Приморский край, Россия
В статье представлен обзор современных методик мониторинга природных очагов эпидемически значимых в Российской Федерации вирусных инфекций: геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС) и крымско-конголезская геморрагическая лихорадка (ККГЛ), а также анализ возможности слежения за такими «экзотическими» для нашей страны инфекциями, как лихорадка Денге и тяжелая лихорадка с тромбоцитопеническим синдромом (ТЛТС).
мониторинг, природный очаг, вирусная геморрагическая лихорадка
В последние годы во всем мире наблюдается значительная активизация природно-очаговых инфекций, в том числе, арбовирусных и геморрагических лихорадок, например, лихорадок Денге и Эбола, а также регистрация новых и вновь появляющихся (emerging и re-emerging) инфекций, таких как лихорадки Зика и Чикунгунья, тяжелая лихорадка с тромбоцитопеническим синдромом и др. [10, с. 45]. Отличительной особенностью многих новых и вновь появляющихся природно-очаговых инфекций является отсутствие мер специфической профилактики и лечения, а также диагностических тест-систем, позволяющих оперативно выявлять случаи заболевания и назначать соответствующее лечение.
Природно-очаговые инфекции – это заболевания, распространенные в очаге, на территории которого возбудитель постоянно циркулирует среди определенных видов диких животных, распространяясь, как правило, членистоногими переносчиками. Основными эпидемиологическими закономерностями природно-очаговых инфекций является их неравномерное распространение по очаговой территории; регулярная регистрация спорадических случаев и периодическое возникновение вспышек разного масштаба; непосредственная связь заболевания с пребыванием людей в очаге инфекции, а также различный уровень заболеваемости среди разных групп населения.
На территории Российской Федерации среди вирусных геморрагических лихорадок наибольшую эпидемическую значимость представляет геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС), острая вирусная природно-очаговая инфекция человека, возбудителем которой является РНК-содержащий вирус рода Orthohantavirus семейства Hantaviridae. Основные источники и природные хозяева ортохантавирусов – это мелкие млекопитающие отрядов Rodentia и Soricomorpha, у которых вызывают хроническую, бессимптомную инфекцию с выделением вируса в окружающую среду с экскретами [9, с. 590]. Преимущественный механизм передачи при ГЛПС – аэрогенный, который реализуется воздушно-капельным и воздушно-пылевым путями. В России ГЛПС регистрируется в 55 из 83 субъектов семи из восьми Федеральных округов.
ГЛПС – это единственная из рассматриваемых в данном обзоре геморрагических лихорадок, для которой отсутствует насекомое – переносчик возбудителя (клещ или комар) и доказана непосредственная связь подъемов заболеваемости ГЛПС с подъемами численности/инфицированности грызунов [5, с. 39; 13, с. 717]. В настоящее время в Российской Федерации и во всем мире единственной мерой контроля и предотвращения вспышек ГЛПС является мониторинг эпизоотической ситуации в популяциях грызунов – основных носителей ортохантавирусов, который должен проводиться постоянно, с учетом региональных и локальных особенностей развития эпизоотического процесса в отдельных природных и городских биотопах. Важное значение имеет оценка маркеров активности инфекционного процесса в популяциях грызунов, позволяющая прогнозировать подъем заболеваемости и своевременно провести комплекс мер неспецифической профилактики ГЛПС, то есть, дератизацию. Однако дератизационные мероприятия обходятся довольно дорого, а их применение обеспечивает лишь кратковременное снижение численности грызунов на обработанных территориях и не решает проблемы ликвидации природного резервуара ортохантавируса. В то же время в синантропных очагах инфекции плановое проведение дератизации позволяет существенно снизить заболеваемость ГЛПС [2, с. 144].
