Rotavirus (mage och tarm)

Huvudartikel

---

Till innehållsförteckningen för Referensmetodik: Tarminfektioner, 2:a upplagan 2002

---

Rotavirus

Rotavirus. Foto:Kjell-Olof Hedlund, Smittskyddsinstitutet

Smittämnet

Rotavirus tillhör virusfamiljen Reoviridae och är ett icke höljebärande virus med en diameter om 70-75 nm. Rotavirus genom innehåller 11 segment av dubbelsträngat RNA som kodar för sex strukturella proteiner (VP1-4, VP6-7), fem icke-strukturella proteiner (NSP1-5) och ett viralt RNA-beroende RNA-polymeras.

Humant rotavirus indelas i tre immunologiskt och genetiskt skilda undergrupper (A-C). Alltsedan rotavirus först påvisades 1973 har elektronmikroskopi (EM) använts för att diagnostisera dessa virus. Det bör dock påpekas att EM inte kan användas för att differentiera mellan de olika rotavirus grupperna (A-C) då de är morfologiskt identiska. De kan endast skiljas åt med immunologiska eller genetiska metoder.

• Grupp A rotavirus är den vanligast förekommande undergruppen. Rotavirus grupp A har i ett flertal studier visat sig vara den enskilt viktigaste orsaken till akuta gastroenteriter hos barn över hela världen. I Sverige är grupp A rotavirus också den mest betydelsefulla patogenen hos barn med akut diarré och orsakar 45-50 % av alla gastroenteriter bland sjukhusvårdade barn med akut gastroenterit. Ett flertal genotyper av rotavirus grupp A har identifierats hos människa (G1-4, 6 och 8-9). I Sverige har genotyper fastställts med PCR i två mindre studier och i båda identifierades G1 som den vanligaste genotypen (Johansen et. al.). Genotyp 8 eller 9 har ej identifierats i Sverige men är vanliga i t.ex. Sydafrika.

• Grupp B rotavirus har hittills endast påvisats i Kina och Indien i samband med stora epidemiska utbrott även om serologiska data tyder på att virus finns även utanför dessa länder. I motsats till grupp A rotavirus drabbas huvudsakligen äldre barn och vuxna.

• Grupp C rotavirus påvisades för första gången i Sverige så sent som 1997. Flera fall av grupp C rotavirus har nu identifieras i Sverige bl.a. som orsak till ett stort gastroenterit utbrott på en militär förläggning. I motsats till grupp A rotavirus ser det ut som om grupp C rotavirus framförallt drabbar äldre barn och vuxna (Nilsson et. al.).

Patogenes

Den patofysiologiska mekanism som utlöser den ibland omfattande diarrén vid rotavirusinfektioner är inte känd. Virus infekterar de mogna enterocyterna i tunntarmen, vilket resulterar i att enterocyterna stöts bort och ersätts av omogna celler från kryptorna, vilket i sin tur leder till en förkortning av tarmvilli och en hyperplasi av kryptorna. En hypotes är att diarrén främst är en försvarsmekanism och inte primärt en tarmskada orsakad av virus. En annan hypotes är att den villusatrofi som rotavirus orsakar leder till malabsorbtion och osmotisk diarré. Morfologiska studier på djur och människa har dock visat att endast ett begränsat antal enterocyter i tunntarmen är infekterade och det borde rimligen inte kunna orsaka de mycket stora vätskeförluster som ibland kan ses. Tre andra tänkbara verkningsmekanismer har nyligen föreslagits:

• Rotavirus kodar för unikt enterotoxin. Vid virusreplikation bildas förutom de strukturella proteiner som slutligen formar viruspartikeln också ytterligare fem s.k. icke-strukturella proteiner med varierande funktioner (NSP 1-5). Ett av dessa, enterotoxinet NSP4, förmår inte bara inducera diarré utan ger dessutom upphov till antikroppar som skyddar mot diarré vid administration av virus oralt i djurmodell.

• Rotavirus ökar Cl-sekretionen. Vid rotavirusinfektion in vitro ökas den cytoplasmatiska Ca2+-koncentrationen, och en association mellan kalciumökningen och en ökad Cl-sekretion från kryptorna har tidigare rapporterats.

• Rotavirus stimulerar det enteriska nervsystemet. Nya svenska data (Lundgren et. al.) visar att det enteriska nervsystemet åtminstone deltar i vätskeutsöndringen vid rotavirusinducerad diarré. Vilken av ovan beskrivna mekanismer som spelar störst roll in vivo återstår dock ännu att se.

