Автореферат и диссертация по медицине (14.02.02) на тему:Эпидемиологическая и микробиологическая характеристика шигеллезов при спорадических заболеваниях и вспышках

4846943

1

СПЕРАНСКАЯ Елена Владимировна

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШИГЕЛЛЕЗОВ ПРИ СПОРАДИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ И ВСПЫШКАХ

14.02.02 - эпидемиология

03.02.03 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 9 МАЙ 2011

Омск-2011

4846943

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководители: доктор медицинских наук, профессор

Мефодьев Владимир Васильевич

доктор медицинских наук, доцент

Козлов Леонид Борисович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Солодовников Юрий Павлович (г. Москва)

доктор медицинских наук

Чеснокова Марина Геннадьевна (г. Омск)

Ведущая организация: ФГУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт им. Пастера» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Защита состоится «31» мая 2011г. в 14 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д208.065.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (644043, г.Омск, ул. Ленина, 12)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государственной медицинской академии.

Автореферат разослан «30» апреля 2011 г.

И.о. ученого секретаря

диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор

В. А. Ширинский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Проблема шигеллезов еще далека от своего решения: ежегодно регистрируются сотни тысяч заболеваний разными нозоформами дизентерии, большинство из которых приходится на детей дошкольного возраста; значительный удельный вес случаев с тяжелым клиническим течением при дизентерии Флекснера и с летальностью 0,1% (Г.Г. Онищенко, 2007, 2008). Для решения этой проблемы необходимо учитывать этиологическую и эпидемиологическую самостоятельность отдельных нозоформ шигеллезов в свете «теории соответствия» (Ю.П. Солодовников с соавт., 2007, 2008,2009; В.В. Мефодьев, Ю.В. Устюжанин, 2008).

Эпидемиологическая ситуация по шигеллезам на юге Тюменской области была неблагополучной по сравнению с РФ и Уральским ФО (УФО): заболеваемость населения дизентериями Флекснера (ДФ) и Зонне (ДЗ) была в 1,7 раза и в 1,2 раза выше чем в РФ, а в УФО - в 1,3 и 1,2 раза соответственно ниже, чем на юге Тюменской области. Это обусловило актуальность изучения ведущих нозоформ шигеллезов в регионе для установления проявлений эпидемического процесса и разработки адекватных противоэпидемических и профилактических мероприятий.

В.Д. Беляков, Т.А. Семененко (1997) считают, что активация эпидемического процесса (ЭП) шигеллезов обусловлена формированием так называемых эпидемических (высоковирулентных) вариантов возбудителя. Однако гипотеза об изменении биологических свойств шигелл в динамике ЭП шигеллезов не получила достаточных экспериментальных обоснований (Е.В. Сармометов, 2000). До сих пор продолжается дискуссия о роли различных факторов передачи шигелл, в особенности водного фактора при ДЗ (В. И. Сергевнин, 2007).

Цель исследования: оптимизация системы эпидемиологического надзора (ЭН) и контроля шигеллезов на основе совершенствования методов идентификации их возбудителей при спорадических и групповых заболеваниях.

1. Оценить многолетнюю динамику проявлений ЭП острых кишечных инфекций (ОКИ) и наиболее распространенных нозоформ ДФ и ДЗ в сопоставлении с санитарно-гигиеническими условиями изучаемого региона.

2. На основании анализа заболеваемости шигеллезами выделить территории риска, группы риска и время риска в условиях юга Тюменской области.

3. Изучить биологические свойства и гетерогенность штаммов шигелл, выделенных при спорадической заболеваемости и вспышках, в том числе чувствительность к антимикробным препаратам (АМП), в целях предэпидемической диагностики.

4. Совершенствование подходов к организации системы ЭН и контроля шигеллезов с учетом региональных особенностей и расширения возможностей микробиологического мониторинга.

Задачи исследования:

Научная новнзна и теоретическая значимость исследования

На модели Тюменской области определены ведущие возбудители ОКИ при спорадических заболеваниях и вспышках за многолетний период, представлены новые данные об этиологической структуре заболеваемости и ее внутригодовой динамике, возрастных характеристиках поражаемых контингентов; установлены особенности цикличности ЭП шигеллезов Флекснера и Зонне, различия в темпах снижения заболеваемости этими нозоформами среди детей и взрослых, сезонной характеристике, сроках начала и окончания подъемов. Проведено ранжирование административных территорий по уровню заболеваемости ДФ, выделены сельские районы с максимальными показателями и определены количественные критерии риска эпидемической опасности по удельному весу нестандартных проб питьевой воды по санитарно-химическим и микробиологическим показателям.

Впервые установлены существенные различия в кратности нарастания показателей электрического сопротивления эпидемических штаммов шигелл Флекснера и Зонне через 1 и 6 час культивирования в отличие от спорадических штаммов. Усовершенствована микробиологическая диагностика шигеллезов путем разработки метода дифференциации эпидемических и спорадических штаммов (патент РФ № 2324936).

Установлены отличия в ферментации Сахаров и других биологических свойствах эпидемических и спорадических штаммов шигелл Флекснера и Зонне и помесячная динамика антибиотикорезистентных вариантов этих возбудителей для целей предэпидемичекой диагностики.

Практическая значимость исследования и внедрение результатов

Полученные данные расширили представление о спектре микроорганизмов в этиологии ОКИ и позволили более полно расшифровать ОКИ неустановленной этиологии (ОКИНЭ).

В диагностическую подсистему ЭН и контроля за шигеллезами внедрен микробиологический мониторинг за резистентностью выделенных штаммов к АМП и их биохимической активностью, экспресс-метод определения электрического сопротивления для дифференциации спорадических и эпидемических вариантов шигелл, позволившие прогнозировать начало вспышки («предвспышка») и принимать адекватные управленческие решения.

Результаты микробиологических исследований внедрены в практику работы ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области» путем издания методических рекомендаций «Экспресс-метод индикации эпидемических и спорадических штаммов шигелл», утвержденных главным врачом ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области» 15.12.2008г.

