Rotavirová infekce - příčiny a patogeneze

Příčiny rotavirové infekce

Rotavirovou infekci způsobuje člen čeledi Reoviridae, rod Rotavirus. Název je založen na morfologické podobnosti rotavirů s kolem (z latinského „rota“ - „kolo“). Pod elektronovým mikroskopem vypadají virové částice jako kola se širokým nábojem, krátkými paprsky a jasně definovaným tenkým okrajem. Virion rotaviru o průměru 65-75 nm se skládá z elektronově hustého centra (jádra) a dvou peptidových obalů: vnější a vnitřní kapsidy. Jádro o průměru 38-40 nm obsahuje vnitřní proteiny a genetický materiál reprezentovaný dvouvláknovou RNA. Genom lidských a zvířecích rotavirů se skládá z 11 fragmentů, což pravděpodobně určuje antigenní diverzitu rotavirů. Replikace rotavirů v lidském těle probíhá výhradně v epiteliálních buňkách tenkého střeva.

Rotaviry obsahují čtyři hlavní antigeny; hlavním je skupinový antigen, protein vnitřní kapsidy. S ohledem na všechny skupinově specifické antigeny se rotaviry dělí do sedmi skupin: A, B, C, D, E, F, G. Většina lidských a zvířecích rotavirů patří do skupiny A, v rámci které se rozlišují podskupiny (I a II) a sérotypy. Podskupina II zahrnuje až 70–80 % kmenů izolovaných od pacientů. Existují důkazy o možné korelaci mezi určitými sérotypy a závažností průjmu.

Rotaviry jsou odolné vůči faktorům prostředí: v pitné vodě, otevřených vodních tocích a odpadních vodách přežívají několik měsíců, na zelenině 25–30 dní a na bavlně a vlně 15–45 dní. Rotaviry se neničí opakovaným zmrazováním, dezinfekčními roztoky, éterem, chloroformem, ultrazvukem, ale hynou při vaření. Ošetřují se také roztoky s pH vyšším než 10 nebo nižším než 2. Optimálními podmínkami pro existenci virů jsou teplota 4 °C a vysoká (>90 %) nebo nízká (

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

Patogeneze rotavirové infekce

Patogeneze rotavirové infekce je složitá. Na jedné straně mají strukturální (VP3, VP4, VP6, VP7) a nestrukturální (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) proteiny viru velký význam pro rozvoj rotavirové gastroenteritidy. Zejména peptid NSP4 je enterotoxin, který způsobuje sekreční průjem, podobný bakteriálním toxinům; NSP3 ovlivňuje replikaci viru a NSP1 může „zakázat“ produkci interferon-regulačního faktoru 3.

Na druhou stranu, již první den onemocnění je rotavirus detekován v epitelu sliznice dvanáctníku a horních částí jejuna, kde se množí a hromadí. Penetrace rotaviru do buňky je vícestupňový proces. Pro penetraci do buňky některé serotypy rotaviru vyžadují specifické receptory obsahující kyselinu sialovou. Byla stanovena důležitá role proteinů: a2b1-integrinu, integrinu-aVb3 a hsc70 v počátečních fázích interakce mezi virem a buňkou, zatímco celý proces je řízen virovým proteinem VP4. Po proniknutí do buňky rotaviry způsobují smrt zralých epiteliálních buněk tenkého střeva a jejich odmítnutí klky. Buňky nahrazující klkový epitel jsou funkčně méněcenné a nejsou schopny dostatečně absorbovat sacharidy a jednoduché cukry. Výskyt deficitu disacharidázy (hlavně laktázy) vede k hromadění nestrávených disacharidů s vysokou osmotickou aktivitou ve střevě, což způsobuje narušení reabsorpce vody, elektrolytů a rozvoj vodnatého průjmu, často vedoucího k dehydrataci. Po vstupu do tlustého střeva se tyto látky stávají substráty pro fermentaci střevní mikroflórou za vzniku velkého množství organických kyselin, oxidu uhličitého, metanu a vody. Intracelulární metabolismus cyklického adenosinmonofosfátu a guanosinmonofosfátu v epiteliálních buňkách s touto infekcí zůstává prakticky nezměněn.

