Mikrobiologi

I utvecklingsländerna, är akut virusgastroenterit förödande och en av de främsta dödsorsakerna för barn. I hela världen är diarré den näst vanligaste dödsorsaken för barn under fem år, och 70 % av gastroenteriterna hos barn är virala. Som diskuterats finns det ett antal bakterier som är ansvariga för diarré, men även virus kan orsaka diarré. E. coli och rotavirus är de vanligaste orsakerna i utvecklingsländerna. I det här avsnittet kommer vi att diskutera rotavirus och andra, mindre vanliga virus som också kan orsaka gastrointestinala sjukdomar.

Gastroenterit orsakad av rotavirus

Figur 1. Rotavirus i ett avföringsprov visualiseras med hjälp av elektronmikroskopi. (kredit: Dr. Graham Beards)

Rotavirus är dubbelsträngade RNA-virus i familjen Reoviridae. De är ansvariga för vanliga diarrésjukdomar, även om förebyggande genom vaccinering blir allt vanligare. Viruset sprids främst via fekal-oral väg (figur 1).

Dessa virus är utbredda hos barn, särskilt på daghem. CDC uppskattar att 95 % av barnen i USA har haft minst en rotavirusinfektion vid fem års ålder. På grund av minnet hos kroppens immunförsvar kommer vuxna som kommer i kontakt med rotavirus inte att smittas av infektionen eller, om de gör det, är asymtomatiska. Äldre personer är dock sårbara för rotavirusinfektion på grund av att immunförsvaret försvagas med åldern, så infektioner kan spridas på vårdhem och liknande anläggningar. I dessa fall kan infektionen överföras från en familjemedlem som kan ha subklinisk eller klinisk sjukdom. Viruset kan också överföras från förorenade ytor, på vilka det kan överleva en tid.

Infekterade personer uppvisar feber, kräkningar och diarré. Viruset kan överleva i magsäcken efter en måltid, men finns normalt i tunntarmen, särskilt i epitelcellerna på villi. Infektion kan orsaka matintolerans, särskilt med avseende på laktos. Sjukdomen uppträder i allmänhet efter en inkubationstid på cirka två dagar och varar i ungefär en vecka (tre till åtta dagar). Utan stödjande behandling kan sjukdomen orsaka allvarlig vätskeförlust, uttorkning och till och med döden. Även vid mildare sjukdom kan upprepade infektioner potentiellt leda till undernäring, särskilt i utvecklingsländer där rotavirusinfektioner är vanliga på grund av dåliga sanitära förhållanden och bristande tillgång till rent dricksvatten. Patienter (särskilt barn) som är undernärda efter en episod av diarré är mer mottagliga för framtida diarrésjukdomar, vilket ökar risken för dödsfall till följd av rotavirusinfektion.

Det vanligaste kliniska verktyget för diagnostik är enzymimmunoassay, som påvisar viruset från avföringsprover. Latexagglutinationstester används också. Dessutom kan viruset påvisas med hjälp av elektronmikroskopi och RT-PCR.

Behandlingen är stödjande med oral rehydreringsterapi. Förebyggande vaccinering finns också tillgänglig. I USA ingår rotavirusvaccin i standardvaccinschemat och administreringen följer Världshälsoorganisationens (WHO) riktlinjer. WHO rekommenderar att alla spädbarn i hela världen får rotavirusvaccin, den första dosen mellan sex och 15 veckors ålder och den andra före 32 veckors ålder.

Gastroenterit orsakad av norovirus

Norovirus, vanligen identifierade som Norwalkvirus, är calicivirus. Flera stammar kan orsaka gastroenterit. Det finns miljontals fall per år, främst hos spädbarn, småbarn och äldre. Dessa virus är lätta att överföra och mycket smittsamma. De är kända för att orsaka omfattande infektioner i grupper av människor i trånga utrymmen, t.ex. på kryssningsfartyg. Virusen kan överföras genom direktkontakt, genom att röra vid förorenade ytor och genom förorenad mat. Eftersom viruset inte dödas av desinfektionsmedel som används i standardkoncentrationer för att döda bakterier förblir risken för överföring hög, även efter rengöring.

Tecknen och symtomen på norovirusinfektion liknar dem för rotavirus, med vattnig diarré, milda kramper och feber. Dessutom orsakar dessa virus ibland projektilkräkningar. Sjukdomen är vanligtvis relativt mild, utvecklas 12 till 48 timmar efter exponering och försvinner inom ett par dagar utan behandling. Dehydrering kan dock förekomma.

Norovirus kan påvisas med hjälp av PCR- eller EIA-test (enzyme immunoassay). RT-qPCR är det föredragna tillvägagångssättet eftersom EIA inte är tillräckligt känsligt. Om EIA används för snabbtestning bör diagnosen bekräftas med PCR. Inga läkemedel finns tillgängliga, men sjukdomen är vanligtvis självbegränsande. Rehydreringsterapi och elektrolytersättning kan användas. God hygien, handtvätt och noggrann matberedning minskar risken för infektion.