По результатам проведенных исследований подготовлено: постановление главного государственного санитарного врача по Тюменской области №2 от 16.02.2007г. «О состоянии заболеваемости населения острыми кишечными инфекциями и мерах по ее снижению»; принят областной закон «О питьевом водоснабжении Тюменской области» № 40 от 26.09.2007г.

В результате достигнуты стабилизация заболеваемости ОКИ и предотвращение групповых заболеваний и вспышек шигеллезов за последние 3 года вследствие своевременного проведения профилактических и противоэпидемических меро-

приятии в очагах по результатам санитарно-гигиенического и микробиологического мониторинга водных объектов и окружающей среды.

Результаты исследований внедрены в работу кафедры медико-профилактического дела ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ и используются в преподавании на сертификационных циклах усовершенствования и профессиональной переподготовки по специальностям «Эпидемиология», «Эпидемиология/паразитология», «Бактериология» и «Лабораторное дело в бактериологии».

Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России номер государственной регистрации 01.200517989.

Положения, выносимые на защиту

1. Шигеллы являются ведущими возбудителями ОКИ установленной этиологии на юге Тюменской области. ЭП шигеллезов в регионе отличается по ряду важнейших параметров: уровни, динамика, структура; особенности распространения ведущей нозоформы шигеллеза Флекснера определяются наличием территорий риска заболеваемости с неудовлетворительным качеством водоснабжения, групп риска - детей 7-14 лет, временем риска - летне-осенние месяцы с пиком заболеваемости в сентябре.

2. Критерием эпидемического неблагополучия по заболеваемости шигеллезом Флекснера служит удельный вес нестандартных анализов водопроводной воды по санитарно-химическим и микробиологическим показателям в пределах 65,5±1,2% и 57,7±1,1% и выше соответственно.

3. Концептуальная модель ЭН и контроля шигеллезов включает использование в качестве маркеров предэпидемической диагностики определение гетерогенности популяции их возбудителей. Впервые разработанный оригинальный экспресс-метод дифференциации эпидемических и спорадических штаммов шигелл по величине электрического сопротивления взвеси бактерий является высокочувствительным и специфичным. Эффективность использования предложенного метода для заблаговременного прогнозирования вспышечной заболеваемости шигеллезами выразилась в отсутствии таковой в течение трех лет.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на областных научно-практических конференциях, посвященных 80-летию и 85-летию образования государственной санитарно-эпидемиологической службы РФ (Тюмень, 2002, 2007 гг.) и 65-летию образования государственной санитарно-эпидемио-логической службы Тюменской области (2009г.); на международных симпозиумах «Медицина и охрана здоровья» (Тюмень, 2002-2005 гг.); на VIII Межгосударственной научно-практической конференции государств - участников СНГ «Межведомственные медико-санитарные правила и реализация глобальной стратегии борьбы с инфекционными болезнями в государствах - участниках СНГ» (Саратов, 2526.09.2007 г.); на общероссийской научной конференции с международным уча-

стаем «Инновационный потенциал отечественной науки», Москва, Министерство образования и науки РФ, 17-19.02.2009 г.

Публикации

Научные положения, изложенные в диссертации, отражены в 15 работах, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных исследований.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы.

Работа изложена на 189 страницах компьютерного текста, включает 29 таблиц и 15 рисунков. Указатель литературы содержит 192 источника, из них 147 отечественных и 45 иностранных авторов.

Личный вклад автора

Автором определены цель, задачи, объем и методы исследования. Автор принимала участие в сборе информации, разработала алгоритм анализа информационной базы. При непосредственном участии автора было оформлено изобретение, подготовлены методические рекомендации на региональном уровне. В целом, личный вклад в выполнении исследований составил более 80% (сбор материала 80%; анализ материала 100%; проведение лабораторных исследований 100%; оформление патента - 60%; написание диссертации и автореферата - 100%).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы

Для решения поставленных задач были собраны и обработаны статистические данные о заболеваемости суммой острых кишечных инфекций (СОКИ), ОКИНЭ, ДФ и ДЗ на юге Тюменской области, демографические данные, некоторые народно-хозяйственные и санитарно-гигиенические показатели за 17 - летний период (1993-2009 гг.)

Материалы включали характеристику заболеваемости указанными инфекциями на основе анализа 32047 карт эпидемиологического расследования, 27 вспышек ДФ, 24 вспышки ДЗ, результаты обследования 138154 чел. бактериологическим методом, санитарно-гигиенических и санитарно-микробиоло-гических исследований 412677 проб воды, смывов с эпидемически значимых объектов и пищевых продуктов, 1586 санитарно-химических исследований водных объектов; результаты изучения биохимических свойств и гетерогенности по антибиотикорезистент-ности 1967 штаммов шигелл, определения величин электрического сопротивления 270 штаммов Shigella spp., Salmonella spp., E.coli (ETEC, EIEC, EPEC).

Ретроспективный и оперативный анализ полученных данных на административных территориях юга Тюменской области проводился с использованием описательно-оценочного и аналитического (с применением приемов формальной логики и статистики) методов (Л.П. Зуева, Р.Х. Яфаев, 2006). Оценка санитарного состоя-

6

ния объектов водоснабжения осуществлялась по санитарно-химическим и сани-тарно-бактериологическим показателям на соответствие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества». Исследования проводились на базах санитарно-гигиенических и бактериологических лабораториях ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области».

Бактериологический метод применяли для выделения и идентификации энте-робактерий из биоматериала и объектов окружающей среды посевом на дифференциально-диагностические среды, по отношению к дизентерийному бактериофагу, подвижности, серологической идентификации с установлением вида, серо-варианта. Видовую идентификацию бактерий семейства Enterobacteriaceae проводили на тест-системах РАПИД-Энтеро 200, производства НИИЭМ им.Пастера (г.Санкт-Петербург), ПБДЭ (пластина биохимическая для дифференциации энте-робактерий, г.Нижний Новгород). Идентификацию всех выделенных штаммов осуществляли на основании изучения их биохимических, культуральных и антигенных свойств в соответствии с определителем бактерий Берджи (1997), приказа № 535 от 22.04.1985 г. «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-бактериологических лабораториях лечебно-профилактических учреждений».

