Норовирус | |
---|---|
Другие имена | Зимняя рвота, [1] желудочная инфекция |
Электронная микрофотография вируса Норволк. Белая полоса = 50 нм . | |
Специальность | Неотложная медицинская помощь , педиатрия |
Симптомы | Диарея , рвота, боль в желудке, головная боль [2] |
Осложнения | Обезвоживание [2] |
Обычное начало | 12–48 часов после воздействия [2] |
Продолжительность | 1–3 дня [2] |
Причины | Норовирус [3] |
Метод диагностики | На основании симптомов [3] |
Профилактика | Мытье рук , дезинфекция загрязненных поверхностей [4] |
Уход | Поддерживающая терапия (употребление достаточного количества жидкости или внутривенное введение жидкости ) [5] |
Частота | 685 миллионов случаев в год [6] |
Летальные исходы | 200 000 в год [6] [7] |
Норовирус , также известный как вирус Норволка и иногда называемый зимней рвотной болезнью , является наиболее распространенной причиной гастроэнтерита . [1] [6] Инфекция характеризуется некровянистой диареей , рвотой и болью в животе . [2] [3] Также могут наблюдаться лихорадка или головные боли. [2] Симптомы обычно развиваются через 12–48 часов после заражения, а выздоровление обычно происходит в течение одного–трех дней. [2] Осложнения редки, но могут включать обезвоживание , особенно у молодых, пожилых и людей с другими проблемами со здоровьем. [2]
Вирус обычно распространяется фекально-оральным путем . [3] Это может происходить через зараженную пищу или воду или при контакте человека с человеком. [3] Он также может распространяться через зараженные поверхности или через воздух от рвоты инфицированного человека. [3] Факторы риска включают антисанитарное приготовление пищи и совместное нахождение в тесном помещении . [3] Диагноз обычно ставится на основании симптомов. [3] Подтверждающее тестирование обычно недоступно, но может проводиться органами общественного здравоохранения во время вспышек. [3]
Профилактика включает в себя надлежащее мытье рук и дезинфекцию загрязненных поверхностей. [4] Вакцины или специального лечения норовируса не существует . [4] [5] Лечение включает в себя поддерживающую терапию , такую как употребление достаточного количества жидкости или внутривенное введение жидкостей . [5] Предпочтительными жидкостями для питья являются пероральные регидратационные растворы , хотя другие напитки без кофеина или алкоголя могут помочь. [5] Дезинфицирующие средства для рук на спиртовой основе неэффективны против норовируса, согласно информационной странице NHS по этому вопросу; [8] это связано с тем, что норовирус является безоболочечным вирусом .
Норовирус ежегодно становится причиной около 685 миллионов случаев заболевания и 200 000 смертей во всем мире. [6] [7] Он распространен как в развитых , так и в развивающихся странах . [3] [9] Чаще всего им болеют дети в возрасте до пяти лет, и в этой группе он приводит к примерно 50 000 смертей в развивающихся странах. [6] Инфекции норовируса чаще всего случаются в зимние месяцы. [6] Он часто возникает вспышками , особенно среди тех, кто живет в тесных помещениях. [3] В Соединенных Штатах он является причиной около половины всех вспышек заболеваний пищевого происхождения. [3] Вирус назван в честь города Норволк, штат Огайо , США, где в 1968 году произошла вспышка. [10]
Инфекция норовируса характеризуется тошнотой , рвотой , водянистой диареей , болями в животе и в некоторых случаях потерей вкуса. У человека обычно развиваются симптомы гастроэнтерита через 12–48 часов после контакта с норовирусом. [11] Могут возникнуть общая вялость, слабость, мышечные боли, головные боли и субфебрильная температура. Заболевание обычно проходит само по себе , и тяжелые формы заболевания встречаются редко. Хотя наличие норовируса может быть неприятным, обычно оно не опасно, и большинство заразившихся им полностью выздоравливают в течение двух-трех дней. [1]
