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

Одной из ведущих проблем в инфекционной патологии человека являются шигеллезы, доля которых в сумме этиологически расшифрованных острых кишечных инфекций (ОКИ) колеблется от 25 до 50%. При этом шигеллезы характеризуются высокой значимостью по уровню наносимых экономических потерь, связанных с лечением больных и проведением профилактических и противоэпидемических мероприятий. Экономический ущерб от 1 случая заболевания шигеллезами в 2003г. составил 10,2 тыс. рублей [128].

Эволюция эпидемического процесса (ЭП) шигеллезов на протяжении XX века характеризовалась преобладанием разных нозоформ [108]. В 40-50-е годы стремительно нарастала дизентерия Флекснера (ДФ), на которую в середине этого периода приходилось до 90% заболеваний шигеллезами. В 60-е годы на эпидемической арене со все большей частотой стала распространяться дизентерия Зонне (ДЗ) — более 50 % случаев этой инфекции^ у взрослых и до 80% у детей вызывалось этим возбудителем. Однако в 70-х годах на некоторых территориях страны все еще преобладала ДФ [40, 108, 133]. Тем не менее, в целом по стране доминирующей формой в 70-80-е годы оставалась ДЗ. В середине 90-х годов ДФ стала возвращающейся инфекцией [109].

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 ДФ (до 10%) с летальностью 0,1%; нередки эпидемические вспышки. Для решения этой проблемы необходимо учитывать этиологическую и эпидемиологическую самостоятельность шигеллезов Зонне и Флекснера, особенности отдельных нозоформ в свете «теории соответствия» [107, 109, 111] в различных группах населения, прежде всего возрастных. С возрастным фактором во многом связано изменение активности главных путей передачи - водного при шигеллезах Флекснера и Ньюкасл и пищевого при ДЗ.

Несмотря на значительные достижения в изучении этиологии; 1 эпидемиологии и профилактики шигеллезов, многие теоретические и практические вопросы этой проблемы остаются недостаточно изученными, особенно на региональном уровне (тенденции развития ЭП во времени и пространстве, условия формирования территорий и групп повышенного риска, эволюция этиологической структуры). Актуальным является совершенствование системы эпидемиологического надзора (ЭН) и контроля за шигеллезами в современных условиях на конкретной территории. Сложное взаимодействие главных и вторичных путей передачи обуславливает неравномерное многолетнее, внутригодовое и территориальное распределение заболеваемости шигеллезами в разных группах населения [60, 80]. В литературе все эти вопросы еще недостаточно освещены, в особенности на современном этапе развития ЭП шигеллезов в стране и на отдельных ее территориях. Для эффективного проведения профилактических мероприятий при шигеллезах важны оценка риска и прогнозирование эпидемиологической ситуации на конкретной территории и среди определенного контингента населения, основанные на оценке существующей обстановки и ее вероятных тенденций, масштабах изменения под воздействием биологических, природных и/или социальных факторов [123].

Доля разных видов шигелл в этиологической структуре дизентерии постоянно меняется [80]. За последние 30, лет впервые с 1996г. стал доминировать шигеллез Флекснера на фоне активизации ЭП дизентерии Зонне [84]. Причины этих сдвигов недостаточно изучены. Высказывается предположение, что возникающие в отдельные годы подъемы заболеваемости разными этиологическими формами шигеллезов сопровождаются изменениями биологических свойств их возбудителей [46]. В.Д.Беляков, Т.А.Семененко [10] считают, что активизация 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 [97].

На юге Тюменской области показатели заболеваемости суммой ОКИ в 2-3 раза выше, чем в среднем по стране (показатель в 2006г. 805,бна 100 тыс.населения). Уровень дизентерии в 2006г. составил — 38,62 на 100 тыс.населения; ротавирусной инфекции - 52,48. Показатель заболеваемости ОКИ неустановленной этиологии в 2006г. составил 506,0 на 100 тыс.населения (РФ - 304,6).

Эпидемиологическая ситуация по шигеллезам на юге Тюменской области была неблагополучной по сравнению с РФ и УФО: средний показатель ДФ и ДЗ в регионе был 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.

Проведенным ретроспективным анализом этиологической структуры ОКИ установлено, что наибольшая доля в ней приходится на шигеллезы (46,3±0,45%). Особенности проявления ЭП шигеллезов в регионе изучены не достаточно, а значение их определяется широким распространением спорадических заболеваний и возникновением эпидемических вспышек. Поэтому нам представлялось целесообразным провести углубленное изучение современными эпидемиологическими методами ведущих нозоформ шигеллезов Флекснера и Зонне на территории юга Тюменской области. Это обстоятельство представляется необходимым в связи с тем, что за последнее десятилетие раздельный анализ этих нозоформ проводится в единичных работах (М.Г.Горбунова. Эпидемиологическая характеристика ротавирусной инфекции в Омской области: автореф.дисс. . канд.мед.наук.-Омск, 2010.-24с.).

