Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mikrobiologia

30 stycznia 2019

NR 31 (Styczeń 2019)

Rotawirusy. Czy naprawdę są takie groźne, jak je malują?

221

To złowieszczo brzmiące słowo zna obecnie chyba każda mama maluszka bombardowana już od pierwszych chwil jego życia zaleceniami dotyczącymi szczepionki przeciwrotawirusowej, ale także niejeden dorosły, który doświadczył niezbyt przyjemnych, delikatnie mówiąc, skutków kontaktu z tymi patogenami.

Obecnie rotawirusy są najczęstszą przyczyną zachorowań u dzieci poniżej 5. roku życia, a także bar­dzo częstą przyczyną hospitalizacji małych dzieci. Uznaje się je za główny powód wystąpienia ostrej biegunki prowadzącej w skrajnych przypadkach do ciężkiego odwodnienia u małych dzieci na całym świecie. Według obecnych szacunków Światowej Organizacji Zdrowia (ang. WHO, World Health Organization) w skali światowej wiąże się to każdego roku z ponad 25 milionami wizyt ambulatoryjnych i 2 milionami hospitalizacji. W 2008 roku śmiertelność u dzieci z powodu zakażenia rotawirusami wyniosła ponad 453 000 w skali globalnej. 

Krótkie przedstawienie wroga

Rotawirusy należą do rodziny Reoviridae (reowirusy) i zbudowane są z 11-segmentowego genomu złożonego z dwuniciowego RNA zamkniętego w kapsydzie, który u tej grupy wirusów składa się z trzech koncentrycznych warstw białek. Każdy z segmentów koduje jedno konkretne białko. Nazwę zawdzięczają swojemu kulistemu kształtowi (łac. rota – koło). Po raz pierwszy zostały zidentyfikowane w 1973 roku przez Ruth Bishop podczas badań mikroskopowych próbek pobranych z przewodu pokarmowego małych pacjentów z ostrym zapaleniem żołądka i jelit. Infekcja rozwija się niezwykle dynamicznie, a jej okres inkubacji to od 1 do 3 dni. Do objawów zakażenia zaliczyć należy gwałtowne wymioty i ostrą wodnistą biegunkę, które bardzo często są połączone z wysoką gorączką (nawet do 40oC). To połączenie objawów powoduje poważną utratę płynów i elektrolitów, a także może skutkować skrajnym, bardzo niebezpiecznym, zwłaszcza dla małych dzieci i osób starszych, odwodnieniem. Im młodsze dziecko cierpi z powodu infekcji rotawirusowej, tym bardziej jest na odwodnienie narażone. Ma to związek po pierwsze z niską masą ciała, a po drugie z problemami z nawadnianiem. Która z mam nie doświadczyła tego, że kiedy dziecko po prostu nie ma ochoty pić, to nie będzie piło niczego? Najcięższą postać zakażenie może przybierać u niemowląt poniżej 6. miesiąca życia. Jednakże jest ono równie niebezpieczne dla osób starszych, u których poziom wody w organizmie nie jest zbyt wysoki ze względu na wiek (wraz z wiekiem poziom wody w organizmie spada i coraz łatwiej o zagrażające zdrowiu i życiu odwodnienie). Wirus infekuje i namnaża się praktycznie wyłącznie w dojrzałych enterocytach na końcach kosmków jelitowych, jednak wciąż pozostają zagadką mechanizmy, które umożliwiają mu wniknięcie do ludzkiego organizmu i przejęcie nad nim chwilowej kontroli. Zakażenie rotawirusami, jak każda choroba wirusowa może mieć u różnych pacjentów różny i trudny do przewidzenia przebieg. Jedne dzieci, bo to je najczęściej infekcje te dotykają, znoszą chorobę lepiej, ma ona u nich niejako łagodniejszy przebieg, u innych natomiast objawy są bardziej dokuczliwe, a skutki poważniejsze. Do rozwoju zapalenia żołądka i jelit u dzieci przyczynia się wiele bakterii, wirusów i pasożytów, ale to właśnie rotawirusy są najgroźniejsze i wywołują najcięższe objawy. W Azji przeprowadzono analizę statystyczną, w której wzięto pod uwagę wszystkie hospitalizacje z powodu biegunki u dzieci poniżej 5. roku życia, która wykazała, że 45% z tych hospitalizacji wiązało się z zakażeniem rotawirusami. 
Aktualne statystyki mówią, że choroby związane z ostrą biegunką nadal zaliczają się do jednej z sześciu najczęstszych przyczyn zgonu, jednej z trzech najczęstszych przyczyn zgonu z powodu chorób zakaźnych i jednej z dwóch głównych przyczyn, biorąc pod uwagę lata życia utraconego. Rotawirusy są przyczyną 20% z tych zgonów. Co ciekawe, statystycznie 39% biegunek występujących w ośrodkach opieki zdrowotnej wiąże się z dodatnim wynikiem badania na obecność rotawirusów. 