Норовирус может вызывать длительную инфекцию у людей с ослабленным иммунитетом , например, у людей с общим вариабельным иммунодефицитом или с подавленной иммунной системой после трансплантации органов . [12] Эти инфекции могут быть с симптомами или без них. [12] В тяжелых случаях постоянные инфекции могут приводить к энтеропатии , связанной с норовирусом , атрофии кишечных ворсинок и мальабсорбции . [12]
Норовирус | |
---|---|
Микрофотография частиц норовируса в фекалиях, полученная с помощью трансмиссионного электронного микроскопа | |
Классификация вирусов | |
(без рейтинга): | Вирус |
Область : | Рибовирус |
Королевство: | Орторнавирусы |
Тип: | Писувирикота |
Сорт: | Пизонивирицеты |
Заказ: | Пикорнавирусы |
Семья: | Калицивирусы |
Род: | Норовирус |
Разновидность: | вирус Норволк |
Норовирусы передаются напрямую от человека к человеку (62–84% всех зарегистрированных вспышек) [13] и косвенно через зараженную воду и пищу. Передача может происходить воздушно-капельным путем , когда пораженные болезнью люди рвут или через смыв унитаза при рвоте или диарее; заражение может произойти после употребления пищи или вдыхания воздуха вблизи эпизода рвоты, даже если вы вымылись. [14] Вирусы продолжают выделяться после того, как симптомы исчезли, и выделение все еще можно обнаружить через много недель после заражения. [15]
Рвота, в частности, эффективно переносит инфекцию и, по-видимому, допускает воздушно-капельную передачу . В одном случае человек, которого вырвало, распространил инфекцию по всему ресторану, что позволяет предположить, что многие необъяснимые случаи пищевого отравления могут иметь своим источником рвоту. [16] В декабре 1998 года 126 человек обедали за шестью столами; одного человека вырвало на пол. Персонал быстро убрал, и люди продолжили есть. Три дня спустя другие начали заболевать; 52 человека сообщили о ряде симптомов, от лихорадки и тошноты до рвоты и диареи. Причина не была сразу установлена. Исследователи составили схему рассадки: более 90% людей за тем же столом, что и больной человек, позже сообщили о том, что им стало плохо. Была прямая корреляция между риском заражения людей за другими столами и тем, насколько близко они находились к больному. Более 70% обедающих за соседним столом заболели; за столом с другой стороны ресторана уровень заражения все еще составлял 25%. Вспышка была приписана вирусу, похожему на Норуолк (норовирус). Позже были выявлены другие случаи передачи через рвоту. [17]
В одной из вспышек на международном слете скаутов в Нидерландах каждый больной гастроэнтеритом заразил в среднем 14 человек до того, как были приняты усиленные меры гигиены. Даже после того, как эти новые меры были приняты, один больной все еще заражал в среднем 2,1 других человек. [18] Исследование Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) 11 вспышек в штате Нью-Йорк перечисляет предполагаемый путь передачи от человека к человеку в семи вспышках, пищевой в двух, водный в одной и один неизвестный. Источником вспышек, передающихся через воду, может быть вода из муниципальных источников, колодцы, рекреационные озера, бассейны и ледогенераторы. [19]
Моллюски и ингредиенты салата являются продуктами, наиболее часто вовлеченными в вспышки норовируса. Употребление моллюсков, которые не были достаточно нагреты – ниже 75 °C (167 °F), – представляет высокий риск заражения норовирусом. [20] [21] Пищевые продукты, отличные от моллюсков, могут быть заражены инфицированными обработчиками пищи. [22] Многие вспышки норовируса были отслежены до пищи, с которой работал только один инфицированный человек. [23]
С марта по август 2017 года в Квебеке, Канада, произошла вспышка норовируса, в результате которой заболели более 700 человек. Согласно расследованию, проведенному канадским Агентством по контролю за продуктами питания CFIA, виновником стала замороженная малина, импортированная от китайского поставщика Harbin Gaotai Food Co Ltd, а затем канадские власти отозвали продукцию из малины от Harbin Gaotai. [24]
