Pikornawirus, najczęstszy wirus układu oddechowego powodujący zakażenie wśród pacjentów w każdym wieku hospitalizowanych z ostrą chorobą układu oddechowego | Company Pride
tekst
infekcje dolnych dróg oddechowych są główną przyczyną hospitalizacji związanej z chorobami zakaźnymi w Stanach Zjednoczonych (13). Wcześniej określiliśmy częstość występowania specyficznych zakażeń wirusowych związanych z ostrymi schorzeniami dróg oddechowych prowadzącymi do hospitalizacji (5). Pacjenci włączeni do badania byli przyjmowani do szpitala publicznego lub prywatnego, a zakażenia wirusem układu oddechowego zidentyfikowano na podstawie hodowli komórkowych i badań serologicznych. Ponieważ liczba zakażeń wirusem układu oddechowego związanych z chorobami układu oddechowego może zostać zwiększona przez zastosowanie testów odwrotnej transkrypcji-PCR (RT-PCR) (3, 6), zastosowaliśmy te testy do próbek pobranych i odłożonych w tym celu w okresie 2 lat w celu ustalenia, czy dodatkowe zakażenia wirusem układu oddechowego można zidentyfikować w tej kohorcie.
szczegóły badania klinicznego zostały opisane wcześniej (5). Krótko mówiąc, uczestnikami badania były osoby w każdym wieku, które były hospitalizowane w Ben Taub General Hospital lub St.Luke ’ s Episcopal Hospital w Houston, TX, z ostrą chorobą układu oddechowego (zapalenie płuc, zapalenie tchawicy i oskrzelików, zad, zaostrzenia astmy lub przewlekłej obturacyjnej choroby płuc lub zastoinowej niewydolności serca). Pobrano próbki oddechowe (wymaz z nosa lub wymaz z gardła) i próbki surowicy w ciągu mediany 1 dnia hospitalizacji. Badanie to zostało przeprowadzone na uczestnikach uczestniczących od 1 września 1993 r.do końca badania w maju 1995 r. Próbkę układu oddechowego zmieszano z cielęcym bulionem infuzyjnym jako stabilizatorem w czasie pobierania, przetransportowano do laboratorium na mokrym lodzie i zaszczepiono do hodowli komórkowej. Pozostałą próbkę podzielono i zamrożono w temperaturze <-70°C do czasu przeprowadzenia testów molekularnych (opisanych poniżej). Ogólnie rzecz biorąc, próbki zostały poddane jednemu lub dwóm procesom zamrażania i rozmrażania w celu wytworzenia cDNA do wstępnego badania. 14 do 42 dni później pobrano próbkę surowicy w fazie rekonwalescencyjnej. Wszystkie podmioty pod warunkiem świadomej zgody na podstawie protokołu zatwierdzonego przez Baylor College Of Medicine Institutional Review Board.
metody stosowane do hodowli komórek i serologii zostały opisane wcześniej (5). Testy hodowli komórkowej badano na obecność wirusów grypy typu A i B, wirusa parainfluenzy (PIV) typu 1 do 3, syncytialnego wirusa oddechowego (RSV), rinowirusów, enterowirusów, herpeswirusów i adenowirusów. Testy serologiczne przeprowadzono zgodnie z opisem (5) na sparowanych próbkach surowicy w kierunku wirusów grypy A i B, typów PIV od 1 do 3, RSV oraz koronawirusów 229e i OC43.
testy RT-PCR przeprowadzono przy użyciu wcześniej opisanych testów RT-PCR w czasie rzeczywistym dla wirusów grypy A i B oraz koronawirusów OC43 i 229E (3). Typy PIV od 1 do 3 (odpowiednio PIV1, PIV2 i PIV3), RSV, zakażenia ludzkim metapneumowirusem (HMPV) i pikornawirusem zidentyfikowano stosując wcześniej opisane testy RT-PCR, a następnie hybrydyzację Southern blot (3). Dodatnie próbki pikornawirusów były dalej klasyfikowane przy użyciu specyficznych dla rinowirusów i enterowirusów testów RT-PCR w czasie rzeczywistym, gdy pozostała wystarczająca próbka do tych testów (8, 11).
