Microbiologie

In de ontwikkelingswereld, is acute virale gastro-enteritis verwoestend en een belangrijke doodsoorzaak voor kinderen. Wereldwijd is diarree de tweede doodsoorzaak bij kinderen onder de vijf jaar, en 70% van de gastro-enteritis bij kinderen is viraal. Zoals besproken, zijn er een aantal bacteriën verantwoordelijk voor diarree, maar virussen kunnen ook diarree veroorzaken. E. coli en rotavirus zijn de meest voorkomende veroorzakers in de ontwikkelingslanden. In dit deel bespreken we rotavirussen en andere, minder vaak voorkomende virussen die ook gastro-intestinale ziekten kunnen veroorzaken.

Gastro-enteritis veroorzaakt door Rotavirussen

Figuur 1. Rotavirussen in een fecaal monster worden gevisualiseerd met elektronenmicroscopie. (credit: Dr. Graham Beards)

Rotavirussen zijn dubbelstrengs RNA-virussen van de familie Reoviridae. Ze zijn verantwoordelijk voor veel voorkomende diarreeziekten, hoewel preventie door vaccinatie steeds gebruikelijker wordt. Het virus wordt voornamelijk verspreid via de fecaal-orale route (figuur 1).

Deze virussen zijn wijdverspreid bij kinderen, vooral in kinderdagverblijven. De CDC schat dat 95% van de kinderen in de Verenigde Staten ten minste één rotavirusinfectie heeft gehad tegen de tijd dat ze vijf jaar oud zijn. Door het geheugen van het immuunsysteem van het lichaam, zullen volwassenen die in contact komen met rotavirus de infectie niet oplopen of, als ze dat wel doen, asymptomatisch zijn. Ouderen zijn echter kwetsbaar voor rotavirusinfectie door verzwakking van het immuunsysteem met de leeftijd, zodat infecties zich kunnen verspreiden via verpleeghuizen en soortgelijke faciliteiten. In deze gevallen kan de infectie worden overgedragen door een familielid dat subklinische of klinische ziekte heeft. Het virus kan ook worden overgedragen via besmette oppervlakken, waarop het enige tijd kan overleven.

Besmette personen vertonen koorts, braken en diarree. Het virus kan overleven in de maag na een maaltijd, maar wordt normaal aangetroffen in de dunne darm, met name de epitheelcellen op de darmvlokken. Infectie kan voedselintolerantie veroorzaken, vooral met betrekking tot lactose. De ziekte treedt meestal op na een incubatietijd van ongeveer twee dagen en duurt ongeveer een week (drie tot acht dagen). Zonder ondersteunende behandeling kan de ziekte leiden tot ernstig vochtverlies, uitdroging en zelfs de dood. Zelfs bij een mildere ziekte kunnen herhaalde infecties leiden tot ondervoeding, vooral in ontwikkelingslanden, waar rotavirusinfectie vaak voorkomt door slechte sanitaire voorzieningen en gebrek aan toegang tot schoon drinkwater. Patiënten (vooral kinderen) die ondervoed zijn na een episode van diarree zijn vatbaarder voor toekomstige diarreeziekte, waardoor hun risico op overlijden door rotavirusinfectie toeneemt.

Het meest gebruikelijke klinische hulpmiddel voor diagnose is enzyme immunoassay, waarmee het virus uit ontlastingsmonsters wordt gedetecteerd. Latex agglutinatietests worden ook gebruikt. Daarnaast kan het virus worden opgespoord met elektronenmicroscopie en RT-PCR.

Behandeling is ondersteunend met orale rehydratatietherapie. Preventieve vaccinatie is ook beschikbaar. In de Verenigde Staten maken rotavirusvaccins deel uit van het standaardvaccinatieschema en volgt de toediening de richtlijnen van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO). De WHO beveelt aan dat alle zuigelingen wereldwijd het rotavirusvaccin krijgen, de eerste dosis tussen zes en 15 weken oud en de tweede vóór 32 weken.

