Начало XXI в. ознаменовалось появлением угрозы глобального распространения ряда инфекций, вызываемых РНК-содержащими вирусами. Среди них так называемые атипичная пневмония, птичий грипп, энтеровирусная инфекция, новая коронавирусная инфекция. Все они взяты под контроль ВОЗ. Эти инфекции можно условно отнести к «новым», так как их изучение сопровождалось открытием вирусных агентов или выявлением неизвестных свойств возбудителя и чрезвычайно широким общественным резонансом.

ЭВИ характеризуется повсеместным распространением, обилием серотипов (генотипов) возбудителя, пантропизмом энтеровирусов и манифестацией данной инфекции в виде различных клинических вариантов с поражением одного или нескольких органов и систем, массовостью заболевания, многообразием механизмов заражения и путей передачи инфекции, широким носительством, высокой восприимчивостью к инфекции (особенно в детском возрасте), обнаруженной в последние годы связью между ЭВИ и диабетом 1-го типа, многочисленными случаями коинфекции ЭВИ у больных коронавирусной инфекцией, вызванной SARS-CoV-2, а также высокой летальностью [1–7].

В последние годы происходит эволюция энтеровирусных инфекций. Выявляются новые типы энтеровирусов, имеющие клиническое значение. В настоящее время энтеровирусы человека представлены более чем 120 генетически гетерогенными серотипами [8]. Множество типов неполиомиелитных энтеровирусов (НПЭВ), постоянно меняющиеся масштабы их распространения и спектр эпидемически значимых серотипов и генетических вариантов, доминирующих в определённое время в конкретном географическом районе, обусловливают актуальность постоянного слежения за циркуляцией энтеровирусов (ЭВ) среди населения с использованием молекулярно-генетических технологий [5].

География ЭВИ широка и охватывает практически все страны мира [9][10]. Эндемичными районами с высокой заболеваемостью ЭВИ по-прежнему остаются страны Азиатско-Тихоокеанского региона [9][11]. Наиболее крупные из описанных исследователями вспышек, вызванных преимущественно вирусами ЕСНО 6,13,30, а также энтеровирусом 71 типа, имели место в Китае, на Тайване, Тунисе. В 2008 г. зарегистрирована крупнейшая вспышка ЭВИ в Китае с вовлечением в эпидемический процесс 19 административных образований страны и числом заболевших более 30 тыс. человек с 39 летальными исходами.  

В Российской Федерации официальная статистическая отчётность по ЭВИ введена с 2006 г. Вспышки и случаи ЭВИ регистрировались на территориях СЗФО, ЮФО, ПФО и СКФО [12–15]. Высокие цифры заболеваемости данной инфекцией характерны для территорий Дальневосточного федерального округа [16][17]. Эпидемиологические расследования этиологии вспышек ЭВИ в ряде случаев выявили наличие фактов заноса на исследуемых территориях энтеровирусов новых генотипов [18–20].

Изучение геновариантов энтеровирусов и создание банка данных важны для оценки динамики известных и новых изолятов, циркулирующих на территории Российской Федерации и характеризующихся разной способностью к распространению, патогенностью, антигенностью, а также для разработки адекватных мер профилактики, схем лечения, методов и средств диагностики.

Цель исследования — изучение молекулярно-эпидемиологических и клинических аспектов энтеровирусной инфекции в Ростовской области за период 2006–2020 гг. для совершенствования системы эпидемиологического надзора за данным заболеванием.

Сбор материала проводился на территории Ростовской области. Объектами исследования являлись больные энтеровирусной инфекцией (12425 чел.), контактные лица (974 чел.), больные острыми кишечными инфекциями (200 чел.) и другими заболеваниями (3694 чел.); пробы объектов окружающей среды: сточные воды канализации — 2336 обр., вода поверхностных водоемов — 259 обр., питьевая вода — 51 обр., продукты питания — 64 обр.; штаммы энтеровирусов в количестве 142 экз. для определения их генотипа.

В работе использованы следующие методы: эпидемиологический, вирусологический (реакция нейтрализации), молекулярно-биологический (ПЦР, секвенирование, филогенетический анализ), микробиологический (традиционный, с применением бактериологического анализатора Vitek-2, масс-спектрометрический MALDI-TOF), статистический с использованием программ SPSS Statistics Base 22,0; Microsoft Office Excel 2016.

Материалом для микробиологических и молекулярно-биологических исследований являлись фекалии и мазки из зева. Применяли метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени (Real time) с использованием тест-систем «АмплиСенс® Enterovirus-FL» и «АмплиСенс® Enterovirus 71-FL» в соответствии с инструкциями производителя.

Для определения генотипов циркулирующих штаммов энтеровирусов осуществлялось фрагментное секвенирование нуклеотидных последовательностей РНК штаммов вирусов, выделенных из положительных в ПЦР образцов, по Сэнгеру [21]. Молекулярное типирование энтеровирусов основывалось на ОТ-ПЦР и определении нуклеотидной последовательности в области генома по 5' UТR (5' НТР) области РНК ЭВ с помощью специфических праймеров. Генотип ЭВ определяли сравнением полученной последовательности с имеющимися в банке генетических последовательностей GenBank (NCBI) последовательностями прототипных энтеровирусов человека при помощи программы «BLAST».

Ретроспективный анализ эпидемиологической ситуации по ЭВИ в Ростовской области осуществляли с использованием карт эпидемиологического обследования очагов и статистических отчетных данных, клинической картины заболевания — с использованием стационарных и амбулаторных карт больных с установленным диагнозом.

С 2006 г. (начало официальной регистрации ЭВИ в Российской Федерации) по 2012 г. заболеваемость в области носила спорадический характер с регистрацией от 1 до 38 случаев в год (от 0,02 до 3,8 на 100 тыс. населения). Годовые показатели заболеваемости в указанный период были в 3,8–6,2 раза ниже общероссийских. Мониторинг циркуляции энтеровирусов в окружающей среде (сточные воды) свидетельствовал о том, что в период с 2006 по 2012 гг. вирусный пейзаж был весьма разнообразен и менялся практически ежегодно (табл. 1).

Приведённые в таблице результаты свидетельствуют о том, что в г. Ростове-на-Дону за период 2006–2012 гг. в окружающей среде регистрировались только энтеровирусы, относящиеся к ЕСНО и Коксаки. Такие же энтеровирусы выделяли и в материале от больных: в 2008 г. — ЕСНО 30, в 2009 г. — ЕСНО 5, ЕСНО 6, в 2010 г. — ЕСНО 6, в 2011 г. — ЕСНО 17, Коксаки А6, в 2012 г. — ЕСНО 6, ЕСНО 7, Коксаки В3 и В4.

В 2013 г. в Ростовской области зарегистрирован эпидемический подъём заболеваемости ЭВИ с формированием локальных очагов в дошкольных образовательных учреждениях, обусловленный появлением энтеровируса 71 типа субгенотипа С4, который ранее на территории области не выделяли. Появление нового генетического варианта возбудителя ЭВИ привело к резкому подъёму заболеваемости, а отсутствие иммунитета у населения способствовало массовому и быстрому распространению инфекции. За период эпидемического неблагополучия в 2013 г. было зарегистрировано 622 случая ЭВИ (14,6 на 100 тыс. населения) с вовлечением в эпидемический процесс разных возрастных, социальных групп населения, возникновением локальных вспышек и групповых заболеваний (рис. 1).

В конце мая 2013 г. в одном из организованных коллективов Первомайского района г. Ростова-на-Дону, в МБДОУ № 83 (детский сад «Теремок») была зарегистрирована вспышка острых респираторных вирусных и острых кишечных инфекций (ОРВИ и ОКИ).

Первый случай заболевания отмечен 28.05.2013 г. в младшей группе. Всего заболело в данном дошкольном учреждении 78 детей, из них ЭВИ — 53 человека, энтеровирусным менингитом (ЭВМ) — 25 человек. Один ребенок в возрасте 3 лет с симптомами менингоэнцефалита умер 02.06.2013 г. По результатам посмертного вирусологического и бактериологического исследования биологического материала установлено, что его смерть наступила от микст-инфекции — энтеровирусной и пневмококковой этиологии на фоне персистирования цитомегаловируса. Ребенок состоял на диспансерном учёте в группе часто болеющих детей.

Второй ребенок с менингеальным синдромом из этой же группы детского сада поступил в реанимационное отделение 03.06.2013 г. На следующий день, 04.06.2013 г., бригадой врачей был организован осмотр всех детей — 270 человек, посещающих МБДОУ № 83. Были активно выявлены и госпитализированы в инфекционные отделения 9 детей с высокой температурой и катаральными явлениями.

Возрастной состав заболевших детей варьировался от 1 года до 7 лет с преимущественной структурой 1–2 года (14 человек) и 3–6 лет (63 человека). Распределение по возрасту заболевших в 2013 г. детей МБДОУ № 83 совпадает с общепринятыми представлениями о наиболее уязвимых для ЭВИ возрастных группах.

Клиническая характеристика энтеровирусной инфекции у детей, обусловленной энтеровирусом 71 типа субгенотипа С4 представлена на рисунке 2.

Анализ динамики симптомов заболевания показал, что инфекционный процесс характеризовался двухфазным течением. В первую фазу ведущими являлись общеинфекционный, катаральный, ящуроподобный и лимфопролиферативный синдромы. Особенность второй фазы — присоединение симптоматики поражения ЦНС.

Несмотря на то, что у большинства пациентов ЭВИ протекала в среднетяжёлой форме, у 1/3 из них развилась патология ЦНС (менингит, менингоэнцефалит), ромбовидной ямки (ромбоэнцефалит) и/или мозжечка. Все дети имели отягощённый преморбидный фон и относились к группам риска в различных периодах: антенатальном, новорождённости, в возрасте старше одного месяца.

При проведении лабораторных исследований биологического материала были получены следующие результаты: из 156 заболевших воспитанников детского сада диагноз «ЭВИ» был установлен у 78 человек, лабораторно подтверждён — в 59 случаях. РНК ЭВ обнаружена в фекалиях у 53 заболевших, в мазках из зева — у 23 человек. У 24 детей определён ЭВ 71 типа.

При проведении эпидемиологического расследования было выявлено, что детский сад № 83 расположен в спальном микрорайоне г. Ростова-на-Дону рядом с вещевым рынком «Темерник», где работают часто выезжающие за пределы России мигранты, дети которых посещали указанное детское учреждение.

Одновременно проводили исследования по выделению патогенных бактерий и вирусов из объектов окружающей среды (50 проб питьевой воды и воды канализационных стоков). РНК ЭВ обнаружена в 2 пробах сточных вод: из канализационного коллектора, куда отводят сточные воды детского сада и жилых домов, где проживали заболевшие жители, и из канализационного коллектора, в который сбрасывают сточные воды детского инфекционного отделения № 6 МБУЗ «Городская больница №1 им. Н.А. Семашко», куда были госпитализированы больные ЭВИ дети.

Наличие энтеровируса в фекалиях, материале из зева носителей и больных с характерной клинической картиной (поражение ротоглотки и верхних дыхательных путей, рук) свидетельствует о реализации фекально-орального и аспирационного механизмов передачи возбудителя.

Помимо МБДОУ № 83 случаи с предварительным диагнозом «Энтеровирусная инфекция» были зарегистрированы одновременно в период с 28.05 по 10.06.2013 г. ещё в 11 дошкольных учреждениях, расположенных в Первомайском (5), Ворошиловском (2), Пролетарском (2), Советском (1) районах г. Ростова-на-Дону, а также в городах Ростовской области (Таганрог, Батайск, Азов). Во всех учреждениях эпидемиологическими особенностями ЭВИ были более раннее начало эпидсезона, массовость, быстрота развития эпидемического процесса с поражением преимущественно детского организованного контингента (2–6 лет) и клинической картиной, характерной для респираторных вирусных или бактериальных инфекций, сопровождающихся менингитами. 

Для определения генотипа возбудителя ЭВИ и установления эпидемиологических связей между сформированными очагами в Ростовской области было проведено в ФБУН «Ростовский научно-исследовательский институт микробиологии и паразитологии» Роспотребнадзора фрагментное секвенирование образцов биологического материала от больных и носителей ЭВИ, протестированных методом ОТ-ПЦР с положительным результатом [22].

Результаты секвенирования показали, что среди исследованных 74 штаммов энтеровирусов человека наибольшее количество (48 штаммов или 64,9%) было определено как энтеровирусы человека вида А 71 типа, 9 штаммов (12,2%) были определены как энтеровирусы человека вида А Коксаки А16. В качестве редко встречающихся генотипов энтеровирусов человека зарегистрированы 5 штаммов (6,8%) энтеровируса человека вида А Коксаки А6, 4 штамма энтеровируса человека вида B ЕСНО 30 (5,4%), 2 штамма (2,7%) энтеровируса человека вида В ЕСНО 11, 2 штамма (2,7%) энтеровируса человека вида В Коксаки В5 и по одному штамму (по 1,4%) энтеровируса человека вида В ЕСНО 9, энтеровируса человека вида А Коксаки А4, энтровируса человека вида В Коксаки В 3, а также энтеровируса человека вида С Коксаки А 24. (Рис.3)

В результате филогенетического анализа были выявлены 4 обособленные группы вирусов. Три из них (46 штаммов) представлены нуклеотидными последовательностями РНК энтеровирусов 71 типа, выделенных от лиц из г. Ростова-на-Дону и г. Аксая и значительно отличающихся друг от друга по генетическим характеристикам. Четвёртая группа (7 штаммов) представлена нуклеотидными последовательностями РНК энтеровирусов, которые были выделены от лиц, проживающих в г. Таганроге. Данная группа штаммов имела высокий уровень соответствия генетических свойств со штаммами энтеровирусов, охарактеризованными в международной базе данных как энтеровирусы человека вида А Коксаки А16, выделенными в 2013 г. на территории Китая [23].

Выявление трёх групп энтеровирусов человека вида А 71 типа с высокой степенью генетического сходства нуклеотидных последовательностей РНК в каждой из них, при значительных различиях генетических характеристик между группами, а также группы близких по генетическим характеристикам энтеровирусов человека вида А Коксаки А16 позволяет предположить формирование условий для распространения инфекции как минимум в четырёх очагах ЭВИ, не связанных между собой.

Филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей РНК, выделенных из штаммов энтеровирусов от больных и вирусоносителей в Ростовской области в период эпидемического подъема ЭВИ в 2013 г., показал, что штаммы энтеровирусов 71 типа, циркулирующие в Ростовской области, имели высокое генетическое родство со штаммами «китайского» происхождения 2008–2011гг., которые имели преимущественно субгенотип 4С. По-видимому, штамм был занесен в Россию из Китая за 2–3 года до эпидемического подъёма ЭВИ в Ростовской области и других территориях Юга России и циркулировал, не вызывая клинически регистрируемой заболеваемости [23][24].

Пейзаж энтеровирусов, выделенных из объектов окружающей среды в Ростовской области в 2013 г., представлен ЭВ 71 типа, Коксаки А24, ЕСНО11,23,30, то есть 5 генотипами.

В последующие годы (после вспышки заболеваемости ЭВИ в 2013 г.) регистрировались единичные случаи спорадической заболеваемости ЭВИ. В 2014, 2015 и в 2018 гг. показатель заболеваемости ЭВИ в Ростовской области находился на одном уровне, составляя 3,8 на 100 тыс. населения, что в 3,8 раза меньше такового в 2013 г. (рис. 1). С 2016 г. имела место тенденция к росту заболеваемости с 5,0 до 7,3 на 100 тыс. населения. В 2019 г. уровень заболеваемости ЭВИ достиг 8,5, а к 2020 г. снизился до 0,27 на 100 тыс. населения, что, по-видимому, было связано с введёнными антиковидными ограничениями. Максимальное количество случаев ЭВИ зарегистрировано в 2013, 2017 и в 2019 гг., что обусловлено циркуляцией новых для территории области вариантов энтеровируса.

Среди заболевших удельный вес детей колебался от 21% в 2009 г. до 94% в 2013 г.

Энтеровирусные менингиты составляли от 3,7% от общего количества случаев ЭВИ в 2014 г. до 35,7% в 2010 г. В клиническом аспекте во все годы наблюдения, кроме 2013 г., преобладали «малые» формы ЭВИ по типу герпангины, ящуроподобного синдрома, ОРВИ.

Заболеваемость ЭВИ в Ростовской области регистрировалась за анализируемый период на 33 территориях: 12 городах и 21 районе.

При анализе внутригодовой динамики ЭВИ за многолетний период установлена чётко выраженная летне-осенняя сезонность с началом подъема в июне-июле, пиком в августе и спадом в сентябре-октябре, что связано с природно-климатическими условиями на Юге России и периодом массового купания населения в водоёмах.  

В пейзаже энтеровирусов, выделенных от больных и носителей ЭВИ в Ростовской области в период 2014–2020 гг., преобладали ЭВ Коксаки А (1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 16) и Коксаки В (2,5) — более 48%, а также энтеровирусы ЕСНО (6, 9, 30) — в пределах 46%. Роль ЭВ 71 типа в патологии ЭВИ в указанный период была незначительной (около 6%).

Представленные особенности клинического течения ЭВИ у детей в период вспышки данного заболевания в Ростовской области имели явное сходство с клиническим течением ЭВИ, вызванным энтеровирусом 71 типа: своеобразная цикличность, характеризующаяся первоначальным появлением ящуроподобного синдрома «руки-ноги-рот» с последующим развитием у части пациентов патологии ЦНС: менингита, энцефалита и ромбоэнцефалита [25][26]. У всех детей, заболевших в период эпидемического подъема ЭВИ, диагностирована, согласно классификации В.Ф. Учайкина (2002 г.), комбинированная форма ЭВИ-71, в том числе без поражения ЦНС — у 87 детей (62,6%), с поражением ЦНС — у 52 человек (37,4%). Патология ЦНС была обусловлена менингитом у 42 (32,0%) и менингоэнцефалитом — у 10 больных (7,2%) [4][22].

По данным филогенетического анализа, выделенные в 2013 г. в Ростовской области ЭВ человека вида А 71 типа имели высокий уровень соответствия генетических свойств со штаммами ЭВ, выделенными в 2008–2011 гг. на территории Китая. Этому могли способствовать активизация миграционных потоков из стран Азиатско-Тихоокеанского региона в Россию и наоборот [9]. Так, по данным Росстата, в 2012 г. в сравнении с 2011 г. туристический поток из Китая в Россию возрос на 47%, а всего за 5 лет с 2011 по 2015 гг. турпоток из Китая в нашу страну возрос с 233 тыс. до 1,3 млн человек, то есть в 5,6 раза.

Осложнение эпидситуации по ЭВИ в южных субъектах Российской Федерации в 2013 году связано с циркуляцией высокопатогенного ЭВ 71 типа, который до 2013 г. не встречался на юге России, что определило его высокое эпидемиологическое значение и послужило фактором его широкого распространения. Это свидетельствует о значимости в развитии эпидпроцесса ЭВИ инфекционно-иммунологических взаимоотношений между возбудителем и состоянием иммунологической невосприимчивости к нему у населения, особенно детского возраста. По нашему мнению, этот факт согласуется с теорией саморегуляции паразитарных систем, разработанной академиком АМН СССР В.Д. Беляковым [27–29]. В основе этой теории лежит понятие о неоднородности популяции возбудителя по вирулентности и антигенности, а также гетерогенность населения по иммунитету. В ходе эпидемического процесса меняются степень и характер неоднородности популяции возбудителя, что происходит в соответствии с изменением коллективного иммунитета населения.