Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 2 2020

Бокавирусни инфекции в детска възраст

виж като PDF
Текст A
д-р Снежина Лазова, дм
Отделение по педиатрия, УМБАЛСМ „Н. И. Пирогов“ ЕАД, гр. София


Човешкият бокавирус (Human Bocavirus, HBoV) е наскоро описан вирус, член на семейство Parvoviridae, субсемейство Parvovirinae, род Bocaparvovirus. До откриването на HBoV парвовирус В19 е бил единственият познат човешки патоген в семейството на парвовирусите.

Човешкият BoV е установен чрез PCR-методика както в проби от респираторния тракт, така и от фекални проби на деца от различни географски райони. Честотата на разпространение на HBoV в проби на деца с респираторни инфекции варира от 1.5 до 18.3% и се характеризира с големи сезонни флуктуации. Идентифицирането на HBoV показва тенденция за висока честота на ко-инфекции с други респираторни вируси (в това число пикорнавируси, аденовируси (AdV), респираторно-синцитиален вирус (RSV), човешки метапневмовирус (hMPV). HBoV се нарежда на четвърто място по важност като причинител на респираторни инфекции при хоспитализирани деца след RSV, RV и AdV.

Наличните до момента познания за HBoV инфекция показват, че вирусът понякога е пасивен „пътник“ в човешкия организъм, а друг път е важен патоген, причиняващ остри респираторни и/или гастроинтестинални инфекции. Натрупването на познания за естествения ход на инфекцията и разработването на нови екзактни и широко достъпни диагностични тестове, би позволило точното разграничаване на носителство на вируса от реална инфекция и би дало възможност за отговор на акумулираните към момента клинични въпроси.

 
Въведение

Човешкият бокавирус (Human Bo­ca­virus, HBoV) е описан за първи път през 2005 г. от Allander и сътр. в проби от горните дихателни пътища (ГДП) на деца с подозирана остра респираторна инфекция (ОРЗ) чрез методика за молекулярен скрининг на вирусния геном, основана на случаен PCR, клониращ секвенционен подход[1]. Разпространението на HBoV е повсеместно и се открива не само в респираторни проби, но и в проби от фецес, урина и серум.

Човешкият бокавирус е член на сем. Parvoviridae, субсемейство Parvo­vi­ri­nae, род Bocaparvovirus. До откриването на HBoV, парвовирус В19 е бил единственият познат човешки патоген в семейството на парвовирусите. Филогенетичният анализ на вирусния геном показва далечна връзка на HBoV с говеждия парвовирус (bovine parvovirus, BPV) и кучешкия минутен вирус (canine minute virus, MVC). Няколко години по-късно е идентифициран и втори човешки бокавирус (HBoV2) във фекални проби от пакистански деца и възрастни индивиди над 65 год. от Единбург, което показва, че вирусът засяга не само детската възрастова група и не само определени географски райони[2]. Според актуализираната класификация на вирусите към род Bocaparvovirus се отнасят два вида – Bocaparvovirus 1 и Bocaparvovirus 2[3]. Към вид Bocaparvovirus 1 са причислени два подтипа на вируса: HBoV1 и HBoV3. Подтип HBoV1 е първият, описан през 2005 г. в назофарингеален аспират, свързан с инфекции на дихателните пътища, а вторият HBoV3 подтип е описан четири години по-късно във фекални проби от деца със симптоми на остър гастроентерит[1,4]. Подтиповете HBoV2 и HBoV4, от своя страна, са причислени към вид Bocaparvovirus 2, като и двата се асоциират със стомашно-чревни инфекции[4,5].

Честотата на разпространение на HBoV в проби на деца с респираторни инфекции варира от 1.5 до 18.3% и се характеризира с големи сезонни флуктуации. Идентифицирането на HBoV показва тенденция за висока честота на ко-инфекции с други респираторни вируси (в това число пикорнавируси, аденовируси (AdV), респираторно-синцитиален вирус (RSV), човешки метапневмовирус (hMPV). HBoV се нарежда на четвърто място по важност като причинител на респираторни инфекции при хоспитализирани деца след RSV, RV и AdV[6].

Вирусът показва тенденция да се излъчва продължително от организма. В над 26% от децата се съобщава излъчване на вируса в продължение на 2 месеца, в 4% за 3 месеца и в 2% за 4 месеца[7] (Фиг. 1).

Фигура 1: Крио-реконструкция на HBoV[31]

  

Лабораторна диагностика

Детекцията на HBoV се провежда най-често с класически или real-time PCR метод на изследване на назофарингеален аспират или назофарингеален секрет. Методиката на real-time PCR има предимства пред конвенционалния PCR, осигурявайки по-голяма специфичност, чувствителност и редукция на времето за изследване. Таргетират се NP1 и VP1 гени на HBoV както в респираторни проби, така и във фецес и кръв[8].

