Caracteristica genotipurilor şi fenotipurilor infecţiei rotavirale în cadrul supravegherii de tip santinelă din Republica Moldova
The characteristics of genotypes and phenotypes of rotavirus infection within sentinel surveillance in the Republic of Moldova
Abstract
According to World Health Organization, over 700 million of diarrheic episodes in children aged under 5 years old and approximatively 40% of all cases of severe diarrhea are recorded annually in developing countries, with 527,000 deaths per year due to rotavirus family infections, the highest frequency being noted in the group age under 2 years old. If in the past the bacterial etiology of gastroenteritis was leading to mass epidemies marked by a significant mortality, currently there is an etiologic “conversion” through viral infections group. Aim. To assess the epidemiologic, clinic and genetic aspects of rotavirus infection in children aged less than 1 year, included in the sentinel surveillance system. Materials and method. The study was made between 2012-2016 and included hospitalized children in the Municipal Clinical Hospital for Children No. 1 from Chişinău, Republic of Moldova, the department of acute diarrheic diseases. The rules of hospitalization were obeyed according to Health Ministry Order of the Republic of Moldova. Results. Of the 193 children confirmed with rotavirus, there was detected ketonuria (11-150 mg/dl) in 11.53% of cases in the first group, in comparison with 13.9% of children in the second group. This confirms the significant dehydration. The most frequent genotypes in the prevaccinal period were G9 P (8), G3 P (8), G4 P(8) and G4 P(8) and G2 P(4) for postvaccinal one. Conclusions. The article reflects the epidemiologic and paraclinic particularities and also the genotypic and phenotypic features of the rotavirus family infection in infants, being of great impact for the vaccination with Rotarix® in children as a part of National Immunization Program in Republic of Moldova.Keywords
rotavirusgenotypediarrheachildrenvaccinationRezumat
Potrivit Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii, peste 700 de milioane de episoade de diaree la copiii cu vârsta sub 5 ani şi aproximativ 40% din toate cazurile de diaree severă la copii sunt înregistrate anual în ţările în curs de dezvoltare, cu 527.000 de decese pe an din cauza infecţiei cu rotavirusuri, cea mai mare frecvenţă fiind înregistrată la grupa de vârstă de până la 2 ani. Dacă în trecut etiologia bacteriană a gastroenteritei ducea la epidemii în masă, marcate de mortalitate semnificativă, în prezent există un „viraj” etiologic spre sfera infecţiilor virale. Obiectivul studiului este evaluarea aspectelor epidemiologice, clinice şi genetice ale infecţiei cu rotavirusuri la copiii sub 1 an incluşi în sistemul de supraveghere de tip santinelă. Materiale şi metodă. Studiul a fost realizat în perioada 2012-2016 şi a inclus copii spitalizaţi în Spitalul Clinic Municipal de Copii Nr. 1, din oraşul Chişinău, Secţia de boli diareice acute. Regulile de spitalizare au fost respectate în conformitate cu ordinul Ministerului Sănătăţii al Republicii Moldova. Rezultate. Dintre cei 193 de copii la care a fost confirmată infecţia cu rotavirus, corpi cetonici în urină (100-150 mg/dl) au fost depistaţi în 11,53% din cazuri în grupul I, comparativ cu 13,9% la copiii din grupul II. Acest fapt confirmă deshidratarea semnificativă. Cele mai frecvente genotipuri în perioada de prevaccinală au fost: G9 P (8), G3 P (8), G4 P (8) şi în perioada postvaccinală: G4 P (8), G2 P (4). Concluzii. Studiul demonstrează particularităţile epidemiologice şi paraclinice, precum şi caracteristicile genotipice şi fenotipice ale infecţiei cu rotavirusuri la sugari, care sunt de mare importanţă în introducerea vaccinării cu Rotarix® la copii, ca parte a Programului Naţional de Imunizare în Republica Moldova.Cuvinte Cheie
rotavirusgenotipdiareecopiivaccinareIntroducere
Datele Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii privind boala diareică acută de etiologie rotavirală arată că până la 70% din spitalizări şi 20% din decese au fost asociate cu alte infecţii digestive localizate intestinal(1).
Rotavirusurile reprezintă una dintre cele mai frecvente cauze ale gastroenteritei severe şi ale deshidratării la copiii sub 5 ani, atât în ţările economic dezvoltate, cât şi în cele de tranziţie(2,3). În plus, infecţia cu rotavirusuri se remarcă printr-un polimorfism clinic, paraclinic şi epidemiologic, din acest motiv fiind o problemă preocupantă de sănătate publică(4,5).
