CC BY
74
УДК Б1Б.3Б-002:Б1Б.988-03Б.2:575.1
молекулярно-генетические технологии в изучении эпидемического процесса гепатита а
т.Н. Быстрова, К.в. Блохин, А.в. полянина, А.А Залеских, ФГУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. акад. И.Н. Блохиной Роспотребнадзора»
Быстрова Татьяна Николаевна - e-mail: [email protected]
В настоящей работе на основе официальных статистических данных о заболеваемости гепатитом А и современных методов лабораторной диагностики этого заболевания представлены особенности эпидемического процесса гепатита А в Среднеевропейском регионе России.
Ключевые слова: вирусный гепатит А, РНК вируса гепатита А, антитела к вирусу гепатита А, скрытопротекающий и манифестный компонент эпидемического процесса,
эпидемиологический надзор.
Peculiarities of hepatitis A epidemic process in the Middle European region of Russia are revealed in the article. These peculiarities were determined on the basis of official sickness statistics on hepatitis A as well as modern methods of its diagnostics.
Key words: viral hepatitis A, RNA hepatitis A, anti-bodies to hepatitis A virus, silent and overt components of
epidemic process, epidemiological surveillance.
ЕЮ
Вирусный гепатит А (ГА) до настоящего времени относится к массовым заболеваниям человека как в мире, так и в нашей стране [1, 2].
Несмотря на выраженную тенденцию к снижению официально регистрируемой заболеваемости гепатитов А в России до настоящего времени эта инфекция остается актуальной для большинства территорий страны. Относительно высокий по сравнению с регионами с низкой эндемичностью эпидпроцесса уровень заболеваемости, повсеместное распространение, значительная пораженность работоспособного населения - как результат «повзросления», увеличение доли среднетяжелый и тяжелый форм инфекции, многочисленные за последние годы вспышки (чаще водного характера) свидетельствуют о высокой эпидемиологической и социально-экономической значимости гепатита А для нашей страны [3, 4, 5].
В последние годы гепатит А по праву относят к социально обусловленным инфекциям, на эпидемический процесс которого влияют неблагоприятные экологические факторы, техногенное загрязнение атмосферного воздуха, источников водоснабжения.
Для гепатита А характерно неравномерное распределение заболеваемости по территории РФ. В связи с этим изучение региональных закономерностей распространения и особенностей течения эпидемического процесса ГА, оценка участия различных путей передачи инфекции является необходимой предпосылкой для оптимизации существующей системы эпидемиологического надзора.
Как и при других инфекциях с полиморфной клиникой решение различных аспектов проблемы гепатита А, в том числе и эпидемиологических, во многом определяется возможностями используемых методических подходов. До настоящего времени для детекции специфических маркеров гепатита А в эпиднадзоре широко применяется метод ИФА. Разработка молекулярно-генетических методов, включая обратную транскрипцию-полимеразной цепной рекции (ОТ-ПЦР), открывает новые перспективы в изучении эпидемического процесса этой инфекции.
Целью настоящей работы явилось выявление особенностей эпидемического процесса гепатита А в современных условиях на основе применения молекулярно-генетических и иммунохимических методов диагностики.
Материалы и методы
На основе официальных статистических данных изучены закономерности развития эпидемического процесса гепатита А в г. Н. Новгороде с 1968 по 2009 гг. Для выявления скры-
топротекающего компонента эпидемического процесса проводилось изучение повозрастного распределения антител к
вирусу гепатита А (анти-ВГА) с 1984 по 2010 г. Лабораторное исследование включало определение антигена (Аг ВГА) и антител к нему классов иммуноглобулинов М и G (анти-ВГА 1д М, анти-ВГА 1д G) методом ИФА; РНК вируса гепатита А методом ОТ-ПЦР. В качестве субстратов использовали сыво-
ротку крови, фекалии, слюну от больных гепатитом А и общавшихся с ними в очагах инфекции, а также водные концентраты, полученные в рамках вирусологического мониторинга водных объектов.
Результаты и обсуждение
По данным ретроспективного анализа с 1968 по 2009 г. показатели заболеваемости ГА в Н. Новгороде колебались от 3,8 до 182,50/0000, при среднем многолетнем уровне 76,20/0000, что в 1,7 раза ниже среднереспубликанских данных. В целом установлена нисходящая тенденция заболеваемости с умеренным темпом снижения (-1,93). При этом в динамике регистрируемого ГА выделено два периода. Первый до 1993 г., который характеризовался тенденцией к стабилизации, второй, с 1994 по 2009 гг. - умеренной тенденцией к снижению.
