1- Introdução
A doença diarreica infecciosa é uma das principais causas de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Resulta da contaminação de água e alimentos ou é transmitida pessoa a pessoa, devido a condições precárias de higiene. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a doença diarreica é a segunda principal causa de morte entre crianças menores de 5 anos de idade. Uma porção significativa desses episódios poderia ser evitada por meio de medidas de saneamento, higiene e tratamento de água. Em todo o mundo, 780 milhões de indivíduos não têm acesso à água potável e 2,5 bilhões não têm acesso a saneamento básico. Trata-se de um problema enfrentado por diversos países e que enfatiza as diferenças entre as metas de gerenciamento clínico e as prioridades da saúde pública. O impacto da doença é maior em países em desenvolvimento, em que representa uma das principais causas de mortalidade infantil. O tratamento na forma de solução de reidratação oral (SRO) é simples e eficiente; contudo, é subutilizado. A prevenção da mortalidade na população está associada à melhoria em educação, saneamento básico e nutrição.
A diarreia infecciosa resulta da infecção do trato gastrointestinal por uma ampla gama de patógenos. A doença diarreica é caracterizada por aumento do número de evacuações, pastosas ou líquidas (3 ou mais evacuações em 24 h), frequentemente acompanhadas de vômito, febre e dor abdominal. O termo disenteria é usado quando há sangue, muco e células brancas do sangue nas fezes. A diarreia aquosa é responsável por aproximadamente 35% das mortes relacionadas com diarreia, enquanto a taxa para a disenteria é de 20% e de 45% para a diarreia crônica e persistente.
Nos países em desenvolvimento, episódios repetidos de infecções entéricas podem contribuir para a desnutrição; em geral, ocorrem durante os primeiros anos de vida, um período crítico para o crescimento físico e desenvolvimento cerebral, podendo comprometer o crescimento e as funções cognitivas.
Em países industrializados, onde há maior acesso aos serviços de saúde pública, água potável, além de práticas corretas de higiene pessoal e sanitização no preparo de alimentos, a mortalidade pela doença diarreica decaiu drasticamente. Entretanto, essa doença ainda permanece como uma das causas importantes de morbidade. A maioria dos episódios é de natureza autolimitada e raramente resulta em diarreia persistente, desnutrição ou óbito em crianças previamente saudáveis.
2- Diarreia infantil
A doença diarreica é a segunda principal causa de óbito entre crianças menores de 5 anos de idade em todo o mundo, embora seja uma doença evitável e tratável. Globalmente, ocorrem cerca de 1,7 bilhão de casos de diarreia, resultando em 760.000 óbitos infantis anualmente. Em países em desenvolvimento, crianças menores de 3 anos de idade sofrem, em média, 3 episódios de diarreia por ano. Cada episódio priva a criança dos nutrientes necessários ao seu crescimento. Como resultado, a diarreia é a principal causa de desnutrição infantil. A meta da Organização das Nações Unidas (ONU), através do Millennium Development Goal 4 (MDG 4) é reduzir em 2/3 a mortalidade de crianças menores de 5 anos de idade, entre 1990 e 2015. Entretanto, é provável que muitos países, especialmente no sul da Ásia e na África subsaariana, não consigam alcançar essa meta.
Historicamente, relatos provenientes de diversos países demonstram o impacto devastador dessa doença na população infantil. Por exemplo, na Irlanda, no século XVIII, aproximadamente 80% dos bebês admitidos em orfanatos morreram da chamada “cólera infantil”, durante os 2 primeiros anos de vida. Em 1990, a taxa de mortalidade devido à diarreia entre crianças com idade entre 16 e 18 meses, na cidade de Nova Iorque, foi estimada em 5.603/100.000. Entre março de 1942 e abril de 1943, 109 de 206 crianças admitidas no West Middlesex Hospital, em Londres, morreram de diarreia grave sem identificação do patógeno. No início da década de 1900, de cada 1.000 bebês nascidos na cidade de Victoria, em Melbourne, na Austrália, de 100 a 200 morriam antes de alcançar 12 meses de vida. A principal causa dessa mortalidade foi diarreia, particularmente durante os meses mais quentes (“diarreia do verão”); contudo, em 1940, a taxa de mortalidade por gastroenterite em crianças jovens já havia caído para 1,64/1.000 bebês nascidos vivos, em decorrência de diversos fatores, incluindo melhoria da higiene domiciliar, disponibilidade de equipamento de refrigeração, melhoria no tratamento de esgotos, mudanças nas exigências hospitalares para a admissão de pacientes e avanços no tratamento da doença.
No Brasil, os óbitos e hospitalizações devido à diarreia vêm declinando nos anos recentes. Entre 1990 e 2007 foi observada uma redução de 92,4% (de 6,6 para 0,5/1.000 crianças nascidas vivas). Entretanto, o número de casos ainda permanece elevado. Apesar dos importantes avanços alcançados na prevenção e controle das doenças infecciosas, a doença diarreica aguda (DDA) continua sendo um dos principais problemas de saúde pública e um grande desafio para as autoridades de saúde. De acordo com dados do Ministério da Saúde do Brasil, entre 2000 e 2011, foram notificados 33.397.413 casos de DDA no Brasil e 2.743.339 internações. A faixa etária mais atingida entre 2000 e 2010 foi a de crianças menores de 1 ano de idade. De acordo com dados do Sistema de Informação de Mortalidade, de 2000-2010, o Brasil teve 53.551 óbitos por diarreia e gastroenterite de origem infecciosa presumível, atingindo principalmente as faixas etárias de indivíduos < 1 ano e ≥ 10 anos de idade.
A doença diarreica infecciosa pode ser causada por vírus, bactérias e parasitas, sendo que a importância das infecções intestinais bacterianas e parasitárias está diretamente relacionada com as condições socioeconômicas da população. Com a melhoria das condições sanitárias e de higiene pessoal, o ônus da doença devido a infecções bacterianas e parasitárias tem diminuído, enquanto tem sido observado aumento da proporção de hospitalizações devido às infecções virais entéricas, que permanecem como problema de saúde pública mesmo em países desenvolvidos. Dentre os patógenos virais, rotavírus, calicivírus, adenovírus e astrovírus são responsáveis pela maior proporção dos casos. Entretanto, o agente etiológico permanece não identificado em aproximadamente 40% dos casos de diarreia.
O aprimoramento das metodologias laboratoriais para a detecção e a identificação de patógenos tem permitido a intensificação das buscas por novos agentes infecciosos que possam ser associados aos quadros de diarreia. Nesse sentido, uma ferramenta valiosa na identificação de novos vírus, incluindo aqueles que infectam o trato gastrointestinal, é a metagenômica, que tem tornado possível a associação de novos vírus pertencentes às famílias Picornaviridae e Parvoviridae a quadros diarreicos em seres humanos.
3- Rotavírus
Histórico
Em 1973, Bishop e colaboradores, na Austrália, ao examinarem cortes ultrafinos de mucosa duodenal de crianças com gastroenterite aguda, utilizando microscopia eletrônica, observaram a presença de partículas virais nas células epiteliais das vilosidades. No mesmo ano, Flewett e colaboradores, na Inglaterra, analisando fezes de crianças hospitalizadas também detectaram partículas virais nesse material. O vírus foi identificado como sendo uma partícula reovirus-like/orbivirus-like, com uma estreita semelhança com vírus implicados em casos de diarreia neonatal em camundongos e em bezerros.
A partícula foi inicialmente referida por vários nomes, incluindo reovirus-like, orbivirus-like, duovirus, vírus da gastroenterite infantil, ou como um “novo” vírus. A estrutura semelhante a uma roda que era vista por microscopia eletrônica levou à escolha do nome rotavirus (do latim rota, roda). Assim, os rotavírus de seres humanos foram rapidamente associados a descrições anteriores na literatura, como as de vírus idênticos que causavam diarreia grave em camundongos recém-nascidos (vírus EDIM, epizootic diarrhea of infant mice), em bezerros recém-nascidos (NCDV, Nebraska calf diarrhea virus) e ao vírus SA11 (simian agent 11), identificado a partir de swab retal de macaco saudável. Desde então, os rotavírus têm sido associados à diarreia em diversas espécies de mamíferos e aves.
4- Imunidade
Os mecanismos responsáveis pela imunidade nas infecções por RV ainda não foram completamente entendidos, especialmente nos seres humanos, nos quais os estudos sobre o papel dos anticorpos no soro forneceram resultados conflitantes. Os modelos que utilizam animais têm sido amplamente empregados para fornecer respostas sobre a importância da imunidade sistêmica e local durante a infecção por RV.
Em geral, tem sido observada uma correlação entre os níveis de anticorpos séricos, em animais e humanos, e proteção contra a doença. No entanto, essa correlação não tem sido absoluta e parece que os níveis de anticorpos séricos, em geral, refletem outras funções imunoefetoras, mais difíceis de serem mensuradas, tais como os níveis de anticorpos de mucosa ou de células B de memórias específicas contra o vírus no intestino. Uma circunstância na qual os níveis de anticorpos séricos são provavelmente diretamente relacionados com a proteção é em neonatos, cuja imunidade humoral passiva adquirida por via transplacentária parece proteger contra a doença nos primeiros meses de vida.