w ciągu 2-letniego okresu badania u 364 osób wystąpiły łącznie 403 osobne choroby. 76 wirusów układu oddechowego (z wyjątkiem wirusa opryszczki pospolitej i wirusa cytomegalii ) wyizolowano z 75 okazów chorobowych zebranych w okresie badania. Obejmowały one 26 pikornawirusów, 21 RSV, 19 wirusów grypy, 4 adenowirusy i po 2 piv1, PIV2 i PIV3 (Tabela 1). W trzydziestu chorobach (ze 136 badanych serc) stwierdzono również 33 zakażenia zidentyfikowane przez serologię, z czego 11 zidentyfikowano przez hodowlę (6 grypy A Podtyp H3N2, 4 RSV i 1 grypa B). Dodatkowe zakażenia zidentyfikowane przez serologię, ale nie przez hodowlę, obejmowały siedem a/H3N2, po trzy dla RSV, PIV2, PIV3 i OC43 oraz po jednym dla A/H1N1, PIV1 i 229E.
Tabela 1
zakażenia zidentyfikowane przez hodowlę lub RT-PCR w kohorcie 403 chorób ocenianych między wrześniem 1993 a czerwcem 1995
| virusa | total no. of infections | No. zakażeń, które były: | PCR positive | PCR negative or NDb | Kultura positive | Kultura positive |
|---|---|---|---|---|---|
| pikornawirusy | |||||
| enterowirus | 5 | 3 | 2 | 0 | |
| 49 | 14 | 29 | 6 | ||
| niesklasyfikowany | 54 | 0 | 51 | 3 | |
| paramyksowirusy | 3 | 2 | 1 | 0 | |
| 0 | 0 | 0 | 2 | ||
| 6 | 2 | 4 | 0 | ||
| RSV | 36 | 16 | 15 | 5 | |
| hmpv | 12 | 12 | 0 | ||
| ortomyksowirusy | |||||
| grypa a | 21 | 8 | 5 | 8 | |
| grypa b | 3 | 1 | 0 | 2 | |
| koronawirusy | |||||
| OC43 | 5 | 5 | 0 | ||
| 229e | 2 | 0 | 2 | 0 | |
| adenowirusy* | 4 | 4 | |||
| herpeswirusy | |||||
| HSV* | 13 | 13 | |||
| CMV* | 3 | 3 | |||
próbki oddechowe z 386 chorób (95.8%) były dostępne do badań molekularnych. W stu siedemdziesięciu dwóch próbkach (44,6%) stwierdzono obecność co najmniej jednego z badanych wirusów (Tabela 1), przy czym najczęstszym stwierdzonym zakażeniem był pikornawirus (N = 99). Wykryto wszystkie wirusy, dla których przeprowadzono testy RT-PCR, z wyjątkiem PIV2; nie wykryto zakażeń PIV2 za pomocą RT-PCR, podczas gdy dwa zakażenia wykryto za pomocą hodowli komórkowej. Ogółem 200 (49,6%) z 403 chorób było związanych z co najmniej jedną infekcją wirusową. Więcej niż jedną infekcję wirusową stwierdzono w 33 chorobach (31 Z dwoma zakażeniami i 2 z trzema zakażeniami). Dwadzieścia dwa spośród wielu zakażeń obejmowały pikornawirusa, z pikornawirusem i RSV jako najczęstszą kombinacją (n = 10); podwójne zakażenie RSV i wirusem grypy A wykryto w 3 chorobach. Inny wirus układu oddechowego zidentyfikowano we wszystkich trzech chorobach, z których wyizolowano CMV oraz w 6 z 11 chorób, z których wyizolowano HSV.
zakażenie wirusowe stwierdzono u 77,6% dzieci w wieku poniżej 5 lat (Tabela 2). Starsze dzieci miały zakażenie zidentyfikowane w ponad 50% ich chorób, a dorośli mieli zakażenie zidentyfikowane w około jednej trzeciej ich chorób. U dzieci w wieku poniżej 1 roku najczęściej stwierdzano liczne zakażenia.