По данным CDC, в 2023 году на тринадцати круизных лайнерах наблюдался всплеск случаев заболевания норовирусом , что является самым высоким числом вспышек с 2012 года. [25]
Норовирусы (NoV) представляют собой генетически разнообразную группу одноцепочечных положительно-полярных РНК- вирусов , не имеющих оболочки , принадлежащих к семейству Caliciviridae . [26] [27] По данным Международного комитета по таксономии вирусов , род Norovirus имеет один вид, который называется Norwalk virus . [26]
Норовирусы можно генетически классифицировать по крайней мере на семь различных геногрупп (GI, GII, GIII, GIV, GV, GVI и GVII), которые далее можно разделить на другие генетические кластеры или генотипы . [28]
Норовирусы, обычно выделяемые при остром гастроэнтерите, принадлежат к двум геногруппам: геногруппа I (GI) включает вирус Норволк, вирус Дезерт-Щит и вирус Саутгемптона; и II (GII), которая включает вирус Бристоля, вирус Лордсдейла, вирус Торонто, вирус Мексики, вирус Гавайев и вирус Сноу-Маунтин. [27]
Большинство норовирусов, которые инфицируют людей, принадлежат к геногруппам GI и GII. [29] Норовирусы из геногруппы II, генотипа 4 (сокращенно GII.4) являются причиной большинства вспышек гастроэнтерита у взрослых и часто распространяются по всему миру. [30]
Недавние примеры включают штамм US95/96-US, связанный с глобальными вспышками в середине-конце 1990-х годов; вирус Фармингтон-Хиллз, связанный со вспышками в Европе и США в 2002 и 2004 годах; и вирус Хантера, связанный со вспышками в Европе, Японии и Австралазии. В 2006 году наблюдался еще один большой рост инфекции NoV по всему миру. [31] Отчеты показали связь между экспрессией человеческих антигенов гистогруппы крови (HBGA) и восприимчивостью к норовирусной инфекции. Исследования показали, что капсид норовирусов мог развиться в результате селективного давления человеческих HBGA. [32] Однако HBGA не являются рецепторами или посредниками норовирусной инфекции. Такие сопутствующие факторы, как соли желчных кислот, могут способствовать инфекции, делая ее более интенсивной при введении во время или после первоначального заражения ткани хозяина. [33] Соли желчных кислот вырабатываются печенью в ответ на употребление жирной пищи и помогают усваивать потребляемые липиды . Пока не ясно, в какой именно момент цикла репликации норовируса соли желчных кислот способствуют инфицированию: проникновению, снятию оболочки или поддержанию стабильности капсида. [33]
Белок MDA-5 может быть основным иммунным сенсором, который определяет наличие норовирусов в организме. [34] У некоторых людей есть общие вариации гена MDA-5, которые могут сделать их более восприимчивыми к норовирусной инфекции. [35]
Род | Структура | Симметрия | Капсид | Геномное расположение | Геномная сегментация |
---|---|---|---|---|---|
Норовирус | Икосаэдрический | Т=1, Т=3 | Необолоченный | Линейный | Однодольный |
Вирусы в Norovirus не имеют оболочки, с икосаэдрической геометрией. Диаметр капсида варьируется в широких пределах, от 23 до 40 нм в диаметре. Более крупные капсиды (38–40 нм) демонстрируют симметрию T=3 и состоят из 180 белков VP1 . Маленькие капсиды (23 нм) демонстрируют симметрию T=1 и состоят из 60 белков VP1. [36] Вирусные частицы демонстрируют аморфную структуру поверхности при визуализации с помощью электронной микроскопии . [37]
Норовирусы содержат линейный, несегментированный [36] положительно-полярный РНК- геном размером приблизительно 7,5 килобаз , кодирующий большой полипротеин, который расщепляется на шесть более мелких неструктурных белков (NS1/2 до NS7) [38] вирусной 3C-подобной протеазой (NS6), основным структурным белком ( VP1 ) массой около 58~60 кДа и второстепенным капсидным белком ( VP2 ). [39]
