Picornavirus, det vanligaste respiratoriska viruset som orsakar infektion bland patienter i alla åldrar på sjukhus med akut respiratorisk sjukdom | Company Pride
TEXT
nedre luftvägsinfektioner är den främsta orsaken till infektionssjukdomsrelaterad sjukhusvistelse i USA (13). Vi bestämde tidigare frekvensen av specifika virusinfektioner associerade med akuta luftvägsförhållanden som leder till sjukhusvistelser (5). Patienter som ingick i studien togs in på ett offentligt eller Privat sjukhus och respiratoriska virusinfektioner identifierades genom cellodling och serologiska studier. Eftersom antalet respiratoriska virusinfektioner associerade med andningssjukdomar kan ökas genom tillämpning av omvänd transkription-PCR (RT-PCR) analyser (3, 6), tillämpade vi dessa analyser på prover som samlats in och avsattes för detta ändamål under en 2-årsperiod för att avgöra om ytterligare respiratoriska virusinfektioner kunde identifieras i denna kohort.
detaljerna i den kliniska studien har beskrivits tidigare (5). Kortfattat var studiedeltagarna personer i alla åldrar som var inlagda på Ben Taub General Hospital eller St.Luke ’ s Episcopal Hospital i Houston, TX, med akut respiratorisk tillstånd (lunginflammation, trakeobronchitis, bronkiolit, croup, förvärringar av astma eller kronisk obstruktiv lungsjukdom eller kongestiv hjärtsvikt). Andningsprover (nasal tvätt eller halspinne) och serumprover samlades in inom en median på 1 dag efter sjukhusvistelse. Denna delstudie genomfördes på deltagare inskrivna från 1 September 1993 till slutet av studien i maj 1995. Andningsprovet blandades med kalvköttinfusionsbuljong som stabilisator vid insamlingstillfället, transporterades till laboratoriet på våt is och inokulerades på cellodling. Det återstående provet alikvoterades och frystes vid <-70 kub C tills det testades med molekylära analyser (beskrivs nedan). I allmänhet genomgick prover en eller två frystiner för att generera cDNA för initial testning. Ett konvalescentfas serumprov erhölls 14 till 42 dagar senare. Alla ämnen gav informerat samtycke enligt ett protokoll som godkänts av Baylor College of Medicine Institutional Review Board.
de metoder som används för cellodling och serologi beskrevs tidigare (5). Cellodlingsanalyserna testades för typ A och B influensavirus, parainfluensavirus (PIV) typ 1 till 3, respiratoriskt syncytialvirus (RSV), rhinovirus, enterovirus, herpesvirus och adenovirus. Serologiska analyser utfördes som beskrivits tidigare (5) på parade serumprover för influensa A-och B-virus, PIV-typ 1 till 3, RSV och koronavirus 229E och OC43.
RT-PCR-analyser utfördes med användning av tidigare beskrivna realtids RT-PCR-analyser för influensa A-och B-virus och koronavirus OC43 och 229E (3). PIV-typerna 1 till 3 (PIV1, PIV2 respektive PIV3), RSV, humant metapneumovirus (HMPV) och picornavirusinfektioner identifierades med användning av tidigare beskrivna RT-PCR-analyser följt av Southern blot hybridisering (3). Picornavirus-positiva prover klassificerades vidare med rhinovirus-och enterovirusspecifika realtids RT-PCR-analyser när tillräckligt prov återstod för dessa analyser (8, 11).
totalt 403 separata sjukdomar inträffade under den 2-åriga studieperioden hos 364 personer. Sjuttiosex respiratoriska virus (exklusive herpes simplexvirus och cytomegalovirus ) isolerades från 75 sjukdomsprover som samlats in under studieperioden. Dessa inkluderade 26 picornavirus, 21 RSV, 19 influensavirus, 4 adenovirus och 2 vardera av PIV1, PIV2 och PIV3 (Tabell 1). Trettio sjukdomar (av 136 Parade sera testade) hade också 33 infektioner identifierade med serologi, varav 11 identifierades genom kultur (6 influensa A-subtyp H3N2 , 4 RSV och 1 influensa B). Ytterligare infektioner identifierade med serologi men inte av kultur inkluderade sju A/H3N2, tre vardera av RSV, PIV2, PIV3 och OC43, och en vardera av A/H1N1, PIV1 och 229E.
Tabell 1
infektioner identifierade med kultur eller RT-PCR i en kohort av 403 sjukdomar utvärderade mellan September 1993 och juni 1995
virusa | Totalt antal. av infektioner | Nej. infektioner som var: | ||
---|---|---|---|---|
PCR positiv | PCR negativ eller NDb | kultur positiv | kultur negativ | |
picornaviruses | enterovirus | 5 | 3 | 2 | 0 | Rhinovirus | 49 | 14 | 29 | 6 | oklassificerad | 54 | 0 | 3 | paramyxovirus | PIV1 | 3 | 2 | 1 | 0 | piv2 | 2 | 0 | 0 | 2 | piv3 | 6 | 2 | 4 | 0 | 36 | 16 | 15 | 5 | hmpv | 12 | 12 | 0 | orthomyxoviruses | influensa a | 21 | 8 | 5 | 8 | influensa B | 3 | 1 | 0 | 2 | =”1″ colspan=”1″> | OC43 | 5 | 0 | 2 | 0 | 2 | 0 | 4 | 4 | herpesvirus | HSV* | 13 | 13 | CMV* | 3 | 3 |
respiratoriska prover från 386 sjukdomar (95.8%) var tillgängliga för molekylär testning. Ett hundra sjuttiotvå (44, 6%) prover var positiva för minst ett av de analyserade virusen (Tabell 1), med ett picornavirus (n = 99) som den vanligaste infektionen identifierad. Alla virus för vilka RT-PCR-analyser utfördes detekterades utom PIV2; inga PIV2-infektioner identifierades med RT-PCR, medan två infektioner hittades med cellodling. Sammantaget var 200 (49, 6%) av de 403 sjukdomarna associerade med minst en virusinfektion. Mer än en virusinfektion identifierades i 33 sjukdomar (31 Med två infektioner och 2 med tre infektioner). Tjugotvå av de multipla infektionerna inkluderade ett picornavirus, med ett picornavirus och RSV som den vanligaste kombinationen (n = 10); dubbel infektion med RSV och influensa A-virus upptäcktes i 3 sjukdomar. Ett annat andningsvirus identifierades i alla tre sjukdomar från vilka CMV isolerades och i 6 av de 11 sjukdomar från vilka HSV isolerades.