Conform statisticilor, în Statele Unite ale Americii, anual, 50.000 de copii cu infecţie rotavirală sunt spitalizaţi, aproximativ 20-40 decedând. 90% dintre copiii cu vârsta de peste 2 ani au anticorpi antirotavirusuri, ceea ce indică faptul că au fost infectaţi în primii ani de viaţă(6,7).
În Republica Moldova, din 2008 a fost iniţiată supravegherea epidemiologică de tip santinelă pentru infecţia cu rotavirusuri. Rezultatele au arătat că numărul mediu anual de infecţie cu rotavirusuri la copiii cu vârsta sub 5 ani este de 40% în cadrul spitalizărilor celor cu gastroenterită acută(8,9).
Incidenţa înaltă a infecţiei cu rotavirusuri în epidemiologia gastroenteritei la copii a fost un argument pentru recomandarea imunizării împotriva infecţiei rotavirale în cadrul Programului Naţional de Imunizare, începând din iulie 2012, în primele şase luni de viaţă(10).
Materiale şi metodă
Studiul a fost realizat în perioada anilor 2012-2016 şi a inclus copiii spitalizaţi în IMSP Spitalul Clinic Municipal de Copii Nr. 1, secţia de boli diareice acute, totodată bază clinică a Departamentului de pediatrie al USMF „N. Testemiţanu”.
Au fost respectate regulile de internare conform Hotărârii Guvernului Republicii Moldova (Ordinul Ministerului Sănătăţii nr. 232 din 20.06.2008 şi Ordinul nr. 985 din 19.12.2011 cu privire la implementarea sistemului de supraveghere epidemiologică de tip santinelă la infecţia rotavirală în Republica Moldova).
Documentaţia medicală a cuprins evaluarea datelor anamnestice, a antecedentelor personale, examenul clinic, rezultatele de laborator, biochimice, bacteriologice, examinări virusologice, imunoenzimatice şi de biologie moleculară.
Rezultate şi discuţie
Pentru evaluarea corelaţiilor clinico-biologice, loturile au fost ulterior departajate după sex şi vârsta copiilor. În ambele loturi de studiu prevalează copiii de sex masculin (figura 1).
Din 121 de copii din lotul I cu infecţie rotavirală nevaccinaţi, băieţii au constituit 71,91% şi fetele 28,09%. În lotul II (72 de copii cu infecţie rotavirală vaccinaţi) au fost diagnosticaţi 51,39% pacienţi de sex masculin şi 48,61% de sex feminin.
Este remarcabil faptul că, în lotul de control, numărul băieţilor a depăşit numărul de fete, constituind 71,9% versus 28% (p=0,004, c2=8,23), iar în lotul de bază diferenţa de sex a constituit doar 2,7%, de asemenea, cu predominanţa băieţilor.
Conform vârstei, copiii din ambele loturi au fost împărţiţi în următoarele grupe de vârstă: sugari de la o lună până la 6 luni şi copii de 6-12 luni.
În lotul I predomină copiii mai mari de 6 luni, cu 66,9%, faţă de cei până la 6 luni, care constituie 33%. În lotul II s-a inversat raportul, o proporţie mai mare constituind-o copiii sub 6 luni, 52,7%, faţă de cei peste 6 luni, cu 47,2% (figura 2).
Conform studiului realizat de Nigel et al.(11), unde au fost examinaţi 1.226 de copii cu rotavirus pe parcursul a 10 ani, vârsta medie a fost de 7-8 luni (interval: 0-41 luni). În general, 76,7% dintre toate infecţiile cu rotavirus au fost identificate la copiii cu vârsta mai mică de 12 luni, 33,8% la sugari cu vârsta mai mică de 6 luni şi 7,6% la sugari cu vârsta mai mică de 3 luni.
Rezultatele distribuţiei pe vârste obţinute în acest studiu sunt similare cu rezultatele din studiul nostru, predominând vârsta sugarului, de la 7 la 12 luni.
Un alt studiu, efectuat de Isidore J.O. Bonkoungou et al., a analizat sezonalitatea şi interrelaţiile dintre infecţia rotavirală, sexul şi vârsta copiilor bolnavi. În studiu au fost incluşi toţi copiii internaţi într-un centru medical din Burkina Faso care prezentau diaree, febră şi vărsături (din noiembrie 2008 până în februarie 2010). Din cele 447 de eşantioane de scaun examinate, 151 (33,8%) au fost pozitive pentru rotavirus. Majoritatea cazurilor de infecţie rotavirală (94,2%) au apărut la copiii cu vârsta sub 2 ani. Cea mai mare incidenţă a fost observată la copiii cu vârsta cuprinsă între 6 şi 11 luni. Vârsta medie pentru infecţia rotavirală a fost de 8 luni. Au fost mai mulţi băieţi (52,8%) decât fete, dar raportul de gen dintre pacienţii cu diaree rotavirală nu a fost statistic semnificativ (p=0,1)(12).