Особое внимание уделено нами ДФ, при которой заболеваемость, в большей степени обусловлена низким качеством водоснабжения как по микробиологическим, так и по санитарно-химическим показателям.

Широкое применение антимикробных препаратов (АМП) привело к появлению антибиотикорезистентных штаммов, в том числе и со множественной резистентностью [21, 31, 173, 175, 178, 181]. Возникли госпитальные эпидемические вспышки, связанные с полирезистентными к АМП кишечными палочками, в частности серогрупп Ol 19, Ol 14, Ol42.

В связи с вышеизложенным, исследования, направленные на изучение циркуляции возбудителей ОКИ, в том числе разных видов шигелл, в условиях спорадической заболеваемости и вспышек, закономерностей ЭП, а также повышение эффективности методов их лабораторной диагностики являются актуальными.

Цель исследования: оптимизация системы эпидемиологического надзора и контроля за шигеллезами на основе сравнительного анализа спорадических заболеваний и вспышек на юге Тюменской области и повышение эффективности методов лабораторной диагностики их возбудителей в условиях практических лабораторий. Для решения поставленной цели сформулировано 4 задачи.

Задачи исследования:

1. Оценить многолетнюю динамику проявлений эпидемических процессов ОКИ и наиболее распространенных нозоформ шигеллезов Флекснера и Зонне 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 антибиотикам, в целях предэпидемической диагностики'.

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

Научная новизна 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 в помесячной динамике антибиотикорезистентных вариантов этих возбудителей для целей предэпидемичекой диагностики.

Обосновано, что закономерности динамики ЭП шигеллезов зависят от степени санитарно-эпидемиологического благополучия, климато-географической характеристики, особенностей организации и качества диагностики, состояния ЭН и контроля заболеваемости.

Практическая значимость исследования и внедрение результатов

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

В диагностическую подсистему ЭН и контроля за шигеллезами внедрен микробиологический мониторинг резистентности 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 управленчекие 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 мероприятий в очагах по результатам санитарногигиенического и микробиологического мониторинга водных объектов и окружающей среды.

Результаты исследований внедрены в работу кафедры медико-профилактического дела ГОУ ВПО «Тюменская государственная» медицинская академия» Росздрава и используются в преподавании на сертификационных циклах усовершенствования и профессиональной переподготовки по специальностям «Эпидемиология»,

Эпидемиология/паразитология», «Бактериология» и «Лабораторное дело в бактериологии».

Положения, выносимые на защиту

1. Шигеллы являются ведущими возбудителями острых кишечных инфекций установленной этиологии на юге Тюменской области. Эпидемический процесс 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% 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, 2007гг.) и 65-летию образования государственной санитарно-эпидемиологической службы Тюменской области (2009г.); на международных симпозиумах «Медицина и охрана здоровья» (Тюмень, 20022005 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, 25-26.09.2007г.); на общероссийской научной конференции^ с международным участием «Инновационный потенциал отечественной науки», Москва, Министерство образования и науки РФ, 17-19.02.2009г.

Публикации

Научные положения, изложенные в диссертации, отражены в 15 работах, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК Рф для публикации результатов кандидатских диссертаций. 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.

выводы

1. Впервые выявлены региональные особенности эпидемического* процесса шигеллезов Флекснера и Зонне в многолетней динамике: выраженная тенденция к снижению заболеваемости, 2-4-х-летняя цикличность заболеваемости ДФ с 3-мя положительными и 3-мя отрицательными фазами; при ДЗ - 4 цикла с 3-мя положительными и 1 отрицательной фазой; увеличение доли зимне-весенней заболеваемости в годы ее подъема; количественные критерии относительного риска эпидемической опасности сельских районов по заболеваемости ДФ - в зоне максимального риска со средним показателем заболеваемости 93,9±2,6 на 100 тыс.населения удельный вес нестандартных проб водопроводной воды по микробиологическим и санитарно-химическим показателям составил соответственно 57,0±1,1% и 65,5±1,2%; 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 (г1=+0,88±0,05; г2=+0,68±0,13, коэффициент регрессии = 1,46).

2. Проявления ЭП шигеллеза Флекснера определяются' в- регионе преимущественно водным путем передачи, обусловливающим1 территории риска с неудовлетворительным качеством водоснабжения населения, группы риска - дети школьного возраста и время риска - летне-осенняя сезонность с продолжительностью подъема 84 дня; при ДЗ - доминирующим* является пищевой путь передачи, проявляющийся двумя пиками заболеваемости - в августе и октябре, с продолжительностью 88 дней. На долю водных вспышек ДФ приходилось 55,6±9,1%, на долю пищевых вспышек ДЗ - 58,3±10,1%.

