Федеральное государственное учреждение науки

«Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени академика И.Н. Блохиной»

Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
«УТВЕРЖДАЮ»

Директор Нижегородского НИИЭМ

им. академика И. Н. Блохиной

профессор _______________ Е. И. Ефимов

«___» ____________________ 2009 г.

Аналитический обзор

«Норовирусная инфекция:

этиология, эпидемиология, диагностика»

Зам. директора по научной

работе доктор биол. наук,

профессор Г.И. Григорьева

«___»________________2009 г.

Руководитель НИР:

Зав. лаб. молекулярной эпидемиологии

вирусных инфекций

доктор биол. наук Н.А. Новикова

«___»________________2009 г.

Нижний Новгород

2009

Норовирусная инфекция: этиология, эпидемиология, диагностика. Аналитический обзор. - Нижний Новгород: ФГУН ННИИЭМ имени академика И.Н. Блохиной Роспотребнадзора, 2009. - 64 с.

Аналитический обзор предназначен для эпидемиологов и вирусологов органов и учреждений, осуществляющих государственный санитарно-эпидемиологический надзор, врачей-инфекционистов, педиатров.

Обзор составлен сотрудниками лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций ФГУН ННИИЭМ имени академика И.Н.Блохиной:

Содержание

Введение	5
1. Этиология	6
1.1. Открытие и таксономия норовирусов	6
1.2. Структурная и молекулярная организация норовирусов	7
1.3. Генетическое разнообразие и эволюция норовирусов	10
2. Клинико-эпидемиологические аспекты норовирусной инфекции	15
2.1. Клинические проявления норовирусного гастроэнтерита	15
2.2. Особенности эпидемиологии норовирусного гастроэнтерита	19
2.3. Иммунитет и перспективы иммунопрофилактики	28
3. Диагностика норовирусной инфекции	33
Список литературы	41

Список используемых сокращений

ВПЧ	–	вирусоподобные частицы
ИФА	–	иммуноферментный анализ
ИЭМ	–	иммуноэлектронная микроскопия
МКСВ	–	мелкие круглые структурированные вирусы
НВГЭ	–	норовирусный гастроэнтерит
ОГЭ	–	острый гастроэнтерит
ОКИ	–	острая кишечная инфекция
ОРС	–	открытая рамка считывания
ОТ	–	обратная транскрипция
ПЦР	–	полимеразная цепная реакция
РНК	–	рибонуклеиновая кислота
ЭМ	–	электронная микроскопия
RdRp	–	РНК-зависимая РНК-полимераза

Введение

Норовирусы человека (сем. Caliciviridae, род Norovorus) были открыты в 1972 году Kapikian A.Z. с соавторами при электронно-микроскопическом изучении материалов из вспышки острого гастроэнтерита в одной из школ г. Норволк (США). Долгое время вирус, названный Norwalk, не привлекал внимания исследователей и практического здравоохранения, так как основным этиологическим агентом острого гастроэнтерита у детей оказался открытый в 1973 г. ротавирус. Однако к настоящему времени установлено, что норовирусы не только вызывают многочисленные, иногда очень крупные, вспышки острых кишечных заболеваний, но и являются причиной спорадических случаев гастроэнтерита во всех возрастных группах населения, как в развивающихся, так и в развитых странах [118].
Ежегодно в мире норовирусы являются причиной 64 000 эпизодов диареи, требующих госпитализации, 900 000 посещений клиник детьми в развитых странах и до 200 000 смертельных случаев детей в возрасте до 5 лет в развивающихся странах [171]. В США норовирусы вызывают примерно 23 миллиона случаев гастроэнтерита в год, признаются вторым по значимости после ротавирусов этиологическим агентом острого гастроэнтерита у детей первых лет жизни, а также причиной случаев заболевания со смертельным исходом у пожилых людей [64, 149, 163]. В России по данным разных авторов, в этиологической структуре острых кишечных инфекций на долю норовирусов приходится 5–27% [2, 3, 9, 11, 12, 14, 16, 174].

В последние годы повсеместно в мире наблюдается тенденция к росту заболеваемости норовирусным гастроэнтеритом, что определило возросший интерес к данной инфекции.

1. 
   Этиология
   
   1. 
      Открытие и таксономия норовирусов
      

Способность норовирусов поражать человека была установлена при изучении вспышки острого гастроэнтерита, которая произошла в октябре 1968 г. в одной из школ г. Норволк (штат Огайо, США). Заболело около половины учеников и учителей школы и почти треть людей, контактировавших с заболевшими в семьях. На первом этапе лабораторного изучения данной вспышки охарактеризовать этиологический агент не удалось, однако инфекционная природа заболевания была подтверждена путем заражения трех добровольцев абактериальным экстрактом кишечного содержимого больного. Впоследствии, в 1972 г., Kapikian с соавторами при исследовании фекальных образцов от волонтеров, которые приняли фильтрат копроматериала больных из норволкской вспышки, методом ИЭМ обнаружили вирусные частицы. Вирус был назван агентом Norwalk. Это был первый визуально идентифицированный вирус, этиологически связанный с гастроэнтеритом. Исследование вируса Norwalk методом ЭМ с использованием негативного контрастирования показало, что вирионы представляет собой сферические частицы диаметром 27 нм с нечетким внешним краем [107].

