Zakażenia rotawirusowe

lek. Marcin Czarnecki, ; prof. dr hab. Andrzej Gładysz; Klinika Chorób Zakaźnych, Chorób Wątroby, Nabytych Niedoborów ; Odpornościowych AM we Wrocławiu

Biegunki zakaźne są szeroko rozpowszechnionym problemem zdrowotnym, dotykającym zarówno mieszkańców krajów wysoko rozwiniętych, jak i rozwijających się. Jednym z najczęstszych czynników etiologicznych biegunek są wirusy, a w tej grupie pozycję dominującą, jeżeli chodzi o odsetek zakażeń wśród dzieci, zajmują rotawirusy.

Za ponad 95 proc. przypadków wszystkich zakażeń rotawirusami wśród dzieci odpowiedzialne są patogeny należące do grupy A. W krajach rozwiniętych zakażenie najczęściej ma miejsce do 4 r.ż., natomiast w krajach rozwijających się szczyt zachorowań przypada na okres pomiędzy 4 miesiącem i 2 r.ż. Biegunka wywoływana przez rotawirusy grupy A najczęściej ma ostry przebieg i szybko może prowadzić do odwodnienia, które jest przyczyną śmierci.
Rotawirusy grupy B (Adult Diarrheal Rotaviruses - ADRV) są czynnikiem etiologicznym biegunek dorosłych. Wywołały one epidemie w Chinach i Indiach, gdzie do transmisji zakażenia dochodziło przez zanieczyszczoną wodę. Schorzenie powodowane przez wirusy tej grupy zbliżone jest przebiegiem do cholery i charakteryzuje się ostrą, wodnistą biegunką, która trwa zwykle nie dłużej niż 6 dni. Wybuch epidemii biegunek zakaźnych wśród osób korzystających z placówek zbiorowego żywienia w Anglii i Japonii związany był natomiast z rotawirusami grupy C. Wirusy te, podobnie jak wirusy z grupy A, charakteryzują się wysoką chorobotwórczością u dzieci. Rezerwuarem rotawirusów są nie tylko ludzie, ale także
liczne gatunki zwierząt, począwszy od wieloryba, na wężach kończąc. Do tej pory nie udokumentowano transmisji zakażenia ze zwierzęcia na człowieka.

Drogi zakażenia

Główną drogą transmisji zakażeń jest droga fekalno-oralna. Osoba zakażona już dwa dni przed wystąpieniem pierwszych objawów choroby zaczyna wydzielać ze stolcem olbrzymie ilości cząstek wirusa. Najwięcej wirionów w stolcu pojawia się około trzech dni po wystąpieniu pierwszych dolegliwości, tak więc w tym czasie chory jest wysoce zakaźny. Stan taki może utrzymywać się nawet do dwóch tygodni po ustąpieniu choroby.
Rotawirusy są patogenami odpornymi na wiele czynników chemicznych, takich jak chloroform, eter, fluorowane węglowodory, detergenty niejonowe czy mydła. W temperaturze pokojowej stabilność zachowują przez miesiąc. Nie szkodzi im także odczyn środowiska w zakresie pH 4-9. Zakażenie może być ponadto przenoszone drogą powietrzną, a oprócz stolca materiałem wysoce zakaźnym pozostają również wymiociny. W krajach o chłodniejszym klimacie zakażenia rotawirusami charakteryzuje sezonowość zachorowań, zwiększających się w miesiącach chłodniejszych, zwłaszcza w okresie zimowo-wiosennym. W krajach tropikalnych zachorowania odnotowywane są przez cały rok.

