PL: Opracowanie zestawu diagnostycznego do detekcji norowirusów w próbkach biologicznych i środowiskowychCzęstotliwość występowania i znaczenie epidemiologiczne norowirusów | EN: Development of a diagnostic kit for the detection of noroviruses in biological and environmental samples. Prevalence and epidemiological significance of noroviruses

abstractPL: Jednym z głównych czynników wywołujących wirusowe zapalenie żołądka i jelit u dorosłych i dzieci na całym świecie są norowirusy (NoV). Każdego roku powodują one 210 000 zgonów i 685 milionów zachorowań. W Stanach Zjednoczonych koszty ekonomiczne związane z infekcjami NoV wynoszą łącznie 4,2 mld USD, podczas gdy straty społeczno-ekonomiczne szacuje się na 60,3 mld USD. Uważa się, że przed ukończeniem drugiego roku życia, każde dziecko przeszło co najmniej jedną chorobę wywołaną przez norowirusy. Ogniska tego patogenu zwykle występują w miejscach o dużej gęstości zaludnienia, takich jak szpitale, domy opieki, szkoły, przedszkola, sale zabaw dla dzieci, obiekty wojskowe i statki wycieczkowe. Głównym źródłem przenoszenia HuNoV jest żywność, woda i powierzchnie zanieczyszczone wymiocinami lub kałem. W celu określenia wpływu norowirusa na organizm człowieka przeprowadzono badania na modelu zwierzęcym - myszach C56B1/6J. Badano zmiany histopatologiczne i stres oksydacyjny, w organach takich jak mózg, móżdżek, wątroba płuca i nerki. Zmiany histopatologiczne zauważono w mózgu, móżdżku i wątrobie u wszystkich osobników, w płucach i nerkach zaobserwowano zmiany u części osobników. Badania te sugerują, że zakażenie MNV może powodować znaczące zmiany w parametrach w wielu różnych narządach. Tkanki nerek myszy zakażonych MNV wykazywały zwiększoną aktywność dysmutazy ponadtlenkowej Mn, podczas gdy tkanki wątroby wykazywały zmniejszoną aktywność reduktazy glutationowej, katalazy, dysmutazy ponadtlenkowej Mn i dysmutazy ponadtlenkowej. Z wyjątkiem tkanki płucnej, wszystkie badane tkanki myszy zakażonych MNV miały obniżoną aktywność reduktazy glutationowej. Badanie to wykazało również, że podczas gdy poziomy całkowitej pojemności oksydacyjnej były znacznie obniżone w nerkach, zakażenie norowirusem spowodowało podwyższone poziomy całkowitej zdolności antyoksydacyjnej i całkowitej pojemności oksydacyjnej w mózgu i wątrobie. Źródłem tych zmian przypuszczalnie są reaktywne formy tlenu wytwarzane przez infekcję wirusową. Mogą one powodować stres oksydacyjny i uszkadzać komórki. Odkrycia te pozwalają spojrzeć na norowirusa jako patogen, który odpowiada nie tylko za uszkodzenia układu pokarmowego, ale też mózgu. Obecnie infekcje norowirusowe są potwierdzane przy pomocy testów RT-PCR - jest to złoty standard diagnostyki. Ze względu na krótki czas infekcji - 2-3 dni, wynik potwierdzający infekcję norowirusa lub zanieczyszczenie produktów spożywczych i wody, często jest otrzymywany za późno. Wczesna diagnostyka infekcja jest kluczowa dla ograniczenia epidemii norowirusowych. Stworzony przeze mnie test jest szybki - czas wykrywania z przygotowaniem próbki to około 20 minut. Obsługa testu jest prosta, nie wymaga specjalistycznego wykształcenia. W przygotowanym zestawie do testu znajdować się będzie każdy wymagany element do prawidłowego przeprowadzenia testu. Zbadanie próbki będzie możliwe również w warunkach domowych. Test będzie przeznaczony do użytku zarówno profesjonalnego, jak i nieprofesjonalnego. Zestaw może być używany na farmach owoców morza, polach upraw, w firmach przetwórczych, sklepach, restauracjach oraz w placówkach ochrony zdrowia. Czułość testu wynosi 95%, a swoistość 91,6%. Spośród wszystkich wymienionych obecnie dostępnych możliwości identyfikacji próbki, stworzone przeze mnie rozwiązanie wydaje się najbardziej korzystną opcją. Do dzisiaj nie opracowano szczepionki przeciw norowirusom, a leczenie jest tylko objawowe. W celu wsparcia leczenia przetestowano 10 roślinnych ekstraktów: oregano (Origanum vulgare L.), kawa (Coffea arabica L.), konopie (Cannabis sativa L.), tymianek (Thymus vulgaris L.), pokrzywa (Urtica dioica L.), rozmaryn (Rosmarinus officinalis L.), imbir (Zingiber officinale Roscoe), jeżówka purpurowa (Echinacea purpurea L.) i czosnek (Allium sativum L.), cynamon (Cinnamomum verum J. Presl) i czosnek (Allium sativum L.). Aktywność wirusobójcza dla wszystkich ekstraktów wynosiła co najmniej 99,90%. W eksperymencie porównano całkowitą zawartość polifenoli, aktywność wirusobójczą i zdolność przeciwutleniającą: im wyższa zawartość polifenoli, tym niższy efekt wirusobójczy i zdolność przeciwutleniająca. Suplementacja naturalnymi ekstraktami roślinnymi podczas infekcji norowirusowych może być korzystna ze względu na wysoką zdolność antyoksydacyjną, może mieć wysoce pożądane działanie wirusobójcze i terapeutyczne.

