Peculiar properties of the epidemic process of rotavirus infection in the Odessa region

Full Text

В последнее время в структуре возбудителей кишечных инфекций доминируют энтеротропные вирусы, которые постепенно вытесняют бактериальные патогены [1]. Среди возбудителей вирусных диарей ведущая роль принадлежит ротавирусам (РВ). РВ представляют наибольшую опасность для детей грудного и младшего возраста, а также новорожденных и лиц старше 60 лет, у которых заболевание имеет тенденцию к тяжелому течению с выраженной дегидратацией и осложнениями сердечно-сосудистой системы [2]. Высокий уровень заболеваемости ро- тавирусной инфекцией (РВИ) обусловлен исключительно высокой активностью контактно-бытового пути передачи возбудителя, обеспечивающей широкое распространение инфекции среди населения, высокой восприимчивостью, особенно детей младшего возраста, а также генетическим и антигенным разнообразием циркулирующих штаммов при недостаточной эффективности перекрестного иммунитета [3, 4]. Для РВИ характерна как спорадическая, так и вспышечная заболеваемость, особенно в детских дошкольных учреждениях и стационарах, связанная с высокой контагиозностью возбудителя и его устойчивостью к широко используемым дезинфицирующим средствам. Ряд авторов указывают на возрастание роли водного фактора при передаче РВИ, что обусловлено высокой степенью антропогенного загрязнения водных объектов, недостаточно эффективной системой очистки и обеззараживания как сточных вод, так и водопроводной воды, а также высокой устойчивостью возбудителя к низким температурам и его невысокую инфицирующую дозу [5-7]. Высокая социально-экономическая значимость РВИ делает актуальной разработку мероприятий по усовершенствованию эпидемиологического надзора за РВИ. Целью настоящей работы явилась оценка эпидемиологической значимости и особенностей эпидемического процесса РВИ в Одесской области, а также определение перспектив усовершенствования эпидемиологического надзора с учетом региональных особенностей. Материалы и методы Для эпидемиологического анализа заболеваемости острыми кишечными инфекциями (ОКИ) использовались «Отчеты об инфекционной и паразитарной заболеваемости» (форма № 2 годовая) Одесской областной санитарно-эпидемиологической станции за 1998-2012 гг. и Главного управления государственной санитарно-эпидемиологической службы в Одесской области за 2013 г. Для проведения ретроспективного эпидемиологического анализа рассчитывались интенсивные показатели, средние темпы прироста и снижения заболеваемости, вычислялись показатели сезонных колебаний и коэффициент сезонности. Проведен анализ результатов лабораторных исследований вирусной контаминации водных объектов: речной (реки Днестр и Дунай), водопроводной, морской и хозяйственно-бытовых сточных вод за 1994-2013 гг. Оценку миграционных и демографических процессов в регионе проводили с использованием данных Госкомстата Украины (режим доступа www.ukrstat.org.ua). Вирусологические исследования проводились на базе Централизованной иммунно-вирусологической лаборатории с диагностикой СПИДа Одесской областной санитарно-эпидемиологической станции. Определение антигена РВ группы А в пробах фекалий и объектах окружающей среды проводили при помощи РНГА с использованием тест-системы “Ротатест” (Россия). Во время расследования вспышки РВИ в 2001 г. использовался экспресс-метод: латексный агглютинационный тест для выявления ротаантигена (РА) в фекалиях (“Санофи Диагностик Пастер”, Франция). Выявление РА осуществляли методом ИФА с использованием тест-системы Premier Rotaclone (Premier, США). Выделение РНК РВ осуществляли из 20% осветленных фекальных экстрактов методом аффинной сорбции на силикогель с использованием набора Рибо-Сорб (“Ампли-Сенс”, Россия). Генетическая идентификация выделенных вирусов проводилась методом мультиплексной ОТ-ПЦР на базе Республиканского научно-практического центра эпидемиологии и микробиологии г. Минск (Беларусь). Результаты и обсуждение 200,3 Рис. 1. Динамика заболеваемости ротавирусной инфекцией в Одесской области (1998-2013). Согласно данным годовых статистических отчетных форм № 2, удельный вес ОКИ в структуре инфекционной патологии за ис- „ следуемый период в Одесской | 220 _ области составил в среднем § 2°0- 32,3±1,6%. Среди причин смер- § 180- ти детей первого года жизни от о 160- инфекционных и паразитарных ^ 140- заболеваний на долю кишечных о 120- инфекций за изучаемый пери- «100- од пришлось 20,6±1,9%. Удель- £ 80ный вес верифицированных ки- о 60- шечных инфекций составил в ф среднем 35,4±3,6%, в том числе РВИ 14,5±2,9%. Удельный вес дизентерии в структуре ОКИ установленной (бактериальной) этиологии за изучаемый период снизился с 22,6% (2000) до 3,9% (2013) (p < 0,001). При ретроспективном анализе многолетней динамики заболеваемости ОКИ за 1998-2013 гг. установленной и неустановленной этиологии на территории Одесской области имела тенденцию к повышению с темпом прироста +6,0 и +10,0% соответственно. Выявлена статистически значимая корреляционная связь между показателями заболеваемости ОКИ установленной и неустановленной этиологии (r = 0,86; p < 0,001), а также между показателями заболеваемости ОКИ установленной и неустановленной этиологии и РВИ (r = 0,89 и r = 0,90; p < 0,001 соответственно). Можно предположить, что на заболеваемость кишечными инфекциями бактериальной, вирусной и неустановленной этиологии влияют единые природные и социальные факторы, вызвавшие параллельный рост и снижение заболеваемости, при этом значительная часть случаев ОКИ неустановленной этиологии могла быть недиагностируемы- ми случаями шигеллезов, РВИ, ОКИ, вызванными условно-патогенными возбудителями или другими энтеротропными вирусами. Официальная регистрация РВИ начала проводиться в Одесской области с 1998 г., однако исследования носили выборочный характер и не давали представления об истинном уровне заболеваемости. Заболеваемость РВИ в 1998-2000 гг. была низкой - 0,88-4,19 на 100 тыс. населения, что было связано с неполным обследованием больных. После вспышки РВИ зимой 2001 г., объем проводимых исследований на обнаружение ротавирусов увеличился. В результате в 2002-2013 гг. была зарегистрирована высокая заболеваемость РВИ со средним темпом прироста +137,6% (рис. 1). Проведенный анализ показал, что причинами роста показателей заболеваемости явилось не только увеличение числа заболевших, но и расширение возможностей лабораторной диагностики (внедрение индикации возбудителя с помощью быстрых тестов) и увеличение числа обследованных лиц. Было выявлено, что интенсивность эпидемического процесса РВИ среди городских жителей была в 2,3 раза выше, чем в сельской местности, - 376,7±19,3 против 160,7±16,1 на 100 тыс. населения (p < 0,001). Наиболее часто в эпидемический процесс вовлекались дети дошкольного возраста. В возрастных группах 0-1, 1-2 года и 3-5 лет заболеваемость составляла 807,2±76,6; 662,1±89,1 и 736,3±60,8 на 100 тыс.населения соответственно. Заболеваемость регистрировалась в виде как спорадических случаев, так и вспышек в детских дошкольных учреждениях. РА не определялся в фекалиях новорожденных, что, вероятно, связано с наличием пассивного иммунитета, полученного трансплацентарно от матери. Интенсивность эпидемического процесса уменьшалась с возрастом и у детей 5-9 и 10-14 лет составляла 23,0±1,05 и 4,2±0,9 на 100 тыс. населения соответственно. При этом РВИ протекала тяжелее у детей раннего возраста, чем у детей старшего возраста, и требовала госпитализации и назначения ин- фузионной терапии. Среди взрослых заболеваемость была минимальной (0,64±0,1 на 100 тыс. населения), что можно объяснить преимущественно легким течением РВИ, вследствие чего больные не обращаются за медицинской помощью и, следовательно, не обследуются. * / \ ПСК, % 0-5 мес -6-11 мес -д-- 1-12 лет -3-5 лет - *- Старше 5 лет Рис. 2. Внутригодовая динамика заболеваемости РВИ в зависимости от возраста. Изучение внутригодовой динамики заболеваемости населения с расчетом показателя сезонных колебаний выявило, что РВИ регистрировалась в течении всего года, но с четко выраженной зимнее-весенней сезонностью, которая является характерным эпидемиологическим отличием РВИ от других ОКИ. Первыми в эпидемический процесс вовлекались дети 6 мес жизни. В этой возрастной группе сезонный подъем начинался в сентябре и заканчивался в марте (рис. 2). Затем заболеваемость повышалась в возрастных группах 6-11 мес и 1-2 года - с декабря по март. У детей 3-5 лет начало сезонного подъема запаздывало на 1 мес - с января по апрель. Повышение заболеваемости у детей старших возрастных групп и взрослых отмечалось с марта по август. У детей в возрасте 6 мес - 5 лет, кроме повышения заболеваемости в холодное время года, имел место также летний подъем в июле-августе, связанный, вероятно, с сочетанным действием пищевого (употребление овощей и фруктов, контаминированных ротавирусами), контактно-бытового и водного (купание в рекреационной зоне города) путей передачи инфекции. Следует отметить, что летний сезонный подъем заболеваемости отсутствовал у детей 6 мес жизни, что, вероятно, связано с характером питания и ограниченным кругом контактов в этом возрасте. Повышение заболеваемости РВИ в сентябре у детей 6 мес жизни могло быть связано с летним подъемом заболеваемости РВИ старших детей и взрослых, которые являлись источником инфекции в семьях в силу длительно сохраняющегося вирусоносительства и реализации контактно-бытового пути передачи возбудителя [4]. При анализе внутригодовой динамики заболеваемости РВИ и ОКИ, установленной и неустановленной этиологии, было выявлено, что для ОКИ, в отличие от РВИ, была характерна летнее-осенняя сезонность. Так, подъем заболеваемости ОКИ у детей 1 мес - 5 лет продолжался с июля по сентябрь, а у детей старше 5 лет и взрослых - с июля по ноябрь. У детей первых 5 лет жизни подъем заболеваемости ОКИ также отмечался в холодное время года - в феврале - апреле, возможно, за счет нерасшифрованных случаев РВИ. I и ▼ I------------------ 1 1---------------------- 1----------------- 1-и-|---------- 1------------- 1------------ 1------------ 1------------ 1--ZfOT--------- 1----- 1-O U|0 uur UUI . ^ Jp A r?> J& ^ \N \V Л V V V1 ^ ф5 f f ^ f ф5 ^ ф5 f f ^ Годы Водопроводная вода -д- Морская вода Хозяйственно-бытовые стоки Речная вода Рис. 3. Результаты исследования проб воды на РВ (1994-2013). Известно, что возбудитель РВИ обладает высокой устойчивостью к факторам внешней среды, что способствует поддержанию эпидемического процесса [3, 5-8]. Сброс сточных вод в море в Одессе проводится из двух крупных коллекторов: Южного и Северного. Характер морских течений в акватории Одесского залива способствует направлению части сточных вод к городским пляжам. Вследствие этого морская вода становится одним из факторов, способствующих распространению кишечных вирусов в летнее время [9]. Другим фактором, вызывающим загрязнение морской воды в летнее время, являются ливневые дожди, когда значительная часть контаминиро- ванной дождевой воды попадает непосредственно в прибрежную зону из-за недостаточной мощности ливневой канализации. Длительное (с 1998 по 2013 г.) мони- торирование за циркуляцией РВ в объектах окружающей среды выявило значительное распространение возбудителя в водных объектах. Несмотря на то что уровень загрязнения водопроводной воды в Одессе значительно колебался в разные годы (7,0±1,8% проб), он находился в прямой корреляционной зависимости с уровнем контаминации речной воды (10,3±2,0%) (г = 0,85; p < 0,001) (рис. 3) . Кроме того, была выявлена высокая инфицированность РВ хозяйственно-бытовых стоков (12,9±3,9%) и морской воды (11,3±2,5%) (г = 0,82;p < 0,001), что косвенно может свидетельствовать о высоком уровне заболеваемости населения стертыми и атипичными формами РВИ и недостаточном обеззараживании водопроводной воды и хозяйственно-бытовых стоков. Анализ многолетней внутригодовой динамики загрязнения водных объектов в Одесской области показал, что удельный вес положительных проб на РА в воде распределительной сети также находится в прямой корреляционной зависимости от загрязнения речной воды (r = 0,53 ; Р < 0 ,05) и достигает максимальных значений в марте-апреле в результате паводков на реках Днестр и Дунай, откуда проводится забор воды для населения Одессы и области (рис. 4). Интересен тот факт, что РА в водопроводной воде определяется даже тогда, когда речная вода не загрязнена РВ. Помимо неудовлетворительного состояния водопроводных сетей и вторичного загрязнения воды распределительной сети вследствие аварий, данный факт можно объяснить просачиванием грунтовых вод в просвет водопроводных труб из-за негерметичности последних и создания