Mikrobiologia

Kehittyvässä maailmassa, akuutti virusperäinen gastroenteriitti on tuhoisa ja johtava lasten kuolinsyy. Maailmanlaajuisesti ripuli on alle viisivuotiaiden lasten toiseksi yleisin kuolinsyy, ja 70 prosenttia lasten gastroenteriitistä on virusperäistä. Kuten edellä todettiin, ripulia aiheuttavat monet bakteerit, mutta myös virukset voivat aiheuttaa ripulia. E. coli ja rotavirus ovat yleisimpiä aiheuttajia kehitysmaissa. Tässä osiossa käsittelemme rotaviruksia ja muita, harvinaisempia viruksia, jotka voivat myös aiheuttaa ruoansulatuskanavan sairauksia.

Rotavirusten aiheuttama gastroenteriitti

Kuva 1. Rotavirukset ulostenäytteessä visualisoidaan elektronimikroskopialla. (luotto: Dr. Graham Beards)

Rotavirukset ovat kaksisäikeisiä RNA-viruksia, jotka kuuluvat Reoviridae-heimoon. Ne aiheuttavat yleisiä ripulitauteja, vaikka ennaltaehkäisy rokotusten avulla on yleistymässä. Virus leviää pääasiassa ulosteen ja suun välityksellä (kuva 1).

Nämä virukset ovat laajalle levinneet lapsilla, erityisesti päiväkodeissa. CDC arvioi, että 95 prosentilla yhdysvaltalaisista lapsista on ollut vähintään yksi rotavirusinfektio viiden vuoden ikään mennessä. Elimistön immuunijärjestelmän muistin vuoksi aikuiset, jotka joutuvat kosketuksiin rotaviruksen kanssa, eivät saa tartuntaa, tai jos saavat, ovat oireettomia. Iäkkäät ovat kuitenkin alttiita rotavirustartunnalle, koska immuunijärjestelmä heikkenee iän myötä, joten tartunnat voivat levitä hoitokodeissa ja vastaavissa laitoksissa. Näissä tapauksissa tartunta voi tarttua perheenjäseneltä, jolla voi olla subkliininen tai kliininen sairaus. Virus voi tarttua myös saastuneilta pinnoilta, joilla se voi säilyä jonkin aikaa.

Tartunnan saaneilla henkilöillä on kuumetta, oksentelua ja ripulia. Virus voi säilyä hengissä vatsassa aterian jälkeen, mutta tavallisesti sitä esiintyy ohutsuolessa, erityisesti villien epiteelisoluissa. Infektio voi aiheuttaa ruoka-intoleranssia, erityisesti laktoosin suhteen. Sairaus puhkeaa yleensä noin kahden päivän itämisaikana ja kestää noin viikon (kolmesta kahdeksaan päivää). Ilman tukihoitoa sairaus voi aiheuttaa voimakasta nestehukkaa, nestehukkaa ja jopa kuoleman. Toistuvat infektiot voivat lievemmässäkin sairaudessa johtaa aliravitsemukseen erityisesti kehitysmaissa, joissa rotavirusinfektiot ovat yleisiä huonon sanitaation ja puhtaan juomaveden puutteen vuoksi. Potilaat (erityisesti lapset), jotka ovat aliravittuja ripulijakson jälkeen, ovat alttiimpia tulevalle ripulitaudille, mikä lisää heidän riskiään kuolla rotavirusinfektioon.

Yleisin kliininen diagnoosiväline on entsyymi-immunomääritys, jolla virus havaitaan ulostenäytteistä. Myös lateksiagglutinaatiomäärityksiä käytetään. Lisäksi virus voidaan havaita elektronimikroskopialla ja RT-PCR:llä.

Hoito on tukevaa suun kautta annettavalla rehydraatiohoidolla. Myös ennaltaehkäiseviä rokotuksia on saatavilla. Yhdysvalloissa rotavirusrokotteet kuuluvat tavanomaiseen rokotusohjelmaan, ja niiden antamisessa noudatetaan Maailman terveysjärjestön (WHO) ohjeita. WHO suosittelee, että kaikki imeväiset maailmanlaajuisesti saavat rotavirusrokotteen, ensimmäisen annoksen kuuden ja 15 viikon iässä ja toisen annoksen ennen 32. ikäviikkoa.

Norovirusten aiheuttama gastroenteriitti

Norovirukset, jotka tunnetaan yleisesti Norwalk-viruksina, ovat kalikiviruksia. Useat kannat voivat aiheuttaa gastroenteriitin. Tapauksia on vuosittain miljoonia, pääasiassa imeväisillä, pikkulapsilla ja vanhuksilla. Nämä virukset tarttuvat helposti ja ovat erittäin tarttuvia. Niiden tiedetään aiheuttavan laajalle levinneitä infektioita ihmisryhmissä ahtaissa tiloissa, kuten risteilyaluksilla. Virukset voivat tarttua suorassa kosketuksessa, koskettamalla saastuneita pintoja ja saastuneen ruoan välityksellä. Koska bakteerien tappamiseen tavanomaisin pitoisuuksin käytettävät desinfiointiaineet eivät tapa virusta, tartuntariski säilyy suurena puhdistuksen jälkeenkin.

