Ротавірусна інфекція - Причини та патогенез

Причини ротавірусної інфекції

Ротавірусну інфекцію викликає представник родини Reoviridae, рід Rotavirus. Назва заснована на морфологічній схожості ротавірусів з колесом (від латинського «rota» - «колесо»). Під електронним мікроскопом вірусні частинки виглядають як колеса з широкою маточиною, короткими спицями та чітко окресленим тонким обідком. Віріон ротавірусу, діаметром 65-75 нм, складається з електронно-щільного центру (ядра) та двох пептидних оболонок: зовнішньої та внутрішньої капсиду. Ядро, діаметром 38-40 нм, містить внутрішні білки та генетичний матеріал, представлений дволанцюжковою РНК. Геном ротавірусів людини та тварин складається з 11 фрагментів, що, ймовірно, визначає антигенну різноманітність ротавірусів. Реплікація ротавірусів в організмі людини відбувається виключно в епітеліальних клітинах тонкого кишечника.

Ротавіруси містять чотири основні антигени; основним є груповий антиген, білок внутрішнього капсиду. З урахуванням усіх групоспецифічних антигенів ротавіруси поділяються на сім груп: A, B, C, D, E, F, G. Більшість ротавірусів людини та тварин належать до групи A, в межах якої виділяють підгрупи (I та II) та серотипи. Підгрупа II включає до 70-80% штамів, виділених від пацієнтів. Існують дані про можливу кореляцію між певними серотипами та тяжкістю діареї.

Ротавіруси стійкі до факторів навколишнього середовища: вони виживають кілька місяців у питній воді, відкритих водоймах та стічних водах, 25-30 днів на овочах та 15-45 днів на бавовні та вовні. Ротавіруси не знищуються при багаторазовому заморожуванні, дезінфікуючих розчинах, ефірі, хлороформі, ультразвуку, але гинуть при кип'ятінні. Їх також обробляють розчинами з pH більше 10 або менше 2. Оптимальними умовами для існування вірусів є температура 4 °C та висока (>90%) або низька (<13%) вологість. Інфекційна активність зростає при додаванні протеолітичних ферментів (наприклад, трипсину, панкреатину).

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

Патогенез ротавірусної інфекції

Патогенез ротавірусної інфекції є складним. З одного боку, структурні (VP3, VP4, VP6, VP7) та неструктурні (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) білки вірусу мають велике значення у розвитку ротавірусного гастроентериту. Зокрема, пептид NSP4 є ентеротоксином, що викликає секреторну діарею, подібну до бактеріальних токсинів; NSP3 впливає на реплікацію вірусу, а NSP1 може «заборонити» вироблення інтерферон-регулюючого фактора 3.

З іншого боку, вже в перший день захворювання ротавірус виявляється в епітелії слизової оболонки дванадцятипалої кишки та верхніх відділів порожньої кишки, де він розмножується та накопичується. Проникнення ротавірусу в клітину – це багатоетапний процес. Для проникнення в клітину деяким серотипам ротавірусу потрібні специфічні рецептори, що містять сіалову кислоту. Встановлено важливу роль білків: a2b1-інтегрину, інтегрину-aVb3 та hsc70 на початкових етапах взаємодії вірусу з клітиною, тоді як весь процес контролюється вірусним білком VP4. Проникнувши в клітину, ротавіруси викликають загибель зрілих епітеліальних клітин тонкої кишки та їх відторгнення від ворсинок. Клітини, що заміщують ворсинчастий епітелій, функціонально неповноцінні та не здатні адекватно засвоювати вуглеводи та прості цукри. Виникнення дисахаридазної (головним чином лактазної) недостатності призводить до накопичення в кишечнику неперетравлених дисахаридів з високою осмотичною активністю, що спричиняє порушення реабсорбції води, електролітів та розвиток водянистої діареї, що часто призводить до зневоднення. Потрапляючи в товстий кишечник, ці речовини стають субстратами для ферментації кишковою мікрофлорою з утворенням великої кількості органічних кислот, вуглекислого газу, метану та води. Внутрішньоклітинний метаболізм циклічного аденозинмонофосфату та гуанозинмонофосфату в епітеліальних клітинах при цій інфекції залишається практично незмінним.

Таким чином, наразі у розвитку діарейного синдрому виділяють два основні компоненти: осмотичний та секреторний.

Епідеміологія ротавірусної інфекції

Основним джерелом і резервуаром ротавірусної інфекції є хвора людина, яка виділяє з калом значну кількість вірусних частинок (до 10 ¹⁰ КУО в 1 г) наприкінці інкубаційного періоду та в перші дні захворювання. Після 4-5-го дня хвороби кількість вірусу в калі значно зменшується, але загальна тривалість виділення ротавірусу становить 2-3 тижні. Хворі з порушеною імунологічною реактивністю, з хронічною супутньою патологією, лактазною недостатністю виділяють вірусні частинки тривалий час. Джерелом інфекційного агента можуть бути також здорові вірусоносії (діти з організованих колективів та лікарень, дорослі: насамперед медичний персонал пологових будинків, соматичних та інфекційних відділень), з калу яких ротавірус може бути виділений протягом кількох місяців.

Механізм передачі збудника фекально-оральний. Шляхи передачі:

• контактно-побутовий (через брудні руки та предмети побуту);
• вода (при вживанні води, зараженої вірусами, включаючи бутильовану воду);
• аліментарний (найчастіше при вживанні молока та молочних продуктів).

Не можна виключати можливість передачі ротавірусної інфекції повітряно-крапельним шляхом.

Ротавірусна інфекція є дуже заразною, про що свідчить швидке поширення хвороби в середовищі хворих. Під час спалахів захворює до 70% неімунітного населення. Під час сероепідеміологічного дослідження крові у 90% дітей старших вікових груп виявляються антитіла до різних ротавірусів.

Після перенесеної інфекції в більшості випадків формується короткочасний типоспецифічний імунітет. Можливі повторні захворювання, особливо у старших вікових групах.

Ротавірусна інфекція поширена та виявляється у всіх вікових групах. У структурі гострих кишкових інфекцій частка ротавірусного гастроентериту коливається від 9 до 73% залежно від віку, регіону, рівня життя та пори року. Особливо часто хворіють діти перших років життя (переважно від 6 місяців до 2 років). Ротавіруси є однією з причин діареї, що супроводжується тяжким зневодненням, у дітей віком до 3 років; ця інфекція відповідає за до 30-50% усіх випадків діареї, що потребують госпіталізації або інтенсивної регідратації. За даними ВООЗ, від цієї хвороби щороку у світі гине від 1 до 3 мільйонів дітей. Ротавірусна інфекція становить близько 25% випадків так званої діареї мандрівників. У Росії частота ротавірусного гастроентериту в структурі інших гострих кишкових інфекцій коливається від 7 до 35%, а серед дітей віком до 3 років вона перевищує 60%.

Ротавіруси є однією з найпоширеніших причин внутрішньолікарняних інфекцій, особливо серед недоношених немовлят та дітей раннього віку. Ротавіруси становлять від 9 до 49% внутрішньолікарняних гострих кишкових інфекцій. Виникненню внутрішньолікарняних інфекцій сприяє тривале перебування дітей у лікарні. Медичний персонал відіграє значну роль у передачі ротавірусів: у 20% працівників, навіть за відсутності кишкових розладів, у сироватці крові є антитіла IgM до ротавірусу, а в копрофільтратах виявляється антиген ротавірусу.

У помірному кліматі ротавірусна інфекція має сезонний характер, переважаючи в холодні зимові місяці, що пов'язано з кращою виживаністю вірусу в навколишньому середовищі за низьких температур. У тропічних країнах захворювання зустрічається цілий рік, з деяким збільшенням захворюваності в прохолодний сезон дощів.

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