Наиболее вариабельной областью вирусного капсида является домен P2 , который содержит антигенпрезентирующие участки и области связывания углеводных рецепторов. [40] [41] [42] [43] [44]
Группы 1, 2, 3 и 4 в последний раз имели общего предка в 867 г. н.э. [45] Вирусы групп 2 и 4 в последний раз имели общего предка приблизительно в 1443 г. н.э. (95% самой высокой апостериорной плотности 1336–1542 гг. н.э.). [46] Было сделано несколько оценок скорости эволюции, которые варьировались от 8,98 × 10−3 до 2,03 × 10−3 замен на сайт в год. [ необходима ссылка ]
Предполагаемая скорость мутаций (от 1,21 × 10−2 до 1,41 × 10−2 замен на сайт в год) у этого вируса высока даже по сравнению с другими РНК-вирусами. [47]
Кроме того, на стыке ORF1-ORF2 (VP1) существует горячая точка рекомбинации . [48]
Репликация вируса цитоплазматическая. Проникновение в клетку-хозяина достигается путем прикрепления к рецепторам хозяина, что опосредует эндоцитоз . Транскрипция вируса с положительной цепью РНК является методом репликации. Трансляция происходит путем сканирования с утечкой и терминации-реинициации РНК. Люди и другие млекопитающие служат естественным хозяином . Пути передачи - фекально-оральный и контаминационный. [36]
Род | Подробности о хозяине | Тканевой тропизм | Подробности записи | Подробности релиза | Место репликации | Место сборки | Передача инфекции |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Норовирус | Люди; млекопитающие | Кишечный эпителий | Эндоцитоз клеточных рецепторов | Лизис | Цитоплазма | Цитоплазма | Орально-фекальный |
Когда человек заражается норовирусом, вирус размножается в тонком кишечнике . Основным симптомом является острый гастроэнтерит , характеризующийся тошнотой, сильной рвотой, водянистой диареей и болью в животе, который развивается через 12–48 часов после заражения и длится 24–72 часа. [49] Иногда наблюдается потеря вкуса, общая вялость , слабость, мышечные боли, головная боль , кашель и/или субфебрильная температура . Заболевание обычно проходит само по себе. [ необходима ссылка ]
Тяжелая форма заболевания встречается редко; хотя люди часто лечатся в отделении неотложной помощи, их редко госпитализируют. Число смертей от норовируса в Соединенных Штатах оценивается примерно в 570–800 [50] каждый год, причем большинство из них происходит среди очень молодых, пожилых людей и людей с ослабленной иммунной системой. Симптомы могут стать опасными для жизни в этих группах, если обезвоживание или дисбаланс электролитов игнорируются или остаются без лечения. [51]
Специфическая диагностика норовируса обычно проводится с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) или количественной ПЦР , которые дают результаты в течение нескольких часов. Эти анализы очень чувствительны и могут обнаружить всего лишь 10 вирусных частиц. [52] Тесты, такие как ИФА , которые используют антитела против смеси штаммов норовируса, доступны в продаже, но им не хватает специфичности и чувствительности. [53]
После заражения иммунитет к тому же штамму вируса – генотипу – защищает от повторного заражения в течение шести месяцев – двух лет. [54] Этот иммунитет не полностью защищает от заражения другими разнообразными генотипами вируса. [54]
В Канаде норовирус является заболеванием, подлежащим регистрации . [55] В США и Великобритании он не подлежит регистрации. [56] [57]
Мытье рук с мылом и водой является эффективным методом снижения передачи патогенов норовируса. Спиртовые протирания (≥62% изопропилового спирта ) могут использоваться в качестве вспомогательного средства, но они менее эффективны, чем мытье рук, поскольку у норовируса отсутствует липидная вирусная оболочка . [58] Поверхности, на которых могут присутствовать частицы норовируса, можно дезинфицировать раствором 1,5–7,5% бытового отбеливателя в воде или другими дезинфицирующими средствами, эффективными против норовируса. [49] [59] [60]
