CLINICAL AND EPIDEMIOLOGICAL FEATURES OF INFECTIONS ECOLOGICALLY RELATED TO TICKS IN THE CHELYABINSK REGION

全文:

Среди природно-очаговых заболеваний, экологически связанных с иксодовыми клещами, наибольшую актуальность для здравоохранения на территории Российской Федерации представляют клещевой энцефалит (КЭ) и иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ). С начала 1990-х годов отмечается резкое и устойчивое повышение уровня заболеваемости населения, что обусловлено как природными, так и социальными факторами. К числу природных факторов относятся активизация природных очагов этих инфекций, расширение ареалов иксодовых клещей как следствие антропогенного воздействия на экосистемы, увеличение численности диких и домашних млекопитающих - прокормителей клещей. Причины возрастания степени эпидемического проявления природных очагов требуют всестороннего объяснения, включая изучение роли биотических и абиотических факторов. Отдельного внимания заслуживают социальные факторы, обеспечивающие увеличение эпидемической активности природных очагов КЭ и ИКБ и контакта с клещами населения эндемичных районов [1-4]. Клинический полиморфизм данных заболеваний, отмечаемый авторами на разных эндемичных территориях, возможно, во многом обусловлен гетерогенностью возбудителей, существующей и реализуемой возможностью одновременного инфицирования человека как разными геновидами боррелий, так и вирусом КЭ с последующим развитием у него смешанной инфекции. Доля ассоциированной с клещевым энцефалитом инфекции в общей структуре заболевших на различных эндемичных территориях составляет 5-40% [5-7]. Челябинская область по уровню заболеваемости данными природно-очаговыми инфекциями входит в десятку неблагополучных регионов РФ. В последнее десятилетие наблюдается рост летальности от очаговых форм КЭ от 1,04 до 4,5 %. Гетерогенность возбудителей патогенного комплекса B. Burgdorferi s.l., накопление и систематизация данных о особенностях клинического течения боррелиоза из группы клещевых возвратных лихорадок, вызванного новым геновидом Borrelia miyamotoi на различных эндемичных территориях нуждается в углубленном анализе. Спектр клинических проявлений с частым вовлечением в патологический процесс нервной системы, сердечно-сосудистой системы, опроно-двигательного аппарата, кожи, склонность к латентному и хроническому течению затрудняют диагностику данной группы инфекционных болезней. [8-10]. Цель исследования - изучить современную эпидемиологическую ситуацию, этиологическую структуру, клинические особенности клещевого энцефалита, иксодовых клещевых боррелиозов и микст-инфекции на территории Челябинской области. Материалы и методы Для анализа современной эпидемиологической ситуации изучены данные государственной статистической отчетности Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Челябинской области за период с 1998 по 2018 гг. Использованы следующие источники информации: форма Федерального статистического наблюдения № 1, № 2 «Сведения об инфекционных и паразитарных заболеваниях», форма № 60 «Журнал учета инфекционных больных», форма № 003/У «Медицинская карта стационарного больного», форма № 025/У «Медицинская карта амбулаторного больного». С целью детекции антигена ВКЭ исследованы 10 411 экземпляров иксодовых клещей. Определение зараженности клещей боррелиями осуществлено у 3185 переносчиков. Клинические исследования проводились на базе кафедры инфекционных болезней городского центра нейроинфекций, 1-го и 4-го инфекционных отделений МАУЗ ОЗП ГКБ № 8 г. Челябинска. Под наблюдением находились 104 больных, госпитализированных в инфекционный стационар с подозрением на КЭ, ИКБ и микст-инфекцию (МИ) в период с мая по сентябрь 2018 гг. В исследование включались пациенты с фактом инокуляции клеща или пребыванием в природном очаге (лесной фактор), наличием лихорадочной реакции, неврологической симптоматики, клещевой мигрирующей эритемы. Методом простой рандомизации была сформирована изучаемая группа, в которую вошли 47 больных с верифицированными нозоформами КЭ, ИКБ. Критерий исключения - моно- и микст-инфекции с моноцитарным эрлихиозом человека (МЭЧ), гранулоцитарным анаплазмозом человека (ГАЧ) по результатам серологического скрининга. Из 47 пациентов 29 (61,7%) мужчин и 18 (38,3%) женщин. Средний возраст 47,6 ± 3,3. На догоспитальном этапе в 55,5% случаев пациентам вводился низкотитражный иммуноглобулин против клещевого энцефалита (1:80) в стандартной профилактической дозе, в 40% случаев пациенты принимали антибактериальные препараты тетрациклиновой группы. Диагноз КЭ, ИКБ установлен после комплексного клинико-лабораторного исследования. Материал для исследования: сыворотка крови, лейкоцитарная фракция, ликвор. Специфические антитела IgM и IgG к ВКЭ и возбудителям ИКБ определяли методом ИФА с использованием коммерческих наборов тест-систем производства АО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск). ИФА образцов сывороток проводили при поступлении больных в стационар, через 10-14 сут и через 1 мес. Для анализа методом ПЦР в режиме реального времени (ПЦР-РВ) использовали образцы суммарных нуклеиновых кислот (НК), выделенные из цельной крови (ЦКр) и лейкоцитарной фракции крови (ЛФК), получение которых описано ранее Н.В. Яковчиц с соавторами [11]. Выделение образцов суммарных НК из клинических проб (из 200 мкл ЛФК и 250 мкл ЦКр в повторах) осуществляли с помощью набора реагентов «РеалБест экстракция 100» («Вектор-Бест», Новосибирск). Образцы ЦКр были предварительно обработаны реагентами из набора «РеалБест Гемолитик» («Вектор-Бест», Новосибирск). Элюция выделяемых образцов НК проводилась в объеме 200 мкл. Для постановки ПЦР-РВ в реакции использовали по 50 мкл образцов выделенной НК. Комплексное исследование с помощью ПЦР-РВ по выявлению генетических маркеров возбудителей инфекций передаваемых клещами (ИПК) проводили с применением коммерческих тестов «РеалБест ДНК Borrelia burgdorferi s.l./ РНК ВКЭ», «РеалБест ДНК Borrelia miyamotoi», «РеалБест ДНК Rickettsia species» согласно инструкций производителя («Вектор-Бест», Новосибирск) [12-14]. Постановка ПЦР-РВ осуществлялась на амплификаторе с флуоресцентной детекцией результатов планшетного типа CFX96 (Bio-Rad, США). Секвенирование выделенных из крови больных образов ДНК Borrelia miyamotoi проводили по участкам генов glpQ и 23SrRNAс использованием праймеров, представленных в таблице 1. Для амплификация ДНК-фрагментов использовали 45 мкл выделенной ДНК при концентрации праймеров 0,5 мкМ. Используемая программа амплификации: 1 стадия: 94 °C - 1 мин; 2 стадия 5 циклов: 94 °C - 15 с, 62 °C - 20 с, 72 °C - 20 с; 3 стадия 45 циклов: 94 °C - 15 с, 60°C - 30 сек., 72 °C - 30 с. Все постановки сопровождались отрицательными и положительными контролями для каждой из двух ДНК-мишени. Секвенирование проводилось по методу Сэнгера на секвенаторе ABIPrism 3100 GeneticAnalyzer (AppliedBiosystems, США) в Центре коллективного пользования «Геномика» СО РАН (г. Новосибирск). Полученные в результате секвенирования данные сопоставляли с нуклеотидными последовательностями ДНК B. miyamotoi, представленными в международной базе данных NCBI с помощью приложения BLAST. Нуклеотидные секвенсы фрагментов были депонированы в NCBI под следующими номерами: для последовательностей фрагмента гена 23SrRNA - MK949125, MK949126, MK949127, для glpQ - MK955926, MK955927, MK955928. Филогенетический анализ B. Miyamotoi проводился по всем последовательностям фрагментов гена glpQ и 23SrRNA, депонированным в NCBI и гомологичным последовательностям изолятов Chelyabinsk-2018. Для каждого фрагмента последовательности были выровнены в оболочке Unipro UGENE 1.31 [15] алгоритмом MAFFT [16], после чего был проведен филогенетический анализ методом максимального правдоподобия PhyML [17] с использованием алгоритма TN93 [18] с поиском параметров G (степень гетерогенности) и I (пропорция постоянных сайтов), и типом оптимизации дерева SRT&NNI. Индексы поддержки определялись бутсреп-методом с 1000 повторами. Статистическую обработку данных проводили с помощью программного продукта SPSS, версия 23 (IBM Corp., США), использовали непараметрический критерий χ-квадрат Пирсона (Pearson’s Chi-squared test) и точный критерий Фишера. Показатели считали статистически значимыми при p < 0,05. Результаты и обсуждение Клинико-эпидемиологический анализ показал, что ведущее место в структуре клещевых инфекций занимает ИКБ, реже встречается клещевой энцефалит. Высокие показатели заболеваемости ИКБ в Челябинской области сохранялись в динамике лет и в среднем составили 10,23 (Ме) с интерквартильным размахом 2,48-16,42 