Humane Rotaviren

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Humane Rotaviren
Rotavirus TEM B82-0337 lores.jpg

Humanes Rotavirus

Systematik
Reich: Viren
Ordnung: nicht klassifiziert
Familie: Reoviridae
Gattung: Rotavirus
Art: Humanes Rotavirus A, B, C, D, E, F, G
Taxonomische Merkmale
Genom: dsRNA segmentiert
Baltimore: Gruppe 3
Symmetrie: ikosaedrisch, doppelt
Hülle: keine
Wissenschaftlicher Name
Rotavirus (engl.)
Links

Die Humanen Rotaviren sind beim Menschen vorkommende Viren der Gattung Rotavirus (Familie Reoviridae). Der Name beruht auf der radähnlichen Struktur (lat. rota = das Rad) der Viren unter dem Elektronenmikroskop. Sie wurden 1973 durch Ruth Bishop in Dünndarmbiopsien von erkrankten Kindern entdeckt[1]. Rotaviren sind die häufigste Ursache für schwere Durchfallerkrankungen. Bei klinisch relevanten Durchfallerkrankungen sind Rotaviren mit einem Anteil von 35 - 52 % vertreten. Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation sterben pro Jahr 527.000 Kinder unter 5 Jahren an einer Rotavirus-induzierten Dehydratation[2].

Rotaviren sind auch im Tierreich weit verbreitet. Im veterinärmedizinischen Bereich haben Rotavirusinfektionen von Kälbern eine große wirtschaftliche Bedeutung.

Aufbau der Rotaviren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Humane Rotaviren sind 76 nm große RNA-Viren mit einem doppelschaligen, ikosaedrischen Kapsid. Eine Virushülle ist nicht vorhanden. Das Genom besteht aus elf doppelsträngigen RNA-Segmenten von 0,6 bis 3,3 kb Länge. Jedes dieser Segmente codiert ein virales Protein. Durch die Segmentierung des Genoms besteht die Möglichkeit der Reassortantenbildung[3].

Klassifikation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Humane Rotaviren gehören zur Familie der Reoviridae. Insgesamt sind sieben humanpathogene Spezies innerhalb der Gattung Rotavirus bekannt, zu denen eine Reihe von Serotypen gehören. Die Spezieseinteilung ist komplex und umfasst Serotypen, Subtypen, G- und P-Typen. In den Gruppen A bis C sind elf humanpathogene Serotypen und Subtypen enthalten.

Übertragung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Infektion mit Rotaviren erfolgt meist klassisch fäkal-oral, wobei kontaminierte Lebensmittel und kontaminiertes Trinkwasser eine Rolle spielen können. Eine Übertragung durch Aerosole über die Luft ist experimentell möglich[4]. Im Anschluss an eine schwere Erkrankung wird der Erreger üblicherweise für ca. 1-3 Wochen ausgeschieden. Ein Ausscheidung ist jedoch bis zu 8 Wochen nach Erkrankung möglich[5]. Bei Patienten mit Immundefizienz ist eine längere Ausscheidung möglich[6]. Für eine Ansteckung reichen wenige Partikel aus. Der Erreger kann Tage auf Oberflächen überleben und über Wochen in Wasser. Auch auf Händen kann der Erreger überleben[7].

Epidemiologie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In Deutschland werden im Schnitt pro Jahr etwa 50.000 Erkrankungsfälle gemeldet[8]. Die meisten Erkrankungsfälle treten zwischen den Monaten Februar bis April auf. Am häufigsten betroffen sind Kinder unter 3 Jahren.

Krankheitsbilder und Physiologie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nach einer Inkubationszeit von ein bis drei Tagen treten die klinischen Symptome auf. Die Infektion kann aber auch klinisch inapparent, d.h. ohne Symptome auftreten. Häufig beginnen die Symptome mit Erbrechen, gefolgt von mäßigem Fieber und Diarrhoe. Bei schweren Krankheitsverläufen kann der Durchfall vier bis fünf Tage andauern und durch den daraus folgenden Wasser- und Elektrolytverlust zur Exsikkose führen, die potentiell lebensbedrohlich sein kann. Die übliche Erkrankungsdauer beträgt sechs bis acht Tage.

