Lorena Jemeršić, Besi Roić, T. Keros, Jelena Balatinec i D. Brnić
Dr. sc. Lorena JEMERŠIĆ, dr. med. vet., znanstvena savjetnica, dr. sc. Besi ROIĆ, dr. med. vet., viša znanstvena suradnica, dr. sc. Tomislav KEROS, dr. med. vet., Jelena BALATINEC, dipl. ing. mol. biol., Dragan Brnić, dr. med. vet., Hrvatski veterinarski institut, Zagreb
Uvod
Z arazni gastroenteritis (GE) u ljudi može biti uzrokovan različitim agensima poput patogenih aerobnih i anaerobnih bakterija, virusa, parazita pa i biotoksina, koje proizvode različiti (mikro) organizmi (npr. dinoflagellati). Do unosa patogena u organizam najčešće dolazi kontaminiranom hranom i/ili vodom za piće, što može uzrokovati trovanja ljudi epidemijskih razmjera. Poznavanjem uzroka GE, kao i putova prijenosa uzročnika, moguće je provoditi mjere kontrole te onemogućiti daljnje širenje infekcije. Tome u prilog ide i činjenica da su 1900. godine trbušni tifus, tuberkuloza, bruceloza i streptokokalna infekcija grla bile prepoznate kao bolesti koje se prenose sa životinja na ljude, a danas je, nakon provođenja strogih mjera kontrole, njihova pojava sporadična ili u cijelosti izostaje u nekih razvijenih država svijeta. Osim mjera kontrole i drugi čimbenici mogu utjecati na učestalost u pojavljivanju GE s obzirom na uzročnika. Tako npr. mutacije genetskog materijala različitih patogena mogu promijeniti njihova svojstva te posljedično tome može se umanjiti učestalost njihove pojave kao potencijalnih kontaminanata hrane i vode za piće ili dovesti i do njihove češće pojave. Na pojavu i širenje GE mogu utjecati i ekološki čimbenici i tehnološka evolucija koji uvjetuju promjene u proizvodnji hrane i dovode do razlika u proširenosti patogena (Tauexe, 2002.). Bitni čimbenici u širenju GE su i globalizacija tržišta hranom uz nedovoljnu kontrolu njene mikrobiološke kakvoće (Verhoef i sur., 2009.) te putovanja u države u kojima su infekcije različitim patogenima koji uzrokuju GE endemske (Apelt i sur., 2010.).
Od svih danas poznatih uzročnika GE u ljudi najčešći su oni virusne etiologije.Mead i sur. su (1999.) utvrdili da je 66,6% svih GE u Sjedinjenim Američkim Državama uzrokovano virusima. Prema Koopmansu i Duiezeru (2004.), osnovne razlike pri nastanku GE virusne etiologije u odnosu na bakterijske su:
• pri virusnim kontaminacijama hrane i vode za piće, potrebne su niže infektivne doze za pojavu bolesti,
• virusi se vrlo opsežno izlučuju putem ekskreta inficirane osobe (1.011 čestica rotavirusa je izdvojeno u 1 g izmeta inficirane osobe),
• većina su virusnih kontaminanata otporni u vanjskoj sredini i acidorezistentni. Rotavirusi izlučeni tijekom vomitusa ostaju infektivni u aerosolima i devet dana nakon izlučivanja pri 20 °C (Sattar i sur., 1984.), dok adenovirusi mogu biti infektivni na kontaminiranim plastičnim površinama i do 35 dana ukoliko je osigurana optimalna vlažnost (Nauheim i sur., 1990.),
• virusima je neophodna specifična i živa domaćinska stanica za umnožavanje te se u hrani i vodi za piće ne mogu umnažati. Posljedično tomu, njihova prisutnost u hrani neće uvjetovati vidljive promjene hrane koje mogu nastati nakon npr. bakterijske kontaminacije. Pohranjivanjem hrane na nižim temperaturama (4 °C) pogoduje produženju infektivnosti virusa kontaminanata (Koopmans i Duizer, 2004.).Premda je moguće izdvojiti veliku količinu raznovrsnih virusa iz probavnog sustava čovjeka, samo je manji dio unesen putem hrane i vode za piće. Hrana i voda se najčešće kontaminiraju izravnim kontaktom s ekskretima izlučivača virusa te nehigijenskim rukovanjem prehrambenim sirovinama i proizvodima tijekom njihove pripreme, obrade ili posluživanja (Vasickova i sur., 2005.).
Virusi kontaminanti hrane i vode za piće mogu biti primarni uzročnici GE ljudi, ili ga sekundarno uzrokuju zbog umnažanja u epitelu probavnog sustava nakon čega odlaze u predilekcijske organe i tkiva poput jetara, mozga ili drugdje.
