Features of the etiological structure of non-polio enterovirus infection in children in the pre-pandemic and post-pandemic periods

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

В период до пандемии COVID-19 в мире был отмечен значительный эпидемический подъем неполиомиелитных энтеровирусных инфекций (ЭВИ), что представляло серьёзную проблему для здравоохранения многих стран. Наибольшее число случаев регистрировалось в странах Юго-Восточной Азии и Тихоокеанского региона, где в структуре клинических форм ЭВИ преобладали экзантемные формы, что связано с доминированием среди циркулирующих неполиомиелитных энтеровирусов (НПЭВ) вида Энтеровирус А (ЭВ А71, вирусов Коксаки А6, А16, А10). Глобальная эпидемическая ситуация создала угрозу завоза энтеровирусов в Российскую Федерацию (РФ) [1, 2, 3].

Неполиомиелитные ЭВИ вызываются различными серотипами энтеровирусов и характеризуются широким географическим распространением, высокой контагиозностью, эпидемическими подъёмами при полиморфизме клинической симптоматики [4].

Многолетняя динамика заболеваемости ЭВИ в РФ характеризовалась общей тенденцией к росту и подъёмами заболеваемости в 2013, 2017, 2019 годах. Случаи ЭВИ регистрировались среди всех возрастных групп, но с преобладанием удельного веса детей до 17 лет. В 2020–2021 годах на течение эпидемического процесса ЭВИ оказали влияние противоэпидемические мероприятия, введённые в связи с пандемией новой коронавирусной инфекции (COVID-19), что способствовало снижению миграционных процессов и разобщению в организованных коллективах, и, как результат, в 2020 году в РФ наблюдалось многократное снижение заболеваемости ЭВИ [2].

Среди субъектов РФ высокие показатели заболеваемости ЭВИ зарегистрированы в Ямало-Ненецком автономном округе, ХМАО-Югре и Свердловской области. На фоне пандемии COVID-19 в этих субъектах РФ в 2020 году произошло многократное снижение заболеваемости ЭВИ [5].

Отмечено, что для динамики заболеваемости ЭВИ в ХМАО-Югре в период до пандемии COVID-19 характерен уровень активности эпидемического процесса, превышающий средние показатели по РФ в 5–6 раз. При этом бóльшую часть в общей заболеваемости ЭВИ составляло городское население с преобладанием детей до 6 лет. В период самых высоких показателей заболеваемости 2017 и 2019 годов доминировали вирусы Коксаки A6 в сочетании с ECHO 30, Коксаки A9, а в период их снижения возрастала доля ЭВ А71, Коксаки A16 [6–8].

Анализ результатов многолетнего мониторинга заболеваемости ЭВИ и циркуляции энтеровирусов позволил предположить, что в отдельных субъектах страны в 2023 году сохраняются риски развития эпидемического подъема заболеваемости экзантемными и малыми формами ЭВИ, связанные с распространением вирусов Коксаки А6, Коксаки A16, Коксаки А10 и других вирусов вида Энтеровирус А [7].

Мониторинг циркуляции НПЭВ среди различных возрастных групп детского населения и изучение молекулярно- генетических особенностей энтеровирусов у детей в течение длительного периода на определённых территориях являются актуальными.

Цель исследования — определить особенности этиологической структуры неполиомиелитной ЭВИ у детей ХМАО-Югры в допандемический и пандемический периоды.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведён ретроспективный анализ проявлений эпидемического процесса неполиомиелитной ЭВИ. Представлены результаты вирусологического мониторинга этиологической структуры неполиомиелитной ЭВИ в допандемический и пандемический периоды в ХМАО-Югре с января 2013 года по декабрь 2022 года. Для проведения анализа заболеваемости ЭВИ использованы официальные материалы ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в ХМАО-Югре» (карты эпидемиологического обследования). Первичная идентификация НПЭВ у заболевших проводилась на базе лабораторий медицинских учреждений и центров гигиены и эпидемиологии ХМАО-Югры методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. Последующая идентификация методом частичного секвенирования осуществлялась на базах Референс-центра по мониторингу за ЭВИ (ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени академика И.Н. Блохиной» Роспотребнадзора) и регионального Урало-Сибирского научно-методического центра (ФБУН «Федеральный научно-исследовательский институт вирусных инфекций “Виром”») [9].