Patogeneza

Intrygujące są mechanizmy odpowiedzialne za chorobotwórczość wirusa. Patogen wnika do komórki wykorzystując białko VP4, którym wirus przyczepia się do kwasów sjalowych obecnych na białkach powierzchniowych błony komórkowej. Po wniknięciu do komórki wirus intensywnie replikuje, a potomne jego cząstki transportowane są bezpośrednio z siateczki śródplazmatycznej do powierzchni komórki i uwalniane na zewnątrz. Rzadko towarzyszy temu rozpad zakażonej komórki. Istotną rolę w patogenezie odgrywa upośledzenie produkcji białek, w tym enzymów trawiennych, które komórki wyścielające jelito uwalniają do jego światła. Pod mikroskopem widoczny jest obraz zapalenia mikrokosmków, z oddzielaniem od podłoża i złuszczaniem komórek dojrzałych oraz skróceniem mikrokosmków.
Opisane powyżej zmiany prowadzą do drastycznego niedoboru lub braku enzymów uczestniczących w procesach metabolicznych, co powoduje zaburzenia wchłaniania wody i elektrolitów. Zmniejszeniu ulega tym samym wchłanianie sodu i glukozy. Następstwem jest biegunka osmotyczna. Ponieważ wchłanianie laktozy oraz aktywność rozkładającego ją enzymu są także upośledzone, dochodzi do nadmiernego gromadzenia się laktozy w świetle jelita i jej nietolerancji. Przyjmuje się też, że jedno z białek niestrukturalnych wirusa posiada właściwości enterotoksyny, która powoduje zmiany stężenia wewnątrzkomórkowego jonów wapnia i indukuje biegunkę wydzielniczą podobną do powodowanej przez ciepłostabilną enterotoksynę B E. coli.

Historia naturalna zakażenia rotawirusowego

Średni okres inkubacji wynosi 48 godzin, choć może wynosić 1-7 dni. Zakażenie może być bezobjawowe lub mieć ciężki przebieg pod postacią zapalenia śluzówki żołądka i jelit ze znacznym odwodnieniem, a nawet śmiercią. Choroba rozpoczyna się gorączką, do której dołączają się wymioty, ból brzucha i wodnista biegunka. Stolce najczęściej nie zawierają domieszki krwi, leukocytów, a biegunka utrzymuje się przez 3-9 dni. Do odwodnienia dochodzi u 80 proc. chorych ze średniociężkim przebiegiem choroby. Wyrazem zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej może być kwasica oraz rzadko obserwowane zaburzenia o.u.n. Odnotowano także przypadki zapalenia trzustki, rozsianego wykrzepiania wewnątrznaczyniowego oraz zapalenia mózgu. Hospitalizacja najczęściej spowodowana jest koniecznością uzupełniania płynów drogą pozajelitową.
Z reguły pierwsze zakażenie przebiega najciężej, przy czym dzieci, które nie ukończyły pierwszego miesiąca życia często nie prezentują objawów zakażenia. Uwarunkowane jest to obecnością przeciwciał pochodzących od matki, które przedostały się przed porodem przez łożysko do organizmu dziecka bądź też przyjmowane są razem z matczynym mlekiem. Poza tym w przewodzie pokarmowym niemowlaka aktywność powierzchniowych proteaz obecnych na komórkach wyścielających światło jelita jest mniejsza niż u osoby dorosłej. Aby wirus mógł wniknąć do wnętrza komórki i tym samym wywołać chorobę, ludzkie proteazy muszą odpowiednio zmodyfikować białka powierzchniowe wirusa.
Przebycie zakażenia i choroby w zasadzie chroni przed ponownym zachorowaniem, ale mogą się zdarzyć powtórne zakażenia o subklinicznym przebiegu. Odporność uwarunkowana jest obecnością przeciwciał neutralizujących przeciwko białkom wirusowym VP4 i VP7. Specyficzne immunoglobuliny klasy G mogą przetrwać w surowicy do 6 miesięcy od zakażenia, a wydzielnicze immunoglobuliny klasy A obecne są w stolcu przez ponad 6 miesięcy. Zakażenie indukuje także odpowiedź limfocytów T.
Właściwa dieta, karmienie piersią, flora bakteryjna przewodu pokarmowego to znane czynniki zwiększające odporność na wirusa.

Diagnostyka

Pewną diagnozę umożliwia wykrycie w stolcu metodami immunoenzymatycznymi wirusowego białka VP6. Rozwój biologii molekularnej pozwala obecnie na wykrywanie materiału genetycznego wirusa metodą PCR czy hybrydyzacji, nie są to jednak techniki stosowane w praktyce klinicznej. Możliwe jest również identyfikowanie patogenu z użyciem mikroskopu elektronowego.