Вирус Norwalk стал штаммом-прототипом для группы морфологически сходных Norwalk-подобных вирусов, называемых ранее мелкими круглыми структурированными вирусами, которые часто ассоциировались с эпидемическим гастроэнтеритом и которым присваивали названия, отражающие место возникновения вспышки [22, 195].

В настоящее время норовирусы человека относят к семейству Caliciviridae, род Norovirus. Калицивирусы, поражающие широкий спектр видов позвоночных животных, включая человека, были выделены из семейства Picornaviridae в 1979 г. [147]. Название новому семейству было дано от латинского слова «calyx» («чаша»), так как ключевой морфологической характеристикой вирионов калицивирусов является наличие чашевидных впадин, расположенных на поверхности капсида [24].

В современной таксономии семейство Caliciviridae входит в геномный кластер вирусов, содержащих однонитевую РНК позитивной полярности, и включает не менее 80 вирусов, объединенных в 4 рода (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/):

род Lagovirus (типовой штамм – вирус геморрагической болезни кроликов; RHDV - Rabbit haemorrhagic disease virus)

род Vesivirus (типовой штамм – вирус везикулярной экзантемы свиней; VESV – Vesicularexanthema of swine virus)

род Norovirus (типовой штамм – вирус Норволк; NV – Norwalk virus)

род Sapovirus (типовой штамм – вирус Саппоро; SV – Sapporo virus).

Возможно выделение в составе семейства еще двух родов калицивирусов – Becovirus (типовой штамм Newbury agent 1, выделен от телят) и Recovirus (типовой штамм - вирус Tulane, выделен от детенышей макак резус) [66, 156].

Патогенными для человека являются представители двух родов калицивирусов – норовирусы (род – Norovirus) и саповирусы (род – Sapovirus) [22]. В структуре калицивирусных гастроэнтеритов на долю норовирус-ассоциированной диареи приходится 90-95%, саповирусной - 5-10% [19, 114, 181].

2. 
   Структурная и молекулярная организация норовирусов
   

Вирионы норовирусов представляют собой мелкие безоболочечные частицы с икосаэдрической симметрией (Т=3) диаметром 27 нм (рис.1). Молекулярная масса вириона составляет 15 МДа, константа седиментации 170-183 S, плавучая плотность в градиенте CsCl 1,36-1,41 г/см³. Вирионы устойчивы к эфиру и жирорастворителям, инактивируются при рН 3,0-5,0. Термоинактивация усиливается в присутствии высоких концентраций Mg [46, 136].

Рис. 1. Электронные микрофотографии: вирус Norwalk (A), бакуловирус-экспрессированные вирусоподобные частицы (B) [24]. Длина отрезка 100 нм.

Методом рентгеноструктурного анализа рекомбинантных ВПЧ, полученных в бакуловирус-экспрессирующей системе, была установлена доменная организация вириона норовируса. Капсид состоит из 180 копий большого структурного белка VP1 и 1-2 копий малого белка VP2. Димеры VP1 образуют 90 дугообразных капсомеров. Капсомер устроен таким образом, что формирует видимые пустоты (чаши, углубления) размером 40 Å в глубину и 90 Å в ширину. Каждая вирусная частица имеет 32 таких чашеобразных углубления [204].

Основным структурным элементом капсида является капсидный белок VP1, который состоит из 530-555 а.о. с приблизительной молекулярной массой 58-60 кДа. Белковая субъединица капсида норовирусов содержит два домена: S (от англ. shell – оболочка) и P (от англ. protruding – выступающий), которые связаны гибким стержнем. S домен имеет классическую β-складчатую структуру. P-домен состоит из двух субдоменов: центрального субдомена P1 и отдалённого от центра глобулярного субдомена P2, несущего антигенные детерминанты, которые определяют специфичность штамма [85, 204].

Минорный структурный белок VP2 представляет собой щелочной белок, состоящий из 208-268 а.о., имеет приблизительную молекулярную массу 22-29 кДа. VP2 проявляет существенную вариабельность у разных штаммов [182]. Роль VP2 в репликативном цикле норовирусов пока не известна, но установлено, что VP2 необходим для стабилизации капсида и регуляции синтеза VP1 [33]. Возможно, что за счет своей химической природы VP2 может связывать РНК и принимать участие в упаковке РНК генома [73].

Белок VPg выполняет различные функции в репликативном цикле вируса. Особенным свойством VPg калицивирусов является специфическое взаимодействие непосредственно с фактором инициации трансляции elF3 и с 40S субъединицей рибосомы. У калицивирусов описан новый механизм «cap»–независимой инициации трансляции, который опосредован белок-белковым взаимодействием Vpg вируса с системой трансляции клетки [57].