на 100 тыс. населения (рис. 1). Для клещевого энцефалита характерна цикличность эпидемического процесса. Современное состояние эпидемического процесса на территории Челябинской области, начиная с 2006 г. характеризуется выраженной динамикой снижения заболеваемости со средним темпом снижения 0,91%. В 2015 г. в Челябинской области зарегистрирован самый низкий за последние 30 лет уровень заболеваемости - 1,31 на 100 тысяч населения. Количество территорий, на которых регистрировалась заболеваемость КЭ сократилась с 33 до 28. Вместе с тем многолетний мониторинг за природными очагами КЭ на территории Челябинской области выявил значительные изменения в их напряженности, а именно расширение ареала распространения клещей и повышении их вирусофорности, что обуславливает высокий эпизоотический потенциал и позволяют отнести отдельные территории Челябинской области к зоне высокого риска заражения. При этом вирусофорность клещей, снятых от населения значительно выше, чем вирусофорность клещей, снятых с лесных экобиотопов (2,6-11,8%). Данный феномен некоторые авторы объясняют репликацией вируса клещевого энцефалита в организме питающихся переносчиков [19]. Виды иксодовых клещей являются индикаторами условий существования в них возбудителей КЭ и ИКБ. Иксодофауна Челябинской области включает 3 вида иксодид, имеющих эпидемиологическое значение в распространении и передаче возбудителей КЭ и ИКБ: Ixodes persulcatus, Dermacentоr reticulatus, Dermacentоr marginatus. Зараженность клещей боррелиями у Dermacentоr reticulatus варьирует от 0 до 14%, Dermacentоr marginatus - от 0 до 4,8%. Вирусофорность у Dermacentоr reticulatus и Dermacentоr marginatus составляет 0-0,9%. Подавляющее большинство больных регистрировалось в течение 4-х мес с мая по август, что соответствовало сезонным показателям активности клещей I. persulcatus, Dermacentоr reticulatus и в меньшей степени Dermacentоr marginatusв природных очагах. Инфицирование возбудителями инфекций, передающихся иксодовыми клещами, происходило во время пребывания пациентов в лесных и лесопарковых зонах Челябинской области. По данным ряда авторов спонтанная инфицированность клещей боррелиями в природных очагах может составлять от 10 до 70 %. В Челябинской области данный показатель варьирует в широком диапазоне от 9-10,2 % до 25 % (рис. 2). По данным А.Н. Алексеева [20], 85-90% боррелий, обнаруживаемых в клещах, являются патогенными для человека. Следовательно, от 10 до 15% пациентов, пострадавших от укусов клещей, могут получать антибиотикопрофилактику необоснованно. В данной ситуации недостатки методов лабораторной диагностики может нивелировать использование ПЦР с последующим генотипирования возбудителей. Все пациенты в процессе динамического наблюдения были разделены на 3 группы: 1-я - КЭ (n = 21), 2-я - ИКБ (n = 23), 3-я группа - микст-инфекция (МИ) КЭ+ИКБ (n = 3). Диагноз КЭ верифицирован у 21 пациента. Cреди данной группы больных с неочаговыми формами КЭ госпитализировано 19 пациентов (90,4%), из них с лихорадочной формой 13 (61,9%) и с менингеальной формой 6 (28,5%) соответственно. Как следует из представленных данных, в 100% случаев пациенты отмечали общую слабость, общемозговая симптоматика (головная боль, тошнота, рвота) преимущественно регистрировалась у больных с менингеальной формой клещевого энцефалита. Собственно менингельный симптокоплекс наблюдался у 83,3 % больных с менингеальной формой КЭ. Ригидность затылочных мышц наблюдалась у 38,5 % больных с лихорадочной формой КЭ, но при исследовании СМЖ цитоз не превышал 10 клеток /мм3. При анализе ликвора у больных с менингеальной формой КЭ в СМЖ в 69,5% случаев отмечался умеренный лимфоцитарный или смешанный плеоцитоз - до 200 кл в мм3, у 30,5% - высокий плеоцитоз более 200 кл в мм3, в 31% у больных был отмечен высокий уровень белка в ликворе, который в среднем составил 380 мг/л (Ме) с интерквартильным размахом 330-880 мг/л. Менингеальный синдром имел максимальную степень выраженности на 3,4 ± 1,2 сут заболевания. Наибольшая длительность менингеального синдрома отмечена при очаговых формах КЭ до 13,7 ± 4,2 дней, в отличие от менингеальной формы - 8,2 ± 4,4 сут (р < 0,05). Очаговые формы наблюдались у 2 (9,4%) пациентов в виде менингоэнцефалитической (4,7%) и многоуровневой (менингоэнцефалополиомиелитической формы (4,7%)). Клиническая картина характеризовалась тяжелым течением с развитием разнообразной очаговой симптоматики: нарушением сознания, выраженным бульбарным синдромом, поражением VII, IX, X, XI и XII пар черепно-мозговых нервов, развитием вялых параличей верхних конечностей, нарушением функции тазовых органов. Все пациенты с очаговыми формами КЭ были госпитализированы в отделение реанимации и интенсивной терапии. Ниже приводим клиническую иллюстрацию тяжелого течения КЭ с развитием полиомиелитического и бульбарного синдромов. Пациент, 29 лет поступил с жалобами на общую слабость, головную боль, слабость в мышцах шеи (не может поднять и повернуть голову), слабость в верхних конечностях, шаткость походки, нарушение мочеиспускания, нарушение глотания пищи, повышение температуры тела до 39,5. Из анамнеза известно, что вышеперечисленные жалобы появились на 5 сут от момента инокуляции клеща. Пациент не вакцинирован от КЭ, но на догоспитальном этапе, в день удаления клеща введен иммуноглобулин против клещевого энцефалита, назначена антибактериальная терапия. При поступлении в 14:30 состояние тяжелое, температура тела 37,1 °С. Кожные покровы обычной окраски, сыпи нет. Дыхание самостоятельное, через естественные дыхательные пути атмосферным воздухом, отмечается снижение экскурсии грудной клетки за счет слабости дыхательной мускулатуры, преобладание абдоминального дыхания и элементы диафрагмального. При аускультации дыхание жесткое, проводится во все отделы, степень насыщения крови кислородом - 97%. АД 120/80, ЧСС до 120 ударов в мин. Язык влажный, живот вздут, безболезненный, перистальтика слабая. Мочеиспускание затруднено. Катетеризирован мочевой пузырь, получен 1 л мочи. В неврологическом статусе: ригидность мышц затылка 3 балла, симптом Кернига положителен с обеих сторон. Атаксия. Снижена сила мышц шеи, верхних конечностей. Фибриллярные подергивания мышц передней поверхности грудной клетки и верхних конечностей. Верхний парапарез слева. Слабость задней группы шейно-затылочных мышц. Лицо симметрично. Мышечный тонус снижен, с рук S < D, с ног D = S. Гнусавость и дисфония голоса. В этот же день в 18:00 состояние с отрицательной динамикой, за счет нарастания явлений вентиляционной дыхательной недостаточности, переведен на ИВЛ, проводится нейровегетативная защита головного мозга. АД 110/70, ЧСС 84. С момента поступления пациенту назначена этиотропная и патогенетическая терапия: противоклещевой иммуноглобулин 1:160 6,0×3 кратно/сут, рибавирин 2000 мг/сут, дексаметазон 32 мг/сут, цефтриаксон 4,0/сут, ежедневно осматривался неврологом. На 11-е сут гос-питализации контакт с пациентом продуктивен, избирательно выполняет команды, сохраняется верхний вялый парапарез, с преобладанием слева, парез дыхательной мускулатуры, мышц шеи и туловища, движения в нижних конечностях сохранены. На 16-е сут пациент снят с ИВЛ, дыхание через трахеостомическую трубку. На 34-е сут выраженные бульбарные нарушения, пациент не может самостоятельно глотать пищу. Проведена гастроскопия по Топроверу, сформирован губовидный свищ гастростомы, в гастростому установлен желудочный зонд. У пациента на 41-е сут госпитализации отмечена речь шепотом, в неврологическом статусе положительная динамика: сила в конечностях 4 балла, сохраняется умеренная слабость в мышцах шеи, плечевого пояса. На 49-е сут - восстановительный период, верхний вялый парапарез. У большинства больных КЭ (59 %) наблюдался ранний антителогенез с обнаружением антител IgM к вирусу КЭ в первой паре сывороток, в 36,4% специфические IgM к вирусу КЭ были выявлены через 2 нед от начала заболевания и в 1 случае через месяц от начала заболевания. РНК ВКЭ методом ПЦР выделена у 3-х больных (13,6%). Всего за период с 2008-2017 гг. по области были зарегистрированы 28 летальных случаев от КЭ. Диагноз ИКБ верифицирован у 23 больного. У 16 (69,5%) пациентов наблюдались манифестные эритемные формы и у 7 пациентов (30,5%) безэритемная форма ИКБ. Все пациенты данной группы были госпитализированы в стационар на 4,47 ± 1,4 сут от начала заболевания. Семиотика клинических проявлений у больных данной группы представлена в таблице 3. Как следует из материалов таблицы, имелись существенные различия в частоте регистрации тех или иных симптомов у больных эритемными и безэритемными