Zakażenia rotawirusowe - problem zdrowia publicznego?

Schorzenia spowodowane przez rotawirusy są przyczyną ponad 25 mln wizyt u lekarza oraz 2 mln hospitalizacji dzieci poniżej 5 roku życia w skali roku. W krajach rozwijających się schorzenia rotawirusowe charakteryzuje wysoka śmiertelność - około 440 tys. zgonów każdego roku. W krajach rozwiniętych śmiertelność jest znacznie niższa; oszacowano, że w krajach Unii Europejskiej z powodu biegunek rotawirusowych umiera rocznie około 230 dzieci poniżej 5 roku życia.
Pomimo względnie niskiej śmiertelności, schorzenia rotawirusowe są przyczyną, jak się uważa, ponad 220 tys. hospitalizacji oraz około 1,7 miliona wizyt w lecznictwie pozaszpitalnym każdego roku w krajach rozwiniętych (USA, Unia Europejska, Japonia). Dalsze 7 mln dzieci leczone jest w warunkach domowych.
Biegunki rotawirusowe to także problem epidemiologiczny w Polsce. W ogólnej liczbie zdiagnozowanych laboratoryjnie biegunek u polskich dzieci obserwuje się spadek udziału etiologicznego czynnika bakteryjnego na rzecz zakażeń wirusowych, szczególnie rotawirusowych; tak że stanowią one niekiedy powyżej 80 proc. przypadków hospitalizowanych z powodu biegunki. Jak wykazały polskie badania, największa zapadalność występuje wśród dzieci w wieku 6-24 miesięcy, a nieżyt jelitowy w 40 proc. przypadków ma ciężki przebieg. Skumulowane ryzyko zachorowania w ciągu pierwszych 5 lat życia wynosi 5 proc., co oznacza, że jedno na każde 20 dzieci zapadnie na rotawirusowy nieżyt jelit. Średni czas hospitalizacji dziecka w Polsce wynosił około 10 dni. Na niekorzystną sytuację epidemiologiczną rzutuje znaczący udział rotawirusowych zakażeń szpitalnych (nieprzestrzeganie procesów higieniczno-sanitarnych), co wiąże się z przedłużeniem pobytu chorego w szpitalu oraz zwiększeniem kosztów. Rotawirusowe zakażenia szpitalne w polskich obserwacjach stanowią przeszło 30 proc. wszystkich zarejestrowanych przypadków biegunek rotawirusowych, a więc jest to znaczący odsetek, nakazujący szczegółową analizę przyczyn i podjęcie działań prewencyjnych. W 28 proc. spowodowały przedłużenie czasu hospitalizacji do średnio 21 dni, co też naraża pacjentów na ryzyko dodatkowych innych zakażeń. Badania typów rotawirusa krążących w polskiej populacji wykazały dominację typów G1, P8 (jest to użyteczne, gdyż może być wykorzystywane w dochodzeniach epidemiologicznych).