Антибиотикочувствительность бактерий проводили с помощью диско-диффузионного метода согласно МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам».

Для определения электрического сопротивления раствора 18-ти часовую культуру шигелл доводили до рабочей концентрации микробной взвеси, равной 1 млрд. КОЕ/мл. Полученную взвесь бактерий в количестве 0,5 мл вносили в пробирку с 4,5 мл МПБ, затем вводились стальные электроды и определялось через 1 и 6 час культивирования при 37°С электрическое сопротивление раствора в пределе 2000 кОм, используя цифровой мультиметр М-832 (Digital Multimeter). Патент № 2324936 «Способ индикации эпидемических штаммов шигелл». - Бюл. № 14,20.05.2008г.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли с использованием компьютерных программ Excel (Microsoft Inc.,2000), STATISTIC A for Windows, v. 5.0 (Stat So It Inc., 1995), рассчитывая среднюю арифметическую, стандартную ошибку средней арифметической, доверительный интервал. Достоверность различий между средними величинами оценивали с использованием t-критерия Стьюдента (уровень значимости р<0,05). Для решения отдельных задач рассчитывали коэффициенты корреляции и регрессии (О.Ю. Реброва, 2006).

Эпидемиологическая характеристика острых кишечных инфекций на юге Тюменской области

При анализе этиологического спектра возбудителей ОКИ на юге Тюменской области установлено, что 46,3±0,45% приходилось на Shigella spp., их них на Sh.sonnei - 60,4±0,6%, на Sh.flexneri - 35,3±0,6%. На втором месте находились Salmonella spp. (17,2±0,34%), с наибольшей частотой среди сальмонелл встречались S.enteritidis (92,5±0,6%). Далее следовали эшерихии (10,3±0,27%), среди которых на энтеропато-генные E.coli (ЕРЕС) приходилось 49,2±1,4%, EIEC - 27,1±1,3%, ЕТЕС - 16,0±1,0% и

ЕНЕС - 7,7±0,8%. На Klebsiella spp. приходилось 8,4±0,23%, Citrobacter spp. и Proteus spp. - по 5,1±0,2%, Enterobacter spp. - 1,8±0,12% и Hafnia spp. - 1,3±0,11%. Менее 1% в структуре бактериологически подтвержденных ОКИ занимали Morganella spp., Providencia spp., Serrada spp.

В структуре ОКИ доля бактериологически подтвержденных этиологических форм составила 32,2-33,4%, а значительный удельный вес ОКИНЭ предположительно обусловлен заболеваниями вирусной этиологии (ротавирусный гастроэнтерит, вирусный гепатит А и др.). Среди нозоформ ОКИ, вызванных разными видами эшерихий, имелись некоторые отличия в сезонной динамике заболеваемости. Так, ОКИ вызванные EIEC и ЕНЕС, занимали больший удельный вес в зимне-весенней заболеваемости, а заболевания, вызванные Enterobacter spp. и Proteus spp., регистрировались круглогодично. Для шигеллезов была более характерна летне-осенняя сезонность, при этом в зимне-весенний период доля шигеллеза Флекснера превышала таковую для шигеллеза Зонне в 2,3 раза. В летне-осенний период наибольшая доля заболеваний ОКИ приходилась на Sh.sonnei (10,7%), Providencia spp. (9,8%) и Hafnia spp. (8,5%). Среди детей до 1 года удельный вес заболеваний, вызванных эшерихиями категорий ЕНЕС, ЕТЕС и Kl.pneumoniae, был наибольшим (15,9%; 13,0%; 10,0% соответственно). В группе детей 1-2 лет преобладали ЕРЕС, ЕНЕС, Morganella spp. и ЕТЕС (11,1%; 11,1%; 10,0%; 9,2% соответственно). Среди больных ОКИ в возрасте 3-6 лет доминировала Sh.sonnei (18,4%), а 7-14 лет - Sh.flexneri, Sh.sonnei, Hafnia spp. (12,0%; 11,8%; 10,4% соответственно). Среди взрослых превалировали ОКИ, вызванные S.typhimurium (15,1%) и S.enteritidis (12,2%). Постоянное наблюдение за пейзажем возбудителей при спорадических заболеваниях ОКИ позволяет определить циркуляцию ведущих бактерий кишечной группы и заносы на территорию этих возбудителей извне. За анализируемый период было зарегистрировано 115 вспышек ОКИ, с числом пострадавших 1678 чел, из них детей - 1325 (79,0%). Возбудителями при вспышках ОКИ наиболее часто были Sh.flexneri (27 вспышек с числом пострадавших 454 чел.), Sh.sonnei (24 вспышки с числом пострадавших 467 чел.), S.enteritidis (8 вспышек с числом с числом пострадавших 71 чел.), Y.enterocolitica (2 вспышки с числом пострадавших 15 чел.).

Среди зарегистрированных вспышек ОКИ установленной этиологии по данным эпидемиологического расследования 70 были контактно-бытовыми (60,9±4,6%) с числом пострадавших 2669 чел., из них детей - 630 (23,6±0,8%); 26 -пищевыми (22,6±3,9%) с числом пострадавших 328 чел., из них детей - 215 (65,5±2,6%); 26 - водными (22,6%) с числом пострадавших 728 чел., из них детей 260 (35,7±1,8%).

Закономерности эпидемического процесса шигеллезов на юге Тюменской области

Заболеваемость ДФ на юге Тюменской области имела выраженную тенденцию к снижению (Тснижения =7,9%), заболеваемость ДЗ снижалась с темпом, равным 14,6% (рис.1).

Заболеваемость СОКИ носила стабильный характер (темп роста составил 2,5%) и в разные годы превышала заболеваемость ДФ в 10,5 (1993г.) - 351,3 раза (2009г.), а ДЗ - в 5,6 раза (1995г.) - 172,9 раза (2008г.).