В течение исследуемого периода сформировалось семь циклов эпидпроцесса, пять в первом и два во втором периодах. Выявлено, что первый период характеризовался более короткими циклами, интервалы между подъемами не превышали 4 лет, и относительно небольшими перепадами уровня заболеваемости. Среднемаксимальный уровень заболеваемости ГА лишь в 2,7 раза превышал аналогичный показатель в годы минимального уровня (121,90/0000 и 44,00/0000 соответственно). Особенности второго периода проявились в увеличении межэпидемического периода до 6 лет, значительной амплитуде колебаний, снижении заболеваемости до ранее небывалого низкого уровня. Так, в 2001 году отмечен 12,5-кратный прирост заболеваемости по сравнению с предыдущей отрицательной фазой эпидемического процесса, в 2005 году он составил 8,6 раза.
Анализ внутригодовой динамики заболеваемости ГА позволяет обнаружить ежегодные подъемы в осенне-зимний период. Не установлено различий в продолжительности и сроках начала и окончания сезонного подъема в годы с высокой и низкой заболеваемостью ГА. Как правило, подъем заболеваемости начинается в конце августа, продолжается до декабря текущего - января следующего года. Обращает на себя внимание в отдельные годы наличие внесезонных подъемов заболеваемости, причины которых требуют выяснения в каждом конкретном случае. Так, внесезонный подъем ГА в 1994 г. был обусловлен активным вовлечением в эпидемический процесс лиц, употребляющих кустарно приготовленные наркотические вещества. В 2001 году эти подъемы были связаны с локальными вспышками с небольшим числом пострадавших. Вместе с тем, и в эти годы, сезонный подъем был выражен с обычным началом (в сентябре) и окончанием (в декабре).
При сравнении помесячной заболеваемости за ряд лет отмечено, что начиная с 1979 года четко выражен сезонный подъем не только у детей, но и среди взрослых, который ранее был сглажен, что является свидетельством «повзросления» ГА. Этот процесс начал проявляться в 80-е годы прошлого столетия в сближении показателей заболеваемости
среди детей 3-6 лет и 7-14 лет, а в некоторые годы заболеваемость детей в возрасте 7-14 лет превышала аналогичный показатель детей 3-6 лет. Дальнейший сдвиг на более старшие возрастные группы произошел в 1994-1995 гг. и до настоящего времени наиболее пораженной группой являются подростки 15-19 лет и взрослое население 20-29 лет. Эта закономерность прослеживается, как в годы периодических подъемов (1994, 2001, 2005), когда уровень заболеваемости в этих возрастных группах значительно превышает таковой в возрастной группе 7-14 лет, так и в периоды спада, когда разница сглаживается. Полученные данные свидетельствуют о продолжении процесса «повзросления» ГА и соответствуют данным литературы о сдвиге заболеваемости на старшие возрастные группы, происходящем на территориях с относительно низкой или умеренной заболеваемостью ГА [2].
Определенные изменения произошли в пораженности отдельных социально-профессиональных групп населения. Если до 1993 г. наибольший уровень заболеваемости регистрировался среди детей, посещающих детские дошкольные учреждения и школьников младших классов, то с 1993 г. резко возросли показатели заболеваемости среди учащихся ПТУ. В последующие годы эти соотношения сохранились и в 2001 г. уровень заболеваемости среди учащихся ПТУ в 3 раза превышал аналогичный показатель среди школьников и неработающего населения. Снижение общегородского уровня заболеваемости ГА в последующие годы сопровождалось изменениями в пораженности отдельных категорий населения. При сохранении высоких показателей заболеваемости ГА среди учащихся ПТУ произошло снижение их в группе неработающего населения в 2,6 раза и школьников в 1,2 раза. В то же время, в некоторые годы наблюдался рост заболеваемости среди неорганизованных детей, студентов ВУЗов, медработников и неработающего населения.
Из других особенностей эпидемического процесса ГА, в последнее десятилетие, обращает на себя внимание факт низкой частоты выявления безжелтушных форм инфекции. С одной стороны, эти изменения могут быть связаны с сокращением числа лабораторных исследований, особенно в очагах инфекции, с другой, с изменением проявляемости инфекции.
В крупномасштабных динамических исследованиях с применением метода обнаружения специфических антител дана оценка истинной распространённости гепатита А и уровня иммунитета при этой инфекции. Наблюдение за скрытопротекающим компонентом эпидемического процесса ГА, на основе динамического наблюдения за популяционным иммунитетом к ВГА в г. Н. Новгороде позволило установить, что истинная распространенность этой инфекции значительно превышает зарегистрированный уровень. В целом, скрытопротекающий компонент эпидемического процесса, по крайней мере, в 14 раз превышает официальные данные о заболеваемости. В отдельных возрастных группах разрыв между регистрируемой заболеваемостью и истинной актив-
ностью эпидемического процесса гепатита А на территории может быть и выше.
Выявлено, что доля лиц, имеющих анти-ВГА в сыворотке
крови, не является величиной постоянной. Так, за наблюдаемый период в Н.Новгороде она колебалась от 35,0% до 68,3% и зависела от предшествующего обследованию уровня заболеваемости. Самый высокий процент обнаружения анти-ВГА (68,3%) наблюдался спустя год после максимального уровня очередного периодического подъема заболеваемости. Затем, когда обследования были проведены в годы минимальной заболеваемости или на начинающемся подъеме, величина иммунной прослойки была практически одинаковой и составляла около 35%.
Установлено, что снижение заболеваемости наблюдается только тогда, когда не менее 70% населения становятся иммунными по отношению к ВГА.
Выявлена общая закономерность - частота выявления анти-ВГА нарастает по мере увеличения возраста. Как правило, она была наименьшей в возрастных группах 1-4 и 5-9 лет (5,0-6,0%). Обращает на себя внимание факт нарастания иммунной прослойки в этих группах в годы, соответствующие начинающемуся подъему заболеваемости. Очевидно, именно дети этих возрастных групп первыми вступают в очередной (периодический) эпидемический период, приобретая анти-ВГА в основном за счет неманифестных форм инфекции. Рост доли иммунных в возрастных группах 1-9 лет является косвенным показателем активизации циркуляции вируса ГА в популяции. Показано, что изучение иммунитета к ВГА является объективным критерием прогнозирования подъёмов заболеваемости.
Так, результаты изучения иммуноструктуры населения в 1998 г., когда в г. Н. Новгороде официальный уровень заболеваемости ГА был наименьшим за все годы регистрации этого заболевания (8,50/0000), свидетельствовали об активизации циркуляции ВГА на территории, о недостаточной иммунной прослойке населения к ВГА (45%), и неблагоприятном прогнозе в отношении этой инфекции на ближайшие годы, что и подтвердилось данными официально зарегистрированной заболеваемости ГА. В 2001 году уровень заболеваемости увеличился до 105,50/0000 .
Аналогичные изменения в динамике иммуноструктуры к ВГА в 2004 году, определили значительный рост заболеваемости гепатитом А в 2005 году, когда вспышка этого заболевания по времени совпала с периодическим и сезонным подъемом заболеваемости.
В 2008 году уровень иммунной прослойки среди населения Н.Новгорода вновь снизился до 40%. При этом, обращает на себя внимание значительное снижение доли серопозитивных лиц в возрастных группах 20-29 лет, 30-39 лет, 40-49 лет. Если в 1998 году 50% лиц, имеющих анти-ВГА, приходилось на 30-летних, то в 2008 г. даже в группе лиц 40-49 лет только 47,4±3,9% лиц имели анти-ВГА в сыворотке крови. Снижение уровня иммунитета среди молодого
ЕЮ
взрослого населения привело к смещению регистрируемой заболеваемости манифестными формами ГА на эти возрастные группы.
В 2008-2010 гг. резко возросло число серопозитивных лиц в индикаторных возрастных группах 1-4 года и 5-9 лет (27,6-33,3% и 17,6-37,5% соответственно), что является
показателем активизации циркуляции ВГА среди населения.
Представляют интерес сравнительные исследования заболеваемости и распространенности анти-ВГА по районам города. Установлено, что частота выявления анти-ВГА у населения заречной части города статистически достоверно превышала аналогичный показатель населения нагорной части (р>0,001). При этом наиболее выраженные различия наблюдались в группе детей до 14 лет, где соотношение долей серопозитивных лиц в районах заречной и нагорной частей города составило 3:1. При сопоставлении среднемноголетних уровней заболеваемости ГА на территориях заречной и нагорной частей города выявлена аналогичная закономерность. Многолетний показатель оказался выше в заречной части города, что значительно проявилось во II период (после 1993 г.). Полученные данные свидетельствуют
о более высокой интенсивности эпидемического процесса ГА на территории заречной части города как официально регистрируемой заболеваемостью, так и скрытопротекаю-щим компонентом. Очевидно, определяющее значение имеет роль водного фактора передачи ГА, интенсивность которого на территории заречной части значительнее.
Низкая иммунная прослойка среди населения Н. Новгорода в 2008-2010 гг. по отношению к ВГА, с одной стороны, и активизации циркуляции вируса ГА, с другой, являются неблагоприятным прогностическим признаком. При соответствующих условиях (контаминация вирусом ГА воды, в том числе аварийная, или ежедневно употребляемых продуктов, или изменение/присоединение новых факторов передачи инфекции) такая ситуация в любое время может привести к значительному росту заболеваемости.
Дальнейшее совершенствование лабораторной базы эпидемиологического надзора за гепатитом А основывается на использовании современных молекулярно-генетических методов исследования. Применение метода ОТ-ПЦР для обнаружения РНК ВГА позволило получить новые знания о гепатит А-инфекции. Расширены представления о сроках эпидемической опасности больных манифестной формой гепатита А. Установлено, что при появлении желтухи РНК ВГА в фекалиях обнаруживаются у всех больных документированным гепатитом А, при этом 93,3% представляют опасность не менее 25 дней (срок наблюдения) с момента госпитализации. Антиген ВГА в фекалиях методом ИФА был выявлен только у 12,9% обследованных.