Dostępne szczepienia

Historia rozwoju szczepionek rotawirusowych sięga lat 80. ubiegłego wieku. Powstałe wówczas pierwsze szczepionki nie zostały jednak dopuszczone do stosowania. W 1998 r. FDA wydała zezwolenie na stosowanie doustnej, żywej, atenuowanej szczepionki rotawirusowej RotaShild firmy Wyeth. Szczepionka miała być dawkowana od 6 tygodnia życia trzykrotnie w odstępach 3-tygodniowych. Stwierdzono przeciwciała rotawirusowe u 61-92 proc. dzieci, 60 proc. skuteczność w zapobieganiu infekcjom oraz 100 proc. skuteczność w zapobieganiu odwodnieniu, ale po podaniu 1,5 miliona dawek u 15 dzieci wystąpiło wgłobienie jelita między 3 a 7 dniem od szczepienia. Producent wycofał się z dalszej dystrybucji szczepionki, a w lipcu 1999 r. Centrum Kontroli Chorób (CDC) wycofało rekomendacje dla niej.
Obecnie dostępne są dwie szczepionki: Rotarix (GlaxoSmithKline) oraz RotaTeq (MSD). Pierwsza z nich jest szczepionką monowalentną, żywą, atenuowaną, uzyskaną z ludzkiego szczepu 89-12 (G1, P1A). Idea zastosowania szczepionki monowalentnej znajduje oparcie w zaobserwowanym istnieniu oporności krzyżowej, która powstaje jako efekt powtarzających się naturalnych zakażeń. Podczas badań z udziałem 60 tys. dzieci wykazano skuteczność w zapobieganiu infekcji u 73-89 proc. dzieci oraz 95 proc. skuteczność w zapobieganiu nieżytowi jelit o ciężkim przebiegu. Rotarix uzyskał pozytywną opinię EMEA i jest już zarejestrowany w UE, także w Polsce. Szczepionka podawana jest doustnie, w dwóch dawkach w 2-3 oraz w 4-5 miesiącu życia, niezależnie od innych szczepionek.
RotaTeq jest pentawalentną, żywą, atenuowną, szczepionką, reasortantem szczepu ludzko-bydlęcego, zawierającym typy G1, G2, G3, G4 oraz P1A. W badaniach przeprowadzonych na populacji 70 tys. dzieci wykazano 69-79 proc. skuteczność ochronną przed jakąkolwiek infekcją rotawirusową oraz 98 proc. skuteczność w zapobieganiu nieżytowi jelit o ciężkim przebiegu. Szczepionka podawana jest doustnie w trzech dawkach: pierwszą należy podać pomiędzy 6 a 12 tygodniem życia, a cały cykl powinien być zakończony do 26 tygodnia życia dziecka (6 miesiąc życia). RotaTeq jest zarejestrowany i dostępny w USA i UE, również w Polsce.
Obydwie szczepionki są dobrze tolerowane, nie stwierdzono zwiększonego ryzyka wgłobienia.

Zakażenia szpitalne

Rotawirusy są wiodącym czynnikiem zakażeń szpitalnych wśród dzieci, a ich częstość określana jest na 8-33 przypadków na 100 hospitalizacji. Źródłem zakażenia szpitalnego staje się zakażone rotawirusami dziecko przyjęte do oddziału pediatrycznego, a transmisji sprzyja przedłużający się pobyt w izbie przyjęć. Głównym wektorem pozostaje niestety personel medyczny - rotawirusy wykrywane są na skórze rąk nawet do 78 proc. personelu, który sprawuje opiekę nad dzieckiem z chorobą rotawirusową, oraz 20 proc. personelu niemającego kontaktu z zakażonym dzieckiem. Wirus może przetrwać nawet do 10 dni na suchych powierzchniach sprzętu medycznego, klamek, stołów czy zabawek. Częste u noworodków zakażenia bezobjawowe ułatwiają szerzenie się patogenu, ponieważ wobec braku alarmujących objawów, nie są podejmowane odpowiednie środki profilaktyczne.
Do czynników ryzyka rotawirusowych zakażeń szpitalnych należą: przedłużający się czas hospitalizacji (częstość zachorowań może osiągnąć nawet 70 proc. przy hospitalizacji przedłużającej się ponad 6 dni), młodszy wiek dziecka, niewystarczająca organizacja opieki nad dzieckiem przez niewydolny zespół, nieprzestrzeganie procedur higieniczno-sanitarnych (mycia rąk), niedostatek sprzętu medycznego, niewłaściwa infrastruktura szpitala - brak izolatek, obecność większej liczby osób spoza personelu medycznego (rodzina). Pozostałe czynniki ryzyka to wcześniactwo, niska waga urodzeniowa oraz głęboki niedobór odporności. Rotawirusowe zakażenia szpitalne skutkują przedłużeniem pobytu dziecka w szpitalu o średnio 5 dni, co powiększa koszty, jak oszacowano w warunkach polskich - o dodatkowe 135 euro/hospitalizację.
Zapobieganie szpitalnym zakażeniom rotawirusowym sprowadza się przede wszystkim do rzetelnego przestrzegania procedur sanitarnych. Właściwe mycie rąk może trzykrotnie zmniejszyć wskaźnik rotawirusowych zakażeń szpitalnych. Dodatkowo poprawę przynosi stosowanie innych prostych metod zapobiegawczych jak zakaz opuszczania sali przez pacjenta, zamykanie drzwi do sal chorych, zmniejszenie liczby łóżek w oddziale czy wreszcie edukacja rodziców. Znaczący udział rotawirusowych zakażeń szpitalnych rodzi konieczność ciągłego szkolenia personelu medycznego celem lepszej adherencji ze standardami sanitarnymi (właściwe mycie rąk).
Niewątpliwie nadzieję na zmniejszenie liczby zachorowań na rotawirusowy nieżyt jelit, zwłaszcza o ciężkim przebiegu dają, poza poprawą świadomości higieniczno-sanitarnej, nowe, dostępne już także w Polsce szczepienia. Wprowadzenie ich do kalendarza szczepień (jako szczepienia zalecane) wydaje się godne polecenia przede wszystkim z uwagi na znaczne zmniejszenie ryzyka wystąpienia niebezpiecznego dla życia dziecka odwodnienia z powodu biegunki rotawirusowej, znacznego zmniejszenia ryzyka hospitalizacji dziecka oraz związanych z tym kosztów medycznych i pozostałych ponoszonych przez rodziców obciążeń. Do szczepienia przeciw rotawirusom zachęca także łatwa, doustna droga podawania szczepionek oraz duże bezpieczeństwo ich stosowania.