В допълнение към PCR методите, HBoV може да се докаже и индиректно чрез серологично изследване с детекция на анти-HBoV антитела.

Съвременната серологична диагностика се основава на ELISA методики за детекция на вирус-свързани частици (boka-virus-like-particles VP2-VLP), рекомбинантни прокариотни вирусни протеини VP1 или VP2 за детекция на HBoV-специфични IgG и IgM в серум, както и с помощта на HBoV-специфични T-хелпърно-клетъчни реакции[9]. Популационни проучвания, проведени в Япония, Китай, Германия и Финландия, основани на ELISA детекция на HBoV-специфични имуноглобулини, показват наличие на IgG aнтитела в 94 до 100% от кръвните проби на здрави възрастни доброволци и здрави деца над 6-годишна възраст. Тези данни потвърждават повсеместното разпространение на HBoV и настъпването на сероконверсия в детска възраст. Най-големият процент серонегативни пациенти се установява при децата в ранна детска възраст, средно при 12-24 месечните[10-13].

Освен в проби от респираторния тракт и фекални проби HBoV DNA се установява и в серум/кръв, както и в урина[23]. Детекцията на HBoV DNA в серум предполага, че вирусът предизвиква системна инфекция, както повечето парвовируси, включително и животинските бокавируси[14,15].

Възможно е детекцията на HBoV в серум да е индикация както за виремия, така и за таргетиране на кръвни клетки от вируса (Фиг. 2).

Фигура 2: Електронно-микроскопски образ на HBoV в директен препарат от назофарингеален смив (A) и
HBoV в назофарингеален смив, смесен с плазма на пациента (отношение 1:1) (B), маркиран протеин А (15 nm)[32]

  
Епидемиология

След първото описание на HBoV през 2005 г. доказване на вируса в биологични проби е докладвано от различни географски райони по целия свят – Европа, Азия, Австралия, Африка, Америка. Разпространението на вируса варира от 1.5 до 18.3-19.3% според различните източници[6].

Първичната инфекция с HBoV засяга предимно деца в ранна детска възраст – от 6 до 24 месеца, но по-големи деца също могат да бъдат инфектирани. За новородените се предполага, че са защитени от трансплацентарно преминали анти-HBoV IgG антитела. За HBoV-IgG антителата е доказано преминаване през плацентарната бариера, но все още не е известно дали е възможна вертикална майчино-фетална трансмисия.

Инфекции с HBoV рядко се установяват при възрастни пациенти. Lindner и сътр. установяват anti-HBoV антитела в кръвта на 94% от изследвани здрави донори на възраст над 19 год.[10]. Най-голям процент серонегативни се установяват при децата от 1 до 3 год., като нарастване на честотата на серопозитивните се наблюдава във възрастта от 5 до 10 год., с което се демонстрира, че първичната инфекция с HBoV се случва в първите години от живота[16,17].

Сезонност в разпространението на HBoV е трудно да бъде дефинирана, тъй като случаи с HBoV инфекции се наблюдават през цялата година, а пиковете на разпространение варират през различните години и се различават значително според дан­ните от публикуваните до момента проучвания. Въпреки това има ясна тенденция случаи с HBoV да се регистрират предимно през есенно-зимните месеци[6].


HBoV и остри респираторни заболявания

Преобладаваща част от публикуваните проучвания докладват наличие на HBoV при деца с респираторни инфекции, което не е изненада, имайки предвид, че именно в проби от респираторния тракт за първи път е идентифициран човешкият бокавирус.

Най-често докладваните симптоми при деца, при които е доказана моно-инфекция с HBoV, са кашлица, хрема и повишена температура, които представляват и най-честите не­специфични симптоми, асоциирани с респираторни вирусни инфекции в детска възраст. Най-честите клинични диагнози при HBoV позитивни деца са ИГДП, бронхит, бронхиолит, пневмония и остра астма екзацербация, което покрива клиничния спектър на вирусните респираторни инфекции като Influenza, RSV, hMPV[17]. Клиничната картина на HBoV инфектираните е подобна на останалите пациенти с ОРЗ, като данните от проучвания на предимно хоспитализирани пациенти и такива с бронхиална обструкция, показват по-голяма тежест на заболяването в сравнение с проучвания, в които са анализирани и амбулаторни пациенти. Симптомите траят обичайно 1-2 седмици (от 2 дни до 3 седмици). Има описани случаи с персистиращ фебрилитет над 14 дни при имунокомпрометирани пациенти[18].