Проанализировано 349 результатов идентифицированных энтеровирусов. При статистической обработки проведён отбор математической модели для построения линий трендов по методу наименьших квадратов (линейная, логарифмическая, степенная) [6]. Оптимальной математической моделью, отражающей заболеваемость ЭВИ за исследуемый период, явилось аналитическое выравнивание показателей с использованием линейного уравнения тренда: y=bt+a, где t — временной показатель, год. Это послужило основанием для краткосрочного прогноза динамики заболеваемости.

Ошибка относительных показателей проводилась по формуле

m=√g(100-g)/n,

где g — величина показателя; n — число наблюдений.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты проведённых исследований заболеваемости ЭВИ в ХМАО-Югре в период с 2013 по 2022 год (рис. 1) показали, что в возрастной структуре заболеваемости наибольшую долю составляли дети в возрасте 3–6 лет, посещающие детские дошкольные учреждения (44,1±1,3%), дети в возрасте 1–2 года (41,1±1,5%) и школьники 7–14 лет (7,3±2,1%). Значительно меньше в общей структуре заболеваемости доля детей до 1 года (2,9±0,1%) и неорганизованных детей 3–6 лет (1,8±1,2%). Наименьшим количеством в общем числе заболевших представлены взрослые с 18 лет (1,8±0,07%) и возрастная группа 15–17 лет (0,2±0,01%).

 

Рис. 1. Возрастная структура заболеваемости энтеровирусной инфекцией населения Ханты-Мансийского автономного округа — Югры 2013–2022 годов.

Fig. 1. Age structure of enterovirus infection morbidity in the population of Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra 2013–2022.

 

Анализ относительных показателей заболеваемости ЭВИ в возрастных категориях и по годовой динамике (рис. 2) дает основание считать, что наиболее высокие уровни заболеваемости в допандемический период отмечались среди детей в возрасте 1–2 года, составляя максимальный уровень в 1842,6 случая в 2017 году и 1282,3 случая в 2019 году на 100 тыс. детей этого возраста. Вторую и третью позиции в эти годы занимали показатели заболеваемости детей до года и 3–6 лет с величинами 839,9–588,8 и 797,8–685,0 случаев на 100 тыс. детей этого возраста соответственно указанным годам. На фоне пандемии COVID-19 в 2020 и 2021 годах наблюдалось многократное снижение заболеваемости ЭВИ, а в 2022 году в трех выше отмеченных возрастных группах установлено наиболее выраженное увеличение показателей до уровня 15,5 — 102,1 случая на 100 тыс. детей соответствующего возраста.

 

Рис. 2. Показатели интенсивности заболеваемости энтеровирусной инфекцией населения Ханты-Мансийского автономного округа — Югры по возрастным категориям за 2013–2022 годы, на 100 тыс. человек.

Fig. 2. Indicators of the intensity of the incidence of enterovirus infection in the population of Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra by age categories for 2013–2022, per 100 thousand people.

 

Аналитическое выравнивание показателей с использованием линейного уравнения тренда: y=bt+a (где t — временной показатель, год) — явилось оптимальной математической моделью, отражающей заболеваемость ЭВИ за период мониторинга. Полученный краткосрочный прогноз динамики заболеваемости свидетельствует, что фактические показатели уровня заболеваемости ЭВИ в пандемический период за 2022 год незначительно отличаются от прогнозируемых величин.