отрицательного давления в трубопроводе, связанного с перебоями в подаче воды [7, 9]. В марте РА начинает определяться и в сточных водах, что указывает на циркуляцию РВ среди населения. Удельный вес положительных находок постепенно увеличивается и достигает максимума в июле, коррелируя с удельным весом положительных находок РА в морской воде (г = 0,74; p < 0,001). Однако нами не выявлено значимой корреляционной связи между заболеваемостью РВИ и уровнем контаминации водных объектов, что связано с непродолжительностью контаминации. Таким образом, мы сделали вывод, что, несмотря на значительное распространение РВ в Одесской области, водный путь передачи не является главным. В пользу этого свидетельствует и рост заболеваемости РВИ в 2011-2013 гг. при удовлетворительных показателях качества водопроводной и морской воды. С другой стороны, наличие прямой корреляционной связи между заболеваемостью детей старше 5 лет и контаминацией морской воды (г = 0,61 ; Р < 0 ,01) свидетельствует о роли морской воды в подъеме заболеваемости РВИ в этой возрастной группе в летнее время. Роль водного фактора в распространении инфекции была также доказана во время вспышки РВИ зимой 2000-2001 гг., когда ОКИ заболело около 4 тыс. человек, чему предшествовало увеличение содержания РА в водопроводной воде. Заболеваемость регистрировалась преимущественно среди детей первых четырех лет жизни (72%), проживавших в Одессе и четырех прилегающих районах области, пользующихся водопроводной водой Беляевского водопровода (р. Днестр). РВИ была подтверждена лабораторно и клиникоэпидемиологически в 15,8% случаев. Доля ОКИ бактериальной этиологии (шигеллы, сальмонеллы, условно-патогенная флора) составила 40,3%. G- и Р-генотипы определялись в 94% случаев. Сочетание двух G- или двух Р-генотипов определялось в 0,4 и 0,2% соответственно. Всего было идентифицировано 6 G-генотипов (G1, G2, G3, G4, G9 и G12) и 3 Р-генотипа (Р[4], Р[6], Р[8]). Часть изолятов не идентифицирована по G- и Р-генотипам (2,7 и 3,3% соответственно). Наиболее распространенными были 4 комбинации генотипов, которые постоянно циркулировали в регионе на протяжении изучаемого периода (P[8]G1; P[8]G3, P[8]G4, P[4]G2). Еще 4 комбинации генотипов (P[8] G2; P[8]G12, P[4]G1; P[6]G2) определялись не постоянно, обычно на протяжении 1-2 лет, и не занимали доминирующего положения. К ред- В 43,9% случаев этиология ОКИ осталась нерас- ким были отнесены сочетания, удельный вес котошифрованной. В результате этой вспышки был вы- рых в разные годы колебался от 1 до 5% (P[8]G2; чО O' -д- - Морская вода ■■■*■■■ Хозяйственно-бытовые стоки Рис. 4. Внутригодовая динамика загрязнения водных объектов ротавирусами в Одесской области. явлен высокий уровень вирусоносительства среди P[8]G3, P[8]G9, P[4]G3; P[4]G4, P[9]G3) (рис. 5). реконвалесцентов, что впоследствии позволило В 2007 и 2008 гг. в регионе преобладал генотип определить контактно-бытовой путь передачи как Р[8^1, удельный вес которого среди других генотиосновной. С контактно-бытовым путем передачи пов составлял 46 и 29,4% соответственно. В 2010 и связана вся вспышечная заболеваемость в детских 2011 гг. произошла смена доминирующего генотипа организованных коллективах на протяжении по- на Р[8^3-35,2 и 51,1% соответственно. На протяследних 5 лет. Причинами вспышек стали случаи жении последних 3 лет (2011-2013) в генетической вирусоносительства среди персонала детских до- структуре возбудителя первое место по частоте пришкольных учреждений и нарушения санитарно- надлежало генотипу P[8]G4, т. е. смена доминируюгигиенического и противоэпидемического режи- щего генотипа происходила в течении 2-3 сезонов мов. В отдельных случаях реконвалесцентное ви- активной циркуляции вируса и ее динамика коррерусоносительство без соответствующей терапии лировала с уровнем заболеваемости детей первых сохранялось на протяжении 2-3 мес. 5 лет жизни (г = 0,66; p < 0,01). Определение генотипа было проведено у 484 Таким образом, на территории Одесской обла- изолятов РВ группы А, выделенных от больных сти в 2007-2013 гг. циркулировали 14 генотипов РВ ОКИ в 2007-2013 гг. В 97,3% случаев был иден- группы А, что не характерно для других регионов тифицирован G-генотип, в 96,7% - Р-генотип. Оба