عدوى فيروس الروتا - الأسباب والإمراضية

أسباب الإصابة بفيروس الروتا

يُسبب فيروس الروتا أحد أفراد عائلة الفيروسات الريوفيروسية، وهو جنس فيروس الروتا. ويستند اسمه إلى تشابهه الشكلي مع شكل العجلة (مشتق من الكلمة اللاتينية "rota" التي تعني "عجلة"). تحت المجهر الإلكتروني، تبدو الجسيمات الفيروسية كعجلات ذات محور عريض، وأسلاك قصيرة، وحافة رفيعة محددة بوضوح. يتكون فيروس الروتا، الذي يتراوح قطره بين 65 و75 نانومترًا، من مركز كثيف الإلكترونات (لب) وقشرتين ببتيديتين: قفيصة خارجية وأخرى داخلية. تحتوي النواة، التي يتراوح قطرها بين 38 و40 نانومترًا، على بروتينات داخلية ومادة وراثية ممثلة بحمض نووي ريبوزي مزدوج السلسلة. يتكون جينوم فيروسات الروتا البشرية والحيوانية من 11 جزءًا، وهو ما يُحدد على الأرجح التنوع المستضدي لفيروسات الروتا. يحدث تكاثر فيروسات الروتا في جسم الإنسان حصريًا في الخلايا الظهارية للأمعاء الدقيقة.

تحتوي فيروسات الروتا على أربعة مستضدات رئيسية؛ المستضد الرئيسي هو مستضد المجموعة، وهو بروتين موجود في القفيصة الداخلية. مع مراعاة جميع المستضدات الخاصة بالمجموعة، تُقسّم فيروسات الروتا إلى سبع مجموعات: أ، ب، ج، د، هـ، و، ز. تنتمي معظم فيروسات الروتا البشرية والحيوانية إلى المجموعة أ، والتي تُميّز ضمنها المجموعتان الفرعيتان (الأولى والثانية) والأنماط المصلية. تشمل المجموعة الفرعية الثانية ما يصل إلى 70-80% من السلالات المعزولة من المرضى. هناك أدلة على وجود علاقة محتملة بين بعض الأنماط المصلية وشدة الإسهال.

فيروسات الروتا مقاومة للعوامل البيئية: فهي تبقى حية لعدة أشهر في مياه الشرب والمسطحات المائية المفتوحة ومياه الصرف الصحي، ولمدة 25-30 يومًا على الخضراوات، ولمدة 15-45 يومًا على القطن والصوف. لا تُدمر فيروسات الروتا بالتجميد المتكرر أو محاليل التطهير أو الأثير أو الكلوروفورم أو الموجات فوق الصوتية، ولكنها تموت بالغليان. كما تُعالج بمحاليل ذات درجة حموضة أعلى من 10 أو أقل من 2. الظروف المثلى لوجود الفيروسات هي درجة حرارة 4 درجات مئوية ورطوبة عالية (>90%) أو منخفضة (<13%). يزداد نشاطها المُعدي بإضافة إنزيمات محللة للبروتين (مثل التربسين والبنكرياتين).

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

مسببات عدوى الفيروس العجلي

إن آلية تطور عدوى فيروس الروتا معقدة. فمن ناحية، تُعد البروتينات الهيكلية (VP3، VP4، VP6، VP7) وغير الهيكلية (NSP1، NSP2، NSP3، NSP4، NSP5) للفيروس ذات أهمية بالغة في تطور التهاب المعدة والأمعاء الناتج عن فيروس الروتا. وتحديدًا، يُعد ببتيد NSP4 سمًا معويًا يُسبب إسهالًا إفرازيًا، مشابهًا للسموم البكتيرية؛ بينما يؤثر NSP3 على تكاثر الفيروس، ويمكن لـ NSP1 أن "يمنع" إنتاج عامل تنظيم الإنترفيرون 3.

من ناحية أخرى، يُكتشف فيروس الروتا في اليوم الأول من المرض في ظهارة الغشاء المخاطي للاثني عشر والأجزاء العلوية من الصائم، حيث يتكاثر ويتراكم. يُعد اختراق فيروس الروتا للخلية عملية متعددة المراحل. لاختراق الخلية، تتطلب بعض الأنماط المصلية من فيروس الروتا مستقبلات محددة تحتوي على حمض السياليك. وقد ثبت دور مهم للبروتينات: a2b1-integrin و integrin-aVb3 و hsc70 في المراحل الأولى من التفاعل بين الفيروس والخلية، بينما يتحكم البروتين الفيروسي VP4 في العملية بأكملها. بعد اختراق الخلية، يتسبب فيروس الروتا في موت الخلايا الظهارية الناضجة للأمعاء الدقيقة ورفضها من الزغابات. الخلايا التي تحل محل ظهارة الزغابات تكون أقل كفاءة وظيفيًا وغير قادرة على امتصاص الكربوهيدرات والسكريات البسيطة بشكل كافٍ. يؤدي نقص ثنائي السكاريداز (لاكتاز بشكل رئيسي) إلى تراكم ثنائيات السكاريد غير المهضومة ذات النشاط الأسموزي العالي في الأمعاء، مما يُسبب اضطرابًا في إعادة امتصاص الماء والكهارل، وإسهالًا مائيًا، وغالبًا ما يؤدي إلى الجفاف. عند دخولها الأمعاء الغليظة، تُصبح هذه المواد ركائز للتخمير بواسطة البكتيريا المعوية، مُكوّنةً كميات كبيرة من الأحماض العضوية، وثاني أكسيد الكربون، والميثان، والماء. مع هذه العدوى، يبقى الأيض داخل الخلايا لأحادي فوسفات الأدينوزين الحلقي وأحادي فوسفات الغوانوزين في الخلايا الظهارية دون تغيير يُذكر.