Gastroenteritis veroorzaakt door Norovirussen

Norovirussen, gewoonlijk geïdentificeerd als Norwalk-virussen, zijn calicivirussen. Verschillende stammen kunnen gastro-enteritis veroorzaken. Er zijn miljoenen gevallen per jaar, voornamelijk bij zuigelingen, jonge kinderen en bejaarden. Deze virussen zijn gemakkelijk overdraagbaar en zeer besmettelijk. Ze staan erom bekend dat ze wijdverspreide infecties veroorzaken in groepen mensen in kleine ruimten, zoals op cruiseschepen. De virussen kunnen worden overgedragen door direct contact, door het aanraken van besmette oppervlakken en door besmet voedsel. Omdat het virus niet wordt gedood door ontsmettingsmiddelen die worden gebruikt bij standaardconcentraties voor het doden van bacteriën, blijft het risico van overdracht hoog, zelfs na reiniging.

De tekenen en symptomen van norovirusinfectie zijn vergelijkbaar met die van rotavirus, met waterige diarree, milde krampen en koorts. Bovendien veroorzaken deze virussen soms projectiel braken. De ziekte is meestal relatief mild, ontwikkelt zich 12 tot 48 uur na blootstelling, en verdwijnt binnen een paar dagen zonder behandeling. Uitdroging kan echter optreden.

Norovirus kan worden opgespoord met PCR of enzyme immunoassay (EIA) testen. RT-qPCR heeft de voorkeur omdat EIA onvoldoende gevoelig is. Als EIA wordt gebruikt voor een snelle test, moet de diagnose worden bevestigd met PCR. Er zijn geen geneesmiddelen beschikbaar, maar de ziekte is meestal zelflimiterend. Rehydratatietherapie en elektrolytenvervanging kunnen worden toegepast. Goede hygiëne, handen wassen en zorgvuldige voedselbereiding verminderen het risico op infectie.

Gastro-enteritis veroorzaakt door Astrovirussen

Astrovirussen zijn enkelstrengs RNA-virussen (familie Astroviridae) die ernstige gastro-enteritis kunnen veroorzaken, vooral bij zuigelingen en kinderen. Tekenen en symptomen zijn diarree, misselijkheid, braken, koorts, buikpijn, hoofdpijn en malaise. De virussen worden overgedragen via de fecaal-orale route (besmet voedsel of water). Voor de diagnose worden ontlastingmonsters geanalyseerd. De tests kunnen enzymatische immunoassays en immuunelektronenmicroscopie omvatten. De behandeling bestaat uit ondersteunende rehydratie en indien nodig vervanging van elektrolyten.

Hepatitis

Hepatitis is een algemene term die ontsteking van de lever betekent, die een verscheidenheid aan oorzaken kan hebben. In sommige gevallen is de oorzaak een virale infectie. Er zijn vijf belangrijke hepatitisvirussen die klinisch van belang zijn: de hepatitisvirussen A (HAV), B (HBV), C (HCV), D, (HDV) en E (HEV) (figuur 3). Merk op dat andere virussen, zoals Epstein-Barr virus (EBV), gele koorts, en cytomegalovirus (CMV) ook hepatitis kunnen veroorzaken en worden besproken in Viral Infections of the Circulatory and Lymphatic Systems.

Figuur 3. Vijf hoofdtypen virussen veroorzaken hepatitis. HAV is een niet-ontwikkeld ssRNA(+)-virus en behoort tot de familie van picornavirussen (Baltimore-groep IV). HBV is een dsDNA-gehuld virus, vermenigvuldigt zich met behulp van reverse transcriptase, en is lid van de hepadnavirusfamilie (Baltimore-groep VII). HCV is een omhuld ssRNA(+)-virus en behoort tot de familie van de flavivirussen (Baltimore-groep IV). HDV is een omhuld ssRNA(-) dat circulair is (Baltimore Groep V). Dit virus kan zich alleen vermeerderen in aanwezigheid van HBV. HEV is een niet-omhuld ssRNA(+)-virus en lid van de hepeviridae-familie (Baltimore Groep IV).

Hoewel de vijf hepatitisvirussen van elkaar verschillen, kunnen ze een aantal gelijkaardige tekens en symptomen veroorzaken omdat ze allemaal een affiniteit hebben voor hepatocyten (levercellen). HAV en HEV kunnen worden opgelopen door inslikken, terwijl HBV, HCV, en HDV worden overgedragen door parenteraal contact. Het is mogelijk dat mensen langdurig of chronisch drager worden van hepatitisvirussen.