Украины [9, 10] и Российской Федерации [3, 11, 12], Годы ^P[8]G1 0P[8]G3 H|P[8]G2 ®P[4]G1 □ P[6]G2 0 P[8]G4 в P[4]G2 □P[8]G12 ■ Редко встречающиеся генотипы Рис. 5. Частота встречаемости генотипов РВ группы А в Одесской области (2007-2013). где подобное генетическое разнообразие отсутствовало. В то же время спектр основных генотипов был сопоставим с генотипами, доминирующими во всем мире [13-15]. Такое разнообразие возбудителя в регионе связано, на наш взгляд, с рядом социальногеографических особенностей Одесской области в сравнении с другими регионами Украины. Так, область занимает одно из первых мест по численности (2 млн 356 тыс.) и плотности населения (6,3 тыс. человек на 1 км2), характеризуются позитивным сальдо как внешней (+2,0 тыс.), так и внутренней (+2,9 тыс.) миграции, а также положительной динамикой демографических процессов. Установлена тесная корреляционная связь между активностью миграционных и демографических процессов в Одесской области и заболеваемостью РВИ (r = 0,86 и r = 0,87; p < 0,001 соответственно), а также заболеваемостью ОКИ уточненной (г = 0,70 и r = 0,68; p < 0,001 соответственно) и неуточненной (r = 0,74 и r = 0,84; p < 0,001 соответственно) этиологии. Выводы 1. Заболеваемость РВИ в Одесской области в 1998-2013 гг. имела тенденцию к увеличению с темпом прироста +137,6%, что связано как с улучшением лабораторной диагностики РВИ, так и с тенденцией вытеснения бактериальных кишечных патогенов вирусными. 2. Эпидемический процесс РВИ характеризовался преобладанием детей первого года жизни, регистрацией как вспышечной, так и спорадической заболеваемости и зависел от миграционных и демографических процессов. 3. Основными путями передачи РВИ на территории Одесской области являются водный и контактнобытовой с преобладанием последнего. Причинами служат высокая контаминация РВ водных объектов, недостаточная эффективность методов обеззараживания водопроводной воды и хозяйственно-бытовых стоков и длительное вирусоносительство (до 2-3 мес). 4. В отличие от других регионов Украины, а также Российской Федерации в Одесской области в 20072013 гг. генетический спектр циркулировавших РВ был представлен шестью G- и тремя Р-генотипами, дававшими суммарно 14 комбинаций. Наиболее распространенные 4 комбинации генотипов (P[8] G1; P[8]G3, P[8]G4, P[4]G2) занимали доминирующее положение на протяжении 2-3 эпидемических сезонов. Еще 4 сочетания (P[8]G2; P[8]G12, P[4]G1; P[6]G2) определялись непостоянно, обычно на протяжении 1-2 лет, и не занимали доминирующего положения. 5. Эпидемиологический надзор за РВИ на территории Одесской области требует усовершенствования. С этой целью необходимо ввести плановое обследование на РВ декретированных контингентов, контактных в очагах инфекции, выявление и санацию вирусоносителей. Широкое использование молекулярно-генетических методов исследования позволит проводить мониторинг за географическим распространением отдельных генотипов, определять источники и пути распространения возбудителя, разработать прогностические критерии ухудшения эпидемической ситуации и решить вопросы планирования специфической профилактики РВИ.

About the authors

K. G Vasilyev

Odessa National Medical University

2, Valikhovsky Lane Odessa, Ukraine, 65082

S. I Doan

Ukrainian Military Medical Academy

Email: doan_c@ukr.net
13a Kurskaya Str., Kyiv, Ukraine, 03049

A. I Savchuk

Odessa National Medical University

Email: savchuk.antonina.1966@gmail.com
2, Valikhovsky Lane Odessa, Ukraine, 65082

Ye. V Kozishkurt

Odessa National Medical University

Email: kozishkurtelena@rambler.ru
2, Valikhovsky Lane Odessa, Ukraine, 65082

V. R Haydey

Odessa National Medical University

2, Valikhovsky Lane Odessa, Ukraine, 65082

L. V Krasnitskaya

Main Department of State Sanitary and Epidemic Service in the Odessa region

8, Staroportophrankovskaya Str., Odessa, Ukraine, 65029

L. P Potienko

Main Department of State Sanitary and Epidemic Service in the Odessa region

8, Staroportophrankovskaya Str., Odessa, Ukraine, 65029

A. B Sadkova

Main Department of State Sanitary and Epidemic Service in the Odessa region

8, Staroportophrankovskaya Str., Odessa, Ukraine, 65029

References

Supplementary files