В видовом спектре 349 штаммов НПЭВ, выделенных и идентифицированных из клинического материала от детей (рис. 3), заболевших на территории ХМАО-Югры в течение исследуемого периода, наиболее часто обнаруживались вирусы Коксаки A6 (39,6% общего количества выделенных НПЭВ), ЭВ А71 (9,2%), ECHO 30 (9,3%), ECHO 30h (6,6%), Коксаки В5 (5,4%), ECHO 30е (4,0%). Представители 20 других видов энтеровирусов в количестве 96 идентифицированных штаммов составили долю в 27,5%. Важно отметить, что выделение у детей вирусов Коксаки A6 наблюдалось постоянно в течение всего периода мониторинга, достигая максимальных величин — 38 случаев в 2017 году и 34 случая в 2019 году. В период пандемии COVID-19 в 2020–2021 годах идентифицировались только представители этого вида (4 и 12 случаев соответственно).

 

Рис. 3. Динамика идентификации неполиомиелитных энтеровирусов, доминирующих у детей Ханты-Мансийского автономного округа — Югры в допандемический и пандемический периоды, %.

Fig. 3. Dynamics of identification of non-polio enteroviruses dominant in children of Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra in the pre-pandemic and pandemic periods, %.

 

В 2022 году у детей ХМАО-Югры было идентифицировано 44 штамма энтеровирусов 10 генотипов (рис. 4), из которых 2 генотипа относились к группе доминирующих в допандемический период, а именно Коксаки A6 в 12 случаях (27,2% случаев) и ЭВ А71 в 5 случаях (11,4%), что явилось основанием для краткосрочного прогноза динамики заболеваемости.

 

Рис. 4. Тренды частоты энтеровирусов, доминирующих у детей Ханты-Мансийского автономного округа — Югры в пандемический период, %.

Fig. 4. Trends in the frequency of enteroviruses dominant in children of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra during the pandemic period, %.

 

Важно отметить выделение таких вирусов, как Коксаки А10 (9 случаев, 25,0%), Коксаки В2 с частотой выделения 11,3% (5 случаев), а также в 4 случаях (9,8%) ECHO 6, которые в допандемический период циркулировали нерегулярно и в меньшем количестве, чем 2022 году. Вирусы Коксаки А5 (2,3%), А16 (4,6%) и ECHO 9 (2,3%), выделенные у детей в 2022 году, ранее за исследуемый период не идентифицировались.

Динамика идентификации НПЭВ при вспышечной заболеваемости у детей ХМАО-Югры за исследуемый период (рис. 5) свидетельствует, что при широкой вариабельности выделяемых генотипов в период до пандемии COVID-19 более высокий эпидемический подъём заболеваемости детей наблюдался в 2022 году. Обратил на себя внимание факт определённой связи вспышечной заболеваемости организованных детей, с одной стороны, со значительным влиянием постоянно циркулирующих в регионе штаммов, таких как Коксаки A6 (12 случаев) и ЭВ А71 (5 случаев), с другой — с появлением серотипов энтеровирусов с вялотекущим эпидемическим процессом в прошлые годы, таких как Коксаки А10 (9 случаев), Коксаки В2 (5 случаев), а также ECHO 6 и Коксаки А6.

 

Рис. 5. Динамика идентификации неполиомиелитных энтеровирусов при вспышечной заболеваемости у детей Ханты-Мансийского автономного округа — Югры.

Fig. 5. Dynamics of identification of non-polio enteroviruses in the outbreak of morbidity in children of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra.

 

Структура основных клинических форм и причина ЭВИ у детей в ХМАО-Югре в 2022 году представлены в таблице 1, из которой следует, что наиболее распространённой формой являлся везикулярный стоматит с экзантемой (43,2%), ассоциируемый с выделением в большей степени Коксаки А6 (22,7%). Реже причиной везикулярного стоматита с экзантемой был ЭВ А71 (9,1%) и В2 (6,8%), а также в 2 случаях вирус Коксаки А10 (2,3%).