Nie tylko koszty medyczne
Obciążenia społeczno-ekonomiczne generowane przez częste zachorowania na rotawirusowe gastroenteritis stały się ostatnio przedmiotem licznych badań. W Austrii próba oszacowania kosztów ponoszonych przez państwo każdego roku na leczenie dzieci dotkniętych biegunką rotawirusową zamknęła się sumą przeszło 7 mln euro, przy czym zdecydowana większość wydatków była związana z terapią zakażeń szpitalnych (6,2 mln euro).
We Francji suma pieniędzy wydanych na leczenie dzieci chorujących z powodu zakażenia rotawirusami przekroczyła 28 mln euro. Sumę kosztów tworzą m.in. bezpośrednie koszty niemedyczne, ponoszone przez rodzinę (koszt zakupu leków, terapii nawadniającej, diety, koszt transportu dziecka do placówki służby zdrowia, opłacenie opieki pielęgniarskiej dla chorującego dziecka), które oszacowane zostały na kwotę około 89 dolarów w USA oraz około 30 euro w Austrii (koszt ponoszony przez rodzinę na jedno chore dziecko).
Choroba dziecka to nierzadko również absencja w pracy jego rodziców - wg szacunków amerykańskich powoduje to straty w wysokości około 360 dolarów na każdy przypadek, jakkolwiek sumy te mogą znacznie różnić się w poszczególnych krajach Unii Europejskiej, a zależy to od przyjętych rozwiązań socjalnych. Problemem jest również blokowanie łóżek szpitalnych, co staje się szczególnie zauważalne zimą oraz wiosną i spowodowane jest znacznym wzrostem liczby zachorowań na biegunki rotawirusowe, a także wirusowe (grypa, RSV) infekcje dróg oddechowych w tym okresie.
Bezpośrednie koszty medyczne (związane z diagnostyką, zakupem środków leczniczych, utrzymaniem personelu medycznego) zależą od sposobu rozliczania pobytu chorego na oddziale (odpłatność wnoszona przez płatnika za dzień pobytu lub odpłatność za wykonane procedury). Według szacunków, bezpośrednie koszty medyczne związane z hospitalizacją dzieci z biegunką rotawirusową wynoszą rocznie: w Szkocji nawet do 380 000 funtów, w Hiszpanii 3,6 mln euro, w Szwecji do 2 mln euro.
Niemożliwe do wyceny jest obniżenie jakości życia i cierpienie chorujących dzieci oraz lęk rodziców zaniepokojonych chorobą dziecka.




Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione.

Komentarze

Polecamy

Newsletter

Zapisz się do bezpłatnego newslettera Pulsu Medycyny.
Podaj swój email.