Ротавіруси

Вірусологія

Ротавіруси з сімейства В - Reoviridae - це ікосаедричні віруси діаметром приблизно 75 нм, що складаються з трьох білкових шарів, що надає їм чіткий вигляд, схожий на колеса під електронним мікроскопом. В. Вірусний капсид охоплює 11 сегментів дволанцюжкової РНК, кожен з яких коди для одного вірусного білка, за винятком гена 11, який є біцистронічним. В п’ять основних ротавірусних груп (АЕ) визначені на основі генетичної спорідненості та імунологічної реактивності внутрішнього капсидного білка VP6. В ротавіруси групи А та С можуть вирощувати в культурі, але жодної системи для культивування вірусів групи В не розроблено.

мікроби

Епідеміологія

Встановлено, що патогенами в людській популяції є лише ротавірусні групи A, B та C. (Таблиця 1). В групі A ротавіруси становлять від 25 до 50% дитячих діарейних захворювань, виявлених як у країнах, що розвиваються, так і в розвинених країнах. У Сполучених Штатах інфекції переважають у дітей у віці від 6 місяців до 2 років, тоді як у країнах, що розвиваються, хвороби часто реєструються у дітей молодше 6-12 місяців. В Материнські антитіла, як правило, захищають новонароджених від інфекції, але це Ротавірус демонструє сезонний цикл зараження в помірному кліматі, причому більшість інфекцій відбувається в зимові місяці. В Вашингтоні, округ Колумбія, наприклад, від 60 до 65% усіх відвідувань лікарні з приводу діарейної хвороби у січні та лютому протягом 8-річного періоду були спричинені ротавірусною інфекцією (6). Та сама закономірність сезонного розподілу інфекцій не спостерігається у країнах, що знаходяться в межах 10 ° від екватора, де ротавірус у фракції відбуваються цілий рік, з невеликим збільшенням протягом сезону дощів. В Віруси групи А поширюються переважно фекально-оральним шляхом, що сприяє скупченню людей та поганим санітарним умовам, що ще більше збільшує ризик зараження ротавірусом у країнах, що розвиваються. В

Хоча менш поширені, ніж групи А, віруси групи В і групи С є важливими патогенами в людській популяції. В ротавіруси групи В спочатку були виявлені після епідемічного спалаху діареї, що передається через воду, у Китаї в 1982-1983 рр., Що вразило понад 12 000 дорослих (31 ) .В В

На відміну від вірусів групи А, віруси групи В викликають значну хворобу серед дорослого населення, причому 85% інфікованих людей старше 15 років. В ротавірусні інфекції групи С трапляються епізодично і, як видається, в основному заражають старших дітей у віці від 4 до 7 років. Недавні попередні дослідження дали суперечливі докази, що пов'язують ротавірусні інфекції групи С з первинною атрезією жовчовивідних шляхів новонароджених (5, В 26).

Клінічні прояви

Ротавірусна хвороба характеризується порівняно коротким інкубаційним періодом (1-3 дні), за яким слідує симптоматичне захворювання тривалістю від 5 до 7 днів (табл. 2). Початок захворювання пов’язаний з водянистою діареєю, лихоманкою та блювотою, з важкою температурою (> 39 ° C) та важкою діареєю (> 10 разів на день), що протікає з високою частотою. Хоча діарейні захворювання зберігаються протягом усього періоду інфекції, блювота та лихоманка зазвичай зменшуються протягом 2 днів після початку. дуже поширений при ротавірусному захворюванні і є основною причиною смертності, пов'язаної з ротавірусом, у країнах, що розвиваються, де доступу до відповідної регідратаційної терапії часто бракує. В Безсимптомні захворювання досить поширені, особливо серед новонароджених та старших дітей та дорослих.

Лабораторна діагностика

Патогенез

У більшості випадків ротавірусна інфекція обмежена ентероцитами ворсинок у тонкому кишечнику і поширюється від проксимального відділу тонкої кишки до клубової кишки. В Гістопатологія ротавірусної інфекції у людей широко не вивчена. Вважається, що вірусне руйнування клітин кінчиків ворсинок призвести до втрати всмоктуючої здатності води та натрію, внаслідок чого дисбаланс спричиняє характерну водянисту діарею. В перехідні дефіцити кишкової лактази спостерігаються також після зараження ротавірусом. В останній час продукт гена ротавірусу 10, NSP4, причетний як ентеротоксин на мишачій моделі і може потенційно бути причиною деяких діарей, що виникають під час інфекції (3). В

Ротавірус групи B демонструє дещо інший характер зараження вірусами групи A і C. Встановлено, що цей вірус вражає головним чином дистальний відділ тонкої кишки, а не проксимальний відділ тонкої кишки. Крім того, віруси групи B спричиняють синцитій в епітеліальному шарі, який може пошкодити великі сусідні частини зараженого епітелію і може зіграти додаткову роль у виникненні діарейної хвороби.