Для оценки активности ортохантавирусной инфекции в популяциях грызунов используют как стандартные системы для иммуноферментного анализа, позволяющие обнаружить антиген ортохантавируса в образцах тканей/органов животных, так и методы молекулярно-генетического анализа: ОТ-ПЦР, количественная ПЦР (в том числе мультиплексный анализ и секвенирование, включая метагеномный анализ и секвенирование нового поколения (high-throughput), а также флуоресцентная in situ гибридизация (FISH) [1, с. 80; 7, с. 250; 8, с. 205].
С целью создания краткосрочных и длительных прогнозов заболеваемости ГЛПС применяются ГИС-технологии, математическое моделирование возможных вариантов развития эпидемической ситуации с картированием пространственно-временных показателей, которое основано на совокупности биотических (динамики популяций грызунов-носителей ортохантавирусов и оценка их кормовой базы) и абиотических (климатические изменения, географические/ландшафтные особенности) факторов.
Крым-Конго геморрагическая лихорадка (ККГЛ) – это еще одно актуальное для России трансмиссивное, вирусное природно-очаговое заболевание, очаги которой приурочены, преимущественно, к полупустынным, степным, лесостепным зонам с теплым климатом. В России случаи ККГЛ регистрируются в Астраханской и Ростовской областях, в Крыму, с 2000 г. – на территории Волгоградской области. Активизация в последние годы «дремлющих» очагов ККГЛ в России может объясняться благоприятными (для клещей) погодными условиями и проведением в соседних регионах массовых дезинсекционных мероприятий, что «заставило» клещей искать новые территории обитания.
Возбудителем является РНК-содержащий вирус, относящийся к группе арбовирусов, роду Orthonairovirus семейству Nairoviridae поряка Bunyavirales. Основным резервуаром вируса и источником инфекции являются многие виды пастбищных клещей, передающие вирус своему потомству трансовариальным и трансфазным путями. Животные (коровы, козы, овцы, зайцы, ежи, грызуны и др.), на которых паразитируют клещи, служат лишь временным резервуаром вируса и в период вирусемии заражают свежие партии клещей. В клещах вирус обитает практически постоянно, в том числе и в межсезонный период. Весенне-летняя сезонность ККГЛ (преимущественно май-август), обусловлена подъемом численности клещей-переносчиков вируса именно в этот период.
Отличительным признаком ККГЛ является регистрация частых случаев контактного (через кровь) заражения лиц, находившихся в близком контакте (при уходе или при оказании медицинской помощи. Возможен аспирационный механизм заражения с воздушно-капельным и воздушно-пылевым путями передачи возбудителя при авариях в условиях лабораторий и при оказании помощи больным ККГЛ с поражением лёгких.
Мониторинг за очагами ККГЛ включает выявление участков повышенного эпидемиологического риска (активные природные очаги), на территории которых регистрируются случаи заболевания людей, и проведение зоолого-паразитологического обследования территории с целью слежения за циркуляцией возбудителя, переносчиками вируса ККГЛ и источниками инфекции – выявление антигена или РНК от клещей, птиц, грызунов, диких и домашних животных. С учетом вероятности контактного заражения очень важно своевременное выявление больных ККГЛ со всесторонним лабораторным обследованием. Для диагностики используют общепринятые серологические и генетические методы, перспективным является разработка не зависящей от вида исследуемого объекта (люди, животные) система для ИФА-анализа на основе анти-ККГЛ-нуклеопротеиновых антител и мультиплекс-ПЦР [11, с. 25; 12, с.39]. С целью прогнозирования потенциального сценария развития популяций клещей-переносчиков вируса разрабатываются различные математические модели (например, SIR-модель) для эпидемиологического анализа, включающая анализ, как биотических, так и абиотические факторов [6, с. 33].