Неструктурные белки калицивирусов (хеликаза, нуклеозидтрифосфатаза, протеаза, РНК-зависимая РНК-полимераза) образуются в клетке хозяина путем протеолитического расщепления большого вирусного полипротеина специфической протеазой [85].

Геном калицивирусов представлен однонитевой РНК позитивной полярности с молекулярной массой 2,6-2,8 МДа и размером примерно 7500-7700 нуклеотидных оснований. РНК имеет 5- и 3-нетранслируемые регионы, полиаденилирована на 3′-конце [53]. Важной особенностью калицивирусов является отсутствие «cap»-структуры на 5′- конце РНК вируса. Инфекционность РНК обусловлена пептидом VPg, ковалентно связанным с геномной РНК [41].

Филогенетический анализ последовательностей различных регионов генома калицивирусов показал, что представители четырех родов семейства характеризуются двумя различными вариантами геномной организации. У норо- и везивирусов главный структурный белок VP1 и неструктурные белки кодируются в разных рамках считывания, у сапо- и лаговирусов – в единой [54]. В геноме норовирусов первая открытая рамка считывания (ОРС1) кодирует неструктурные белки – РНК-зависимую РНК-полимеразу, хеликазу, НТФ-азу и протеазу, ОРС2 кодирует главный структурный белок капсида VP1, ОРС3 – минорный щелочной белок VP2 [71, 101]. В процессе репликации норовируса синтезируется субгеномная молекула РНК, которая содержит рамки считывания для белков VP1 и VP2 и 3-нетранслируемый регион. Эта субгеномная РНК может включаться в вирионы с пониженной плавучей плотностью, но не является инфекционной [33, 89, 151].

2. 
   Генетическое разнообразие и эволюция норовирусов
   

В настоящее время на основе сравнительного анализа нуклеотидных последовательностей генома норовирусы разделяют на семь геногрупп (GI-GVII), из которых представители геногрупп I, VI и VII выделены исключительно от человека, III и V – только от животных, II и IY – от человека и животных [175].

Геногруппы норовирусов вариабельны и разделены на генотипы на основе анализа последовательностей генома. Геногруппа I включает норовирусы, поражающие только человека (до 16 генотипов). Геногруппа II объединяет норовирусы человека (до 23-х генотипов) и норовирусы свиней (три генотипа); геногруппа III – норовирусы крупного рогатого скота (два генотипа); геногруппа IV – норовирусы человека (один генотип), норовирусы львов (два генотипа), норовирусы собак (два генотипа); геногруппа V – норовирусы мышей (один генотип) [140, 141, 210, 219]. Геногруппы VI, VII включают пока только единичные изоляты, выделенные от человека [175].

Генотипы норовирусов в свою очередь разделяются на субгенотипы или геноварианты [175].

Норовирусы первой геногруппы (NvGI) обнаруживаются у детей с ОГЭ в 0,6% – 17% случаев [137]. Среди NvGI разные авторы выделяют 8-16 генотипов [175, 219]. NvGI как правило, выявляются при спорадической заболеваемости и редко идентифицируются при вспышках норовирусной инфекции [164].

Данных о распространенности и частоте встречаемости норовирусов геногруппы IV в настоящее время немного. Целенаправленный поиск с использованием «гнездового» варианта ПЦР позволил обнаружить NvGIV в образцах стула детей с ОГЭ и в сточных водах в Италии. Однако связь этих вирусов с клиническими проявлениями инфекции и их роль в патогенезе заболевания требует дальнейшего изучения [124].

Наиболее распространенной геногруппой норовирусов является геногруппа II, внутри которой разные авторы идентифицируют 19-23 генотипа [175, 219]. По данным исследований, проведенных в разных географических регионах в разное время, норовирусы различных генотипов могут циркулировать одновременно [42, 51, 69].

В структуре норовирусного гастроэнтерита детей первых лет жизни на долю норовирусов второй геногруппы (NvGII) приходится до 80%-90% [35, 37]. NvGII являются основным этиологическим агентом вспышек НВГЭ во всем мире. При этом вспышки заболевания могут быть вызваны разными генотипами NvGII [97]. С начала 90-х гг. в мировой популяции преобладают норовирусы геногруппы II генотипа GII.4. [184]. В исследованиях австралийских ученых показано, что с 1997 по 2004 гг. NvGII.4 были причиной 43,7% спорадических случаев острого гастроэнтерита и 85,8% вспышек острого гастроэнтерита [38].

Штаммы доминирующего геноварианта норовируса периодически заменяются новыми, на предыдущем этапе находившимися на стадии становления. За период с 1995 по 2006 гг. наблюдалась последовательная смена эпидемических вариантов норовирусов генотипа GII.4., которые появлялись каждые 2 года и вызывали глобальные эпидемии острого гастроэнтерита [65, 96, 104, 162, 199].