وهكذا، في الوقت الحاضر، يتم التمييز بين عنصرين رئيسيين في تطور متلازمة الإسهال: التناضحي والإفرازي.

علم الأوبئة لعدوى الفيروس العجلي

المصدر الرئيسي ومستودع عدوى فيروس الروتا هو الشخص المريض الذي يفرز كمية كبيرة من الجسيمات الفيروسية (تصل إلى 10 ¹⁰ وحدة تشكيل مستعمرة في 1 غرام) مع البراز في نهاية فترة الحضانة وفي الأيام الأولى من المرض. بعد اليوم الرابع والخامس من المرض، تنخفض كمية الفيروس في البراز بشكل ملحوظ، ولكن المدة الإجمالية لإخراج فيروس الروتا هي 2-3 أسابيع. المرضى الذين يعانون من ضعف التفاعل المناعي، مع أمراض مزمنة مصاحبة، ونقص اللاكتيز يفرزون الجسيمات الفيروسية لفترة طويلة. يمكن أن يكون مصدر العامل المعدي أيضًا حاملي الفيروس الأصحاء (الأطفال من المجموعات المنظمة والمستشفيات، والبالغين: في المقام الأول، الطاقم الطبي في مستشفيات الولادة، والأقسام الجسدية والمعدية)، والذين يمكن عزل فيروس الروتا من برازهم لعدة أشهر.

آلية انتقال المُمْرِض هي عن طريق البراز والفم. طرق الانتقال:

• الاتصال المنزلي (من خلال الأيدي المتسخة والأدوات المنزلية)؛
• الماء (عند شرب مياه ملوثة بالفيروسات، بما في ذلك المياه المعبأة في زجاجات)؛
• الغذائية (في أغلب الأحيان عند استهلاك الحليب ومنتجات الألبان).

لا يمكن استبعاد إمكانية انتقال عدوى الفيروس الروتا عن طريق الهواء.

عدوى فيروس الروتا شديدة العدوى، ويتجلى ذلك في سرعة انتشار المرض بين المرضى. خلال فترات تفشي المرض، يُصاب ما يصل إلى 70% من السكان غير المحصنين. وخلال فحص الدم المصلي الوبائي، تظهر أجسام مضادة لفيروسات الروتا لدى 90% من الأطفال في الفئات العمرية الأكبر سنًا.

بعد الإصابة، في معظم الحالات، تتكون مناعة قصيرة المدى خاصة بنوع الفيروس. ومن المحتمل تكرار الإصابة بالأمراض، خاصةً لدى كبار السن.

عدوى الفيروس العجلي شائعة وتُكتشف في جميع الفئات العمرية. في تركيبة الالتهابات المعوية الحادة، تتراوح نسبة التهاب المعدة والأمعاء الفيروسي العجلي من 9 إلى 73% حسب العمر والمنطقة ومستوى المعيشة والموسم. الأطفال في السنوات الأولى من العمر (خاصة من 6 أشهر إلى سنتين) غالبًا ما يكونون مرضى بشكل خاص. فيروسات الروتا هي أحد أسباب الإسهال المصحوب بالجفاف الشديد لدى الأطفال دون سن 3 سنوات؛ هذه العدوى مسؤولة عن ما يصل إلى 30-50% من جميع حالات الإسهال التي تتطلب دخول المستشفى أو الإماهة المكثفة. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية، يقتل هذا المرض ما بين مليون وثلاثة ملايين طفل في جميع أنحاء العالم كل عام. تمثل عدوى الفيروس العجلي حوالي 25% من حالات ما يسمى بإسهال المسافر. في روسيا، يتراوح معدل الإصابة بالتهاب المعدة والأمعاء الفيروسي العجلي في تركيبة الالتهابات المعوية الحادة الأخرى من 7 إلى 35%. وبين الأطفال دون سن 3 سنوات، يتجاوز 60%.

يُعد فيروس الروتا أحد أكثر أسباب العدوى المكتسبة من المستشفيات شيوعًا، وخاصةً بين الخُدّج والأطفال الصغار. ويُمثل فيروس الروتا ما بين 9% و49% من حالات العدوى المعوية الحادة المكتسبة من المستشفيات. وتُسهّل الإقامة الطويلة للأطفال في المستشفى حدوث هذه العدوى. ويلعب الطاقم الطبي دورًا هامًا في انتقال فيروس الروتا: فـ 20% من الموظفين، حتى في غياب الاضطرابات المعوية، يحملون أجسامًا مضادة من نوع IgM لفيروس الروتا في مصل دمهم، كما يُكتشف مستضد فيروس الروتا في عينات البراز المُرشَّحة.

في المناخات المعتدلة، تكون عدوى فيروس الروتا موسمية، وتسود خلال أشهر الشتاء الباردة، مما يرتبط ببقاء الفيروس بشكل أفضل في البيئة عند درجات الحرارة المنخفضة. أما في البلدان الاستوائية، فيحدث المرض على مدار العام، مع زيادة طفيفة في معدل الإصابة خلال موسم الأمطار البارد.

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