ПЕРЕДНІСТЬ У VITRO І IN VIVO

Визначення модельних систем для вивчення вірусних гастроентеритів стало ключовим кроком у визначенні механізмів імунітету і забезпечило системи, в яких можна вивчити потенційну вакцинацію або інші терапевтичні протоколи. В Розробці моделей на тваринах сприяв той факт, що багато видів містять віруси які тісно пов’язані з агентами людини. В Це мало вирішальне значення, оскільки в більшості випадків людські віруси обмежені у зростанні у нелюдських видів. В

Оскільки ротавіруси повсюдно поширені у видів ссавців, було виявлено ряд тваринних ротавірусів, які використовувались для створення моделей ротавірусної інфекції групи А. Хоча дослідження ротавірусної інфекції проводились у гнотобіотичних ягнят і телят, велике дослідження імунологічної відповіді, включаючи дослідження вакцинації, обмежувались мишами, кроликами та гнотобіотичними свинями. В

Зараження мишей мишачими ротавірусами призводить до діарейної хвороби лише тоді, коли мишам менше 15 днів, але дорослі миші генерують повний спектр захисних імунних відповідей. Не дивлячись на те, що у дорослих мишей захворювання не проявляється, імунологічно на дорослих мишах це робиться проливають мишачий ротавірус після зараження. В якості моделі для імунітету, викликаного вакциною, використовується захист дорослих мишей від випадіння вірусів. Миші напівдозволені для зараження деякими гетерологічними (немуриними) ротавірусами, хоча хвороба може поширюватися лише від миші до миші, коли використовуються гомологічні віруси. Модель миші виявилася корисною для вивчення пасивного переносу імунітету цуценят від імунізованих дамб через сироватку або молоко. Наявність багатьох мишей-генетичних нокаутів було ключовим фактором у сприянні детальному вивченню клітинних та опосередкованих антитілами клітин. імунна відповідь на ротавірус. В

Кролики можуть продуктивно заражатися гомологічними ротавірусами до віку 1 року. В Природні інфекції на місцях, схоже, пов'язані з діареєю та класичними гістопатологічними ураженнями (укорочення ворсинок, мононуклеарна інфільтрація, вакуолізація). Хоча кролики можуть заражатися гетерологічними віруси, реакції нейтралізуючих антитіл нижчі, ніж ті, що спостерігаються при гомологічній інфекції. В

Гнотобіотичні свині є найбільш зручною моделлю для вивчення захворювань, а також вірусної інфекції. В Поросята можуть заражатися ротавірусами та розвивати діарейні захворювання до 6-тижневого віку, незалежно від того, використовуються штами свиней чи людських вірусів. реакція свиней нагадує таку, що спостерігається у людей, ця модель є єдиною, в якій можна вивчити вплив імунізації на захворювання, а також вірусну інфекцію. Втім, вартість робить її менш загальнокорисною, ніж кролик та миша моделі зараження. В

Виявлено, що ротавіруси групи В викликають епідемії діареї у щурів та свиней, і обидва ці тварини виявилися хорошими моделями ротавірусної хвороби після щеплення вірусів групи В від гомологічних видів.В Експериментально заражені тварини розвивають діарейну хворобу, яка можуть передаватися, хоча вони втрачають нижчий рівень вірусу, ніж тварини, інфіковані вірусами групи А. В. Оскільки для вірусів групи В не існує культури, то ці системи доступні лише для вивчення та розповсюдження цих вірусів.

ПРОТИВІРІАЛЬНА ТЕРАПІЯ

В даний час розробка хіміотерапевтичних засобів для лікування шлунково-кишкових вірусів майже не просунулася вперед. Одною з основних перешкод є той факт, що тваринні моделі показують, що значна частина реплікації вірусів відбувається до появи явних симптомів. Хоча ряд досліджень було проведено на моделях культури тканин реплікації ротавірусу, в даний час жодні агенти не перебувають у клінічних випробуваннях. Спочатку було виявлено, що рибавірин, противірусний засіб широкого спектру дії, має антиротавірусну активність у тканинній культурі, але не має вимірюваного ефекту на мишачій моделі ротавірусної інфекції (27, В 29). В Изопринозин та ряд інших модифікованих аналогів нуклеозидів показали здатність запобігати вірусному РНК та синтезу білка в культурі тканин, але не повідомлялося про експерименти на тваринних моделях (19, В 20). Флавіни, знайдені в екстрактах чаю, також виявляють деяку антивірусну активність in vitro В (9, В 23). В