Филогенетический анализ норовирусов, выделенных в разных странах, показал доминирование в один и тот же период, практически по всему миру, одного геноварианта норовируса [131, 184, 185]. Обозначения каждого геноварианта, принятые в разных странах, приведены в таблице.

Таблица.

Варианты норовируса генотипа GII.4 и их номенклатура [185

].

Эпидсезон	Страна/группа стран
	Европа	США	Япония	Великобри-тания	Австралия
<1990 г.	Camberwell
<1995 г.	Bristol
1995-96 гг.	1996		GII/4 g	Grimsby, v1
2002-03 гг.	2002	Farmington Hills	GII/4 e	v2
	2003/Asia			v5
2004-05 гг.	2004		GII/4 f	v3	Hunter
2006-07 гг.	2006a	Laurens		v4	2006a
2006-07 гг.	2006b	Minerva	Kobe034	v6	2006b

Динамика смены вариантов норовирусов, обусловливавших возникновение вспышек ОГЭ в разных странах была сходной. В качестве примере на рис. 2 приведена диаграмма, иллюстрирующая смену вариантов норовирусов генотипа GII.4 в Нидерландах с 1995 по 2007 год [184].

На территории Нижнего Новгорода в 2006-07 гг. доминировал, как и во многих странах мира в этот период, геновариант GII.4-2006b. В апреле 2008 г., как показали результаты генотипирования, на фоне его циркуляции появился новый вариант, который мы назвали НН2008. Он занял доминирующее положение (61,5%), коциркулируя с NvGII.4-2006a и NvGII.4-2006b [10]. Со сменой доминирующего геноварианта норовируса мы связываем увеличение числа госпитализаций детей с норовирусным гастроэнтеритом весной 2008 г.

Сезон 2008-09 гг. при сохранении тенденций, сложившихся в предыдущие годы, должен стать периодом нового подъема заболеваемости НВГЭ.

Количество вспышек



Рис.2. Смена вариантов норовирусов генотипа GII.4, обусловливавших возникновение вспышек ОГЭ в Нидерландах [184].

Эволюционные механизмы, управляющие персистенцией и возникновением новых штаммов норовирусов в популяции людей, в настоящее время не известны. Изучение изменчивости норовирусов затрудняется отсутствием клеточной системы для культивирования норовирусов и проводится в основном путем секвенировния генома и анализа нуклеотидных замен в различных участках генома и аминокислотных замен в белках вируса. Секвенирование почти полного генома различных эпидемических вариантов норовируса и анализ выведенных аминокислотных последовательностей показал наличие аминокислотных замен практически во всех белках вируса и более всего – в N-терминальном участке (N/S домен) и в субдомене P2 белка VP1 и в С-терминальном участке белка VP2 [154]. Это отражает необходимость «тонкой настройки» структуры и функции всех вирусных белков для успешного распространения вируса в человеческой популяции. Наиболее значимыми представляются замены в области выступающего субдомена Р2 капсидного белка, обусловливающие конформационные изменения в нейтрализационных эпитопах капсидного белка норовируса, по всей вероятности, позволяющие ему уходить из-под прессинга популяционного иммунитета [47, 184]. Мутационные процессы затрагивают и участки P2, отвечающие за связывание вируса с клеточными рецепторами слизистой оболочки кишечника, обеспечивая вирусу новые возможности проникновения в клетку хозяина [47, 131, 194].

Исследования последних лет показывают, что эволюция норовирусов происходит и с помощью рекомбинаций. Описаны три вида рекомбинаций – межгеногрупповые, межгенотиповые и межсубгенотиповые. Рекомбинации обычно происходят в области соединения и частичного перекрывания ОРС1 и ОРС2 [39]. Идентификация у одного изолята участков генома, кодирующих РНК-полимеразу и капсидный белок, идентичных разным типовым штаммам, указывает на наличие рекомбинации.

В 2000 – 2001 гг. в ряде стран Европы циркулировали норовирусы геногруппы II геноварианта GII.b. Нуклеотидные последовательности гена RdRp штаммов этого генотипа не соответствовали ни одному из известных генотипов норовирусов геногруппы II, но наибольшая идентичность последовательностей (83 – 86%) наблюдалась со штаммом Hawaii (GII.1). Нуклеотидные последовательности гена VP1 этих штаммов родственны последовательностям гена капсида норовирусов разных генотипов – Mexico (GII.3), Hawaii (GII.1), Toronto (GII.3), Snow Mountain (GII.2) [20, 38, 129]. Эти данные позволили заключить, что штаммы NvGII.b представляют собой межгенотиповые рекомбинанты между норовирусами различных генотипов II-й геногруппы [205].

Межгеногрупповые и межсубгенотиповые рекомбинации у норовирусов впервые описаны Phan T.G. et al., (2007) при исследовании штаммов, циркулировавших в Японии в 2005-2006 г. [175]. Позднее, в Индии от больного, страдающего острым гастроэнтеритом с сильным обезвоживанием, был изолирован межгрупповой рекомбинантный штамм норовируса, участок RdRp которого был родственен NvGI.3, а участок VP1 - NvGII.4 [160].