Gastroenterit orsakad av astrovirus

Astrovirus är enkelsträngade RNA-virus (familjen Astroviridae) som kan orsaka allvarlig gastroenterit, särskilt hos spädbarn och barn. Tecken och symtom är bland annat diarré, illamående, kräkningar, feber, buksmärta, huvudvärk och illamående. Virusen överförs via fekal-oral väg (förorenad mat eller vatten). För att ställa diagnosen analyseras avföringsprov. Testerna kan omfatta enzymimmunoassays och immunelektronmikroskopi. Behandlingen omfattar stödjande rehydrering och elektrolytbyte vid behov.

Hepatit

Hepatit är ett allmänt begrepp som betyder leverinflammation, som kan ha en mängd olika orsaker. I vissa fall är orsaken en virusinfektion. Det finns fem huvudsakliga hepatitvirus som har klinisk betydelse: hepatitvirus A (HAV), B (HBV), C (HCV), D, (HDV) och E (HEV) (figur 3). Observera att andra virus, såsom Epstein-Barr-virus (EBV), gula febern och cytomegalovirus (CMV) också kan orsaka hepatit och diskuteras i Viral Infections of the Circulatory and Lymphatic Systems.

Figur 3. Fem huvudtyper av virus orsakar hepatit. HAV är ett icke-höljt ssRNA(+)-virus och tillhör picornavirusfamiljen (Baltimore-grupp IV). HBV är ett dsDNA-höljt virus som replikeras med hjälp av omvänt transkriptas och tillhör familjen hepadnavirus (Baltimore Group VII). HCV är ett höljt ssRNA(+)-virus och tillhör familjen flavivirus (Baltimore Group IV). HDV är ett höljt ssRNA(-)-virus som är cirkulärt (Baltimore Group V). Detta virus kan endast föröka sig i närvaro av HBV. HEV är ett icke omslutet ssRNA(+)-virus och tillhör familjen hepeviridae (Baltimore Group IV).

Och även om de fem hepatitvirusen skiljer sig åt kan de orsaka vissa liknande tecken och symtom eftersom de alla har en affinitet för hepatocyter (leverceller). HAV och HEV kan smittas genom intag medan HBV, HCV och HDV överförs genom parenteral kontakt. Det är möjligt för individer att bli långvariga eller kroniska bärare av hepatitvirus.

Viruset kommer in i blodet (viremi) och sprids till mjälte, njurar och lever. Under virusreplikationen infekterar viruset hepatocyterna. Inflammationen orsakas av att hepatocyterna replikerar och släpper ut mer hepatitvirus. Tecken och symtom är bland annat illamående, anorexi, aptitlöshet, mörk urin, smärta i övre högra kvadranten av buken, kräkningar, illamående, diarré, ledvärk och grå avföring. När levern är sjuk eller skadad kan den dessutom inte bryta ner hemoglobin på ett effektivt sätt, och bilirubin kan ansamlas i kroppen och ge huden och slemhinnorna en gulaktig färg, ett tillstånd som kallas gulsot (figur 4). I allvarliga fall kan dödsfall på grund av levernekros inträffa.

Figur 4. (a) Hepatit är en inflammation i levern som beror på en mängd olika grundorsaker. Den kan orsaka gulsot. (b) Gulsot kännetecknas av gulfärgning av hud, slemhinnor och ögonens sclera. (kredit b vänster: modifiering av arbete av James Heilman, MD; kredit b höger: modifiering av arbete av ”Sab3el3eish”/Wikimedia Commons)

Trots de många likheterna har vart och ett av hepatitvirusen sina egna unika egenskaper. HAV överförs i allmänhet genom fekal-oral väg, nära personlig kontakt eller exponering för förorenat vatten eller mat. Hepatit A kan utvecklas efter en inkubationstid på 15 till 50 dagar (medelvärdet är 30). Den är normalt lindrig eller till och med symtomfri och är vanligen självbegränsande inom veckor till månader. En allvarligare form, fulminant hepatit, förekommer sällan men har en hög dödlighet på 70-80 %. Vaccination finns tillgänglig och rekommenderas särskilt för barn (mellan ett och två år), personer som reser till länder med högre risk, personer med leversjukdom och vissa andra tillstånd samt narkotikamissbrukare.