 

Таблица 1. Структура клинических форм и причины энтеровирусной инфекции у детей в Ханты-Мансийском автономном округе — Югре в 2022 году (n=44)

Table 1. The structure of clinical forms and causes of enterovirus infection in children in Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra in 2022 (n=44)

Нозологическая форма	Абс / %	А5	А6	А9	А10	А16	А71	В2	Е6	Е9	Е25
Везикулярный стоматит с экзантемой	19 / 43,2	—	22,7	—	4,5	—	9,1	6,8	—	—	—
Энтеровирусный везикулярный фарингит	15 / 34,1	2,3	4,5	—	13,7	2,3	2,3	4,5	—	—	4,5
Энтеровирусный менингит	5 / 11,4	—	—	2,3	—	—	—	—	7,5	2,3	—
Острая кишечная инфекция	3 / 6,8	—	—	—	6,8	—	—	—	—	—	—
Энтеровирусная инфекция неуточненная	2 / 4,5	—	—	—	—	2,3	—	—	2,3	—	—
Всего	44 / 100	2,3	27,2	2,3	25,0	4,6	11,4	11,3	9,8	2,3	4,5

 

Энтеровирусный везикулярный фарингит отмечен в 34,1% случаев и в большей степени ассоциирован с выделением Коксаки А10 (13,7%), реже (по 4,5% случаев) с Коксаки А6 и В2. В единичных случаях наблюдалось выделение Коксаки А5, А16, А71. Важно отметить 5 случаев энтеровирусного менингита (11,4%) у детей с выделением ЕСНО 6, ЕСНО 9 и Коксаки А9, которые при других клинических проявлениях не идентифицировались. Регистрация 3 случаев (6,8%) острой кишечной инфекции была связана с выделением Коксаки А10.

ОБСУЖДЕНИЕ

Проведённый мониторинг заболеваемости ЭВИ в ХМАО-Югре в допандемический и пандемический по COVID-19 периоды показал, что «группу риска» с показателями наибольшей доли и наиболее высокими уровнями заболеваемости за исследуемый период составили дети в возрасте 1–2 года (41,1±1,5%) и организованные дети в возрасте 3–6 лет (44,0±1,3%), что характерно и для других регионов РФ, но обратил внимание факт максимальных величин относительных показателей (1842,6 случая в 2017 году и 1282,3 случая в 2019 году на 100 тыс. детей этого возраста), что в определённой степени формировало уровень заболеваемости в ХМАО-Югре, превышающий показатели по Уральскому федеральному округу и РФ [7].

Применение метода математического моделирования динамики заболеваемости детей этих возрастных групп показало, что средние величины краткосрочного прогноза в пандемический период незначительно отличались от фактических величин за 2022 год.

Реализация эпидемического процесса ЭВИ у детей в допандемический период была обусловлена выделением вирусов Коксаки A6 (39,6%) в значительном количестве и с частотой в 4 раза меньше ЭВ А71, ECHO 30, ECHO 30h. Реже идентифицировались вирусы Коксаки В5 (5,4%) и ECHO 30е (4,0%). Представители 20 других генотипов энтеровирусов в количестве 96 штаммов составили 27,5%. Отмечено, что выделение у детей вируса Коксаки A6 наблюдалось постоянно в течение всего периода мониторинга, даже в период пандемии (2020–2021 годы). По литературным данным, Коксаки А6 в 2018 году был самым многочисленным и распространённым среди идентифицированных ЭВ и был выявлен в очагах и у спорадических больных с экзантемными формами ЭВИ на территории 35 субъектов 8 федеральных округов РФ. Все случаи Коксаки А6-инфекции были связаны со сформировавшимся генотипом вируса, который активно проявился начиная с 2012 года [1, 10].

Особого внимания заслуживают результаты идентификации 44 штаммов энтеровирусов у детей ХМАО-Югры в 2022 году. Из 10 идентифицированных генотипов только 2 генотипа относились к группе доминирующих в допандемический период — Коксаки A6 и ЭВ А71. Именно с ними было связано большинство проявлений везикулярного стоматита с экзантемой (22,7 и 9,1% соответственно). Циркуляция ЭВ А71 на территории РФ активизировалась с 2016 года после девятилетнего перерыва, а в 2018 году он был обнаружен в двух очагах групповой заболеваемости везикулярным стоматитом в ХМАО-Югре [7].