Незважаючи на те, що ротавірус є чутливим до В інтерферонів in vitro (4), ні інтерферони 1, ні тип 2, здається, не є ефективними для полегшення захворювання та реплікації вірусів на мишачій моделі (2). В

Альтернативним засобом отримання антиротавірусних імуноглобулінів є збір специфічних імуноглобулінів з жовтків яєць, відкладених курчатами, імунізованими ротавірусом. В яєчних жовтках міститься велика кількість специфічного імуноглобуліну після внутрішньом’язової імунізації курей, а антитіло Y стабільне протягом тривалого періоду часу. В пероральне дозування мишей та телят цими імуноглобулінами значно зменшує загальну хворобу (20, В 21). У мишей цей захист був безпосередньо пов'язаний зі зменшенням розподілу антигену ротавірусу в кишковому тракті, що свідчить про те, що реплікація вірусу загальмована. В нещодавніх випробуваннях на людях у Бангладеш припустили, що такі препарати з яєчного жовтка можуть мати терапевтичну цінність і у немовлят (17, В 18).

Інші терапії

У ряді звітів висловлюється припущення, що бактерії можуть бути корисними для лікування гастроентериту, спричиненого ротавірусом. Вгодовування двох штамів бактерій, Bifidobacterium bifidumВ та Streptococcus thermophilus, госпіталізованим немовлятам віком від 6 до 24 місяців знижує частоту діарейних захворювань та пролиття ротавірусу, що припускає, що діяли деякі механізми захисту від інфекції. Вгодовування інфікованого штаму бактерій, Lactobacillus casei, інфікованим дітям, мабуть, скорочує діарейні захворювання, імовірно шляхом відновлення мікрофлори кишечника та зворотного осмотичного та хімічного дисбалансу кишечника (11, В 15) .В Крім того, при введенні у фазі гострої діареї В L казеїВ стимулює імунну відповідь на ротавірус, особливо продукцію IgA, і може значно підвищити захисний імунітет до подальшої інфекції (16). Зовсім недавній мета-аналіз використання видів лактобактерій для лікування ротавірусної діареї припускає це мало трохи позитивний ефект. В

Серед інших методів лікування ротавірусної діареї є субсаліцилат вісмуту, який мав слабку ефективність (30), та новий експериментальний інгібітор енкефалази, який у попередніх дослідженнях зменшив діарею ротавірусу на 50% без значних побічних ефектів (8). Неспецифічні протидіарейні засоби, такі як лоперимід не рекомендується для немовлят із ротавірусною хворобою. В

Оскільки імунотерапія є відносно дорогою і можливість лікування досить коротка, залишається з’ясувати, в чому полягає практична користь цих втручань. Очевидно, що в рідкісних випадках хронічної ротавірусної інфекції у людей з важким ослабленим імунітетом пасивна імунотерапія може відігравати більшу роль при лікуванні.

АДЮКТИВНА ТЕРАПІЯ

ВАКЦИНИ

Оскільки спеціальних методів терапії ротавірусу не розроблено, і оскільки він є ендемічним у всьому світі, основні зусилля, спрямовані на лікування ротавірусної діареї, були зосереджені на розробці вакцин для запобігання зараженню. В Дослідження, зокрема, щодо ротавірусу досить просунуті завдяки існуванню тваринних моделей, доступність систем культури тканин для маніпулювання вірусом, а також частоту та тяжкість клінічних захворювань у дітей. Хочеться сподіватися, що уроки, отримані при розробці ефективної ротавірусної вакцини, будуть застосовні до розробки вакцин для інших згаданих вірусних діарейних засобів деінде в цьому томі.

Тиражування вакцин

Вакцина RRV-TV була зареєстрована в США як Rotashield в 1998 році. В 1999 році повідомлення про інвагінацію, пов'язані з вакциною, були зафіксовані в пасивній системі звітності (1). Після розголошення цих випадків повідомлялося про багато інших випадків Перші епідеміологічні дослідження оцінили ризик інвагінації в 10-50 разів у перший тиждень після імунізації Роташилдом (24). Виробник вилучив вакцину з ринку. Подальші дослідження на основі популяції та контрольних випадків підтвердили асоціація інвагінації з введенням Роташильда з найвищим періодом ризику на першому тижні після першої дози вакцини. В Цікаво, що популяційні екологічні дослідження не виявили значного збільшення загальної частоти інвагінації в державах з високим рівнем споживання В даний час підраховано, що ризик інвагінації з Роташилдом становив приблизно 1 надмірний випадок на 10000 доз вакцини введено.