Высокая вероятность возникновения рекомбинантных штаммов позволяет предположить возможную роль норовирусов животных в эволюции норовирусов человека [210].

Эволюционные процессы, происходящие в популяциях норовирусов, сопоставляют с эволюцией вируса гриппа, которая также происходит путем антигенного дрейфа и реассортации сегментов генома [135, 179].

2. 
   Клинико-эпидемиологические аспекты норовирусной инфекции
   
   1. 
      Клинические проявления норовирусного гастроэнтерита
      

При попадании в организм человека норовирусы определяют три типа реагирования: 1) генетически обусловленную невосприимчивость к вирусу; 2) формирование протективного иммунитета; 3) вызывают как клинически выраженную, так и бессимптомную формы инфекции [6].

Симптомокомплекс заболевания, наиболее часто наблюдавшийся при вспышках ОКИ в зимнее время, при котором преобладающими клиническими проявлениями были тошнота и рвота, впервые был описан Zahorsky J. в 1929 г. Zahorsky J. предложил назвать заболевание «зимней рвотной болезнью» [218]. Аналогичный симптомокомплекс наблюдался и при вспышке гастроэнтерита в г. Норволк. В настоящее время заболевание, обусловленное норовирусами, занесено в МКБ-10 [www.mkb10.ru] как острая гастроэнтеропатия, вызванная возбудителем Норволк (Блок А00-А09, А08.1).

При инкубационном периоде, составляющем 12-48 часов, выделение вируса достигает максимума на 1–2 день после инфицирования, но после исчезновения клинических симптомов может продолжаться более двух недель [80], а по другим данным – в среднем - 28 дней в количестве 10⁴ вирусных копий на 1 г фекалий [200]. У больных с иммунодефицитом отмечено длительное выделение норовируса (119-182 дня), причем за это время вирус эволюционировал, в его капсидном белке произошло от 5 до 11 аминокислотных замен [186].

В настоящее время клиника норовирусной инфекции изучена достаточно полно. При изучении 38 вспышек норовирусной инфекции у заболевших наблюдались следующие симптомы: тошнота (79%), рвота (69%), диарея (66%), головная боль (22%), лихорадка (37%), озноб (32%) [109].

В исследованиях Горелова А.В. и соавт. показано, что у 62,96% детей с норовирусной инфекцией заболевание протекало в форме гастроэнтерита, у 37,04% - в форме гастроэнтероколита, у 35,18% больных в среднетяжелой форме, у 64,83% больных отмечалось легкое течение заболевания [4]. Нередко норовирусная инфекция протекает в форме острого гастрита [6]. Характерно острейшее начало заболевания – повышение температуры в течение 6-8 часов до 38,3-38,8^оС, появляются озноб, ломота в теле, миалгия, головокружение, головная боль [196]. На высоте интоксикации у детей обычно развивается тошнота и рвота, взрослые чаще страдают диареей [73, 109].

По данным Лагир Г.М. и соавт. из 60 детей с норовирусной инфекцией у 56,7% заболевание начиналось с появления рвоты и лихорадки, у 43,3% - с повышения температуры и жидкого стула. 31,7% больных имели катаральный синдром в виде насморка, кашля, гиперемии зева. Рвота у большинства больных сохранялась 1-2 дня до 5 раз в сутки. Стул в основном был водянистым, желтого или зеленого цвета без патологических примесей, однако у 33,9% больных в стуле отмечались примеси слизи и прожилки крови, продолжительность дисфункции в среднем составляла 5 дней [8].

При сравнении симптомов заболевания, вызванного ротавирусами и норовирусами у детей в северном Тайване, показано, что ротавирусы вызывают более частую и продолжительную рвоту и более выраженную лихорадку. Однако норовирусы обусловливают более длительную госпитализацию – в среднем 6 дней (5-8 дней), по сравнению с ротавирусами – в среднем 5 дней (4-7 дней) (P <0,001), и существенно более высокую частоту судорог (29,7% против 5%) по сравнению с ротавирусной инфекцией [50].

У взрослых норовирусы обычно вызывают краткосрочное самокупирующееся заболевание, при лечении которого необходимы покой, оральная регидратация и, в некоторых случаях, внутривенное введение электролитов. Осложнения при норовирусной инфекции часто наблюдаются у младенцев и пожилых людей, которые более чувствительны к потере веса [95]. Описана вспышка некротизирующего энтероколита у новорожденных в Филадельфии (США) [202]. Документированы случаи хронической диареи у реципиентов трансплантантов. У младенца после трансплантации участка кишечника наблюдалась устойчивая (персистирующая) диарея, вызванная норовирусами, которая прекратилась только после сокращения иммунносупрессирующей терапии [112].

