Epidemiological features of cholera at the present stage of the seventh pandemic

Full Text

На современном этапе седьмой пандемии холера продолжает оставаться приоритетной проблемой мирового здравоохранения в связи с существованием угрозы возникновения различных по происхождению чрезвычайных ситуаций биолого-социального характера, имеющих международное значение и проявляющихся в виде интенсивных и масштабных эпидемий и вспышек. Это определяет необходимость постоянного слежения за распространением холеры как одного из основных компонентов эпидемиологического надзора на глобальном и других территориальных уровнях. Необходимость сбора и обработки информации, по данным ВоЗ, определяется тем, что изменение обстановки в отношении инфекционных и прежде всего опасных инфекционных болезней в любой точке земного шара может затрагивать интересы практически любой страны. В Международных медико-санитарных правилах (2005) подчеркивается важность обмена информацией, который способствует эффективному предотвращению и сдерживанию эпидемий [1]. Не менее важным является использование при этом информационных технологий, основой которых являются базы данных, создаваемые с целью адекватного отражения явлений и удовлетворения информационных потребностей пользователей, анализа, оценки масштабов, характера распространения инфекции и прогноза. Материалы и методы Для оценки эпидемической обстановки и прогноза использованы созданные в фкУЗ Ростовский-на- Дону противочумный институт роспотребнадзора проблемно-ориентированные базы данных “Холера Эль-Тор. Эпидемиологический анализ заболеваемости в мире”, “Холера Эль-Тор. Мир. Административные территории”, “Холера Бенгал”, “Холера Эль-Тор. Эпидемиологический анализ заболеваемости в СНГ, России” с различной глубиной ретроспективы. формирование их осуществляли с использованием сведений из Wkly Epidemiologic Record World Health Organization (WER WHO) (1961-2013), A ProMED-mail post (http:// www.promedmail.org) (2007-2012), с сайтов Haitian Ministry of Public Health and Population (MSSP) [2], научных публикаций из поисковой системы PubMeD. Результаты и обсуждение По оценкам ВОЗ, официально сообщаемые данные о холере, предоставляемые разными странами, продолжают оставаться неполными по причине неадекватного функционирования (или отсутствия) систем лабораторной диагностики и эпидемиологического надзора или же исходя из экономических, социальных и политических причин [3, 4]. С 1961 по 2013 г. зарегистрировано 7 562 350 больных холерой в 171 стране. В 2013 г. сохранилась тенденция роста мировой заболеваемости (темп 1,127 и 1,765% относительно 1961 и 2004 гг. соответственно). На 2014 г. прогнозируется сохранение положительной тенденции в динамике заболеваемости с учетом степенной, полиномиальной и прямолинейной линий тренда относительно эмпирических данных (см. рисунок). Динамика заболеваемости на глобальном уровне свидетельствует о факторах, оказывающих длительное воздействие на эпидемический процесс, и демонстрирует связь между изменениями уровня заболеваемости и их активностью. к числу основных из них относятся: продолжающееся пандемическое, поступательное распространение инфекции по континентам и странам за счет импорта инфекции в результате миграции населения, являющейся косвенным регулятором эпидемического процесса; чрезвычайные ситуации (ЧС), природные и социальные условия, способствующие активизации и функционированию социально-экологической системы эпидемического процесса на различных территориальных уровнях; наличие эндемичных очагов, откуда идет отсчет новых эпидемий и вспышек с распространением инфекции в сопредельные страны, а также межконтинентальных, меж- и внутригосударственных завозов инфекции; клональное разнообразие ответственных за пандемию эпидемических штаммов холерных вибрионов О1-серогруппы. По данным ВоЗ, “динамика заболеваемости холерой, начиная с 2005 года, в сочетании с появлением новых штаммов, приводящих к заболеванию с более тяжелым клиническим течением и обладающих повышенным уровнем антибиоти- корезистентности, и с изменением климата выводят холеру на центральное место в повестке дня проблем глобального здравоохранения” [5]. К этому следует добавить, что особенностью, определяющей положительную тенденцию в динамике заболеваемости холерой в мире в последнее десятилетие, является вовлечение впервые в эпидемический процесс стран Северной Америки, Гаити, Доминиканской республики, кубы и др. Эпидемии, вспышки и завозы холеры в страны Американского континента обусловили высокий удельный вес больных холерой в структуре мировой заболеваемости: 61, 23% (2011) и 60, 35% (2012). 69,12% (2013). Установленный факт завоза холеры в регион карибского бассейна, в Гаити, в 2010 г. из Непала [6] обусловил широкомасштабную эпидемию в стране и показал, насколько быстро инфекционные болезни, в частности холера, могут распространяться с одного континента на другой в результате миграции населения. По данным Министерства общественного здравоохранения и народонаселения Гаити, с 18.10.10 по 31.12.13 зарегистрировано 696 794 больных холерой c вовлечением всех департаментов страны, 8531 человек умер. В 2013 г. летальность в целом по стране составила 1%, достигая в Южном и Юго-Восточном департаментах страны в отдельные периоды эпидемии 70-100%. Штаммы V cholerae, выделенные от больных, идентифицированы как токсигенные серогруппы О1, биовара Эль- Тор, серовара Огава. Установлено наличие гена ctxB холерного токсина классического биовара, способного вызывать более тяжелое клиническое течение со смертельными исходами в первые часы после появления клинических признаков, присутствие в геноме холерных вибрионов островов пандемичности VSP-1 и VSP-2, обеспечивающих высокий уровень адаптации к условиям внешней среды, а также наличие SXT-интегративного коньюгативного элемента, обусловившего резистентность к антибиотикам [7]. В Доминиканской Республике, куда возбудитель холеры был занесен с водой поверхностных водоемов из Гаити в 2010 г., зарегистрирован 32 271 больной холерой (на декабрь 2013 г.) в 31 из 32 провинций страны, летальность - 1,4%. В конце июня 2012 г. впервые за период седьмой пандемии холера выявлена на Кубе. Это связано с завозом инфекции из Гаити в провинцию Гранма, г. Мансанильо, с группой добровольцев и медицинского персонала (119 человек), которые выезжали в Порт-о-Пренс, столицу Гаити, в целях оказания помощи в борьбе с холерой. Начало вспышки обусловлено контаминацией воды нескольких скважин, используемой для питьевого водоснабжения [8]. Впоследствии холера распространилась с завозами внутри страны в Гавану и в провинции Сантьяго-де-Куба, Ла-Хабана, Ар- темиса, Гуантанамо, Ольгин, Лас-Тунас, Маябеке. В 2013 г. имела место вспышка впервые в провинции Сьенфуэгос, связанная с ритуальными традициями населения (поминки), а также повторно в провинциях Ольгин и Гуантанамо, что свидетельствует о сохранении возбудителя в межэпидемический период. На Кубе выделен оригинальный гаитянский токсигенный штамм V. cholera O1, биовара Эль-Тор, серовара Огава [9]. Необходимо отметить, что развитие эпидемического процесса во времени особенно жестко связано с непременным развитием в пространстве. При изучении особенностей территориального распределения холеры по странам мира использован критерий “плотность инфекции”, который выражается показателем числа больных холерой на единицу площади [10]. При этом мы исходили из положения и нами подтверждено при холере, что между плотностью населения и “плотностью инфекции” при холере существует более высокая степень корреляции (г = 0,79 ± 0,058), чем между плотностью населения и уровнем заболеваемости (г = 44 ± 0,104). ранжирование максимальных значений критерия по 109 странам мира (2003-2012) позволило выделить 4 группы стран: 1-я - с наиболее высокой «плотностью инфекции» - 101 и более; 2-я и 3-я группы с высокими - 51-100 и повышенными - 1-50 значениями критерия; 4-я группа - от 0,001 до 1,0. Установлено, что повышенные, высокие и наиболее высокие значения «плотности инфекции» выявлены в 58 (53,2%) странах мира, в том числе в 41 (37,6%) стране Африканского континента (Либерия, Сьерра-Леоне, Зимбабве, Сомали, Камерун, Гана, Гвинея и др.), в 13 (11,9%) - Азии (Индия, Афганистан, ирак, Непал, Вьетнам, филиппины, Малайзия и др.) и трех - Северной Америки (Гаити, Доминиканская Республика, Куба). В 51 (46,8%) стране значение показателей было от 0,001 до 1,0. исходя из понятия «глобализация распространения инфекционных болезней» [11], мы можем констатировать глобальное распространение холеры при наличии различных по характеру ЧС, способствующих активизации эпидемических проявлений. Это ЧС природного характера: землетрясения, ураганы, наводнения, ливни, штормы и как следствие - техногенные ЧС, приводящие к разрушению инфраструктуры населенных мест, в том числе систем водоснабжения и водоотведения, с последующей контаминацией поверхностных водоемов, используемых для питьевого водоснабжения, неудовлетворительной очистке и отсутствию доброкачественной воды, неудовлетворительным санитарногигиеническим условиям (Африка: Ангола, 2007; Мозамбик, 2008, 2011; Кения, 2008, 2010, 2011; Зимбабве, 2008; Уганда, 2010; Сомали, 2010-2012; Нигерия, 2011, 2013; Камерун, 2010, 2011; Демократическая Республика Конго 2011-2013; Чад, Нигер, Сьерра-Леоне, Гана, Мали, 2010-2013 и др.; Северная Америка: Гаити, 2010-2013; Куба, 2012-2013). ЧС социального характера: локальные и региональные конфликты, массовые беспорядки ввиду политической и экономической нестабильности (Гаити, 2010) , голод (Сомали, 2011), ЧС, связанные с войнами, локальными и региональными военными конфликтами, могут оказывать существенное влияние на интенсивность эпидемических проявлений холеры (Судан, 2006, 2007; ирак, Ангола, 2007, 2008), Демократическая Республика Конго (2008, 2012), Сомали (2011, 2012), Мали (2012, 2013). Как следствие - миграция населения, проживание в лагерях для беженцев, переселенцев с неудовлетворительными санитарно-гигиеническими условиями. Нельзя не остановиться на природных и социальных условиях, влияющих на активизацию эпидемического процесса при холере. Среди природных условий следует отметить наличие постоянных рисков, обусловленных географическим положением стран в климатических поясах с различными типами климата (экваториальным, экваториально-муссонным, субэкваториальным и муссонным), высокими показателями суммы эффективных температур, количеством осадков, водонасыщенностью территорий (страны Южной Азии, Восточного, Центрального и Западного регионов Африки) [12], а также временных рисков, связанных с сезонами дождей, и с климатическим явлением ENSO, несущим засухи и наводнения и как следствие эпидемии холеры. По мнению S. Paz (2009), глобальное потепление может создать благоприятную среду для возбудителя в водной среде и повышение уровня заболеваемости холерой в эндемичных местностях. Среди социальных условий необходимо отметить наличие постоянных территориальных рисков: международные пункты пропуска транспортных средств (завозы инфекции); неудовлетворительное состояние водоснабжения и водоотведения и как следствие потенциальная возможность реализации водного пути распространения возбудителя инфекции; урбанизация; высокая плотность населения, а также существование временных территориальных рисков: миграции (хадж, туризм и др.). Факторами, способствующими активизации и интенсивности эпидемических проявлений холеры при наличии источника возбудителя инфекции, являются традиции и обычаи населения (ритуалы захоронения, поминальные обеды и др.). Одним из ключевых моментов на современном этапе седьмой пандемии, определяющих состояние и особенности эпидемиологии холеры, продолжает оставаться наличие эндемических очагов. С учетом понятия «эндемичность» [14] установлена возможность формирования эндемических очагов (за счет эколого-гигиенических условий, благоприятных для сохранения и переживания холерных вибрионов в объектах окружающей среды, регистрации холеры без завозов извне) в семи провинциях (Бакнинь, Хайдонг, Ханам, Ханой, Тайбинь, Таньхоа, Хайфон) Вьетнама, наличие эндемических очагов в индии (штаты Гуджарат и Махараштра) и Пакистане (Северная провинция), а также на 25 административных территориях 12 стран Африки: в Восточном (Зимбабве, Кения, Замбия, Сомали, Танзания, Уганда, Мозамбик и др.), Западном (Нигерия, Гана) и в Центральном (Демократическая Республика Конго, Камерун и Ангола) регионах при тенденции стабилизации в динамике заболеваемости в целом на континенте (2003-2013). Следует отметить, что удельный вес больных холерой в 12 странах с эндемичными территориями (из 46 пораженных в Африке) составил 65%, в Азии - 29,58%. В остальных странах имело место последовательное во времени и поэтапное в пространстве распространение холеры, в том числе в новых провинциях, округах, штатах и регионах. Хронический во времени (1 год, более 7 мес), разлитый по территории (поражены все департаменты Гаити и столица Порт-о-Пренс) типы эпидемического процесса, разрушенная инфраструктура в пострадавших от землетрясения городах и населенных пунктах, антисанитарные условия в лагерях для беженцев; природные условия, благоприятные для сохранения холерного вибриона в поверхностных водоемах, ураганы и наводнения являются предпосылками формирования эндемичных очагов и новых всплесков холеры в стране. По мнению Chin Ch-Sh. и соавт. (2011), существует вероятность того, что экосистема Карибского бассейна станет «хозяином» для ряда генов, включая гены холерного токсина классического биовара и SXT-элемента, которые отсутствовали в этом регионе. Chin Ch-Sh. и соавт. (2011) на основании сек- венирования геномных ДНК штаммов V. cholerae из Гаити, Ali A. и соавт. (2011) с использованием VNTR- генотипирования было показано, что эпидемия в Гаити была вызвана одним клоном, у которого, по мнению исследователей, было недостаточно времени, чтобы подвергнуться дивергенции и приобрести разные типы последовательностей, чего можно было ожидать от штаммов, в течение длительного времени персистирующих в природном резервуаре. Но уже в 2011 г. опубликованы результаты исследований, свидетельствующие об эволюции штамма, вызвавшего вспышку, на основании идентификации новых PFGE-профилей рестрикции (NotI и SfiI) и их новых сочетаний - SfiI/NotI при использовании метода гель- электрофореза в пульсирующем поле [17]. Необходимо отметить, что генетически измененные варианты V. cholerae O1 биотипа Эль-Тор в последовательности гена ctxB и других структурных вариациях, например в SXT и VSP-2, появились еще в начале 1990-2000-х годов [18, 19], несколько позже - измененные варианты V. cholerae O139 [20]. Генотипы штаммов V. cholerae О1, несущие классический аллель ctxB-1, обнаруженные в Индии, распространились в другие страны Азии и в Африку, а имеющие классический аллель ctxB-7 - в страны Азии, Африки и на Американский континент. Это позволило сделать вывод, что штаммы V. cholerae О1 Эль-Тор, имеющие классический аллель ctx-B, распространяются в глобальном масштабе [17]. К настоящему времени вспышки или импортируемые случаи холеры, обусловленные измененными в геноме вариантами холерных вибрионов О1 Эль- Тор, имели место с 1991 г. в странах Азии (Индия, Бангладеш, Таиланд, Шри-Ланка, Малайзия, Вьетнам, Китай, Япония, Кувейт, Непал, Узбекистан и Иран), Африки (Алжир, Гвинея, Замбия, Марокко, Мозамбик); Америки (Гаити, Доминиканская Республика, Куба, Мексика, Пуэрто-Рико, Венесуэла, США, Канада, Багамские Острова, Мартиника, Сент-Мартин) и Европы (Румыния, Украина, Россия, Англия, Германия, Испания и Италия). С 1992 по 2011 г. зарегистрировано более 135 тыс. больных холерой, обусловленной холерными вибрионами О139-серогруппы, в 26 странах, в том числе в 18 странах Южной, Юго-Восточной, Восточной и Центральной Азии, где имели место эпидемии и крупные вспышки. При слежении за динамикой заболеваемости холерой Бенгал нами установлена тенденция снижения заболеваемости (по всем линиям тренда относительно эмпирической динамики заболеваемости). В последнее десятилетие ВОЗ информировала о холере Бенгал в Китае (2003-2005, 2007-2009). Эпидемиологическая обстановка в странах СНГ за анализируемый период определялась вспышками холеры завозного происхождения в Казахстане (2003, 2005) и Украине (2011) [21-23]. В генезе вспышки в Украине необходимо отметить неустановленный завоз возбудителя (холерного вибриона Эль-^р серовара Огава, содержащего гены ctxAB и tcpA) с попаданием в водные объекты, благоприятные в экологическом плане для размножения холерного вибриона, с последующей реализацией в основном пищевого и водного путей передачи возбудителя инфекции. Ранее имели место также импортируемые единичные случаи холеры в Украину (2007) и в Казахстан (2008). Завозы холеры на фоне изоляции в указанных и других странах СНГ атоксигенных холерных вибрионов O1 биовара Эль-Тор из поверхностных водоемов и других объектов окружающей среды позволяют в целом оценить ситуацию как неустойчивую. Прогноз остается неблагоприятным в плане возможных завозов инфекции и заносов холерных вибрионов с водой рек из сопредельных, неблагополучных по холере стран. В России сохраняется тенденция снижения заболеваемости с темпом -16,494 (в 2013 г. относительно 2004 г.). Наличие более 300 международных пунктов пропуска через государственную границу Российской федерации, различные виды и объемы миграции населения определяют существование реальной угрозы завоза холеры всеми видами международного транспорта на любую административную территорию независимо от типа по эпидемическим проявлениям холеры. Подтверждением этому являются завозы холеры с выделением от больных холерных вибрионов O1 биовара Эль-Тор серовара Огава с генами ctxAB и tcpA+ в Башкортостан (2004), Мурманскую область (2006) и в Москву (2010, 2012) из Индии; в Тверскую область и в Москву (2005) из Таджикистана. Особенностью этого периода является завоз холеры, обусловленной атоксигенными холерными вибрионами O1 биовара Эль-Тор, серовара Огава в Ростовскую область (2005) из Таджикистана с локальной вспышкой и реализацией водного пути передачи возбудителя инфекции. Установлено, что холерные вибрионы способны к продукции ряда дополнительных факторов патогенности, в их геноме обнаружены гены tcpA, определяющие продукцию структурной субъединицы пилей адгезии TCP - основного фактора колонизации, входящих в состав острова патогенности VPI, последовательность attRS - сайт интеграции профага СТХф, гены дополнительных токсинов (cef, rtxA), ген гемагглютинин/протеазы hapA - ключевой протеазы холерных вибрионов, маннозочувствительных пилей адгезии (mshA) и др. [24]. Необходимо отметить увеличение числа изолируемых атоксигенных, но содержащих гены токсинко- регулируемых пилей штаммов холерных вибрионов из поверхностных водоемов в зонах рекреации, в местах сброса сточных вод в Республике Калмыкия (2003, 2007, 2011-2013) и других субъектах (Ростовская область, 2007; Алтайский край, 2011) с регистрацией одного больного (Республика Калмыкия, 2011) , от которого изолирован холерный вибрион с указанной характеристикой. Заключение Затронутые актуальные вопросы холеры в современный период указывают на значимость проблемы на глобальном уровне. Сохраняющаяся тенденция роста заболеваемости, завозы холеры, приводящие к крупным вспышкам и эпидемиям, наличие эндемичных очагов на трех континентах мира, распространение измененных в геноме вариантов холерных вибрионов Эль-Тор с эпидемическим и пандемическим потенциалом указывают в целом на неблагоприятный прогноз по холере на глобальном уровне и для России. Это диктует необходимость осуществления комплекса мероприятий в системе эпидемиологического надзора за холерой и обеспечение готовности учреждений Роспотребнадзора и Министерства здравоохранения к проведению регламентированных противохолерных мероприятий.

About the authors

E. A Moskvitina

The Rostov-on-Don Research Institute for Plague Control

Email: plague@aaanet.ru
117/40, Gorky Street Rostov-on-Don, Russian Federation, 344002

A. B Mazrukho

The Rostov-on-Don Research Institute for Plague Control

Email: plague@aaanet.ru
117/40, Gorky Street Rostov-on-Don, Russian Federation, 344002

O. A Areshina

The Rostov-on-Don Research Institute for Plague Control

117/40, Gorky Street Rostov-on-Don, Russian Federation, 344002

O. L Adamenko

The Rostov-on-Don Research Institute for Plague Control

117/40, Gorky Street Rostov-on-Don, Russian Federation, 344002

A. A Nazaretyan

The Rostov-on-Don Research Institute for Plague Control

117/40, Gorky Street Rostov-on-Don, Russian Federation, 344002

G. B Anisimova

The Rostov-on-Don Research Institute for Plague Control

117/40, Gorky Street Rostov-on-Don, Russian Federation, 344002

References

Supplementary files