การติดเชื้อโรต้าไวรัส - สาเหตุและการเกิดโรค

สาเหตุของการติดเชื้อโรต้าไวรัส

การติดเชื้อโรต้าไวรัสเกิดจากไวรัสชนิดหนึ่งในวงศ์ Reoviridae ชื่อไวรัสนี้มาจากลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่คล้ายคลึงกันระหว่างโรต้าไวรัสกับวงล้อ (จากภาษาละติน "rota" ซึ่งแปลว่า "วงล้อ") เมื่อดูด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน อนุภาคของไวรัสจะมีลักษณะเหมือนวงล้อที่มีดุมกว้าง ซี่ล้อสั้น และขอบบางที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน ไวรัสโรต้าไวรัสซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 65-75 นาโนเมตร ประกอบด้วยศูนย์กลางที่มีอิเล็กตรอนหนาแน่น (แกนกลาง) และเปลือกเปปไทด์ 2 ชั้น ได้แก่ แคปซิดด้านนอกและด้านใน แกนกลางซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 38-40 นาโนเมตร ประกอบด้วยโปรตีนภายในและวัสดุทางพันธุกรรมที่แสดงด้วยอาร์เอ็นเอสายคู่ จีโนมของโรต้าไวรัสของมนุษย์และสัตว์ประกอบด้วยชิ้นส่วน 11 ชิ้น ซึ่งอาจกำหนดความหลากหลายของแอนติเจนของโรต้าไวรัส การจำลองแบบของโรต้าไวรัสในร่างกายมนุษย์เกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์เยื่อบุผิวของลำไส้เล็กเท่านั้น

โรต้าไวรัสมีแอนติเจนหลัก 4 ชนิด โดยชนิดหลักคือแอนติเจนกลุ่ม ซึ่งเป็นโปรตีนของแคปซิดภายใน เมื่อพิจารณาแอนติเจนเฉพาะกลุ่มทั้งหมดแล้ว โรต้าไวรัสจะแบ่งออกเป็น 7 กลุ่ม ได้แก่ A, B, C, D, E, F, G โรต้าไวรัสในคนและสัตว์ส่วนใหญ่จัดอยู่ในกลุ่ม A ซึ่งแบ่งได้เป็นกลุ่มย่อย (I และ II) และซีโรไทป์ กลุ่มย่อย II ประกอบด้วยสายพันธุ์ที่แยกได้จากผู้ป่วยมากถึง 70-80% มีหลักฐานที่บ่งชี้ถึงความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างซีโรไทป์บางชนิดกับความรุนแรงของอาการท้องเสีย

โรต้าไวรัสมีความทนทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม โดยสามารถอยู่รอดได้หลายเดือนในน้ำดื่ม แหล่งน้ำเปิด และน้ำเสีย 25-30 วันในผัก และ 15-45 วันในฝ้ายและขนสัตว์ โรต้าไวรัสไม่สามารถถูกทำลายได้ด้วยการแช่แข็งซ้ำๆ สารละลายฆ่าเชื้อ อีเธอร์ คลอโรฟอร์ม อัลตราซาวนด์ แต่จะตายเมื่อต้ม นอกจากนี้ โรต้าไวรัสยังได้รับการบำบัดด้วยสารละลายที่มีค่า pH มากกว่า 10 หรือต่ำกว่า 2 สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดำรงอยู่ของไวรัสคืออุณหภูมิ 4 °C และความชื้นสูง (>90%) หรือต่ำ (<13%) กิจกรรมการติดเชื้อจะเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มเอนไซม์โปรตีโอไลติก (เช่น ทริปซิน แพนครีเอติน)

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

พยาธิสภาพของการติดเชื้อโรต้าไวรัส

พยาธิสภาพของการติดเชื้อโรต้าไวรัสมีความซับซ้อน ในแง่หนึ่ง โปรตีนโครงสร้าง (VP3, VP4, VP6, VP7) และโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้าง (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5) ของไวรัสมีความสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาของโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบจากโรต้าไวรัส โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เปปไทด์ NSP4 เป็นเอนเทอโรทอกซินที่ทำให้เกิดอาการท้องร่วงจากการหลั่งสารคัดหลั่ง ซึ่งคล้ายกับสารพิษจากแบคทีเรีย NSP3 ส่งผลต่อการจำลองแบบของไวรัส และ NSP1 สามารถ "ยับยั้ง" การผลิตแฟกเตอร์ 3 ที่ควบคุมอินเตอร์เฟอรอนได้