Норовирусная инфекция у детей с воспалительными заболеваниями кишечника (язвенный колит, болезнь Крона) приводит к обострению основного заболевания, сопровождается диареей с кровью и в большинстве случаев требует госпитализации. Выделение норовируса в таких случаях продолжается в течение нескольких месяцев после инфицирования [115].

У людей с иммунодефицитом и находящихся в состоянии физического стресса могут встречаться необычные клинические проявления и осложнения при норовирусной инфекции. Так, описана вспышка норовирусной инфекции в военно-полевом госпитале в Афганистане, при которой у четырех инфицированных норовирусами солдат проявились необычные симптомы заболевания – ригидность шейных мышц, светочувствительность, путаница сознания, и в одном случае – диссеминированная внутрисосудистая коагуляция [168]. Подобному развитию заболевания могли предшествовать стресс и дегидратация, являющиеся следствием тяжелых условий труда и неблагоприятных воздействий окружающей среды [95].

Дифференциальный диагноз у больных с норовирусной инфекцией проводят с теми инфекционными заболеваниями, при которых в клинической картине на первый план выступает синдром гастроэнтерита, в первую очередь, с ротавирусным гастроэнтеритом. При спорадических случаях, особенно при легком и стертом течении, решающее значение в постановке диагноза имеют данные лабораторных исследований.

Норовирусы поражают клетки ворсинчатого эпителия тонкого кишечника. Исследование биоптатов места перехода двенадцатиперстной кишки в тощую кишку (связка Трейца) показало наличие расширения и притупления кишечных ворсинок, отслаивания эпителиальных клеток, гиперплазию клеток крипт, вакуолизацию цитоплазмы, инфильтрацию воспалительных клеток в lamina propria [1, 17, 68, 153, 180]. В поверхностных эпителиальных клетках и в lamina propria отмечено усиление апоптоза [25]. Гистологические изменения наиболее заметны в проксимальных отделах тонкой кишки (12-перстной, реже – тощей и еще реже – подвздошной), где происходят кратковременные воспалительные изменения в слизистой оболочке, сопровождающиеся атрофией кишечных ворсинок и гипертрофией кишечных желез. Кроме этого, отмечается снижение ферментативной активности клеток щеточной каемки и развитие вторичной дисахаридазной недостаточности, но при этом уровень аденилатциклазы в слизистой оболочке тонкой кишки не изменяется [6, 128]. При норовирусном гастроэнтерите нарушается моторная функция желудка, но его секреторная функция (выработка пепсина и соляной кислоты) не изменяется, гистологических изменений в желудке не отмечено, также отсутствует повреждение прямой кишки [150, 213].

В ходе клинических исследований, проведенных в начале 1990-х гг., была установлена возможность асимптоматичного инфицирования вирусом Norwalk, при котором развивается норовирус-специфичный иммунный ответ [74]. Инфицированные бессимптомно пациенты, так же, как и больные с острой манифестной формой инфекции, могут выделять вирусные частицы в течение трех недель и более после заражения [164, 167, 172, 176].
2.2. Особенности эпидемиологии норовирусного гастроэнтерита

Вспышечная заболеваемость.

Норовирусы, идентифицированные впервые как этиологический агент вспышки острого кишечного заболевания, и впоследствии привлекали внимание именно в связи со вспышечной заболеваемостью. Их циркуляция по не установленным пока причинам резко активизировалась с середины 90-х гг. прошлого века. Вспышки норовирусной инфекции были зафиксированы в учебных заведениях, детских садах, домах престарелых, местах общественного питания, в вооруженных силах, в туристических группах, на круизных кораблях и т.д. [88, 117, 159, 208, 212]. Вспышки охватывали от нескольких семей до сотен людей. В Японии в октябре-декабре 1995 г. в эпидемию гастроэнтерита, вызванного МКСВ, было вовлечено до 5 миллионов детей [146].

В связи с этим, во многих странах были созданы системы надзора за вспышками ОГЭ норовирусной этиологии. В Австралии, Канаде, Японии, Китае эту работу проводят профильные научно-исследовательские институты и Агентства по охране общественного здоровья [40, 49, 67, 96, 159, 198]. В США, при отсутствии национальной системы наблюдения за вспышками ОГЭ, анализ информации о вспышках норовирусной этиологии в определенной мере осуществляет Центр контроля и профилактики заболеваний – (Centers for Disease Control and Prevention – CDC) [162, 163]. CDC формирует Calicinet – централизованную базу данных геномных последовательностей калицивирусов, с использованием которой могут быть установлены связи между вспышками [179].

В Европе с 1999 г. начал работать интернет-проект, посвященный вирусам, содержащимся в пищевых продуктах (Foodborne viruses in Europe network – FBVE), в котором в настоящее время участвуют 54 института из 13 стран – Германии, Дании, Испании, Финляндии, Франции, Англии и Уэлса, Венгрии, Ирландии, Италии, Нидерландов, Норвегии, Швеции, Словении [119, 120, 134, 185]. Этот проект аккумулирует информацию о вспышках норовирусной этиологии в Европе и данные по генотипированию выделенных изолятов.