Данните от епидемиологичните проучвания показват, че HBoV не е водещ респираторен патоген като RSV при децата в ранна детска възраст, но е не по-малко важен от инфлуенца вирусите, hMPV, AdV и параинфлуенца вирус тип 3[16,17].

В проучвания, които включват и здрави контроли, се доказва носителство на HBoV и при здрави индивиди, но с много по-ниска честота[6]. В контраст с повечето източници, в които се докладва честота на носителство при асимптомни деца под 10%, Longtin и сътр. докладват честота от 43% сред здрави деца, които са претърпели миринготомии, аденектомии и тонзилектомии[19]. В продължение на тези наблюдения Lu и сътр. провеждат изследване на HBoV-DNA в лимфоцитни екстракти от тонзиларни тъкани (небни тонзили и аденоиди) и установяват наличие на HBoV в 32.3% от тестваните екстракти, което говори за вероятна латентна или персистираща HBoV инфекция[20].


HBoV и гастро­интестинални инфекции

За другите два члена на род Boca­vi­rus – BPV (говежди парвовирус) и MVC (кучешки минутен вирус), е известно, че причиняват гастроинтестинални инфекции при телета, респективно кучета. Предполага се, че HBoV може да играе роля и на гастроинтестинален патоген поради честото наличие на съпътстващи гастроинтестинални оплаквания при HBoV позитивни деца. Според други теории гастроинтестиналният епител е място за репликация на HBoV. Докладваната честота на доказване на HBoV във фекалните проби на пациенти със симптоми на гастроентерит е от 0.8 до 9.1%, но ролята на HBoV инфекция в гастроинтестиналния тракт остава все още неизяснена[21,22].

Често се съобщава за ко-инфекция на HBoV с Norovirus и други гастроинтестинални вируси.


Клинично значение на вирусните респираторни ко-инфекции

Клиничното значение на едновременно идентифициране на повече от един вирус в респираторни секрети остава противоречиво в литературата. В контраст с проучванията, които не доказват по-тежка прогноза при деца, инфектирани с повече от един вирус по отношение на продължителност на болничния престой, необходимост от кислородотерапия или прием в интензивно отделение, други източници показват различни и противоречиви резултати[24]. Няколко факта могат да обяснят това противоречие. От една страна, различните вируси задвижват различни патогенетични механизми, които могат както да се потенцират, така и да смекчат предизвиканите от тях ефекти. От друга страна, реалната патогенетична роля на всеки един от вирусите, участващи в ко-инфекцията, остава неясна. Едновременната детекция на един или повече патогенни вируси, обичайно се дефинира като ко-инфекция, макар че наличието на вирусен геном, доказан с методите на молекулярната диагностика, може да означава и единствено присъствие на вируса в изследвания материал без значим патогенетичен ефект по време на детекцията[24-26].

В голяма част от проучванията, които дават информация за наличието на ко-инфекции, се съобщава висока честота на ко-детекция на HBoV с други респираторни вируси – от 18 до 90%. Високите нива на HBoV ко-инфекции може да се обясни по няколко начина:

  • Tенденция за персистиране на HBoV в респираторния тракт и продължително излъчване на вируса.
  • Aсимптомно персистиращо носителство.
  • Резултат от асимптомна супер-инфекция, която се тригерира от наличието на друг реплициращ се респираторен агент.
  • Роля на HBoV като помощен вирус, който се наслагва към други патогенни вируси.
  • Роля на HBoV като вирус, който изисква добавяне на друг инфекциозен агент, необходим за собствената му активация или ре-активация.

При количествено изследване на HBoV DNA в позитивни проби се установява, че вирусният товар при 42.5% от позитивните пациенти е над 1.0х105 DNA копия/ml. Под този праг на вирусен товар се предполага, че се касае за персистиране на HBoV или здраво носителство[27].

Доказването на HBoV в серум и в назофарингеален аспират чрез количествена PCR оценка на вирусния товар в комбинация с провеждане на серологичен анализ за детекция на IgM и IgG, се считат за по-надежден метод за доказването на остра симптоматична HBoV инфекция[28].

В скорошно проучване Jiang и сътр. изследват влиянието на вирусния товар на HBoV върху епидемиологичните и клинични характеристики на инфекциите на долните дихателни пътища (ИДДП) при деца. При децата с по-висок вирусен товар се наблюдават по-често симптоми на бронхиална обструкция и тахипнея, които се считат за важна клинична манифестация на HBoV инфекция[29]. Ко-инфекция се наблюдава значимо по-често при децата с нисък вирусен товар, което с най-голяма сила се отнася за ко-инфекция с RSV. В друго проучване Deng и сътр. установяват, че високият вирусен товар играе важна роля за тежестта на ИДДП и се асоциира с по-голяма тежест на клиничните симптоми, вкл. и с нуждата от кислородотерапия[30].


Заключение

Инфекциите с човешки бокавирус представляват важна пропорция от хоспитализираните деца с остри респираторни заболявания.

Инфекцията с HBoV1 не може да бъде клинично разграничена от останалите респираторни вирусни инфекции, поради което диагнозата изисква критичен подход с комбиниране на PCR и серологични методи. Количественият PCR може да бъде полезен за преценката дали се касае за реална инфекция, носителство или персистиране на вируса, като по-големият вирусен отговор корелира с наличието на остра инфекция и по-голяма клинична тежест.

Наличните до момента познания за HBoV инфекция показват, че вирусът понякога е пасивен „пътник“ в човешкия организъм, а друг път е важен патоген, причиняващ остри респираторни и/или гастроинтестинални инфекции. Натрупването на познания за естествения ход на инфекцията и разработването на нови екзактни и широкодостъпни диагностични тестове би позволило точно разграничаване на носителство на вируса от реална инфекция и би дало възможност за отговор на акумулираните клинични въпроси.

 
 
 

 
книгопис:
1.    Allander T, Tammi MT, Eriksson M, Bjerkner A, Tiveljung-Lindell A, Andersson B. From The Cover: Cloning of a human parvovirus by molecular screening of respiratory tract samples. Proc Natl Acad Sci. 2005 Sep 6;102(36):12891–6.
2.    Kapoor A, Slikas E, Simmonds P, Chieochansin T, Naeem A, Shaukat S, et al. A Newly Identified Bocavirus Species in Human Stool. J Infect Dis. 2009;199(2):196–200.
3.    ICTV, Virus Taxonomy. 2016 Release. Available from: https://talk. ictvonline.org/taxonomy/.
4.    Arthur JL, Higgins GD, Davidson GP, Givney RC, Ratcliff RM. A Novel Bocavirus Associated with Acute Gastroenteritis in Australian Children. Münger K, editor. PLoS Pathog. 2009 Apr 17;5(4):e1000391.
5.    Kapoor A, Simmonds P, Slikas E, Li L, Bodhidatta L, Sethabutr O, et al. Human Bocaviruses Are Highly Diverse, Dispersed, Recombination Prone, and Prevalent in Enteric Infections. J Infect Dis. 2010 Jun;201(11):1633–43.
6.    Lüsebrink J, Wittleben F, Schildgen V, Schildgen O. Human Bocavirus – Insights into a newly identified respiratory virus. Viruses. 2009;1(1):3–12.
7.    von Linstow M-L, Høgh M, Høgh B. Clinical and Epidemiologic Characteristics of Human Bocavirus in Danish Infants. Pediatr Infect Dis J. 2008 Oct;27(10):897–902.
8.    Tozer SJ, Lambert SB, Whiley DM, Bialasiewicz S, Lyon MJ, Nissen MD, et al. Detection of human bocavirus in respiratory, fecal, and blood samples by real-time PCR. J Med Virol. 2009 Mar;81(3):488–93.
9.    Lindner J, Zehentmeier S, Franssila R, Barabas S, Schroeder J, Deml L, et al. CD4 + T Helper Cell Responses against Human Bocavirus Viral Protein 2 Viruslike Particles in Healthy Adults. J Infect Dis. 2008 Dec;198(11):1677–84.
10.    Lindner J, Karalar L, Zehentmeier S, Plentz A, Pfister H, Struff W, et al. Humoral Immune Response Against Human Bocavirus VP2 Virus-Like Particles. Viral Immunol. 2008 Dec;21(4):443–50.
11.    Lin F, Guan W, Cheng F, Yang N, Pintel D, Qiu J. ELISAs using human bocavirus VP2 virus-like particles for detection of antibodies against HBoV. J Virol Methods. 2008 Apr;149(1):110–7.
12.    Kantola K, Hedman L, Allander T, Jartti T, Lehtinen P, Ruuskanen O, et al. Serodiagnosis of Human Bocavirus Infection. Clin Infect Dis. 2008 Feb 15;46(4):540–6.
13.    Endo R, Ishiguro N, Kikuta H, Teramoto S, Shirkoohi R, Ma X, et al. Seroepidemiology of Human Bocavirus in Hokkaido Prefecture, Japan. J Clin Microbiol. 2007 Oct 1;45(10):3218–23.
14.    Carmichael LE, Schlafer DH, Hashimoto A. Minute Virus of Canines (MVC, Canine Parvovirus Type-1): Pathogenicity for Pups and Seroprevalence Estimate. J Vet Diagnostic Investig. 1994 Apr 25;6(2):165–74.
15.    Durham PJ, Lax A JR. Pathological and virological studies of experimental parvoviral enteritis in calves. Res Vet Sci. 1985;32(2):209–19.
16.    Schildgen O, Müller A, Allander T, Mackay IM, Völz S, Kupfer B, et al. Human bocavirus: Passenger or pathogen in acute respiratory tract infections? Clin Microbiol Rev. 2008;21(2):291–304.
17.    Esposito S, Bosis S, Niesters HGM, Tremolati E, Sabatini C, Porta A, et al. Impact of Human Bocavirus on Children and Their Families. J Clin Microbiol. 2008 Apr 1;46(4):1337–42.
18.    Allander T, Jartti T, Gupta S, Niesters HGM, Lehtinen P, usterback R, et al. Human Bocavirus and Acute Wheezing in Children. Clin Infect Dis. 2007;44(7):904–10.
19.    Longtin J, Bastien M, Gilca R, Leblanc E, de Serres G, Bergeron MG, et al. Human Bocavirus Infections in Hospitalized Children and Adults. Emerg Infect Dis. 2008 Feb;14(2):217–21.
20.    Lu X, Gooding LR, Erdman DD. Human Bocavirus in Tonsillar Lymphocytes. Emerg Infect Dis. 2008 Aug;14(8):1332–4.
21.    Anderson LJ. Human Bocavirus: A New Viral Pathogen. Clin Infect Dis. 2007 Apr 1;44(7):911–2.
22.    Cheng W, Jin Y, Duan Z, Xu Z, Qi H, Zhang Q, et al. Human Bocavirus in Children Hospitalized for Acute Gastroenteritis: A Case‐Control Study. Clin Infect Dis. 2008 Jul 15;47(2):161–7.
23.    Pozo F, García-García ML, Calvo C, Cuesta I, Pérez-Breña P, Casas I. High incidence of human bocavirus infection in children in Spain. J Clin Virol. 2007 Nov;40(3):224–8.
24.    Cilla G, Oñate E, Perez-Yarza EG, Montes M, Vicente D, Perez-Trallero E. Viruses in community-acquired pneumonia in children aged less than 3 years old: High rate of viral coinfection. J Med Virol. 2008 Oct;80(10):1843–9.
25.    Stempel HE, Martin ET, Kuypers J, Englund JA, Zerr DM. Multiple viral respiratory pathogens in children with bronchiolitis. Acta Paediatr. 2009 Jan;98(1):123–6.
26.    Greensill J, McNamara PS, Dove W, Flanagan B, Smyth RL, Hart CA. Human Metapneumovirus in Severe Respiratory Syncytial Virus Bronchiolitis. Emerg Infect Dis. 2003 Mar;9(3):372–5.
27.    Gerna G1, Piralla A, Campanini G, Marchi A, Stronati M RF. The human bocavirus role in acute respiratory tract infections of pediatric patients as defined by viral load quantification. New Microbiol. 2007;30(4):383–92.
28.    Söderlund-Venermo M, Lahtinen A, Jartti T, Hedman L, Kemppainen K, Lehtinen P, et al. Clinical assessment and improved diagnosis of bocavirus-induced wheezing in children, Finland. Emerg Infect Dis. 2009;15(9):1423–30.
29.    Jiang W, Yin F, Zhou W, Yan Y, Ji W. Clinical significance of different virus load of human bocavirus in patients with lower respiratory tract infection. Sci Rep. 2016;6(December 2015):1–6.
30.    Deng Y, Gu X, Zhao X, Luo J, Luo Z, Wang L, et al. High Viral Load of Human Bocavirus Correlates with Duration of Wheezing in Children with Severe Lower Respiratory Tract Infection. Semple MG, editor. PLoS One. 2012 Mar 30;7(3):e34353.
31.    Gurda BL, Parent KN, Bladek H, Sinkovits RS, DiMattia MA, Rence C, et al. Human Bocavirus Capsid Structure: Insights into the Structural Repertoire of the Parvoviridae. J Virol. 2010 Jun 15;84(12):5880–9.
32.    Ursic T, Steyer A, Kopriva S, Kalan G, Krivec U, Petrovec M. Human Bocavirus as the Cause of a Life-Threatening Infection. J Clin Microbiol. 2011 Mar 1;49(3):1179–81.