Het virus komt in het bloed (viremie) en verspreidt zich naar de milt, de nieren en de lever. Tijdens de virale replicatie infecteert het virus de hepatocyten. De ontsteking wordt veroorzaakt doordat de hepatocyten repliceren en meer hepatitisvirus vrijgeven. Tekenen en symptomen zijn malaise, anorexie, verlies van eetlust, donkere urine, pijn in het kwadrant rechtsboven in de buik, braken, misselijkheid, diarree, gewrichtspijn en grauwe ontlasting. Wanneer de lever ziek of gewond is, kan hij bovendien hemoglobine niet goed afbreken en kan zich in het lichaam bilirubine ophopen, waardoor de huid en de slijmvliezen een gelige kleur krijgen, een aandoening die geelzucht wordt genoemd (figuur 4). In ernstige gevallen kan de dood intreden door levernecrose.

Figuur 4. (a) Hepatitis is een ontsteking van de lever die verschillende oorzaken kan hebben. Het kan geelzucht veroorzaken. (b) Geelzucht wordt gekenmerkt door vergeling van de huid, slijmvliezen en oogwit. (credit b links: modificatie van werk van James Heilman, MD; credit b rechts: modificatie van werk van “Sab3el3eish”/Wikimedia Commons)

Ondanks de vele gelijkenissen heeft elk van de hepatitisvirussen zijn eigen unieke kenmerken. HAV wordt over het algemeen overgedragen via de fecaal-orale route, nauw persoonlijk contact, of blootstelling aan besmet water of voedsel. Hepatitis A kan zich ontwikkelen na een incubatietijd van 15 tot 50 dagen (het gemiddelde is 30). De ziekte is gewoonlijk mild of zelfs asymptomatisch en verdwijnt meestal vanzelf binnen enkele weken tot maanden. Een ernstiger vorm, fulminante hepatitis, komt zelden voor maar heeft een hoog sterftecijfer van 70-80%. Vaccinatie is beschikbaar en wordt aanbevolen, vooral voor kinderen (tussen 1 en 2 jaar), diegenen die reizen naar landen met een hoger risico, diegenen met leverziekten en bepaalde andere aandoeningen, en druggebruikers.

Hoewel HBV geassocieerd wordt met gelijkaardige tekenen en symptomen, verschillen de transmissie en de gevolgen. Dit virus heeft een gemiddelde incubatietijd van 120 dagen en wordt over het algemeen geassocieerd met blootstelling aan besmettelijk bloed of lichaamsvloeistoffen zoals sperma of speeksel. Blootstelling kan plaatsvinden door huidpunctie, via de placenta of door slijmvliescontact, maar het wordt niet verspreid door toevallig contact zoals knuffelen, handen vasthouden, niezen of hoesten, en zelfs niet door borstvoeding of zoenen. Het risico op infectie is het grootst bij mensen die intraveneuze drugs gebruiken of seksueel contact hebben met een besmet persoon. Medewerkers in de gezondheidszorg lopen ook het risico van prikaccidenten en andere verwondingen bij de behandeling van besmette patiënten. De infectie kan chronisch worden en kan leiden tot levercirrose of leverfalen. Zij wordt ook in verband gebracht met leverkanker. Chronische infecties worden geassocieerd met de hoogste sterftecijfers en komen vaker voor bij zuigelingen. Ongeveer 90% van de besmette zuigelingen wordt chronisch drager, vergeleken met slechts 6-10% van de besmette volwassenen. Vaccinatie is beschikbaar en wordt aanbevolen voor kinderen als onderdeel van het standaardvaccinatieschema (één dosis bij de geboorte en de tweede voor de leeftijd van 18 maanden) en voor volwassenen met een groter risico (bv. mensen met bepaalde ziekten, intraveneuze drugsgebruikers en mensen die seks hebben met meerdere partners). Gezondheidszorginstellingen zijn verplicht het HBV-vaccin aan te bieden aan alle werknemers die beroepshalve worden blootgesteld aan bloed en/of andere besmettelijke materialen.

