Серологический мониторинг актуальных природноочаговых инфекций в Ростовской области (2020 - 2022 гг.)

Введение

Эпидемиологический надзор за инфекционными болезнями является важным инструментом общественного здравоохранения, который позволяет выявлять тенденции развития эпидемического процесса, территории, время и группы риска, а также новые патогены [1]. По мнению Б.Л. Черкасского, изучение популяционного иммунитета входит в систему эпидемиологического надзора за инфекциями, позволяя получать информацию о циркуляции возбудителей инфекционных болезней на разных территориях, среди разных групп населения [2]. Серологические исследования являются значимым компонентом для понимания распространённости циркулирующих в регионе возбудителей. Лабораторно подтверждённые сведения об уровне популяционного иммунитета в отношении актуальных инфекций позволяют проводить оценку риска и степени их эпидемиологической опасности [3]. В последнее время серологические методы всё чаще используют как инструмент, позволяющий генерировать большой объём информации и определять тактику здравоохранения в отношении инфекционных болезней. Ещё одним преимуществом серологического мониторинга является то, что поперечное исследование для понимания спектра циркулирующих в регионе патогенов может быть выполнено как «одномоментное» мероприятие [4].

Циркуляция различных видов возбудителей и их неравномерное распределение в пределах природных очагов является причиной того, что до сих пор остаётся много неизученных вопросов о характере межвидовых взаимодействий [5].

Ростовская область (РО) является эндемичной по туляремии, Крымской геморрагической лихорадке (КГЛ), лихорадке Западного Нила (ЛЗН), иксодовому клещевому боррелиозу (ИКБ), лихорадке Ку [6][7]. Данные статистического учёта в структуре инфекционной заболеваемости свидетельствуют о значительной доле природно-очаговых инфекций (ПОИ) вирусной и бактериальной этиологии. Наибольший удельный вес (88,7 %) зарегистрированных ПОИ составляют три, а именно КГЛ, ЛЗН и ИКБ, оставшаяся доля приходится на спорадические случаи заболевания псевдотуберкулёзом, иерсиниозом, лептоспирозом, бруцеллёзом, туляремией, бешенством и лихорадкой Ку¹.

Комплексные исследования сывороток крови позволяют создать более полную картину спектра инфекционной патологии. В сочетании с географической локализацией этот подход может собрать для анализа информацию о пространственно-временном распределении эпидемического процесса [8]. Серологические исследования дают дополнительную информацию о широте циркуляции возбудителей инфекционных болезней на разных территориях и среди разных групп населения за длительные периоды времени [9].

Цель исследования — изучение уровня иммунной прослойки населения к некоторым возбудителям природно-очаговых инфекционных болезней, циркулирующих на территории РО в 2020–2022 гг.

Материалы и методы

Характеристика заболеваемости проведена методом эпидемиологического анализа с использованием отчётных данных и форм статистического учёта.

Образцы крови получены в период с 2020 по 2022 гг. от здоровых доноров, проживающих в Ростовской области в городах (Ростов-на-Дону, Каменск-Шахтинский, Волгодонск, Шахты, Таганрог, Зерноград, Морозовск) и районах (Сальский, Ремонтненский, Неклиновский, Азовский, Веселовский, Заветинский, Целинский). При отборе учитывали постоянное проживание доноров на различных административных территориях Ростовской области и отсутствие в анамнезе перенесённых ранее ПОИ. Биоматериал получен в соответствии с принципами законности и соблюдения этических норм. От каждого донора было получено информированное добровольное согласие. Всего протестировано 1295 сывороток крови (2020 г. — 419; 2021 г. — 424; 2022 г. — 452).

Серологический мониторинг предусматривал исследования в одной пробе широкого спектра антител к возбудителям изучаемых инфекций: КГЛ, ЛЗН, ИКБ, геморрагической лихорадке с почечным синдромом (ГЛПС). Специфические антитела в образцах крови доноров определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА). В качестве серологического маркера перенесённой инфекции в работе использовали сывороточные специфические IgG-антитела.

Образцы тестировали с использованием коммерческих наборов производства АО «Вектор-Бест» (Новосибирск) для иммуноферментного выявления иммуноглобулинов класса G: «ВектоКрым-КГЛ-IgG» к вирусу Крымской-Конго геморрагической лихорадки, «ВектоНил-IgG» к вирусу Западного Нила, «Вектор ВКЭ – IgG» к вирусу клещевого энцефалита (КЭ), «ЛаймБест-IgG» к возбудителям иксодовых клещевых боррелиозов (болезнь Лайма), «ВектоХанта-IgG» к хантавирусам в сыворотке (плазме) крови, в соответствии с инструкциями производителей. Для выявления антител класса G к антигенам коксиелл Бернета использовали тест-систему (ИФА-анти-КУ-G) (производства НИИЭМ им. Пастера), предназначенную для серологической текущей и ретроспективной in vitro диагностики Ку-лихорадки (коксиеллеза) по наличию антител IgG-класса в сыворотке крови человека. Оптическую плотность измеряли на регистрирующем фотометре Infinite F50 (Tecan, Австрия).

Доверительные интервалы для доли серопозитивных сывороток рассчитывали по методу Уилсона при доверительной вероятности p ≥ 0,95 с использованием программных средств, предоставляемых сайтом https://epitools.ausvet.com.au.

Результаты

Для повышения эффективности системы эпидемиологического мониторинга актуальных инфекций среди населения РО с 2020 г. специалисты Ростовского-на-Дону противочумного института регулярно проводят исследования состояния уровня популяционного иммунитета в отношении КГЛ, ЛЗН, ИКБ и для оценки степени риска возможного распространения ГЛПС. Результаты мониторинга вносят в базу данных «Серологический мониторинг природно-очаговых инфекций на территории Ростовской области» (Свидетельство о государственной регистрации №2020621999 от 22 октября 2020 г.).

Одновременное измерение уровня антител к нескольким патогенам, дает информации о структуре инфекционной заболеваемости в регионе и циркулирующих возбудителях [10].

Крымская геморрагическая лихорадка. В последние годы отмечено расширение нозоареала КГЛ в РО. В 2020 г. больные КГЛ выявлены на территории девяти административных районов (Красносулинский, Морозовский, Волгодонской, Пролетарский, Октябрьский, Целинский, Сальский, Зимовниковский, Орловский (15 случаев)). В 2021 г. заболеваемость регистрировали в 11 административных районах (Обливский, Заветинский, Сальский, Пролетарский, Зимовниковский, Мартыновский, Семикаракорский, Азовский, Дубовский, Целинский, Белокалитвенский (16 случаев)) [9]. В 2022 г. в области зарегистрировано 24 случая КГЛ (0,57 на 100 тыс. населения), что выше показателей прошлого года (16 случаев, 0,38 на 100 тыс. населения), заболеваемость регистрировали уже в 13 административных районах (Кагальницкий, Морозовский, Тацинский, Пролетарский, Аксайский, Октябрьский, Егорлыкский, Сальский, Целинский, Дубовский, Зимовниковский, Орловский, Ремонтненский и г. Новошахтинск).

При проведении серологического мониторинга среди населения на наличие IgG к возбудителю КГЛ в 2020 г. антитела не обнаружены. В 2021 г. доля серопозитивных результатов составила 0,7 % [ 0,2–2,0]. Иммуноглобулины класса G зарегистрированы у доноров в городах Таганрог и Зерноград. В 2022 г. доля серопозитивных результатов по РО составила 2,0 % [ 1,1–3,7]. Положительные пробы выявлены в Сальском районе (5,7%), единичные — в Азовском, Заветинском, Неклиновском районах и г. Ростове-на-Дону. Среди серопозитивных доминировали мужчины (58,3 %), средний возраст которых составил 52,8 лет.

Полученные результаты свидетельствуют об активности природных очагов КГЛ и контактах местного населения с компонентами их паразитарной системы. При анализе территориального распределения заболеваемости и положительных находок серологического мониторинга отмечены совпадения в Сальском, Азовском и Заветинском районах. На территории Неклиновского района и городах Ростове-на-Дону, Зернограде, Таганроге при отсутствии регистрации заболеваемости обнаружены серопозитивные пробы среди здоровых доноров.

Лихорадка Западного Нила. Случаи заболевания людей ЛЗН официально регистрируют в Ростовской области (РО) с 1999 г., современный нозоареал включает 11 административных районов: Чертковский, Красносулинский, Каменский, Весёловский, Мясниковский, Азовский, Аксайский, Матвеево-Курганский, Неклиновский, Егорлыкский, Cальский и рекреационные зоны шести городов — Ростова-на-Дону, Батайска, Каменска-Шахтинского, Новошахтинска, Таганрога и Шахт. В 2020 г. заболеваемость ЛЗН не регистрировали, в 2021 г. выявлено два лабораторно подтвержденных случая, на двух административных территориях в г. Батайск и Аксайском районе [11]. В 2022 г. — два верифицированных случая (гг. Ростов-на-Дону и Волгодонск).

Несмотря на отсутствие регистрации случаев заболевания, в 2020 г. антитела к вирусу Западного Нила (ВЗН) в сыворотках крови были обнаружены практически на всех обследованных территориях области. Суммарная доля IgG в высоких титрах составила 8,7 % [ 6,2–12,1] в Ростове-на-Дону — 2,8 %, в Каменске-Шахтинском — 8,3 %, в Волгодонске — 8,1 % и в следующих районах области: Неклиновском — 25,0 %, Сальском — 16,6 %, Ремонтненском — 9,1 %. В Неклиновском районе в 12 исследованных пробах обнаружено три положительных результата.

В 2021 г. положительные пробы выявлены в 9,9 % [ 7,4–13,1] проб. Антитела к ВЗН зафиксированы в Морозовске — 20,6 %, Волгодонске — 10,0 %, Шахтах — 8,9 %, Таганроге — 8,2 %, Ростове-на-Дону — 5,9 %, Каменске-Шахтинском — 5,6 %, Зернограде — 5,0 % и двух административных районах области: Неклиновском — 17,1 % и Сальском — 8,6 %.

В 2022 г. антитела к ВЗН обнаружены у 12,4 % [ 9,8–15,6] доноров. Уровень иммунной прослойки населения в Весёловском районе составил 22,2 %, в г. Ростове-на-Дону — 18,0 %, Неклиновском районе — 12,2 %, Сальском — 11,9 %. Азовском — 9,7 %, Заветинском — 7,5 %.

Для исключения антигенной перекрёстной реакции, которая существует между ВЗН и вирусом клещевого энцефалита [12] все положительные на ЛЗН пробы сывороток крови доноров проверяли на перекрёстную реактивность к КЭ. В 2020 и 2021 гг. ни в одном случае перекрёстных реакций не обнаружено. В 2022 г. антитела в титре 1:100 к возбудителю клещевого вирусного энцефалита зафиксированы в двух пробах, полученных из Неклиновского района (женщины старше 80 лет).

Несмотря на низкий уровень заболеваемости в течение 2020–2022 гг., результаты проведённого серологического мониторинга показали значительный уровень серопревалентности к ВЗН у жителей крупных городов и районов РО, территориальные совпадения с заболеваемостью выявлены в Ростове-на-Дону, Каменске-Шахтинском, Шахтах, Таганрог и Неклиновском, Азовском, Сальском, Веселовском районах. Несмотря на отсутствие регистрации случаев болезни ЛЗН, в процессе мониторинга выявлены антитела у жителей городов Морозовск, Волгодонск, Зерноград, Заветинского и Ремонтненского районов. Обнаружение антител к ВЗН у здорового населения на различных территориях РО свидетельствует о широком ареале возбудителя и, возможно, об иммунной прослойке после перенесённого в легкой или субклинической форме заболевания. В целом за три года исследований, средний возраст серопозитивных лиц составил 55 лет, положительные результаты чаще встречались у женщин (54,1 %).

Ежегодное выявление высоких долей серопозитивных проб можно объяснить тем, что большинство (до 80 %) людей, инфицированных ВЗН, не имеет выраженной симптоматики болезни. Часто факт перенесённой болезни остается неустановленным [13][14].

Иксодовый клещевой боррелиоз. На территории РО в настоящее время расположены природные и антропургические очаги иксодового клещевого боррелиоза. Нозоареал охватывает 24 административные территории и включает 11 городов (Ростов-на-Дону, Азов, Батайск, Волгодонск, Донецк, Каменск–Шахтинский, Новочеркасск, Сальск, Таганрог, Шахты, Гуково) и 13 административных районов (Тарасовский, Каменский, Белокалитвинский, Багаевский, Матвеево-Курганский, Куйбышевский, Мясниковский, Азовский, Аксайский, Родионово – Несветайский, Зерноградский, Cальский, Орловский) [15].

В 2020 г. случаи заболевания ИКБ не регистрировали, однако при серологических исследованиях положительные пробы (IgG) обнаружены у доноров, проживающих в Ростове-на-Дону — 8,3 %, Таганроге — 5,1 %, единичные положительные пробы встречались в Волгодонске, Сальском, Ремонтненском и Неклиновском районах.

В 2021 г. зарегистрировано пять случаев ИКБ в Орловском районе (1), городах Каменске-Шахтинском (1) и Ростове-на-Дону (3). При серомониторинге наибольшее число положительных результатов было получено в Неклиновском районе (8,6 %), Ростове-на-Дону (5,9 %) и Морозовске (5,9 %), единичные положительные находки выявлены в гг. Каменске-Шахтинском, Шахтах и в Сальском районе.

В 2022 г. выявлено 13 случаев ИКБ: единичные случаи в Сальском, Куйбышевском, Каменском районах и городах Азове, Гуково, Таганроге, Шахтах и шесть случаев болезни в Ростове-на-Дону. Положительные пробы у доноров обнаружены в Неклиновском районе (6,1 %), Ростове-на-Дону (3,6 %), единичные случаи встречались в Азовском районе.

Серологическое тестирование крови здоровых доноров, проведённое в 2020–2022 гг., показало наличие контактов местного населения с возбудителями иксодовых клещевых боррелиозов, доля серопозитивных проб составила 3,1 % [ 1,7 – 5,5], 2,6 % [ 1,5 – 4,6] и 2,0 % [ 1,1 – 3,7] соответственно. Положительные результаты в 70,0 % случаев, были получены при исследовании материала, собранного от мужчин в возрасте от 43 до 88 лет.

В течение трёх лет наблюдения сероположительные находки выявлены в Неклиновском районе без регистрации случаев болезни. В Ростове-на-Дону IgG к возбудителям иксодовых клещевых боррелиозов выявлялись у жителей в течение трёх лет исследований с регистрацией болезни в 2021 и 2022 гг. Территориальное совпадение заболеваемости и выявления антител к антигенам боррелий в сыворотках крови местных жителей зафиксировано в Сальском и Азовском районах и Ростове-на-Дону, Шахтах, Таганроге, Волгодонске, Каменске-Шахтинском.

Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом. Первый лабораторно подтвержденный (в ИФА) случай болезни ГЛПС в Ростовской области был зафиксирован в 2018 г. в Песчанокопском районе. В 2019 г. выявлено два случая болезни (показатель на 100 тыс. населения — 0,05) (г. Ростов-на-Дону, Мясниковский район) [8]. В 2020–2021 гг. официальных данных о случаях регистрации ГЛПС в РО нет. В 2022 г. зарегистрировано два случая болезни в Ростове-на-Дону и Таганроге. Референс-центр по мониторингу заболеваемости ГЛПС включил Ростовскую область во вторую группу — с низким уровнем заболеваемости (с диапазоном интенсивного показателя заболеваемости от 0,05 до 0,91 на 100 тыс. населения) [16].

Вирусоспецифические антитела класса G у здоровых доноров в 2020 г. обнаружены в 7,0 % [ 4,1–11,6] случаев в Таганроге — 10,8 %, Волгодонске — 4,1 %, Ростове-на-Дону — 2,8 %, Ремонтненском (13,5 %) и Сальском (12,2 % )районах.

В 2021 г. по результатам исследования подтверждено наличие специфических антител класса G к ГЛПС на различных территориях с частотой от 1,9 % до 14,3 %, в среднем доля серопозитивных результатов составила 4,5 % [ 2,9–6,9]. Антитела выявлены в Таганроге — 14,3 %, Морозовске — 11,8 %, Шахтах — 5,4 %, Зернограде — 5,0 %. Единичные случаи фиксировали в Ростове-на-Дону, Каменске-Шахтинском, Волгодонске.

В 2022 г. положительные результаты получены у 7,1 % [ 5,1–9,8] доноров. Антитела обнаружены у жителей ряда районов области: Ремонтненском — 15,7 %, Неклиновском — 14,3 %, Сальском — 13,0 %, а также в Ростове-на-Дону — 4,3 %. Единичные положительные пробы регистрировали в Веселовском и Целинском районах.

В последние годы в целом по стране за счёт расширения сектора садово-огородных товариществ, зон отдыха горожан и выездов в энзоотичные районы отмечен рост заболевших этой инфекцией среди городского населения. В природных очагах ГЛПС, где циркулирует возбудитель хантавируса Пуумала, отмечен высокий процент (64,6 %) заражения городских жителей [17].

В результате мониторинга антитела к хантавирусам выявлены у жителей 12 обследованных территорий. Среди серопозитивных доминировали жители небольших городов с преобладанием частных домовладений и приусадебных хозяйств, средний возраст которых составил 50,6 лет (53,8% женщин, 46,2% мужчин).

Результаты, полученные в ходе комплексного серологического мониторинга, указывают на наличие иммунной прослойки населения РО к изученному спектру ПОИ, изменение долей положительных проб за период исследования 2020–2022 гг. отражено на рисунке 1. Серопозитивные пробы выявлены ко всем изучаемым ПОИ, что является подтверждением их активной циркуляции в биоценозах области. Как видно из рисунка, перекрытие доверительных интервалов для результатов 2020, 2021 и 2022 гг. имеет место для каждой из представленных инфекций, что свидетельствует об отсутствии достоверных различий.

Лихорадка Ку. Она известна в Ростовской области с начала 50-х гг. XX в., когда при проведении исследований по изучению уровня иммунной прослойки населения к Coxiella burnetii в группах риска были выявлены серопозитивные результаты от 15,3 % до 22,0 % [18]. Позже случаи заболевания отмечали на степных территориях юго-востока: в Сальском (1994 и 2002 гг.) и Песчанокопском (2002 г.) административных районах, а также в г. Ростове-на-Дону (1994, 2001 г.).

В 2022 г. после длительного периода эпидемиологического благополучия на территории трёх районов РО (Ремонтненском, Сальском и Целинском) было зарегистрировано 27 случаев заболевания лихорадкой Ку^2,3. С целью уточнения возможных контактов населения с возбудителем C. burnetii в районах, где регистрировали случаи болезни, проведён серологический скрининг среди 308 местных жителей. Доля серопозитивных проб составила 2,3 %. Специфические антитела присутствовали в сыворотках крови жителей Сальского (3,0%( и Ремонтненского (1,3%) районов. В Целинском районе антитела не обнаружены. С учётом большой эпидемиологической значимости данной инфекционной болезни актуальной задачей является дальнейшее изучение серопревалентности среди жителей области к лихорадке Ку.

Заключение

В ходе проведённых исследований установлена высокая доля ЛЗН и ГЛПС серопозитивных доноров, при этом заболеваемость этими инфекциями в РО находится на низком уровне. Выявленные в ходе мониторинга антитела к ВЗН у жителей городов Морозовск, Волгодонск, Зерноград, Заветинского и Ремонтненского районов при отсутствии регистрации заболеваемости свидетельствуют о продолжающейся циркуляции ВЗН в этих районах и интенсивном контакте населения с возбудителем. Антитела к хантавирусам обнаружены в разные годы у жителей 12 обследованных территорий, при выявлении случаев болезни только в 2022 г. в Ростове-на-Дону и Таганроге.

Проведённые исследования показали циркуляцию на территории области возбудителей КГЛ, ЛЗН, ИКБ, лихорадки Ку, хантавирусов, дополнив представление об ареале природно-очаговых инфекций как наиболее распространённых и достаточно изученных (КГЛ, ЛЗН, ИКБ), так и менее распространённых (ГЛПС и лихорадка Ку).

Результаты, полученные при проведении серологического мониторинга, включены в учебные материалы кафедры эпидемиологии Ростовского государственного медицинского университета и используются при обучении врачей-эпидемиологов и медицинских работников со средним профессиональным образованием по программам дополнительного профессионального образования.

Для своевременного и эффективного предупреждения заболеваемости природно-очаговыми инфекциями среди населения Ростовской области необходимо продолжение исследований в этом направлении.