Die Vermehrung der Erreger findet in den apikalen Enterozyten der Dünndarmzotten statt. Vermutlich wird durch das virale Protein (NSP4), welches Eigenschaften eines Enterotoxins aufweist, die Wirkung noch verstärkt.

Diagnose[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die diagnostische Untersuchung von Rotaviren erfolgt aus dem Stuhl meist mittels eines Immunassay, mit dem spezifisches Antigen (Kapsidprotein) nachgewiesen werden kann. Da in der akuten Erkrankungsphase sehr viel virales Antigen im Stuhl vorhanden ist, besitzen Antigentests oft nur eine geringe analytische Sensitivität, die aber zum Nachweis von Rotaviren bei akutem Durchfall ausreichend ist. Eine längerfristige Ausscheidung des Virus ohne akute Infektionszeichen (besonders bei Immundefizienz) kann aufgrund der geringen Antigenmenge in diesen Fällen mittels Antigentest nicht erfasst werden.

Für spezielle Fragestellungen bei Ausscheiderstatus oder zur Bestimmung der Subtypen für epidemiologische Untersuchungen, kann eine RT-PCR verwendet werden. Nur noch selten wird eine klassische Virusisolierung, RNA-Elektrophorese oder Nukleinsäurehybridisierungsreaktion verwendet. Sehr einfach ist der Nachweis der Viren im Stuhl mittels Elektronenmikroskopie, da die Rotaviren mit ihrer typischen Morphologie einfach zu erkennen sind.

Schnelltestverfahren zum Nachweis von Antigen sind möglich, diese sind jedoch aufgrund einer geringen Sensitivität und nicht ausreichenden Spezifität (falsch positive Ergebnisse) nur eingeschränkt verwertbar. Serologische Methoden zum Nachweis spezifischer Antikörper gegen Rotaviren haben diagnostisch keine Bedeutung.

Epidemiologie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Rotaviren sind weltweit verbreitet. Bis zum Ende des dritten Lebensjahres haben die meisten Kinder (>90 %) bereits eine Rotavirusinfektion durchgemacht. Im Laufe der ersten Lebensjahre werden infolge von Kontakten mit Rotaviren zunehmend Antikörper gebildet. Frühere Erkrankungen können bei einer späteren Reinfektion mit demselben bzw. anderen Rotaviren-Typen vor erneuter Erkrankung schützen. Im Erwachsenenalter treten Erkrankungen vor allem als Reisediarrhoe auf, wobei nur ca. 20 % der Reisediarrhoen durch Rotaviren entstehen. Die schwersten Krankheitsverläufe sind in der Altersgruppe zwischen sechs Monaten und zwei Jahren zu finden. In den gemäßigten Klimazonen sind Rotavirusinfektionen hauptsächlich während der Wintermonate zu beobachten. Außer bei Kindern sind schwere Erkrankungen durch Rotavirusinfektion bei Älteren oder Immunsupprimierten zu verzeichnen.

Prophylaxe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als Prophylaxemaßnahme dient die Einhaltung allgemeiner Hygienestandards.

