Псевдотуберкулез в Сибири : Теоретические и прикладные аспекты эпидемиологии, лабораторной диагностики и профилактики Чеснокова, Маргарита Валентиновна

Введение к работе

Актуальность проблемы

Более 40 лет прошло с момента открытия эпидемического псевдотуберкулеза на Дальнем Востоке России, и сейчас ареал этой инфекции выходит далеко за его пределы. Ежегодно в Российской Федерации в течение последних 10 лет псевдотуберкулезом перебо-левают в среднем 9.5 тыс. человек, а на Сибирь приходится 63% всех заболевших. Значимость этой инфекции возрастает в связи с преимущественным поражением детей до 14 лет (72% от всех заболевших), а также нередким развитием рецидивов и вторично-очаговых форм [Малов И.В., 1995].

Несмотря на достигнутые успехи в изучении многих аспектов псевдотуберкулеза актуальность этой проблемы сохраняется до сих пор [Ющенко ГА, 2000, Сомов Г.П. и др., 2001]. Прежде всего требуют своего изучения эпидемиологические и экологические особенности псевдотуберкулеза в различные по интенсивности периоды эпидемического процесса.

В настоящее время в Сибири преобладает спорадическая заболеваемость псевдотуберкулезом, хотя на некоторых территориях ежегодно регистрируются острые эпидемические вспышки. Трудности диагностики спорадического псевдотуберкулеза, связанные с полиморфизмом клинических проявлений и длительностью проведения бактериологического анализа, не обеспечивают раннего установления диагноза. Эпидемиологический анализ причин и условий появления локальных эпидосложнений этой инфекции также имеет ретроспективное значение и не отвечает целям оперативной эпидемиологической диагностики. Возникает настоятельная необходимость в усовершенствовании лабораторной диагностики псевдотуберкулеза, основанной на полимеразной цепной реакции (ПЦР), которая экспрессно обнаруживаетД Н К YersiniapseudotuberculosisBKRH-ническом материале и в пищевых продуктах [Cheong H.I. et al., 1996; Kaneko S. et al., 1995; Gaston J.S. et al., 1999], обладает высокой специфичностью, возможностью выявлять низкие концентрации возбудителя инфекции в различном материале [Белохвостов А.С., 1995; Erlieh Н.А et al., 1991], что открывает перспективу ее широкого практического использования [Аксенов М.Ю., ГинцбургАЛ., 1993].

Особое значение приобретает использование молекулярно-ге-нетических методов внутривидового генотипирования при мониторинге за возбудителем псевдотуберкулеза с целью повышения эффективности эпидемиологического надзор*

_о^С_э^П_ЖМ

До настоящего времени применительно к псевдотуберкулезу не разработана важная составная часть эпиднадзора - предэпидемичес-кая диагностика, направленная на изучение предпосылок и предвестников, определяющих развитие и оценку состояния эпидемического процесса.

Цель и основные задачи исследования

Цель работы - оптимизация системы эпидемиологического надзора на основе изучения особенностей эпидемиологических проявлений этой инфекции в Сибири и использования современных мо-лекулярно-генегических методов исследования в клинической и эпидемиологической практике.

Для достижения поставленной цели следует решить следующие задачи:

1. изучить эпидемиологические особенности и установить основные тенденции эпидемического процесса при псевдотуберкулезе в Сибири, оценить ситуацию по этой инфекции на основании результатов серологических исследований;

2. определить основные причины возникновения вспышек псевдотуберкулеза и дать их эпидемиологическую характеристику;

3. определить динамику размножения, длительность сохранения псевдотуберкулезного микроба бактериологическим методом (БА) и ТТТТР в искусственной почвенной экосистеме при разных температурных условиях и изучить закономерности его циркуляции в овощехранилищах;

4. разработать методические приемы ПЦР-анализа для повышения эффективности клинической и эпидемиологической диагностики псевдотуберкулеза;

5. изучить возможность применения молекулярно-генетического внутривидового типирования Y. pseudotuberculosis в системе микробиологического мониторинга и при расследовании причин возникновения очагов псевдотуберкулеза;

6. провести сравнительный анализ клинико-эпидемиологичес-ких особенностей этой инфекции в зависимости от плазмидного спектра возбудителя и наличия суперантигена YPM;

7. усовершенствовать систему эпидемиологического надзора на основе предэпидемической диагностики псевдотуберкулеза с учетом современных эпидемиологических особенностей этой инфекции и использования результатов молекулярно-генетических методов исследования.

Научная новизна и теоретическая значимость работы

На основе ретроспективного анализа заболеваемости определены три группы административных территорий Сибири, отличающихся по уровню пораженности населения псевдотуберкулезом. Установлены основные эпидемиологические закономерности псевдотуберкулеза в современных условиях: снижение удельного веса вспышек и преобладание спорадических случаев инфекции в структуре общей заболеваемости; наличие в последние годы эпидемических вспышек в детских социальных учреждениях; снижение заболеваемости "организованных" детей дошкольного возраста и школьников с преимущественным вовлечением в эпидемический процесс "неорганизованных" детей; сдвиг сезонного подъема на летний период, обусловленный действием постоянных и дополнительных факторов передачи инфекции.

С использованием диффузионных камер установлены два варианта переживания возбудителя в почвенной экосистеме: с утратой плазмиды pYV 47 MDa и размножения авирулентных клонов или с сохранением его патогенных свойств при снижении концентрации микроорганизмов.

Разработан новый способ подготовки проб для ПЦР, основанный на химической устойчивости псевдотуберкулезного микроба. Высокая чувствительность ПЦР достигалась за счет избирательного вьщеления ДНК только из К pseudotuberculosis, устойчивого к 0.72% раствору гидроокиси калия, что обеспечивало снижение концентрации индигенной микрофлоры в диагностическом материале. Научная новизна способа подтверждена патентом на изобретения № 2153671 от 27.07.2000 г. "Способ подготовки проб для диагностики псевдотуберкулеза методом полимеразной цепной реакции" (приоритет от 7.09.1999 г.)

Дана оценка диагностической значимости ПЦР как метода, существенно повышающего эффективность лабораторных исследований. Показано, что наиболее информативным материалом для выявления специфических фрагментов ДНК служат испражнения во все периоды болезни, а кровь - во время лихорадки и при затяжном течении инфекционного процесса.

Предложена и апробирована усовершенствованная схема бактериологической диагностики псевдотуберкулеза с использованием ПЦР, позволяющая целенаправленно вести поиск возбудителя для оперативного выяснения причин и условий возникновения спорадических случаев болезни и при расшифровке эпидемических вспышек.

- Впервые в качестве дополнительного методического приема для установления эпидемиологических связей при расследовании причин возникновения очагов псевдотуберкулеза применен метод ПЦР-генотипирования с произвольными праймерами.

Впервые установлено существование в Иркутской области двух автономных очагов псевдотуберкулеза с разным плазмидным спектром возбудителя, отличающихся по уровню, динамике заболеваемости, сезонности и распределению заболевших по возрастным группам. Различия в плазмидном спектре не оказывают влияние на формы проявления эпидемического процесса по интенсивности, но способствуют более тяжелому клиническому течению заболевания с преобладанием генерализованных и вторично-очаговых форм и не связаны с наличием суперантигена YPM.

Впервые методом риботипирования изучен геномный полиморфизм Y. pseudotuberculosis. Установлено, что 94,6% штаммов имеют риботип Г, а идентифицированный риботип 6' характерен только для Сибири.

Теоретический аспект исследования включает в себя установление основных эпидемиологических закономерностей псевдотуберкулеза в современных условиях, которые существенно отличаются от эпидемиологических особенностей псевдотуберкулеза в период интенсивных эпидемических вспышек. Показана резервуарная роль почвы в сохранении псевдотуберкулезного микроба, которая вместе с мелкими млекопитающими лежит в основе реализации возможности попадания возбудителя на конечные факторы заражения человека. Установлено существование двух очагов псевдотуберкулеза с характерным плазмидным профилем возбудителя и тяжестью клинического течения болезни, что не отражается на формах проявления эпидемического процесса по интенсивности. Показана возможность оптимизации эпиднадзора на основе предэпидемической диагностики. Определены предпосылки и предвестники осложнения эпидемиологической ситуации при псевдотуберкулезе, где приоритетным направлением служат результаты ПЦР-анализа, обосновывающие комплекс превентивных мер в системе управления эпидемическим процессом при псевдотуберкулезе.

Практическая значимость и внедрение результатов исследования 1) Разработаны и предложены для использования в практической деятельности учреждений здравоохранения и ЦГСЭН МУ-11-12 "Методические рекомендации по лабораторной диагностике псев-

дотуберкулеза", утвержденные Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 3.02.1997 г.

2. Совместно с сотрудниками Санкт-Петербургского НИИЭМ им. Пастера разработано пособие для врачей "Микробиологический мониторинг за иерсиниями", утвержденное Председателем секции по эпидемиологии, инфекционным болезням и вирусологии Ученого Совета МЗ РФ 23.12.2003 г.

3. Результаты исследования отражены в руководстве "Лабораторная диагностика возбудителей опасных инфекционных заболеваний в 2-х томах" (Саратов, 1998 г.) для специалистов, занимающихся лабораторной диагностикой особо опасных и других природно-очаговых инфекций в научно-исследовательских учреждениях и в практическом здравоохранении.

4. Составлены методические рекомендации "Лабораторная диагностика псевдотуберкулеза методом полимеразной цепной реакции", утвержденные директором НИПЧИ 18.07.2000 г.

5. Депонированы восемь штаммов Y. pseudotuberculosis в Государственную коллекцию патогенных бактерий "Микроб": №№ КМ-175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, как тест-штаммы, принадлежащие к 5', 3', 7', Г, 6', 2', 4' риботипам соответственно и № КМ-160 - штамм, имеющий в составе хромосомы ген суперантигена YPM.

6. На основании результатов исследования составлен приказ ЦГСЭН в Иркутской области и Комитета здравоохранения администрации Иркутской области от 25.01.2001 г. № 13/49 "О проведении эпидемиологического надзора за иерсиниозами".

7. Разработанные приемы лабораторной диагностики псевдотуберкулеза у людей нашли отражение в методических рекомендациях MP 3.1.003-2003 "Тактика клинико-эпидемиологического, лабораторного обследования и лечения больных псевдотуберкулезом", утвержденные Главным государственным санитарным врачом по Иркутской области и Председателем Комитета здравоохранения администрации Иркутской области.

8. Научные и практически значимые результаты работы используются в лекциях по эпидемиологии, микробиологии и профилактике псевдотуберкулеза для слушателей курсов специализации и усовершенствования врачей противочумной службы и общей медицинской сети на базе отдела микробиологии чумы с группой подготовки кадров и на выездных семинарах в соответствии с утвержденными МЗ РФ программами.

9) Результаты исследования нашли отражение в трех коллективных монографиях: Актуальные проблемы эпидемиологии инфекционных болезней в Сибири / Под ред. ГГ. Онищенко. - М.: ВУНМЦ МЗ РФ, 1999. - 213 с; Эпидемиологический надзор за особо опасными и природно- очаговыми инфекциями в условиях Крайнего Севера / Под ред. И.Я. Егорова, А.С. Марамовича, А.Д. Ботвинкина. -Якутск, 2000. - 341 с; Шурыгина И.А., Чеснокова М.В., Климов В.Т., Малов И.В., Марамович А.С. Псевдотуберкулез. - Новосибирск: Наука. - 2003. - 320 с.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенностями эпидемического процесса при псевдотуберкулезе в Сибири являются смена групп риска, снижение значимости эпидемических вспышек в общей структуре заболеваемости, изменение продолжительности сроков воздействия определенных факторов и причин, обусловливающих динамику сезонного подъема.

2. Сроки сохранения возбудителя псевдотуберкулеза в почве в зависимости от температурных условий, сопровождающиеся или потерей плазмиды вирулентности pYV 47 MDa и преобладанием ави-рулентных клонов в популяции возбудителя, или сохранением патогенных свойств с постепенным снижением концентрации Y. pseudotuberculosis.

3. Эпидемиологическая и диагностическая значимость ПЦР в лабораторной диагностике псевдотуберкулеза.

4. Оценка результатов молекулярно-генетического внутривидового типирования Y. pseudotuberculosis (риботипировшие, ПЦР с произвольными праймерами) в системе микробиологического мониторинга и при эпидемиологическом расследовании причин возникновения очагов псевдотуберкулеза.

5. Особенности плазмидного спектра и наличия суперантигена YPM Y. pseudotuberculosis не оказывают влияние на формы проявления эпидемического процесса по интенсивности, а связаны с различной степенью тяжести клинического течения болезни.

6. Теоретическое и организационно-методическое обоснование предэпидемической диагностики псевдотуберкулеза в системе эпидемиологического надзора.

Апробация работы

Изложенные в работе материалы представлены на: международном симпозиуме "Идеи Пастера в борьбе с инфекциями" (Санкт-Петербург, 1995); 4^th Russia-Japan International Medical Symposium (Irkutsk, Russia, 1996); УП и VIII-m съездах Всероссийского научно-

практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (Москва, 1997; 2002); 7^th International Congress and 8^th International Symposium on Yersinia (Tijdschrift, Niderlands, 1998; Turku, Finland, 2002); 3-ей Всероссийской научно-практической конференции "Генодиагностика в современной медицине" (Москва, 2000); международной конференции "Инфекции, обусловленные иерси-ниями (иерсиниоз, псевдотуберкулез) и другие актуальные инфекции" (Санкт-Петербург, 2000); международной конференции "Проблемы биологической и экологической безопасности" (Оболенск, 2000); Всероссийской научно-практической конференции "Генная диагностика особо-опасных инфекций" (Саратов, 2000); на международной конференции "Геномика, протеомика и биоинформатика для медицины" (Москва, 2002); 4-ой международной научно-практической конференции государств-участников СНГ "Современные технологии в диагностики особо опасных инфекционных болезней" (Саратов, 2003); VI Российском съезде врачей инфекционистов (Санкт-Петербург, 2003); на заседании Иркутского отделения Всероссийского научно-практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (апрель, 2004).

Публикации

Работа выполнялась в рамках четырех научных тем (№ ГР 01.9.10033778, Инв.№ 02.960.005341; № ГР 01.9.60000193, Инв. № 02.9.80005185; № ГР 01.9.60000190, Инв.№ 02.2.00100479; № ГР 01.2.00013854). Полученные результаты исследования нашли отражение в трех монографиях, одном руководстве, одном патенте на изобретение и 58 научных статьях и тезисах, в том числе 14 в журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук, 3 - в зарубежной печати.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, пяти глав собственных исследований, заключения, выводов и списка использованной литературы, включающего 415 источников, в том числе 242 отечественных и 173 зарубежных авторов. Работа изложена на 280 страницах, иллюстрирована 33 рисунками и 46 таблицами.

Похожие диссертации на Псевдотуберкулез в Сибири : Теоретические и прикладные аспекты эпидемиологии, лабораторной диагностики и профилактики

ТОКСОПЛАЗМОЗ ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ:ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, ДИАГНОСТИКА И ПРОФИЛАКТИКААббазова Евгения Витальевна

Токсоплазмоз при ВИЧ-инфекции: эпидемиология, диагностика и профилактикаАббазова Евгения Витальевна

Актуальные вопросы эпидемиологии, диагностики и профилактики бруцеллеза (по материалам Узбекистана)Мирзаева, Мамлакат Айнакуловна

Особенности эпидемиологии, клиники, диагностики, лечения и профилактики брюшного тифа в экстремальных условияхРахманов Эркин Рахимович

Бруцеллез в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке (теоретические и прикладные аспекты эпидемиологии, микробиологии и профилактики)Калиновский Александр Иннокентьевич

Научное обоснование и пути совершенствования экстренной диагностики и профилактики трансмиссивных клещевых инфекций в условиях сочетанности природных очаговКозлова Ирина Валерьевна

Комплексная клинико-эпидемиологическая характеристика и пути усовершенствования лабораторной диагностики и профилактики рака мочевого пузыряЩербинин Андрей Владимирович

Эпидемиологические и клинико-патогенетические аспекты иксодового клещевого боррелиоза в Восточной СибириКосых Наталья Георгиевна

Молекулярно-биологические и эпидемиологические аспекты патогенности холерного вибриона (по материалам Сибири и Дальнего Востока)Миронова Лилия Валерьевна

Экологические и микробиологические аспекты эпидемиологического надзора за холерой (по материалам Сибири и Дальнего Востока)Куликалова, Елена Станиславовна