CC BY
23
Ш унифицированная система вирусологического мониторинга за энтеровирусными инфекциями и ее роль в оптимизации эпидемиологического надзора
Т.Э. Снитковская1 (snitkovskaya_te@66.rospotrebnadzor.ru), В.В. Романенко1 (Romanenko_VV@66.rospotrebnadzor.ru), О.Е. Иванова2 (poliom@aha.ru), Т.М. Мотус1
1ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области», Екатеринбург 2ФГБУ «Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова» РАМН, Москва
Резюме
На территории Свердловской области организована унифицированная система вирусологического мониторинга за циркуляцией энтеровирусов в популяции, внешней среде и за популяционным иммунитетом к полиовирусам. Исследованы 2834 пробы стула, 618 проб ликвора, 301 глоточный смыв. Исследовано 1530 проб из объектов окружающей среды. Выявлены структура энтеровирусов и цикличность их циркуляции в области. Определены серотипы энтеровирусов, имеющие эпидемиологическое значение. Установлены показатели напряженности иммунитета к полиомиелиту у 3600 жителей области. Результатом проведения массовой вакцинации против полиомиелита стало повышение уровня коллективного иммунитета, в том числе в группах населения, не принимавших участия в Национальных днях иммунизации. Вирусологический мониторинг позволил оптимизировать систему эпидемиологического надзора.
Ключевые слова: энтеровирусы, вирусологический мониторинг, острый вялый паралич
A Unified System of Virological Monitoring of Enteroviral Infections and its Role in Optimization of Epidemiologic Surveillance
T.E. Snitkovskaya1(snitkovskaya_te@66.rospotrebnadzor.ru), V.V. Romanenko1 (Romanenko_VV@66.rospotrebnadzor.ru), O.E. Ivanova2 (poliom@aha.ru), T.M. Motus1
1Federal Budgetary Healthcare Institution «Center of Hygiene and Epidemiology in Sverdlovsk Region», Ekaterinburg
2State Federal Budgetary Institution «Chumakov Institute of Poliomyelitis and Viral Encephalitides», Russian Academy of Medical Sciences, Moscow
Abstract
A unified system of virological monitoring of circulation of enteroviruses in the population and environment and of the population immunity to polioviruses has been developed in the Sverdlovsk Region. We analyzed 2,834 stool samples, 618 cerebrospinal fluid samples, and 301 pharyngeal wash specimens. We also analyzed 1,530 environmental samples. The structure of enteroviruses and the cyclic recurrence of their circulation in the region were established. We defined serotypes of epidemiologically important enteroviruses and established indices of intensity of the immunity to poliomyelitis in 3,600 residents of the region. Mass polio immunization resulted in the improved immunity indices also observed among population cohorts that had not participated in National Immunization Days. The virological monitoring has helped optimize the system of epidemiologic surveillance. Key words: enteroviruses, virological monitoring, acute flaccid paralysis
Введение
В Свердловской области уровень заболеваемости энтеровирусными инфекциями (ЭВИ) значительно выше, чем средний по России, а также отмечается высокий риск заноса диких полиовирусов (ПВ). Для оценки эпидситуации, разработки и реализации санитарно-противоэпидемических мероприятий необходимо постоянное совершенствование системы эпидемиологического надзора за ЭВИ.
Основу эпидемиологического надзора за ЭВИ составляют результаты вирусологического мониторинга энтеровирусов. Однако несмотря на схожесть генетических и морфологических признаков
полиовирусов и неполиомиелитных энтеровирусов (НПЭВ), вопрос об объединении мониторинга за ними в одну систему надзора ранее не рассматривался. Например, в Европейском регионе, в Дании, Финляндии, Исландии и Швеции нет отдельного вида надзора за случаями острых вялых параличей (ОВП). В Швеции в системе надзора за ЭВИ обязательной регистрации подлежат только случаи серозного менингита. Всего 3 страны Балтийской зоны осуществляют надзор за окружающей средой. В 7 странах Западной зоны надзор за окружающей средой на постоянной основе не проводится [1].
С учетом социально-географических особенностей таких регионов, как Свердловская область, унифицированная вирусологическая система мониторинга должна включать следующие подсистемы: мониторинг заболеваемости подозреваемых случаев полиомиелита и ЭВИ; надзор за циркуляцией энте-ровирусов в популяции и окружающей среде; надзор за популяционным иммунитетом к полиомиелиту.
Цель работы - обосновать составляющие компоненты и роль унифицированной системы вирусологического мониторинга за полиомиелитом и энтеровирусными инфекциями в крупном промышленном регионе.
Материалы и методы
Вирусологические и серологические исследования проводили на базе вирусологической лаборатории ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» в 1998 - 2010 годах. Применяли стандартные лабораторные методы, рекомендованные ВОЗ [2 - 4]. Выделение вирусов проводили на трех клеточных линиях (Hep, RD, L20B).
Исследовали пробы стула: от детей до 15 лет со случаями ОВП - 1038 проб, от контактных с ОВП - 181 проба. Из группы контингентов риска исследовали фекальные пробы у 371 мигранта и вынужденного переселенца и у 439 воспитанников домов ребенка. От больных ЭВИ исследованы 805 проб стула, 618 проб ликвора, 301 глоточный смыв. В качестве серологического мониторинга иммунитета к полиовирусам исследовано 3600 сывороток крови здорового населения Свердловской области. В рамках надзора за окружающей средой было исследовано 1530 проб фекально-бытовых сточных вод городов Свердловской области.
Результаты и обсуждение
На рисунках 1, 2 показаны результаты выделения ПВ из различных материалов. Из 216 штаммов полиовирусов 67,1% были выделены из клинических проб. Высокая частота обнаружения ПВ в пробах стула детей в 1998 - 2000 годах связана с проведением в области Национальных дней иммунизации (НДИ). Динамика выделения полиовирусов от случаев ОВП в Свердловской области имела те же закономерности, что и в РФ [5 - 7]. До 2010 года диких ПВ обнаружено не было. В 2010 году из клинического материала от двух больных паралитическим полиомиелитом были выделены дикие ПВ типа 1. Выявление случаев заноса дикого ПВ типа 1 подтвердило значение системы вирусологического мониторинга в эпидемиологическом надзоре и позволило провести противоэпидемические мероприятия в очаге.
Частота обнаружения вирусов в пробах ОВП составила 12,8%. ПВ составили 86,5%, НПЭВ - 9,8%, аденовирусы - 3,8%. Выделение НПЭВ и аденовирусов можно считать дополнительным критерием качества выполнения лабораторных исследований в системе надзора за ОВП. В период проведения НДИ и подчищающих иммунизаций в Свердловской области, как и во всей стране, выделяли максимальное количество вакцинных ПВ (75% от всех ПВ).
Процент обнаружения ПВ типа 3 (58,8%) был достоверно выше, чем других полиовирусов (Р < 0,001). ПВ типов 1 и 2 выделяли значительно реже: 23,7 и 17,5% соответственно. Различие между частотой выделения ПВ типов 1 и 2 статистически незначимо (Р = 0,132). Типовое распределение ПВ, выделенных от случаев ОВП в Свердловской
Рисунок 1.
^отношение серотипов полиовирусов, выделенных от разных групп детского населения Свердловской области
Рисунок 2.
Пейзаж полиовирусов, выделенных из проб сточных вод, 1998 - 2010 годы
области, совпадало с данными по РФ [5]. Такое соотношение характерно для развитых стран с прерванной циркуляцией диких полиовирусов, использующих при вакцинации ОПВ [5, 7, 8]. За 1998 -2010 годы в Свердловской области было зарегистрировано 7 случаев вакциноассоциированного паралитического полиомиелита (ВАПП). Среди них - 6 реципиентов ОПВ и один ребенок, контактный с реципиентом ОПВ. При всех случаях ВАПП были выделены вакцинные ПВ. Соотношение вирусов полиомиелита типов 1, 2, 3 от случаев ВАПП составило 11,1, 33,3 и 56%, что соответствует данным по РФ и странам с прерванной циркуляцией диких полиовирусов [5, 9, 7, 10].
От здоровых детей, контактных с ОВП, частота обнаружения вакцинных ПВ составляла 5,5%. Как и при исследовании проб от ОВП, большую часть находок составлял ПВ типа 3 (60%), ПВ типа 1 был обнаружен в 30% случаев, ПВ типа 2 - в 10%. НПЭВ обнаружено не было. Частота выделения энтеровирусов из проб стула здоровых детей, групп риска (мигрантов из эндемичных и недавно эндемичных по полиомиелиту стран, республик Северного Кавказа, стран СНГ) достигала 7,3%. В структуре выделенных штаммов 61,5% составляли ПВ вакцинного происхождения, НПЭВ - 38,5%. От детей группы риска чаще выделяли ПВ типа 1 (44,4%). ПВ типов 2 и 3 обнаружили в 29,6 и 25,9% случаев соответственно. Данные о преобладании вакцинного ПВ типа 1 из проб контингентов риска могут свидетельствовать о получении детьми ОПВ не более 7 дней до момента обследования [8]. Необходимость мониторинга в группах риска в качестве компонента системы вирусологического надзора за ПВ была подтверждена в 2010 году, когда в очаге полиомиелита (г. Екатеринбург) был выделен дикий ПВ типа 1 у взрослого гражданина Таджикистана. Находка здорового выделителя подтверждает высокую роль миграционного фактора в распространении дикого полиовируса для крупного промышленного региона.
Структура ПВ, выделенных из проб сточных вод, совпадала с результатами исследований клинических материалов. Преобладало обнаружение вакцинного ПВ типа 3. Соотношение ПВ типов 1, 2, 3 составляло 19,5, 34,1 и 46,3% соответственно. За 1998 - 2000 годы было обнаружено 39,4% всех положительных проб полиовирусов из окружающей среды, что подтверждает большое число экс-креторов вакцинных ПВ среди населения области. Дикий ПВ в пробах окружающей среды обнаружен не был. Внедренный в практику высокочувствительный мониторинг сточных вод позволил сформировать систему слежения за возможной скрытой циркуляцией диких полиовирусов. Полученные результаты стали дополнительным доказательством отсутствия циркуляции диких ПВ при сертификации территории.
Исследования популяционного иммунитета к по-лиовирусам у жителей области позволили проследить улучшение показателей во всех возрастных группах населения. До проведения НДИ (1995 г.) 25% детей до 14 лет не имели антител к трем типам ПВ. С 1998 года, после проведения НДИ, среди 2900 обследованных детей лица с отсутствием антител к трем типам ПВ не обнаружены. В возрастной группе 3 - 4 лет количество детей, имеющих защитные титры антител к ПВ типа 1, выросло с 88,1 до 100%, к ПВ типа 2 - с 95,4 до 100%, к ПВ типа 3 с 92,3 до 94,4%. Среднее геометрическое титров (СГТ) нейтрализующих антител к ПВ типа 1 выросло с 3,3 ± 0,2 до 5,5 ± 0,2; к ПВ типа 2 - с
5.4 ± 0,2 до 7,9 ± 0,1; к ПВ типа 3 - с 4,3 ± 0,1 до 6,1 ± 0,1. В группе 14 лет количество серопози-тивных к ПВ типа 1 увеличилось с 88 до 99%, к ПВ типа 2 - с 94,5 до 98%, к ПВ типа 3 - с 84 до 94%. СГТ антител к ПВ типа 1 увеличилось с 3,6 ± 0,2 до
6.5 ± 0,2, к ПВ типа 2 - с 5,1 ± 0,1 до 5,8 ± 0,2, к ПВ типа 3 - с 3,7 ± 0,1 до 4,1 ± 0,1. Такие показатели были достигнуты благодаря рутинной иммунизации, а также проведению туровых иммунизаций в виде НДИ.
Рисунок 3.
Структура неполиоэнтеровирусов, выделенных из клинического материала
Е30 - ЕСНО-30
Е25 - ЕСНО-25 ¿S N. Е5 - ЕСНО-5
Е14 - ЕСНО-14/V^
Е13 - ЕСНО-13 Av^W
Е11 - ЕСНО-11
Е9 - есно-9
Е7 - ЕСНО-7 \ Е4- ЕСНО-4
Е 6 - ЕСНО 6
КВ - Коксаки В 1 - 6; Е2 - ЕСНО-2; КА - Коксаки А
Улучшение показателей иммунитета прослежено для групп населения, не принимавших участия в дополнительных иммунизациях. Так, у детей 9 -10 лет, привитых в рамках Национального календаря, значение СГТ антител к ПВ типа 1 увеличилось с 4,3 ± 0,1 до 6,0 ± 0,2, к ПВ типа 2 - с 4,5 ± 0,1 до 5,3 ± 0,1, СГТ антител к ПВ типа 3 не изменилось -3,6 ± 0,1. Увеличился процент имеющих антитела к ПВ среди подростков 15 - 17 лет: к типу 1 - с 88,2 до 100%; к типу 2 - с 97,7 до 100%; к типу 3 - с 84,1 до 95,3%. Наблюдался рост СГТ антител к ПВ типа 1 (с 4,8 ± 0,2 до 6,8 ± 0,1), к ПВ типа 2 (с 5,4 ± 0,2 до 6,1 ± 0,1) и к ПВ типа 3 (с 4,3 ± 0,1 до 4,5 ± 0,1).
Результаты исследований показали высокую напряженность иммунитета к полиовирусам у взрослого населения. Выросло значение СГТ антител: к ПВ типа 1 - с 4,2 ± 0,1 до 4,6 ± 0,1; к ПВ типа 2 - с 3,6 ± 0,1 до 4,6 ± 0,1; к ПВ типа 3 - с 3,2 ± 0,1 до 4,0 ± 0,1. Наличие у жителей Свердловской области высокого уровня иммунитета, сформированного в процессе рутинной иммунизации и проведения туровых иммунизаций (НДИ), препятствовало распространению дикого ПВ после заноса в 2010 году.
В наших исследованиях доля НПЭВ, выделенных из биологических проб и объектов окружающей среды, составила 62,7% от общего числа энтерови-русов. Большая часть НПЭВ (75,7%) была обнаружена в клинических пробах. Внедрение в практику вирусологического мониторинга за ЭВИ позволило установить структуру циркулирующих НПЭВ. В клинических пробах преобладали ЕСНО - 68%, КВ составили 32%, КА - 1%. Вирусы ЕСНО из клинических проб жителей области отличались большим разнообразием серотипов, чем из проб окружающей среды (рис. 3, 4). Частота выделения в клинических образцах ЕСНО-6 составляла 37%. Его выделяли в 2005 - 2007 годах из проб больных
во время вспышек ЭВИ, детей с синдромом ОВП, а также здоровых детей группы риска. Серотипы ЕСНО-2, -9, -14, -25 были обнаружены только в пробах больных ЭВИ (в пробах из окружающей среды они не обнаружены). В пробах из окружающей среды доля вирусов ЕСНО составляла 38%. Частота выделения ЕСНО-6 равнялась 14%. Этот серотип был обнаружен в сточных водах в 1998, 2005 -2008, 2010 годах. Вирусы КВ из окружающей среды выделяли чаще - 62%.
Смена доминирующего серотипа энтеровируса совпадала с подъемами заболеваемости ЭВИ. В годы повышенной заболеваемости основной процент выделенных энтеровирусов принадлежал группе ЕСНО. Вспышки последних лет были связаны с ЕСНО серотипов 4, 6, 30. Вирусы КВ-1 - 6 циркулировали больше в межэпидемический период, формируя спорадическую заболеваемость.
Нами прослежена динамика контаминации сточных вод эпидемически значимыми штаммами энтеровирусов. Весенний подъем обнаружения энтеровирусов в сточных водах происходил на фоне низких показателей заболеваемости ЭВИ. Частота обнаружения НПЭВ в сточных водах увеличивалась с 7% (в марте) до 18 - 25% в июле - сентябре. Высокий процент НПЭВ в стоках наблюдали уже за месяц до и через месяц после пика ЭВИ. Таким образом, уровень контаминации сточных вод служит индикатором роста заболеваемости ЭВИ. Периодичность присутствия энтеровирусов ЕСНО и КВ в пробах сточных вод совпадала с заболеваемостью ЭВИ.
Выводы
1. Вирусологический мониторинг энтеровирусов является основой эпидемиологического надзора за полиомиелитом и ЭВИ. Мониторинг включает следующие подсистемы: мониторинг
Рисунок 4.
Структура неполиоэнтеровирусов, выделенных из проб окружающей среды
Е30 - ЕСНО-30
Е13 - ЕСНО-13
Е11 - ЕСНО-11 X\ л
Е7 - ЕСНО-7 C:;;;;;;^^ КВ - Коксаки В 1-6
Е6 - ЕСНО-6 \ jX /
Е5 - ЕСНО-5 Е4 - ЕСНО-4 У
заболеваемости; надзор за циркуляцией энте-ровирусов в популяции; надзор за циркуляцией энтеровирусов в окружающей среде; надзор за популяционным иммунитетом к полиомиелиту.
2. В результате внедрения системы вирусологического мониторинга за энтеровирусами определена структура НПЭВ, циркулирующих среди населения и объектов окружающей среды Свердловской области. Показано структурное соответствие штаммов, выделенных из клинического материала и сточных вод, прослежена смена серотипов ЕСНО и КВ.
3. Доказано, что вирусы КВ-1 - 6 циркулируют больше в межэпидемический период, формируя спорадическую заболеваемость. В годы повышенной заболеваемости ЭВИ циркулируют ЕСНО-4, -6, -30.
4. Показано, что проведение дополнительных мероприятий в виде туровых вакцинаций ОПВ позволило повысить показатели популяционного иммунитета жителей области. Проведение НДИ стало причиной пассивной иммунизации населения области, не участвовавшего в туровых вакцинациях. ш
Литература
1. Отчет совместного совещания по контейнменту и лабораторной сети по диагностике полиомиелита. Совместное совещание по контейнменту и лабораторной сети по диагностике полиомиелита. Сент-Джулианс. Мальта; 2007: 40.
2. Клиника, диагностика и лечение острого полиомиелита. Методические рекомендации. Москва: МЗ РФ; 1998.
3. Организация и проведение серологического мониторинга состояния коллективного иммунитета против управляемых инфекций (дифтерия, столбняк, корь, краснуха, эпидемический паротит, полиомиелит). Методические указания 3.1.1760-03. Москва: Федеральный центр госсанэпиднадзора МЗ РФ; 2004.
4. Рекомендации по надзору за вирусом полиомиелита в окружающей среде. Женева: ВОЗ; 2003.
5. Иванова О.Е. Вирусологический мониторинг как ключевой элемент контроля выполнения в Российской Федерации программы ликвидации полиомиелита: Автореф. дис. ... докт. мед. наук. Москва; 2009.
6. Онищенко Г.Г., Дроздов С.Г., Лялина Л.В. и др. Проблемы ликвидации полиомиелита. Санкт-Петербург: Феникс; 2008.
7. Чернявская О.П. Эпидемиологический надзор за острыми вялыми параличами в период реализации Программы ликвидации полиомиелита в Российской Федерации: Автореф. дис. . канд. мед. наук. Москва; 2012.
8. Samoilovich E.O., Roivaninen M., Titov L.R, Hovi T. Serotype-Specific Mucosal Immune Response and Subsequent Poliovirus Replication in Vaccinated Children. J. of Medical Virology. 2003; 71: 274 - 280.
9. Иванова О.Е., Еремеева Т.П. и др. Паралитический полиомиелит в Российской Федерации в 1998 - 2005 гг. Журнал микробиологии. 2007; 5: 37 - 44.
10. Strebel P.M., Sutter R.W., Cochi S.L. et al. Epidemiology of poliomyelitis in the United States one decade after the last reported case of indigenous wild virus-associated disease. Clin. Infect. Dis. 1992; 14 (2): 568 - 579.
References
1. The report of the joint meeting on containment and laboratory network for diagnostics of poliomyelitis. Joint meeting on containment and laboratory network for diagnostics of poliomyelitis. St Julians, Malta; 2007: 40 (in Russian).
2. Clinic, diagnostics and treatment of acute poliomyelitis. Methodical recommendations. Moscow: Ministry of Health care of the Russian Federation; 1998 (in Russian).
3. Having and serological monitoring the status of collective immunity against preventable diseases (diphtheria, tetanus, measles, rubella, mumps, polio). Methodical recommendations 3.1.1760-03. Moscow; Federal center of service on customers' rights protection and human well-being surveillance; 2004 (in Russian).
4. Recommendations for the supervision of the polio virus in the environment. Geneva: WHO; 2003 (in Russian).
5. Ivanova O.E. Virusological monitoring as a key element of control of the implementation in the Russian Federation program for the elimination of polio: PhD of med. sci. diss. Moscow; 2009 (in Russian).
6. Onishchenko G.G., Drozdov A.C., Lyalina L.V. et al. Problems of polio eradication. St. Petersburg: Phoenix; 2008 (in Russian).
7. Chernyavskaya O.P Epidemiological surveillance for acute flaccid paralysis in the period of implementation of the Programme of eradication polio in the Russian Federation: PhK of med. sci. diss. Moscow; 2012 (in Russian).
8. Samoilovich E.O., Roivaninen M., Titov L.P, Hovi T. Serotype-Specific Mucosal Immune Response and Subsequent Poliovirus Replication in Vaccinated Children. J. of Medical Virology. 2003; 71: 274 - 280.
9. Ivanova O.E., Eremeeva T.P et al. Paralytic poliomielit in the Russian Federation in 1998-2005. Journal of Microbiology. 2007; 5: 37 - 44 (in Russian).
10. Strebel P.M., Sutter R.W., Cochi S.L. et al. Epidemiology of poliomyelitis in the United States one decade after the last reported case of indigenous wild virus-associated disease. Clin. Infect. Dis. 1992; 14 (2): 568 - 579.