Использование метода ОТ-ПЦР при расследовании групповой и вспышечной заболеваемости гепатитом А в очагах повысило результативность работы по выявлению источников инфекции и оценке интенсивности эпидемического про-
цесса в них. Это определяет тактику проводимых противоэпидемических мероприятий в очагах гепатита А, направленных на более полное выявление и изоляцию источников инфекции, что в итоге должно привести к ограничению распространения гепатита А.
Использование новых технологий на основе ОТ-ПЦР приобретает особое значение для определения вируса гепатита А в объектах внешней среды, в том числе в воде. С использованием метода ОТ-ПЦР установлена связь между обнаружением РНК ВГА в водных объектах и развитием эпидемического процесса гепатита А в условиях спорадической и вспышечной заболеваемости. Определены условия, влияющие на интенсивность циркуляции вируса гепатита А в водных объектах. Частота обнаружения вируса гепатита А увеличивалась в годы периодических подъемов, ежегодно в весенние месяцы, а в зимнее время - вслед за годом с высоким уровнем заболеваемости гепатитом А и в случае оттепелей, сопровождающихся таянием снега.
При этом применение метода ОТ-ПЦР по сравнению с ИФА повысило выявляемость ВГА в воде более чем в 23 раза, а также позволило выявить ВГА не только в годы с высоким уровнем заболеваемости ГА, но и в условиях межэ-пидемического периода, когда ИФА был практически неэффективным.
С использованием метода ОТ-ПЦР установлена связь между обнаружением РНК ВГА в водных объектах и развитием эпидемического процесса гепатита А на конкретной территории в условиях как спорадической, так и вспышечной заболеваемости. Так, во время вспышки в 2005 г. только с помощью этого метода РНК ВГА была обнаружена в 2 пробах водопроводной воды из распределительной сети микрорайона, в котором регистрировались максимальные показатели заболеваемости, что позволило подтвердить роль водного пути передачи инфекции в конкретной эпидемиологической ситуации.
Заключение
Таким образом, на основе экспериментальных и эпидемиологических исследований обоснована возможность и целесообразность применения метода ОТ-ПЦР для изучения эпидемического процесса и организации эпидемиологического надзора за гепатитом А. В целях совершенствования организации противоэпидемических мероприятий в систему эпидемиологического надзора за гепатитом А необходимо включить определение РНК ВГА методом ОТ-ПЦР в фекалиях реконвалесцентов декретированных групп населения для решения вопроса о допуске их в коллективы. Алгоритм лабораторной диагностики гепатита А при обследовании очагов инфекции в детских организованных коллективах необходимо дополнить использованием метода ОТ-ПЦР для определения РНК ВГА в фекалиях общавшихся в случае обнаружения у них в сыворотке крови анти-ВГА 1д М. Это позволит своевременно и более полно выявить и изолировать источники инфекции, а также решить вопрос о их
І Ул і і
допуске в учреждение. Так как было установлено, что метод ОТ-ПЦР является более информативным по сравнению с ИФА при детекции вируса гепатита А в воде, целесообразно его использование в системе эпиднадзора при проведении вирусологического мониторинга в водных объектах и установления водного фактора передачи в условиях вспышеч-ной заболеваемости.
В целом, настоящее исследование является лишь началом теоретического обоснования закономерностей проявления и механизмов регуляции эпидемического процесса гепатита А, включая изучение изменчивости возбудителя в пространстве и времени. 1ЕЭ
ЛИТЕРАТУРА
1. Вирусные гепатиты в Российской Федерации: аналитический обзор. Под ред. А.Б.Жебруна. Спб. 2005. Вып. 5. 158 с.
2. Шляхтенко Л.И. Эпидемиологические особенности и важнейшие меры профилактики гепатита А в современный период. Гепатит А: эпидемиология, диагностика, клиника и вакцинопрофилактика: матер.конф. М. 2002. С. 12-18.
3. Вспышка гепатита А в г. Ржеве Тверской области. В.К. Макаров и др. Эпидемиология, лабораторная диагностика и профилактика вирусных инфекций: матер.конф. СПб. 2005. С. 69-70.
4. Водная вспышка гепатита А в Нижнем Новгороде. Г.Г. Онищенко и др. Эпидемиология и инфекционые болезни. Москва: Медицина, 2007. № 3. С. 4-9.
5. Быстрова Т.Н. Вирусный гепатит А: эпидемиологические закономерности, лабораторная диагностика. Автореф.дисс. ...д-ра мед.наук М. 1999. 50 с.
