Rotaviren

Das humane Rotavirus wurde erstmals 1973 von R. Bishop und Co-Autoren bei einer elektronenmikroskopischen Untersuchung von Enterozyten des Duodenums bei Kindern mit Gastroenteritis und in deren Kot mit der Methode der Immunelektronenmikroskopie entdeckt (es wurden Seren von Rekonvaleszenten mit bekannten Antikörpern verwendet) und seine ätiologische Rolle wurde in Experimenten an Freiwilligen nachgewiesen.

1978 klassifizierte das Internationale Komitee für die Taxonomik der Viren menschliche und tierische Rotaviren (in denen sie ebenfalls gefunden wurden) als eigene Gattung Rotavirus der Familie Reoviridae. Der Gattungsname leitet sich vom lateinischen Wort „rota“ ab, was Rad bedeutet, da die Form des Virions einem Rad ähnelt. Dies liegt daran, dass das Virion kugelförmig ist und sein Genom von einem zweischichtigen Nukleokapsid umgeben ist: Die innere Schicht umschließt den Kern eng, hat die Form eines Ikosaeders und steht in Kontakt mit einer dünnen äußeren Schicht des Kapsids, wodurch eine radähnliche Struktur entsteht: Nabe, Speichen und Felge.

In den Sekreten des Patienten finden sich üblicherweise Einzelkapsid- (60–65 nm) und Doppelkapsid-Virionen (70–75 nm). Vollständige Doppelkapsid-Virionen sind infektiös.

Das Viriongenom besteht aus doppelsträngiger fragmentierter RNA (elf Fragmente); im Kern befindet sich neben genomischer RNA auch die Virion-RNA-Polymerase. Ein Superkapsid ist nicht vorhanden. Das Virion enthält acht Proteine (VP1–VP8). Besonders wichtig ist das UR3-Protein des äußeren Kapsids. Es ist für das Eindringen des Virus in die Zelle und seine Virulenz verantwortlich. Darüber hinaus besitzt es hämagglutinierende Eigenschaften. Rotaviren werden anhand der Proteine VP3 und VP7 in vier Serovarianten unterteilt.

Menschliche und tierische Rotaviren werden entsprechend ihrer Gruppenantigene in sechs Serogruppen unterteilt: A, B, C, D, E, F. Ihre Vertreter haben keine Antigenbeziehung und unterscheiden sich in den elektrophoretischen Eigenschaften der genomischen RNA. Jede Serogruppe zeichnet sich durch ein eigenes Fragmentmigrationsprofil aus, das aus vier Klassen besteht. Folgende wurden identifiziert:

A = 4, 2, 3, 2; B = 4, 2, 2, 2; C = 4, 3, 2, 2.

Mittels Elektrophorese werden Viren unterschiedlicher Serogruppen erkannt und unterschieden.

Charakteristisch für menschliche Rotaviren ist, dass sie sich unter Laborbedingungen nur schlecht vermehren und daher lange brauchen, um sich an das Wachstum in Zellkulturen anzupassen.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Pathogenese und Symptome einer Rotavirusinfektion

Das Virus vermehrt sich in den Epithelzellen des Zwölffingerdarms und verursacht verschiedene Läsionen. Die Inkubationszeit variiert zwischen 1 und 7 Tagen, beträgt aber in der Regel weniger als 2 Tage. Bei einer typischen Rotavirusinfektion ist das wichtigste Frühsymptom Erbrechen, das vor Durchfall auftritt und 2 bis 6 Tage anhält. Es ist ein leichter Temperaturanstieg zu beobachten. Durchfall äußert sich in Form von häufigem Stuhldrang, der Stuhl ist flüssig oder halbflüssig, die Häufigkeit des Stuhldrangs beträgt bis zu 20 Mal täglich. Dehydration wird bei 83 % der Patienten beobachtet. Die Krankheitsdauer variiert zwischen 4 und 7 Tagen, die Freisetzung des Virus dauert bis zu 10 Tage. Das Erbrechen erreicht in den ersten 2 Krankheitstagen ein Maximum, der Durchfall hält länger an.

Epidemiologie der Rotavirusinfektion

Die Infektionsquelle ist der Mensch. Betroffen sind vor allem Kinder unter 4 Jahren. Rotaviren verursachen jährlich über 130 Millionen Durchfallerkrankungen, die jährlich bis zu 600.000 Todesfälle verursachen.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Diagnose von Rotavirus-Durchfall

1. Nachweis des Virus im Stuhl mittels Elektronen- und Immunelektronenmikroskopie, Enzymimmunoassay in Festphasenversion, Gegenimmunelektrophorese, Immundiffusionsfällung in Agar, RSC, Koagglutinationsreaktion, geklonten RNA-Sonden.
2. Spezifische Antikörper werden mithilfe verschiedener serologischer Reaktionen nachgewiesen, darunter Enzymimmunoassay, vollständige Immunfluoreszenz, Neutralisationsreaktion und Immunfluoreszenz.

In unserem Land werden zur Diagnose einer Rotavirusinfektion folgende Methoden vorgeschlagen:

• RPGA unter Verwendung von Antikörpern gegen Rotavirusdiagnostika;
• Koagglutinationsreaktion;
• Testsysteme zum Antigennachweis mittels IFM.

Diese Methoden dienen dem schnellen Nachweis von Rotaviren im Stuhl des Patienten. Zum Nachweis spezifischer Antikörper gegen Rotaviren wird die indirekte (passive) Hämagglutinationshemmungsreaktion verwendet.

In den USA wurde ein hochwirksamer Impfstoff gegen eine Rotavirus-Infektion entwickelt.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ]

Behandlung einer Rotavirusinfektion

Die Behandlung von Rotavirus-Durchfall verfolgt drei Hauptziele:

• Stoppen der Dehydration;
• Wiederherstellung und Aufrechterhaltung des normalen Wasser-Salz-Stoffwechsels;
• Sicherstellung einer normalen Ernährung.

Rotavirus-Durchfall wird erfolgreich durch Rehydratation mit oraler Kochsalzlösung (NaCl – 3,5 g; NaHC03 – 2,5 g; KCl – 1,5 g; Glucose – 20,0 g pro 1 Liter Wasser) behandelt.