Результаты скринингового обследования на наличие маркеров лихорадки Западного Нила населения центральных и южных территорий России

Введение

Циркуляция вируса Западного Нила (ВЗН) впервые подтверждена на территории России в 1963 г. специалистами Института полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР и Астраханской областной санитарно-эпидемиологической станции [1]. Вплоть до конца XX в. заболеваемость этой новой для нашей страны природно-очаговой инфекцией периодически регистрировалась только в Астраханской области. Вспышка 1999 г., затронувшая отдельные территории юга России с тяжёлым течением и высокой (до 10 %) летальностью, стала поворотным событием в изучении ЛЗН и организации системы мониторинга за циркуляцией возбудителя [2]. В последующие годы заболеваемость ЛЗН неуклонно увеличивалась, как и количество территорий, на которых были диагностированы случаи заболевания. Так, в 2000 г. заболеваемость ЛЗН впервые официально зарегистрирована в Ростовской области, в 2006 г. — в Ульяновской области, 2010 г. — в Воронежской, Челябинской областях, Республике Калмыкия, Краснодарском крае (по литературным данным — с 1999 г.), 2011 г. — в Республике Татарстан, 2012 г.  — в Республике Адыгея, Ставропольском крае, Белгородской, Липецкой, Курской, Самарской, Саратовской, Омской, Новосибирской областях, 2013 г. — в Калужской области, 2018 г. — в Республиках Крым и Дагестан, 2021 г. ‒ в Тульской области и г. Москва, в 2022 г. – в Тамбовской, Владимирской, Тверской областях, Карачаево-Черкесской Республике и в Ханты-Мансийском автономном округе — Югре [2–5].

На основании представленных сведений можно говорить о достаточно широком территориальном распространении ЛЗН в России, вместе с тем ареал болезни остается по-прежнему малоизученным. На территориях, прилегающих к субъектам с зарегистрированной заболеваемостью, при сходных климатогеографических условиях отсутствуют убедительные доказательства циркуляции ВЗН. В получении новых и уточнении имеющихся данных о характере эпизоотических и эпидемических проявлений болезни определяющее значение имеют прицельные поисковые исследования, поскольку плановый мониторинг, проводимый в России более 10 лет, не позволяет достоверно оценить активность очагов ЛЗН.

Цель исследования — изучение интенсивности контакта с возбудителем ЛЗН жителей отдельных центральных и южных территорий России.

Материалы и методы

Материалом для исследования являлись образцы крови, отобранные в июле-августе 2023 г. от населения, проживающего в 11 субъектах Российской Федерации (Республики Ингушетия, Северная Осетия-Алания, Марий Эл, Мордовия, Чеченская, Кабардино-Балкарская и Чувашская Республики, Нижегородская, Ивановская, Ярославская, Костромская области). Выбор данных территорий был обусловлен отсутствием достоверных сведений о циркуляции ВЗН за многолетний (с 2009 г.) период проведения мониторинговых исследований или наличием свидетельств, косвенно указывающих на эндемичность территории (наличие иммунной прослойки среди населения при отсутствии зарегистрированных случаев заболевания).

В число обследованных лиц были включены пациенты соматических и инфекционных стационаров, в том числе отделений интенсивной терапии и реанимации, а также амбулаторно-поликлинических учреждений, с лихорадкой неясной этиологии на момент обращения за медицинской помощью или возникшей после госпитализации. Возраст обследованных варьировался от 1 года до 97 лет.

Исследование проводилось при добровольном информированном согласии пациентов. Протокол исследования одобрен комиссией по биоэтике ФКУЗ «Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора (протокол № 3 от 25.04.2022 г.).

Отбор проб крови осуществлен персоналом медицинских организаций в вакутейнеры с ЭДТА в объёме 5 мл. Всего было отобрано 1230 образцов крови. Полученные в результате центрифугирования образцы сывороток крови исследовали на стационарной лабораторной базе ФКУЗ «Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора методом иммуноферментного анализа (ИФА) на наличие антител классов IgM и IgG к ВЗН с использованием наборов реагентов «ВектоНил-IgG», «ВектоНил-IgМ» (ЗАО «Вектор-Бест», Россия). В пробах, положительных на наличие антител класса IgG к ВЗН, определяли индекс авидности с помощью набора «ВектоНил-IgG-авидность» (ЗАО «Вектор-Бест», Россия).

На территориях, эндемичных по клещевому вирусному энцефалиту, все сероположительные образцы к ВЗН тестировали на наличие антител к вирусу клещевого энцефалита (ВКЭ) с помощью наборов реагентов «ВектоВКЭ-IgМ» и «ВектоВКЭ-IgG» (ЗАО «Вектор-Бест», Россия). Значительное превышение титров антител, направленных к антигенам ВЗН по сравнению с антителами к КВЭ (в 4 и более раз), считали положительными на наличие антител к ВЗН. Для подтверждения специфичности полученных результатов образцы сывороток, содержащие антитела класса IgM, дополнительно исследовали в реакции нейтрализации со штаммом ВЗН Volgograd 601/18, депонированном в государственной коллекции возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора.

На наличие РНК ВЗН, учитывая относительно короткий период вирусемии в организме больного [6], тестировали не все образцы крови, а выборочные пробы, взятые от пациентов, продолжительность лихорадки у которых на момент забора материала не превышала 7 дней. Постановку ПЦР с целью обнаружения РНК ВЗН проводили с использованием набора реагентов «АмплиСенс®WNV-FL» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия), генотипирование ВЗН — «Амплиген-WNV-генотип-1/2/4» (ФКУЗ Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора, Россия).

Источниками информации о зарегистрированной заболеваемости ЛЗН являлись формы статистического наблюдения № 2 «Сведения об инфекционных и паразитарных заболеваниях» в Российской Федерации за 2009–2022 гг., структуре заболеваемости и величине иммунной прослойки к ВЗН среди населения обследованных территорий — отчётные данные, представленные Управлениями Роспотребнадзора по субъектам Российской Федерации в Референс-центр по мониторингу за возбудителем ЛЗН, материалы научных публикаций.

Статистическая обработка данных осуществлена с использованием средств табличного процессора Microsoft Excel 2016.

Результаты

Выявление случаев заболевания ЛЗН. Антитела класса IgM к ВЗН, являющиеся маркером острого инфекционного процесса, обнаружены в образцах сывороток крови 10 человек (0,8 %), проживающих на территории 6 субъектов Российской Федерации (табл. 1). Сыворотки жителей Республик Марий Эл, Мордовия, Нижегородской, Ивановской, Костромской областей, содержащие антитела класса IgM к ВЗН, параллельно обследованы на наличие антител класса IgM к КВЭ с отрицательным результатом. Специфичность выявленных антител к ВЗН также подтверждена в реакции нейтрализации. Все заболевшие ЛЗН в сроки возможного инкубационного периода не покидали мест своего постоянного проживания.

Присутствие IgM в сыворотках крови у всех 10 выявленных больных было установлено в период со 2-го по 18-й день заболевания и согласуется с литературными данными о сроках появления и продолжительности циркуляции IgM [7][8]. В 9 из 10 образцов сывороток крови IgG не обнаружены, что указывало на ранний период заболевания. Отсутствие IgG к ВЗН на 18-й день от начала заболевания отмечено у одного пациента с установленным диагнозом «COVID-19». Данное наблюдение могло быть обусловлено запаздыванием или функциональной недостаточностью иммунного ответа пациента и требовало проведения повторных исследований в динамике. В 1 пробе от больного из Ивановской области, наряду с регистрируемым гуморальным иммунным ответом (антитела классов IgM и IgG), выявлена РНК ВЗН. Данные анамнеза заболевания пациента свидетельствовали, что забор крови на исследование был осуществлен на 7-й день от появления клинических симптомов и укладывались в картину динамики IgG [9].

РНК ВЗН обнаружена в образцах крови от 8 человек (1,8 %) из 6 субъектов (табл. 1). При этом в 7 пробах (87,5 %) значение порогового цикла (threshold cycle, Ct) находилось в пределах от 30 до 32, в 1 пробе (12,5 %) — в пределах 27, что свидетельствовало о низкой вирусной нагрузке. По результатам типирования положительных проб установлена принадлежность выделенных фрагментов РНК ВЗН ко 2 генотипу в образце крови от больного из Ивановской области, 1 генотипа ВЗН — в образце крови от 1 больного из Республики Мордовия, 2 больных — Республики Ингушетия. В остальных пробах определить генотип ВЗН не удалось, поскольку концентрация РНК ВЗН в исследуемых пробах была ниже порога чувствительности используемого набора реагентов (1×10⁴ копий/мл). Весь клинический материал, положительный на наличие РНК ВЗН, взят в вирусологическое исследование с целью получения изолятов вируса и изучения их свойств. Полученные к настоящему времени результаты свидетельствуют о принадлежности изолятов ВЗН из Чувашской и Кабардино-Балкарской Республик, Нижегородской области ко 2 генотипу.

Представляет интерес подтверждение в 2023 г. циркуляции ВЗН 1 генотипа, присутствие которого не регистрировалось на территории Российской Федерации с 2020 г. Согласно ретроспективным данным, известная область распространения ВЗН 1 генотипа включает отдельные территории юга европейской части России (Астраханская, Волгоградская области, Ставропольский край), Западной и Восточной Сибири (Омская, Новосибирская, Томская области), Дальнего Востока (Приморский край) [3][10][11]. Циркуляция ВЗН 1 генотипа в центральной части России не описана.

Суммируя результаты молекулярно-генетических и иммунологических методов исследования, общий удельный вес выявления маркеров ЛЗН, свидетельствующих об острой фазе заболевания, составил 1,4 %.

Все субъекты, где лабораторно подтверждены случаи ЛЗН в 2023 г., ранее не представляли в статистические отчётные формы данные о регистрации случаев заболевания этой инфекционной болезнью. Вместе с тем, подтверждение местных заболеваний ЛЗН на сопредельных с обследуемыми территориях позволяло предполагать здесь активный, но недиагностированный контакт населения с ВЗН. Так, в Северо-Кавказском федеральном округе спорадическая заболеваемость ЛЗН отмечена в Ставропольском крае в 2012, 2018, 2019 и 2022 гг., в Республике Дагестан — в 2018, 2021 и 2022 гг., в Карачаево-Черкесской Республике — в 2022 г. [4][5]. Завозные случаи из Чеченской Республики при отсутствии официально зарегистрированной заболеваемости неоднократно выявляли в других субъектах Российской Федерации (в 2011, 2013, 2018 гг. в Астраханской области, в 2016 г. – Саратовской области) [12].

На территории Приволжского федерального округа проявления эпидемического процесса ЛЗН отмечены в Республике Татарстан (2011 г. — 4 случая, 2012 г. — 3, 2018 г. — 1) [13], прилегающей к обследуемым нами Республике Марий Эл и Чувашской Республике, а также в Ульяновской области (2009 г.  — 1 случай, 2012 г. — 4, 2022 г. — 2), граничащей с Республикой Мордовией и Чувашской Республикой. В центральной части России заболеваемость ЛЗН верифицирована в Тверской области (2022 г.  — 7 случаев), приграничной с Ярославской, и Владимирской области (2022 г. — 1 случай) — Ярославской и Ивановской [5].

У 7 из 17 (41,2 %) больных ЛЗН медицинскими специалистами выставлен предварительный диагноз «Острая респираторная вирусная инфекция», у 5 (29,4 %) —другие болезни инфекционного генеза (корь, COVID-19, гастроэнтероколит, внебольничная пневмония, лихорадка неясной этиологии). В остальных случаях ЛЗН диагностирована среди пациентов с соматической, включая хирургическую, патологией.

Во всех диагностированных случаях ЛЗН протекала без поражения центральной нервной системы. На долю лёгких форм заболевания пришлось 88,2 % случаев, среднетяжёлых — 11,8 %. Такое распределение случаев по тяжести клинического течения ЛЗН нехарактерно для России, поскольку в 71,4 % случаях, зарегистрированных в 2009–2022 гг., отмечалось среднетяжёлое течение заболевания, 17,9 % — легкое, 10,7 % — тяжелое.

Анализ особенностей структуры выявленных случаев установил преобладание среди заболевших женщин, на долю которых пришлось 70,6 % от всех случаев (в среднем по России — 43,3 %). Заболевания ЛЗН выявлены во всех возрастных группах за исключением детей до 1 года, с превалированием заражений в категории «60 лет и старше» (35,3 %, по России — 31,9 %). Удельный вес детей до 14 лет среди заболевших ЛЗН составил 5,9 % (по России — 6 %). Случай заболевания ЛЗН ребенка лабораторно подтверждён только в Нижегородской области.

Профессиональный состав заболевших был достаточно неоднородным, однако можно отметить доминирование таких групп, как неработающие лица трудоспособного возраста и пенсионеры, на которые пришлось 35,3 % и 23,5 % соответственно (по России — 20,5 % и 27 %).

Больные ЛЗН преимущественно выявлены среди населения городов — 58,8 % (в среднем по России — 76,1 %). По результатам эпидемиологического расследования случаев заболевания ЛЗН установлено, что удельный вес заражений населения по месту проживания в городе составил 47,1 % (в среднем по России — 28,9 %), по месту проживания в сельской местности — 29,4 % (25,1 %), при выезде в природные места отдыха — 23,5 % (21,2 %). Случаи заражения при посещении дачных участков не выявлены.

Изучение иммунной прослойки к ВЗН. Наличие иммунной прослойки к ВЗН установлено у населения всех обследованных субъектов (табл. 2. Общий уровень серопревалентности к ВЗН среди жителей центральных и южных регионов России составил 4,5 % с наиболее высокими показателями в Чеченской Республике (10%) и Республике Северная Осетия-Алания (14 %).

Частота выявления антител у мужчин и женщин существенно не отличались (табл. 2). Распределение положительных находок по возрастным группам показало, что IgG к ВЗН обнаружены во всех исследуемых группах. Наиболее высокий удельный вес положительных находок отмечен у лиц 20–29 лет и 30–39 лет (табл. 3), однако различия были статистически незначимы (p>0,05).

При сопоставлении результатов наших исследований и величины иммунной прослойки, выявленной в результате планового серологического мониторинга сходные значения уровня серопревалентности к ВЗН установлены для населения Кабардино-Балкарской Республики (в среднем за период 2010–2022 гг. — 4,5 %), Костромской (3 %), Ивановской (3,1 %), Нижегородской (4,2 %), Ярославской областей (1,5 %).

В Республике Марий Эл антитела к ВЗН ранее были выявлены однократно среди выборочной группы «животноводы» (10 % в 2011 г.). Более высокий удельный вес положительных находок по сравнению с нашими результатами, вероятно, обусловлен как перекрёстной реактивностью сывороток к вирусу клещевого энцефалита, циркулирующему на территории Республики, при отсутствии проведения дифференцирующих диагностических исследований, так и принадлежностью животноводов к группе высокого риска заражения ВЗН.

В Республике Мордовия частота встречаемости антител к ВЗН в нашем исследовании была выше по сравнению с отчетными данными (2020 г.  — 0,7 %, 2021 г.  — 1,5 %), что может быть связано с выбором разных «индикаторных» групп населения для изучения популяционного иммунитета.

Информация о наличии иммунной прослойки к ВЗН среди населения Республик Северная Осетия-Алания и Ингушетия, Чеченской и Чувашской Республик при плановом серологическом обследовании отсутствовала.

Представляют интерес данные о выявлении низкоавидных IgG к ВЗН у населения 8 субъектов, свидетельствующие о недавно перенесённой (не более 3 месяцев назад) болезни. При этом в Республиках Ингушетия, Марий Эл и Чувашской Республики все выявленные антитела класса IgG к ВЗН относились к категории низкоавидных, в Нижегородской области и Республике Северная Осетия-Алания 86 % положительных находок, что подтверждает активный эпидемический процесс ЛЗН на этих территориях.

Обсуждение

По результатам проведённых исследований впервые лабораторно подтверждены местные случаи заболевания ЛЗН на территории 9 субъектов центральной части России и Северного Кавказа, что дополнило наши представления об ареале этой инфекционной болезни. Отметим, что подтверждение здесь фактов местной передачи ВЗН человеку, не расценивается нами как продолжающееся территориальное распространение ЛЗН в России, поскольку ареал болезни остался в пределах ранее установленной границы на уровне Тверской области [5]. Отсутствие регистрации среди населения изучаемых субъектов случаев заболевания ЛЗН за период 2009–2022 гг., по всей видимости, может быть следствием недостаточно эффективной (несистемной) работы по активному выявлению больных ЛЗН среди пациентов с лихорадкой, этиологически неустановленных менингитов, менингоэнцефалитов, тяжелых форм «респираторных» инфекций.

ЛЗН была наиболее часто верифицирована в группе больных с предварительным диагнозом «ОРВИ», что свидетельствует о низкой настороженности в отношении ЛЗН медицинских специалистов среди пациентов с респираторными и гриппоподобными проявлениями. Вместе с тем на гриппоподобный вариант течения ЛЗН приходится до 90 % всех клинически выраженных случаев заболевания [2][3]. Требует внимания со стороны медицинских специалистов появление у больных с соматической патологией лихорадки, что не исключает течение инфекционного процесса.

Полученные данные о распределении диагностированных случаев по полу, возрасту, социальному статусу, клиническим проявлениям заболевания, местам заражения, отличаются от таковых в России за многолетний период наблюдения, поскольку скрининговому обследованию подлежала определенная группа населения — преимущественно пациенты стационарных медицинских учреждений инфекционного и соматического профиля. Среди больных ЛЗН не подтверждены случаи тяжёлого (нейроинвазивного) течения, что можно объяснить низким удельным весом пациентов с диагнозом «менингит», «менингоэнцефалит», «энцефалит», подвергшихся скрининговому обследованию (3,2 %).

Результаты генотипирования нуклеотидных последовательностей ВЗН в пробах клинического материала позволили сделать вывод о более широком распространении ВЗН 1 генотипа на территории России. Изучение вероятных путей заноса этого геноварианта ВЗН (из «старых» очагов в Астраханской области или эндемичных регионов мира) является предметом дальнейшим углубленных молекулярно-генетических исследований.

Впервые получены современные данные об уровне иммунной прослойки к ВЗН среди жителей 4 субъектов: Республик Северная Осетия-Алания, Ингушетия, Чеченской и Чувашской Республик. Отсутствие положительных результатов при проведении планового мониторинга среди населения Республик Северная Осетия-Алания и Чувашской Республики, вероятно, связано с качеством организации сбора и доставки материала и проведения лабораторных исследований. В Чеченской Республике и Республике Ингушетия серологическое обследование выборочных групп здорового населения на наличие антител к ВЗН в течение 2009–2022 гг. не проводилось. Единственные имеющиеся в доступных публикациях данные, полученные более 30 лет назад (1991 г.), свидетельствуют о том, что удельный вес положительных находок в образцах сывороток крови населения Чеченской Республики составил 0,3 % (1 из 288 проб) [14]. Данные нашего исследования, выявившие 14 % серопозитивных образцов, позволяют думать о существенно возросшей за прошедший период интенсивности циркуляции ВЗН в Чеченской Республике.

Между результатами обследования сывороток крови мужчин и женщин не было выявлено достоверных различий. Возрастная структура гуморального иммунитета к ВЗН продемонстрировала, что наиболее активно латентная иммунизация происходит среди лиц молодого возраста в связи с их высокой мобильностью и возможностью контакта с природно-очаговыми комплексами. При этом низкий удельный вес положительных находок у лиц в группах «60–69 лет» и «70 и более лет», вероятно, можно объяснить возрастными изменениями иммунного ответа.

Присутствие низкоавидных антител класса IgG в образцах сывороток крови в совокупности с данными о лабораторном подтверждении острых случаев заболевания, позволяет сделать вывод об интенсивной частоте контакта населения с возбудителем ВЗН на большинстве изучаемых территориях.

Заключение

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о наличии активной циркуляции ВЗН в центральных регионах европейской части России и на Северном Кавказе и необходимости существенного повышения на этих территориях качества мониторинговых исследований за возбудителем ЛЗН. В связи с впервые установленной заболеваемостью на ряде территорий первостепенной задачей является разработка комплексного плана организационных, противоэпидемических и профилактических мероприятий в отношении ЛЗН, организация обследований лихорадящих больных с неустановленным диагнозом, проявлениями менингитов, менингоэнцефалитов, подготовка медицинских специалистов по вопросам клиники, эпидемиологии и диагностики ЛЗН, обеспечения лабораторной базы медицинских организаций и учреждений Роспотребнадзора необходимыми средствами этиологической верификации ЛЗН.