3. Впервые установлены существенные различия в кратности нарастания показателей электрического сопротивления- эпидемических штаммов ЗЬ.Йехпеп и БИ^оппе! через 1-6 час культивирования. Эпидемические штаммы ЗЬ.Аехпеп в» отличие от спорадических чаще образовывали индол, выделялись в К-форме; ферментировали глюкозу с

166 газообразованием и лактозу. Среди эпидемических штаммов БЬ.Аехпеп наименьшая частота антибиотикорезистентных вариантов была в марте, наибольшая - в сентябре, в фазу эпидемического распространения возбудителя. Соответствующие показатели среди эпидемических штаммов ЗЬ.БОгте! были в феврале и в июле.

4. В информационную и диагностическую подсистемы эпидемиологического надзора за шигеллезами внедрен помесячный микробиологический мониторинг за антибиотикорезистентностью выделенных штаммов и их биохимической активностью; экспресс-метод определения электрического сопротивления взвеси бактерий для дифференциации спорадических и эпидемических вариантов шигелл в целях предэпидемической диагностики, позволившей прогнозировать начало вспышек («предвестники») и принимать адекватные управленческие решения по снижению риска заболеваемости и инфицированности населения. В результате внедрения усовершенствованной системы ЭН и контроля за шигеллезами достигнуто снижение спорадической заболеваемости и предотвращены эпидемические вспышки за последние 3 года.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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 ДФ (до 10%) с летальностью 0,1 %; нередки эпидемические вспышки. Для решения этой проблемы необходимо учитывать этиологическую и эпидемиологическую самостоятельность шигеллезов Зонне и Флекснера, особенности отдельных нозоформ в свете «теории соответствия» [107, 109, 111] в различных группах населения, прежде всего возрастных.

Несмотря на значительные достижения в изучении этиологии, эпидемиологии и профилактики шигеллезов, многие теоретические и практические вопросы этой проблемы остаются недостаточно изученными, особенно на региональном уровне (тенденции развития ЭП во времени и пространстве, условия формирования территорий и групп повышенного риска, эволюция этиологической структуры). Актуальным является совершенствование системы ЭН за пшгеллезами в современных условиях на конкретной территории.

Сложное взаимодействие главных и вторичных путей передачи обуславливает неравномерное многолетнее, внутригодовое и территориальное распределение заболеваемости пшгеллезами в разных группах населения [60, 80]. В литературе все эти вопросы еще недостаточно освещены. Для эффективного проведения профилактических мероприятий при шигеллезах важны оценка риска и прогнозирование эпидемиологической ситуации на конкретной территории и среди определенного контингента населения, основанные на оценке существующей обстановки, ее вероятных тенденций, масштабах изменения под воздействием биологических, природных и/или социальных факторов [123]. В.Д.Беляков, Т.А.Семененко [10] считают, что активация 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 [97].

ЭП при шигеллезах закономерно развивается в соответствии со снижающейся или повышающейся активностью главного (первичного) пути передачи, неодинакового при основных нозологических формах бактериальной дизентерии. С изменением социальных условий жизни общества, меняется и преимущественная активность того или иного главного пути передачи (последовательно от бытового к водному и от водного к пищевому).

Эпидемиологическая ситуация по шигеллезам на юге Тюменской области была неблагополучной по сравнению с РФ и УФО: средний , показатель ведущих ДФ и ДЗ в регионе был в 1,7 и 1,2 раза выше чем в РФ, а

УФО — в 1,3 и 1,2 раза ниже соответственно, чем на юге Тюменской области.

Проведенным ретроспективным анализом этиологической структуры ОКИ установлено, что наибольшая доля в ней приходится на шигеллы (46,3±0,45%). Особенности проявления ЭП шигеллезов в регионе изучены не достаточно, а значение их определяется широким, распространением спорадических заболеваний и возникновением эпидемических вспышек. , Поэтому нам представлялось целесообразным провести углубленное изучение современными эпидемиологическими методами ведущих нозоформ шигеллезов Флекснера и Зонне на территории юга Тюменской области. Это обстоятельство представляется необходимым в связи с тем, что последнее десятилетие раздельный анализ этих нозоформ проводится в единичных работах.

Особое внимание уделено нами ДФ при которой заболеваемость в большей степени обусловлена низким качеством водоснабжения как по микробиологическим, так и по санитарно-химическим показателям.

I {

Заболеваемость шигеллезами 1993-2009 гг. на юге Тюменской области имеет тенденцию к снижению. Средний темп снижения заболеваемости шигеллезом Флекснера составил - 7,9%, шигеллезом Зонне - 14,6%.