В рамках проекта используется стандартизированный подход к анализу вспышек гастроэнтерита. В качестве анализируемого периода рассматривается эпидсезон – период с июля текущего года по июнь следующего. Вспышкой считают два или более лабораторно подтвержденных случая норовирусного гастроэнтерита, объединенных местом и временем возникновения. Эпизод острого гастроэнтерита определяется как два и более случая рвоты и/или два и более случая жидкого стула в течение 12 ч. Для подтверждения норовирусной этиологии вспышки достаточно выявления норовируса в фекалиях двух из пяти заболевших, вовлеченных в эту вспышку. Образцы фекалий должны быть взяты в острой фазе заболевания. Для генотипирования изолята норовируса проводится секвенирование двух участков генома – участка гена полимеразы длиной 290 нуклеотидов и 5′-концевого участка гена капсидного белка VP1 длиной 280 нуклеотидов. Функционирует Noronet – система, позволяющая провести генотипирование штамма на основе сравнения полученной нуклеотидной последовательности соответствующего участка с имеющимися в базе данных последовательностями типовых штаммов (www.noronet.nl).

Масштабные исследования, проводимые в ходе реализации данного проекта, позволили зафиксировать несколько подъемов вспышечной заболеваемости норовирусным гастроэнтеритом в Европе – ретроспективно – в эпидсезон 1995-96 гг., и далее – в 2002-03, 2004-05, 2006-07 гг. На основании комплексного анализа вирусологических и эпидемиологических данных за период с 1 июля 2001 г. по 30 июня 2006 г. в Европе было зафиксировано 7636 вспышек норовирусной этиологии [120]. По 1847 вспышкам (24%) были получены данные о генотипировании изолятов норовирусов. В результате генотипирования было установлено, что 75% этих вспышек были обусловлены норовирусом геногруппы II генотипа 4 – GII.4, причем каждый из подъемов был обусловлен новым геновариантом этого генотипа, 19% вспышек было вызвано норовирусами второй геногруппы, но других генотипов (GII.2, GII.7, GII.b) и 6% - норовирусами геногруппы I. Почти синхронные подъемы заболеваемости происходили и на других континентах [40, 159, 162, 163].

В качестве примера организации мониторинга вспышек НВГЭ в масштабах одной страны можно привести исследования, проводимые в Венгрии. Начиная с 2001 г., надзор за норовирусной инфекцией и ее лабораторную диагностику при вспышках гастроэнтерита осуществляет Государственная служба общественного здоровья Венгрии. Благодаря постоянному и централизованному мониторингу исключаются возможные ошибки, связанные с отсутствием информации о вспышке и /или предоставлением нерепрезентативных данных. За период наблюдения была зарегистрирована 491 вспышка норовирусного гастроэнтерита, в среднем – 70 вспышек ежегодно (от 27 в эпидсезон 2000-01 гг. до 134 в эпидсезон 2006-07 гг.). 76,8% вспышек было вызвано норовирусом генотипа GII.4 четырех последовательно сменяющих друг друга геновариантов [177].

Норовирус наряду с вирусом гриппа является наиболее частой причиной внутрибольничных инфекций в лечебных учреждениях [83]. Описаны вспышки НВГЭ в палате интенсивной терапии в родильном доме в Австрии [187], в психиатрическом отделении для взрослых в Канаде [70], в городской клинической больнице г. Подольска Московской области [7].

Часто, несмотря на проводимые противоэпидемические мероприятия, вспышки могут приобретать затяжной характер. Так в Центральном госпитале университета в Хельсинки (Финляндия) вспышка норовирусной инфекции продолжалась с декабря 2006 г. по май 2007 г. За это время заболело 240 (18%) пациентов и 205 (19%) членов персонала. Из 502 тестированных на наличие норовирусов образцов стула заболевших 181 (36%) был положительным. Молекулярно-генетический анализ 48 положительных образцов выявил три различных субварианта норовируса GII.4.-2006b, циркулирующие в разных палатах [106].

Предложена математическая модель контроля за внутрибольничной норовирусной инфекцией в учреждениях с длительным (более 20 дней) пребыванием пациентов. Предлагается ряд мер, в том числе, закрытие отдельных палат для прерывания цепи передачи инфекции [203].

Спорадическая заболеваемость.

Регистрируемая вспышечная заболеваемость представляет собой только «вершину айсберга» [118]. По подсчетам Wheeler J.G. и соавт. регистрируется только один из каждых 1562-х случаев заболевания НВГЭ [211]. Роль норовирусов при спорадической заболеваемости ОГЭ существенно недооценивалась до последнего времени. По данным исследований, проведенных на территориях разных стран, частота обнаружения норовирусов у детей, госпитализированных с острым гастроэнтеритом, колеблется от 6 до 48%, при среднем уровне – 12-14 % [44, 49,113, 118, 158, 161, 162, 171]. Это дает основания говорить о втором месте норовирусов (после ротавирусов) в этиологической структуре острых гастроэнтеритов у детей [59, 60, 72, 81, 88].