— 'дизентерия Флекснера дизентерия Зонне Рис. Динамика заболеваемости дизентерией Флекснера и дизентерией Зонне на юге Тюменской области в 1Э93-2004гг.

Рис.1. Динамика заболеваемости дизентерией Флекснера и дизентерией Зонне на юге Тюменской области в 1993-2009 гг.

Соотношение частоты выделения доминирующих Sh.flexneri и Sh.sonnei было относительно постоянным. В этиологической структуре шигеллезов доминировала Sh.sonnei в 1993-1995; 1998-2000; 2004, 2007 и 2009гг. В 2003, 2005, 2006, 2008гг. превалировала Sh.flexneri.

Выделение эпидемических циклов в развитии ЭП шигеллезов изучено методом анализа отклонений фактических показателей заболеваемости от теоретических значений по линии тенденции. При ДФ выявлено б циклов продолжительностью 2-4 года (рис.2). В 1994-1995, 2000-2001, 2004-2006гг., имела место положительная фаза цикла; в 1996-1999гг., 2002-2003гт., 2007-2009гг. - отрицательная фаза цикла. Годами подъема ДФ в положительную фазу цикла были 1994, 1995, 2001, 2005-2006гг.; в отрицательную фазу - 1997, 1998, 1999гг. При ДЗ отмечено 5 циклов заболеваемости: 1994-1996гг. - первый цикл; 1997-1998гт. - второй цикл; 1999-2001, 2003гг. - третий цикл; 2005-2008гг. - четвертый цикл; 2009г. - пятый цикл.

Годами подъема ДЗ в положительной фазе были 1994, 1995, 2001, 2005, 2006гг., в отрицательной фазе - 1997, 1998гг. Продолжительность положительной и отрицательной фаз равнялась 2-3 года.

Убедительных объяснений причин цикличности ЭП при кишечных антропо-нозах не предложено (Б.Л. Черкасский, 2007). Скорее всего, метеорологические факторы (среднегодовая температура воздуха, количество осадков и число дождливых дней в году и др.) обусловливают динамику цикличности ЭП кишечных ан-тропонозов, наиболее зависящих от санитарно-гигиенических факторов, на уровень которых влияют климато-географические особенности региона. При сравне-

нии показателей заболеваемости с частотой нестандартных проб питьевой воды по микробиологическим и санитарно-химическим показателям совпадения годовых показателей многолетней динамики заболеваемости ДФ и ДЗ и частоты нестандартных проб воды по микробиологическим показателям не выявлено. Что касается анализа связи в отношении санитарно-химических показателей питьевой воды, то при ДФ имеют место некоторые параллели параметров заболеваемости и частоты нестандартных проб воды: 1998, 1999, 2001 гг. (подъем) и 2002, 2009 гг. (спад). Требуются дальнейшие исследования для объяснения цикличности ЭП при ши-геллезах.

Рис. 2. Цикличность эпидемического процесса дизентерии Флекснера и Зонне на юге Тюменской области за период 1994-2009 гг.

Заболеваемость шигеллезами характеризовалась более высокими показателями среди детей по сравнению со взрослыми. При ДФ средний показатель заболеваемости детей 0-14 лет превышал таковой среди лиц старше 14 лет в 4,1 раза, при ДЗ - в 10,2 раза. Наибольший показатель заболеваемости шигеллезами регистрировался среди детей 1 - 2 и 3 - 6 лет (средние показатели при ДФ были соответственно 11,2 и 9,8 на 10 тыс. населения; при ДЗ соответственно 11,5 и 14,2%000). При ДФ средний показатель заболеваемости детей 0-6 лет превышал в 1,6 раза уровень заболеваемости детей 7 - 14 лет и в 3,9 раза - лиц 14 лет и старше. При ДЗ эти различия в заболеваемости детей 0-6 лет по сравнению с детьми 7-14 лет и лицами старше 14 лет были более выражены: соответственно в 2,7 раза и в 20,9 раза выше. Эти данные свидетельствуют о недовыявлении ДЗ, особенно среди взрослых, у которых этот шигеллез чаще протекает бессимптомно по сравнению с

10

ДФ, и доля манифестных форм значительно выше. Существенные возрастные различия в динамике заболеваемости разными нозоформами шигеллезов можно объяснить с позиций «теории соответствия». Более высокий уровень заболеваемости ДФ детей до 14 лет (группа риска) обусловлен более активным действием главного или первичного водного пути передачи шигелл Флекснера в этой возрастной группе. Темпы снижения заболеваемости ДФ среди анализируемых возрастных групп были в 1,2 раза ниже, чем при ДЗ. Это также подтверждает активность водного пути передачи шигелл Флекснера, тогда как при ДЗ наблюдается более выраженная тенденция снижения заболеваемости в группах детей до 1 года и 1 - 2 лет, отражая уменьшение активности пищевого и бытового путей передачи этих шигелл.

Многолетняя заболеваемость ДФ на юге Тюменской области характеризуется наличием выраженного летне-осеннего подъема (август-октябрь) с пиком в сентябре. Удельный вес заболеваний в месяцы сезонного подъема составил 47,6%, а доля заболеваний, вызванных действием сезонных факторов (8), - 30,3%. Датой начала подъема заболеваемости ДФ является 9 августа и окончания - 31 октября, т. е. характерен летне-осенний подъем продолжительностью 2,8 месяца (84 дня). Наибольшая продолжительность сезонного подъема была у детей 3-6 лет (154 дня), с 14.06 по 14.11.