При анализе интенсивных показателей заболеваемости шигеллезами Флекснера и Зонне видно, что уровень ДФ превышал таковой ДЗ в 19961997, 2001-2003, 2005-2006, 2008гг.

Выделением эпидемических циклов в развитии ЭП при шигеллезах установлена 2-4-х летняя цикличность динамики ДФ с 3 положительными и 3 отрицательными фазами. При дизентерии Зонне отмечено 4 цикла заболеваемости с 3-мя положительными и 1-ой отрицательной фазой. Параллельно очередному циклическому подъему заболеваемости ДФ отмечается рост заболеваемости шигеллезом Зонне в 2005-2006, 2008гг.

Установленное чередование и повторяемость в определенном порядке подъема и спада заболеваемости ДФ и ДЗ под влиянием периодически действующих факторов свидетельствует о наличии цикличности при шигеллезах, связанной с условиями реализации фекально-орального механизма передачи их возбудителей. Убедительных объяснений причин цикличности ЭП при кишечных антропонозах не предложено [123].

Циклические подъемы определяют как совокупность взаимосвязанных с одной причиной изменений ЭП, повторяющихся с устойчивой вероятностью среднего периода и колебаний. Скорее всего, метеорологические факторы (среднегодовая температура воздуха, количество осадков и число дождливых дней в году и* др.) и их периодичность обусловливают динамику цикличности ЭП кишечных антропонозов, наиболее зависящих от санитарно-гигиенических факторов, на уровень которых влияют климато-географические особенности региона. Для объяснения причин чередования циклов в динамике ЭП шигеллеза Флекснера сравнили заболеваемость с частотой нестандартных проб питьевой воды по микробиологическим и санитарно-химическим показателям в годовой динамике. 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, 2001гг. (подъем) и 2002, 2009гг. (спад). Требуются дальнейшие исследования для объяснения цикличности ЭП при шигеллезах.

Одной из задач нашего исследования было определение групп (контингентов) риска заболеваемости ДФ и ДЗ, т.е. угрожаемых контингентов, наиболее уязвимых, подвергнутых наибольшему воздействию факторов риска социального или природного характера.

Заболеваемость шигеллезами среди разных возрастных групп населения в течение периода наблюдения характеризовалась более высокими показателями среди детей по сравнению со взрослыми. Наибольший показатель заболеваемости шигеллезами регистрировался среди детей 1-2 и 3-6 лет. При ДФ средний показатель заболеваемости среди 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 шигеллезе Зонне эти различия в заболеваемости детей 0-6 лет по сравнению с детьми 7-14 лет и лицами старше 14 лет были более выражены. Эти данные свидетельствуют о недовыявлении ДЗ, особенно среди взрослых, у которых этот шигеллез чаще протекает бессимптомно по сравнению с ДФ, при которой доля манифестных форм значительно выше. Говоря об эпидемиологических особенностях шигеллезов Флекснера и Зонне, Ю.П.Солодовников [109] указывает на так называемый феномен айсберга, под которым понимается соотношение клинически выраженных (манифестных) и бессимптомных (инапарантных) форм. Это находит косвенное подтверждение и в наших исследованиях.

Таким образом, имели место существенные возрастные различия в динамике заболеваемости разными нозоформами шигеллезов, которые также 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. Данный контингент на территории с низким качеством питьевого водоснабжения является наиболее уязвимым к воздействию факторов риска. 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.

Важным компонентом ретроспективного эпидемиологического анализа было определение времени риска заражения шигеллезами, т.е. закономерно развивающегося под воздействием факторов риска интервала времени, характеризующего наиболее вероятное возникновение болезни на данной территории среди всего населения или его отдельных групп в месяцы, в годы по сравнению с интервалом; определение сроков возникновения и окончания фаз подъема:

Многолетняя заболеваемость ДФ на юге Тюменской области характеризуется наличием выраженного летне-осеннего подъема (август-ноябрь) с пиком в сентябре. Датой начала подъема является 9 августа, окончания 31 октября, т.е. для ДФ характерен летне-осенний подъем заболеваемости продолжительностью 84 дня. Наибольшая продолжительность сезонного подъема была у детей 3-6 лет (154 дня), с 14.06 по 14.11. Для ДЗ характерен летне-осенний подъем (август-октябрь). Однако в отличие от ДФ* имели место два пика подъема заболеваемости — в августе и более выраженный в октябре, связанный с переформированием детских дошкольных учреждений и активизацией эпидемического процесса среди школьников в начале учебного года. Датой начала подъема среди всего населения является 1 августа, окончания - 27 октября, с продолжительностью 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 дизентерии Зонне), активизируются и дополнительные пути передачи (пищевой и бытовой при ДФ и бытовой при шигеллезе Зонне).

