príčin nozokomiálnych infekcií, najmä u predčasne narodených detí a malých detí. Rotavírusy predstavujú 9 až 49 % nozokomiálnych akútnych črevných infekcií. Nozokomiálne infekcie sú uľahčené dlhodobým pobytom detí v nemocnici. Zdravotnícky personál zohráva významnú úlohu pri prenose rotavírusov: 20 % zamestnancov, aj bez črevných porúch, má v krvnom sére protilátky IgM proti rotavírusu a antigén rotavírusu sa zisťuje v koproflatrátoch.

V miernom podnebí je rotavírusová infekcia sezónna, prevláda v chladných zimných mesiacoch, čo je spojené s lepším prežitím vírusu v prostredí pri nízkych teplotách. V tropických krajinách sa ochorenie vyskytuje celoročne, s určitým nárastom výskytu počas chladného obdobia dažďov.

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