Thesis rotaviruksesta 2017 (M. Andersson 2017)

VÄITÖSKIRJA: Maria Andersson.
Thesis Rotavirus and  polymicrobial  enteric infection and their short-term course in East African  children
21. dec 2017 Gothenburg University
opponent Blenda Böttinger, Lund University
http://hdl.handle.net/2077/53910
ISBN: 978-91-628-0358-6(Print)

(Suomennosta)  Alle 5-vuotiaiden lasten ripulitaudit  ovat maailmassa  toiseksi yleisin lapsikuolemien syy, varsinkin  vähätuloisissa maissa Afrikassa Saharasta etelään ja eteläisessä Aasiassa, joissa noin 450 000 lasta vuosittain menehtyy diarrhean takia.

•  Diarrhoeal diseases in children under five years are the second leading cause of deaths in children worldwide, and especially in low-income countries in sub-Saharan Africa and in southern Asia where about 450,000 children die every year as a result of diarrhoea. 

 Ripulitautien pääsyynä  on virus-,  bakteeri-  tai loisinfektion  aiheuttama gastroenteriitti ( mahasuolistotulehdus), joka on useimmiten saatu  saastuneen veden tai ruoan nauttimisesta tai ihmisten välisestä kosketukssta.

• The main cause of diarrhoeal diseases is acute gastroenteritis that is due to infection with viruses, bacteria or protozoa, most often acquired by ingestion of contaminated water or food, or through contact between persons. 

Vähätuloisten maitten lapsien akuutin gastroenteriitin tutkimuksissa  on havaittu rotavirusta, norovirusta, kryptosporidiumia, enterotoksigeenistä E. kolia ja shigellaa ripulin yleisimpinä etilologioina. Yli puolessa kaikkien  ripuliin sairastuneiden  lasten  kuolemantapauksista on syynä ollut rotavirus, muta sen vaikutus kuolemiin on hiipumassa lisääntyneestä rotavirusrokotteiden  käytöstä johtuen Rotarix ja RotaTeq.

• Studies of acute gastroenteritis in children in low-income countries have identified rotavirus, norovirus, Cryptosporidium, enterotoxigenic Escherichia coli and Shigella as the most frequent aetiologies to diarrhoea. Rotavirus has been the cause of more than half of all deaths caused by diarrhoea in children, but its impact is declining due to increased use of the rotavirus vaccines Rotarix and RotaTeq.

Vähätuloisissa maissa  suolistoinfektiot ovat  yleisiä pikkulapsilla siin  ripulia potevilla kuin terveillä kotnrolleilla ja usein on 2 tai useampi patogeeni samanaikaisesti todettavissa.  Ei tiedetä vielä oikein hyvin, miten samanaikaisesti infektoivat  patogeenit  assosioituvat toisiinsa  eiköä sitäkään, pahneeko oireet  monsita infektioista.

•  Enteric infections are frequent in small children in low-income countries, both in those with diarrhoea and in healthy controls, and often two or more pathogens are present at the same time. How co-infecting pathogens are associated, and if multiple infections aggravate symptoms, is not well known. 

Tässä tutkimuksessa tutkijat selvittivät  polymikrobiaalisia infektioita  Ruandan ja Sansibarin lapsilla ( n= 1318) ja havaitsivat negatiivisiä liittymiä sellaisten agenssien eksken, jotak yksinään pystyivåt  aiheuttamaan ripulia. Pelkät  positiiviset liittymät  agenssien kesken  tässä potilasryhmässä olivat sen sijaan epätavallisia ja pahensivat oireita.  

• We investigated polymicrobial infections among 1318 children in Rwanda and Zanzibar and found negative associations between the agents that alone are capable of causing diarrhoea. Positive associations between agents only in the patient group were unusual and rarely aggravated the symptoms.

Kahden tutkitun kohdemikrobiparin kesken löydettiin  positiivista assosiaatiota sekä potilaissa että kontrolleissa. Nämä tulokset olivat hyödyksi arvioitaessa E-.coli tyyppien osuuksia :  joko  kaksi virlenssitekijää tai toinen niistä (ST  tai LT; eae tai bfpA)

•  Positive associations in both patients and controls were found between two pairs of targets, and these results were useful for estimating the proportion of Escherichia coli that carried both or only either of some important virulence factors (ST or LT; eae or bfpA). 

 Sansibarilaisilta diarrheaa potevilta lapsilta (n= 127) selvitettiin  patogeenien  puhdistuma ja miten niitä oli hankkiutunut.  Ulostenäyte otettiin sairaalaan tullessa ja  seurannassa 14 päivän kuluttua . Useimmissa tapauksessa  aluksi havaitut patogeenit oli saatu häviämään  tai  vähempiin määriin  seurannassa,  mutta samanaikaisesti tapahtui tiheään uusia infektioita.
 Patogeeneista puhdistumisnopeus ei riippunut lasten ravitsemuksellisesta tilasta. Löydöt viittaisivat siihen, että  vähätuloisten maitten lasten korkea suolistoinfektioiden frekvenssi riippuu elämänolosuhteista, jotka aiheuttavat  suuren altistuksen  eikä niinkään mistään  patogeenin hävittämiskyvyn viallisuudesta aliravitsemuksesta  tai  kehnosta  immuunivasteesta johtuen.

• Clearance and acquisition of enteric pathogens were studied in 127 children in Zanzibar with diarrhoea. Faeces samples were collected on admission and at a follow-up 14 days later. The majority of the pathogens detected at baseline had been eradicated or decreased in amount on follow-up, but in parallel new infections occurred at a high rate.

• The clearance rates were independent of the children's nutritional status. The findings suggest that the high rates of enteric infections in children in low-income settings depend on living conditions with high exposure rather than failure to eradicate pathogens because of malnutrition and poor immune responses. 

Rotavirusrokotukset  pantiin alkuun Ruandassa toukokuussa 2012. Kun oli tehty analyysit  diarrhealasten näytteistä ennen  ja jälkeen rokottamisjaksojen, voitiin havaita, että  rokotetuilla  alle  yhden vuoden ikäisillä lapsilla  esiintyi merkitsevästi harvemmin rotavirusta kuin saman ikäryhmän rokottamattomilla lapsilla. Tämä käy ilmi osatyöstä IV. 

• Rotavirus vaccines were introduced in Rwanda in May 2012. Analysis of samples from children with diarrhoea during the pre- and post-vaccine period showed a significantly lower rate of rotavirus in vaccinated children less than one year of age compared with unvaccinated children in the same age group, as presented in Paper IV.

Yhdestä viisivuotiaisiin  lapsiin  rotaviruksen ilmentymätiheys ei riippunut rokotusstatuksesta. Sen sijaan vaikea kuivumista  (dehydraatiota) tapahtui harvemmin rokotetuille lapsille  riippumatta iästä. 

• In children aged 1–5 years the rate of rotavirus was independent on vaccination status. Severe dehydration was more rare in vaccinated children, independently of age.

 Tutkijaryhmä kehitti  metodiikkaa (metodin:  multiple real-time PCR-method), jolla saatiin  yksinkertaisesti erotettua  rotavirusgenotyypit toisistaan  suurilukuisissa näytemäärissä. Tällä metodilla  genotyypattiin rotavirusta  Ruotsin näytteistä (n= 755) ja Ruandan näytteistä ( n= 549).
 Ruotsissa , kun   rotavirusrokotusohjelmaa ei  ole  pantu alkuun ,   diarrheapotilaiden hallitseva rotavirusgenotyyppi  on vaihdellut merkitsevästi vuosien 2010- 2014 jaksolla, Nämä muutokset ovat olleet  eriäviä myös ikäryhmien välillä.  Samoin Ruandassa  on ollut  merkitseviä  genotyyppivaihteluita  vuosien 2009 - 2015 välillä, siis  ennen ja jälkeen rokotuksen alkuunpanemisen. 

• To allow simple distinction between rotavirus genotypes in large numbers of samples, we developed a multiple real-time PCR method. This assay was used for genotyping of rotavirus in samples from Sweden (n = 775) and Rwanda (n = 549). In Sweden, where vaccination has not yet been implemented, the predominant rotavirus genotype in patients with diarrhoea changed significantly over time during 2010–2014, and these shifts differed also between age groups. Likewise, in Rwanda there were significant genotype shifts during 2009–2015, i.e. both before and after the introduction of vaccination.

 Nämä tulokset viittaavat siihen, että  havaitut genotyypin vaihtelutiheydet rokotusten alkamisen jälkeen lienevät  todennäköisesti osaa luonnollisesta fluktuaatiosta pikemminkin kuin heijastaisivat rokotteen indusoimaa kehnompaa suojaa tiettyjä genotyyppejä kohtaan.

•  These results indicate that changes in genotype frequencies observed after the start of vaccination most likely were part of natural fluctuations rather than reflecting that the vaccine induced poorer protection against certain genotypes. 

 YHTEENVETO:  Tämä työ  antaa uuta tietämystä suoliston samanaikaisinfektioiden  merkityksestä  ja osoittaa,  että  köyhissä  olosuhteissa lapset  ovat  rankassa suolistopatogeenien altistuksessa ja  voivat   selvitö niistä tehokkaasti.
 Ottamalla  käyttöönsä  uuden  ja yksinkertaisen  rotavirusten genotyyppausmenetelmän tutkijaryhmä osoitti, miten rotavirusgenotyypit  ajan myötä vaihtelevat  lajaasti sekä Ruotsissa että Ruandassa  rokotuksesta huolimatta.  
Edelleen  tulokset osoittivat,että rokotusten aloittaminen Ruandassa 2012  on vähentänyt alle 12: ta  kuukauden ikäisten lasten  rotavirusinfektioita, mutta ei sen iän ylittäneitten.
Lopuksi todetaan, että  rokotus on vähentänyt  vaikeaa kuivumista aiheuttavien rotavirusinfektioiden osuutta, mutta suhteellisesti lisännyt  muita lasten ripulissa havaittuja viruksia.  

• In summary, this work provides new knowledge on the importance of enteric co-infections and shows that children in poor settings are heavily exposed to enteric pathogens that they effectively clear. 
• By the introduction of a new and simple rotavirus genotyping method we show how rotavirus genotypes change extensively over time in both Sweden and Rwanda, irrespective of vaccination.
•  Furthermore, the results demonstrate that the introduction of rotavirus vaccination in Rwanda in 2012 has reduced the number of rotavirus infection in children below, but not above, the age of 12 months. 
•  Finally, vaccination has reduced the proportion of rotavirus infections that cause severe dehydration, but resulted in a relative increase of other viruses detected in children with diarrhoe