Удельный вес летне-осенних подъемов занимает ведущее место при обеих нозоформах шигеллезов, доля круглогодичной заболеваемости при ДФ была меньше, чем при дизентерии Зонне. В годы подъема заболеваемости ДФ значительно повышается доля зимне-весенней заболеваемости по сравнению с годами, когда заболеваемость превышает средний уровень.

Заболеваемость шигеллезами носит преимущественно спорадический характер. Удельный вес вспышечной заболеваемости за 17-ти летний период составил 2,9±0,9%.

Вспышечная заболеваемость ДФ регистрировалась в течение 12 лет из 17 лет наблюдения, ее удельный вес составлял от 6,5 до 62,7%. Рост заболеваемости ДФ происходил за счет активизации как зимне-весенней, так и летне-осенней сезонных составляющих, когда активно действует как главный, так и дополнительные пути передачи. В то же время круглогодичная заболеваемость ДФ в регионе характеризовалась стабильностью. При дизентерии Зонне стабильностью показателей заболеваемости характеризовалась летне-осенняя сезонная составляющая ЭП при активизации главного, пищевого пути, а кругло-годичная и зимне-весенняя сезонные составляющие характеризовались умеренной тенденцией к снижению.

Вспышечная заболеваемость дизентерии Зонне отличалась по сравнению с ДФ более высокими интенсивными и экстенсивными показателями. При 27 вспышках ДФ и 24 вспышках ДЗ число пострадавших составило соответственно 454 и 467 чел. (49,9±1,6% и 50,1±1,6% соответственно от числа зарегистрированных заболеваний этими шигеллезами). Вспышки регистрировались как в организованных детских коллективах, ЛПУ и среди других контингентов. Вспышки ДФ чаще возникали среди других контингентов (48,2±7,0%), в школах и детских оздоровительных учреждениях (25,9±6,1%), доля пострадавших детей, в этих учреждениях

155 составила 12,8±1,6% от всей вспышечной заболеваемости этим шигеллезом; среди других контингентов населения число пострадавших было наибольшим (71,4±2,1%). Установлено, что при ДФ на долю водных вспышек приходилось (55,6±9,1%). Дискуссия о роли водного фактора в формировании ЭП шигеллеза Зонне продолжается до сих пор [104]. Таким образом, наши данные подтверждают теорию Ю.П.Солодовникова с соавт. [107], согласно которой, шигелез Зонне - это типичная пищевая или точнее молочная кишечная инфекция. По нашим данным, вспышечная заболеваемость дизентерией Зонне распространялась пищевым и бытовым путями (58,3±10,1 и 41,7±10,1% соответственно) с долей заболевших 71,5±2,1 и 28,5±2,1%; водных вспышек не зарегистрировано.

В итоге можно заключить, что при ДФ зарегистрировано преобладание вспышек водного типа с наибольшим числом заболевших; при шигеллезе Зонне регистрировались преимущественно вспышки пищевого типа. Подобное распределение вспышек ДФ и шигеллеза Зонне соответствует постулатам теории этиологической избирательности путей передачи вобудителей при разных нозоформах дизентерии в условиях неудовлетворительного качества водоснабжения и хронической активности водного фактора.

При анализе динамики заболеваемости ДФ и качества воды по микробиологическим показателям была установлена прямая сильная корреляционная связь (г=+0,88±0,05; коэффициент регрессии =1,46), по санитарно-химическим показателям - связь прямая средней силы (г= +0,68±0,13; коэффициент регрессии =1,23).

Бактериальная обсемененность водопроводной воды значительно увеличивается в теплое время года. Пик нестандартных проб по содержанию БГКП имеет место в сентябре, что совпадает с активизацией сезонного подъема шигеллеза Флекснера. При шигеллезе Зонне между внутригодовой динамикой ЭП и качеством водопроводной воды коррелятивная связь оказалась слабой (г=+0,1±0,06).

Исходя из эпидемиологических закономерностей ДФ, надзор за этой нозоформой должен осуществляться системой контроля и анализа заболеваемости, бактериологическим подтверждением диагноза и мониторингом; бактериального исследования воды открытых водоемов, используемых доля водоснабжения и рекреации, и водопроводной воды. При этом интенсивность исследований должна предшествовать сезонному подъему, обусловленному тем или иным фактором передачи. Активизировать бактериологические исследования на присутствие шигелл и санитарно-показательную флору на юге области в открытых водоемах, необходимо начиная' с конца апреля, первой декады; мая вплоть до августа, а водопроводную воду - с начала июня до октября на фоне систематического планового исследования сточных вод; сбрасываемых в водоемы хозяйственного: назначения: В период с мая по октябрь, рекомендовано расширить санитарно-химические исследования? воды, из разводящей сети водопроводов (органические соединения, мутность, хлориды); т.к. эти исследования более информативны по сравнению с микробиологическими; судя по силе корреляционной) связи их с заболеваемостью ДФ: Многолетние, мониторинговые исследованиям будут служить хорошим прогностическим признаком при расчете показателей заболеваемости.