Norovirusinfektion merkit ja oireet ovat samankaltaisia kuin rotavirusinfektiossa, ja niihin kuuluu vetistä ripulia, lieviä kouristuksia ja kuumetta. Lisäksi nämä virukset aiheuttavat joskus projektiluonteista oksentelua. Sairaus on yleensä suhteellisen lievä, kehittyy 12-48 tunnin kuluttua altistumisesta ja paranee parissa päivässä ilman hoitoa. Kuivumista voi kuitenkin esiintyä.

Norovirus voidaan havaita PCR- tai entsyymi-immunomääritystestillä (EIA). RT-qPCR on suositeltavin menetelmä, koska EIA ei ole riittävän herkkä. Jos EIA:ta käytetään pikatestaukseen, diagnoosi on vahvistettava PCR:llä. Lääkkeitä ei ole saatavilla, mutta sairaus on yleensä itsestään rajoittuva. Rehydraatiohoitoa ja elektrolyyttikorvausta voidaan käyttää. Hyvä hygienia, käsien pesu ja huolellinen ruoanvalmistus vähentävät tartuntariskiä.

Astrovirusten aiheuttama gastroenteriitti

Astrovirukset ovat yksisäikeisiä RNA-viruksia (Astroviridae-heimo), jotka voivat aiheuttaa vakavaa gastroenteriittiä erityisesti imeväisillä ja lapsilla. Merkkejä ja oireita ovat ripuli, pahoinvointi, oksentelu, kuume, vatsakipu, päänsärky ja huonovointisuus. Virukset tarttuvat ulosteen ja suun kautta (saastunut ruoka tai vesi). Diagnoosia varten analysoidaan ulostenäytteet. Testauksessa voidaan käyttää entsyymi-immunomäärityksiä ja immuunielektronimikroskopiaa. Hoitoon kuuluu tarvittaessa tukeva rehydraatio ja elektrolyyttikorvaus.

Hepatiitti

Hepatiitti on yleiskäsite, joka tarkoittaa maksatulehdusta, jolla voi olla monenlaisia syitä. Joissakin tapauksissa syynä on virusinfektio. Kliinisesti merkittäviä hepatiittiviruksia on viisi: hepatiittivirukset A (HAV), B (HBV), C (HCV), D, (HDV) ja E (HEV) (kuva 3). Huomaa, että myös muut virukset, kuten Epstein-Barr-virus (EBV), keltakuume ja sytomegalovirus (CMV), voivat aiheuttaa hepatiittia, ja niitä käsitellään kohdassa Virusinfektiot verenkierto- ja imunestesysteemissä.

Kuva 3. Viisi päävirustyyppiä aiheuttaa hepatiittia. HAV on päällystämätön ssRNA(+)-virus, ja se kuuluu pikornavirusperheeseen (Baltimoren ryhmä IV). HBV on dsDNA-kuorellinen virus, joka replikoituu käänteisen transkriptaasin avulla ja kuuluu hepadnavirusperheeseen (Baltimore-ryhmä VII). HCV on kuorellinen ssRNA(+)-virus ja kuuluu flavivirusperheeseen (Baltimore-ryhmä IV). HDV on kuorellinen ssRNA(-) -virus, joka on sirkulaarinen (Baltimore-ryhmä V). Tämä virus voi lisääntyä vain HBV:n läsnä ollessa. HEV on vaipaton ssRNA(+)-virus ja kuuluu hepeviridae-heimoon (Baltimore-ryhmä IV).

Vaikka nämä viisi hepatiittivirusta eroavat toisistaan, ne voivat aiheuttaa joitakin samankaltaisia oireita, koska niillä kaikilla on affiniteetti hepatosyytteihin (maksasoluihin). HAV ja HEV voidaan saada nielemisen kautta, kun taas HBV, HCV ja HDV tarttuvat parenteraalisessa kontaktissa. On mahdollista, että henkilöistä tulee hepatiittivirusten pitkäaikaisia tai kroonisia kantajia.

Virus kulkeutuu vereen (viremia) ja leviää pernaan, munuaisiin ja maksaan. Viruksen replikaation aikana virus infektoi hepatosyyttejä. Tulehdus johtuu siitä, että hepatosyytit lisääntyvät ja vapauttavat lisää hepatiittivirusta. Merkkejä ja oireita ovat huonovointisuus, anoreksia, ruokahaluttomuus, tumma virtsa, kipu vatsan oikeassa yläneljänneksessä, oksentelu, pahoinvointi, ripuli, nivelkipu ja harmaa uloste. Lisäksi kun maksa on sairas tai vahingoittunut, se ei pysty hajottamaan hemoglobiinia tehokkaasti, ja elimistöön voi kertyä bilirubiinia, jolloin iho ja limakalvot saavat kellertävän värin, jota kutsutaan keltaisuudeksi (kuva 4). Vaikeissa tapauksissa voi ilmetä kuolema maksan nekroosiin.

Kuva 4. (A) Maksatulehdus on maksatulehdus, joka johtuu erilaisista perussyistä. Se voi aiheuttaa keltaisuutta. (b) Keltataudille on ominaista ihon, limakalvojen ja silmien kovakalvon kellastuminen. (luotto b vasen: James Heilman, MD:n tekemän työn muokkaus; luotto b oikea: ”Sab3el3eish”/Wikimedia Commonsin tekemän työn muokkaus)

Vaikka niillä on monia yhtäläisyyksiä, jokaisella hepatiittiviruksella on omat ainutlaatuiset piirteensä. HAV tarttuu yleensä ulosteen ja suun välityksellä, läheisessä henkilökohtaisessa kontaktissa tai altistumalla saastuneelle vedelle tai elintarvikkeelle. Hepatiitti A voi kehittyä 15-50 päivän inkubaatioajan jälkeen (keskiarvo on 30 päivää). Se on tavallisesti lievä tai jopa oireeton, ja se paranee yleensä itsestään viikkojen tai kuukausien kuluessa. Vakavampi muoto, fulminantti hepatiitti, on harvinainen, mutta siihen kuolee 70-80 prosenttia potilaista. Rokotuksia on saatavilla, ja niitä suositellaan erityisesti lapsille (1-2-vuotiaille), niille, jotka matkustavat maihin, joissa riski on suurempi, niille, joilla on maksasairaus ja tiettyjä muita sairauksia, sekä huumeidenkäyttäjille.

Vaikka HBV:hen liittyy samankaltaisia oireita, tartunta ja lopputulos ovat erilaisia. Tämän viruksen keskimääräinen itämisaika on 120 päivää, ja se liittyy yleensä altistumiseen tarttuvalle verelle tai kehon nesteille, kuten siemennesteelle tai syljelle. Altistuminen voi tapahtua ihon puhkaisun kautta, istukan kautta tai limakalvokontaktin kautta, mutta se ei leviä satunnaisessa kontaktissa, kuten halaamalla, kädestä pitelemällä, aivastamalla tai yskimällä, eikä edes imettämällä tai suutelemalla. Tartuntariski on suurin niille, jotka käyttävät suonensisäisiä huumeita tai jotka ovat sukupuoliyhteydessä tartunnan saaneen henkilön kanssa. Terveydenhuollon työntekijät ovat myös vaarassa saada neulanpistoja ja muita vammoja hoitaessaan tartunnan saaneita potilaita. Infektio voi kroonistua ja edetä maksakirroosiin tai maksan vajaatoimintaan. Siihen liittyy myös maksasyöpä. Kroonisiin infektioihin liittyy korkein kuolleisuus, ja ne ovat yleisempiä pikkulapsilla. Noin 90 prosentista tartunnan saaneista pikkulapsista tulee kroonisia kantajia, kun taas tartunnan saaneista aikuisista vain 6-10 prosenttia. Rokotuksia on saatavilla, ja niitä suositellaan lapsille osana tavanomaista rokotusohjelmaa (yksi annos syntymän yhteydessä ja toinen annos 18 kuukauden ikään mennessä) sekä aikuisille, joilla on suurempi riski (esim. tietyt sairaudet sairastavat, suonensisäisten huumeiden käyttäjät ja usean kumppanin kanssa seksiä harrastavat). Terveydenhuoltolaitosten on tarjottava HBV-rokotetta kaikille työntekijöille, jotka altistuvat työssään verelle ja/tai muille tartuntavaarallisille materiaaleille.

HBV-rokotetta ei useinkaan diagnosoida, ja siksi se saattaa olla laajemmin levinnyt kuin on dokumentoitu. Sen keskimääräinen itämisaika on 45 päivää, ja se tarttuu tartunnan saaneen veren välityksellä. Vaikka jotkut tapaukset ovat oireettomia ja/tai häviävät spontaanisti, 75-85 prosentista tartunnan saaneista henkilöistä tulee kroonisia kantajia. Lähes kaikki tapaukset johtuvat parenteraalisesta tartunnasta, joka liittyy usein suonensisäiseen huumeiden käyttöön tai verensiirtoihin. Riski on suurin henkilöillä, jotka ovat aiemmin tai nykyisin käyttäneet suonensisäisiä huumeita tai jotka ovat olleet sukupuoliyhteydessä tartunnan saaneiden henkilöiden kanssa. Tauti on levinnyt myös saastuneiden verituotteiden välityksellä, ja se voi tarttua jopa saastuneiden henkilökohtaisten tuotteiden, kuten hammasharjojen ja partakoneiden, välityksellä. Viime aikoina on kehitetty uusia lääkkeitä, jotka ovat osoittautuneet erittäin tehokkaiksi HCV:n hoidossa ja jotka on räätälöity infektion aiheuttavan genotyypin mukaan.

HDV on harvinainen Yhdysvalloissa, ja sitä esiintyy vain henkilöillä, jotka ovat jo saaneet HBV-tartunnan, jota se tarvitsee lisääntyäkseen. Siksi rokottaminen HBV:tä vastaan suojaa myös HDV-infektiolta. HDV tarttuu kosketuksessa infektoituneen veren kanssa.

HEV-infektiot ovat myös harvinaisia Yhdysvalloissa, mutta monilla henkilöillä on positiivinen HEV-vasta-ainetitteri. Virus leviää tavallisimmin ulosteen ja suun välityksellä elintarvikkeiden ja/tai veden saastumisen kautta tai ihmisten välisessä kontaktissa riippuen viruksen genotyypistä, joka vaihtelee paikkakunnittain. Genotyyppejä on neljä, jotka eroavat toisistaan jonkin verran tartuntatavan, levinneisyyden ja muiden tekijöiden suhteen (esimerkiksi kaksi on zoonoottisia ja kaksi ei, ja vain yksi aiheuttaa kroonisen infektion). Genotyypit kolme ja neljä tarttuvat vain elintarvikkeiden välityksellä, kun taas genotyypit yksi ja kaksi tarttuvat myös veden ja ulosteen välityksellä. Genotyyppi yksi on ainoa tyyppi, joka tarttuu ihmisestä toiseen, ja se on yleisin syy HEV-epidemioihin. Vähän kypsennetyn lihan, erityisesti peuran tai sianlihan, ja äyriäisten nauttiminen voi johtaa tartuntaan. Genotyypit kolme ja neljä ovat zoonooseja, joten ne voivat tarttua tartunnan saaneista eläimistä, joita syödään. Raskaana olevat naiset ovat erityisen vaarassa. Tauti paranee yleensä itsestään kahdessa viikossa, eikä se näytä aiheuttavan kroonista infektiota.

Hepatiitin yleiset laboratoriotutkimukset alkavat verikokeilla, joilla tutkitaan maksan toimintaa (taulukko 2). Kun maksa ei toimi normaalisti, veressä on kohonneita alkalisen fosfataasin, alaniiniaminotransferaasin (ALT), aspartaattiaminotransferaasin (AST), suoran bilirubiinin, kokonaisbilirubiinin, seerumin albumiinin, seerumin kokonaisproteiinin ja laskennallisen globuliinin sekä albumiini/globuliinin (A/G) suhteen pitoisuuksia. Jotkin näistä sisältyvät täydelliseen metaboliseen paneeliin (CMP), joka voi ensin viitata mahdolliseen maksaongelmaan ja osoittaa kattavampien testien tarpeen. Hepatiittiviruksen serologisella testipaneelilla voidaan havaita hepatiittivirusten A-, B-, C- ja joskus myös D-virusten vasta-aineet. Lisäksi saatavilla on muita immunologisia ja genomisia testejä.

Hepatiittivirusinfektioon ei useinkaan ole saatavilla muita spesifisiä hoitokeinoja kuin tukihoito, lepo ja nesteytys, paitsi HCV:n osalta, joka on usein itsestään rajoittuva. Immunoglobuliineja voidaan käyttää ennaltaehkäisevästi mahdollisen altistumisen jälkeen. Myös lääkkeitä käytetään, kuten interferoni alfa 2b:tä ja viruslääkkeitä (esim. lamivudiini, entekaviiri, adefoviiri ja telbivudiini) kroonisiin infektioihin. C-hepatiittia voidaan hoitaa interferonilla (monoterapiana tai yhdistettynä muihin hoitoihin), proteaasinestäjillä ja muilla viruslääkkeillä (esim. polymeraasinestäjä sofosbuviirilla). Yhdistelmähoitoja käytetään yleisesti. Antiviraalisia ja immunosuppressiivisia lääkkeitä voidaan käyttää kroonisissa HEV-tapauksissa. Vaikeissa tapauksissa maksansiirto voi olla tarpeen. Lisäksi on saatavilla rokotteita HAV- ja HBV-infektioiden ehkäisemiseksi. HAV-rokote suojaa myös HEV:ltä. HBV-rokote suojaa myös HDV:ltä. HCV:tä vastaan ei ole rokotetta.