Virusni su uzročnici GE u ljudi izdvojeni i iz životinja, ali udio životinja u izravnom prijenosu ili širenju infekcije nije u cijelosti poznat.
Tijekom 2009. u Republici Hrvatskoj je pretraženo 19.206 uzoraka fecesa ljudi na prisutnost enteralnih virusa (Mlinarić-Galinović i Sviben, 2010.), dok je 2008., 135.401 ljudi bolovalo od zaraznih bolesti probavnog sustava. Iste je godine prijavljeno 16 epidemija norovirusnog GE (739 oboljelih) i tri epidemije rotavirusnog GE s 98 oboljelih (Baklaić i sur., 2008.). Prema navedenim podatcima, u Hrvatskoj je pojavnost zaraznih GE u ljudi sukladan podatcima iz država Europske Unije. Do smanjenja učestalosti, naročito trbušnog tifusa i hepatitisa A, došlo je ponajprije zahvaljujući poboljšanju higijensko-sanitarnih uvjeta života. Međutim, nezaobilazna je i činjenica da virusni GE i dalje opterećuju javno-zdravstveni sustav, jer u slučaju njihovog pojavljivanja u epidemijskim razmjerima, troškovi njihovog suzbijanja i kontrole mogu biti vrlo visoki.
U ovom preglednom radu željeli smo opisati najučestalije uzročnike virusnog GE u ljudi te prikazati ulogu životinja kao potencijalnih rezervoara i širitelja infekcije. Ujedno smo željeli ukazati na moguće smjernice u budućim razmatranjima o kontroli mikrobiološke kakvoće hrane i vode s obzirom na virusne kontaminante i najučestalije uzročnike GE.
Etiologija najčešćih virusnih kontaminanata hrane i vode za piće
Od svih danas poznatih virusnih kontaminanata hrane, najčešći su norovirusi (nekoć prepoznati kao Norwalk i njemu srodni virusi) te hepatitis A virus. Tako, se preko 85% svih prijavljenih slučajeva GE u Nizozemskoj, kao i u većine država Europe, pripisuje infekcijama norovirusima, dok se veliko značenje pridaje i rotavirusnim infekcijama (Lopman i sur., 2003.).
Rod Norovirus i Sapovirus
Oba navedena roda pripadaju porodici Caliciviridae (Matson i Szucs, 2003.) i sadrže pozitivnu, jednolančanu molekulu RNK s tri otvorena okvira čitanja (engl. Open reading frame ili ORF) ili kodirajuće regije. Norovirusi se ne mogu umnožavati na staničnim kulturama te je njihovo dokazivanje omogućeno ponajprije pomoću molekularnih metoda (RT-PCR) koje se smatraju “zlatnim standardom” dijagnostike norovirusnih infekcija (Jiang i sur., 1992., De Leon i sur., 1992.). Danas je poznato pet osnovnih genetskih skupina unutar roda Norovirus, čiji se aminokiselinski sastav kapsidnog proteina VP1 može razlikovati međusobno i do 40% (Zheng i sur., 2006.). U odraslih je ljudi u Europi i Australiji te u SAD, preko 96% svih nebakterijskih GE uzrokovano infekcijom norovirusima (Mead i sur., 1999.).
Infekcija norovirusima u ljudi najčešće nastaje nakon unosa kontaminirane hrane i vode. Najučestaliji dokazani izvori infekcije su kontaminirane školjke (Lees, 2000.). Za razvoj znakova bolesti u pravilu su potrebne vrlo niske doze virusa (dovoljno je 10 do 100 virusnih čestica), a imunost nakon infekcije traje najviše do 18 mjeseci (Dubois i sur., 2002., Koopmans i Duizer, 2004.). Česte su i inaparentne infekcije pri kojima se virus nesmetano širi u populaciji.
Premda su izolati norovirusa osim u ljudi izdvojeni i iz svinja, goveda, miševa i pasa, oni su specifični za domaćina te do danas nije dokazan njihov izravan prijenos sa životinje na čovjeka.
Ipak, izolati norovirusa izdvojeni iz svinja genetski su najsrodniji ljudskim izolatima. Pokusna inokulacija humanih izolata norovirusa gnotobiotičkim svinjama rezultirala je infekcijom istih, što potvrđuje da one mogu biti potencijalni rezervoari humanih izolata norovirusa (Wang i sur., 2005.). Mattison i sur. su (2007.) izdvojili iz fecesa farmski uzgojenih svinja i goveda izolate iz podskupine GII-4 koji su visoko srodni s humanim izolatima norovirusa.
Premda su goveđi izolati norovirusa genetski manje srodni s humanim izolatima u odnosu na svinjske, nije isključena mogućnost reorganizacije genetskog materijala izolata iz različitih vrsta domaćina pa tako ni između goveđih i humanih, tim više što su izolati norovirusa iznimno visokog mutacijskog potencijala (Smith i sur., 2004., Mattison i sur., 2007.).