Walka z rotawirusami. Skuteczna czy skazana na niepowodzenie?

W związku z tym, że rotawirusów nie eliminują zwykłe środki dezynfekujące czy podstawowe zabiegi higieniczne, takie jak mycie rąk ciepłą wodą z mydłem, niezwykle ważne stało się znalezienie skutecznej metody zapobiegania chorobom wywołanym przez te wirusy. Jest to oczywiste, jeśli weźmiemy pod uwagę, ile dzieci rokrocznie zapada na tę chorobę, jak skutecznie zbiera śmiertelne żniwo, a ponadto, jak ogromne środki z publicznych budżetów państw na całym świecie pochłania jej leczenie. Zakażenia rotawirusami stanowią znaczące obciążenie ekonomiczne w globalnym systemie opieki zdrowotnej i chociaż ciężko mówić tutaj tylko o skutkach ekonomicznych, to właśnie ten aspekt jest najważniejszym impulsem dla organizacji zajmujących się szeroko pojmowaną ochroną zdrowia do intensyfikacji prac nad szczepionką. Na całym świecie stosuje się metody kontroli zakażeń wywołanych przez tę grupę wirusów. Prace nad skuteczną szczepionką rozpoczęły się już we wczesnych latach 80. i trwają do dzisiaj. Zarówno kraje rozwinięte, jak i te rozwijające się pracują nad opracowaniem szczepionki, która będzie skuteczna, nie będzie powodowała trudności z jej podawaniem nawet u niemowląt oraz będzie bezpieczna dla dzieci. W Polsce obecnie są dostępne 2 doustne szczepionki przeciwko zakażeniom rotawirusowym różniące się między sobą liczbą dawek. Co ważne, każdą z nich można podać dziecku już od ukończenia 6. tygodnia życia dziecka, a ponadto są one zalecane w ramach Programu Szczepień Ochronnych w Polsce. Obecnie szczepionka jest uznawana za najlepszą strategię zmniejszającą ryzyko związane z ciężką, wodnistą, niestety czasami śmiertelną biegunką rotawirusową. W ciągu ostatnich 20 lat w związku ze wszystkimi skutkami i konsekwencjami towarzyszącymi tej chorobie, szczepionki mające na celu jej zapobieganie stanowią priorytet dla WHO i współpracujących z nią instytucji i organizacji w dziedzinie ochrony zdrowia i szczepień. Wprowadzanie nowych szczepionek napotyka na wiele przeszkód, w tym koszty czy ograniczone możliwości produkcyjne. Niezbędne jest uzyskanie podstawowej wiedzy na temat mechanizmów molekularnych, za pomocą których wirusy oddziałują z komórkami gospodarza i mogą się w nich namnażać. Rotawirusy wytworzyły w toku ewolucji funkcje antagonistyczne w stosunku do odpowiedzi układu immunologicznego gospodarza, co daje im przewagę w tej nierównej walce, jaką wciąż z nimi toczymy. Efekty immunologiczne, które zapobiegają rozwojowi infekcji rotawirusami, zostały już częściowo zidentyfikowane, w szczególności jako efekt badań na modelach zwierzęcych, jednak u ludzi wciąż są stosunkowo słabo poznane. W związku z tym, że rotawirusy replikują w enterocytach, zakłada się, że mechanizmy immunologiczne muszą być aktywne na poziomie błony śluzowej jelit. Najbardziej oczywistym podczas odpowiedzi immunologicznej po ich ataku jest udział IgA. Szczepionki przeciwko rotawirusom to wciąż ogromne wyzwanie dla nauki, medycyny i immunologii. Tym większe, że niestety przestrzeganie zasad higieny i dobre warunki sanitarne mogą być niewystarczające, żeby ustrzec się zakażenia, a patogeny te są niezwykle zakaźne. Na rękach są w stanie przeżyć 4 godziny, a na suchych i gładkich powierzchniach nawet do 10 dni. Te cechy sprawiają, że niezwykle łatwo przenieść