Връзката между новия човешки коронавирус и болестта на Кавазаки (публикация от 2005 год.)

Източник: https://academic.oup.com/jid/article/191/4/499/937208?fbclid=IwAR1IlugEps3mUdcpoTRFup76P6t3jfnyk6SZGqwOvWo34DZonjDQ__YSpnQ

Превод: Мария Попова

Франк Еспер, Юджийн Д. Шапайро, Карла Уейбел, Дейвид Фъргюсън, Мари Л. Ландри, Джефри С. Кан

Абстракт

Болестта на Кавазаки е системен васкулит в детската възраст с неясна етиология. Установихме доказателства за наличие на нов човешки коронавирус,  обозначен като „Ню Хейвън коронавирус“ (HCoV-NH), в респираторните секрети на 6-месечни кърмачета с болест на Кавазаки. За допълнително изследване на възможната асоциация между инфекцията с  HCoV-NH и болестта на Кавазаки, проведохме проучване случай-контрола. Пробите от респираторните секрети на 8 (72,7%) от 11 деца с болест на Кавазаки и на 1 (4,5%) от 22 контролни пациенти (деца без болест на Кавазаки, съответстващи по възраст и време на взимане на пробите) дават позитивен резултат за HCoV-NH чрез изследване с полимеразна верижна реакция с обратна транскриптаза (съотношение на шансовете/odds ratio, изчислено по метода на Mantel-Haenszel, 16.0 [95% доверителен интервал, 3.4-74.4]; P= .0015). Тези данни предполагат, че инфекцията с HCoV-NH е асоциирана с болестта на Кавазаки.

Ключови думи: полимеразна верижна реакция, коронавирус, деца, кърмаче, инфекции, болест на Кавазаки, системен васкулит, казуалност, респираторни секрети, РНК-насочена ДНК-полимераза

Болестта на Кавазаки е системен васкулит в детската възраст, който може да доведе до формиране на аневризми на коронарните артерии. В развитите страни болестта на Кавазаки е най-честата причина за придобити сърдечни заболявания при децата [1].  Диагностицирането на болестта на Кавазаки е базирано изцяло на клиничните белези. За класическата болест на Кавазаки болните трябва да имат температура над 5 дена и да отговарят на най-малко  4 от 5-те критерии – (1) билатерален конюнктивит; (2) еритем на устната кухина или фаринкса, ягодов език, или стоматит; (3) полиморфен обрив; (4) еритем или едем на дланите или стъпалата; и (5) несупуративна цервикална лимфаденопатия—или да отговарят на най-малко 3 от изброените критерии и да имат доказателства за промени в коронарните артерии [2]. Непълната или атипичната болест на Кавазаки, при която пациентите не отговарят на тези критерии, може да се прояви и също да доведе до формиране на аневризми на коронарните артерии [3]. Етиологията на болестта на Кавазаки не е известна. Лабораторните резултати са неспецифични и няма диагностични тестове за болестта.

Има доказателства, че болестта на Кавазаки може да бъде тригерирана от отговор към инфекциозен агент. В много държави са наблюдавани епидемии от болестта на Кавазаки с вълноподобен курс на разпространение [4]. Епидемиите обикновено възникват през зимата и пролетта. Болестта на Кавазаки се среща рядко при кърмачета под 3-месечна възраст, което предполага възможността те да са защитени от инфекцията чрез антитела, които са пасивно придобити от майката. По сходен начин, широко разпространеният имунитет към често срещани инфекциозни агенти може да обясни рядкото протичане на болестта на Кавазаки при възрастните. Съобщава се за предшестващо респираторно заболяване преди  появата на болестта на Кавазаки [5].  Въпреки че много инфекциозни агенти са предложени като причина за болестта на Кавазаки, никой от тях не е трайно асоцииран със заболяването. Чрез употребата на синтетични антитела Роули и колеги наскоро установяват наличието на антиген в респираторните епителни клетки и макрофагите при деца с болест на Кавазаки [6]. Произходът на този антиген остава неизвестен.

Човешките коронавируси (HCoVs) наскоро привличат наново интереса към себе си, от части поради появата на новия HCoV, свързан с тежкия остър респираторен синдром (SARS) [7,8]. Преди появата на CoV-SARS, HCoVs обикновено бяха считани да причиняват лека самоограничаваща се инфекция на горния респираторен тракт. Проучването на HCoVs е затруднено от трудността при размножаването на тези вируси In vitro [9].  За да се определи дали предходни неизвестни HCoVs са циркулирали сред човешката популация, ние създадохме генетични сонди, които са насочени към региони на гена репликаза 1а, които са съхранени сред HCoVs, CoVs при птиците и CoVs при бозайниците. Скринингът на съхранените проби от секретите от респираторния тракт на деца под 5-годишна възраст показа наличието на нов HCoV, обозначен като „Ню Хейвън коронавирус“ (HCoV-NH) [10].  На базата на последователността и филогинетичния анализ на гена репликаза 1а се установява, че HCoV-NH е тясно свързан с наскоро установен HCoV в Нидерландия {11,12]. Едно дете в нашето проучване, 6-месечно кърмаче с 2 позитивни за HCoV-NH респираторни проби, е диагностицирано с болестта на Кавазаки. За допълнително изследване на възможната асоциация между инфекцията с HCoV-NH и болестта на Кавазаки, ние разширихме времевата рамка до пълния период, по време на който взимахме проби, и проведохме проучване случай-контрола за оценката на тази асоциация