Лихорадка Денге – это передаваемая комарами вирусная инфекция, которая в последние годы быстро распространяется во всех регионах мира. Это заболевание не является эндемичным для Российской Федерации, и, как правило, связано с путешествиями россиян в эндемичные страны, то есть, является завозным. Так, в 2015-2016 годах зарегистрировано 256 случаев завоза лихорадки Денге в 22 и 27 субъектах Российской Федерации, соответственно. 107 случаев (41,8%) завезены из Таиланда, 54 – из Вьетнама, 44 – из Индонезии, 9 случаев завезены с Филиппин. В настоящее время самый высокий уровень заболеваемости Денге регистрируется в Американском регионе, Юго-Восточной Азии и Западной части Тихого океана. Однако в настоящее время угроза возможной вспышки Денге существует и в Европе.
Переносчиками вируса Денге являются женские особи комаров, в основном вида Aedes aegypti, и, в меньшей степени, Ae. albopictus. Этот комар передает также возбудителей Чикунгунья, желтой лихорадки и инфекции Зика. Инфицированные люди, обезьяны и летучие мыши являются основными носителями вирусов и способствуют их размножению, являясь источником вирусов для неинфицированных комаров. Комары Ae. aegypti живут в городских условиях и размножаются, главным образом, в искусственных емкостях, и, в отличие от других комаров, питаются днем. Ae. albopictus, второй по значимости переносчик Денге в Азии, распространился в Северную Америку и более чем 25 стран Европейского региона, в значительной мере в результате международной торговли старыми шинами (которые являются средой размножения) и движения товаров (например, декоративного бамбука). Этот вид комаров легко адаптируется к новой среде и поэтому может выживать в более холодных районах Европы. Причинами их распространения являются толерантность к температурам ниже нуля, гибернация и способность укрываться в микросредах.
Существует 4 разных, но тесно связанных между собой серотипов вируса Денге (DEN-1, DEN-2, DEN-3 и DEN-4). После выздоровления от инфекции, вызванной одним из этих серотипов, возникает пожизненный иммунитет к этому конкретному серотипу. Однако перекрестный иммунитет к другим серотипам после выздоровления бывает лишь частичным и временным. Последующие случаи инфицирования другими серотипами повышают риск развития тяжелой геморрагической формы лихорадки Денге.
Мониторинг очагов лихорадки Денге включает противокомариные мероприятия (включая энтомологические наблюдения), учет численности комаров и определение инфицированности; наблюдение за местами выплода комаров, предупреждение образования анофелогенных водоемов и сокращение площадей существующих; обработка водоемов (химические, биологические и технологические методы); предупреждение от укусов комаров; обработки подвальных помещений инсектицидами с оценкой их эффективности; а также снижение популяции синантропных птиц-прокормителей комаров-переносчиков в населённых пунктах, за счёт уничтожения их кормовых баз (ликвидация стихийных свалок мусора), разрушение мест гнездования и т.п.
Как и при многих вирусных природно-очаговых инфекциях, для прогнозирования активности этой инфекции используют различные математические модельные подходы.
Тяжелая лихорадка с тромбоцитопеническим синдромом (ТЛТС) вызывается вирусом, относящимся к роду Phlebovirus семейства Phenuiviridae, порядка Bunyavirales. Этот возбудитель был выделен от больных людей и клещей видов Haemaphysalis longicornis и Rhipicephalus microplus. Случаи заболевания зарегистрированы в КНДР, Южной Корее, Японии, Европе (страны Средиземноморья) и США. В Южной Корее из 36 зарегистрированных в 2013 г. случаев 17 (47%) завершились летальным исходом.
Считается, что немаловажную роль в перемещении клещей на большие расстояния играют перелетные птицы, тогда как другие животные, в том числе, грызуны, являются прокормителями, на которых паразитируют клещи. Анализ данных о заболеваемости ТЛТС указывает на наличие серьезной потенциальной опасности для здравоохранения Российской Федерации, поскольку эпидемические очаги ТЛТС располагаются в сопредельных с дальневосточным регионом территориях, где распространены клещи видов Haemaphysalis longicornis и Rhipicephalus microplus, являющиеся вектором передачи инфекции, а также ее возможным резервуаром. Болезнь, характеризующаяся высокой летальностью, сложно идентифицировать только по ее клинической картине, в этой связи важное значение приобретает разработка методов специфической лабораторной диагностики ТЛТС и, в первую очередь, разработка молекулярно-биологических методов выявления и идентификации возбудителя, в частности, различных модификаций ОТ-ПЦР [4, с. 23]. Кроме того, как и при ККГЛ, для ТЛТС зарегистрированы случаи передачи инфекции от человека к человеку, что ставит ее в ряд с другими опасными природно-очаговыми инфекциями [3, с. 29].