ในทางกลับกัน ตั้งแต่วันแรกของโรค ไวรัสโรต้าจะถูกตรวจพบในเยื่อบุผิวของเยื่อเมือกของลำไส้เล็กส่วนต้นและส่วนบนของลำไส้เล็กส่วนต้น ซึ่งไวรัสจะขยายตัวและสะสมมากขึ้น การแทรกซึมของไวรัสโรต้าเข้าไปในเซลล์เป็นกระบวนการหลายขั้นตอน เพื่อที่จะแทรกซึมเข้าไปในเซลล์ ไวรัสโรต้าบางซีโรไทป์จำเป็นต้องมีตัวรับเฉพาะที่มีกรดซาลิก บทบาทสำคัญของโปรตีนได้รับการกำหนดขึ้นแล้ว ได้แก่ อินทิกริน a2b1, อินทิกริน aVb3 และ hsc70 ในระยะเริ่มต้นของการโต้ตอบระหว่างไวรัสและเซลล์ ในขณะที่กระบวนการทั้งหมดถูกควบคุมโดยโปรตีนไวรัส VP4 เมื่อแทรกซึมเข้าไปในเซลล์แล้ว ไวรัสโรต้าจะทำให้เซลล์เยื่อบุผิวที่โตเต็มที่ของลำไส้เล็กตายและถูกขับออกจากวิลลัส เซลล์ที่เข้ามาแทนที่เยื่อบุผิววิลลัสจะทำงานได้ด้อยกว่าและไม่สามารถดูดซับคาร์โบไฮเดรตและน้ำตาลธรรมดาได้อย่างเพียงพอ การเกิดภาวะขาดเอนไซม์ไดแซ็กคาไรด์ (โดยเฉพาะแล็กเทส) นำไปสู่การสะสมของไดแซ็กคาไรด์ที่ย่อยไม่ได้ซึ่งมีกิจกรรมออสโมซิสสูงในลำไส้ ซึ่งทำให้การดูดซึมน้ำ อิเล็กโทรไลต์กลับผิดปกติ และเกิดอาการท้องเสียเป็นน้ำ ซึ่งมักนำไปสู่ภาวะขาดน้ำ เมื่อเข้าสู่ลำไส้ใหญ่ สารเหล่านี้จะกลายเป็นสารตั้งต้นสำหรับการหมักโดยจุลินทรีย์ในลำไส้ โดยสร้างกรดอินทรีย์ คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และน้ำจำนวนมาก การเผาผลาญภายในเซลล์ของอะดีโนซีนโมโนฟอสเฟตแบบวงแหวนและกัวโนซีนโมโนฟอสเฟตในเซลล์เยื่อบุผิวที่มีการติดเชื้อนี้แทบจะไม่เปลี่ยนแปลง

ดังนั้น ในปัจจุบัน องค์ประกอบหลักสองประการที่แตกต่างกันในการพัฒนาของโรคท้องร่วง คือ ออสโมซิสและการหลั่ง

ระบาดวิทยาของการติดเชื้อโรต้าไวรัส

แหล่งที่มาและแหล่งกักเก็บหลักของการติดเชื้อโรต้าไวรัสคือผู้ป่วยที่ขับถ่ายอนุภาคไวรัสจำนวนมาก (มากถึง 10 ¹⁰ CFU ใน 1 กรัม) กับอุจจาระเมื่อสิ้นสุดระยะฟักตัวและในช่วงวันแรกของโรค หลังจากวันที่ 4-5 ของการเจ็บป่วย ปริมาณไวรัสในอุจจาระจะลดลงอย่างมาก แต่ระยะเวลาทั้งหมดของการขับถ่ายโรต้าไวรัสคือ 2-3 สัปดาห์ ผู้ป่วยที่มีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันบกพร่องพร้อมกับพยาธิวิทยาร่วมเรื้อรัง เช่น การขาดเอนไซม์แลคเตส จะขับอนุภาคไวรัสเป็นเวลานาน แหล่งที่มาของเชื้อก่อโรคอาจเป็นพาหะไวรัสที่มีสุขภาพดี (เด็กจากกลุ่มที่จัดตั้งขึ้นและโรงพยาบาล ผู้ใหญ่: ก่อนอื่นคือบุคลากรทางการแพทย์ของโรงพยาบาลสูติศาสตร์ แผนกกายภาพและติดเชื้อ) ซึ่งโรต้าไวรัสสามารถแยกได้จากอุจจาระของพวกเขาเป็นเวลาหลายเดือน

กลไกการแพร่เชื้อคือ ผ่านทางอุจจาระและปาก เส้นทางการแพร่เชื้อ:

• การสัมผัสในครัวเรือน (ผ่านทางมือที่สกปรกและสิ่งของในครัวเรือน)
• น้ำ (เมื่อดื่มน้ำที่ติดเชื้อไวรัส รวมถึงน้ำขวด)
• ทางเดินอาหาร (โดยมากมักจะเป็นเมื่อบริโภคนมและผลิตภัณฑ์จากนม)

ไม่สามารถตัดความเป็นไปได้ของการแพร่เชื้อโรต้าไวรัสทางอากาศออกไปได้

การติดเชื้อไวรัสโรต้าสามารถแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็ว โดยสังเกตได้จากการแพร่กระจายของโรคอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมของผู้ป่วย ในช่วงที่มีการระบาด ประชากรที่ไม่มีภูมิคุ้มกันสูงถึง 70% จะล้มป่วย ในระหว่างการทดสอบทางซีรัมระบาดวิทยาในเลือด เด็กในกลุ่มอายุมากกว่า 90% จะมีแอนติบอดีต่อไวรัสโรต้าชนิดต่างๆ

ในกรณีส่วนใหญ่ หลังจากการติดเชื้อ ภูมิคุ้มกันเฉพาะชนิดจะเกิดขึ้นในระยะสั้น โรคที่เกิดซ้ำอาจเกิดขึ้นได้ โดยเฉพาะในกลุ่มผู้สูงอายุ

การติดเชื้อโรต้าไวรัสพบได้ทั่วไปและตรวจพบได้ในทุกกลุ่มอายุ ในโครงสร้างของการติดเชื้อลำไส้เฉียบพลัน อัตราส่วนของโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบจากโรต้าไวรัสมีตั้งแต่ 9 ถึง 73% ขึ้นอยู่กับอายุ ภูมิภาค มาตรฐานการครองชีพ และฤดูกาล เด็กในช่วงปีแรกของชีวิต (ส่วนใหญ่ตั้งแต่ 6 เดือนถึง 2 ปี) มักจะป่วยเป็นพิเศษ โรต้าไวรัสเป็นสาเหตุหนึ่งของโรคท้องร่วงร่วมกับภาวะขาดน้ำอย่างรุนแรงในเด็กอายุต่ำกว่า 3 ปี การติดเชื้อนี้เป็นสาเหตุของโรคท้องร่วงทั้งหมดที่ต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลหรือให้สารน้ำอย่างเข้มข้นถึง 30-50% ตามข้อมูลขององค์การอนามัยโลก โรคนี้คร่าชีวิตเด็กทั่วโลก 1 ถึง 3 ล้านคนทุกปี การติดเชื้อโรต้าไวรัสคิดเป็นประมาณ 25% ของกรณีที่เรียกว่าโรคท้องร่วงจากการเดินทาง ในรัสเซีย ความถี่ของโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบจากโรต้าไวรัสในโครงสร้างของการติดเชื้อลำไส้เฉียบพลันอื่นๆ อยู่ในช่วง 7 ถึง 35% และในเด็กอายุต่ำกว่า 3 ปี สูงกว่า 60%

โรต้าไวรัสเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดประการหนึ่งของการติดเชื้อในโรงพยาบาล โดยเฉพาะในทารกคลอดก่อนกำหนดและเด็กเล็ก โรต้าไวรัสคิดเป็น 9 ถึง 49% ของการติดเชื้อในลำไส้เฉียบพลันที่เกิดขึ้นในโรงพยาบาล การติดเชื้อในโรงพยาบาลมักเกิดจากการที่เด็กต้องอยู่ในโรงพยาบาลเป็นเวลานาน บุคลากรทางการแพทย์มีบทบาทสำคัญในการแพร่เชื้อโรต้าไวรัส โดยพนักงาน 20% มีแอนติบอดี IgM ต่อโรต้าไวรัสในซีรั่มเลือดแม้ว่าจะไม่มีอาการผิดปกติของลำไส้ก็ตาม และแอนติเจนของโรต้าไวรัสจะตรวจพบในอุจจาระ

ในภูมิอากาศอบอุ่น การติดเชื้อไวรัสโรต้ามักเกิดขึ้นตามฤดูกาล โดยมักเกิดขึ้นในช่วงฤดูหนาวที่มีอากาศหนาวเย็น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการที่ไวรัสสามารถอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำได้ดีขึ้น ในประเทศเขตร้อน โรคนี้จะเกิดขึ้นตลอดทั้งปี โดยมีอุบัติการณ์เพิ่มขึ้นบ้างในช่วงฤดูฝนที่อากาศเย็น

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