Вакцина RRV-TV була зареєстрована в США як Rotashield в 1998 році. В 1999 році повідомлення про інвагінацію, пов'язані з вакциною, були зафіксовані в пасивній системі звітності (1). Після розголошення цих випадків повідомлялося про багато інших випадків Перші епідеміологічні дослідження оцінили ризик інвагінації в 10-50 разів у перший тиждень після імунізації Роташилдом (24). Виробник вилучив вакцину з ринку. Подальші дослідження на основі популяції та контрольних випадків підтвердили асоціація інвагінації з введенням Роташильда з найвищим періодом ризику на першому тижні після першої дози вакцини. В даний час підраховано, що ризик інвагінації з Роташилдом становив приблизно 1 надмірний випадок на 10000 доз вакцини введено.

Неповторювані вакцини

Застосувавши молекулярну біологію до проблеми вакцин, було розроблено низку альтернатив живим аттенуйованим вакцинам.В Всі ці альтернативні кандидати досі є експериментальними та оцінені лише на моделях захворювання тварин.

Вакцини субодиниць

Використання рекомбінантних вірусних білків для індукування антиротавірусної імунної відповіді було зосереджено на білках VP4 та VP7. Експресія рекомбінантного VP7 на поверхні клітин за допомогою конструкції вірусу вакцинії призвела до отримання імуногенного білка, який може забезпечити пасивний захист мишей-сисунів . VP4 ефективно експресується в бакуловірусі, а імунізація мишей рекомбінантним білком може забезпечити лактогенний імунітет до вірусного ураження (22).

Вірусоподібні частинки

Вірусоподібні частинки генеруються одночасною експресією вірусних структурних білків у клітинах комах, а їх потенціал для вакцинації перевіряють на тваринних моделях (10). Вважається, що вірусоподібні частинки відображають білки зовнішньої капсиди у більш подібних конформаціях і стабільні при різноманітність фізичних умов. В моделі миші вакцинація вірусоподібними частинками ротавірусу забезпечила значний захист вірусної інфекції у мишей (25).

Капсуляція

Третім зусиллям щодо підвищення місцевого імунітету є мікроінкапсуляція білків ротавірусу або цілих вірусів для більш ефективної доставки на поверхню слизової оболонки. В дослідженнях на мишах показано, що мікрокапсульований вірус ефективніше поглинається та доставляється в асоційовану з кишечником лімфоїдну тканину після внутрішнього посіву, ніж вільний вірус, і що місцевий імунний відповідь значно посилюється за допомогою цього способу представлення (7).

ПРОФІЛАКТИКА

Загальні профілактичні заходи

Вакцинація відіграє важливу роль у запобіганні дитячої смертності, пов'язаної з ротавірусною діареєю. Інші важливі заходи - утилізація санітарних відходів, ефективне миття рук та гігієнічна практика. Хоча грудне вигодовування зменшує тяжкість діареї ротавірусу, це не заважає їй.

Заходи боротьби з лікарняною інфекцією

Керівні принципи CDC 1996 р. Рекомендують ізоляцію контактів, включаючи приватні кімнати та когорти пацієнтів, якщо приватні кімнати відсутні. Ізоляцію слід продовжувати протягом усього періоду хвороби. Керівні принципи CDC 1996 року також вимагають використання рукавичок, належного миття рук та використання халатів, якщо існує можливість забруднення інфекційним матеріалом. Транспортування пацієнта повинно здійснюватися лише з найважливішими цілями, і щоденне очищення довкілля потрібно. Обладнання для догляду за пацієнтами повинно бути спеціально або очищене між кожним використанням. Вік

  • Вірусологія
  • Епідеміологія
  • Клінічні прояви
  • Лабораторна діагностика
  • Патогенез
  • Сприйнятливість In Vitro та In Vivo
  • Противірусна терапія
    • Інші терапії
  • Додаткова терапія
  • Вакцини
    • Тиражування вакцин
    • Неповторювані вакцини
    • Вакцини субодиниць
    • Вірусоподібні частинки
    • Капсуляція
  • Профілактика
    • Загальні профілактичні заходи
    • Заходи боротьби з лікарняною інфекцією