В отличие от ДФ при ДЗ имели место два пика подъема заболеваемости — в августе и октябре, связанные с переформированием ДДУ и активизацией ЭП среди школьников в начале учебного года. Удельный вес заболеваний в период сезонного подъема среди всего населения составил 33,5%, 11,3%. Продолжительность сезонного подъема равна 88 дней. Наибольшая продолжительность сезонного подъема была у детей 1-2 лет (174 дня), с 21.07 по 10.01. В этот период при активном действии главных путей передачи (водного при ДФ и пищевого при ДЗ) активизируются и дополнительные пути передачи (пищевой и бытовой при ДФ и бытовой при ДЗ). Заболеваемость шигеллезами носит преимущественно спорадический характер, на долю которой приходится 97,1±0,9%. Вспышечная заболеваемость ДФ регистрировалась в течение 10 лет из 17 анализируемых, ее удельный вес составлял от 6,5% (2000г.) до 62,7% (2006г.). В начале анализируемого периода интенсивные показатели вспышечной заболеваемости ДФ превышали круглогодичные и сезонные в 1,3 - 3 раза (1991 - 1997 гг.); в 1998,1999, 2003, 2004, 2007, 2009гг. вспышек ДФ не регистрировалось. Однако в 2006г. интенсивный показатель вспышечной заболеваемости в 7,4 раза превысил круглогодичную составляющую в 6,9 раза, а сезонную составляющую в 4,2 раза. При анализе эпидемических вспышек ДФ и ДЗ установлено, что во время 27 вспышек ДФ и 24 вспышек ДЗ число пострадавших составило соответственно 454 и 467 чел (49,9±1,6% и 50,7±1,6% соответственно от числа зарегистрированных заболеваний этими шигеллезами). Вспышки шигеллезов регистрировались в организованных детских коллективах, в ЛПУ и среди других контингентов (табл.1). Вспышки ДФ чаще возникали среди других контингентов населения (48,2%±6,8), в школах и детских оздоровительных учреждениях (25,9±6,1%), доля пострадавших детей в этих учреждениях составила 12,8±1,6% от всей вспышечной заболеваемости этим шигел-лезом; среди других контингентов населения (взрослые) было зарегистрировано 13 вспышек, а число пострадавших было наибольшим (71,4±2,1%). При распределе-

нии разных типов вспышек шигеллезов по месту их возникновения установлено, что при ДФ водный путь передачи преобладал (55,6±9,1%), на долю пищевого и бытового путей передачи приходилось 18,5±7,4% и 25,9±8,4% соответственно. При вспышечной заболеваемости ДЗ возбудитель распространялся преимущественно пищевым (58,3±10,1%) и бытовым (41,7±10,1%) путями передачи, с долей заболевших 71,5±2,1 и 28,5±2,1% соответственно; водных вспышек не было зарегистрировано.

Таблица 1

Распределение вспышек шигеллезов Флекснера и Зонне по месту возникновения на юге Тюменской области (1993-2007 гг.)

Место возникновения вспышек Вид возбудителя дизентерии Интенсивность вспышек

число вспышек число заболевших

абс. % абс. %

Детские дошкольные учреждения Флекснер 5 18,5±5,4 30 6,6+1,2

Зонне 9 37,4±7,2 144 30,8±2,1

Школы и детские оздоровительные учреждения Флекснер 7 25,9+6,1 58 12,8±1,6

Зонне 4 16,7+5,2 80 17,1±1,7

Лечебно-профилактические учреждения Флекснер 2 7,4+3,6 43 9,5+1,4

Зонне 7 29,2+6,4 179 38,3+2,2

Среди других контингентов Флекснер 13 48,2+6,8 323 71,1+2,1

Зонне 4 16,7±5,2 64 13,8±1,6

Всего Флекснер 27 100,0 454 100,0

Зонне 24 100,0 467 100,0

Итого Флекснер и Зонне 51 921

Внутригодовая динамика заболеваемости ДФ и помесячное распределение нестандартных проб питьевой воды по микробиологическим показателям находились в прямой сильной связи (г=+0,88±0,05; коэффициент регрессии =1,46), а по санитарно-химическим показателям - в прямой связи средней силы (г=+0,68±0,13; коэффициент регрессии =1,23). Между внутригодовой динамикой заболеваемости ДЗ и качеством питьевой воды по микробиологическим показателям связь оказалась слабой (г=+0,1).

Путем анализа многолетней заболеваемости ДФ и частоты нестандартных проб водопроводной воды по микробиологическим и санитарно-химическим показателям выделены зоны эпидемического риска, отнесенные к минимальной, средней и максимальной на юге Тюменской области. За критерий районирования принят средний уровень признака заболеваемости ДФ с его отклонениями на ±0,5а. Выделены 3 группы административных районов: в зону с максимальным риском заболеваемости ДФ (1-я группа) вошли 3 района со средним показателем заболеваемости 93,9±2,6%ооо; в зону среднего эпидемического риска (2-я группа) вошли 10 районов (средний показатель заболеваемости 43,2±1,7%ою); в зону минимального эпидемического риска (3-я группа) - 9 районов (средний показатель заболеваемости 17,441,2%»).

По качеству водопроводной воды, не соответствующей требованиям СанПиН по микробиологическим и санитарно-химическим показателям, районы 1-й группы относились соответственно к зоне максимального риска; районы 2-й группы - к зоне среднего риска, а районы 3-й группы по микробиологическим показателям - к зоне минимального риска, а по санитарно-химическим показателям 3 района относили к зоне максимального риска. Удельный вес нестандартных проб водопроводной воды по микробиологическим показателям в зоне максимального риска по заболеваемости ДФ составил 57,7±1,7%; в зоне со средним показателем заболеваемости -28,2±1,0%; в зоне минимального риска - 9,8±2,0%. Доля не соответствующих СанПиН проб водопроводной воды по санитарно-химическим показателям в зоне максимального риска по заболеваемости ДФ составила 65,5±1,2%; среднего риска - 55,5±1,3%; минимального риска - 29,9± 1,2%.

Таким образом, определены количественные критерии относительного риска в зоне максимального риска заболеваемости ДФ и на этой основе проведено ранжирование территории юга Тюменской области в целях усиления противоэпидемических и профилактических мероприятий и адекватного управления эпидемическим риском.

Результаты изучения биологических свойств шигелл при спорадических заболеваниях и вспышках

Изучение биологических свойств шигелл использовано в качестве информативных маркеров для дифференциации возбудителей шигеллезов.