O desenvolvimento das vacinas contra a rotavirose em uso no momento foi feito a partir da observação de que a infecção natural pode proteger contra a doença grave e reinfecções subsequentes. Estudos de coorte realizados no México e na Guiné-Bissau mostraram que os episódios da doença decorrentes de reinfecções foram menos graves que os ocorridos durante a primoinfecção. Um único episódio de infecção por RV induziu proteção efetiva contra a diarreia causada por esse patógeno em 70% (México) ou 77% (Guiné-Bissau) das reinfecções; 2 episódios, sejam eles sintomáticos ou assintomáticos, induziram 100% de proteção contra a doença grave ou moderada por RV. Entretanto, outro estudo de coorte realizado na Índia mostrou que a gravidade da doença somente foi atenuada a partir da terceira reinfecção. Nesse estudo, observou-se que, após um único episódio, a proteção contra a doença foi de 43% e que somente após 3 infecções a proteção contra a doença grave e moderada atingiu 79%.
No estudo do México, uma coorte de 200 crianças foi acompanhada durante os 2 primeiros anos de vida para avaliar a ocorrência de diarreia por RV e para observação da resposta imunológica associada. O estudo concluiu que: (i) a infecção primária normalmente resulta em um quadro de diarreia aguda, mas induz proteção contra reinfecções subsequentes, com uma redução progressiva do risco de desenvolvimento da doença; (ii) não foi observada doença grave ou moderada após 2 infecções por RV; (iii) infecções sintomáticas ou assintomáticas conferem o mesmo grau de proteção; (iv) a frequência de infecções assintomáticas observada entre crianças acompanhadas em creches foi 3 a 4 vezes mais elevada do que as infecções sintomáticas; (v) a imunidade adquirida após as infecções neonatais não conferiu proteção contra reinfecções, mas, em alguns casos, protegeu contra a doença grave.
A resposta humoral neutralizante homotípica e heterotípica tem sido demonstrada em crianças após a infecção primária, sugerindo a ocorrência de proteção cruzada. A resposta heterotípica, em geral, é observada em crianças mais velhas que já apresentam anticorpos contra RV. A análise dos níveis de IgA anti-RV nas fezes demonstrou que níveis elevados de IgA fecal estão relacionados com proteção contra a infecção. Também foi demostrado que a IgA sérica anti-RV apresenta atividade neutralizante e reage com epítopos associados à proteção heterotípica.
A amamentação pode induzir a proteção passiva dos lactentes, mas o significado desse mecanismo para a proteção em seres humanos é controverso.
A maioria das células B específicas contra RV circulantes no sangue de crianças expressa o receptor de endereçamento para a mucosa intestinal α4β7, sugerindo ação protetora local.
A despeito da importância da resposta imunológica tipoespecífica, a proteção contra RV após a infecção natural pode não estar necessariamente correlacionada com a presença de anticorpos neutralizantes tipo-específicos. As proteínas virais VP2 e VP6 contêm epítopos imunodominantes; anticorpos não neutralizantes contra esses epítopos são encontrados no soro de indivíduos convalescentes, assim como anticorpos contra as proteínas NSP2 e NSP4. O significado clínico de anticorpos anti-RV não neutralizantes na proteção contra a doença não é conhecido.
O papel da resposta imunológica celular na proteção contra a rotavirose permanece não elucidado. A indução da secreção de citocinas na infecção por RV é baixa, embora as células TCD8+ vírus-específicas estejam presentes no sangue periférico da maioria dos adultos. Células T-helper (Th) RV-específicas são detectadas no sangue de crianças durante a fase convalescente. A infecção in vitro de células dendríticas pode estimular a secreção de citocinas Th1, e já foi demonstrada a produção de interferon-γ após a infecção com RV de macaco Rhesus, mas são menos eficientes na apresentação de antígenos em recém-nascidos e crianças do que em adultos.
Existem poucos dados disponíveis com relação à imunidade inata em humanos após a infecção natural por RV. Contudo, já foi demonstrada elevação da expressão de receptores toll-like (TLR2, TLR3, TLR4 e TLR8) em crianças após a infecção por RV.