В медицинских учреждениях профилактика внутрибольничных инфекций включает в себя рутинную и заключительную уборку . Негорючие пары спирта в системах CO2 используются в медицинских учреждениях, где медицинская электроника может быть подвергнута неблагоприятному воздействию аэрозольного хлора или других едких соединений. [61]
В 2011 году CDC опубликовал руководство по клинической практике, в котором рассматриваются стратегии профилактики и контроля вспышек норовирусного гастроэнтерита в медицинских учреждениях. [62] [63] На основе систематического обзора опубликованных научных исследований руководство представляет 51 конкретную основанную на фактических данных рекомендацию, которые были организованы в 12 категорий: 1) группирование пациентов и меры предосторожности изоляции, 2) гигиена рук, 3) перевод пациентов и закрытие палат, 4) лица, работающие с продуктами питания в здравоохранении, 5) диагностика, 6) средства индивидуальной защиты, 7) очистка окружающей среды, 8) отпуск и политика персонала, 9) посетители, 10) образование, 11) активное выявление случаев и 12) коммуникация и уведомление. Руководство также определяет восемь высокоприоритетных рекомендаций и предлагает несколько областей, требующих будущих исследований. [ необходима цитата ]
LigoCyte объявила в 2007 году, что она работает над вакциной и начала испытания фазы 1. [64] С тех пор компания была поглощена Takeda Pharmaceutical Company . [65] По состоянию на 2019 год [обновлять]двухвалентная (NoV GI.1/GII.4) внутримышечная вакцина завершила испытания фазы 1. [66] [67] В 2020 году были завершены испытания фазы 2b. [68] [69] Вакцина основана на использовании вирусоподобной частицы , которая состоит из белков капсида норовируса, чтобы имитировать внешнюю структуру вируса. Поскольку в этой частице нет РНК, она не способна воспроизводиться и не может вызвать инфекцию. [64]
Норовирус может выживать в течение длительного времени вне человеческого организма в зависимости от поверхностных и температурных условий: он может выживать в течение недель на твердых и мягких поверхностях, [70] и может выживать в течение месяцев, а может быть, даже лет в загрязненной стоячей воде. [71] Исследование 2006 года показало, что вирус оставался на поверхностях, используемых для приготовления пищи, в течение семи дней после заражения. [72]
Стандартные протоколы для обнаружения норовируса в моллюсках и устрицах с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией используются правительственными лабораториями, такими как Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) в США. [73]
Не существует специального лекарства для лечения людей с норовирусной болезнью. Норовирусную инфекцию нельзя лечить антибиотиками, потому что это вирус. Лечение направлено на предотвращение осложнений с помощью таких мер, как управление обезвоживанием, вызванным потерей жидкости при рвоте и диарее, [5] и смягчение симптомов с помощью противорвотных и противодиарейных средств . [74]
Норовирус вызывает около 18% всех случаев острого гастроэнтерита во всем мире. Он относительно распространен в развитых странах и в развивающихся странах с низкой смертностью (20% и 19% соответственно) по сравнению с развивающимися странами с высокой смертностью (14%). Пропорционально он вызывает больше заболеваний у людей в обществе или у амбулаторных пациентов больниц (24% и 20% соответственно) по сравнению со стационарными пациентами больниц (17%), у которых другие причины более распространены. [76]
Возраст и появление новых штаммов норовируса, по-видимому, не влияют на долю гастроэнтеритов, связанных с норовирусом. [76]
В Соединенных Штатах предполагаемое годовое число случаев заболевания норовирусом в 2023 году [обновлять]составило 21 миллион [77] , что соответствует показателю 6270 случаев на 100 000 человек.