Так, при обследовании 363 детей с клиническими симптомами гастроэнтерита в Испании в период с ноября 2000 г. по октябрь 2001 г. в 50,7% случаев был определен этиологический агент, вызвавший заболевание. В 36,9% гастроэнтерит был вызван ротавирусами, в 8,6% случаев – норовирусами, в 4,3% – астровирусами, на долю аденовирусов типов 40 и 41 пришлось 3,8% [34]. При этиологической расшифровке спорадических случаев небактериального ОГЭ в Индонезии было установлено, что в 42,3% выявляются ротавирусы, в 20,6% – норовирусы [189]. По результатам изучения острых гастроэнтеритов у детей в Китае в 2005-2007 гг. установлено, что за 2 года произошло изменение относительного вклада разных вирусов в этиологическую структуру гастроэнтеритов: процент обнаружения ротавирусов и аденовирусов снизился с 61,2% и 5,4% до 47,6% и 1,4%, соответственно, в то время как процент выявления калицивирусов увеличился с 5,0% до 15,0% [103].

Еще выше инфицированность норовирусами негоспитализированных больных. В ряде случаев норовирусный гастроэнтерит протекает в легкой форме, не требующей госпитализации. Частота обнаружения норовирусов у амбулаторных больных с гастроэнтеритом достигает в Японии 61,8%, существенно превышая частоту обнаружения ротавирусов (11,6%) [84].

В России в последние годы калицивирусной инфекции также стало уделяться большое внимание. В осенне-зимний период 1998-2000 гг. при обследовании детей, госпитализированных в Центральную клиническую больницу г. Москвы с диагнозом ОКИ, калицивирусы были обнаружены в 6,4% случаев, а в 2002-2004 гг. – у 12,1% обследованных детей [11, 12]. В Санкт-Петербурге в 2001-2003 гг. при обследовании детей с острым гастроэнтеритом в возрасте от 2 месяцев до 14 лет с использованием метода электронной микроскопии калицивирусы человека выявлены в 12,6% случаев [16], а за период 2003-08 гг. в 44% случаев острого гастроэнтерита у детей обнаружены норовирусы [13]. При исследовании фекальных образцов от детей с острым гастроэнтеритом, госпитализированных в период с ноября 2003 по март 2004 г. в г. Биробиджан, калицивирусы были обнаружены в 5% случаев [174]. При обследовании 200 детей с диагнозом ОКИ, госпитализированных в ДГКБ г. Новосибирска в период с февраля по апрель 2004 г., норовирусы геногрупп I и II были выявлены в 13,5% случаев [2]. При обследовании 70 детей в возрасте до 3-х лет с водянистыми диареями, госпитализированных в инфекционное отделение областной детской клинической больницы г. Архангельска в период с января по май 2007 г., норовирусы были обнаружены в 27,1% случаев, при этом в 15,7% случаев в моноинфекции [3]. При изучении спектра кишечных вирусов, выявляемых у детей с гастроэнтеритом в Н. Новгороде в 2006-07 гг. норовирусы заняли третье место после ротавирусов и энтеровирусов и выявлены в 9,1 % случаев [5].

При спорадической заболеваемости наблюдается большое генетическое разнообразие норовирусов. Однако доминирующим, как правило, оказывается тот же геновариант норовируса, который в исследуемый период времени превалирует при вспышках [162, 217].

Механизмы и пути передачи инфекции.

Ведущим механизмом передачи норовируса является фекально-оральный механизм, который реализуется контактно-бытовым, пищевым и водным путями [29, 30, 31, 43, 123, 125, 133]. По результатам исследований, проведенных в Европе в 2001-06 гг., установлено, что в 88% вспышек распространение вируса происходило контактно-бытовым путем (от человека к человеку), 10% вспышек имели пищевой характер и 2% - водный [120]. Причем вспышки с контактно-бытовым путем передачи наиболее часто были обусловлены норовирусом GII.4, в то время как причиной пищевых вспышек чаще оказывались норовирусы других генотипов и геногруппы I (Рис.3).

Факторами передачи норовирусов контактно-бытовым путем обычно являются контаминированные поверхности. В учебных заведениях ими часто оказывались ручки дверей, клавиатура и мышки компьютеров [163].

Пищевые вспышки наиболее часто связаны с употреблением в пищу морепродуктов, замороженных ягод, салатов, хлебобулочных изделий, свежих фруктов и овощей [31, 123, 133].

Источником инфекции при пищевых вспышках во многих случаях становятся работники общественного питания. Так, при расследовании 12 вспышек норовирусной инфекции в Японии в 2002-2006 гг. с использованием ОТ-ПЦР и секвенирования в каждой из этих вспышек у работников и клиентов были выявлены идентичные последовательности генома норовирусов [183].

От человеку к человеку

Водный

следующая страница>