Для осуществления поставленной задачи были составлены, ряды статистических: показателей: Первый ряд включал показателизаболеваемости шигеллезом Флекснера, второй ряд, - удельный вес проб воды,, не: отвечающих нормативам по микробиологическим показателям; для районов юга Тюменской области; третий ряд — число проб воды (в %), не отвечающих нормативам по санитарно-химическим показателям: Путем анализа показателей частоты нестандартных проб воды: на юге Тюменской области: выделены зоны эпидемического риска, отнесенные к минимальной, средней и, максимальной. Проведенным: районированием территории юга

Тюменской области 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

157 эпидемического риска (2-я группа) вошли 10 районов (средний показатель заболеваемости 43,2=Ы,7%ооо); в зону минимального эпидемического риска (3-я группа) — 9 районов (средний показатель заболеваемости 17,4±1,2%ооо).

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 по1 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, изучение связи эпидемиологической ситуации по ДФ и качества- питьевой по санитарно-химическим и микробиологическим показателям позволило определить количественные критерии относительного риска (санитарно-химические показатели в пределах 65,5±1,2 и выше и микробиологические показатели 57,7±1,1 и выше) 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. Нами определены территории максимального, среднего и минимального риска заболеваемости- ДФ соответственно по микробиологическим и санитарно-химическим показателям качества питьевой воды. В пределах выделенных районов может проявляться в разной степени неблагоприятное воздействие факторов риска.

158*

Оценка эпидемического риска - это инструмент научного анализа в системе скрининговой диагностики в целях оптимизации ЭН и управления эпидемическим процессом [123]. Определение величин риска (прогнозной оценки) предложено нами внести в систему ЭН и контроля за ДФ. Накопление данных о параметрах эпидемического риска позволит создать интегрированную систему компьютерных банков данных для прогноза и развития факторов эпидемического риска.

Установленные критерии эпидемической опасности территорий в отношении заболеваемости шигеллезом Флекснера и факторов риска по удельному весу нестандартных проб водопроводной воды по микробиологическим и санитарно-химическим показателям можно использовать для прогнозирования осложнений эпидемиологической ситуации и в качестве маркеров в предэпидемической диагностике.

Эпидемиологи испытывают определенные трудности при внутривидовой дифференциации энтеробактерий с использованием фенотипических тестов. В связи с этим в последнее время ЭП шигеллезов анализируется чаще всего с позиций взаимодействия организма хозяина и возбудителя на популяционном уровне [58]. ЭП обеспечивается механизмами стабильности и устойчивости [94], а система является стабильной, когда достигается оптимальное разнообразие ее элементов и связей между ними. Е.Д.Савилов, С.Н.Галушкина [93] полагают, что в случае ЭП определение динамики разнообразия такого его компонента как популяция возбудителя наряду с популяционным иммунитетом обеспечит устойчивость этой системы и позволит найти слабое звено в ней для наиболее эффективного противоэпидемического воздействия.

Биологическую сущность (основу) эпидемического процесса составляет взаимодействие неоднородных и постоянно изменяющихся популяций паразита и хозяина. Количественные изменения ведут к формированию нового качества этиологического фактора.

Определение биологических свойств шигелл, выделенных при спорадических и эпидемических заболеваниях, рекомендовано использовать

159 в качестве маркеров для их дифференциации в целях своевременного проведения профилактических и противоэпидемических мероприятий.

Эпидемические штаммы ЗЬ.Аехпеп чаще выделялись в Ы-форме, имели большую фаголизабельную активность, ферментировали глюкозу с газообразованием и лактозу в отличие от спорадических штаммов. Только спорадические штаммы БЬ.Аехпеп обладали оксидазной активностью и ферментировали ОФ-глюкозу.

Эпидемические штаммы 8Ь.80ппе1 в отличие от спорадических чаще образовывали индол, ферментировали орнитин. Спорадические штаммы ЗИ.зоппе! чаще ферментировали ксилозу, рамнозу, ОФ-маннит. Только спорадические штаммы 8Ь.БОппе1 ферментировали глюкозу с образованием газа и обладали оксидазной активностью.