Norovirusi su, izdvojeni i iz psa, neovisno o tome pokazuju li inficirani psi znakove GE ili oni izostaju (Mesquita i sur., 2010.), tako da ni mogućnost prijenosa norovirusa s kućnih ljubimaca na čovjeka ne može biti isključena.
Sapovirusi najčešće uzrokuju GE sindrom u novorođenčadi i djece, dok u odraslih, premda je utvrđena visoka seroprevalencija, u pravilu ne dovode do znakova bolesti (Lees, 2000.). S epidemiološkog je gledišta, njihova pojavnost i značenje u odnosu na norovirusne infekcije zanemariva.
Rod Rotavirus
Rod Rotavirus pripada porodici Reoviridae i smatra se glavnim uzročnikom GE u novorođenčadi i djece do treće godine starosti. Epidemiološkim je istraživanjima utvrđeno da su gotovo sva djeca do 5. godine starosti bila u kontaktu s rotavirusima.
Međutim, infekcija rotavirusima može imati i dramatične posljedice, naročito u zemalja u razvoju. Procijenjeno je da rotavirusni GE godišnje diljem svijeta dovodi i do smrti preko 600.000 djece (Parashar i sur., 2003.).
Rotavirusi ne sadrže vanjsku ovojnicu, okruglog su oblika i pod elektronskim mikroskopom nalikuju kotaču po čemu je ovaj rod virusa i dobio naziv. Vrlo su otporni u vanjskoj sredini. Na rukama mogu biti infektivni i nekoliko sati, a u kontaminiranoj vodi i tjednima (Vasickova i sur., 2005.).
Molekula RNK rotavirusa je segmentirana i dvolančana te kodira za šest nestrukturnih (NSP1 do NSP6) i šest strukturnih (VP1 do VP6) proteina.
Segmentiranost RNK molekule omogućuje učestale rekombinacije i izmjene genetskog materijala između različitih izolata rotavirusa. Time je omogućena i razmjena rotavirusnih izolata unutar i između različitih domaćinskih vrsta (Steyer i sur., 2008.).
Do danas je prepoznato sedam serogrupa rotavirusa (A-G) temeljenih na razlikama u VP6 proteinu. Najučestalija serogrupa izdvojena iz ljudi i životinja je grupa A (Parashar i sur., 1998.). Međutim, uzročnici GE u ljudi mogu biti i izolati serogrupa B i C (Vasickova i sur., 2005.). Rotavirusi mogu uzrokovati i GE u različitih životinjskih vrsta, a zapaženi gospodarstveni gubitci, s uginućem od 20-30% ali i do 80%, nastaju nakon infekcije teladi (Dhama i sur., 2009.). Virus se u uzgoj teladi najčešće unosi kontaminiranim mlijekom, vodom i hranom te se izlučuje u velikim količinama fecesom, čime se infekcija i dalje širi. Telad nakon trećeg mjeseca starosti nije više prijemljiva za infekciju (Dodet i sur., 1997.). Posljedice infekcije teladi u velikoj mjeri ovise o dobi i uvjetima držanja, kvaliteti primljenog kolostruma, virulenciji rotavirusnog soja i prisustvu sekundarnih patogena (Dhama i sur., 2009.). Jedino jako virulentni sojevi virusa dovode do pojave GE i u odraslih goveda (Dodet i sur., 1997.).
Osim u goveda, rotavirusni GE je utvrđen i u većine domaćih (npr., konja, svinja, ovaca, koza, pasa, mačaka i kunića) i divljih sisavaca te u peradi. Neki izolati su specifični za pojedinog domaćina, a često su i pripadnici različitih genetskih skupina i serotipova. Međutim, posljedično reorganizaciji genoma i rekombinaciji genetskog materijala, utvrđen je prijenos izolata rotavirusa između različitih vrsta životinja i čovjeka (Steyer i sur., 2008.). Nakon inokulacije pojedinih humanih i konjskih izolata govedu, inducirana je tvorba protutijela koja su zaštitila goveda i od goveđih rotavirusnih izolata. Čak štoviše, neki su humani izolati uzrokovali lezije crijeva nakon unosa u goveda (Dhama i sur., 2009.). Stoga ne postoji prepreka da se izolati rotavirusa izdvojeni iz životinja prenesu izravnim ili neizravnim kontaktom na ljude, pogotovo ako su pri tom osigurani i odgovarajući uvjeti (npr. poplave i loši higijenski uvjeti) (Vasickova i sur., 2005.).
Osim primjene općih preventivnih mjera za sprječavanje pojave rotavirusnog GE, danas je omogućena i specifična preventiva cijepljenjem protiv rotavirusnih infekcija koja se preporučuje primijeniti u novorođenčadi (do šestog mjeseca starosti).
Rod Enterovirus
Virusi roda Enterovirus su pripadnici porodice Picornaviridae u koju su još svrstani rodovi Aphthovirus, Avihepatovitirus, Cardiovirus, Erbovirus, Hepatovirus, Parechovirus, Sapelovirus, Senecacirus, Teschovirus, Tremovirus i Kobuvirus. Osim enterovirusa, i virusi pripadnici nekih drugih rodova porodice Picornaviridae mogu uzrokovati GE u ljudi (Reuter i sur., 2010.).
Unutar roda Enterovirus svrstane su četiri osnovne podskupine: Poliovirus, Coxackievirus A i B, Echovirus i podskupina Ostali Enterovirusi, čiji pripadnici mogu biti uzročnicima GE, pogotovo u djece, ali i težih kliničkih infekcija poput aseptičnog meningitisa, encefalitisa, neonatalne septikemije i paralize (Murray i sur., 2002.).
Enterovirusi sadrže jednolančanu molekulu RNK, koja kodira za poliprotein koji se potom cijepa na strukturne i nestrukturne proteine virusa. Nemaju ovojnice, ikozaedralnog su oblika, izgrađeni od 60 podjedinica, od kojih svaka sadrži pet protomera. Svaki se protomer sastoji od četiri virusna proteina (Murray i sur., 2002.).
Enterovirusi se šire fekalno-oralnim putem te nakon primarne replikacije u tonzilama dospijevaju do želudca i crijeva gdje se umnožavaju. Postoji i mogućnost njihova prijenosa putem aerosola. Način unosa enterovirusa u ljudski organizam može utjecati i na daljnji razvoj te intenzitet znakova bolesti (Lees, 2000.).
U vanjskoj su sredini vrlo otporni i do infekcije najčešće dolazi unosom kontaminiranog voća i povrća, ali i namirnica životinjskog podrijetla te školjaka (Koopmans i Duizer 2004.).
Enterovirusi su najrašireniji od svih danas poznatih virusa. Oni su i uzročnici klinički vidljivih infekcija u životinja. Od poznatih 89 različitih serotipova, 62 su infektivna za ljude, a 27 za životinje. Od navedenih 27 serotipova za životinje, 22 serotipa su izdvojena iz majmuna, dva iz goveda i tri iz svinja (Ley i sur., 2002.). Međutim, kao i kod ostalih RNK virusa, rekombinacijom i reorganizacijom genetskog materijala različitih izolata omogućuje se prijenos ne samo unutar, već i između različitih vrsta. Tako su protutijela za goveđi enterovirus tip 1 nađena i u čovjeka, ali i različitih vrsta životinja poput konja, pasa, svinja, kunića, peradi, jelena, impala, bufala, ljama, ovaca i koza. Goveđi enterovirus tip 2 je izdvojen isključivo iz goveda (Acar i Gur, 2009.). Nadalje, za pretpostaviti je da će se broj serotipova povećavati ukoliko se budu provodila sustavna testiranja seroprevalencije i tipizacije izolata iz životinja (Ley i sur., 2002.).
Enterovirusi su i danas značajan javno-zdravstveni problem, ne samo zbog GE do kojeg dovode već i zbog težih oblika bolesti koje mogu prouzročiti.
Uloga životinja u njihovom prijenosu i/ili širenju pri tome ne smije biti zanemarena.
Rod Kobuvirus
Kobuviruse iz porodice Picornaviridae sačinjavaju dvije podskupine RNK virusa, Aichi virus i kobuvirus goveda. Kobuvirus izdvojen iz svinja predstavlja kandidata za treću podskupinu unutar ovog roda (Reuter i sur., 2010.).
Prvi opisan kobuvirus je Aichi virus izdvojen 1989. godine u Japanu iz ljudi s GE. Danas je infekcija Aichi virusom u ljudi opisana i na širem području Azije te u Europi, Južnoj i Sjevernoj Americi (Oh i sur., 2006.). Goveđi kobuvirus je prvi puta izdvojen u Japanu iz goveđeg seruma koji se koristio za uzgoj staničnih kultura, a kasnije je izdvojen i iz fecesa goveda u Japanu te nakon toga u drugim državama Azije i Europe (Reuter i sur., 2010.).
Posljednjih su godina utvrđeni izolati kobuvirusa u domaćih i divljih svinja koji se po genetskoj srodnosti razlikuju od goveđih kobuvirusa te se pretpostavlja da će oformiti zasebnu podskupinu.
Svi se kobuvirusi ponajprije repliciraju u epitelnim stanicama probavnog sustava dovodeći time do GE. Međutim, znakovi infekcije mogu u cijelosti i izostati. Premda se smatralo da kobuvirusi ne ulaze, u cirkulaciju, novija istraživanja potvrđuju nalaz virusa i u krvi inficiranih svinja (Reuter i sur., 2010.). Širenje i prijenos kobuvirusa nisu do danas u cijelosti razjašnjeni. Potvrđen je fekalno-oralni prijenos u ljudi, tj. unos kontaminiranom hranom, pogotovo školjkama, ali ostaju otvorena pitanja o širenju infekcije kolostrumom, izravno sa životinja na ljude pa i putem krvi (Reuter i sur., 2010.).
Virusi uzročnici hepatitisa A i hepatitisa E
Navedeni su virusi uzročnici ponajprije akutnog hepatitisa u ljudi. Hepatitis A je prepoznat kao jedan od najučestalijih uzročnika GE. Premda su oba virusa pripadnici različitih porodica, te se razlikuju po replikativnim, morfološkim i biološkim svojstvima, znakovi infekcije, kao i načini širenja su vrlo srodni.
Virus hepatitisa A je jedini pripadnik roda Hepacivirus porodice Picornaviridae. Postoji jedinstven serotip za sve poznate izolate, premda su izdvojeni genetski različiti izolati, ne samo iz ljudi već i iz drugih primata (Vasickova i sur., 2005.). Vrlo je otporan u vanjskoj sredini i acidorezistentan. Osnovna mu je razlika u odnosu na enteroviruse tropizam prema hepatocitima. Prenosi se fekalno-oralnim putem, ali i kontaminiranom hranom i vodom za piće. Učestala je pojava infekcije povezana s nehigijenskim rukovanjem prehrambenim namirnicama od strane inficiranih ljudi ili kontaminiranim školjkama (Lees, 2000., Vasickova i sur., 2005.).
Uzročnik hepatitisa E je RNK virus, koji pripada rodu Hepevirus, porodici Hepeviridae (Emerson i sur., 2004.). Pojava hepatitisa uzrokovanog hepatitis E virusom je naročito proširena u državama u razvoju gdje se javlja endemski, a do njegovog naglog širenja najčešće dolazi fekalno-oralnim prijenosom i to ponajprije kontaminiranom vodom za piće. Nakon izdvajanja virusa hepatitisa E iz svinja, pojavila se sumnja da su životinje mogući izvori i biološki rezervoari virusa (Tei i sur., 2003.). Do danas je HEV, osim u domaćih i divljih svinja, izdvojen iz srna, jelena, štakora, pasa, mačaka, mungosa, goveda, ovaca, koza, nekih vrsta peradi, kunića i konja. Izravan prijenos virusa kontaminiranom hranom životinjskog podrijetla je isto tako dokazan (Li i sur., 2005.).
Virus hepatitisa E je dokazan i u domaćih te divljih svinja s područja Republike Hrvatske (Jemeršić i sur., 2010.).
Porodica Adenoviridae
Ovu porodicu sačinjavaju DNK virusi svrstani u četiri roda: Aviadenovirus (predstavnik je adenovirus peradi A); Siadenovirus (predstavnik je adenovirus purana B); Mastadenovirus (predstavnik je ljudski adenovirus C i neki virusi izdvojeni iz sisavaca) i Atadenonovirus (predstavnik je adenovirus ovaca D) (Murray i sur., 2002.).
Adenovirusi su vrlo rašireni virusi simetričnog, ikozaedralnog oblika i promjera 60-90 nm. Sadrže nesegmentiranu dvolančanu molekulu DNK. Vrlo su prilagodljivi domaćinskim vrstama, ali i različitim tkivima (Russell, 2009.).
Prepoznata su 51 serotipova adenovirusa koji mogu inficirati ljude, a koji se mogu podijeliti u 6 osnovnih podskupina (od A do F). Za razvoj GE u ljudi primarno je odgovorna podskupina F i to sojevi 40 i 41 (Murray i sur., 2002., Vicković i Beus, 2005.). Adenovirusi su odgovorni za oko 10% od svih GE u djece od drugog mjeseca do dvije godine starosti. Često ih se može izdvojiti iz kanalizacijskog otpada, morske vode i školjaka. Nalaz adenovirusa u školjaka mogao bi biti indikator kontaminiranosti školjaka i drugim rodovima virusa (Vasickova i sur., 2005.).
Porodica Astroviridae
Virusi ove porodice opisani su tek 1975. godine prigodom pojave i širenja GE među djecom u SAD. Tada su elektronskim mikroskopom opisane virusne čestice okruglog oblika u kojima se nazire petero ili šesterokraka zvijezda, po čemu je ova porodica i dobila naziv (Murray i sur., 2002.). Virusi su svega 27 do 32 nm u promjeru i sadrže jednolančanu molekulu RNK koja kodira za tri strukturna proteina virusa.
Unutar porodice Astroviridae razlikuju se dva osnovna roda, Mamastrovirus (izdvojeni iz ljudi i drugih sisavaca) i Aviastrovirus (izdvojeni iz različitih vrsta peradi).
Astrovirusi u djece dovode do blažih oblika GE, osim u slučaju koinfekcije s drugim virusima poput rotavirusa i norovirusa kada se klinička slika bolesti često komplicira (Vasickova i sur., 2005.). Do unosa u ljudski organizam dolazi fekalno-oralnim putem, a moguća je i izravna kontaminacija nakon uzimanja termički neobrađene hrane životinjskog podrijetla (Lees, 2000.). Česti izvor kontaminacije su i kontaminirana voda u bazenima te školjke (Vasickova i sur., 2005.).
Metode dokazivanja virusa u hrani
Većina se virusa kontaminanata hrane i vode ograničeno umnožava na staničnim kulturama te ih je potrebno dokazati izravno u hrani i vodi, što dodatno otežava postupke standardizacije testnih protokola (Lees, 2000., Atmar i Estes, 2001.).
GE se u ljudi dijagnosticira na osnovi dokazivanja uzročnika, virusa, u ekskretima (fecesu) inficiranih ljudi.
Najčešće se u tu svrhu rabe imunoenzimni (ELISA) kompleti za detekciju virusnih antigena te molekularne metode, dok je još uvijek “zlatni standard” dijagnostike elektronska mikroskopija. ELISA se pokazala manje osjetljivom i specifičnom, ukoliko se kao uzorak rabi hrana ili voda (Vasickova i sur., 2005.).
Validacijom raspoloživih metoda dokazivanja norovirusa najosjetljivijom se pokazala lančana reakcija polimerazom (PCR) uz prethodnu reverznu transkripciju (RT-PCR), potom elektronska mikroskopija te najposlije ELISA. Unatoč tomu, najspecifičnija je bila elektronska mikroskopija (Rabenau i sur., 2003.). Posljednjih se godina kao važna metoda u dokazivanju kontaminiranosti vode rabi i kvantitativni real time PCR (qRT-PCR). Pomoću qRT-PCR je dokazivanje uz tipizaciju izolata rotavirusa omogućeno u vrlo kratkom vremenu qRT-PCR (Gutierrez-Aguirre i sur., 2008.).
Molekularnim se metodama mogu dokazati svi najučestaliji virusi kontaminanti školjaka u kojih postoje i standardni protokoli, ali do danas nisu standardizirani postupci za njihovo dokazivanje u ostalim prehrambenim proizvodima (Vasickova i sur., 2005.). Ipak, njihova se primjena pokazala najizglednijom za daljnja istraživanja i standardizaciju postupaka dokazivanja virusnih kontaminanata hrane.
Rasprava i zaključci
Najučestaliji virusni uzročnici GE u ljudi su norovirusi, rotavirusi, adenovirusi i astrovirusi, čiji se izolati mogu izdvojiti i iz životinja (Mead i sur., 1999., Koopmans i Duizer, 2004., Vasickova i sur., 2005., Kroneman i sur., 2008.). Opasnost od izravnog prijenosa virusnih uzročnika GE sa životinje na čovjeka nije isključena.
Ujedno, životinje mogu biti i prijenosnici humanih izolata virusa ukoliko su u doticaju s ekskretima inficiranih ljudi, a potvrđena je i mogućnost rekombinacije genetskog materijala različitih izolata unutar istog roda što povećava rizik od pojave novih sojeva koji bi bili jednako infektivni za ljude i životinje (Steyer i sur., 2008.). Danas su norovirusi i virus hepatitisa A prepoznati kao najčešći kontaminanti prehrambenih namirnica (Lopman i sur., 2003.). U Republici Hrvatskoj se u rutinskoj dijagnostici GE osim bakterijskih uzročnika, virološkim pretragama dokazuju rotavirusi i crijevni adenovirusi u djece (Vicković i Beus, 2005.). Prema istraživanju Vlastelice i sur. (2010.) u Splitu je u posljednje tri godine najviše djece (299) hospitalizirano zbog rotavirusnih GE, od kojih je siguran postotak nozokomijalnih infekcija.
Osim izravnog kontakta, prijenos virusa je omogućen i kontaminiranom vodom te kanalizacijskim otpadom, pogotovo pri poplavama ili pri navodnjavanju obradivih površina otpadom, a koji je onečišćen i ljudskim fekalijama. Tada se lako može kontaminirati voće i povrće, ali i druge sirovine za ljudsku prehranu. Stoga bi voda koja se koristi u proizvodnji i preradi namirnica kakvoćom trebala odgovarati vodi koja se koristi za piće (Koopmans i Duizer, 2004.). Time bi se znatno umanjila mogućnost prijenosa i širenja virusa na sirovine i proizvode koji se koriste za prehranu ljudi. Dekontaminacija vode od većine virusa je moguća primjenom ultraljubičastih zraka, jakih oksidansa i preparata na osnovi klora (Cromeans i sur., 2010.).
S obzirom da je najučestaliji izvor virusne kontaminacije hrane izravni prijenos virusa s ruku inficirane osobe, od iznimne je važnosti provoditi stroge sanitarno-higijenske mjere pri rukovanju sirovinama i prehrambenim namirnicama.
Izobrazba o mogućnostima i posljedicama virusnih kontaminacija namirnica, osoba koje rukuju namirnicama, bi isto tako pridonijela prevenciji virusnih GE (Vasickova i sur., 2005.).
Djeca su vrlo osjetljiva na virusni GE, dok se u odraslih rjeđe pojavljuju znakovi infekcije. Međutim, ne treba zanemariti činjenicu da odrasle osobe izlučuju virus usprkos nedostatku znakova bolesti i nakon infekcije, a nakon kontakta s inficiranim djetetom, mogu prenijeti virus kontaminiranim rukama. Ujedno, virus se može izlučivati i 20 dana nakon infekcije, u slučaju infekcije rotavirusima (Richardson i sur., 1998.), odnosno i tjednima nakon rekonvalescencije, kao što je to slučaj s norovirusima (Koopmans i Duizer, 2004.).
Danas se provodi sustavno cijepljenje djece protiv humanih izolata rotavirusa, a moguća je i cijepljenje protiv virusa hepatitisa A koja osigurava trajnu imunost. Provode se i opsežna istraživanja novih, učinkovitih cjepiva pa i genetski modificiranih cjepiva za primjenu i u veterinarskoj medicini (Dhama i sur., 2009.).
Usprkos činjenici da su virusi najučestaliji uzročnici zaraznog GE u ljudi, do danas nije osiguran inspekcijski sustav niti zakonski okvir unutar kojeg bi se postavili virusološki standardi o kakvoći hrane vezani za prisutnost virusa u prehrambenom lancu (Koopmans i Duizer, 2004.).
Da bi se osigurala adekvatna mikrobiološka kakvoća hrane i vode, obvezno je provoditi i kvantitativnu analizu rizika od mikrobiološke kontaminacije, što iziskuje i njihovu nesmetanu identifikaciju.
Općenito je manja vjerojatnost utvrđivanja kontaminacije hrane virusima, u odnosu na utvrđivanje bakterijske kontaminacije, s obzirom da identifikacija virusnih kontaminanata nije obvezatna niti standardizirana, a indikatori virusne kontaminacije hrane i vode nisu još utvrđeni.
Nadalje, indikatori bakterijske kontaminacije hrane nisu pogodni za procjenu virusne kontaminacije, odnosno, hrana koja odgovara zahtjevima bakterijskih standarda, ne mora biti slobodna i od virusne kontaminacije (Verhoef i sur., 2009.). U prilog toj tvrdnji govori i činjenica da su norovirusi izdvojeni iz školjaka koje odgovaraju standardima propisanima od strane Europske Unije za bakteriju Escherichia coli, koja je indikator bakterijske kontaminacije (Gabrieli i sur., 2007.).
Otežavajuća je i okolnost što su referentni laboratoriji za provjeru mikrobiološke kakvoće hrane većinom ograničenih mogućnosti glede identifikacije virusnih kontaminanata hrane (Vasickova i sur., 2005.). Stoga je daljnja optimalizacija i standardizacija metoda za brzu dijagnostiku virusne kontaminacije hrane i vode od iznimne važnosti (Koopmans i Duizer, 2004.).
Valja uzeti u obzir da se u organizam hranom mogu unijeti i znatno opasniji virusi čije širenje može imati dalekosežnije posljedice od onih izazvanih GE, poput pripadnika roda Arenavirus, uzročnika hemoragijskih dijateza; Flavivirus, uzročnika žute groznice, encefalitisa i dengue hemoragijske dijateze; Hantavirus, uzročnika upale pluća i Aphtovirus, uzročnika slinavke i šapa te dr. (Vasickova i sur., 2005.).
Sustavni nadzor i otkrivanje virusa kontaminanata hrane treba uvesti u uobičajeni protokol provjere kakvoće namirnica. Pravovremeno otkrivanje kontaminanata hrane omogućuje prevenciju pojave i/ili širenja infekcije.
Hitno informiranje nadležnih tijela i javnosti o mogućim kontaminacijama hrane je isto tako od velikog značenja. Stoga je Europska Agencija za Sigurnost Hrane (engl. European Food and Safety Authority ili EFSA) započela s razvojem sustava za skupljanje podataka o prijavljenim pojavama infekcija nastalih kontaminiranom hranom (Verhoef i sur., 2009.). Potreba za detaljnijim podatcima o GE uzrokovanim virusima je isto tako prepoznata od strane mreže Virusi Hrane u Europi ili engl. Foodborne viruses in Europe (FBVE), koja prati pojavnost virusnih GE od 1999. godine. Mrežu izrađuju stručnjaci 13 država Europe od kojih 11 aktivno sudjeluje u epidemiološkim analizama (Kroneman i sur., 2008.).
Zaključno, kontaminacija hrane virusima je javno-zdravstveni problem koji bi uvođenjem kontrole na principu “od farme do stola” mogao biti znatno umanjen. Uključivanjem veterinarskog javnog zdravstva u proces kontrole i nadgledanja potencijalnih virusnih kontaminanata hrane koji se mogu prenositi životinjama, njihovim ekskretima, sirovinama i proizvodima životinjskog podrijetla, od iznimne je važnosti za dobivanje detaljne slike o epidemiološkoj situaciji i potencijalnim izvorima infekcije za ljude. Kontinuirana izobrazba osoblja prehrambene industrije, kontrola sanitarno-higijenskih uvjeta, dijagnostika temeljena na modernim i validiranim molekularnim metodama te sustav hitnog informiranja, od prvotnog su značenja za kontrolu i sprječavanje infekcija hranom nastalih virusima.
Sažetak
Od svih danas poznatih uzročnika GE u ljudi najučestaliji (preko 66%) su oni virusne etiologije, pri čemu prednjače norovirusi i virus hepatitisa A, koji su dokazani u više od 80% svih dijagnosticiranih GE. GE mogu uzrokovati i rotavirusi, enterovirusi, adenovirusi, astrovirusi te hepatitis E virus.
Navedeni virusi, osim hepatitis A virusa, mogu se izdvojiti i iz životinja. Uloga životinja u prijenosu i širenju infekcije nije u cijelosti razjašnjena. Širenju GE najviše pogoduje kontaminacija hrane izravnim rukovanjem sa sirovinama ili prehrambenim proizvodima od strane nositelja virusa. Širenje i prijenos virusa je moguć i kontaminiranom vodom te otpadnim vodama koje su onečišćene fekalijama. Usprkos činjenici da su virusi najučestaliji uzročnici zaraznog GE u ljudi, do danas nije osiguran inspekcijski sustav niti zakonski okvir unutar kojeg bi se postavili virusološki standardi o kakvoći hrane vezani za prisutnost virusa u prehrambenom lancu. Stoga bi uloga veterinarskog javnog zdravstva u kontroli i prevenciji virusnih GE bila od iznimnog značenja kako bi se put širenja kontaminirane hrane pravovremeno prekinuo.
U ovom radu prikazujemo najučestalije uzročnike virusnih GE u ljudi koji ujedno uzrokuju probleme i u zdravlju životinja te želimo istaknuti potencijalnu opasnost od izravnog ili neizravnog prijenosa virusa sa životinja na ljude. Željeli smo prikazati moguće buduće smjernice mikrobiološke kontrole hrane koje bi uključile i nadgledanje te kontrolu virusnih kontaminacija.
Literatura [… prikaži]
Viruses – Causes causes of food and water contamination
Lorena JEMERŠIĆ, DVM, PhD, Scientific Advisor, Besi ROIĆ, DVM, PhD, Senior Scientific Associate, Tomislav KEROS, DVM, PhD, Jelena BALATINEC, MSc, Biolog, Dragan Brnić, DVM, Croatian Veterinary Institute, Zagreb
Viruses are the most common causes of gastroenteritis (GE; over 60% of all diagnosed infective GE), of which noroviruses and hepatitis A virus are currently recognised as the most important foodborne pathogens. GE can be also caused by rotaviruses, enteroviruses, adenoviruses, astroviruses and hepatitis E virus. Apart from the hepatitis A virus, all the above mentioned viruses can also be isolated from animals. However, the role of animals in viral spread has not yet been determined. The handling of food with contaminated hands plays a major role in viral food contamination.
The spread and transmission of viruses is also possible through contaminated water or sewage. Even though most GE are caused by viruses, there are no obligatory monitoring systems in place and the food quality legislation does not provide measures for virus detection and standardization of contaminated food.
Therefore, the role of veterinary public health is of crucial importance for the recognition of viral contaminants and prevention of viral spread. This review presents the most common viral contaminants of food causing GE in humans and health problems in animals. The potential risk of direct or indirect transmission of viruses from animals to humans is stressed, and potential measures outlined that could be applied in the control and monitoring of viral foodborne diseases.