Impfung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Rotavirusimpfstoff

Es stehen zwei verschiedene Rotavirus-Impfstoffe zur Verfügung: Rotarix® von GlaxoSmithKline und RotaTeq von Sanofi Pasteur MSD. Das Impfschema besteht aus zwei bzw. drei Teilimpfungen. Es handelt sich um Schluckimpfungen. Die Immunisierung muss mit der vollendeten 24. (Rotarix) bzw. 32. (RotaTeq) Lebenswoche abgeschlossen sein. Im August 2013 wurde die Rotavirus-Impfung in den Impfkalender der STIKO aufgenommen und wird in Deutschland für Säuglinge ab einem Alter von sechs Wochen empfohlen.[9][10] Ohne Impfung erkrankt bis zum fünften Lebensjahr nahezu jedes Kind an Rotaviren. Neben dem Schutz vor der Rotavirus-Infektion gibt es in den USA auch Hinweise auf einen Rückgang von Krampfanfällen nach Rotavirus-Impfung.[11]

Aktuell wurde der neue Impfstoff Rotavac in Neu Delhi vorgestellt, der wesentlich günstiger als die Konkurrenz sein sollte. Die Wirksamkeit ist laut einer klinischen Phase-III-Studie nur bei 56 %, jedoch könnte es vor allem in armen Ländern wie Afrika und Südasien viele Leben retten, in denen derzeit aus Preisgründen gar keine Impfstoffe zur Verfügung stehen.[12]

Eine Schluckimpfung gegen Rotaviren (RotaShield von Wyeth Lederle) wurde 1998 in den USA in den normalen Impfplan aufgenommen, am 15. Oktober 1999 jedoch wieder zurückgezogen, nachdem landesweit 76 Fälle einer Intussuszeption (Invagination, Darmeinstülpung) aufgetreten waren und ein möglicher Zusammenhang mit der Impfung angegeben wurde. Nach intensiven klinischen Studien sind seit dem 2. Quartal 2006 wieder Rotavirus-Impfungen für Kinder im Alter bis zu sechs Monaten in Europa und den USA zugelassen. Eine klinische Studie zu Rotarix – mit 615 untersuchten Intussuszeptionen aus Brasilien und Mexiko – wurde im Juni 2011 im New England Journal of Medicine publiziert.[13] In der Fallkontrollstudie wurde ein leicht erhöhtes Risiko konstatiert, aber für beide Länder eine positive Nutzen-Risiko-Bilanz.

Laut einer Studie der australischen Therapeutic Goods Administration zeigte sich (ohne Differenzierung des Impfzeitpunkts) ein um den Faktor 3,5 (0,7-10,1) gesteigertes Risko der Intussusception, während für RotaTeq ein um den Faktor 5,3 erhöhtes Risiko (1,1-15,4) gefunden wurde.[14]

Harry Greenberg von der Stanford University deutete im NEJM die Resultate dahin gehend, dass „Intussuszeptionen ein prinzipielles Risiko aller Rotavirus-Infektionen sind“, da beide Impfstoffe aus Lebendviren bestehen. Weil eine Impfung zu inapparenten Infektionen führt, könnte es aber sein, dass die Gefahr einer Erkrankung durch die Impfung geringer ist als bei einer Infektion mit dem Wildtyp. Die Hypothese, dass die Impfung im Durchschnitt sogar die Inzidenz von Intussuszeptionen senke, sei allerdings erst noch zu belegen.[15]

Therapie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine spezielle Therapie existiert nicht. Es ist in jedem Fall auf eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr (ggf. Elektrolytlösung) zu achten. Von der Einnahme von Antidiarrhoika ist abzuraten, da diese die Ausscheidung des Erregers erschweren und somit den Krankheitsverlauf verlängern können.

Meldepflicht[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Nachweis von Rotaviren ist in Deutschland nach § 7 Infektionsschutzgesetz meldepflichtig. Darüber hinaus nach § 6 wenn der oder die Betroffene Umgang mit Lebensmittel hat, in einer Gemeinschaftseinrichtung arbeitet oder ein Ausbruch vermutet wird [16].

