Almanac of Clinical MedicineAlmanac of Clinical MedicineАльманах клинической медицины2072-05052587-9294Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI)47310.18786/2072-0505-2017-45-1-40-47REVIEW ARTICLEОБЗОРВocavirus infection in children with acute gastroenteritisБокавирусная инфекция у детей с острым гастроэнтеритомKrasnovaE. I.КрасноваЕ. И.
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Head of the Chair of Infectious Diseases, Faculty of Pediatrics,

52 Krasnyy prospekt, Novosibirsk, Novosibirskaya oblast', 630091

д-р мед. наук, профессор, заведующая кафедрой инфекционных болезней, педиатрический факультет,

630091, Новосибирская область, г. Новосибирск, Красный проспект, 52

krasnova-inf@rambler.ruTyumentsevA. I.ТюменцевА. И.
Russian Federation

Junior Research Fellow, Laboratory of Molecular Microbiology,

8 Akademika Lavrent'eva prospekt, Novosibirsk, Novosibirskaya oblast', 630090

мл. науч. сотр., лаборатория молекулярной микробиологии,

630090, Новосибирская область, г. Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 8

TikunovaN. V.ТикуноваН. В.
Russian Federation

PhD, Doctor of Biol. Sci., Head of Laboratory of Molecular Microbiology,

8 Akademika Lavrent'eva prospekt, Novosibirsk, Novosibirskaya oblast', 630090

д-р биол. наук, заведующая лабораторией молекулярной микробиологии,

630090, Новосибирская область, г. Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 8

KhokhlovaN. I.ХохловаН. И.
Russian Federation

MD, PhD, Associate Professor, Chair of Infectious Diseases, Faculty of Pediatrics,

52 Krasnyy prospekt, Novosibirsk, Novosibirskaya oblast', 630091

канд. мед. наук, доцент кафедры инфекционных болезней, педиатрический факультет,

630091, Новосибирская область, г. Новосибирск, Красный проспект, 52

ProvorovaV. V.ПровороваВ. В.
Russian Federation

MD, PhD, Associate Professor, Chair of Infectious Diseases, Faculty of Pediatrics,

52 Krasnyy prospekt, Novosibirsk, Novosibirskaya oblast', 630091

канд. мед. наук, доцент кафедры инфекционных болезней, педиатрический факультет,

630091, Новосибирская область, г. Новосибирск, Красный проспект, 52

Novosibirsk State Medical UniversityФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииInstitute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesФГБУН Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук1001201745140471902201719022017Copyright ©; 2017, Krasnova E.I., Tyumentsev A.I., Tikunova N.V., Khokhlova N.I., Provorova V.V.Copyright ©; 2017, Краснова Е.И., Тюменцев А.И., Тикунова Н.В., Хохлова Н.И., Проворова В.В.2017Krasnova E.I., Tyumentsev A.I., Tikunova N.V., Khokhlova N.I., Provorova V.V.Краснова Е.И., Тюменцев А.И., Тикунова Н.В., Хохлова Н.И., Проворова В.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://almclinmed.ru/jour/article/view/473

The review presents the data on the most important causative factors of acute gastroenteritis in children and on relatively new pathogens, such as bocavirus (HBoV), considering modern potential for verification of viral disorders. Human HBoV, belonging to Parvoviridae family, has been isolated from nasopharyngeal discharge in children with acute respiratory viral infection in 2005. Later on it was registered as a respiratory pathogen. Despite symptoms of an acute respiratory disease, HBoVinfected patients frequently present with acute gastroenteritis. In various regions of the world, fecal HBoV DNA has been found in children with acute intestinal infection by means of the polymerase chain reaction and subsequent sequencing. Molecular genetic studies showed the presence of 4 genetically different viral types. HBoV genotype 1 is more frequently found in nasopharyngeal smears from children with acute respiratory viral infection, whereas HBoV genotypes 2, 3, and 4 are isolated from feces in those with acute gastroenteritis. If HBoV is an intestinal pathogen, remain an unresolved issue. There is a  high rate of HBoV co-infection (up to 60% and more) with other intestinal viruses in children with acute gastroenteritis. High fecal DNA titers found in the studies in children with acute gastroenteritis have shown that HBoV is not only present in the bowel, but also is replicating there. The importance of studies on characteristics of molecular evolution of bocavirus is undoubted, while there are gaps in knowledge on its life cycle, mechanisms of genome replication; there is neither cultivation technique for this virus, nor animal models for disorders it may cause. The assay for anti-HBoV detection in human serum has been studied only in acute respiratory disease; high rates of HBoV seropositive patients and high antibody titers have been found in children correlating with a high viral load. It could be relevant to study prevalence and genetic variance of HВoV associated with acute gastroenteritis in various territories of the Russian Federation, because the international database GenBank does not have any genomic sequences of bocavirus isolated found in Russia. Investigation of molecular epidemiological and clinical characteristics of bocaviral infection in children with acute intestinal infection seems promising.

