Ines Škoko
Dr. sc. Ines ŠKOKO, znanstvena suradnica, Hrvatski veterinarski institut – Veterinarski zavod Split, Poljička cesta 33, 21000 Split; e-mail: i.skoko.vzs@veinst.hr
UvodGrađa norovirusnog genomaNoV u hrani i vodiŠkoljkaši kao izvor virusne infekcijeMetoda detekcijeEpidemiološke studije NoV gastroenteritisaZaključciLiteratura
Uvod
NoV su neovijeni virusi s jednostrukim pozitivno orijentiranim RNK genomom, tvore rod unutar obitelji Caliciviridae (Robilotti i sur., 2015.). Genetski su klasificirani u 10 genogrupa (GI – GX) unutar roda Norovirus temeljem različitosti u VP1 aminokiselinskoj sekvenci (Chhabra i sur., 2019.). Virusi unutar tih 10 genogrupa se mogu dalje dijeliti u potvrđenih 49 kapsidnih genotipova temeljem kompletne VP1 i 60 potvrđenih P-tipova temeljem parcijalne nukleotidne sekvence RdRp regije (Chhabra i sur., 2019.). NoV GII sojevi su odgovorni za gotovo 90 % kliničkih slučajeva (s visokom prevalencijom GII.4), ostatak od 10 % je uzrokovan GI sojevima, dok se GIV sojevi rijetko detektiraju (Vinje, 2015., Atmar, 2010.).
Različiti virusi uz NoV poput hepatitis A virusa (HAV), sapovirusa, enterovirusa, astrovirusa, adenovirusa, rotavirusa i hepatitis E virusa su povezani sa slučajevima izbijanja bolesti vezani uz kontaminiranu hranu i/ili vodu. Štoviše, svaki virus koji izaziva bolest oralnim putem nakon ingestije kontaminirane hrane može biti prenešen hranom, ali u praksi su najčešća oboljenja vezana uz NoV i HAV (Bosch i sur., 2011.).
U Europskoj uniji, viralni uzročnici su prijavljeni kao uzročnici u 12 % hranom uzrokovanih bolesti prema European Food Safety Authority (EFSA,http://www.efsa.europa.eu/EFSA/efsa_locale-1178620753812_1211902515341.htm) tijekom 2007. su identificirani kao drugi najčešći uzročnik poslije Salmonella, a izvješća o virusnim epidemijama su svake godine sve češća (Bosch i sur., 2018.).
U Sjedinjenim Američkim državama (SAD) važnost viralnih uzročnika raste, osobito NoV u ukupnim epidemijama vezanim uz hranu. U izvješću CDC za period 1998. – 2002. o epidemijskim oboljenjima, viralni patogeni, predominantno NoV uzrokuju 33 % epidemija i 41 % slučajeva, tako da se proporcija viralnih epidemija povisila s 16 % u 1998. na 42 % u 2002. (Lynch i sur., 2006). To vjerojatno odražava povećanu mogućnost detekcije i unapređenje viralnih dijagnostičkih pretraga. Humani virusi mogu kontaminirati hranu kontaminacijom izvora odnosno tijekom proizvodnje, putem otpadnih voda ili tijekom pripreme hrane zbog neadekvatnih higijenskih navika osoba koje rukuju s hranom (Bosch i sur., 2011.). Posljedično mnogo različite hrane poput povrća, školjkaša i vrlo raznolike gotove hrane poput sendviča, hladnih jela, kolača itd. su bile povezane s izbijanjem viralnih infekcija (Bosch i sur., 2011.).
Školjkaši su dobro poznati kao prijenosnici humanih patogena, te unatoč regulativi baziranoj na svrstavanju školjkaša u mikrobiološke razrede prema vrijednosti E. coli (<230 MPN E. coli, A razred) i dalje izazivaju viralne epidemije (Borchard i sur., 2003; Pinto i sur., 2009; LE GUYADER i sur., 2012.).
Građa norovirusnog genoma
Viralni genom je 7,5 do 7,7 kb u dužini, a organiziran je u tri glavna, konzervativna ORF-a (Jiang i sur., 1992.; Atmar, 2010.; Thorn i Goodfellow, 2014.), s izuzetkom mišjeg norovirusa (MNV) koji posjeduje i četvrti ORF koji se preklapa s ORF2, a prepisuje se iz subgenomske RNK u protein virulentni faktor 1 (VF1) (Thorn i Goodfellow, 2014.). Atomska struktura rekombinantnih Norwalk virusnih čestica, proučavana je elektronskom kriomikroskopijom i kompjuterskom obradom podataka, te je dobiven uvid u njihovu trodimenzionalnu strukturu (Prasad i sur., 1999.). Tim istraživanjima definirane su dvije glavne domene; ljuska (S) i takozvana ruka (P) (Slika 1).