en virusinfektion identifierades hos 77, 6% av barnen under 5 år (Tabell 2). Äldre barn hade en infektion identifierad hos mer än 50% av sina sjukdomar, och vuxna hade en infektion identifierad hos ungefär en tredjedel av sina sjukdomar. Flera infektioner identifierades oftast hos barn yngre än 1 år.
Tabell 2
fördelning av respiratoriska virusinfektioner efter åldersgrupp (kombinerade resultat av odling, PCR och serologi)
Virusa | Nej. av infektioner i varje åldersgrupp (år) (n) | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
<1 (55) | 1-4 (57) | 5-17 (50) | 18-44 (65) | 45-64 (114) | ≥65 (62) | alla åldrar (403) | |||||||
Picornaviruses | enterovirus | 3 | 0 | 2 | 0 | 0 | 5 | rhinovirus | 15 | 6 | 8 | 8 | 9 | 3 | 49 |
oklassificerad | 13 | 11 | 17 | 6 | 5 | 2 | 54 | paramyxoviruses | piv1 | 0 | 3 | 0 | 0 | 0 | 3 | piv2 | 2 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | piv3 | 3 | 3 | 0 | 2 | 1 | 9 | RSV | 14 | 5 | 1 | 2 | 39 | hmpv | 2 | 4 | 0 | 2 | 2 | 2 | 12 | orthomyxoviruses | influensa a | 0 | 4 | 2 | 6 | 11 | 3 | 26 | influensa B | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 3 |
coronavirus | oc43 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 7 | ||||||
229e | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 3 | adenovirus | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 4 |
herpesvirus | HSV | 0 | 0 | 1 | 2 | 6 | 4 | 13 | |||||
CMV | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | Alla virusb | 44 | 31 | 24 | 42 | 16 | 200 |
flera virus | 11 | 7 | 4 | 4 | 3 | 4 | 33 |
tillämpningen av molekylära metoder för diagnos av respiratorisk virusinfektion har ökat frekvensen med vilken respiratorisk virusinfektion identifieras hos patienter med förvärringar av astma (1, 6), kronisk obstruktiv lungsjukdom (3, 12) och bronkiolit (4, 10) och i prover som lämnats in för allmänna respiratoriska virala diagnostiska studier (2, 9). Vi utförde tidigare en epidemiologisk studie som undersökte effekterna av respiratorisk virusinfektion på en samhällskohort med traditionella (kultur och serologi) virala diagnostiska metoder. Användning av RT-PCR-analyser på prover som samlats in i den studien ökade antalet virusinfektioner som identifierades med ungefär 2 gånger på grund av analysens ökade känslighet för vissa virus (t.ex. picornavirus) jämfört med en cellkultur och på grund av förmågan att identifiera andra virus som är dåligt eller inte odlingsbara (t. ex. hmpv och coronavirus).
familjen av virus med den största detektionsfrekvensen var picornavirus (enterovirus och rhinovirusarter), som identifierades i cirka 25% av sjukdomsepisoderna. Eftersom de rhinovirus-och enterovirusspecifika primrarna som användes inte validerades mot alla arter av rhinovirus och enterovirus, är det möjligt att ytterligare oupptäckta picornavirusinfektioner kan ha missats. Den ökade identifieringen av picornavirusinfektioner med molekylära analyser överensstämmer med fynd i andra studier av barn under 5 år och patienter med astma, KOL och bronkiolit (1, 6, 7, 10, 12).
Sammanfattningsvis ökade användningen av molekylära diagnostiska analyser frekvensen för identifiering av en respiratorisk virusinfektion hos personer som är inlagda på akutvårdssjukhus med akut respiratorisk tillstånd. I denna kohort var mer än 75% av andningssjukdomarna hos barn under 5 år associerade med detektering av andningsvirus, jämfört med 25 till 37% av sjukdomarna hos vuxna. Förekomsten av respiratoriska virusinfektioner kan ha varit ännu högre eftersom vi inte analyserade för nl63-eller HKU1-koronavirus eller PIV-typ 4. Picornavirus (huvudsakligen rhinovirus) infektioner var de vanligaste infektioner som identifierats hos patienter i alla åldrar, följt av de som orsakas av RSV och influensavirus. Användningen av molekylära analyser ökar frekvensen för att identifiera en respiratorisk virusinfektion jämfört med den för de klassiska virala diagnostiska metoderna för cellodling och serologi.