В обзоре представлены данные о  наиболее значимых этиологических факторах острого гастроэнтерита у  детей и  относительно новых возбудителях  – бокавирусах (HBoV)  – с  учетом возможностей современной верификации вирусных болезней. HBoV человека семейства Parvoviridae выделен из содержимого носоглотки при острой респираторной вирусной инфекции у детей в 2005 г. и впоследствии был зарегистрирован как респираторный патоген. Помимо признаков острого респираторного заболевания у больных с HBoV-инфекцией нередко отмечаются проявления острого гастроэнтерита. В разных регионах мира у детей, больных острой кишечной инфекцией, методом полимеразной цепной реакции с  последующим секвенированием в фекалиях обнаружена ДНК HBoV. В  молекулярно-генетических исследованиях установлено наличие 4 генетически различающихся вариантов. HBoV 1-го геноварианта чаще обнаруживается в  мазках из носоглотки детей с  острой респираторной вирусной инфекцией, HBoV 2-, 3-, 4-го геновариантов – в фекалиях при остром гастроэнтерите. Вопрос о том, является ли HBoV кишечным патогеном, пока остается открытым. Установлена высокая частота коинфекции HBoV (до 60% и более) с другими вирусами кишечной группы при остром гастроэнтерите у  детей. Полученные в  исследованиях высокие титры ДНК в образцах фекалий больных острым гастроэнтеритом детей показали, что HBoV не только присутствует в кишечнике , но и осуществляет репликацию. Важность изучения особенностей молекулярной эволюции бокавируса не вызывает сомнения, поскольку не все известно об особенностях его жизненного цикла, механизмах репликации генома, отсутствует система культивирования данных вирусов и  животных моделей вызываемых ими заболеваний. Метод детекции HBoV-антител в  сыворотке человека пока изучен только при остром респираторном заболевании, установлена высокая частота серопозитивности к HBoV и высокий уровень антител у больных детей, коррелирующий с высокой вирусной нагрузкой. Целесообразно изучить встречаемость и  генетическое разнообразие HВoV, ассоциированных с  острым гастроэнтеритом, на разных территориях Российской Федерации, поскольку в  международной базе данных GenBank отсутствуют геномные последовательности изолятов бокавирусов, выявленных в  России. Изучение молекулярно-эпидемиологических и  клинических особенностей бокавирусной инфекции у детей с острой кишечной инфекцией представляется перспективным исследованием.

acute gastroenteritisbokavirus infectionviral infections in childrenострый гастроэнтеритбокавирусная инфекциявирусные инфекции у детей1. Trinh C, Prabhakar K. Diarrheal diseases in the elderly. Clin Geriatr Med. 2007;23(4):833–56, vii. doi: 10.1016/j.cger.2007.06.005.2. Горелов АВ, Усенко ДВ. Ротавирусная инфекция у  детей. Вопросы современной педиатрии. 2008;7(6):78–84.3.Arthur JL, Higgins GD, Davidson GP, Givney RC, Ratcliff  RM. A  novel bocavirus associated with acute gastroenteritis in Australian children. PLoS Pathog. 2009;5(4):e1000391. doi: 10.1371/journal.ppat.1000391.4. Iritani N, Seto Y, Kubo H, Murakami T, Haruki K, Ayata  M, Ogura  H. Prevalence of Norwalk-like virus infections in cases of viral gastroenteritis among children in Osaka City, Japan. J Clin Microbiol. 2003;41(4):1756–9. doi: 10.1128/JCM.41.4.1756-1759.2003.5.Oh  DY, Gaedicke  G, Schreier  E. Viral agents of acute gastroenteritis in German children: prevalence and molecular diversity. J  Med Virol. 2003;71(1):82–93. doi: 10.1002/jmv.10449.6. Zhirakovskaia  EV, Tikunov  AY, Bodnev  SA, Klemesheva VV, Netesov SV, Tikunova NV. Molecular epidemiology of noroviruses associated with sporadic gastroenteritis in children in Novosibirsk, Russia, 2003-2012. J Med Virol. 2015;87(5): 740–53. doi: 10.1002/jmv.24068.7.Guix S, Caballero S, Villena C, Bartolomé R, Latorre C, Rabella N, Simó M, Bosch A, Pintó RM. Molecular epidemiology of astrovirus infection in Barcelona, Spain. J Clin Microbiol. 2002;40(1): 133–9. doi: 10.1128/JCM.40.1.133-139.2002.8. Ratcliff  RM, Doherty  JC, Higgins  GD. Sensitive detection of RNA viruses associated with gastroenteritis by a  hanging-drop single-tube nested reverse transcription-PCR method. J Clin Microbiol. 2002;40(11):4091–9. doi: 10.1128/JCM.40.11.4091-4099.2002.9. Тикунов  АЮ, Жираковская  ЕВ, Юн  ТЭ, Боднев  СВ, Нетесов  СВ, Тикунова  НВ. Молекулярно-генетическая характеристика астровирусов, циркулирующих в  Новосибирске. Вопросы вирусологии. 2010;55(6):19–23.10. Maldonado  Y, Cantwell  M, Old  M, Hill  D, Sanchez ML, Logan  L, Millan-Velasco  F, Valdespino JL, Sepulveda J, Matsui S. Population-based prevalence of symptomatic and asymptomatic astrovirus infection in rural Mayan infants. J Infect Dis. 1998;178(2):334–9.11.Jamieson  FB, Wang  EE, Bain  C, Good  J, Duckmanton L, Petric  M. Human torovirus: a  new nosocomial gastrointestinal pathogen. J Infect Dis. 1998;178(5):1263–9.12. Rosen BI, Fang ZY, Glass RI, Monroe SS. Cloning of human picobirnavirus genomic segments and development of an RT-PCR detection assay. Virology. 2000;277(2):316–29. doi: 10.1006/viro.2000.0594.13.Allander T, Tammi  MT, Eriksson  M, Bjerkner  A, Tiveljung-Lindell  A, Andersson  B. Cloning of a  human parvovirus by molecular screening of respiratory tract samples. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005;102(36):12891–6. doi: 10.1073/pnas.0504666102.14.Gurda  BL, Parent  KN, Bladek  H, Sinkovits  RS, DiMattia  MA, Rence  C, Castro  A, McKenna  R, Olson  N, Brown  K, Baker  TS, Agbandje-McKenna M. Human bocavirus capsid structure: insights into the structural repertoire of the parvoviridae. J  Virol. 2010;84(12):5880–9. doi: 10.1128/JVI.02719-09.15.Qu  XW, Duan  ZJ, Qi  ZY, Xie  ZP,  Gao  HC, Liu WP, Huang CP, Peng FW, Zheng LS, Hou YD. Human bocavirus infection, People's Republic of China. Emerg Infect Dis. 2007;13(1):165–8. doi: 10.3201/eid1301.060842.16. Ma X, Endo R, Ishiguro N, Ebihara T, Ishiko H, Ariga T, Kikuta H. Detection of human bocavirus in Japanese children with lower respiratory tract infections. J  Clin Microbiol. 