Из группы вирусов, которые в допандемический период циркулировали нерегулярно и по количеству меньше, чем 2022 году, следует отметить вирус Коксаки А10, с которым связано большинство случаев энтеровирусного везикулярного фарингита (13,7%), наряду с вирусами А5, А16, В2 и Е25, а также регистрацией 3 случаев (6,8%) острой кишечной инфекции.

Важно отметить 5 случаев энтеровирусного менингита (11,4%), клинические проявления которого у детей имеют зависимость от этиологического фактора и в данных случаях были связаны с выделением ЕСНО 6, ЕСНО 9 и Коксаки А9, не отмеченных при других клинических проявлениях. Циркуляция вирусов ЕСНО 6 и ЕСНО 9 относится к числу ведущих причин подъёма заболеваемости энтеровирусным менингитом в РФ в допандемический период, а в ХМАО-Югре были отмечены единично в 2018 году.

Необходимо подчеркнуть определённую связь увеличения вспышечной заболеваемости организованных детей, с одной стороны, со значительным влиянием на эпидемическую активность постоянно циркулирующих в регионе вирусов, а именно Коксаки A6 (12 случаев) и ЭВ А71 (5 случаев), и, с другой стороны, с фиксацией вирусов из группы с вялотекущим эпидемическим процессом в прошлые годы, таких как Коксаки А10 (9 случаев), Коксаки В2 (5 случаев), а также ECHO 6 и ECHO 25.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ заболеваемости неполиомиелитной ЭВИ среди детского контингента на территории ХМАО-Югры выявил постепенно нарастающую тенденцию. Повышенная заболеваемость ЭВИ, преимущественно связанная с заболеваемостью детей, диктует необходимость в качественной организации эпидемиологического надзора за ЭВИ с учетом «группы риска». Полнота регистрации случаев ЭВИ с обязательным генотипированием обнаруженных штаммов НПЭВ позволит более точно определить спектр эндемичных для данной территории штаммов, оценить вероятность их распространения и составить прогноз уровня заболеваемости при проведении соответствующих научно обоснованных профилактических мероприятий среди населения ХМАО-Югры.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Исследование выполнено в рамках отраслевой программы Роспотребнадзора.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: Е.А. Даньшина, А.В. Куяров, А.Ю. Миронов — концепция и дизайн исследования; Е.А. Даньшина, А.А. Куяров — сбор материала; А.В. Куяров, А.А. Куяров — статистическая обработка данных; А.Ю. Миронов, А.В. Куяров, Т.Г. Суранова — написание текста статьи; А.Ю. Миронов, Т.Г. Суранова — редактирование.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. The study was carried out within the framework of the industry program of Rospotrebnadzor.

Competing interest. The authors declare they have no competing interest.

Authors’ contribution. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication). E.A. Danshina, A.V. Kuyarov, A.Yu. Mironov — concept and design of the study; E.A. Danshina, A.A. Kuyarov — collection of material; A.V. Kuyarov, A.A. Kuyarov — statistical data processing; A.Yu. Mironov, A.V. Kuyarov, T.G. Suranova — writing the text articles; A.Yu. Mironov, T.G. Suranova — editing.

About the authors

Ekaterina A. Danshina

Center for Hygiene and Epidemiology in Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra; Surgut State University

Email: kotya9530@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3382-2161
SPIN-code: 7042-3503
Russian Federation, Khanty-Mansiysk; Surgut

Andrey Yu. Mironov

G.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and Microbiology; Academy of Postgraduate Education of the Federal Research and Clinical Center of Specialized Medical Care and Medical Technologies

Email: andy.60@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8544-5230
SPIN-code: 9225-1560

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

Alexandr V. Kuyarov

Surgut State University

Author for correspondence.
Email: kujarov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8388-9607
SPIN-code: 4821-0912

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Surgut

Artem A. Kuyarov

Surgut State University

Email: kuyarov82@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1346-4827
SPIN-code: 1346-2525

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Surgut

Tatiana G. Suranova

Academy of Postgraduate Education of the Federal Research and Clinical Center of Specialized Medical Care and Medical Technologies

Email: suranovatatiana@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3411-1027

MD, Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files