К спорадическим штаммам БЬ-Боппе! и ЗЬ.Яехпеп относили выделенные культуры при единичных заболеваниях, не связанных между собой общим фактором передачи. Эпидемическими штаммами шигелл считали выделенные при вспышеч-ной заболеваемости (5 и более случаев, связанных между собой установленным путем передачи возбудителя - водным, пищевым, бытовым).

Эпидемические штаммы 8Ь. Аехпеп в отличие от спорадических чаще выделялись в Я-форме (65,5±4,7% и 42,4±5,7% соответственно, р<0,01), имели в 1,4 раза большую фаголизабельную активность (85,7±4,1 и 60,1 ±6,5% соответственно, р<0,01), ферментировали глюкозу с газообразованием и лактозу в 100±2,1% в отличие от спорадических штаммов этих шигелл (в 29,3±8,7% и 14,1±9,6% соответственно, р<0,01). Спорадические штаммы ЭИ.Аехпеп в 100±3,0% обладали ок-сидазной активностью (эпидемические - в 0±2,2%, р<0,01) и с такой же частотой ферментировали ОФ-глюкозу (эпидемические штаммы - в 0±2,2%, р<0,01).

Эпидемические штаммы 8Ь.зоппе1 в отличие от спорадических в 6,2 раза чаще образовывали индол (в 74,0±5,0% и 12,0±1,2%, р<0,01), ферментировали орни-тин (23,0±8,4% и 0±3,8% соответственно, р<0,05). Спорадические штаммы ЗЬ.БОппе! в 2,5 раза чаще ферментировали ксилозу (64,5±6,8% и 26,0±8,4% соответственно, р<0,01), в 2,6 раза чаще - рамнозу (86,8±4,2 и 33,6±2,8% соответственно, р<0,01), 1,2 раза чаще - ОФ-маннит (82,9±2,2% и 66,3±3,0% соответственно, р=0,01). Только спорадические штаммы БЬ^оппс! ферментировали глюкозу с образованием газа (88,1±3,9%, р<0,01) и обладали оксидазной активностью (100±2,2%, р<0,01).

Эпидемический процесс как система является стабильной, когда достигается внутрипопуляционное разнообразие ее элементов (Е.Д. Савилов, Ю.А.Маркова,

2000). Для количественной оценки разнообразия БЬ-Аехпеп и БЬ^оппе! взят критерий их чувствительности к 10 антибиотикам, применяемым на практике. Выделенные спорадические штаммы йЬ.Аехпеп в 61,9±2,0% случаев обладали резистентностью к АМП, а эпидемические штаммы были резистентны к ним в 54,9±3,4%. Число спорадических антибиотикорезистентных штаммов к отдельным антибиотикам колебалось от б,4±1,3% (норфлоксацин) до 12,7±1,8% (амикацин), р<0,05. Наименьший показатель антибиотикорезистентных штаммов БЬ.Аехпеп регистрировался в декабре (50,0±7,0%) в период фазы формирования резерваци-онного варианта возбудителя по В.Д.Белякову, наибольший - в мае (68,0±4,9%), т.е. в фазу становления эпидемического варианта шигелл этого вида (р<0,01). Среди эпидемических штаммов ЗЬ.Аехпеп наименьший удельный вес антибиотикорезистентных вариантов регистрировался в марте (45,2±5,1%), наибольший - в сентябре (95,2±5,7%, р<0,01), т.е. в фазу эпидемического распространения БЬ-Аехпеп. Среди спорадических штаммов ЭИ.вопле! антибиотикорезистентных было 57,9±1,9%, а среди эпидемических штаммов - 53,5±2,7%. В отношении отдельных антибиотиков частота выделения резистентных вариантов спорадических штаммов колебалась от 7,4±1,3% (тетрациклин) до 11,8±1,2% (амикацин), р<0,05. Помесячное распределение резистентных к антибиотикам спорадических штаммов ЗЬ.зоппЫ колебалась от 41,3±9,1% (декабрь) до 65,4±6,4% (март), р=005. Среди эпидемических штаммов БЬ^оппе! наименьшая частота выделения резистентных вариантов к антибиотикам была в феврале (40,0±9,8%), наибольшая - в июле (70,3±8,7%, р<0,05). Спектр антибиотикорезистентности у эпидемических штаммов ЗЬ.зоппе! был менее разнообразен в помесячной динамике, чем у спорадических. Выявленные особенности в помесячной динамике выделения антибиотикорезистентных штаммов БЬ-боппЫ и БЬ.Йехпеп могут быть для прогнозирования осложнения эпидемиологической ситуации.

Одним из недостатков бактериологического метода является длительность проведения лабораторных исследований (эпидемиологическое маркирование штаммов шигелл по антибиотикорезистентности проводят в течение 3-х дней) и достаточно высокая его стоимость (по расценкам на 01.01.2008г. идентификация 2-х штаммов шигелл составляет 200 руб.). В общей сложности затраты на выявление 2-х эпидемических штаммов шигелл составляют 500 руб.

Предложенный экспресс-метод индикации эпидемических штаммов шигелл, основан на том, что в процессе культивирования при регистрации через 1 и 6 час они вызывают большую величину нарастания показателей электрического сопротивления, размножаясь более интенсивно по сравнению со спорадическими штаммами, При культивировании эпидемических штаммов БЬ.Аехпеп разница в величине электрического сопротивления составила 5,5 раза, а БЬ-вопле! - 4,8 раза (р<0,001), а для спорадических штаммов - 2,5 раза (р>0,01) для обоих видов шигелл (табл. 2).

Выбор интервала времени определения величины электрического сопротивления был обусловлен скоростью роста бактериальной культуры в суточной динамике. Точка отсчета 1 час соответствовала началу фазы адаптационного периода (лаг-фаза), улавливаемой прибором, а точка отсчета в 6 час соответствовала середине фазы экспоненциального роста (логарифмическая фаза) и была оптимальной для целей экспресс-диагностики.

