Rotaviral gastroenterit
 | |
| Rotaviral gastroenterit | |
|---|---|
| Rotavirus A från avföring från ett infekterat barn | |
| Specialitet | Infektionssjukdomar |
| Symtom | Diarré , kräkningar, feber, buksmärtor, lite eller ingen urinering, torr hals och mun, yrsel, gråt utan tårar, sömnighet, dålig matning |
| Komplikationer | Uttorkning |
| Orsaker | Rotavirus |
| Förebyggande | Rotavirusvaccin |
| Behandling | Vätskeersättning |
| Frekvens | 35-60 % av diarrésjukdomar hos barn under 5 år (länder utan vaccin) |
| Dödsfall | 215 000 (2013) |
Rotavirus gastroenterit är en viktig orsak till svår diarré bland spädbarn och småbarn globalt. Det orsakas av rotavirus , ett släkte av dubbelsträngat RNA-virus i familjen Reoviridae . Diarrén tenderar att vara vattnig och åtföljs ofta av feber , kräkningar och buksmärtor . Vid fem års ålder har nästan alla barn i världen smittats med rotavirus minst en gång. Men med varje infektion immunitet och efterföljande infektioner är mindre allvarliga; vuxna drabbas sällan. Det finns fem arter av detta virus, som kallas A, B, C, D och E. Rotavirus A, den vanligaste, orsakar mer än 90 % av infektionerna hos människor. [ citat behövs ]
Viruset överförs via fekal-oral väg . Det infekterar och skadar cellerna som kantar tunntarmen och orsakar gastroenterit (som ofta kallas "maginfluensa" trots att det inte har något samband med influensa ). Även om rotavirus upptäcktes 1973 och står för upp till 50 % av sjukhusvistelserna för svår diarré hos spädbarn och barn, är dess betydelse fortfarande inte allmänt känd inom folkhälsosamfundet, särskilt i utvecklingsländer . Utöver sin påverkan på människors hälsa infekterar rotavirus även djur och är en patogen hos boskap.
Rotavirus är vanligtvis en lätthanterlig barnsjukdom, men i världen dör fortfarande nästan 500 000 barn under fem år av rotavirusinfektion varje år och nästan två miljoner fler blir svårt sjuka. I USA, innan rotavirusvaccinationsprogrammet inleddes, orsakade rotavirus cirka 2,7 miljoner fall av svår gastroenterit hos barn, nästan 60 000 sjukhusinläggningar och cirka 37 dödsfall varje år. Folkhälsokampanjer för att bekämpa rotavirus fokuserar på att tillhandahålla oral rehydreringsterapi för infekterade barn och vaccination för att förhindra sjukdomen. Incidensen och svårighetsgraden av rotavirusinfektioner har minskat avsevärt i länder som har lagt till rotavirusvaccin till sin rutinmässiga barnvaccinationspolicy.
tecken och symtom
Rotavirus gastroenterit är en mild till svår sjukdom som kännetecknas av kräkningar , vattnig diarré och låggradig feber . När ett barn väl har infekterats av viruset tar det en inkubationstid på cirka två dagar innan symtomen uppträder. Symtom börjar ofta med kräkningar följt av kraftig diarré efter minst fyra dagar. Uttorkning är vanligare vid rotavirusinfektion än hos de flesta som orsakas av bakteriella patogener, och är den vanligaste dödsorsaken relaterad till rotavirusinfektion.
Rotavirus A-infektioner kan förekomma under hela livet: den första ger vanligtvis symtom , men efterföljande infektioner är vanligtvis milda eller asymtomatiska , eftersom immunsystemet ger ett visst skydd. Följaktligen är symtomatiska infektionsfrekvenser högst hos barn under två år och minskar progressivt mot 45 års ålder. Infektion hos nyfödda barn är, även om den är vanlig, ofta förknippad med mild eller asymtomatisk sjukdom; de allvarligaste symtomen tenderar att förekomma hos barn i åldern sex månader till två år, äldre och de med nedsatt eller frånvarande immunsystemsfunktioner . På grund av immunitet förvärvad i barndomen är de flesta vuxna inte mottagliga för rotavirus; gastroenterit hos vuxna har vanligtvis en annan orsak än rotavirus, men asymtomatiska infektioner hos vuxna kan upprätthålla överföringen av infektion i samhället.
Virologi
Överföring
Rotavirus överförs via fekal-oral väg , via kontakt med kontaminerade händer, ytor och föremål, och möjligen via andningsvägen. Avföringen från en smittad person kan innehålla mer än 10 biljoner smittsamma partiklar per gram; färre än 100 av dessa krävs för att överföra smitta till en annan person.