Известно, что биологические свойства возбудителя обусловливают своеобразие ЭП шигеллезов, а различия биоваров ЗЬ.Боппе! отражаются на вирулентности и иммуногенности возбудителей. Одним из маркеров внутрипопуляционного разнообразия шигелл является антибиотикорезистентность штаммов. Исследование внутригодовой динамики разнообразия штаммов шигелл по антибиотикорезистентности важно для коррекции этиотропной терапии. Нами для количественной оценки разнообразия ЗЬ.Аехпеи и 8Ь.зоппе1 взят критерий их чувствительности к антибиотикам. Спорадические и эпидемические штаммы

8Ь.Аехпеп обладали резистентностью к АМП с одинаковой частотой соответственно 61,9±2,0% и 54,9±3,4%, р>0,05). Число резистентных штаммов среди спорадических штаммов 8Ь.Аехпеп к отдельным антибиотикам колебалось от 6,4%±1,3% (норфлоксацин) до 12,7%±1,8% амикацин), р<0,05. Сравнение средних значений уровня резистентности к антибиотикам спорадических штаммов 8Ь.йехпеп по месяцам показало, что наименьший показатель регистрировался в декабре (50,0±7,0%) в период фазы формирования резервационного варианта возбудителя по В.Г.Белякову

10], наибольший - в мае (68,0±4,9%), т.е. в фазу становления эпидемического варианта шигеллезов этого вида. При анализе помесячного

160 распределения резистентных вариантов Sh.flexneri среди эпидемических штаммов наименьший показатель регистрировался в марте (45,2±5,0%), наибольший - в сентябре (95,2±5,7%), т.е. в фазу эпидемического распространения шигелл Флекснера.

Среди спорадических штаммов Sh.sonnei резистентных к АМП было 57,9%±1,9%, а среди эпидемических - 53,5±2,7%, (р>0,05). В отношении отдельных АМП частота выделения резистентных вариантов среди спорадических штаммов Sh.sonnei колебалась незначительно от 7,4±1,3% (Tet) до 12,6±1,7% (Gen). Помесячное распределение резистентных к АМП спорадических штаммов Sh.sonnei колебалось от 41,3±9,1% (декабрь) до 65,4±6,4% (март), т.е. в фазу становления резервационного варианта в декабре, частота выделения антибиотикорезистентных штаммов была достоверно ниже периода фазы резервации (р<0,01). Среди эпидемических штаммов Sh.sonnei наименьшая частота выделения резистентных вариантов к АМП была в феврале (40,0±9,8%), наибольшая - в июле (70,3±8,7%), р<0,01.

Более высокая степень разнообразия в отношении резистентности к АМП имела место у спорадических штаммов Sh.flexneri и она подвергается закономерным изменениям, соответствующим внутригодовому движению заболеваемости. Минимальные коэффициенты разнообразия приходятся на II квартал, максимальные - на III квартал. Спектр антибиотикорезистентности у эпидемических штаммов Sh.sonnei был менее разнообразен в помесячной динамике, чем у спорадических. Выявленные особенности в помесячной динамике выделения резистентных штаммов Sh.sonnei и Sh.flexneri могут иметь существенное клинико-эпидемиологическое значение и использованы в практической работе.

Одним из существенных недостатков идентификации шигелл является длительность проведения лабораторных исследований (эпидемиологическое маркирование штаммов по антибиотикорезистентности шигелл проводят в течение 3-х дней), а также для лабораторной диагностики используют дорогостоящие реактивы (по расценкам на 01.01.2008г. стоимость идентификации 2-х штаммов шигелл составляет 200 руб.), на проведение

161 лабораторных анализов затрачивается 5 час рабочего времени среднего медицинского работника. В общей сложности затраты на выявление 2-х эпидемических штаммов шигелл составляют 500 руб.

Нами предложен простой, не требующий больших материальных затрат экспресс-способ индикации эпидемических штаммов шигелл, основанный на том, что в процессе культивирования шигелл в питательной среде эпидемические штаммы вызывают более интенсивное нарастание показателей электрического сопротивления по сравнению со спорадическими штаммами возбудителей дизентерии: Динамика накопления шигелл регистрируется! объективным критерием' - величиной электрического сопротивления этих бактерий. Способ защищен патентом на изобретение № 2324936. - Бюл. № 14 от 20.05.2008г.

Результат, достигается тем, что, эпидемические: штаммы шигелл обладают более высокой репродуктивной: активностью по сравнению со спорадическими штаммами и в результате этого; сопротивление взвеси бактерий в питательной^ среде при измерении; через 1 час: и; через 6 час в; процессе культивирования увеличивается в 5,4 раза (р<0,001), а при культивировании; спорадических штаммов, обладающих меньшей, репродуктивной активностью, сопротивление взвеси бактерий в этом же интервале увеличивается в 2,5 раза (р>0,01). При культивировании эпидемических штаммов ЗИ.Дехпеп разница в величине электрического сопротивления составила 5,5 раза (р<0,001), БЬ.зоппе! - 4,8 раза (р<0,001), а для спорадических штаммов - 2,5 раза (р>0,01) для обоих видов шигелл. Использован объективный метод регистрации электрического сопротивления взвеси бактерий с помощью цифрового мультиметра М-832, позволяю1Ций выявлять увеличение концентрации микробной, взвеси в питательной среде.