NoV u hrani i vodi
U SAD otprilike 50 % norovirusnih epidemija uzrokovanih hranom je vezano uz oboljele ljude koji sudjeluju u pripremi hrane (Widdowson i sur., 2005.). Asimptomatske infekcije su česte te također doprinose širenju epidemija. Norovirusne epidemije su vezane i sa svježom i smrznutom hranom (Ponka i sur., 1999.). Prema Baert i suradnicima (2009.), svježi proizvodi i školjkaši se smatraju kao hrana visokog rizika. Također, rizična je i sva hrana koja se ručno priprema, a nije namjenjena za termičku obradu prije konzumacije (Marvin i sur., 2009.). Ozawa i suradnici (2007.) su zaključili da je norovirusna infekcija čest uzročnik gastroenteritisa u catering industriji hrane u Japanu. Za noroviruse se također smatra da su uzročnik mnogih vodom uzrokovanih epidemija u kojima uzročnik nije utvrđen, te individualnih norovirusnih infekcija direktno vezanih uz vodu u kojima je utvrđena veza između okolišnih i kliničkih uzoraka (Parshionikar i sur., 2003.).
Školjkaši kao izvor virusne infekcije
Kamenice nisu samo pasivni filtratori već selektivno akumuliraju NoV specifičnim vezanjem na ugljikohidratne glikane (osobito tip A-like HBGA) (Le Guyader i sur., 2006.b; Tian i sur., 2006.; Tian i sur., 2007.), odnosno eliminiraju virus posredstvom liganada koji sadrže sijaličnu kiselinu, a to sve utječe na akumulaciju i preživljavanje NoV u tkivu kamenica (Le Guyader i sur., 2012). Na stopu bioakumulacije mogu utjecati uvjeti okoliša, poput temperature i saliniteta mora, a također i fiziološki faktori kamenica, kao što su veličina i vrsta (Sobsey i Jaykus, 1991.; Nappier i sur., 2008.). Velike kamenice imaju kapacitet filtracije više vode (Hutson i sur., 2004.), što potencijalno izlaže kamenice većem broju patogenih virusa u onečišćenim vodama (Schwab i sur., 1998.).
Metoda detekcije
RT – PCR test je prvi puta postao dostupan u 1990-tim te i dalje predstavlja najosjetljiviju metodu za detekciju NoV u kliničkim uzorcima (Atmar, 2010.). Ciljna regija ovog testa je konzervativna regija genoma koja uključuje polimerazu (regija A), spoj ORF1/ ORF2 (regija B) i područja u VP1 genu (regija C i D) (Green, 2007.).
Specifičnost testa je potvrđena hibridizacijom i sekvencioniranjem amplikona, a podaci sekvencioniranja mogu se koristiti za genotipizaciju u epidemiološkim molekularnim istraživanjima (Yee i sur., 2007.; Le Guyader i sur., 2008.). Danas su dostupni RT – PCR testovi – lančana reakcija polimerazom (engl. Polymerase Chain Reaction; PCR) uz prethodnu reverznu transkripciju (RT-PCR) u realnom vremenu (engl. real-time) koji omogućuju mnogo bržu procjenu kliničkih uzoraka i glavna su tehnika detekcije NoV iz hrane, vode i okolišnih uzoraka (Lopman i sur., 2012.). Ti testovi identificiraju i klasificiraju NoV do razine genogrupe (Kageyama i sur., 2004.; Trujilo i sur., 2006.).
Za direktnu detekciju NoV u prirodnim okolišno kontaminiranim uzorcima bivalvnih školjkaša, s obzirom na nisku razinu virusne kontaminacije i specifičnost pretraživanog matriksa, metoda odabira je upravo real-time RT-PCR (Lees, 2000.; Schwab i sur., 2001.). Objavljene su standardne metode za detekciju norovirusa i HAV u bobičastom voću, zelenom povrću, u ambalažiranoj vodi, bivalvnim školjkašima i s površina; Horizontalna metoda za detekciju norovirusa i hepatitis A virusa u hrani reverznom transkripcijom lančanom reakcijom polimeraze u stvarnom vremenu (real-time RT-PCR) (HRN EN ISO 15216-2:2019) i metoda za kvantifikaciju (HRN EN ISO 15216-1:2017).
Epidemiološke studije NoV gastroenteritisa
NoV epidemije su zabilježene u Danskoj izazvane zelenom salatom (Ethelberg i sur., 2010.), u Austriji pripremljenim salatama (Schmid i sur., 2007.), u USA voćem (Hall i sur., 2012.).
Finska agencija za sigurnost hrane od 2000. preporučuje termičku obradu smrznutih malina prije konzumacije, međutim to se ponekad zanemaruje. U Finskoj 2009. su izbile tri velike epidemije s otprilike 200 oboljelih, laboratorijski potvrđeno vezane uz uvezene smrznute maline iz Poljske, s obzirom da je isti genotip NoV GI.4 utvrđen u uzorcima malina i pacijenata (Maunula i sur., 2009.).
Analizom podataka epidemija vezanih uz školjkaše najčešći uzročnik je NoV GI genogrupe, vjerojatno zbog diferencijalne akumulacije kojom se čestice virusa vežu direktno u probavnom sustavu za ugljikohidratne strukture (Le Guyader i sur., 2006.b., Le Guyader i sur., 2012.), dok je najčešći uzročnik epidemija iz kliničkih uzoraka NoV GII (Noel i sur., 1999., Koopmans i sur., 2000., La Rosa i sur., 2007.).
Svake godine brojni norovirusni genotipovi cirkuliraju, a predominantan je GII.4, s tim da se svake dvije do tri godine pojavljuju nove varijante GII.4 zamjenjujući do tada cirkulirajući pandemijski soj (Eden i sur., 2013.).
Tijekom 2014. u Republici Hrvatskoj (RH) je u humanim uzorcima utvrđen cirkulirajući epidemijski soj norovirusa Hu/GII.4/sydney/NSW05 i tijekom istog perioda u školjkama je utvrđen NoV GII.4 bez zabilježenih hranom uzrokovanih gastroenteritisa (Škoko i sur., 2017.). Epidemije u Kini su otkrile GII.17 varijantu (GII.P17-GII.17) koja postaje predominantna zamjenjujući pandemijski GII.4 (Lu i sur., 2015., Graaf i sur., 2015., Parra i Green, 2015.). U 2019. je zabilježena prva epidemija NoV gastroenteritisa (osam slučajeva) vezana uz konzumaciju kamenica i dagnji u RH. Filogenetskom analizom humanih uzoraka i uzoraka školjkaša utvrđen je isti genotip NoV GII.6 u humanim uzorcima i u školjkašima (Škoko i sur., 2019.).
Zaključci
Virus u okolišu može preživjeti danima pa čak i mjesecima pod raznim uvjetima, a infektivnost zadržava sve dok RNK održava svoj funkcionalni integritet, odnosno dok kapsida čuva RNK na način da je još uvijek sposobna vezati se i pokrenuti ulazak u stanicu (Rodriguez i sur. 2009.).
Tradicionalno, određene vrste školjkaša se jedu sirove, a druge tek lagano termički obrađene. Ti uvjeti su karakteristični za školjkaše pa stoga oni predstavljaju osobitu opasnost među patogenima vezanim uz konzumaciju hrane (LEES, 2000.).
Konzumacijom sirovih ili nedovoljno toplinski obrađenih kamenica može doći do izbijanja epidemije gastroenteritisa, uz utvrđivanje NoV kao uzročnika što predstavlja i međunarodni problem (Svraka i sur., 2007.). Tipizacijom virusa je dokazano kako kontaminirana hrana iz jedne države može izazvati izbijanje bolesti u drugoj državi, preko uvezene hrane (Lopman i sur., 2003.). Jedan od razloga visoke prevalencije NoV infekcije je niska infektivna doza (Hutson i sur., 2004.) i mogućnost duge perzistencije virusa u okolišu (Rodriguez i sur. 2009.; Richards, 2012.). Kako bi procijenili rizik te uspostavili kontrolne mjere vezano uz NoV i druge patogene u lancu hrane međunarodna tijela predlažu upotrebu tehnika procjene rizika (Codex Alimentarius, 1995., WTO, 1995.) što se prihvaća diljem svijeta kao osnova za uvođenje nacionalnog zakonodavstva u sigurnosti hrane (Dong i sur., 2015., European Commission, 2002.).
Razumijevanje putova širenja i način prenošenja norovirusnih epidemija je od velike važnosti za javno zdravstvo te se uvođenje kontrolnih mjera nameće kao logičan slijed u zaštiti zdravlja potrošača. Dvije bitne stavke su zaštita proizvodnih područja od mogućeg fekalnog zagađenja te edukacija i kontrola ljudi koji rade u pripremi hrane.
Literatura [… prikaži]
Vezano:
- Znanje o sigurnosti hrane zaposlenika u prehrambenim objektima u Republici Hrvatstkoj
- Biosigurnost od zoonoza na farmama za uzgoj domaćih preživača
- Održan simpozij “Sigurnost hrane i zaštita potrošača”
- 9. Konferencija o sigurnosti i kvaliteti hrane
- Virusi koji se prenose hranom