go na rękach, zabawkach czy innych przedmiotach codziennego użytku. Walki z zagrażającymi wirusami nie ułatwia nam również fakt, że do zakażenia wystarczy już 10 pojedynczych wirusów, a ponadto wirus rozprzestrzenia się nie tylko na rękach, przedmiotach czy drogą pokarmową, ale co istotne – do zakażenia może dojść w czasie kontaktu z osobą chorą lub jej wydalinami. Ma to duże znaczenie, jeśli po uwagę weźmiemy fakt, że proces wydalania wirusa z organizmu rozpoczyna się jeszcze przed wystąpieniem objawów, a trwa nawet do kilkunastu dni po ich ustąpieniu. Niestety sam fakt, że dziecko nie uczęszcza do żłobka czy przedszkola oraz nie przebywa w dużych skupiskach ludzi nie jest w stanie skutecznie chronić go przed infekcją. Wirus ze względu na swoją zjadliwość może zostać przyniesiony do domu przez domowników, nawet pomimo przestrzegania przez nich zasad higieny. 
Niedługo po odkryciu rotawirusów zauważono, że niemowlęta, które przeszły już wcześniej zakażenie, były odporne na reinfekcję. Po ponownym kontakcie z wirusem zakażenie nie występowało i nie dochodziło do rozwoju zapalenia żołądka czy jelit. Wielu badaczy donosi, że wcześniej przebyte infekcje powodują niepełną ochronę, nie stanowią 100% zabezpieczenia, ale pewne jest, że poprzednio przebyte zakażenia chronią przed ciężkim przebiegiem kolejnego, stanowią niejako czynnik łagodzący objawy i stopień ich nasilenia. Wyniki badań jednoznacznie wskazują na to, że każda kolejna infekcja stanowi coraz ­silniejszą tarczę, która ma nam zapewnić jak najbardziej łagodny i jak najmniej dotkliwy w skutkach przebieg zachorowania. Niektóre wyniki badań sugerują nawet, że już jedna przebyta infekcja może w pełni chronić nas przed kolejną, nawet w sytuacji, kiedy mamy do czynienia z kilkoma serotypami wirusa. Badania podstawowe i kliniczne prowadzone dotychczas przez blisko 50 lat od odkrycia rotawirusów zaowocowały przełomem i doprowadziły do poszerzenia wiedzy na temat tych patogenów i ich interakcji z przewodem pokarmowym człowieka. Pomimo tego, w pewnym sensie imponującego postępu, wciąż wiele rzeczy pozostaje do poznania i zbadania w kwestii infekcji powodowanych przez te wirusy. Nadal nie znamy mechanizmu, dzięki któremu obecne szczepionki indukują odporność na szerokie spektrum serotypów rotawirusów. Chociaż coraz więcej wiadomo na temat możliwych mechanizmów, przez które rotawirus powoduje biegunkę, dokładny udział każdego z nich w tym procesie pozostaje niejasny. Pewne jest natomiast, że kolejne dekady przyniosą odpowiedzi na wiele ze stawianych pytań. 
Większość zgonów związanych z rotawirusami odnotowuje się w krajach ubogich, takich jak te w Azji czy w Afryce i to właśnie w tych państwach występuje największa różnorodność atakujących rotawirusów. Może mieć to związek z występowaniem tzw. zakażeń mieszanych (kilka typów wirusa atakujących jednocześnie), a także z bliskością zwierząt domowych, z których wirus może być przenoszony na ludzi. Jednakże częstotliwość infekcji nie jest ściśle skorelowana ze statusem socjoekonomicznym. Postuluje się, że nawet poprawa zaopatrzenia w wodę, urządzenia sanitarne, odpowiednie odżywienie czy edukacja w zakresie zdrowia publicznego mogą nie zmniejszyć ogólnej częstości zakażeń. Szacuje się, że w biednych krajach umrze z powodu c...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy