Analiza comparativă a caracteristicilor infecției rotavirale la sugarii vaccinați și nevaccinați: studiu prospectiv, descriptiv

ARTICOL DE CERCETARE

Analiza comparativă a caracteristicilor infecției rotavirale la sugarii vaccinați și nevaccinați: studiu prospectiv, descriptiv

Tatiana Alsaliem^1,2*, Ala Donos¹, Constantin Spînu⁴, Ninel Revenco¹, Valentin Țurea¹, Ion Mihu¹, Radu Cojocaru³, Stela Gheorghiță³, Albina-Mihaela Iliev3

¹Departamentul de pediatrie, Universitatea de Stat de Medicină și Farmacie ,,Nicolae Testemiţanu”, Chișinău, Republica Moldova.

²Spitalul Clinic Municipal de Copii nr. 1, Chișinău, Republica Moldova.

³Universitatea de Stat de Medicină și Farmacie ,,Nicolae Testemiţanu”, Chișinău, Republica Moldova.

⁴Agenția Națională de Sănătate Publică, Chișinău, Republica Moldova. 

Autor corespondent:

Tatiana Alsaliem, medic pediatru

Secția de boli diareice acute

Spitalul Clinic Municipal de Copii nr. 1

str. Serghei Lazo, 7, Chișinău, Republica Moldova, MD-2004

e-mail: banaritania@yahoo.com

Titlu scurt: Analiza comparativă a caracteristicilor infecției rotavirale la sugari

Ce nu este cunoscut, deocamdată la subiectul abordat?

Nu este cunoscută variabilitatea genetică a infecţiei rotavirale la sugari până şi după vaccinare, precum şi evoluţia acestui virus în funcție de genotip, fenotip, statutul imun al pacientului, prezenţa comorbidităţilor la sugari, până şi după vaccinare.

Ipoteza de cercetare

Vaccinararea populației cu vaccin rotaviral modifică caracteristicile clinico-paraclinice ale infecției rotavirale și genotipul agentului patogen.

Noutatea adusă literaturii ştiinţifice din domeniu

Articolul prezintă date despre influiența vaccinării asupra genotipului și fenotipului rotaviral în Republica Moldova, precum și aspecte ale evoluției clinico-paraclinice a infecției rotavirale la sugari pre- și postvaccinal.

REZUMAT

Introducere. Boala diareică acută este una din cele mai actuale probleme de sănătate ale sugarului. Infecţia rotavirală este cauza cea mai frecventă de deshidratare la sugar şi la copilul mic. Implementarea supravegherii santinelă a infecţiei rotavirale la sugari din anul 2008 în Republica Moldova a demonstrat rata înaltă a acestei infecții (40,0%), fiind un argument în recomandarea imunizării antirotavirale la copii în cadrul Programului Naţional de Imunizări.

Material și metode. În studiu au fost incluşi copii sugari cu boală diareică acută, înrolați în supravegherea santinelă în perioada 2012-2016 și care au fost tratați în Secția de boli diareice acute a Spitalului Clinic Municipal de Copii nr. 1. Au fost examinaţi 193 de pacienți cu boală diareică acută, conform unui caz-cadru standard. Materialul biologic s-a examinat prin metoda reacției serologice ELISA, iar evidenţierea genotipurilor a fost efectuată prin reacția de amplificare genică PCR.

Rezultate. Din cei 193 de sugari cu infecție rotavirală, 121 nu au fost vaccinaţi contra infecției respective, iar 72 – au fost imunizaţi. În funcție de genotipurile întâlnite până şi după vaccinare, s-a constatat că până la vaccinare au predominat genotipurile G9P[8], G3P[8], G4P[8]. În schimb, postvaccinal au prevalat genotipurile G2P[4], G4P[8], incidența infecției rotavirale fiind în scădere, iar evoluția bolii – mult mai ușoară.

Concluzii. Acest articol reflectă evoluția proprietăţilor genotipice a rotavirusurilor şi a particularităţilor clinico-paraclinice ale infecţiei rotavirale la sugari, cu o importanţă majoră în contextul implementării imunizării antirotavirale la copii în cadrul Programului Naţional de Imunizări din Republica Moldova.

Cuvinte cheie: infecție rotavirală, sugari, genotip, vaccin antiretroviral

INTRODUCERE

Sănătatea societăţii şi a viitoarelor generaţii depinde, într-o mare măsură, de starea de sănătate a nou-născuţilor şi a copiilor, ceea ce, la rândul său, se află într-o strânsă corelaţie cu o multitudine de factori [1]. Evaluarea îmbolnăvirilor printre copiii primului an de viaţă marchează o incidenţă crescută a patologiei bronhopulmonare, fiind urmată de infecţiile tractului gastrointestinal [2]. Implicarea în procesul epidemiologic a copiilor de vârstă fragedă atestă o importanţă economică şi epidemiologică majoră a infecției rotavirale. Conform datelor OMS, în Europa anual se înregistrează circa 10027 de cazuri de decese la copiii de până la 5 ani, cauzate de infecția nominalizată. În ţările Uniunii Europene (UE), la copiii de până la 5 ani, anual, se înregistrează 2,8 mln de îmbolnăviri prin infecție rotavirală, soldate cu mai mult de 200 de decese, 87000 de spitalizări.

Problema infecţiei rotavirale rămâne actuală pe parcursul ultimilor 45 de ani, din momentul descoperirii acestui virus, fiind asociată cu o incidenţă crescută, în special, printre copiii cu vârsta de până la 5 ani [3]. Fiecare copil poate suporta de la unul până la câteva episoade de boală, caracterizându-se printr-o incidenţă mare de cazuri grave, cu complicaţii severe în lipsa terapiei antirotavirale specifice. În infecţia rotavirală au loc și afectări extraintestinale, cu implicarea nu doar a mucoasei tractului gastrointestinal, dar şi al sitemului respirator, cardiac, reno-urinar, nervos, al ficatului, pancreasului, splinei [4].

Vaccinurile sunt singura strategie de prevenire a infecției rotavirale. Acestea au fost dezvoltate pentru a imita imunitatea dobândită ca urmare a infecției naturale cu rotavirus, care conferă protecție împotriva gastroenteritei grave și, prin urmare, reduce din riscul spitalizării și decesului [5].

MATERIAL ȘI METODE

Studiul este de tip prospectiv, descriptiv. Au fost înrolați 193 de copii sugari cu boală diareică acută, incluși în supravegherea santinelă între anii 2012-2016 în Secția de boli diarecice acute, Spitalul Clinic Municipal de Copii nr. 1.

Protocolul de cercetare a fost aprobat de către Comitetul de Etică a Cercetării al USMF „Nicolae Testemiţanu” din Republica Moldova (procesul verbal nr. 54 din 13.02.2017, preşedinte CEC – Viorel Nacu, dr. hab. şt. med., conf. univ.).

Toți pacienții au fost examinați și selectați conform unui caz-cadru standard. Părinţii copiilor au dat acord informat în scris pentru înrolarea lor în cercetare.

Criterii de includere în studiu au fost:

• copil sugar (vârsta de 1-12 luni, conform OMS) [6];
• diaree cu minim 3 scaune în ultimele 24 de ore, dar nu mai mult de 7 zile consecutiv;
• pacienți examinaţi prin reacția serologică ELISA, cu evidențierea prin PCR a genotipurilor rotavirusurilor în primele 24 de ore de la internare.

Criteriile de excludere a pacienţilor din cercetare au fost:

• pacienţi cu comorbidităţi severe (malformaţii cardiace, anomalii de dezvoltare a sistemului digestiv, anomalii de dezvoltare a sistemului nervos ş.a.);
• pacienți cu mai puțin de 3 scaune lichide în ultimele 24 de ore.

La copiii incluşi în studiu, în momentul examinării clinice, au fost apreciate prezenţa semnelor de deshidratare. Evaluarea gradului de deshidratare în boala diareică acută, conform OMS, este următoarea: severă – copil letargic, cu ochii înfundaţi, care nu poate bea sau bea cu dificultate, plica cutanată revine la normal foarte lent (>2 sec); moderată – copil agitat sau irascibil, cu ochii înfundaţi, care bea cu lăcomie, plica cutanată revine la normal lent (<2 sec) [7].

Materialul biologic al tuturor copiilor incluşi în studiu a fost examinat virusologic la infecția rotavirală, cu utilizarea reacției serologice ELISA și cu evidențierea genotipurilor în reacția de polimerizare în lanț (setul ProSpecT ROTAVIRUS Kit, producător – Zhejiang Orient Gene Biotech Co. LTD, China). Acesta este un test imunoenzimatic calitativ pentru detectarea rotavirusului (grupa A) în probele de fecale umane. Testul utilizează un anticorp policlonal pentru detectarea proteinelor specifice grupului, incluzând capsida internă (VP6), prezentă în rotavirusurile din grupa A [8].

De la fiecare pacient, în prima zi de internare în staţionar, într-un recipient steril, au fost colectate aproximativ 1,5-2 ml de materii fecale lichide sau 1 gr de materii fecale semioformate proaspete, emise spontan, prin folosirea linguriţei fixate a containerului. Containerul a fost închis ermetic, etichetat cu date despre pacient şi păstrat la temperatura de 2-8˚C până la transportare. De asemenea, fiecărui pacient cu rezultat pozitiv la infecţia rotavirală, i-a fost stabilit statutul vaccinal fie prin interogarea reprezentantului legal al copilului, fie prin verificarea carnetului de dezvoltare a copilului şi a registrului de vaccinări de la locul de trai.

În funcţie de statutul vaccinal, eşantionul de studiu (n=193) a fost divizat în lotul „Copii cu infecţie rotavirală nevaccinați” (n=121) și lotul „Copii cu infecţie rotavirală vaccinați” (n=72).

Numărul necesar de pacienţi s-a calculat în baza următoarei formule:

n=[1/(1-ƒ)×2(Z_α+Z_β)2×P(1-P)/(P0-P1)2]

n=[1/(1-0,1)×2(1,96+0,84)2×0,625×0,375/(0,50-0,75)2]=65

unde:

P₀– reuşita tratamentului la pacienţii cu infecţie rotavirală nevaccinaţi (în mediu, 50,0% conform [9]), (P0=0,50);

P₁ – reuşita aşteptată a tratamentului în lotul cu copii vaccinaţi ar fi de 75,0% (P1=0,75); P=(P0+P1)/2=0,625.

Z_α – valoare tabelară. Când semnificaţia statistică este de 95,0%, atunci coeficientul Zα=1,96.

Z_β– valoare tabelară. Când puterea statistică a comparaţiei este de 80,0%, atunci coeficientul Zβ=0,84.

ƒ – proporţia subiecţilor care se aşteaptă să abandoneze studiul din motive diferite de efectul investigat: q=1/(1-ƒ), ƒ=10,0% (0,1).

Aşadar, lotul de cercetare L1, care va include nu mai puţin de 65 de pacienţi cu infecţie rotavirală vaccinaţi (în continuare, Lotul vaccinați) şi lotul de control L0, care va include nu mai puţin de 65 de pacienţi cu infecţie rotavirală nevaccinaţi (în continuare, Lotul nevaccinați).

Datele colectate au fost numerizate prin intermediul programului Microsoft Office Excell 2007. Rezultatele obţinute au fost prelucrate cu ajutorul programului SPSS versiunea 22. Pentru compararea diferențelor dintre loturi, a fost calculat intervalul de încredere de 95% (95CI), criteriul (csi-patrat) χ2. Pragul de semnificație a fost considerat obținerea unui p<0,05.

REZULTATE

În ambele loturi a prevalat sexul masculin. În lotul copiilor nevaccinaţi, au predominat cei cu vârsta cuprinsă între 6-12 luni (66,9%), comparativ cu lotul celor vaccinați, unde acest grup de vârstă a constituit 47,2%.

Pacienţii incluşi în studiu au fost internaţi în staţionar în primele 3 zile de boală. La toţi pacienţii boala a început acut, cu sindrom de intoxicaţie (100% din cazuri la copiii nevaccinaţi, 82% din cazuri – la copiii vaccinaţi), caracterizat prin alterarea stării generale, scăderea poftei de mâncare şi slăbiciune generală.

În Tabelul 1 este vizibilă evoluţia mult mai gravă a copiilor nevaccinaţi, care au suportat infecţia rotavirală, comparativ cu cei vaccinaţi. Astfel, deshidratarea moderată şi severă a constituit 53,7% vs. 30,6%, în lotul celor vaccinați. Forma clinică prin care a decurs infecţia rotavirală s-a manifestat prin gastroenterocolită în 81% din cazuri la nevaccinaţi şi în 75% – la cei vaccinaţi.

La copiii nevaccinaţi, voma a fost prezentă la 80%, febra – la 76,9%, scaune cu incluziuni patologice – la 97,5%, în timp ce la copiii vaccinaţi aceste simptome au fost întâlnite mai rar (Tabelul 2).

În Tabelul 3 este redată frecvenţa comorbidităţilor infecţiei rotavirale. Se observă o predominare a patologiilor sistemul respirator (bronşite, pneumonii), cu o incidenţă de 61,1%, fiind urmat de patologii ale sistemului gastrointestinal (57,8%). Locul trei revenind patologiilor sistemul nervos (encefalopatie perinatală hipoxico-ischemică, encefalopatie toxico-infecţioasă).

Durata medie de spitalizare în grupul copiilor nevaccinaţi a constituit 6,7 zile, în timp ce la copiii vaccinaţi aceasta a fost de 6 zile.

Etiologia rotavirală a bolii diareice acute a fost confirmată la toţi pacienţii incluși în studiu. În 73,6% dintre cazurile bolii diareice acute de etiologie virală s-a asociat şi flora bacteriană, mai semnificativ la copiii nevaccinaţi. Astfel, în lotul nevaccinat, au predominat Klebsiella pneumoniae şi Proteus mirabilis cu 5%, dublu faţă de lotul vaccinat, fiind urmate de Staphylococcus aureus şi Citrobacter freundii, cu o rată de 4%, În 2,5% s-au depistat Escherіchіa colі atipică h+ şi Klebsiella oxytoca (Tabelul 4).

În studiul efectuat, acetonuria s-a constatat la 47 de copii nevaccinaţi vs. 20 de copii vaccinaţi. Astfel, corpi cetonici în urină în cantitate marcată (≥150 mg/dl) s-au depistat la 21,3% din cazuri în grupul celor nevaccinați, comparativ cu 5% la copiii din lotul vaccinat.

La pacienții cu infecție rotavirală, în perioada prevaccinală, cele mai frecvent întâlnite genotipuri au fost G4P[8], G3P[8] şi G9P[8]. În perioada postvaccinală, pe primul loc s-au situat genotipurile G2P[4] şi G4P[8]. Frecvența genotipurilor identificate la pacienţii cu infecţie rotavirală până şi după vaccinare este prezentată în Tabelul 5.

DISCUȚII

Rotavirusul este unul dintre cei mai importanţi agenţi cauzali ai bolii diareice acute deshidratante şi este implicat în 12,0-71,0% din cazurile de gastroenterită acută spitalizate. În ţările dezvoltate, rotavirusurile cauzează de la 1/3 până la 1/2 din toate diareile grave. Astfel, în SUA anual se înregistrează circa 3 mln cazuri de infecţie rotavirală (IRV), ceea ce determină 67 mii de spitalizări (250 mii zile-pat) şi mai mult de 100 cazuri de deces [10].

În 2006, au fost elaborate și autorizate două vaccinuri vii atenuate: Rotarix® și RotaTeq®. Rotarix® este un vaccin monovalent, derivat dintr-un izolat uman G1P[8]. RotaTeq® este pentavalent, constând dintr-un amestec de mono-reasortanți, rotaviruși umani-bovinici, care transportă genele care codifică proteinele G1, G2, G3, G4 și P[8] umane într-un fond genetic al rotavirusului bovin Wi79 (G6P[5]). Ambele vaccinuri s-au dovedit a fi foarte eficiente în studiile clinice și au fost incluse în schema națională obligatorie a vaccinării copiilor în peste 100 de țări, începând cu anul 2006. Studiile post-marketing au arătat că ambele vaccinuri sunt foarte eficiente la nivel de populație.

Moldova a fost prima țară din Regiunea Europeană a OMS care a introdus vaccinarea cu rotavirus în programul de imunizare de rutină al copiilor. În vaccinul utilizat în Moldova, sunt prezente genotipurile G4, G2 și G9, care acoperă o bună parte de tulpini ale rotavirusurilor circulante în populația din țară, conform datelor monitorizării și supravegherii santinelă la copii până la vârsta de 5 ani.

Conform datelor noastre, acesta este primul studiu al pacienţilor cu infecţie rotavirală până şi după vaccinare în Republica Moldova şi care a analizat potenţialul profilactic al vaccinului antirotaviral în țară. Cu toate că vaccinurile au fost foarte eficiente în țările cu venituri mari, ele s-au dovedit a fi mult mai puțin eficiente în țările cu venituri mici și mijlocii. Boala asociată cu rotavirus a fost cauza morții la peste 200.000 de copii cu vârste mai mici de 5 ani în întreaga lume în 2013.

Ulrich Desselberger a stabilit faptul că eficacitatea vaccinului a fost ridicată în țările cu venituri mari, cu rate de protecție împotriva bolii RV severe la 80-90%, pe când în țările cu venituri mici și medii, aceasta a fost cu 30-50% mai mică. Au fost analizați diferiți factori, cu implicare potențială în reducerea eficienței vaccinării: malnutriția, starea microbiotei intestinale, administrarea vitaminei D3, co-infecțiile, imaturitatea sistemului imun la sugari și factorul genetic [11].

Raúl F. Velázquez a efectuat o meta-analiză referitoare la eficiența vaccinului, în care a demonstrat o scădere a spitalizărilor și a adresărilor la departamentul de urgență a copiilor cu infecție rotavirală [12].

Un alt studiu, efectuat în România de către Victoria Bîrluţiu și Rareş Mircea Bîrluţiu în perioada 1 ianuarie 2011 – 31 decembrie 2012, a avut drept scop urmărirea sezonalității bolii, aspectele clinice, elementele de gravitate ale bolii, examinările de laborator, necesitatea reechilibrării parenterale, costurile spitalizării. Lotul de studiu a constituit 236 de copii cu infecție rotavirală, cu vârsta cuprinsă între 0 si 16 ani, monitorizați de serviciile de boli infecțioase la copii din or. Sibiu. Astfel, au fost diagnosticate 114 cazuri în 2011 și 122 – în 2012, mai frecvent, în lunile reci. Raportul pe sexe (M/F) a fost de 1,42:1 în 2011 și de 1,18:1 în 2012. Grupul de vârstă de 1-3 ani a constituit 58,90%. O evoluție medie spre severă a bolii au prezentat 91 (79,82%) din copii în anul 2011 și 112 (91,80%) – în 2012. Câte 15 copii au prezentat manifestări neurologice și insuficienţă renală acută. Debutul sever al maladiei a condus la spitalizare în primele 24 de ore în 41,23% din cazuri în 2011 și în 51,64% din cazuri în 2012. O diaree cu o durată de peste 6 zile a fost documentată în 62 (54,39%) de cazuri în 2011 și în 75 (61,48%) de cazuri în 2012. Cazurile cu deshidratare severă au fost întâlnite la copiii cu vârsta cuprinsă între 1-12 luni și au fost asociate cu trombocitopenie, leucopenie, creșterea PCR (probabilitate 0,42), dezechilibre hidro-electrolitice cu semne de encefalopatie. Studiul respectiv evidențiază asocierea frecventă a hiponatremiei (<130 mEq/l) cu gastroenterită rotavirală (83 de cazuri în 2011 și 51 de cazuri în 2012). În acest context, este de menţionat faptul că vaccinul rotaviral în România nu a fost inclus în Programul Naţional de Imunizări [13].

Studiul efectuat de către Stela Gheorghiţă a obţinut rezultate ce indică un impact favorabil al programului de vaccinare asupra bolii rotavirale la copiii din Chișinău, Moldova. Vaccinarea contra rotavirusului cu 2 doze a redus spitalizarea cu 79% și evoluţia severă a bolii cu 82%. În ansamblu, spitalizările cu rotavirus au scăzut cu două treimi până în al doilea an al programului, într-un model compatibil cu impactul vaccinului. Scăderea cea mai mare a ratei de spitalizare a fost observată în rândul copiilor mai mici de 1 an în primul an după implementarea vaccinării, și a celor mai mici de 2 ani – în al doilea an după punerea în aplicare a vaccinului. În plus, au existat scăderi clare a numărului de spitalizări cu rotavirus pentru toți copiii mai mici de 5 ani, incluzând și cohortele nevaccinate, fapt care indică la o protecție indirectă, care rezultă din imunizarea copiilor [1].

Eficacitatea vaccinării cu 2 doze în Moldova, în special, împotriva cazurilor severe, atinge 84% (95CI: 65% – 93%). Proporția este, în mare măsură, compatibilă cu estimările privind eficacitatea vaccinurilor (VE) din alte țări cu mortalitate scăzută (straturile de mortalitate A și B ale OMS). VE este de 85% (95CI: 80% – 88%), estimată pe baza analizei globale a 8 studii, care au inclus, în total, peste 32000 de participanți [14].

CONCLUZII

Morbiditatea prin infecția rotavirală (IRV) a scăzut considerabil ca urmare a implementării vaccinului rotaviral. Sezonalitatea infecției în perioada rece a anului, cu afectarea crescută a sugarului după 6 luni, este păstrată.

Evoluţia clinică a infecţiei rotavirale a fost mai uşoară la sugarii vaccinaţi vs. cei nevaccinaţi. În rezultatul vaccinării conform Programului Naţional de Imunizări, s-au modificat tulpinile rotavirale circulante în ţară. Rezultatele studiului au reconfirmat necesitatea implementării vaccinului Rotarix^®, ce conține genotipurile G4, G2, G9 prin programul Național de Imunizări (anul 2012), pentru reducerea poverii infecției rotavirale asupra sistemului de sănătate din Republica Moldova.

Declarația conflictului de interese

Nimic de declarat.

Contribuția autorilor

Proiectarea studiului (AD, NR, IM, VT), acumularea materialelor clinice (AD, TA, CS, SG), interpretarea datelor și analiza statisticǎ (AD, TA), prepararea manuscrisului (SG, AMI, RC). Versiunea finalǎ a manuscrisului a fost cititǎ și aprobatǎ de toți autorii.

REFERINȚE

1. Gheorghiţa S., Bîrca L., Donos A. et al. Impact of rotavirus vaccine introduction and vaccine effectiveness in the Republic of Moldova. Clinical Infectious Diseases, 2016; 62 (suppl. 2): S140.
2. Denisyuk N. Genetic characteristics of rotaviruses of group A circulating in the Orenburg region during the 2016-2017 season. Infections in Infants, 2017; 16 (4).
3. WHO. Diarrhea (Newsletter). April 2017.
4. Uciaikin V., Novokshonov A. Antiinflammatory therapy in complex therapies for the treatment of viral infections and viral-bacterial infections. Infections in Infants, 2012; Special Issue.
5. Grimwood K., Lambert S., Milne R. Rotavirus infections and vaccines: burden of illness and potential impact of vaccination. Rotavirus Infections and Vaccines, 2010; 12 (4): 235-256.
6. WHO. Early child development. 2013.
7. WHO Vaccine-Preventable Diseases Surveillance Standards, September 5, 2018.
8. Remel Diagnostic Tests, Thermo Scientific Oxoid Microbiology Products 2019.
9. Dozornii epidnadzor za rotavirusnoi infectsiei v Respublike Moldova (iuni 2008 – avgust 2015) Natsionalinii Tsentr Obshestvenovo Zdorovia 6-oe soveshceanie Evropeiskovo reghionalinovo biuro VOZ po dozornomu epidnadzoru za rotavirusnoi infectsiei.
10. Bîrca L., Spînu C., Rusu G. et al. Infecţia rotavirală – particularităţi clinico-epidemiologice şi opţiuni de profilaxie. Anale Ştiinţifice ale USMF ,,Nicolae Testemiţanu”, 2008; 3(9): 324-328.
11. Desselberger U. Differences of rotavirus vaccine effectiveness by country: likely causes and contributing factors. Pathogens, 2017; 6 (4): 65.
12. Velázquez R., Linhares A., Muñoz S., Seron P., Lorca P. Efficacy, safety and effectiveness of licensed rotavirus vaccines: a systematic review and meta-analysis for Latin America and the Caribbean. BMC Pediatrics, 2017; 17: 14.
13. Bîrluţiu V., Bîrluţiu R. Underevaluated rotavirus infection in Romania: prospective clinical and epidemiological study, therapeutic and economic implications. Acta Medica Transilvanica, 2014; 19 (1): 154-156.
14. Soares-Weiser K., Maclehose H., Bergman H. et al. Vaccines for preventing rotavirus diarrhoea: vaccines in use. Cochrane Database Syst Rev 2012; 11.