формами ИКБ. Так, субфебрильная температура, миалгии, головная боль, артралгии в большей степени наблюдались у пациентов с безэритемной формой ИКБ. Ригидность затылочных мышц определялась в 22,3% у больных с эритемной формой ИКБ и в 28% при безэритемной формой ИКБ. При изучении клеточного состава ликвора значимого плеоцитоза не получено. Следует отметить, что у 14 пациентов (87,5%) с манифестными эритемными формами наблюдалась клещевая кольцевидная эритема, в 2 случаях (12,5%) гомогенная эритема. У 4-х больных впервые в Челябинской области в образцах цельной крови и в образцах лейкоцитарной фракции с помощью ПЦР-РВ выявлена ДНК нового геновида боррелий B. miyamotoi. В клинической картине у данных пациентов наблюдался интоксикационный синдром, миалгии, озноб. В лабораторных показателях обращало на себя внимание лимфопения и тромбоцитопения. В 3 случаях результаты ПЦР-анализа по выявлении ДНК-маркера B. miyamotoi были подтверждены с помощью секвенирования по участкам двух генов (glpQ и 23SrRNA). Полученные последовательности депонированы в базу данных GeneBank. При этом следует отметить, что по результатам ИФА у пациентов, инфицированных B. Miyamotoi наблюдался поздний антителогенез, через месяц после начала заболевания. Клинически эти случаи заболевания были представлены безэритемными формами, продолжительной до 4-5 сут лихорадкой до фебрильных значений. Органной патологии и функциональных нарушений со стороны внутренних органов не было обнаружено. Следует отметить, что у 2-х больных имел место серонегативный боррелиоз (при наличие в крови ДНК В. burgdorferi s.l.). Проведен филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей изолятов Borrelia miyamotoi и построено филогенетическое дерево. Из филогенетического анализа (рис. 3) видно, что последовательности Chelyabinsk-2018 однозначно принадлежат к виду Borrelia miyamontoi. При этом по обоим генам (glpQ и 23SrRNA) последовательности Chelyabinsk-2018 лежат в кладе с другими евразийскими последовательностями (включая японский штамм CP004217.2) и довольно достоверно (с индексами поддержки 77% для glpQ и 70% для 23S РНК) отделяются от известных североамериканских изолятов. В 3 случаях диагностирована микст-инфекция КЭ и ИКБ, в 2 случаях КЭ, лихорадочная форма в сочетании с манифестной эритемной формой и в 1 случае менингеальная форма КЭ и безэритемная форма ИКБ. В данной группе наблюдался выраженный общеинтоксикационный синдром. Выводы Таким образом, Челябинская область характеризуется высоким эпизоотологическим потенциалом природных очагов КЭ, ИКБ с высоким уровнем заболеваемости в динамике лет (с 1998 по 2018 гг.). В структуре клинических форм КЭ в 2018 г. преобладали лихорадочные формы 61,9%, менингеальные и очаговые формы встречались в 28,5% и 9,4% соответственно, из очаговых форм чаще наблюдалась менингоэнцефалитическая форма (4,7%). В структуре нозологического диагноза ИКБ превалируют эритемные формы (69,5%), в структуре этиологического диагноза ИКБ - боррелиоз, вызванный B. miyamotoi составлет 17,4%, при этом % обнаружения ДНК В.burgdorferi s.l. в сыворотке крови и лейкоцитарной фракции составил 13%. Учитывая значительную долю безэритемных форм ИКБ (30,5%), поздний антителогенез, регистрацию серонегативных форм ИКБ наиболее перспективным в клинической практике является использование комплексного подхода с использованием методов ИФА и ПЦР. ИКБ, вызванный B. miyamotoi, в Челябинской области протекал в виде безэритемной формы с легким общеинтоксикационным синдромом без признаков органной патологии и функциональных расстройств. Для изучения особенностей клинического течения ИКБ, вызванного B. miyamotoi, необходимы проспективные наблюдения.

作者简介

Alena Konkova-Reidman

South Ural State Medical University

Email: konkova-reidman@mail.ru
Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Infectious Diseases, South Ural State Medical University, Ministry of Health of Russia Chelyabinsk, Russia

D. Barsukova

South Ural State Medical University

Chelyabinsk, Russia

E. Bondarenko

AO «Vector-Best»

Email: bondarenko_e@vector-best.ru
Novosibirsk, Russia

A. Shvalov

SRC VB «Vector»

Email: shvalov_an@vector.nsc.ru
Koltsovo, Novosibirsk reg., Russia

S. Lucinina

Office of Rospotrebnadzor in the Chelyabinsk region

Chelyabinsk, Russia

参考

补充文件