Analizând mai minuţios particularităţile de vârstă, putem concluziona că, în lotul de control, infecţia rotavirală s-a constatat cel mai frecvent la copiii cu vârsta de peste 6 luni – în 66,4% din cazuri, iar în lotul de bază – în 27,2% şi 27,8% din cazuri (p=0,007, c2=7,25).
Forma clinică a apariţiei infecţiei cu rotavirus s-a manifestat prin gastroenterocolită la 81% dintre cei nevaccinaţi şi la 75% din cei vaccinaţi.
Ţinem să remarcăm că sezonalitatea infecţiei rotavirale a atins punctul maxim în lunile reci ale anului, în luna februarie (2012-2016) constituind 22,3% în lotul de bază şi 22,2% în lotul de control. În lunile ianuarie, februarie şi martie, infecţiile au reprezentat până la 19,8%, 22,3%, respectiv 21,4%, lunile aprilie şi mai constituind o proporţie mai mică, 9,9%, respectiv 9% din totalul copiilor din lotul de control, cu reducerea numărului de îmbolnăviri cu infecţie rotavirală la copii în perioada de vară (0-2,5%) (p<0,0001).
În lotul de bază, infecţia rotavirală şi-a păstrat aceeaşi sezonalitate, cu limitele maxime atinse în lunile reci, ianuarie şi februarie, atingând 15,3%, respectiv 22,2%, noiembrie şi decembrie reprezentând 9,7% şi 9%. Vara, infecţia rotavirală a fost depistată într-un procent de la 1,4% la 2,8%.
În zonele cu climă continentală, infecţia rotavirală apare mai frecvent în anotimpul rece. În Republica Moldova, maximele morbidităţii şi toate izbucnirile de infecţie rotavirală (IRV) au fost înregistrate în lunile octombrie-mai. La tropice, indiferent de sezon, odată cu scăderea temperaturii, frecvenţa cazurilor de IRV este mai înaltă(3,8). Distribuţia pacienţilor în funcţie de diagnosticul clinic principal este prezentată în tabelul 1.
În figura 4 este obiectivată structura comorbidităţilor în infecţia rotavirală, aceasta fiind destul de variată. Patologiile asociate ale aparatului respirator (bronşită, pneumonie) au prevalat, cu o frecvenţă de 61,1%, urmate de patologiile tractului gastrointestinal, cu 57,8%, pe locul al treilea situându-se patologiile sistemului nervos (convulsii febrile, encefalopatie infecţioasă toxică şi hipoxică) şi tulburările metabolice, cu 40% din cazuri, comparativ cu 38,8% la cei vaccinaţi.
Apariţia cetonuriei este rezultatul acumulării excesive a corpilor cetonici în organism şi al eliminării lor excesive în urină. Cetoacidoza nondiabetică apare atunci când organismul consumă rezervele de energie provenite din arderea grăsimilor, în loc de glucoză (sursa de energie obişnuită). Cetoacidoza denotă o suferinţă a pancreasului care poate apărea în urma severităţii gastroenterocolitei, cu deshidratare severă şi disfuncţii multiorganice.
În studiul efectuat, cetonuria s-a constatat la 47 de copii nevaccinaţi versus 20 de copii vaccinaţi. Astfel, corpi cetonici în urină în cantitate mare (de 50-150 mg/dl) s-au depistat la 11,5% din cazuri în grupul celor vaccinaţi din primul lot, comparativ cu 13,9% la copiii din lotul II (tabelul 2).
În privinţa incidenţei genotipurilor identificate la pacienţii cu infecţie rotavirală în perioada prevaccinală, din numărul total de probe genotipate, cel mai frecvent întâlnite genotipuri au fost G4 P(8), G3 P(8) şi G9 P(8). În perioada postvaccinală, frecvenţa acestora a scăzut, pe primul loc situându-se genotipurile G2 P(4) şi G4 P(8). În vaccinul utilizat în ţară sunt prezente genotipurile G4, G2 şi G9, care acoperă o bună parte din tulpinile rotavirusurilor circulante în populaţia din ţară, conform datelor monitorizării şi supravegherii de tip santinelă la copiii până la vârsta de 5 ani (tabelul 3). Emergenţa noilor tulpini ridică problema necesităţii acoperirii vaccinale în funcţie de noile date epidemiologice.
Concluzii
1. Genotipurile cel mai des întâlnite în perioada prevaccinală au fost: G9 P(8), G3 P(8), G4 P(8) şi în cea postvaccinală: G4P(8), G2P(4). Aceste rezultate demonstrează necesitatea continuării monitorizării prin cercetarea rotavirusului pentru a aprecia corect spectrul etiologic al enterocolitelor.