Symtom och klinisk bild

Rotavirus grupp A-C överförs fekalt-oralt och i undantagsfall genom aerosolspridning. Inkubationstiden är 1-3 dagar och symtomen brukar upphöra inom 5-8 dygn. Rotavirus grupp A orsakar vanligen gastroenterit hos barn i åldrarna mellan 6 månader och 2 års ålder. I vissa miljöer är asymtomatiska neonatala infektioner med rotavirus vanliga, vilket ofta resulterar i naturlig immunitet. Såväl yngre barn som äldre individer som vårdas på någon form av institution kan drabbas av en nosokomial rotavirus grupp A-infektion. Rotavirus grupp A-infektioner är också associerade med en signifikant mortalitet främst i u-länder där ca 600 000 dödsfall inträffar per år men enstaka dödsfall förekommer även i Sverige. Orsaken till dödsfallen är huvudsakligen cirkulatorisk chock efter akut allvarlig dehydrering. Ett flertal studier har visat att praktiskt taget alla barn världen över före 3 års ålder har genomgått en rotavirusinfektion. Barn i i-länder återinsjuknar sällan vid reexponering för virus trots att fyra serotyper är vanligt förekommande, medan barn i u-länder behöver genomgå minst två infektioner för att bygga upp skydd mot en symtomatisk reinfektion. Det har också visats att återkommande exponering är nödvändigt för att vidmakthålla immuniteten. Trots att ett flertal noggrant genomförda kliniska studier genomförts saknas fortfarande ett entydigt mått på immunologiska parametrar, som indikerar kliniskt skydd. Troligen spelar immunitet förmedlad av antikroppar (sIgA och IgG) störst roll vid skydd mot reinfektion medan cellmedierad immunitet är viktig vid läkning av en pågående infektion.

Rotavirus grupp B har aldrig identifierats i Sverige men kan ge en koleraliknande symtombild. Rotavirus grupp C ger en mildare form av gastroenterit än grupp A.

Laboratoriediagnostik

Allmänt

Rotavirus grupp A diagnostiseras rutinmässigt med EM och immunologiska metoder som ELISA och agglutinationstester. För epidemiologiska utredningar används RNA gel elektrofores och PCR.

Diagnostik av rotavirus grupp B kan utföras vid Folkhälsomyndigheten med RNA gel elektrofores. För närvarande finns inga kommersiella test för påvisande av rotavirus grupp B.

Diagnostik av rotavirus grupp C utförs för närvarande vid Folkhälsomyndigheten med PCR och RNA gel elektrofores. För närvarande finns inga kommersiella test för påvisande av dessa virus.

Referensmetod

Elektronmikroskopi (EM) och/eller gruppspecifik ELISA (Bilaga 4. Virologiska metoder) är referensmetoder för påvisande av rotavirus. Rotavirus partiklar diagnostiseras med EM direkt i fecesprovet med negativ kontrastteknik. Metoden ger information om provet innehåller rotavirus men inte till vilken rotavirusgrupp virus tillhör. EM-metodens känslighet är cirka $10^{6}$ viruspartiklar/mL fecessuspension. Den gruppspecifika ELISA´n identifierar enbart grupp A rotavirus och ej grupp B och C.

• Utsvaras: Med EM påvisas/påvisas ej rotavirus eller med ELISA påvisas/påvisas ej rotavirus grupp A.

Påvisning av grupp A-virus eller virusantigen

Rotavirus tillhörande grupp A diagnostiseras rutinmässigt med:

ELISA (virusantigen)

Indirekt ELISA med polyklonala antikroppar används för att påvisa rotavirus tillhörande grupp A och kan således ej påvisa grupp B och C. Jämförande resultat visar att denna test har jämförbar eller lite högre känslighet än EM. Utsvaras: Med ELISA-teknik påvisas/påvisas ej rotavirus grupp A.

Agglutinationstester (virusantigen och partiklar)

Kommersiella agglutinationstester påvisar endast grupp A rotavirus. Testens specificitet och känslighet är sämre än hos konventionell ELISA.

PCR

Multiplex PCR med primers riktade mot sekvenser för virusprotein 4 och 7 används vid speciella utredningar samt vid genotypning (G1-4, G6, G8 och G9). Sekvensering av PCR-produkter kan utföras vid behov.

RNA gel-elektrofores

RNA gel elektrofores används vid vissa epidemiologiska utredningar och vid identifiering av serogrupp (A-C).

• Påvisning av rotavirus tillhörande grupp B och C
  • Grupp B. Speciell diagnostik. RNA gel elektrofores samt PCR.
  • Grupp C. Speciell diagnostik. RNA gel elektrofores samt PCR.

Serologi

Speciella frågeställningar. Ej rutindiagnostik. Akut och konvalescentsera tas med 2-4 veckors mellanrum. Antikroppstesten utföres med IgA och IgG ELISA.

Utsvaras: med ELISA-test påvisas/påvisas ej säkerställd titerökning avseende rotavirus.

Kvalitetskontroll

Externa kontroller med paneler från EQUALIS.

Svarsrutin

Se ovan.

Laboratorierapportering

Rotavirusinfektionen är ej anmälningspliktig enligt smittskyddslagen.

REFERENSER

• Gouvea V et al. Polymerase chain reaktion amplification and typing of rotavirus nucleic acid from stool specimens. J Clin Microbiol 1990;28:276-282.

• Johansen K et al. Incidence and estimates of the disease burden of rotavirus in Sweden. Acta Pediatr Suppl 1999;88:20-23.

• Lundgren O et al. Role of the enteric nervous system in the fluid and electrolyte secretion of rotavirus diarrhea. Science 2000;287:491-495.

• Nilsson M et al. Antibody prevalence and specificity to grupp C rotavirus in Swedish sera. J Med. Vir 2000;60:210-215.

• Uhnoo I et al. Clinical features of acute gastroenteritis associated with rotavirus, enteric adenoviruses and bacteria. Arch Dis Childhood 1986;61:732-738.

• Uhnoo I et al. Etiology and epidemiology of acute gastroenteritis in Swedish children. J Infect 1986;13:73-89.