2006;44(3):1132–4. doi: 10.1128/JCM.44.3.1132-1134.2006.17. Lee JI, Chung JY, Han TH, Song MO, Hwang ES. Detection of human bocavirus in children hospitalized because of acute gastroenteritis. J Infect Dis. 2007;196(7):994–7. doi: 10.1086/521366.18. Vicente  D, Cilla  G, Montes  M, Pérez-Yarza  EG, Pérez-Trallero E. Human bocavirus, a respiratory and enteric virus. Emerg Infect Dis. 2007;13(4): 636–7. doi: 10.3201/eid1304.061501.19.Albuquerque  MC, Rocha  LN, Benati  FJ, Soares  CC, Maranhão  AG, Ramírez  ML, Erdman D, Santos  N. Human bocavirus infection in children with gastroenteritis, Brazil. Emerg Infect Dis. 2007;13(11):1756–8. doi: 10.3201/eid1311.070671.20. Lau  SK, Yip  CC, Que TL, Lee  RA, Au-Yeung  RK, Zhou B, So LY, Lau YL, Chan KH, Woo PC, Yuen KY. Clinical and molecular epidemiology of human bocavirus in respiratory and fecal samples from children in Hong Kong. J Infect Dis. 2007;196(7): 986–93. doi: 10.1086/521310.21. Chieochansin  T, Thongmee  C, Vimolket  L, Theamboonlers  A, Poovorawan  Y. Human bocavirus infection in children with acute gastroenteritis and healthy controls. Jpn J Infect Dis. 2008;61(6):479–81.22. Yu JM, Li DD, Xu ZQ, Cheng WX, Zhang Q, Li HY, Cui  SX, Miao-Jin, Yang  SH, Fang  ZY, Duan  ZJ. Human bocavirus infection in children hospitalized with acute gastroenteritis in China. J  Clin Virol. 2008;42(3):280–5. doi: 10.1016/j.jcv.2008.03.032.23. Cheng WX, Jin Y, Duan ZJ, Xu ZQ, Qi HM, Zhang Q, Yu JM, Zhu L, Jin M, Liu N, Cui SX, Li HY, Fang ZY. Human bocavirus in children hospitalized for acute gastroenteritis: a case-control study. Clin Infect Dis. 2008;47(2):161–7. doi: 10.1086/589244.24. Campe  H, Hartberger  C, Sing  A. Role of Human Bocavirus infections in outbreaks of gastroenteritis. J  Clin Virol. 2008;43(3):340–2. doi: 10.1016/j.jcv.2008.07.014.25. Karalar  L, Lindner  J, Schimanski  S, Kertai  M, Segerer  H, Modrow  S. Prevalence and clinical aspects of human bocavirus infection in children. Clin Microbiol Infect. 2010;16(6):633–9. doi: 10.1111/j.1469-0691.2009.02889.x.26. Kantola K, Sadeghi M, Antikainen J, Kirveskari J, Delwart  E, Hedman  K, Söderlund-Venermo  M. Real-time quantitative PCR detection of four human bocaviruses. J Clin Microbiol. 2010;48(11): 4044–50. doi: 10.1128/JCM.00686-10.27.Nadji  SA, Poos-Ashkan  L, Khalilzadeh  S, Baghaie  N, Shiraghaei  MJ, Hassanzad  M, Bolursaz MR. Phylogenetic analysis of human bocavirus isolated from children with acute respiratory illnesses and gastroenteritis in Iran. Scand J  Infect Dis. 2010;42(8):598–603. doi: 10.3109/00365540903582442.28. Khamrin  P,  Malasao  R, Chaimongkol  N, Ukarapol N, Kongsricharoern T, Okitsu S, Hayakawa S, Ushijima H, Maneekarn N. Circulating of human bocavirus 1, 2, 3, and 4  in pediatric patients with acute gastroenteritis in Thailand. Infect Genet Evol. 2012;12(3):565– 9. doi: 10.1016/j.meegid.2012.01.025. doi: 10.1016/j.meegid.2012.01.025.29. Tymentsev  A, Tikunov  A, Zhirakovskaia  E, Kurilschikov A, Babkin I, Klemesheva V, Netesov S, Tikunova  N. Human bocavirus in hospitalized children with acute gastroenteritis in Russia from 2010 to 2012. Infect Genet Evol. 2016;37:143–9. doi: 10.1016/j.meegid.2015.11.015.30.Jartti  T, Söderlund-Venermo  M, Allander  T, Vuorinen T, Hedman  K, Ruuskanen  O. No efficacy of prednisolone in acute wheezing associated with human bocavirus infection. Pediatr Infect Dis  J. 2011;30(6):521–3. doi: 10.1097/INF.0b013e318216dd81.31. Kapoor  A, Slikas  E, Simmonds  P,  Chieochansin T, Naeem A, Shaukat S, Alam MM, Sharif S, Angez M, Zaidi S, Delwart E. A newly identified bocavirus species in human stool. J  Infect Dis. 2009;199(2):196–200. doi: 10.1086/595831.32. Kapoor A, Simmonds P, Slikas E, Li L, Bodhidatta L, Sethabutr O, Triki H, Bahri O, Oderinde BS, Baba MM, Bukbuk DN, Besser J, Bartkus J, Delwart E. Human bocaviruses are highly diverse, dispersed, recombination prone, and prevalent in enteric infections. J Infect Dis. 2010;201(11): 1633–43. doi: 10.1086/652416.33. Cotmore SF, Agbandje-McKenna M, Chiorini JA, Mukha  DV, Pintel  DJ, Qiu  J, Soderlund-Venermo M, Tattersall  P, Tijssen  P,  Gatherer  D, Davison AJ. The family Parvoviridae. Arch. Virol. 