On possible mechanisms for the development of an epidemic process


Yakovlev A.A.

Pacific State Medical University, Ministry of Health of Russia, Vladivostok
Based on his investigations and on an analysis of the data available in the literature, the author gives the current assessment of possible mechanisms for the development of an epidemic process. By using a model of parenteral viral hepatitis, streptococcal infection, and influenza, the author provides his insight into a comparatively new mechanism for the development of the epidemic process due to the transformation of persistent infection (carriage) forms to a manifest one.

Одно из наиболее емких определений эпидемиологии на основе функционального признака [1] следующее: «наука, изучающая причины, условия и механизмы формирования заболеваемости» [2]. Применительно к эпидемиологии инфекционных болезней В.Д. Беляков с соавт. [3] под ним понимают существующие в современный период теории, которые, в соответствии с интеллектуальным климатом времени, способны объяснить, как развивается эпидемический процесс (ЭП) на той или иной территории. Наиболее значимыми в современный период теориями эпидемиологии признаны теория механизма передач Л.В. Громашевского [4], теория саморегуляции паразитарных систем В.Д. Белякова [5] и концепция Б.Л. Черкасского, рассматривающая ЭП как социально-экологическую систему [6]. Однако последняя в большей мере, на наш взгляд, представляет собой модель ЭП и обосновывает необходимость системного подхода к его изучению, нежели объясняет само развитие ЭП. В этой связи возможные меха­низмы «запуска» эпидемического процесса в коллективе можно предста­вить следующим образом:

  • занос возбудителя в восприимчивый коллектив (теория механизма передачи);
  • интродукция в сложившийся иммунный коллектив людей, воспри­имчивых к циркулирующим в нем вариантам возбудителя (теория саморегуляции паразитарных систем);
  • занос резервационных, эпидемических или в стадии эпидемического преобразова­ния вариантов возбудителей в восприимчивый коллектив (теория саморегуляции паразитарных систем);

В последние годы в периодической литературе активно обсуждается и еще один относительно «новый» механизм развития ЭП, обусловленный активизацией репликации персистирующих микроорганизмов [7–9]. На его реализацию мы и хотели бы обратить особое внимание, поскольку этот механизм ни учеными-эпидемиологами, ни тем более практическими врачами пока особо во внимание не принимается.

Понимание данного механизма развития ЭП тесно увязано в первую очередь с иммунологическими исследованиями. При этом следует признать, что интеграция исследований по изучению ЭП в современный период более ощутима между эпидемиологами и микробиологами, нежели между эпидемиологами и иммунологами. Между тем в разработанной нами классификации факторов риска состоянию естественной резистентности организма отводится существенная роль в качестве одного из пусковых механизмов развития ЭП [10]. Так, проводимые нами исследования в области морской эпидемиологии по изучению иммунного статуса организма моряков в ходе длительного рейса показали, что практически любой выход в море сопровождается выраженными его изменениями [11]. Они неоднозначны и зависят от длительности и интенсивности воздействия «фактора моря» на организм моряка и его адаптивных возможностей. Поэтому, как мы полагаем, ЭП, развивающийся в условиях практически полностью замкнутого коллектива, может служить моделью для оценки обсуждаемого механизма.

Как известно, снижение общей резистентности организма людей к возбудителям инфекционных болезней ведет к росту манифестных форм и реализуется в трех основных направлениях. Прежде всего, уменьшается минимальная инфицирующая доза микроорганизмов и, следовательно, повышается риск заболевания. Далее увеличивается число случаев с тяжелым клиническим течением. И, наконец, может произойти активизация персистирующих форм инфекций с переходом в манифестную. Если первые два из вышеперечисленных последствий общепризнанны и не требуют, по-нашему мнению, дополнительных разъяснений, то последнее представляется необходимым охарактеризовать более детально в связи с чрезвычайной значимостью его реализации, особенно в экстремальных ситуациях [12, 13].

Так, с позиций системного подхода проявления ЭП на организменном уровне можно представить в виде схемы (рис. 1).

В ее основе – схема В.Д. Белякова «Формы ин­фекционного процесса» [14]. Мы внесли в нее некоторые коррективы, учиты­вая развитие теоретических основ учения об ЭП в современный период. Принципиально в этом плане положение о разде­лении понятий «бессимптомная форма инфекции» и «носительство», ко­торые в литературе часто объединяют в единое понятие – «носительство». Против этого в свое время возражал еще И.Р. Дробинский [15]. Хотя мы не можем не согласиться с точкой зрения о все большей размытости границ между латентными, хроническими инфек­циями и носительством [16], тем не менее любые попытки обобщений требуют определенной формализации. В схеме В. Д. Белякова, например, не учитывается, что при одномоментном заражении группы людей ЭП может быть представлен одновременно и манифестными, и бессимптомными формами инфекции. В дальнейшем обе могут закончиться или полным освобождением от возбудителя, или но­сительством, то есть «...своеобразной формой сосуществования (симбиоз) патогенных микробов и организма хозяина, не проявляющейся в течение длительного времени, а в отдельных случаях – пожизненно, внешними реакциями со стороны организма» [17]. В последнее время термины «носительство» и «персистенция» часто отождествляют. Причем последний ранее использовали, говоря о вирусах, а в настоящее время распространили его на бактерии и прочие микроорганизмы [18, 19]. Учитывая имеющиеся сведения о носительстве различных видов микроорганизмов, мы ввели в схему понятие «носительство без выделения возбудителя во внешнюю среду».