При анализе показателей электрического сопротивления эпидемических штаммов БЬ.пе'Я'саз^е, БЬ.ЬоусШ, З.егЦегШсПз, ЗЛурЫтигшт и эшерихий (ЕТЕС, ЕРЕС, Е1ТЕС) разница через 1 и 6 час культивирования была менее выраженной, чем у ЗЬ.Аехпеп и ЗЬ.зоппеь

Таблица 2

Показатели электрического сопротивления эпидемических и спорадических штаммов шигелл в процессе культивирования через 1 и 6 часов

Вид шигелл Эпидемические (1) и спорадические (2) штаммы Средние показатели электрического соп-ротивления (кОм±т) штаммов через Кратность нарастания показателей 1 Р

1 час 6 часов

БЬ.Аехпеп 1п=31 18,0±6,9 98,7±2,0 5,5 4,12 р<0,001

2п=32 21,0±7,3 53,0±8,9 2,5 1,9 р>0,01

БЬ. эоппе! 1п=30 19,0±7,2 91,0±5,2 4,8 3,2 р<0,001

2п=30 21,4±7,1 53,0±9,0 2,5 1,2 р>0,01

ЗЫяеПа Брр. 1п=85 18,9±4,2 82,4±4,1 4,5 5,8 р<0,01

2п=81 22,Ш,6 55,0±5,5 2,4 2,5 р>0,01

В целом у энтеробактерий имеется достоверная разница между показателями электрического сопротивления эпидемических штаммов через 1 и 6 час культивирования (в 4,3 раза; р<0,01), а у спорадических штаммов эти различия были недостоверными (в 2,5 раза; р>0,01). Таким образом, предложенный экспресс-метод индикации эпидемических штаммов БЬ-Аехпеп и ЗЬ.зоппа' является высокочувствительным и специфичным.

Предложенный экспресс-метод позволяет экономить расход материальных средств по выявлению эпидемических штаммов шигелл на сумму 12425 руб. при проведении 100 лабораторных исследований и сокращает время, необходимое для проведения лабораторных исследований на 330 часов, что в денежном выражении составляет 23000 руб. Общая экономия составляет 35425 руб.

Оптимизация системы эпидемиологического надзора и контроля шигеллезов в районах с преимущественным водным фактором передачи возбудителей

При усовершенствовании ЭН и контроля шигеллезов основное внимание уделяли предэпидемической диагностике, своевременному обнаружению предпосылок и предвестников осложнения ситуации. Это, в частности, аварии и ремонтные работы на водопроводно-канализационных сетях, перебои в очистке и дезинфекции питьевой воды, обновление состава дошкольных и школьных учреждений, способствующие заносу возбудителя, нарушение противоэпидемического режима в ЛПУ. Предвестниками водной вспышки ДФ являлись: существенное повышение по сравнению с контрольным (в среднем за предыдущие 5 лет) уровня заболеваемости ОКИНЭ и увеличением ее доли в структуре ОКИ, увеличение в период предвспышки среди заболевших детей 7-14 лет и лиц старше 20-39 лет.

Важным направлением оптимизации ЭН и контроля заболеваемости ДФ было расширение систематических микробиологических и санитарно-химических ис-

следований водных объектов и использование их в качестве маркеров для определения территорий риска заболеваемости. В информационную и диагностическую подсистемы ЭН предложен оригинальный способ экспресс-диагностики для индикации эпидемических и спорадических штаммов шигелл по величине электрического сопротивления взвеси бактерий. В результате достигнуты стабилизация заболеваемости ОКИ и предотвращение групповых заболеваний и вспышек за последние 3 года вследствие своевременного проведения профилактических и противоэпидемических мероприятий в очагах.

ВЫВОДЫ

1. Выявлены региональные особенности эпидемического процесса шигелле-зов Флекснера и Зонне в многолетней динамике: выраженная тенденция к снижению заболеваемости, 2 - 4-х-летняя цикличность заболеваемости дизентерией Флекснера с 3-мя положительными и 3-мя отрицательными фазами; при дизентерии Зонне - 4 цикла с 3-мя положительными и 1 отрицательной фазой; увеличение доли зимне-весенней заболеваемости в годы ее подъема; высокий относительный риск эпидемической опасности в сельских районах по заболеваемости дизентерией Флекснера; совпадение территорий максимального, среднего и минимального риска по заболеваемости и удельному весу нестандартных проб воды из разводящей сети водопроводов по микробиологическим и санитарно-химическим показателям (г,=+0,88±0,05; г2=+0,68±0,13).

2. Проявления эпидемического процесса шигеллеза Флекснера определяются в регионе преимущественно водным путем передачи возбудителя инфекции, обусловливающим территории риска с неудовлетворительным качеством водоснабжения населения, группы риска - дети школьного возраста и время риска - летне-осенняя сезонность с продолжительностью подъема 84 дня; при дизентерии Зонне - доминирующим является пищевой путь передачи возбудителя, с двумя пиками во внутригодовой динамике заболеваемости - в августе и октябре, с продолжительностью эпидемического сезона 88 дней. На долю водных вспышек дизентерии Флекснера приходилось 55,6±9,1%, на долю пищевых вспышек дизентерии Зонне — 58,3±10,1%.

3. Установлены существенные различия в кратности нарастания показателей электрического сопротивления эпидемических штаммов ЗИ-Аехпеп и БЬ-яоппе! через 1-6 час культивирования. Эпидемические штаммы БЬ.Аехпеп в отличие от спорадических чаще образовывали индол, выделялись в К-форме, ферментировали глюкозу с газообразованием и лактозу. Среди эпидемических штаммов 8Ь.йехпеп наименьшая частота антибио-тикорезистентных вариантов была в марте, наибольшая - в сентябре, в фазу эпидемического распространения возбудителя. Соответствующие показатели среди эпидемических штаммов ЗЬ.зоппе! были в феврале и в июле.