Мониторинг за очагами ТЛТС аналогичен мониторингу за всеми клещевыми инфекциями и включает выявление участков повышенного эпидемиологического риска (активные природные очаги), на территории которых регистрируются случаи заболевания людей, и проведение зоолого-паразитологического обследования территории с целью слежения за циркуляцией возбудителя, переносчиками вируса и источниками.
Заключение
В конце прошлого века в различных частях земного шара стали возникать необычные проявления инфекционных болезней, зачастую имеющие серьезные социально-экономические последствия, а в ряде случаев повлекшие за собой возникновение чрезвычайных ситуаций. Появились новые возбудители, ранее не отмечавшиеся среди населения, а некоторые давно известные болезни начали проявлять неожиданный рост заболеваемости и обнаруживать тенденцию к расширению нозоареалов. Такие новые и вновь возвращающиеся болезни получили название эмерджентных (англ. emerging and re-emerging) инфекций. Их определяют как «болезни, которые недавно возникли среди населения, либо существовали ранее, но существенно увеличили количество случаев, либо распространились в новом для них географическом регионе» [10, с. 45]. В настоящее время проблема новых и возвращающихся инфекций рассматривается как одна из угроз человечеству, что привлекает к ним постоянное внимание санитарных служб и органов здравоохранения, как на национальных уровнях, так и в глобальном масштабе [3, с. 23].
Многие новые и возвращающиеся болезни являются природноочаговыми инфекциями, которые длительное время существовали в природной среде среди носителей и переносчиков, но в силу разных причин появились среди людей, в частности, в связи с улучшением диагностики и с различными аспектами человеческой деятельности – миграциями, туризмом.
Специфического лечения для представленных в данном обзоре инфекций не существует, специфическая профилактика также находится на стадии разработки, единственным, хотя и спорным, препаратом для лечения тяжелых форм геморрагических вирусных лихорадок является рибавирин.
Для всех этих инфекций, как эпидемиологический надзор, так и контроль над переносчиками заболевания – элементы стратегии по профилактике заболеваний, вызываемых насекомыми-переносчиками, – достаточно ограничены из-за отсутствия доступных средств диагностики. Кроме того, арсенал безопасных, эффективных и экономичных инсектицидов, которые можно использовать против взрослых особей комаров и клещей, ограничен. В основном это связано с устойчивостью данных видов насекомых к распространенным инсектицидам, а также с отказом от определенных пестицидов или их отзывом по причинам безопасности.
Перед органами здравоохранения Российской Федерации сегодня остро встали вопросы стратегии и тактики борьбы с этими природно-очаговыми инфекциями. Результаты многолетних исследований показывают, что эффективный контроль природных очагов арбовирусных и геморрагических лихорадок должен включать в себя: мониторинг плотности популяции и динамики инфицирования основных резервуарных хозяев и переносчиков возбудителей; серологические исследования позвоночных и населения, проживающих в очагах инфекции и на сопредельных территориях; своевременную клинико-лабораторную диагностику при подозрении на природно-очаговые инфекции; выявление природных и социально-экономических предпосылок их распространения, определение границ нозоареалов и прогнозирование возможных изменений в связи с действием факторов окружающей среды, а также совершенствование методов диагностики инфекций и мониторинга природных очагов.