Rotavirus är stabila i miljön och har hittats i flodmynningsprover i nivåer så höga som 1–5 infektiösa partiklar per US gallon. Sanitära åtgärder som är adekvata för att eliminera bakterier och parasiter verkar vara ineffektiva för kontroll av rotavirus, eftersom förekomsten av rotavirusinfektion i länder med höga och låga hälsostandarder är liknande.
Typer
Det finns fem arter av rotavirus, kallade A, B, C, D och E. Människor är oftast infekterade av art A. Alla fem arter orsakar sjukdomar hos andra djur. Inom rotavirus A finns det olika stammar, så kallade serotyper . Som med influensavirus används ett dubbelt klassificeringssystem baserat på två proteiner på virusets yta. Glykoproteinet VP7 definierar G-serotyperna och det proteaskänsliga proteinet VP4 definierar P-serotyper . Eftersom de två generna som bestämmer G-typer och P-typer kan överföras separat till avkommavirus hittas olika kombinationer.
Replikering
Rotavirus replikerar huvudsakligen i tarmen och infekterar enterocyter i villi i tunntarmen , vilket leder till strukturella och funktionella förändringar av epitelet . De tredubbla proteinhöljena gör dem resistenta mot det sura pH-värdet i magen och matsmältningsenzymer i tarmen. [ citat behövs ]
Viruset kommer in i cellerna genom receptormedierad endocytos och bildar en vesikel som kallas en endosom . Proteiner i det tredje lagret (VP7 och VP4 spiken) stör membranet i endosomen, vilket skapar en skillnad i kalciumkoncentrationen . Detta orsakar nedbrytning av VP7- trimerer till enkla proteinsubenheter, vilket lämnar VP2- och VP6-proteinhöljena runt det virala dsRNA:t och bildar en dubbelskiktad partikel (DLP).
De elva dsRNA-strängarna förblir inom skyddet av de två proteinskalen och den virala RNA-beroende RNA-polymeren skapar mRNA-transkript av det dubbelsträngade virala genomet. Genom att förbli i kärnan undviker det virala RNA:t medfödda värdimmunsvar som kallas RNA-interferens som utlöses av närvaron av dubbelsträngat RNA. [ citat behövs ]
Under infektionen producerar rotavirus mRNA för både proteinbiosyntes och genreplikation. De flesta av rotavirusproteinerna ackumuleras i viroplasman, där RNA:n replikeras och DLP:erna sätts ihop. Viroplasma bildas runt cellkärnan så tidigt som två timmar efter virusinfektion, och består av virusfabriker som tros vara gjorda av två virala icke-strukturella proteiner: NSP5 och NSP2. Hämning av NSP5 genom RNA-interferens resulterar i en kraftig minskning av rotavirusreplikation. DLP:erna migrerar till det endoplasmatiska retikulumet där de får sitt tredje yttre skikt (bildat av VP7 och VP4). Avkommansvirus frigörs från cellen genom lysering .
Patofysiologi
Diarrén orsakas av flera aktiviteter av viruset. Malabsorption uppstår på grund av förstörelsen av tarmceller som kallas enterocyter . Det toxiska rotavirusproteinet NSP4 inducerar ålders- och kalciumjonberoende kloridutsöndring , stör SGLT1 - transportörmedierad återabsorption av vatten, minskar uppenbarligen aktiviteten hos borstgränsmembrandisackaridaser och aktiverar möjligen de kalciumjonberoende sekretoriska reflexerna i det enteriska nervsystemet . Friska enterocyter utsöndrar laktas i tunntarmen; mjölkintolerans på grund av laktasbrist är ett symptom på rotavirusinfektion, som kan kvarstå i veckor. Ett återfall av mild diarré följer ofta efter återinförandet av mjölk i barnets kost, på grund av bakteriell fermentering av disackariden laktos i tarmen.
Diagnos
Diagnos av infektion med rotavirus följer normalt diagnos av gastroenterit som orsak till svår diarré. De flesta barn som läggs in på sjukhus med gastroenterit testas för rotavirus A. Specifik diagnos av infektion med rotavirus A ställs genom att hitta viruset i barnets avföring genom enzymimmunanalys . Det finns flera licensierade testkit på marknaden som är känsliga, specifika och detekterar alla serotyper av rotavirus A . Andra metoder, såsom elektronmikroskopi och PCR , används i forskningslaboratorier. Omvänd transkription-polymeraskedjereaktion ( RT-PCR ) kan detektera och identifiera alla arter och serotyper av humant rotavirus.