Tabela 2
rozkład zakażeń wirusem układu oddechowego według grupy wiekowej (połączone wyniki hodowli, PCR i serologii)
| Virusa | nie. | <1 (55) | 1-4 (57) / rowspan=”1″ colspan = „2” / =”1″>5-17 (50) / rowspan=”1″ colspan = „2” / =”1″>18-44 (65) / rowspan=”1″ colspan = „2” / =”1″>45-64 (114) / rowspan=”1″ colspan = „2” / =”1″>≥65 (62) | Wszystkie grupy wiekowe (403) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| enterowirus | 3 | 0 | 2 | 0 | 0 | 5 | ||
| rhinovirus | 15 | 6 | 8 | 8 | 9 | 3 | 49 | |
| Niesklasyfikowany | 13 | 11 | 17 | 6 | 5 | 2 | 54 | |
| paramyksowirusy | ||||||||
| PIV1 | 0 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 |
| piv2 | 2 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | |
| PIV3 | 3 | 3 | 0 | 0 | 2 | 1 | 9 | |
| RSV | 15 | 14 | 5 | 1 | 2 | 2 | 39 | |
| HMPV | 2 | 4 | 0 | 2 | 2 | 2 | 12 | |
| ortomyksowirusy | ||||||||
| 1″>0 | 4 | 2 | 6 | 11 | 3 | 26 | ||
| b | 0 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 3 | |
| koronawirusy | ||||||||
| oc43 | 0 | 0 | 0 | 1 | 6 | 0 | 7 | |
| 229E | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 3 | |
| adenowirusy | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 4 | |
| herpeswirusy | ||||||||
| HSV | 0 | 0 | 1 | 2 | 6 | 4 | 13 | |
| CMV | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 3 |
| dowolny virusb | 43 | 44 | 31 | 24 | 42 | 16 | 200 | |
| wiele wirusów | 11 | 7 | 4 | 4 | 3 | 4 | 33 | |
zastosowanie metod molekularnych do diagnostyki wirusowego zakażenia układu oddechowego zwiększyło częstotliwość identyfikacji wirusowego zakażenia układu oddechowego u pacjentów z zaostrzeniami astmy (1, 6), przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (3, 12) i zapaleniem oskrzelików (4, 10) oraz u osobników zgłoszonych do badań diagnostycznych wirusowych układu oddechowego (2, 9). Wcześniej przeprowadziliśmy badanie epidemiologiczne badające wpływ infekcji wirusowej układu oddechowego na kohortę społeczną przy użyciu tradycyjnych (kulturowych i serologicznych) metod diagnostyki wirusowej. Zastosowanie testów RT-PCR do próbek zebranych w tym badaniu zwiększyło liczbę zakażeń wirusowych zidentyfikowanych około 2-krotnie ze względu na zwiększoną wrażliwość testu na niektóre wirusy (np. pikornawirusy) w porównaniu z hodowlą komórkową oraz ze względu na zdolność do identyfikacji innych wirusów, które są słabo lub nie nadają się do uprawy (np. HMPV i koronawirus).
rodzina wirusów o największej częstotliwości wykrywania to pikornawirusy (gatunki enterowirusów i rinowirusów), które są identyfikowane w około 25% przypadków choroby. Ponieważ zastosowane startery specyficzne dla rhinowirusa i enterowirusa nie zostały zwalidowane przeciwko wszystkim gatunkom rhinowirusa i enterowirusa, możliwe jest, że dodatkowe niewykryte zakażenia pikornawirusem mogły zostać pominięte. Zwiększona identyfikacja zakażeń pikornawirusem za pomocą testów molekularnych jest zgodna z wynikami innych badań dzieci w wieku poniżej 5 lat oraz pacjentów z astmą, POChP i zapaleniem oskrzeli (1, 6, 7, 10, 12).
podsumowując, zastosowanie molekularnych testów diagnostycznych zwiększyło częstotliwość identyfikacji wirusowej infekcji układu oddechowego u osób przyjętych do szpitali z ostrą chorobą układu oddechowego. W tej kohorcie ponad 75% chorób układu oddechowego u dzieci w wieku poniżej 5 lat było związanych z wykryciem wirusa układu oddechowego, w porównaniu z 25 do 37% chorób u dorosłych. Częstość występowania zakażeń wirusowych układu oddechowego mogła być nawet wyższa, ponieważ nie zbadano koronawirusów nl63 lub hku1 ani PIV typu 4. Zakażenia pikornawirusem (głównie rinowirusem) były najczęstszymi zakażeniami zidentyfikowanymi u pacjentów w każdym wieku, a następnie zakażeniami wywołanymi przez RSV i wirusy grypy. Zastosowanie testów molekularnych zwiększa częstotliwość identyfikacji wirusowej infekcji dróg oddechowych w porównaniu z klasycznymi wirusowymi metodami diagnostycznymi hodowli komórkowych i serologii.