1. Дедков В.Г. Разработка набора реагентов в формате ОТ-ПЦР в реальном времени для выявления генетических маркеров вирусов Добрава и Пуумала - возбудителей геморрагической лихорадки с почечным синдромом / Дедков В.Г., Дзагурова Т.К., Сафонова М.В., Блинова Е.А., Курашова С.С., Мутных Е.С., Шипулин Г.А. // Инфекционные болезни. - 2017. - том 15, № S1. - С. 79-80.
2. Компанец Г.Г. Основные тенденции развития эпидемического процесса геморрагической лихорадки с почечным синдромом на юге Дальнего востока России / Компанец Г.Г., Иунихина О.В., Кузнецова Н.А., Потт А.Б., Гуськова Е.В. // Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке». - 2017. - том 19, № 11. - С. 140-145.
3. Малхазова С.М., Миронова В.А. Проблема новых и возвращающихся инфекций: задачи медико-географического изучения // Вестник ВГУ, серия: география, геоэкология. - 2017. - № 1. - С. 21-31
4. Сизикова Т.Е. Диагностика острой лихорадки с тромбоцитопеническим синдромом - болезни, вызываемой новым флебовирусом / Сизикова Т.Е., Лебедев В.Н., Боярская Н.В., Борисевич С.В. // Проблемы особо опасных инфекций. - 2016. - № 3. - С. 21-26.
5. Транквилевский Д.В. Вопросы организации мониторинга природных очагов инфекций опасных для человека: планирование, проведение и анализ результатов полевых наблюдений / Транквилевский Д.В., Квасов Д.А., Мещерякова И.С., Михайлова Т.В., Кормилицына М.И., Демидова Т.Н. // Здоровье населения и среда обитания. - 2014. - том 257, № 8. - С. 38-43.
6. Hoch T., Breton E., Vatansever Z. Dynamic Modeling of Crimean Congo Hemorrhagic Fever Virus (CCHFV) Spread to Test Control Strategies // J. Med. Entomol. - 2018. - N 3. - P. 29-39.
7. Kim W.K. Multiplex PCR-Based Next-Generation Sequencing and Global Diversity of Seoul Virus in Humans and Rats / Kim W.K., No J.S., Lee S.H., Song D.H., Lee D., Kim J.A., Gu S.H., Park S., Jeong S.T., Kim H.C., Klein T.A., Wiley M.R., Palacios G., Song J.W. // Emerg. Infect. Dis. - 2018. - Vol. 24, N 2. - P. 249-257.
8. Lindquist M.E., Schmaljohn C.S. Intracellular Detection of Viral Transcription and Replication Using RNA FISH // Methods Mol. Biol. -2018. - Vol. 1604. - P. 201-207.
9. McCaughey C., Hart C.A. Hantaviruses // J. Med. Microbiol. - 2000. - Vol.49, N 7. - P. 587-99
10. Morens D. M., Fauci D. M. Emerging Infectious Diseases: Threats to Human Health and Global Stability // PLoS Pathogens. - 2013. - Vol. 9, N. 7. - 35-55.
11. Sas M.A. A novel double-antigen sandwich ELISA for the species-independent detection of Crimean-Congo hemorrhagic fever virus-specific antibodies / Sas M.A., Comtet L., Donnet F., Mertens M., Vatansever Z., Tordo N., Pourquier P., Groschup M.H. // Antiviral Res. - 2018 -. Vol. 151. - P. 24-26.
12. Sas M.A. A one-step multiplex real-time RT-PCR for the universal detection of all currently known CCHFV genotypes / Sas M.A., Vina-Rodriguez A., Mertens M., Eiden M., Emmerich P., Chaintoutis S.C., Mirazimi A., Groschup M.H. // J. Virol. Methods. - 2018. - Vol. 255. - P. 38-43.
13. Tersago K., Verhagen R., Leirs H. Temporal variation in individual factors associated with hantavirus infection in bank voles during an epizootic: implications for Puumala virus transmission dynamics // Vector Borne Zoonotic Dis. - 2011. - Vol. 11. - P. 715-721.