HCV wordt vaak niet gediagnosticeerd en kan daarom wijdverspreider zijn dan is gedocumenteerd. Het heeft een gemiddelde incubatietijd van 45 dagen en wordt overgedragen door contact met besmet bloed. Hoewel sommige gevallen asymptomatisch zijn en/of spontaan verdwijnen, wordt 75%-85% van de besmette personen chronisch drager. Bijna alle gevallen zijn het gevolg van parenterale overdracht, vaak in verband met intraveneus drugsgebruik of transfusies. Het risico is het grootst bij personen die vroeger of nu intraveneus drugs hebben gebruikt of seksueel contact hebben gehad met besmette personen. De ziekte wordt ook verspreid via besmette bloedproducten en kan zelfs worden overgedragen via besmette persoonlijke producten zoals tandenborstels en scheerapparaten. Onlangs zijn nieuwe medicijnen ontwikkeld die zeer effectief blijken te zijn bij de behandeling van HCV en die zijn afgestemd op het specifieke genotype dat de infectie veroorzaakt.

HDV komt in de Verenigde Staten weinig voor en komt alleen voor bij personen die al besmet zijn met HBV, dat het nodig heeft voor replicatie. Daarom beschermt vaccinatie tegen HBV ook tegen infectie met HDV. HDV wordt overgedragen door contact met besmet bloed.

HEV-infecties zijn ook zeldzaam in de Verenigde Staten, maar veel personen hebben een positieve antilichaamtiter voor HEV. Het virus wordt meestal verspreid langs fecaal-orale weg door besmetting met voedsel en/of water, of via contact van persoon tot persoon, afhankelijk van het genotype van het virus, dat varieert per locatie. Er zijn vier genotypen die enigszins van elkaar verschillen wat betreft wijze van overdracht, verspreiding en andere factoren (zo zijn er twee zoönoseverwekkend en twee niet, en veroorzaakt slechts één chronische infectie). Genotype drie en vier worden alleen via voedsel overgedragen, terwijl genotype één en twee ook via water en fecaal-orale routes worden overgedragen. Genotype één is het enige type dat van mens op mens wordt overgedragen en is de meest voorkomende oorzaak van HEV-uitbraken. Het eten van onvoldoende verhit vlees, vooral hert of varkensvlees, en van schelpdieren kan tot besmetting leiden. Genotype drie en vier zijn zoönosen, dus kunnen ze worden overgedragen van besmette dieren die worden geconsumeerd. Zwangere vrouwen lopen een bijzonder risico. Deze ziekte is meestal binnen twee weken zelflimiterend en lijkt geen chronische infectie te veroorzaken.

Algemene laboratoriumtests voor hepatitis beginnen met bloedonderzoek om de leverfunctie te onderzoeken (tabel 2). Wanneer de lever niet normaal functioneert, zal het bloed verhoogde waarden bevatten van alkalische fosfatase, alanine aminotransferase (ALT), aspartaat aminotransferase (AST), directe bilirubine, totale bilirubine, serumalbumine, serum totaal eiwit, en berekende globuline, albumine/globuline (A/G) ratio. Sommige hiervan zijn opgenomen in een compleet metabolisch panel (CMP), dat eerst op een mogelijk leverprobleem kan wijzen en de noodzaak van uitgebreidere tests kan aangeven. Met een serologisch testpanel voor hepatitisvirussen kunnen antilichamen tegen hepatitisvirussen A, B, C en soms D worden opgespoord. Daarnaast zijn er andere immunologische en genomische tests beschikbaar.

Een andere specifieke behandeling dan ondersteunende therapie, rust en vocht is vaak niet beschikbaar voor hepatitisvirusinfecties, behalve voor HCV, dat vaak zelfbegrensd is. Immunoglobulinen kunnen profylactisch worden gebruikt na een mogelijke blootstelling. Er worden ook geneesmiddelen gebruikt, waaronder interferon alfa 2b en antivirale middelen (bv. lamivudine, entecavir, adefovir, en telbivudine) voor chronische infecties. Hepatitis C kan worden behandeld met interferon (als monotherapie of in combinatie met andere behandelingen), proteaseremmers en andere antivirale middelen (bv. de polymeraseremmer sofosbuvir). Combinatiebehandelingen worden vaak gebruikt. Antivirale en immunosuppressieve medicijnen kunnen worden gebruikt voor chronische gevallen van HEV. In ernstige gevallen kan levertransplantatie noodzakelijk zijn. Daarnaast zijn er vaccins beschikbaar om infectie met HAV en HBV te voorkomen. Het HAV-vaccin beschermt ook tegen HEV. Het HBV-vaccin beschermt ook tegen HDV. Er bestaat geen vaccin tegen HCV.