Ротавирусна инфекция - Причини и патогенеза

Причини за ротавирусна инфекция

Ротавирусната инфекция се причинява от член на семейство Reoviridae, род Rotavirus. Името се основава на морфологичното сходство на ротавирусите с колело (от латинското "rota" - "колело"). Под електронен микроскоп вирусните частици изглеждат като колела с широка главина, къси спици и ясно очертан тънък ръб. Ротавирусният вирион, с диаметър 65-75 nm, се състои от електронно-плътен център (ядро) и две пептидни обвивки: външна и вътрешна капсид. Ядрото, с диаметър 38-40 nm, съдържа вътрешни протеини и генетичен материал, представен от двуверижна РНК. Геномът на човешките и животинските ротавируси се състои от 11 фрагмента, което вероятно определя антигенното разнообразие на ротавирусите. Репликацията на ротавирусите в човешкото тяло се случва изключително в епителните клетки на тънките черва.

Ротавирусите съдържат четири основни антигена; основният е груповият антиген, протеин на вътрешния капсид. Като се вземат предвид всички групоспецифични антигени, ротавирусите се разделят на седем групи: A, B, C, D, E, F, G. Повечето човешки и животински ротавируси принадлежат към група А, в която се разграничават подгрупи (I и II) и серотипове. Подгрупа II включва до 70-80% от щамовете, изолирани от пациенти. Има данни за възможна корелация между определени серотипове и тежестта на диарията.

Ротавирусите са устойчиви на фактори на околната среда: те оцеляват в продължение на няколко месеца в питейна вода, открити водоеми и отпадъчни води, в продължение на 25-30 дни върху зеленчуци и в продължение на 15-45 дни върху памук и вълна. Ротавирусите не се унищожават от многократно замразяване, дезинфекциращи разтвори, етер, хлороформ, ултразвук, но умират при варене. Те се третират и с разтвори с pH по-голямо от 10 или по-малко от 2. Оптимални условия за съществуване на вирусите са температура от 4 °C и висока (>90%) или ниска (<13%) влажност. Инфекциозната активност се увеличава с добавянето на протеолитични ензими (напр. трипсин, панкреатин).

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

Патогенеза на ротавирусна инфекция

Патогенезата на ротавирусната инфекция е сложна. От една страна, структурните (VP3, VP4, VP6, VP7) и неструктурните (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) протеини на вируса са от голямо значение за развитието на ротавирусен гастроентерит. По-специално, пептидът NSP4 е ентеротоксин, който причинява секреторна диария, подобна на бактериалните токсини; NSP3 влияе върху вирусната репликация, а NSP1 може да „забрани“ производството на интерферон-регулиращ фактор 3.

От друга страна, още на първия ден от заболяването, ротавирусът се открива в епитела на лигавицата на дванадесетопръстника и горните части на йеюнума, където се размножава и натрупва. Проникването на ротавирус в клетката е многоетапен процес. За да проникнат в клетката, някои серотипове на ротавирус изискват специфични рецептори, съдържащи сиалова киселина. Установена е важна роля на протеините: a2b1-интегрин, интегрин-aVb3 и hsc70 в началните етапи на взаимодействие между вируса и клетката, докато целият процес се контролира от вирусния протеин VP4. След като проникнат в клетката, ротавирусите причиняват смъртта на зрелите епителни клетки на тънките черва и тяхното отхвърляне от вилите. Клетките, заместващи виловия епител, са функционално по-нискокачествени и не са в състояние адекватно да абсорбират въглехидрати и прости захари. Появата на дизахаридазен (главно лактазен) дефицит води до натрупване на несмилаеми дизахариди с висока осмотична активност в червата, което причинява нарушение на реабсорбцията на вода, електролити и развитие на водниста диария, често водеща до дехидратация. Попадайки в дебелото черво, тези вещества се превръщат в субстрати за ферментация от чревната микрофлора с образуване на голямо количество органични киселини, въглероден диоксид, метан и вода. Вътреклетъчният метаболизъм на цикличния аденозин монофосфат и гуанозин монофосфата в епителните клетки при тази инфекция остава практически непроменен.

По този начин, в момента в развитието на диарийния синдром се разграничават два основни компонента: осмотичен и секреторен.

Епидемиология на ротавирусната инфекция

Основният източник и резервоар на ротавирусна инфекция е болен човек, който отделя значително количество вирусни частици (до 10 ¹⁰ CFU в 1 g) с изпражненията в края на инкубационния период и в първите дни на заболяването. След 4-5-ия ден от заболяването количеството на вируса във изпражненията намалява значително, но общата продължителност на отделянето на ротавирус е 2-3 седмици. Пациенти с нарушена имунологична реактивност, с хронична съпътстваща патология, лактазна недостатъчност отделят вирусни частици за продължително време. Източник на инфекциозния агент могат да бъдат и здрави вирусоносители (деца от организирани колективи и болници, възрастни: на първо място медицински персонал на родилни домове, соматични и инфекциозни отделения), от чиито изпражнения ротавирусът може да бъде изолиран в продължение на няколко месеца.

Механизмът на предаване на патогена е фекално-орален. Пътища на предаване:

• контактно-битов (чрез мръсни ръце и предмети от бита);
• вода (при пиене на вода, заразена с вируси, включително бутилирана вода);
• храносмилателен (най-често при консумация на мляко и млечни продукти).

Не може да се изключи възможността за предаване на ротавирусна инфекция по въздушно-капков път.

Ротавирусната инфекция е силно заразна, както се вижда от бързото разпространение на заболяването в околната среда на пациентите. По време на огнища се разболява до 70% от неимунизираното население. При сероепидемиологично изследване на кръвта, 90% от децата в по-възрастни възрастови групи имат антитела към различни ротавируси.

След прекарана инфекция, в повечето случаи се формира краткосрочен типоспецифичен имунитет. Възможни са повторни заболявания, особено в по-възрастните групи.

Ротавирусната инфекция е често срещана и се открива във всички възрастови групи. В структурата на острите чревни инфекции делът на ротавирусния гастроентерит варира от 9 до 73% в зависимост от възрастта, региона, стандарта на живот и сезона. Децата от първите години от живота (главно от 6 месеца до 2 години) боледуват особено често. Ротавирусите са една от причините за диария, съпроводена с тежка дехидратация при деца под 3-годишна възраст; тази инфекция е отговорна за до 30-50% от всички случаи на диария, изискващи хоспитализация или интензивна рехидратация. Според СЗО това заболяване убива от 1 до 3 милиона деца по света всяка година. Ротавирусната инфекция представлява около 25% от случаите на така наречената диария на пътуващите. В Русия честотата на ротавирусния гастроентерит в структурата на други остри чревни инфекции варира от 7 до 35%, а сред децата под 3-годишна възраст тя надхвърля 60%.

Ротавирусите са едни от най-честите причини за вътреболнични инфекции, особено сред недоносени бебета и малки деца. Ротавирусите са причина за 9 до 49% от вътреболничните остри чревни инфекции. Вътболничните инфекции се улесняват от продължителния престой на децата в болница. Медицинският персонал играе значителна роля в предаването на ротавируси: 20% от служителите, дори при липса на чревни нарушения, имат IgM антитела срещу ротавирус в кръвния си серум, а ротавирусен антиген се открива в копрофилтрати.

В умерения климат ротавирусната инфекция е сезонна, преобладаваща през студените зимни месеци, което е свързано с по-доброто оцеляване на вируса в околната среда при ниски температури. В тропическите страни заболяването се среща целогодишно, с известно увеличение на честотата през хладния дъждовен сезон.

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