2014;159(5):1239–47.34. Völz  S, Schildgen  O, Klinkenberg  D, Ditt  V, Müller  A, Tillmann  RL, Kupfer  B, Bode  U, Lentze MJ, Simon  A. Prospective study of Human Bocavirus (HBoV) infection in a  pediatric university hospital in Germany 2005/2006. J  Clin Virol. 2007;40(3):229–35. doi: 10.1016/j.jcv.2007.07.017.35. Böhmer  A, Schildgen V, Lüsebrink  J, Ziegler  S, Tillmann  RL, Kleines  M, Schildgen  O. Novel application for isothermal nucleic acid sequence-based amplification (NASBA). J  Virol Methods. 2009;158(1–2):199–201. doi: 10.1016/j.jviromet.2009.02.010.36. Sun  B, Cai  Y, Li  Y, Li  J, Liu  K, Li  Y, Yang  Y. The nonstructural protein NP1  of human bocavirus 1  induces cell cycle arrest and apoptosis in Hela cells. Virology. 2013;440(1):75–83. doi: 10.1016/j.virol.2013.02.013.37. Li L, Cotmore SF, Tattersall P. Parvoviral left-end hairpin ears are essential during infection for establishing a functional intranuclear transcription template and for efficient progeny genome encapsidation. J  Virol. 2013;87(19):10501–14. doi: 10.1128/JVI.01393-13.38. Zhang  Z, Zheng  Z, Luo  H, Meng  J, Li  H, Li  Q, Zhang X, Ke X, Bai B, Mao P, Hu Q, Wang H. Human bocavirus NP1  inhibits IFN-β production by blocking association of IFN regulatory factor 3 with IFNB promoter. J Immunol. 2012;189(3): 1144–53. doi: 10.4049/jimmunol.1200096.39.Abdel-Latif L, Murray BK, Renberg RL, O'Neill KL, Porter  H, Jensen  JB, Johnson  FB. Cell death in bovine parvovirus-infected embryonic bovine tracheal cells is mediated by necrosis rather than apoptosis. J Gen Virol. 2006;87(Pt 9):2539–48. doi: 10.1099/vir.0.81915-0.40. Babady  NE, Mead  P,  Stiles  J, Brennan  C, Li  H, Shuptar  S, Stratton  CW, Tang  YW, Kamboj  M. Comparison of the Luminex xTAG RVP Fast assay and the Idaho Technology FilmArray RP assay for detection of respiratory viruses in pediatric patients at a  cancer hospital. J  Clin Microbiol. 2012;50(7):2282–8. doi: 10.1128/JCM.06186-11.41. Lassaunière  R, Kresfelder  T, Venter  M. A  novel multiplex real-time RT-PCR assay with FRET hybridization probes for the detection and quantitation of 13  respiratory viruses. J  Virol Methods. 2010;165(2):254–60. doi: 10.1016/j.jviromet.2010.02.005.42.Hall  GA. Comparative pathology of infection by novel diarrhoea viruses. Ciba Found Symp. 1987;128:192–217.43. Murphy FA, Gibbs EP, Horzinek MC, Studdert MJ. Veterinary virology. 3rd edition. San Diego: Academic Press; 1999. 629 р.44. Endo R, Ishiguro N, Kikuta H, Teramoto S, Shirkoohi R, Ma  X, Ebihara T, Ishiko  H, Ariga T. Seroepidemiology of human bocavirus in Hokkaido prefecture, Japan. J  Clin Microbiol. 2007;45(10): 3218–23. doi: 10.1128/JCM.02140-06.45. Kantola K, Hedman L, Allander T, Jartti T, Lehtinen P, Ruuskanen O, Hedman K, Söderlund-Venermo M. Serodiagnosis of human bocavirus infection. Clin Infect Dis. 2008;46(4):540–6. doi: 10.1086/526532.46. Schildgen O. Human bocavirus: lessons learned to date. Pathogens. 2013;2(1):1–12. doi: 10.3390/pathogens2010001.47.Hustedt  JW, Christie  C, Hustedt  MM, Esposito D, Vazquez  M. Seroepidemiology of human bocavirus infection in Jamaica. PLoS One. 2012;7(5):e38206. doi: 10.1371/journal.pone.0038206.48.Guo L, Wang Y, Zhou H, Wu C, Song J, Li J, Paranhos-Baccalà G, Vernet  G, Wang  J, Hung  T. Differential seroprevalence of human bocavirus species 1–4  in Beijing, China. PLoS One. 2012;7(6):e39644. doi: 10.1371/journal.pone.0039644.49. Kantola K, Hedman L, Arthur J, Alibeto A, Delwart E, Jartti T, Ruuskanen O, Hedman K, Söderlund-Venermo M. Seroepidemiology of human bocaviruses 1–4. J Infect Dis. 2011;204(9):1403–12. doi: 10.1093/infdis/jir525.