Пациенти, материали и методи. Случаите с болестта на Кавазаки са установени от регистрите с изписани пациенти. Като част от провеждащото се епидемиологично проучване на респираторните вируси, ние записахме пробите от секретите от респираторния тракт, които са взети между ноември 2001г. и май 2004г. от деца под 5-годишна възраст, които са дали негативен резултат при тестване за респираторно-синцитиален вирус, грип А и Б, парагрип 1-3 и аденовирус чрез директна флуоресенция с антитела. За всеки случай на пациент с болест на Кавазаки установихме 2 съответстващи контроли с пациенти – първите 2 деца (от които сме взели проби) чиято възраст не се различава от тази на случая с повече от 6 месеца и чиито проби са взети в рамките на 1 седмица от взимането на проби от случая с пациента. Взимането на проби и събирането на клиничните данни е одобрено от изследователския комитет на Йейлския университет.

Пробите са скринирани за HCoV-NH чрез полимеразна верижна реакция с обратна транскриптаза (RT-PCR), използвайки специфични сонди за гена репликаза 1а на HCoV-NH (праймер, 5‘GCGCTATGAGGGTGGTTGTAAC-3’; обратен праймер, 5‘-CGСGCAGTTAAAAGTCCAGAATTAAC-3 [подчертаването индикира за G/C  clamps]) [10] и за спайк гена (праймер, 5‘CCGCGTTAAGAGTGGTTCACC-3’, опратен праймер, 5’-CAGCGGTCATGGCACC-3’, гнездов праймер, 5’-CCGCTTGAAGCCACCTGGC-3, гнездов обратен праймер,  5‘-GCGCGGTTGGTTACATGGTGTCAC-3’) (номера за достъп до GenBank – NC_005831 и AY518894) [11,12]. PCR амплификационната програма е както следва: 15 минути на 95 градуса за активиране на HotStar Полимеразата (Qiagen); 40 цикъла от 40 секунди на 95 градуса, 60 секунди на 55 градуса, и 30 секунди на 72 градуса; и финално удължаване от 10 минути на 72 градуса. Всеки сет за RT-PCR амплификация включва подходящи негативни контроли. PCR продуктите са анализирани с агарозна-гел електрофореза. За да се счита дадена проба за позитивна за HCoV-NH, тя трябва да даде позитивен резултат на RT-PCR  и за гена репликаза 1а, и за спайк гена.

Степента на асоциация ( и асоциирания 95% доверителен интервал [CI]), както и статистическото значение на асоциацията, са калкулирани чрез теста на Mantel-Haenszel за съответстващи данни, с използването на  множество контроли. Използван е софтуерът True Epistat [13].

Резултати. От регистрите на изписаните пациенти установихме 53 деца, които са диагностицирани с болестта на Кавазаки в периода октомври 2001г. и април 2004г.  Имаме респираторни проби от 11 (20.8%) от тези пациенти. Средната възраст на случаите е 24.4 месеца, и средната възраст на контролите е 23.7 месеца (P = .34). 8 (72.7%) от 11-те случая и 1 (4.5%) от 22-те контроли са дали позитивен резултат за HCoV-HN при тестване с RT – PCR (съотношение на шансовете/odds ratio, изчислено по метода на Mantel-Haenszel, 16.0 [95% доверителен интервал, 3.4-74.4] Mantel-Haenszel χ2, 10.1;  P= .0015). Наблюдавани са множество генетични полиморфизми в последователностите на HCoV-NH, установени в случаите (данните не са показани).

Клиничните и лабораторните белези на случаите са показани в таблица 1. От 11-те случая, 10 отговарят на критериите за болестта на Кавазаки, от които 8 са дали положителен резултат за HCoV-NH. Случай 1, който покрива 3 критерии (в допълнение на температурата) за болестта на Кавазаки и има нормални ехокардиографски резултати, е дал отрицателен резултат за HCoV-NH. Нозокомиалното инфектиране с HCoV-NH на хоспитализираните деца с болестта на Кавазаки е малко вероятно, защото респираторните проби от 10 от случаите са взети или преди, или в първия ден на хоспитализацията. Респираторните проби от един случай, случай 10, са взети на единадесетия ден от хоспитализацията; това дете има отрицателни резултати за HCoV-NH. Средното време между появата на температурата и вземането на респираторните проби, които са тествани за HCoV-NH, е 5 дни (обхват 4-13 дни) (таблица 1). 7 (63.6%) от 11-те случая и 19 (86.4%) от 22-те контроли имат респираторни симптоми, които отговарят на инфекция на горния респираторен тракт ( Р= .19). От 7-те случая, които имат респираторни симптоми, 6 са дали положителен резултат за HCoV-NH. Пробите от случаите и контролите, които нямат записани данни за респираторни симптоми в медицинските досиета, са взети като част от диагностичното изследване по повод на температурата. Всички пациенти в това проучване са в периода между ноември и април месец.