V současné době se tedy při vývoji průjmového syndromu rozlišují dvě hlavní složky: osmotická a sekreční.

Epidemiologie rotavirové infekce

Hlavním zdrojem a rezervoárem rotavirové infekce je nemocný člověk, který na konci inkubační doby a v prvních dnech onemocnění vylučuje stolicí značné množství virových částic (až 1010 ^CFU v 1 g). Po 4.–5. dni onemocnění se množství viru ve stolici výrazně snižuje, ale celková doba vylučování rotaviru je 2–3 týdny. Pacienti se sníženou imunologickou reaktivitou, s chronickou souběžnou patologií a deficitem laktázy vylučují virové částice po dlouhou dobu. Zdrojem infekčního agens mohou být i zdraví vironosiči (děti z organizovaných skupin a nemocnic, dospělí: především zdravotnický personál porodnic, somatických a infekčních oddělení), z jejichž stolice lze rotavirus izolovat po dobu několika měsíců.

Mechanismus přenosu patogenu je fekálně-orální. Cesty přenosu:

• kontaktní domácnost (prostřednictvím špinavých rukou a předmětů z domácnosti);
• voda (při pití vody infikované viry, včetně balené vody);
• alimentární (nejčastěji při konzumaci mléka a mléčných výrobků).

Možnost přenosu rotavirové infekce vzduchem nelze vyloučit.

Rotavirová infekce je vysoce nakažlivá, o čemž svědčí rychlé šíření onemocnění v prostředí pacientů. Během epidemií onemocní až 70 % neimunní populace. Při séroepidemiologickém vyšetření krve má 90 % dětí ve starších věkových skupinách protilátky proti různým rotavirům.

Po infekci se ve většině případů vytvoří krátkodobá typově specifická imunita. Opakovaná onemocnění jsou možná, zejména u starších věkových skupin.

Rotavirová infekce je běžná a je zjišťována ve všech věkových skupinách. Ve struktuře akutních střevních infekcí se podíl rotavirové gastroenteritidy pohybuje od 9 do 73 % v závislosti na věku, regionu, životní úrovni a ročním období. Obzvláště často onemocní děti v prvních letech života (hlavně od 6 měsíců do 2 let). Rotaviry jsou jednou z příčin průjmu doprovázeného těžkou dehydratací u dětí mladších 3 let; tato infekce je zodpovědná až za 30–50 % všech případů průjmu vyžadujících hospitalizaci nebo intenzivní rehydrataci. Podle WHO toto onemocnění každoročně zabije 1 až 3 miliony dětí na celém světě. Rotavirová infekce tvoří asi 25 % případů tzv. cestovatelského průjmu. V Rusku se četnost rotavirové gastroenteritidy ve struktuře ostatních akutních střevních infekcí pohybuje od 7 do 35 % a u dětí mladších 3 let přesahuje 60 %.

Rotaviry jsou jednou z nejčastějších příčin nozokomiálních infekcí, zejména u předčasně narozených dětí a malých dětí. Rotaviry představují 9 až 49 % nozokomiálních akutních střevních infekcí. Nozokomiální infekce jsou usnadněny dlouhodobým pobytem dětí v nemocnici. Zdravotnický personál hraje významnou roli v přenosu rotavirů: 20 % zaměstnanců, a to i bez střevních onemocnění, má v krevním séru protilátky IgM proti rotavirům a antigen rotaviru je detekován v koproflatátech.

V mírném podnebí je rotavirová infekce sezónní a převládá v chladných zimních měsících, což je spojeno s lepším přežitím viru v prostředí při nízkých teplotách. V tropických zemích se onemocnění vyskytuje celoročně, s určitým zvýšením výskytu během chladného období dešťů.

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