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. R. F. Bishop, G. P. Davidson, I. H. Holmes, B. J. Ruck: Virus particles in epithelial cells of duodenal mucosa from children with acute non-bacterial gastroenteritis. In: Lancet (London, England). Band 2, Nr. 7841, 8. Dezember 1973, ISSN 0140-6736, S. 1281–1283, PMID 4127639 (nih.gov [abgerufen am 31. Mai 2016]).
  2. WHO | Rotavirus. In: www.who.int. Abgerufen am 31. Mai 2016.
  3. Ulrich Desselberger: Rotaviruses. In: Virus Research. Band 190, 22. September 2014, S. 75–96, doi:10.1016/j.virusres.2014.06.016 (sciencedirect.com [abgerufen am 31. Mai 2016]).
  4. D. S. Prince, C. Astry, S. Vonderfecht, G. Jakab, F. M. Shen: Aerosol transmission of experimental rotavirus infection. In: Pediatric Infectious Disease. Band 5, Nr. 2, 1. April 1986, ISSN 0277-9730, S. 218–222, PMID 3005999 (nih.gov [abgerufen am 31. Mai 2016]).
  5. Simone Richardson, Keith Grimwood, Rebecca Gorrell, Enzo Palombo, Graeme Barnes: Extended excretion of rotavirus after severe diarrhoea in young children. In: The Lancet. Band 351, Nr. 9119, 20. Juni 1998, ISSN 0140-6736, S. 1844–1848, doi:10.1016/s0140-6736(97)11257-0 (elsevier.com [abgerufen am 31. Mai 2016]).
  6. Shou-Chien Chen, Lia-Beng Tan, Li-Min Huang, Kow-Tong Chen: Rotavirus infection and the current status of rotavirus vaccines. In: Journal of the Formosan Medical Association. Band 111, Nr. 4, 1. April 2012, ISSN 0929-6646, S. 183–193, doi:10.1016/j.jfma.2011.09.024 (elsevier.com [abgerufen am 31. Mai 2016]).
  7. S. A. Ansari, V. S. Springthorpe, S. A. Sattar: Survival and vehicular spread of human rotaviruses: possible relation to seasonality of outbreaks. In: Reviews of Infectious Diseases. Band 13, Nr. 3, 1. Juni 1991, ISSN 0162-0886, S. 448–461, PMID 1866549 (nih.gov [abgerufen am 31. Mai 2016]).
  8. Robert Koch-Institut: SurvStat@RKI 2.0. Abgerufen am 31.05.2016 (deutsch).
  9. Neuer Impfkalender: Experten raten zur Impfung gegen Rotaviren. In: Spiegel Online. 26. August 2013, abgerufen am 21. Januar 2015.
  10. Epidemiologisches Bulletin 35/2013 des Robert-Koch-Instituts
  11. D. C. Payne, J. Baggs u. a.: Protective association between rotavirus vaccination and childhood seizures in the year following vaccination in US children. In: Clinical infectious diseases. Band 58, Nummer 2, Januar 2014, S. 173–177, ISSN 1537-6591. doi:10.1093/cid/cit671. PMID 24265355.
  12. New rotavirus vaccine shows promise
  13. M. M. Patel, V. R. López-Collada u. a.: Intussusception risk and health benefits of rotavirus vaccination in Mexico and Brazil. In: The New England journal of medicine. Band 364, Nummer 24, Juni 2011, S. 2283–2292, ISSN 1533-4406. doi:10.1056/NEJMoa1012952. PMID 21675888.
  14. J. P. Buttery, M. H. Danchin u. a.: Intussusception following rotavirus vaccine administration: post-marketing surveillance in the National Immunization Program in Australia. In: Vaccine. Band 29, Nummer 16, April 2011, S. 3061–3066, ISSN 1873-2518. doi:10.1016/j.vaccine.2011.01.088. PMID 21316503.
  15. rme/aerzteblatt.de: Rotavirus-Impfung: Intussuszeptionen auch nach Rotarix und RotaTeq. In: aerzteblatt.de. 16. Juni 2011, abgerufen am 21. Januar 2015.
  16. RKI - RKI-Ratgeber für Ärzte - Rotaviren-Gastroenteritis. In: www.rki.de. Abgerufen am 31. Mai 2016.
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