Em pacientes imunocomprometidos, a infecção natural por RV não é regularmente associada a diarreia grave ou doença sistêmica, embora a excreção do vírus seja prolongada. Entretanto, indivíduos com imunodeficiência congênita, receptores de transplante de medula óssea ou órgãos sólidos eventualmente sofrem diarreia grave, prolongada e até mesmo fatal.
5- Diagnóstico laboratorial
A infecção causada pelos RV não induz sintomas característicos e específicos o suficiente para que se possa fechar um diagnóstico apenas com base em sintomatologia, uma vez que outras infecções virais também causam quadros clínicos de gastroenterite e sintomas semelhantes.
Algumas características da infecção por RV levaram ao desenvolvimento de inúmeras técnicas de diagnóstico a partir da identificação direta de partículas ou antígenos virais nas fezes. A grande dificuldade encontrada para propagar esses vírus em laboratório e o grande número de partículas virais (1015 partículas/g de fezes) excretadas nas fezes, durante um período relativamente longo (5 a 7 dias), levaram ao desenvolvimento de técnicas diretas de diagnóstico.
Desde a identificação dos RV em 1973, a técnica de microscopia eletrônica (ME) tem sido muito utilizada para a identificação direta de RV nas fezes. Essa técnica ainda é frequentemente utilizada para resolver discrepâncias de resultados obtidos por outras técnicas, já que possibilita a detecção em 80 a 90% das amostras positivas. Entretanto o uso rotineiro da ME torna-se inviável quando se trata do diagnóstico de um grande número de amostras. Além disso, os custos elevados do equipamento e a necessidade de pessoal especializado para a leitura são fatores que restringem o uso dessa técnica. A técnica de imunomicroscopia eletrônica (IME) apresenta as mesmas características da ME, mas tem maior especificidade, decorrente da utilização de anticorpos específicos anti-RV. Entretanto sua utilização é questionada por alguns autores, diante da aparência distinta das partículas de RV, facilmente identificadas sem a necessidade de usar um soro imune.
Um dos métodos imunológicos mais usados no diagnóstico das rotaviroses tem sido o ensaio imunoenzimático (EIA), que é muito específico e sensível, com a sua especificidade podendo ser ampliada pela utilização de anticorpos monoclonais (MAb). A utilização dessa técnica na detecção dos RV é facilitada pela grande comercialização de kits. Além disso, esse método tem sido largamente utilizado para a caracterização sorológica de amostras de RVA, utilizando-se MAb. O EIA apresenta vantagens como a possibilidade de automação para a triagem de grande quantidade de amostras e, por outro lado, não necessita de muitos equipamentos, tornando possível a aplicação também em pequena escala.
Alguns laboratórios têm como rotina o uso de outros métodos, tais como: imunofluorescência (IF), testes imunocromatográficos ou aglutinação do látex (AL) (para mais informações, ver Capítulo 8). Atualmente, existem vários kits comerciais com base nessas técnicas.
Há também alguns testes imunoenzimáticos desenvolvidos para a detecção de RV das espécies B e C; os quais, a exemplo dos existentes para os RVA, são voltados somente para a identificação dos antígenos virais nas fezes.
A PAGE ainda tem sido muito utilizada na identificação dos 11 segmentos do RNAfd, característico dos rotavírus (Figura 11.9). Devido a essa característica de genoma segmentado, o padrão eletroforético tem sido utilizado para identificar e diferenciar estirpes virais, sendo útil em estudos epidemiológicos, possibilitando, por exemplo, o monitoramento de padrões de transmissão dos RV e a determinação da prevalência de determinadas estirpes virais em diferentes localidades e épocas do ano. Além disso, essa técnica ainda é uma das maneiras de se realizar a identificação de RV das espécies não A, que não podem ser identificados pela maioria das técnicas sorológicas disponíveis.
O desenvolvimento de técnicas de biologia molecular – tais como a reação em cadeia da polimerase associada à transcrição reversa (RT-PCR) e a análise da sequência de nucleotídeos – levou a um rápido aumento do número de informações sobre a etiologia da rotavirose, fornecendo dados específicos e completos sobre os RV circulantes em todo o mundo. Muitas vezes, o sequenciamento genômico completa ou certifica resultados obtidos por outras técnicas, além de fornecer dados que tornam possível o estudo evolutivo dos RV circulantes em dada região, reforçando e ampliando dados epidemiológicos sobre esses vírus.
O desenvolvimento da técnica de PCR em tempo real e a sua adaptação aos protocolos de diagnóstico de RV possibilitou a utilização de maneira mais ampla da RT-PCR, já que essa técnica dispensa a eletroforese, permitindo rápida e fácil interpretação dos resultados. Estudos demonstraram aumento de 111% na detecção de amostras positivas para RV quando as técnicas de RT-PCR em tempo real e aglutinação em látex foram comparadas.
