Rotavirusinfektionen bei Früh- und Neugeborenen : Untersuchungen zur Prävalenz auf Neugeborenen-Intensivstationen

Abstract

Im November 2002 wurde im Rahmen von Umgebungsuntersuchungen eines Rotavirusausbruchs in der Neonatologie des UK Tübingen auch in Stuhlproben asymptomatischer Früh- und Neugeborener Rotavirus nachgewiesen. Dies sprach für eine höhere Prävalenz von Rotavirusinfektionen auf den Neonatalstationen als bisher angenommen; diese sollte bestimmt werden. Weiterhin sollte die Hypothese überprüft werden, dass durch die Etablierung einer Reverse Transkriptase Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) ein sensitiverer Nachweis bzw. Ausschluss einer Infektion erreicht werden kann. Außerdem interessierte, ob es charakteristische Infektionssymptome bei Früh- und Neugeborenen gibt, wie lange Neugeborene das Virus ausscheiden und ob zwischen Rotavirusinfektionen und der Entstehung einer nekrotisierenden Enterokolitis (NEC) ein Zusammenhang besteht.

Dazu erfolgte im Rahmen einer prospektiven Erhebung vom 1.1.03 bis zum 30.04.03 die Untersuchung von Stuhlproben aller auf den neonatologischen Intensivbehandlungs- und Intensivüberwachungsstationen des Uiversitätsklinikums Tübingen aufgenommenen 123 Patienten auf Rotavirus. Bei 28 Kindern (23%) konnte eine Virusausscheidung im Stuhl mittels Enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) und/oder RT-PCR nachgewiesen werden. 6 Kinder schieden das Virus bereits in den ersten Lebenstagen aus; auch in Mekonium wurde das Virus nachgewiesen. Beide Befunde sprechen für die Möglichkeit einer perinatalen Transmission dieser Viren.

Die Übereinstimmung zwischen ELISA und RT-PC war minimal: in nur 4 von 42 Stuhlproben gelang mit beiden Nachweisverfahren ein Virusnachweis. Charak­teristische Infektionssymptome bei Früh- und Neugeborenen konnten nicht identifiziert werden. Weder traten eine hohe Stuhlfrequenz noch eine große Stuhlmenge, wässrig-zerhackte Stühle oder Dehydratationen häufiger bei infizierten als bei nicht-infizierten Kindern auf.

Frühgeborene unterschieden sich nicht signifikant von Reifgeborenen. Allerdings schienen unreifere Neugeborene generell eine höhere Anfälligkeit für eine Infektion mit Rotaviren zu haben und das Virus auch über einen längeren Zeitraum auszuscheiden. Beides kann die hohen Infektionsraten auf der neonatologischen Intensivstation erklären und macht deutlich, wie wichtig die Beachtung strenger Maßnahmen zur Prävention und Infektionskontrolle ist.

Von den untersuchten Neugeborenen entwickelte ein mit Rotaviren infiziertes Frühgeborenes eine NEC. Aus diesem Einzelfall können keine Rückschlüsse gezogen werden, doch an einen möglichen Zusammenhang zwischen einer Rotavirusinfektion und der Entstehung einer NEC sollte gedacht werden.

Das Füttern von Muttermilch kann mit einem geringeren Infektionsrisiko assoziiert werden: Der Anteil der mit Muttermilch ernährten Neugeborenen in der nicht-infizierten Kontrollgruppe war signifikant höher als der unter den infizierten Neugeborenen.

Die Ursache(n) für die geringe Übereinstimmung zwischen ELISA und RT-PCR bleibt (bleiben) unklar. Zu diskutieren, aber aufgrund der hier erhobenen Daten nicht zu beweisen, sind falsch positive Ergebnisse aufgrund von Kreuzreaktionen des ELISA mit bakteriellen Antigenen und/oder Veränderungen viraler RNA durch das in dieser Studie unvermeidliche Einfrieren und Auftauen der Stuhlproben. Aufgrund der Ergebnisse zum Methodenvergleich kann zur Zeit weder der ELISA-Antigen-Test noch die RT-PCR als optimaler Test für den Nachweis einer Rotavirusinfektion bzw. für den Ausschluss einer Infektiosität bei Neugeborenen betrachtet werden.

Rotavirusinfektionen treten bei Neugeborenen häufig auf, und trotz der diskreten Symptomatik kann ein Zusammenhang mit anderen schwerwiegenderen Erkrankungen nicht ausgeschlossen werden. Letzteres wie auch die hohe Kontagiosität sprechen für ein Screening bei Neugeborenen auf Rotavirusinfektionen. Die diskrete Symptomatik der meisten Infizierten lässt dagegen ein Screening nicht als erforderlich erscheinen. Bevor hier eine Entscheidung getroffen werden kann, sollten weitere Untersuchungen zum optimalen Nachweisverfahren für Rotavirusinfektionen bei Neugeborenen durchgeführt werden.

During an outbreak of Rotavirus (RV) on all neonatal units at the Department of Neonatology at the University Children’s Hospital in November 2002, RV was even detected in stool samples of asymptomatic neonates. This indicated a higher prevalence of RV infections on neonatal wards than previously assumed; we wanted to determine this prevalence. Furthermore, the hypothesis was tested that a higher sensitivity of RV detection can be achieved by establishing a Reverse Transcriptase – Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) for RV. Besides, we examined if there are characteristic symptoms of infected neonates, how long neonates excrete the virus and if there is a link between RV infection and emergence of necrotizing enterocolitis (NEC).

Stool samples of all 123 patients admitted to the neonatal intensive care unit (NICU) between January 1, 2003 to April 30, 2003 were prospectively tested for RV. RV was detected in 28 neonates (23%) via Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and/or RT-PCR. Virus shedding during the first days of life occurred in 6 newborns; RV was even detected in meconium. This indicates a possible perinatal transmission of the virus.

Agreement between the results of ELISA and RT-PCR was poor: only in 4 samples (out of 42) RV could be detected with both methods. Characteristic symptoms for infection in neonates could not be identified. Neither a higher stool frequency nor a higher stool quantity, watery stools or signs of dehydration occurred more often in infected than in uninfected newborns.

There was no significant difference between term and preterm neonates. However premature infants seemed to have a higher likelihood of being infected with Rotavirus as well as a prolonged shedding of the virus. This can explain the high infection rates on the NICU and reveals the importance of taking precautions for prevention and infection control.

One of the premature neonates who became infected with RV subsequently developed a necrotising enterocolitis (NEC). It is not possible to draw conclusions out of this individual case but the possibility of a connection between RV infection and emergence of NEC should be considered.

Breastfeeding can be associated with a reduced risk of RV infection: The proportion of breast-fed neonates in the non infected control group was significantly higher than among the infected neonates.

The reason for the poor agreement between ELISA and RT-PCR results remains unclear. False positive results resulting from cross reactions in the ELISA with bacterial antigens and/or alterations of the viral RNA through the inevitable cycles of freezing and thawing have to be discussed, but cannot be proved on the basis of the data included in this study. Based of these results, neither the ELISA nor the RT-PCR can be considered as an optimal test for detection of RV infection in neonates.

Infections with RV are common in newborns. Despite the discrete symptoms, a relationship with other, more serious sequelae cannot be excluded. This and the high contagiosity argue in favor of a screening for RV infections. In contrast, however, the mild symptoms argue against a routine RV screening. Before a decision can be reached, further studies on detection methods for RV in neonates should be performed.