abstractEN: One of the main causative agents of viral gastroenteritis in adults and children worldwide are noroviruses (NoVs). They cause 210,000 deaths and 685 million cases each year. In the US, the economic cost of NoV infections totals US$4.2 billion, while the socioeconomic loss is estimated at US$60.3 billion. It is believed that by the age of two, every child has undergone at least one illness caused by norovirus. Outbreaks of this pathogen usually occur in high-density settings such as hospitals, nursing homes, schools, kindergartens, children's playrooms, military facilities and cruise ships. The main sources of HuNoV transmission are food, water and surfaces contaminated with vomit or faeces. In order to determine the impact of norovirus on the human body, studies were carried out on an animal model - C56B1/6J mice. Histopathological changes and oxidative stress were studied, in organs such as brain, cerebellum, liver, lung and kidney. Histopathological changes were noted in the brain, cerebellum and liver in all individuals; changes were observed in the lungs and kidneys in some individuals. These studies suggest that MNV infection can cause significant changes in parameters in many different organs. Kidney tissues from MNV-infected mice showed increased superoxide dismutase Mn activity, while liver tissues showed decreased glutathione reductase, catalase, superoxide dismutase Mn and superoxide dismutase activity. With the exception of lung tissue, all tissues of MNV-infected mice tested had reduced glutathione reductase activity. This study also showed that while levels of total oxidative capacity were significantly reduced in the kidney, norovirus infection resulted in elevated levels of total antioxidant capacity and total oxidative capacity in the brain and liver. The source of these changes presumably lies in the reactive oxygen species produced by the viral infection. These can cause oxidative stress and damage cells. These findings allow us to look at norovirus as a pathogen that is responsible not only for damage to the digestive system, but also to the brain. Currently, norovirus infections are confirmed using RT-PCR tests - the gold standard for diagnosis. Due to the short time of infection - 2-3 days, the result confirming norovirus infection or contamination of food products and water, is often obtained too late. Early diagnosis of infection is key to reducing norovirus outbreaks. The test I have developed is rapid - detection time with sample preparation is about 20 minutes. Operation of the test is simple, requiring no specialist training. The prepared test kit will contain every item required to perform the test correctly. Testing of the sample will also be possible at home. The test will be suitable for both professional and non-professional use. The kit can be used on seafood farms, crop fields, processing companies, shops, restaurants and health care facilities. The test has a sensitivity of 95% and a specificity of 91.6%. Of all the currently available sample identification options listed, the solution I have created appears to be the most favourable option. To support the treatment, 10 plant extracts were tested: oregano (Origanum vulgare L.), coffee (Coffea arabica L.), hemp (Cannabis sativa L.), thyme (Thymus vulgaris L.), nettle (Urtica dioica L.), rosemary (Rosmarinus officinalis L.), ginger (Zingiber officinale Roscoe), purple coneflower (Echinacea purpurea L.) and garlic (Allium sativum L.), cinnamon (Cinnamomum verum J. Presl) and garlic (Allium sativum L.). The virucidal activity for all extracts was at least 99.90%. The experiment compared the total polyphenol content virucidal activity and antioxidant capacity: the higher the polyphenol content, the lower the virucidal effect and antioxidant capacity. Supplementation with natural plant extracts during norovirus infections maybe beneficial due to their high antioxidant capacity, and may have highly desirable virucidal and therapeutic effects.

status: finished

collation: 148