4. Использование в системе эпидемиологического надзора за шигеллезами результатов помесячного микробиологического мониторинга антибиоти-корезистентности выделенных штаммов шигелл и их биохимической активности, а также экспресс-метода определения электрического сопротивления взвеси бактерий для дифференциации спорадических и эпидемических вариантов шигелл в целях, позволило прогнозировать групповую заболеваемость и принимать адекватные управленческие решения по снижению риска спорадической заболеваемости и предотращения эпидемических вспышек.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Сперанская, Е.В. Этиологическая структура спорадических заболеваний острыми кишечными инфекциями на юге Тюменской области / Е.В. Сперанская, В.В. Мефодьев // Медицинская наука и образование Урала. -2005. - №5. - С.20-21.

2. Сперанская, Е.В. Соотношение частоты встречаемости разных нозоформ ши-геллезов при спорадических заболеваниях и вспышках / Е.В. Сперанская, В.В. Мефодьев // Проблемы инфекционной патологии в регионах Сибири, Востока и Крайнего Севера: Материалы III науч.-практ.конф. - Новосибирск, 2006. - С. -120-121.

3. Сперанская, Е.В. Особенности разных нозоформ шигеллезов при спорадических заболеваниях и вспышках / Е.В. Сперанская, В.В. Мефодьев // Материалы IX съезда Всероссийского науч.-практ. общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. - М., 2007. - Т. 1,- С. 204-205.

4. Марченко, А.Н. Сравнительная оценка эффективности дезинфекционных средств / А.Н. Марченко, Е.В. Сперанская // Материалы IX съезда Всероссийского науч.-практ. общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. -М„ 2007.-Т.З.- С. 347.

5. Применение инновационных технологий в санитарно- эпидемиологическом надзоре и контроле эпидемических ситуаций в Тюменской области /Ю.В. Устюжанин, Л.Б. Козлов...Е.В. Сперанская // Международные медико-санитарные правила и рекомендация глобальной стратегии борьбы с инфекционными болезнями в государствах-участниках СНГ: материалы III науч.-практ.конф. государств - участников СНГ. - 2007. - С. 129-131.

6. Санитарно-гигиенический и микробиологический мониторинг в системе эпидемиологического надзора и контроля водоассоциированных кишечных антро-понозов / Ю.В. Устюжанин, В.В. Мефодьев, А.Я. Фольмер, Е.В. Сперанская // Международные медико-санитарные правила и рекомендация глобальной стратегии борьбы с инфекционными болезнями в государствах-участниках СНГ: материалы III науч.-практ.конф. государств - участников СНГ. - Саратов, 2007. -С.131-133.

7. Устюжанин, Ю.В. Проявления эпидемического процесса при шигеллезах Флекснера и Зонне в северном регионе Западной Сибири. Особенности эпидемического процесса при шигеллезах Флекснера и Зонне на двух территориях региона /Ю.В. Устюжанин, В.В. Мефодьев, Е.В. Сперанская // Эпидемиология и инфекционные болезни. -2007. - №2. -С.11-16.

8. Мефодьев, В.В. Сравнительная оценка путей передачи возбудителей при вспышках шигеллезов Флекснера и Зонне в северном регионе Западной Сибири /В.В. Мефодьев, Ю.В. Устюжанин, Е.В. Сперанская // Эпидемиология и инфекционные болезни- 2007. - №3. - С.18-22.

9. Устюжанин, Ю.В. Закономерности эпидемического процесса при шигеллезах в разные периоды социально-экономического развития Севера Западной Сибири /Ю.В. Устюжанин, В.В. Мефодьев, Е.В. Сперанская // Материалы IX съезда Всероссийского науч.-практ. общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. - М., 2007. - Т. 1.- С. 214.

10. Условия формирования госпитальных штаммов и оптимизация микробиологического мониторинга за внутрибольничными инфекциями /В.Н. Самикова, Л.Б. Козлов...Е.В. Сперанская и др. //Пособие для врачей. Утв. руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Тюменской области. - Тюмень: Издат.центр «Академия», 2008. - 27с.

11. Способ индикации эпидемических штаммов шигелл / Патент № 2324936. -Бюл. № 14, 20.05.2008г.

12. Сперанская, Е.В. Электрическое сопротивление взвеси бактериальной культуры как индикатор эпидемических и спорадических штаммов шигелл / Е.В. Сперанская, Л.Б. Козлов, В.В. Мефодьев //Журн.микробиол.-

2008. - №3. - С.10-13.

13. Козлов, Л.Б., Способ индикации эпидемических штаммов шигелл /Л.Б. Козлов, В.Н. Ананьев, В.В. Мефодьев, Ю.В. Устюжанин, Е.В. Сперанская, О.В. Ананьева //Современные наукоемкие технологии. - М., 2009. - №1. -С.17-18.

14. Сперанская, Е.В. Экспресс-метод индикации эпидемических и спорадических штаммов шигелл /Сперанская Е.В., В.В. Мефодьев, Л.Б. Козлов //Методические рекомендации. Утв. главным врачом ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области». - Тюмень: Издат.центр «Академия»,

2009.- 12с.

15. Сперанская, Е.В. Внутрипопуляционное разнообразие ЗЬ.Аехпеп и 8Ь. Боппе! по маркерам лекарственной устойчивости во внутригодовой динамике /Е.В. Сперанская, В.В. Мефодьев // Материалы областной науч.-практ.конф., посвященной 65-летию образования государственной санитарно-эпидемиологической службы Тюменской области.-Тюмень, 2009. — С. 112-114.

СПЕРАНСКАЯ Елена Владимировна

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШИГЕЛЛЕЗОВ ПРИ СПОРАДИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ И ВСПЫШКАХ

14.02.02 -эпидемиология

03.02.03 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 28.04.2011 г. Формат 60x84/16. Печ. л. 1,0. Печать ризограф. Тираж 100. Зак. № 765.

Типография ООО «Печатник», лицензия ПД № 17-0027 Тюмень, ул. Республики, 148 корп. 1/2. Тел. (3452) 20-51-13, тел./факс (3452) 32-13-86