Och även om HBV är förknippat med liknande tecken och symtom, skiljer sig överföring och resultat åt. Detta virus har en genomsnittlig inkubationstid på 120 dagar och är i allmänhet förknippat med exponering för smittsamt blod eller kroppsvätskor som sperma eller saliv. Exponering kan ske genom hudpunktion, över placenta eller genom slemhinnekontakt, men det sprids inte genom tillfällig kontakt som kramar, handhållning, nysningar eller hosta, eller ens genom amning eller kyssar. Infektionsrisken är störst för dem som använder intravenösa droger eller som har sexuell kontakt med en smittad person. Hälso- och sjukvårdspersonal löper också risk att drabbas av nålstick och andra skador när de behandlar infekterade patienter. Infektionen kan bli kronisk och kan utvecklas till cirros eller leversvikt. Den är också förknippad med levercancer. Kroniska infektioner är förknippade med den högsta dödligheten och är vanligare hos spädbarn. Ungefär 90 % av infekterade spädbarn blir kroniska bärare, jämfört med endast 6-10 % av infekterade vuxna. Vaccination finns tillgänglig och rekommenderas för barn som en del av standardvaccinationsschemat (en dos vid födseln och den andra vid 18 månaders ålder) och för vuxna med högre risk (t.ex. personer med vissa sjukdomar, intravenösa narkotikamissbrukare och personer som har sex med flera partners). Hälso- och sjukvårdsorganisationer är skyldiga att erbjuda HBV-vaccin till alla arbetstagare som yrkesmässigt exponeras för blod och/eller andra smittsamma material.

HCV är ofta odiagnostiserat och kan därför vara mer utbrett än vad som är dokumenterat. Det har en genomsnittlig inkubationstid på 45 dagar och överförs genom kontakt med infekterat blod. Även om vissa fall är asymtomatiska och/eller försvinner spontant, blir 75-85 % av de infekterade individerna kroniska bärare. Nästan alla fall beror på parenteral överföring, ofta i samband med droganvändning eller transfusioner. Risken är störst för personer som tidigare eller för närvarande använt intravenösa droger eller som har haft sexuell kontakt med smittade personer. Den har också spridits genom kontaminerade blodprodukter och kan till och med överföras genom kontaminerade personliga produkter, t.ex. tandborstar och rakhyvlar. Nya läkemedel har nyligen utvecklats som visar stor effektivitet vid behandling av HCV och som är anpassade till den specifika genotyp som orsakar infektionen.

HDV är ovanligt i USA och förekommer endast hos personer som redan är infekterade med HBV, vilket den kräver för replikation. Därför skyddar vaccination mot HBV också mot HDV-infektion. HDV överförs genom kontakt med infekterat blod.

HEV-infektioner är också sällsynta i USA men många individer har en positiv antikroppstiter för HEV. Viruset sprids oftast via fekal-oral väg genom kontaminering av livsmedel och/eller vatten, eller genom kontakt mellan personer, beroende på virusets genotyp, som varierar beroende på plats. Det finns fyra genotyper som skiljer sig något åt när det gäller överföringssätt, spridning och andra faktorer (t.ex. är två zoonotiska och två är det inte, och endast en orsakar kronisk infektion). Genotyperna tre och fyra överförs endast via livsmedel, medan genotyperna ett och två också överförs via vatten och via fekal-orala vägar. Genotyp ett är den enda typ som överförs från person till person och är den vanligaste orsaken till HEV-utbrott. Konsumtion av otillräckligt tillagat kött, särskilt hjort- eller griskött, och skaldjur kan leda till infektion. Genotyp tre och fyra är zoonoser, vilket innebär att de kan överföras från infekterade djur som konsumeras. Gravida kvinnor löper särskild risk. Sjukdomen är vanligtvis självbegränsande inom två veckor och verkar inte orsaka kronisk infektion.

Allmänt laboratorietest för hepatit börjar med blodprov för att undersöka leverfunktionen (tabell 2). När levern inte fungerar normalt kommer blodet att innehålla förhöjda nivåer av alkaliskt fosfatas, alaninaminotransferas (ALT), aspartataminotransferas (AST), direkt bilirubin, totalt bilirubin, serumalbumin, serumtotalprotein och beräknat globulin, kvoten albumin/globulin (A/G). Vissa av dessa ingår i en komplett metabolisk panel (CMP), som först kan tyda på ett möjligt leverproblem och indikera behovet av mer omfattande tester. En serologisk testpanel för hepatitvirus kan användas för att påvisa antikroppar mot hepatitvirus A, B, C och ibland D. Dessutom finns andra immunologiska och genomiska tester tillgängliga.

Specifika behandlingar utöver understödjande terapi, vila och vätska finns ofta inte tillgängliga för hepatitvirusinfektion, med undantag för HCV, som ofta är självlindrande. Immunglobuliner kan användas profylaktiskt efter eventuell exponering. Läkemedel används också, inklusive interferon alfa 2b och antivirala läkemedel (t.ex. lamivudin, entecavir, adefovir och telbivudin) vid kroniska infektioner. Hepatit C kan behandlas med interferon (som monoterapi eller i kombination med andra behandlingar), proteashämmare och andra antivirala läkemedel (t.ex. polymerashämmaren sofosbuvir). Kombinationsbehandlingar är vanligt förekommande. Antivirala och immunosuppressiva läkemedel kan användas vid kroniska fall av HEV. I svåra fall kan levertransplantationer vara nödvändiga. Dessutom finns vacciner tillgängliga för att förhindra infektion med HAV och HBV. HAV-vaccinet skyddar också mot HEV. HBV-vaccinet skyddar också mot HDV. Det finns inget vaccin mot HCV.