2. Patologiile care s-au manifestat concomitent cu infecţia rotavirală mai frecvent au fost afectări ale sistemului respirator, urmate de patologia tractului gastrointestinal.
3. Gastroenterita acută cu deshidratare a apărut în 65 de cazuri la copiii nevaccinaţi, comparativ cu 22 de cazuri de copiii vaccinaţi.
4. Rezultatele studiului au reconfirmat necesitatea implimentării vaccinului Rotarix®, ce conţine genotipurile G4, G2 şi G9, prin Programul Naţional de Imunizări (2012) pentru reducerea poverii infecţiei rotavirale asupra sistemului de sănătate din Republica Moldova.
5. Monitorizarea epidemiologică zonală este necesară pentru implementarea unei profilaxii eficiente care să diminueze povara materială şi de morbiditate a bolii.
Conflict of interests: The authors declare no conflict of intersts.
Bibliografie
- Markkula J, Hemming-Harlo M, Salminen MT, Savolainen-Kopra C, Pirhonen J, Al-Hello H, Vesikari T. Rotavirus epidemiology 5-6 years after universal rotavirus vaccination: persistent rotavirus activity in older children and elderly. Infect Dis (Lond). 2017 May;49(5):388-395.
- Zurynski YA, McRae JE, Quinn HE, Wood NJ, Macartney KK. Paediatric Active Enhanced Disease Surveillance inaugural annual report, 2014. Commun Dis Intell Q Rep. 2016 Sep 30;40(3):E391-E400.
- Rigo-Adrover M, Pérez-Berezo T, Ramos-Romero S, van Limpt K, Knipping K, Garssen J, Knol J, Franch A, Castell M, Pérez-Cano FJ. A fermented milk concentrate and a combination of short-chain galacto-oligosaccharides/long-chain fructo-oligosaccharides/ pectin-derived acidic oligosaccharides protect suckling rats from rotavirus gastroenteritis. Br J Nutr. 2017 Jan; 117(2):209-217.
- Weekly epidemiological record. 2013, 5(88),49-64.
- Kim A, Chang JY, Shin S, Yi H, Moon JS, Ko JS, Oh S. Epidemiology and Factors Related to Clinical Severity of Acute Gastroenteritis in Hospitalized Children after the Introduction of Rotavirus Vaccination, J Korean Med Sci. 2017 Mar; 32(3):465-474.
- Vlasova AN, Paim FC, Kandasamy S, Alhamo MA, Fischer DD, Langel SN, Deblais L, Kumar A, Chepngeno J, Shao L, Huang HC, Candelero-Rueda RA, Rajashekara G, Saif LJ. Protein Malnutrition Modifies Innate Immunity and Gene Expression by Intestinal Epithelial Cells and Human Rotavirus Infection in Neonatal Gnotobiotic Pigs. mSphere. 2017 Mar 1;2(2).
- Lo Vecchio A, Liguoro I, Dias JA, Berkley JA, Boey C, Cohen MB, Cruchet S, Salazar-Lindo E, Podder S, Sandhu B, Sherman PM, Shimizu T, Guarino A. Rotavirus immunization: Global coverage and local barriers for implementation. Vaccine. 2017 Mar 14; 35(12):1637-1644.
- Karayel I, Fehér E, Marton S, Coskun N, Bányai K, Alkan F. Putative vaccine breakthrough event associated with heterotypic rotavirus infection in newborn calves, Turkey, 2015. Vet Microbiol. 2017 Mar; 201:7-13.
- Parisi A, Cafarotti A, Salvatore R, Pelliccia P, Breda L. Proteinlosing enteropathy in an infant with rotavirus infection. Paediatr Int Child Health. 2017 Mar 6;1-4.
- Balsalobre-Arenas L, Alarcón-Cavero T. Rapid diagnosis of gastrointestinal tract infections due to parasites, viruses, and bacteria. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2017 Feb 23;pii: S0213-005X(17)30022-8.
- Cunliffe NA, Ngwira BM, Dove W, Thindwa BDM, Turner AM, Broadhead RL, Molyneux ME, Hart CA. Epidemiology of Rotavirus Infection in Children in Blantyre, Malawi. The Journal of Infectious Diseases. 1 September 2010; Volume 202, Issue Supplement 1, Pages S168–S174, https://doi.org/10.1086/653577.
- Bonkoungou IJO, Sanou I, Bon F, Benon B, Coulibaly SO, Haukka K, Traore AS, Barro N. Epidemiology of rotavirus infection among young children with acute diarrhoea in Burkina Faso. BMC Pediatr. 2010; 10:94, doi: 10.1186/ 1471-2431-10-94.