Норовирус является частой причиной эпидемий гастроэнтерита на круизных судах . CDC, через свою Программу санитарной обработки судов, регистрирует и расследует вспышки желудочно-кишечных заболеваний — в основном вызванных норовирусом — на круизных судах, как с американскими, так и с зарубежными маршрутами; [78] их было 12 в 2015 году и 10 с 1 января по 9 мая 2016 года. Вспышка может затронуть более 25% пассажиров и меньшую долю членов экипажа. [79]
Эпидемиологические исследования показали, что люди с различными фенотипами ABO(H) ( группа гистокрови ) инфицируются штаммами NoV специфичным для генотипа образом. [80] [81] GII.4 включает в себя глобальные эпидемические штаммы и связывается с большим количеством антигенов группы гистокрови, чем с другими геногруппами. [80] Фукозилтрансфераза FUT2 переносит сахар фукозы на конец предшественника ABO(H) в желудочно-кишечных клетках и слюнных железах . Предполагается, что полученный ABH-антиген действует как рецептор для человеческого норовируса: нефункциональная фукозилтрансфераза FUT2 обеспечивает высокую защиту от наиболее распространенного штамма норовируса, GII.4. [82]
Гомозиготные носители любой бессмысленной мутации в гене FUT2 называются несекреторами , поскольку не вырабатывается ABH-антиген. Примерно 20% кавказцев являются несекреторами из-за бессмысленных мутаций G428A и C571T в FUT2 и, следовательно, имеют сильную – хотя и не абсолютную – защиту от норовируса GII.4. [83] Несекреторы все еще могут вырабатывать антигены ABH в эритроцитах, поскольку предшественник образуется FUT1. [80] Некоторые генотипы норовируса (GI.3) могут инфицировать несекреторов. [84]
Первоначально норовирус был назван «агентом Норволка» в честь города Норволк, штат Огайо , в США, где в ноябре 1968 года среди детей начальной школы Бронсон произошла вспышка острого гастроэнтерита. В 1972 году электронная микроскопия сохраненных образцов человеческого кала выявила вирус, которому было дано название «вирус Норволка». С тех пор было зарегистрировано множество вспышек со схожими симптомами. Клонирование и секвенирование генома вируса Норволка показали, что эти вирусы имеют геномную организацию, соответствующую вирусам, принадлежащим к семейству Caliciviridae . [85] Название «норовирус» ( Norovirus для рода) было одобрено Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV) в 2002 году. [86] Однако в 2011 году ICTV опубликовал пресс-релиз и информационный бюллетень, в которых настоятельно рекомендовал СМИ, национальным органам здравоохранения и научному сообществу использовать название вируса Norwalk virus, а не название рода Norovirus при упоминании вспышек заболевания. Это также было публичным ответом ICTV на просьбу одного человека в Японии переименовать род Norovirus из-за возможности негативных ассоциаций для людей в Японии и других странах, имеющих фамилию «Noro». До того, как эта позиция ICTV была обнародована, ICTV провела широкие консультации с членами Группы по изучению калицивирусов и тщательно обсудила этот случай. [87]
Помимо «агентов Норволка» и «вируса Норволка», вирус также называли «вирусом, подобным Норволку», «маленькими круглыми вирусами» (SRSV), гриппом Спенсера и «вирусом снежных гор». [88] Распространенные названия заболеваний, вызываемых норовирусами, которые все еще используются, включают «болезнь Роскилле», «зимнюю рвотную болезнь», [89] «зимний рвотный микроб», [90] [91] «вирусный гастроэнтерит» и «острый небактериальный гастроэнтерит». [51]