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! . . ' 162 в 6 час соответствовала середине фазы экспоненциального роста (логарифмическая фаза) и была оптимальной для целей экспресс-диагностики.

Абсолютный показатель электрического сопротивления у спорадических штаммов семейства энтеробактерий был несколько выше. Но эта разница статистически не достоверна (р>0,01). Надо полагать, что это зависит от биологических свойств бактерий, изучение которых будет задачей дальнейших исследований. При анализе показателей электрического сопротивления эпидемических штаммов ЗЬ.пеуусаБЙе, 8Ь.ЬоусШ, З.егЛегШсИэ, S.typhimurium и эшерихий (ЕТЕС, ЕРЕС, ЕГГЕС) разница через 1 и 6 час культивирования была менее выраженной, чем у 8Ь.:£1ехпеп и ЗЬ.БОппеь Предложенный экспресс-метод индикации эпидемических штаммов ЗЬ.Аехпеп и 8ь.50ппе1 является высокочувствительным и специфичным.

Предложенный способ позволяет экономить расход материальных средств и сокращает время, необходимое для проведения лабораторных исследований. Способ индикации эпидемических штаммов шигелл не требует больших материальных затрат, легко воспроизводим, объективен, позволяет ускорить расшифровку эпидемических вспышек, а достоверность индикации эпидемических штаммов шигелл составляет 99%±1,3%.

В процессе усовершенствования эпидемиологического надзора и контроля за шигеллезами основное внимание уделяли предэпидемической диагностике, которая предполагает своевременное обнаружение предпосылок и предвестников осложнения эпидемиологической ситуации. Основными предпосылками роста заболеваемости шигеллезами являются социальные условия, которые способны активизировать фекально-оральный механизм передачи возбудителя. Это, в частности, аварии и ремонтные работы на водопроводно-канализационных сетях, перебои в очистке и дезинфекции питьевой воды, обновление состава дошкольных и школьных учреждений в сентябре, способствующие заносу возбудителя, нарушение противоэпидемического режима в лечпрофучреждениях, детских стационарах, домах престарелых и психоинтернатах.

По нашим наблюдениям перед водной вспышкой дизентерии Флекснера увеличивались показатели заболеваемости ОКИ (сумма) и ОКИ неустановленной этиологии (ОКИНЭ) с более коротким инкубационным периодом, увеличение в структуре заболевших детей 7-14 лет и лиц 20-39 лет, появление атипичных форм возбудителей. Неудовлетворительное санитарное состояние окружающей среды и водоснабжения и их ухудшение были признаками предвспышки. Последующие волны водной эпидемии продолжались и после окончания действия водного фактора, хотя заболеваемость снижалась, что обусловлено действием дополнительных путей. На основании мониторинга ситуации по ОКИ возможно установить параметры предвспышки и осуществлять кратковременный прогноз заболеваемости шигеллезом Флекснера.

Оптимизация эпидемиологического надзора и контроля заболеваемости шигеллезами путем расширения систематических исследований водных объектов для определения санитарно-химических показателей (мутность, органические загрязнения, хлориды) как наиболее информативных маркеров для своевременного прогнозирования осложнений эпидемиологической ситуации использована в целях предэпидемической диагностики. Мониторинг циркулирующих штаммов шигелл предусматривал определение внутривидовой динамики биологических свойств и антибиотикорезистентности.

В качестве метода диагностики предвспышки широко применяется индикация эпидемических и спорадических вариантов шигелл с помощью экспресс-метода по величине электрического сопротивления взвеси бактерий, что способствует заблаговременному прогнозированию осложнений эпидемиологической ситуации и принятии превентивных мер по профилактике заболеваемости населения региона.

По результатам 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.

Внедрены в практику работы микробиологических лабораторий Тюменской области методические рекомендации «Экспресс-метод индикации эпидемических и спорадических штаммов шигелл», утвержденных главным врачом ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области» 15.12.2008г.

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 при использовании санитарно-гигиенического и микробиологического мониторинга водных объектов и окружающей среды.

Таким образом, многолетний эпидемиологический анализ шигеллезов на юге Тюменской области в связи с условиями водоснабжения позволил выявить закономерности эпидемического процесса этих инфекций в регионе, усовершенствована методика микробиологического мониторинга за возбудителями путем внедрения ранней индикации эпидемических и спорадических штаммов по величине электрического сопротивления, что позволило получить существенный противоэпидемический эффект.