Förebyggande
Eftersom förbättrad sanitet inte minskar förekomsten av rotaviral sjukdom, och antalet sjukhusinläggningar är fortfarande hög, trots användningen av orala rehydrerande läkemedel, är den primära folkhälsoinsatsen vaccination. Två rotavirusvacciner mot Rotavirus A-infektion är säkra och effektiva hos barn: Rotarix från GlaxoSmithKline och RotaTeq från Merck . Båda tas oralt och innehåller försvagat levande virus.
Rotavirusvacciner är licensierade i mer än 100 länder, men endast 17 länder har infört rutinmässig rotavirusvaccination. Efter införandet av rutinmässig rotavirusvaccination i USA 2006, minskade hälsobördan av rotavirus gastroenterit "snabbt och dramatiskt" trots lägre täckningsnivåer jämfört med andra rutinmässiga spädbarnsvaccinationer. Kliniska prövningar av rotavirusvaccinet Rotarix i Sydafrika och Malawi fann att vaccinet avsevärt minskade allvarliga diarréepisoder orsakade av rotavirus, och att infektionen kunde förebyggas genom vaccination. En 2019 Cochrane systematisk genomgång av 55 kliniska prövningar som inkluderade 216 480 deltagare kom fram till RV1 (Rotarix), RV5 (RotaTeq) och Rotavac och är effektiva vacciner. Ytterligare rotavirusvaccin är under utveckling. Världshälsoorganisationen (WHO) rekommenderar att rotavirusvaccin inkluderas i alla nationella immuniseringsprogram . Incidensen och svårighetsgraden av rotavirusinfektioner har minskat avsevärt i länder som har agerat enligt denna rekommendation.
Rotavirusvaccinprogrammet är ett samarbete mellan PATH , (WHO) och US Centers for Disease Control and Prevention och finansieras av GAVI Alliance . Programmet syftar till att minska barnsjuklighet och dödlighet i diarrésjukdom genom att göra ett vaccin mot rotavirus tillgängligt för användning i utvecklingsländer.
Behandling
Behandling av akut rotavirusinfektion är ospecifik och involverar hantering av symtom och, viktigast av allt, underhåll av hydrering . Om de inte behandlas kan barn dö av den resulterande allvarliga uttorkningen. Beroende på hur allvarlig diarrén är , består behandlingen av oral rehydrering , under vilken barnet får extra vatten att dricka som innehåller små mängder salt och socker. Vissa infektioner är tillräckligt allvarliga för att motivera sjukhusvistelse där vätska ges genom intravenöst dropp eller nasogastrisk sond och barnets elektrolyter och blodsocker övervakas. Antibiotika rekommenderas inte.
Prognos
Rotavirusinfektioner orsakar sällan andra komplikationer och för ett välskött barn är prognosen utmärkt.
Epidemiologi
Rotavirus A, som står för mer än 90 % av rotavirus gastroenterit hos människor, är endemiskt över hela världen. Varje år orsakar rotavirus miljontals fall av diarré i utvecklingsländer, nästan 2 miljoner leder till sjukhusvistelse och uppskattningsvis 453 000 som leder till döden för ett barn yngre än fem år. Det är cirka 40 procent av alla sjukhusinläggningar som är relaterade till diarré hos barn under fem år världen över.
Bara i USA – innan rotavirusvaccinationsprogrammet påbörjades – inträffade över 2,7 miljoner fall av rotavirus gastroenterit årligen, 60 000 barn lades in på sjukhus och cirka 37 dog av resultatet av infektionen. Rotavirusets huvudsakliga roll för att orsaka diarré är inte allmänt erkänd inom folkhälsosamfundet, särskilt i utvecklingsländer. Nästan alla barn har smittats med rotavirus vid fem års ålder. Det är den ledande enskilda orsaken till svår diarré bland spädbarn och barn, och är ansvarig för cirka 20 % av fallen och står för 50 % av fallen som kräver sjukhusvård. Rotavirus orsakar 37 % av dödsfallen hänförliga till diarré och 5 % av alla dödsfall hos barn under fem år. Det är dubbelt så stor risk för pojkar som flickor att läggas in på sjukhus. Rotavirusinfektioner inträffar främst under svala, torra årstider. Antalet som kan hänföras till livsmedelsförorening är okänt.
Utbrott av rotavirus A-diarré är vanligt bland inlagda spädbarn, småbarn som går på daghem och äldre på äldreboenden. Ett utbrott orsakat av förorenat kommunalt vatten inträffade i Colorado 1981. Under 2005 inträffade den största registrerade epidemin av diarré i Nicaragua. Detta ovanligt stora och allvarliga utbrott associerades med mutationer i rotavirus A-genomet, vilket möjligen hjälpte viruset att undkomma den vanliga immuniteten i befolkningen. Ett liknande stort utbrott inträffade i Brasilien 1977.
Rotavirus B, även kallat vuxendiarré rotavirus eller ADRV, har orsakat stora epidemier av svår diarré som drabbar tusentals människor i alla åldrar i Kina. Dessa epidemier uppstod som ett resultat av avloppsförorening av dricksvatten. Rotavirus B-infektioner förekom också i Indien 1998; den orsakande stammen benämndes CAL. Till skillnad från ADRV är CAL-stammen endemisk. Hittills har epidemier orsakade av rotavirus B begränsats till Kinas fastland , och undersökningar tyder på bristande immunitet mot denna art i USA.
Historia
År 1943 bevisade Jacob Light och Horace Hodes att ett filtrerbart medel i avföringen hos barn med smittsam diarré också orsakade skurar (boskapsdiarré) hos nötkreatur. Tre decennier senare visades konserverade prover av medlet vara rotavirus. Under de mellanliggande åren visade sig ett virus hos möss vara relaterat till viruset som orsakade svullnad. 1973 Ruth Bishop och kollegor relaterade virus som finns hos barn med gastroenterit.
År 1974 föreslog Thomas Henry Flewett namnet rotavirus efter att ha observerat att en rotaviruspartikel ser ut som ett hjul ( rota på latin) när den ses genom ett elektronmikroskop ; namnet erkändes officiellt av International Committee on Taxonomy of Viruses fyra år senare. År 1976 beskrevs relaterade virus hos flera andra djurarter. Dessa virus, som alla orsakar akut gastroenterit, erkändes som en kollektiv patogen som drabbar människor och djur över hela världen. Rotavirusserotyper beskrevs första gången 1980, och året därpå odlades rotavirus från människor först i cellkulturer som härrörde från apnjurar, genom tillsats av trypsin (ett enzym som finns i duodenum hos däggdjur och som nu är känt för att vara nödvändigt för att rotavirus ska kunna replikera 25 till odlingsmediet. Förmågan att odla rotavirus i kultur accelererade forskningstakten och i mitten av 1980-talet utvärderades de första kandidatvaccinerna.
1998 licensierades ett rotavirusvaccin för användning i USA. Kliniska prövningar i USA, Finland och Venezuela hade funnit att det var 80 till 100 % effektivt för att förebygga svår diarré orsakad av rotavirus A, och forskare hade inte upptäckt några statistiskt signifikanta allvarliga biverkningar . Tillverkaren drog dock tillbaka det från marknaden 1999, efter att det upptäcktes att vaccinet kan ha bidragit till en ökad risk för intussusception , en typ av tarmobstruktion , hos ett av 12 000 vaccinerade spädbarn. Erfarenheterna väckte en intensiv debatt om de relativa riskerna och fördelarna med ett rotavirusvaccin. 2006 visades två nya vacciner mot rotavirus A- infektion vara säkra och effektiva hos barn, och i juni 2009 rekommenderade Världshälsoorganisationen att rotavirusvaccination skulle inkluderas i alla nationella immuniseringsprogram för att ge skydd mot detta virus.
Andra djur
Rotavirus infekterar ungar hos många djurarter och de är en viktig orsak till diarré hos vilda och uppfödda djur över hela världen. Som en patogen hos boskap, särskilt hos unga kalvar och smågrisar, orsakar rotavirus ekonomisk förlust för jordbrukare på grund av kostnader för behandling som är förknippade med hög sjuklighet och dödlighet. Dessa rotavirus är en potentiell reservoar för genetiskt utbyte med humana rotavirus. Det finns bevis för att djurrotavirus kan infektera människor, antingen genom direkt överföring av viruset eller genom att bidra med ett eller flera RNA-segment till reassortanter med mänskliga stammar.
Vidare läsning
- Ramig, RF (oktober 2004). "Patogenes av intestinal och systemisk rotavirusinfektion" . Journal of Virology . 78 (19): 10213–20. doi : 10.1128/JVI.78.19.10213-10220.2004 . PMC 516399 . PMID 15367586 .