A propagação do vírus em cultura de células é possível utilizando-se linhagens celulares como MA-104 (células de rim de macaco) e CaCo-2 (células de adenocarcinoma de cólon humano). Contudo, a propagação do vírus em cultura é muito lenta, não tendo valor prático para diagnóstico.
A caracterização dos sorotipos/genótipos pode ser realizada pelas técnicas de EIA com MAbs, RT-PCR, hibridização, PCR-ELISA e sequenciamento.
5- Epidemiologia
Praticamente todas as crianças entre 3 e 5 anos de idade já sofreram pelo menos um episódio de diarreia por RV. Os RV são considerados os principais agentes de diarreia desidratante grave entre crianças menores de 5 anos de idade em todo o mundo (Figura 11.19). A gravidade das infecções por rotavírus é idade-dependente. Embora a doença possa acometer indivíduos de todas as idades, essa é a causa mais frequente de doença clinicamente significante em crianças. A primeira infecção geralmente é a mais grave, com diarreia e desidratação intensas, ocorrendo principalmente em crianças entre 3 e 24 meses de idade, embora o pico de ocorrência da doença por faixa etária varie globalmente. Em países em desenvolvimento, a idade média na infecção primária por RV varia de 6 a 9 meses (80% ocorrem entre crianças menores de 1 ano de idade); enquanto, em países desenvolvidos, o primeiro episódio pode ser ocasionalmente postergado para 2 a 5 anos de idade, embora a maioria dos episódios ainda ocorra mais cedo (65% ocorrem entre crianças menores de 1 ano de idade).
Ao contrário de muitos patógenos entéricos bacterianos, os RV subsistem em climas temperados e tropicais, bem como em ambientes sociais desenvolvidos e em desenvolvimento. Os RV são eliminados nas fezes em quantidades elevadas e estudos de infecciosidade indicam que 10 a 100 partículas podem ser suficientes para iniciar a infecção. A grande quantidade de vírus eliminado provavelmente explica o fato de que melhorias no padrão de higiene, em países desenvolvidos, não reduzem significativamente a incidência da doença.
Em climas temperados, a doença é sazonal, ocorrendo geralmente nos meses mais frios e secos do ano. Em um estudo australiano realizado por um período de 10 anos, foi demonstrado que temperatura e umidade mais elevadas levavam à diminuição das hospitalizações. No entanto, existem variações regionais na sazonalidade da rotavirose. Por exemplo, nos EUA, o pico da doença começa no sudoeste, no outono, e termina no nordeste na primavera. Na Europa, a doença tende a propagar do sul para o norte, geralmente na mesma estação. Os fatores responsáveis por essa sazonalidade (umidade relativa, média da temperatura, densidade populacional) não estão claramente definidos. Apesar das infecções por RV flutuarem bem menos em áreas de clima tropical, as taxas também variam nessas áreas. De fato, uma revisão sistemática de 26 estudos concluiu que o pico de infecções nos trópicos também ocorreu nos meses mais frios e secos. As diferenças na sazonalidade, assim como na disponibilidade de atendimento médico e a ocorrência de comorbidades na infância, resultam em uma diferença marcante no impacto da doença entre países desenvolvidos e em desenvolvimento.
6- Prevenção e controle
Embora a mortalidade por rotavirose varie de acordo com o nível socioeconômico, os índices da doença são similares em países desenvolvidos e em desenvolvimento. Isso indica que melhorias nos padrões de saneamento e higiene, os quais têm sido responsabilizados pela redução da incidência da maioria das diarreias infecciosas em países desenvolvidos, dificilmente irão prevenir a rotavirose de modo significativo. Consequentemente, a prevenção por meio de vacinação é essencial para o controle dessa doença.
Embora a infecção primária não confira imunidade completa, estudos clínicos têm demonstrado que a infecção primária parece conferir proteção contra doença grave após a reinfecção. Da mesma forma, embora a infecção neonatal não confira proteção completa contra a doença, crianças que sofreram a infecção neonatal parecem ter doença mais branda após a reinfeção. Esta proteção não parece ser homotípica; contudo, a proteção é mais forte quando a criança é reexposta ao mesmo tipo G. Quando a proteção contra a infecção natural é analisada, parece que a resposta humoral homotípica é mais forte que a heterotípica. Assim, ainda não estão claros os benefícios de uma vacina polivalente versus uma vacina monovalente.
Fonte: Virologia Humana 3ª Edição. 2015