Дискусия.Трудно е да се разбере каква е причината за появата на болестта на Кавазаки. Епидемиологичните данни предполагат, че тя може да е причинена от често срещани инфекциозни агенти. Няколко патогена – като ретровирусите [14], Epstein-Barr вирусът [15], parvovirus B19 [16], и хламидията [17] са предложени от различни проучвания като важни участници в патогенезата на болестта на Кавазаки. Въпреки това, тези проучвания имат или недостатъчен брой контроли, или са лошо контролирани, и така не е установена асоциация между никой от изброените патогени и болестта на Кавазаки. Една от най-обещаващите следи в изследването на етиологията на болестта на Кавазаки е установяването на антиген с неясен произход в респираторните епителни клетки и макрофагите при деца с остро настъпила болест на Кавазаки, което е докладвано от Роули и колеги [6]. Това предполага,че респираторен патоген може да бъде асоцииран с болестта на Кавазаки. Нашите данни показват, че в нашата популация по време на периода на проучването има значима връзка между инфекцията с HCoV-NH и болестта на Кавазаки.

Клиничният спектър на заболяването, причинено от инфекцията с HCoV-NH не е напълно охарактеризиран, въпреки че HCoV-NH [10] и идентифицираният вирус в Нидерландия са открити при деца и възрастни, които имат симптоми на заболяване на респираторния тракт [11,12]. Двата често срещани човешки коронавируси, HCoV-229E и HCoV-OC43, са широко разпространени и инфекциите обикновено протичат през зимата и пролетта. Ако инфекцията с HCoV-NH е честа и е причина за появата на болестта на Кавазаки, тогава не е ясно защо заболяването протича при относително малък брой деца. При повечето индивиди патогенезата на болестта на Кавазаки вероятно се различава от патогенезата на вирусните инфекции на респираторния тракт. Въпреки това, болестта на Кавазаки може да е резултат от абнормна клонална експанзия на CD8+ T- клетки [18] в отговор на инфекциозния агнет. Следователно предизпозицията на гостоприемника, в допълнение към антигенните характеристики на вируса, може да има важна роля за етиологията и патогенезата на васкулитите при болестта на Кавазаки.

В настоящото проучване респираторните проби от случаите и контролите са изпратени към диагностична лаборатория; следователно не е изненада,че 7 (63.6%) от 11-те случая и 19 (86.4%) от 22-те контроли да имат доказателства за заболяване на респираторния тракт. Процентът на позитивните контроли за HCoV-NH (4.5%) e сходен с наши предходни резултати [10].  Подборът на контроли сред децата със суспектна инфекция на респираторния тракт може да наклони резултатите към неустановяване на връзка между инфекцията с HCoV-NH и болестта на Кавазаки – контролите имат по-голяма вероятност да са инфектирани с HCoV-NH, от колкото децата без симптоми на инфекция на респираторния тракт.Ако тази потенциална промяна повлияе на настоящото проучване, тогава истинската асоциация ще бъде по-силна от колкото тази, която представихме. Разликата във възрастовото разпределение между случаите и контролите е малка (средна разлика <1 месец) и следователно в голяма степен е малко вероятно този фактор да отговаря за разликата в пропорциите на случаи и контроли, инфектирани с HCoV-NH.  Фалшиво-позитивните резлутати, които са причинени от контаминиране на PCR са причина за тревога във всяко проучване, което използва техники за геномно амплифициране. За да се реши този проблем са включени подходящи негативни контроли във всеки сет на амплификациите с RT-PCR, и сме поставили изискване да бъдат амплифицирани 2 региона от генома на HCoV-NH, за да се счете пробата за положителна. Още повече, за да се дължи наблюдаваната асоциация на контаминация, е нужно пробите от случаите да бъдат преференциално контаминирани – малко вероятен сценарий. Всеки ампликон е секвениран, за да се потвърди наличието на HCoV-NH. Различни генетични полиморфизми са наблюдавани в секвенциите на HCoV-NH, установени в изолатите от случаите. Това допълнително редуцира вероятността контаминацията на PCR да обяснява нашите резултати. В заключение, това проучване случай-контрола предполага, че има асоциация между инфекцията с HCoV-NH и болестта на Кавазаки. Нужни са допълнителни проучвания като проспективни кохортни проучвания, епидемиологични проучвания, и изследване на възпалената тъкан за наличие на вируса, за да се установи точната роля на HCoV-NH в патогенезата на болестта на Кавазаки и да се определи дали други инфекциозни агенти също могат да предизвикат този синдром.

Таблица 1. Клинични и лабораторни белези на деца с болест на Кавазаки.

За допълнителна информация относно статията и пълния списък с източници, натиснете тук.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *