ðĐš Norovirus
gastroenteritis
1) INTRODUCTION
- Norovirus
āđāļ็āļāļŠāļēāđāļŦāļุāļŠāļģāļัāļāļāļāļ acute gastroenteritis (AGE)
āļั้āļāđāļāļ outbreak āđāļĨāļ° endemic
āļั่āļ§āđāļĨāļ
- āđāļิāļĄāđāļĢีāļĒāļāļ§่āļē “winter vomiting disease” āđāļāļĢāļēāļ°āđāļ่āļāļี่āļāļēāđāļีāļĒāļāđāļĨāļ°āļāļāļĄāļēāļāđāļāļĪāļูāļŦāļāļēāļ§ (āđāļāļāļĢāļ°āđāļāļĻāđāļāļāļāļāļุ่āļ)
- āļŦāļĨัāļāļĄี rotavirus vaccine → norovirus āļāļĨāļēāļĒāđāļ็āļāļŠāļēāđāļŦāļุāļŦāļĨัāļāļāļāļ
AGE āđāļāđāļ็āļ <5 āļีāđāļāļŦāļĨāļēāļĒāļāļĢāļ°āđāļāļĻ
2) EPIDEMIOLOGY
Burden of disease
- āđāļ็āļ viral cause āļี่āļāļāļ่āļāļĒāļี่āļŠุāļāļāļāļ epidemic
gastroenteritis
- āđāļ็āļāđāļĨ็āļ (<12 āđāļืāļāļ) āļิāļāđāļื้āļāļ่āļāļĒāļี่āļŠุāļ
- āđāļāļāļĢāļ°āđāļāļĻāļัāļāļāļēāđāļĨ้āļ§:
- āļāļāļั้āļāđāļ community (endemic diarrhea) āđāļĨāļ° institutional outbreaks (āđāļ่āļ nursing
home, āđāļĢāļāļāļĒāļēāļāļēāļĨ, āļĢ.āļĢ., cruise
ship)
- āđāļāļื้āļāļี่āļี่āļĄีāļāļēāļĢāđāļ้ rotavirus vaccine āļāļ§้āļēāļāļāļ§āļēāļ
→ norovirus = āļŠāļēāđāļŦāļุāļัāļāļัāļ 1 āļāļāļ AGE āđāļāđāļ็āļāđāļĨ็āļ
Seasonality
- āļāļāđāļ้āļāļĨāļāļāļั้āļāļี
- āđāļāđāļāļāļāļāļุ่āļāļĄี winter peak (āļāļĨ้āļēāļĒ rotavirus
āđāļ่āļāļĢāļ°āļāļēāļĒāļ่āļēāļ pattern)
3) TRANSMISSION & OUTBREAKS
Routes of transmission
1.
Person-to-person (fecal–oral)
o incubation
~ 24–48 āļāļĄ.
o infectious
dose āļ่āļģāļĄāļēāļ (<100 viral particles)
o viral
shedding āļŠูāļāļŠุāļāđāļ 24–48 āļāļĄ.āđāļĢāļ, āđāļāļĒāđāļāļĨี่āļĒ āļัāļāđāļ§āļĢัāļŠ 4 āļŠัāļāļāļēāļŦ์
o āđāļ immunocompromised →
shedding āđāļ้āļŦāļĨāļēāļĒāđāļืāļāļ
2.
Environmental / fomite / aerosolized vomitus
o āļŦāļĒāļāļāļēāđāļีāļĒāļāļี่āļĄีāđāļ§āļĢัāļŠāđāļāļĢ่āļāļĢāļ°āļāļēāļĒāđāļāļāļēāļāļēāļĻ
o āļāļāđāļื้āļāļāļāļāļื้āļāļิāļ§ āļ§ัāļāļุ āļĨูāļāļิāļāļāļĢāļ°āļู āļŊāļĨāļŊ
o āđāļ§āļĢัāļŠ āļāļāļāļēāļāļĄāļēāļ: āļāļāđāļĒ็āļ, āļāļāļāļ§āļēāļĄāļĢ้āļāļ ~60°C, āļāļāļ่āļ chlorine āđāļĨāļ° alcohol āļĢāļ°āļัāļāļี่āđāļ้āļั่āļ§āđāļ
3.
Food- and water-borne
o shellfish
(āđāļāļĒāđāļāļāļēāļ° oysters), leafy greens, fresh produce āļ่āļēāļ āđ
o drinking
water / recreational water āļี่āļāļāđāļื้āļāļ
Outbreak settings
āļāļāļ่āļāļĒāđāļ:
- āđāļĢāļāļāļĒāļēāļāļēāļĨ, long-term care facilities
- āļĢ.āļĢ., daycare, community centers
- āļĢ้āļēāļāļāļēāļŦāļēāļĢāđāļĨāļ°āļāļēāļāđāļĨี้āļĒāļ
- āđāļĢืāļāļŠāļģāļĢāļēāļ, resort, military camp
- āļ่āļēāļĒ, āļิāļāļāļĢāļĢāļĄ outdoor, āļŠāļāļēāļāļāļēāļĢāļ์āļ ัāļĒāļิāļัāļิ,
āđāļĢืāļāļāļāļģ
āļĨัāļāļĐāļāļ°āļāļāļ norovirus outbreak
- attack
rate āļŠูāļ
- āđāļĢิ่āļĄāļāļĢ้āļāļĄāļัāļāđāļāļāļĨุ่āļĄāļี่āļĄี common exposure
- āđāļ่āļāļี่ āļāļēāđāļีāļĒāļ + āđāļĄ่āļĄีāđāļĨืāļāļāļāļāđāļāļุāļāļāļēāļĢāļ°
+ āđāļ้āđāļĄ่āļŠูāļāļĄāļēāļ
4) VIROLOGY
- Norovirus
āđāļ็āļ nonenveloped RNA virus āđāļāļāļĢāļ°āļูāļĨ
Caliciviridae
- āđāļ่āļāđāļ็āļāļŦāļĨāļēāļĒ genogroups →
GI, GII, GIV, GVIII, GIX āļิāļāļāļ
- GII.4
āđāļ็āļāļŠāļēāļĒāļัāļāļุ์āļี่āļāļāļ่āļāļĒāļี่āļŠุāļāļั่āļ§āđāļĨāļ
āđāļĨāļ°āļŠัāļĄāļัāļāļ์āļัāļāđāļĢāļāļĢุāļāđāļĢāļāļĄāļēāļāļāļ§่āļē genotype āļื่āļ (hospitalization
āđāļĨāļ° mortality āļŠูāļāļāļ§่āļē)
- āļĄีāļāļēāļĢ mutation + recombination āļŠูāļ → antigenic
drift āļāļģāđāļŦ้āđāļิāļ immune escape āđāļĨāļ°āļŠāļēāļĒāļัāļāļุ์āļĢāļ°āļāļēāļāđāļŦāļĄ่āđāļĢื่āļāļĒ
āđ
- āļัāļāļุāļัāļ GII.4 āļĒัāļāđāļ็āļ dominant
genotype āđāļāļŦāļĨāļēāļĒāļāļĢāļ°āđāļāļĻ āđāļĨāļ°āļĄีāļāļ§āļēāļĄāļŠāļģāļัāļāļ่āļāļāļēāļĢāļัāļāļāļēāļ§ัāļāļีāļāđāļāļāļāļēāļāļ
5) PATHOGENESIS
5.1 Immunity
- āļิāļāđāļื้āļāļ้āļģāļāļĨāļāļāļีāļ§ิāļāđāļ้āļ่āļāļĒ
- āļāļēāļĢāļิāļāđāļื้āļāļ่āļāļāļŦāļ้āļēāđāļŦ้ partial, genotype-specific
protection
- āđāļāļĒāđāļāļāļēāļ°āļ่āļ GII.4 āļāļิāļāđāļีāļĒāļ§āļัāļ āļŦāļĢืāļ genotype
āļื่āļāđāļ genogroup āđāļีāļĒāļ§āļัāļ
- cross-protection
āļĢāļ°āļŦāļ§่āļēāļāļāļāļĨāļ° genogroup āļĄีāļāļģāļัāļ
- āļāļēāļĢāļŠัāļĄāļัāļŠāđāļื้āļāļŦāļĨāļēāļĒāļāļิāļāļāļĨāļāļāļีāļ§ิāļ → āļĄีāļั้āļāļāļēāļĢāļิāļāđāļื้āļāļ้āļģāđāļāļāļĄีāļāļēāļāļēāļĢāđāļĨāļ°āđāļāļ
asymptomatic infection
5.2 Host susceptibility
- Norovirus
āđāļ้ histo-blood group antigens (HBGA) āđāļ็āļ receptor/cofactor
- āļāļ§āļēāļĄāđāļ§āļ่āļāļāļēāļĢāļิāļāđāļื้āļāļึ้āļāļัāļ:
- ABO
blood group
- secretor
status (FUT2) āđāļĨāļ° Lewis antigens (FUT3)
- āļāļēāļ strain āļิāļāđāļ้āđāļāļāļāđāļāļāļุāļāļāļĨุ่āļĄāđāļĨืāļāļ āđāļ่āļ GII.4
āļึ่āļāļāļēāļāļāļิāļāļēāļĒāļ§่āļēāļāļģāđāļĄāļึāļāļāļĢāļāļāļāļ§āļēāļĄāđāļ่āļāđāļāļāļāļั่āļ§āđāļĨāļ
5.3 Intestinal physiology & histology
- āļ่āļ§āļ acute infection āđāļิāļ:
- malabsorption
(D-xylose, fat)
- āļāļēāļĢāļĨāļāļĨāļāļāļāļ brush-border enzymes (alkaline phosphatase,
trehalase)
- āļŠ่āļāļāļāļĨ้āļāļ/āļิ้āļāđāļื้āļ jejunum:
- villous
blunting
- mucosa
āļĒัāļ intact, āļĄี mononuclear āđāļĨāļ° polymorphonuclear infiltration āđāļ lamina
propria
- microvilli
āļŠั้āļāļĨāļ, intercellular spaces āļāļ§้āļēāļ
- lesion
āđāļ็āļ reversible →
āļāļāļิāļ āļēāļĒāđāļ ~2 āļŠัāļāļāļēāļŦ์
(āļāļēāļāļĢāļēāļĒāļāļāļĢāļāļĒāđāļĢāļāđāļ้āļāļēāļāļึāļ 6 āļŠัāļāļāļēāļŦ์)
āļāļĨāđāļ vomiting/diarrhea āļĒัāļāđāļĄ่āļัāļāđāļāļāđāļ็āļĄāļี่, āđāļĄ่āļāļ enterotoxin āđāļāļāļัāļāđāļāļ, āļāļ delayed gastric emptying āđāļāļāļēāļĢāļĻึāļāļĐāļē human challenge
6) CLINICAL MANIFESTATIONS
6.1 Symptomatic infection
Incubation & duration
- incubation:
24–48 āļāļĄ. (12–72 āļāļĄ.)
- onset:
āđāļีāļĒāļāļāļĨัāļāļĄāļēāļ
- āļĢāļ°āļĒāļ°āđāļĢāļ: āđāļāļĒāļั่āļ§āđāļ 48–72 āļāļĄ. āđāļĨ้āļ§āļีāļึ้āļāđāļĢ็āļ§
Typical features
- Nausea,
vomiting āđāļ่āļāļĄāļēāļ (nonbloody, nonbilious)
- Watery
diarrhea (āđāļĄ่āļĄีāđāļĨืāļāļ, āđāļĄ่āļĄีāđāļĄืāļāļ,
stool volume āļāļēāļāļāļĨāļēāļ ~4–8 āļāļĢั้āļ/āļ§ัāļ)
- Abdominal
pain āļŦāļĢืāļ cramping
- Myalgia,
malaise, headache āļāļāđāļ้āļ่āļāļĒ
- Fever
āļāļ ~āļāļĢึ่āļāļŦāļึ่āļāļāļāļāļู้āļ่āļ§āļĒ
- Fecal
leukocyte āļĄัāļāđāļĄ่āļāļ
āđāļāļĒāļĢāļ§āļĄāļู้āļ่āļ§āļĒāļāļ° āļูāđāļĄ่āļ่āļ§āļĒāļŦāļัāļāļĄāļēāļ āđāļ่āļāļēāļāđāļิāļ
severe dehydration āđāļ้
āđāļāļĒāđāļāļāļēāļ°āđāļ็āļāđāļĨ็āļāđāļĨāļ°āļู้āļŠูāļāļāļēāļĒุ
Lab
- WBC āļāļāļิāļŦāļĢืāļāļŠูāļāđāļĨ็āļāļ้āļāļĒ, āļĄัāļāļĄี relative
lymphopenia āđāļāļ่āļ§āļ peak
- Renal
function āļāļāļิ āļĒāļāđāļ§้āļāļāļĢāļี dehydration āļĢุāļāđāļĢāļ
⚠ āļāļēāļāļāļĨิāļิāļāđāļĒāļ norovirus
āļāļāļāļāļēāļ rotavirus āđāļ้āļĒāļēāļ – āļ่āļēāļāļัāļāļี่:
- Norovirus:
vomiting āđāļ่āļāļĄāļēāļ, āļĢāļ°āļĒāļ°āļŠั้āļāļāļ§่āļē (2–3
āļ§ัāļ), fever āļ้āļāļĒāļāļ§่āļē
- Rotavirus:
diarrhea āļĒืāļ 5–7 āļ§ัāļ,
dehydration āđāļĨāļ° hospitalizations āļŠูāļāļāļ§่āļēāđāļāđāļ็āļāđāļĨ็āļ
6.2 Severe disease & complications
- āļāļĨุ่āļĄāđāļŠี่āļĒāļ:
- āđāļ็āļ <12 āđāļืāļāļ
- āļู้āļŠูāļāļāļēāļĒุ
- āļู้āļ่āļ§āļĒ immunocompromised (transplant, hematologic
malignancy, GVHD āļŊāļĨāļŊ)
- āļāļēāļāļēāļĢāļĢุāļāđāļĢāļ:
- āđāļ้āļŠูāļāļึ้āļ
- duration
āļĒāļēāļ§āļึ้āļāļŦāļĨāļēāļĒāļ§ัāļ
- dehydration
āļĄāļēāļ
Neurologic complications
- benign
convulsions āđāļāļāļēāļĢāļ
- āļĄีāļĢāļēāļĒāļāļēāļ encephalitis āļāļēāļāļŠ่āļ§āļ
(āļĢāļēāļĒāļāļēāļāļĄāļēāļāđāļāļี่āļุ่āļ) → āļāļĒāļēāļāļĢāļ์āđāļĢāļāđāļĄ่āļี
6.3 Chronic sequelae (āļŠ่āļ§āļāđāļŦāļ่āđāļ immunocompromised)
- Chronic
watery diarrhea →
weight loss, failure to thrive
- Histology:
epithelial disorganization, villous flattening
- Viral
shedding āļŦāļĨāļēāļĒāđāļืāļāļ
- Postinfectious
dyspepsia, constipation, reflux āļāļāđāļ้āļ้āļēāļ
6.4 Asymptomatic infection
- āļāļāđāļ้āļ่āļāļĒ āđāļāļĒāđāļāļāļēāļ°āđāļāđāļ็āļ
- meta-analysis:
asymptomatic shedding ~7% (āđāļ็āļ 8%, āļู้āđāļŦāļ่
4%)
- āļĄีāļัāļĒāļŠāļģāļัāļ:
- āļāļģāđāļŦ้āļāļēāļĢāļีāļāļ§āļēāļĄ stool PCR āļĒāļēāļ (āļāļ norovirus
āđāļ่āļŠāļēāđāļŦāļุāļāļēāļāđāļ็āļāđāļื้āļāļื่āļ)
- asymptomatic
food handlers āļŠāļēāļĄāļēāļĢāļāđāļāļĢ่āđāļื้āļāđāļ้ āđāļāļĢāļēāļ° viral
load āļāļāļĄืāļāđāļāļĨ้āđāļีāļĒāļāļู้āļ่āļ§āļĒāļี่āļĄีāļāļēāļāļēāļĢ
7) DIAGNOSIS
7.1 Clinical suspicion
āļิāļāļึāļ norovirus āđāļĄื่āļ:
- acute
onset vomiting + watery diarrhea
- āđāļĄ่āļĄีāđāļĨืāļāļāđāļāļุāļāļāļēāļĢāļ°
- āđāļāļāļĢāļ°āđāļāļĻāļี่āđāļ้ rotavirus vaccine āļāļ§้āļēāļāļāļ§āļēāļ
- āļĄีāļŦāļĨāļēāļĒāđāļāļŠāđāļ cluster āđāļีāļĒāļ§āļัāļ āļŦāļĢืāļāđāļ็āļ season
āļี่āļĢāļ°āļāļēāļ
āđāļāļĒāļั่āļ§āđāļ āļāļēāļĢāļ§ิāļิāļāļัāļĒāļĄัāļāđāļ็āļāđāļāļ presumptive
āļāļēāļ clinical + epidemiology
7.2 Indications for testing
- āļŠ่āļ§āļāđāļŦāļ่ āđāļĄ่āļāļģāđāļ็āļāļ้āļāļāļāļĢāļ§āļāļĒืāļāļĒัāļ
- āļิāļāļēāļĢāļāļēāļāļĢāļ§āļāđāļāļāļĢāļี:
- immunocompromised
+ severe āļŦāļĢืāļ persistent diarrhea
- āļāļēāļĢāļĢāļ°āļāļēāļāđāļāđāļĢāļāļāļĒāļēāļāļēāļĨ/āļุāļĄāļāļ → āđāļื่āļāļāļēāļĢāļāļ§āļāļุāļĄāđāļĢāļ
- āļĄีāļāļēāļĢāļŠ่āļāļāļĢāļ§āļ multiplex GI PCR āļāļĒู่āđāļĨ้āļ§
āļāļēāļĢāđāļāļĨāļāļĨ multiplex PCR
- āļ้āļē watery diarrhea + āļāļĢāļ§āļāļāļ norovirus
āđāļีāļĒāļāļāļĒ่āļēāļāđāļีāļĒāļ§ → āļĄีāđāļāļāļēāļŠāļŠูāļāđāļ็āļāļŠāļēāđāļŦāļุ
- āļ้āļēāļāļāļŦāļĨāļēāļĒāđāļื้āļ āļŦāļĢืāļāļāļēāļāļēāļĢāđāļĄ่ typical (āđāļ่āļ bloody
diarrhea, massive secretory diarrhea) →
āļ้āļāļāļāļĢāļ°āđāļĄิāļāļŠāļēāđāļŦāļุāļื่āļāļĢ่āļ§āļĄ
7.3 Laboratory tools
1.
Stool RT-PCR
o gold
standard āđāļāđāļิāļ public health / outbreak
o āđāļ้āļŠāļģāļŦāļĢัāļ genotyping (āđāļ่āļ GII.4, GII.17 āļŊāļĨāļŊ)
o āđāļŦāļĄāļēāļ°āļัāļ outbreak investigation, research, surveillance
2.
Antigen detection (enzyme immunoassay)
o sensitivity/specificity
āļ่āļģāļāļ§่āļē RT-PCR
o āđāļ้āđāļ้āđāļ outbreak āļี่āļĄีāļŦāļĨāļēāļĒāļัāļ§āļāļĒ่āļēāļ
āļĢāļ§āļĄāļัāļāļ่āļ§āļĒāđāļิ่āļĄ yield
o āđāļĄ่āđāļŦāļĄāļēāļ°āļŠāļģāļŦāļĢัāļ sporadic single case āđāļāđāļ§āļāļāļิāļัāļิāļั่āļ§āđāļ
āļ้āļāļāļ§āļĢāļāļģ
- Asymptomatic
shedding āļāļģāđāļŦ้āļāļĨ + āđāļĄ่āđāļ้āđāļāļĨāļ§่āļēāđāļ็āļāļŠāļēāđāļŦāļุāđāļŠāļĄāļāđāļ
- āļ้āļāļāđāļ้ clinical + epidemiology context āļĢ่āļ§āļĄāļัāļāļāļĨāļāļĢāļ§āļ
8) DIFFERENTIAL DIAGNOSIS (āļĒ่āļ āđ
āļี่āđāļ้āđāļāļāļĨิāļิāļ)
- Rotavirus
– āđāļ็āļ 6–24 āđāļืāļāļ, diarrhea āļĒāļēāļ§ 5–7 āļ§ัāļ, dehydration āļĄāļēāļ, fever āļŠูāļāļāļ§่āļē
- Enteric
adenovirus (40/41) – āđāļĄ่āļĄี vomiting āđāļ่āļ, incubation āļāļēāļāļāļ§่āļē (āļึāļ 10 āļ§ัāļ), duration āļāļēāļ (āļึāļ 2 āļŠัāļāļāļēāļŦ์)
- Astrovirus
– āđāļ็āļ <4 āļี, vomiting āļ้āļāļĒ, diarrhea 2–3 āļ§ัāļ, fever āļ่āļģ āđ
- Sapovirus
– āļāļēāļĒุāļāļĨ้āļēāļĒ norovirus āđāļ่āļุāļัāļิāļāļēāļĢāļ์āļ้āļāļĒāļāļ§่āļē,
outbreak āļี่ secondary attack rate āđāļĄ่āļŠูāļāđāļ่āļē
norovirus
- Bacterial
causes – āļĄีāđāļ้āļŠูāļ, cramp āļĢุāļāđāļĢāļ,
fecal WBC/āđāļĨืāļāļ, volume stool āļ่āļēāļāļāļāļāđāļ
(āđāļ่āļ cholera)
- Noninfectious
– IBD flare, ischemic colitis, drug-induced diarrhea āļŊāļĨāļŊ
9) KEY CLINICAL PEARLS
- Norovirus
= “vomiting virus” →
āļāļēāđāļีāļĒāļāđāļ่āļ, onset āđāļĢ็āļ§, āļŦāļēāļĒāđāļĢ็āļ§ (2–3 āļ§ัāļ)
- Attack
rate āļŠูāļāļĄāļēāļ āđāļ setting āļิāļ (āđāļĢืāļāļŠāļģāļĢāļēāļ, nursing home, ward)
- āļāļĢāļ§āļ stool PCR āđāļĨ้āļ§āđāļāļ norovirus āđāļĄ่āđāļ่āļēāļัāļ āđāļ็āļāļŠāļēāđāļŦāļุāđāļŠāļĄāļāđāļ āļ้āļāļāļูāļ āļēāļāļĢāļ§āļĄ
- āļāļĨุ่āļĄāđāļŠี่āļĒāļ (āļāļēāļĢāļ, āļู้āļŠูāļāļāļēāļĒุ,
immunocompromised) → āļāļēāļāļĄีāđāļĢāļāļĢุāļāđāļĢāļāļŦāļĢืāļāļĨāļēāļāļĒāļēāļ§
- āļāļēāļĢāļāļĒāļēāļāļēāļĨāļāļ§āļāļุāļĄāļāļēāļĢāđāļāļĢ่āđāļื้āļāļŠāļģāļัāļāļĄāļēāļ: hand hygiene,
contact/standard precaution, environmental cleaning āđāļ้āļŠāļēāļĢāļี่āļāļāļāļĪāļāļิ์āļ่āļē
norovirus āđāļ้āļāļĢิāļ
āđāļĄ่āļĄีāļāļ§āļēāļĄāļิāļāđāļŦ็āļ:
āđāļŠāļāļāļāļ§āļēāļĄāļิāļāđāļŦ็āļ