Наше обращение к указанной схеме объясняется тем, что в литературе по эпидемиологии все чаще пишут об универсальности явления носительства, по крайней мере, для большинства инфекций [5, 20, 21]. Бо­лее того, это положение стало одним из постулатов теории саморегуля­ции паразитарных систем [5]. По мнению авторов теории, именно носительство как форма инфекционного процесса преобладает в фазе резервации процесса эпидемического и обеспечивает сохранение возбудителя в межэпидемический период. Тем самым подчеркивается нестабильность состояния носительства и возможность его трансформа­ции в манифестную форму. Однако механизмы такого превращения недостаточно изучены. Пожалуй, наиболее обстоятельно варианты перехода персистентной бессимптомной инфекции в клинически выра­женную представлены в работе А.А. Обгольц [18]. Вместе с тем необхо­димо учитывать и поликлональность персистирующей в организме хозя­ина микропопуляции [22]. В ходе клинико-иммунологических иссле­дований установлено, что иммунная система играет ведущую роль в от­боре тех или иных клонов. Тем самым снижение естественной резистентности и иммунологической реактивности организма способно при­вести к отбору наиболее вирулентных клонов. Общеизвестно, что по­следние удается выделить именно в разгар инфекционного процесса. Носители и лица с бессимптомной формой инфекции индуцируют в коллективе преимущественно аналогичные состояния. Для появления в коллективе манифестных форм как следствия формирования эпидемического варианта требуется определенный вре­менной промежуток [5]. Однако для перехода персистирующей формы инфекции (носительство) в манифестную с появлением эпидемического варианта нет не­обходимости в длительной циркуляции гетерогенного по вирулентности инфекционного агента в неиммунном коллективе. Поэтому возникновение заболевания возможно сразу вслед за действием какого-либо фактора, приводящего к дисбалансу в иммунной системе (например, выход судового экипажа в рейс). Для дальнейшего развития ЭП возможны несколько сценариев. Первый: когда манифестирование происходит в полностью иммунном к данному инфекту коллективе, тогда ЭП проявляется спорадическим уровнем заболеваемости. Второй: в коллек­тиве есть неиммунные индивидуумы, либо лица, генетически более вос­приимчивые к данному инфекционному агенту. В таких случаях воз­можна экспрессия манифестных форм (эпидемическая вспышка). Подобная ситуация складывается и тогда, когда на иммунный в целом коллектив действуют экстремальные факторы, снижающие степень его восприимчивости (например, иони­зирующее излучение [13]).

Проиллюстрируем представленный механизм развития ЭП на примере развития ЭП стрептококковой инфекции в период длительного рейса в относительно изолированном судовом коллективе. Как свидетельствуют наши исследования и данные других авторов [11, 23], наибольшие изменения иммунного статуса моряков приходятся на период выхода судна в море в 1-й месяц рейса, а также в 3-й и 4-й его месяцы. Именно в эти месяцы в основном формируются соответствующие уровни заболеваемости моряков в целом за весь рейс респираторной стрептококковой инфекцией (ОРЗ, ангина) [24]. Как показывают наши исследования [9], активизация ЭП в этот период возможна вследствие преодоления скрытого до этого момента состояния носительства (в основном у часто болеющих членов экипажа) и перехода его в манифестную форму. Как известно, от больных людей выделяются более вирулентные штаммы стрептококка, нежели от носителей [8]. Поскольку уровень популяционного иммунитета к стрептококковой инфекции в этот период у экипажа низкий [9], а в условиях судна контакты между членами экипажа, естественно, очень тесные, это проявляется внутрирейсовым подъемом заболеваемости респираторной стрептококковой инфекцией. Так, в результате индивидуальной оценки динамики заболеваемости в ходе каждого рейса удалось установить четкую взаимосвязь между фактором выхода судна в рейс и внутрирейсовым подъемом заболеваемости. Независимо от времени года, работы в том или ином полу­шарии она повышалась сразу после действия названного фактора. При этом одновременно в течение 1-го месяца рейса повышались уровни заболеваемости и ОРЗ, и ангиной, реже – только ОРЗ или только анги­ной.

Детализируя приведенные материалы, мы проанализировали забо­леваемость респираторной стрептококковой инфекцией по пятидневкам. Оказалось, что практически во всех случаях (за редким исключением) рост числа заболевших в 1-ю пятидневку начинался с ОРЗ, предшествуя аналогичной динамике заболеваний анги­ной. При выходе в море первоначально заболевали новые члены экипажа или пассажиры (рис. 2; таблица).

Следующий достаточно выраженный фактор, действие которо­го мы наблюдали – 3-й–4-й месяц пребывания экипажа в плавании. Повышение заболеваемости членов судового коллектива в эти сроки наблюдалось и в случае полной изоляции моряков (рис. 3, 4). Динамика заболеваемости по пятидневкам была при этом менее эксплозивной, сохраняя, однако, отмеченную выше последовательность возникновения манифестных форм ОРЗ и ангины.

В литературе активно высказывается мысль о том, что вирусные инфекции следует отнести к болезням адаптации, и именно они при изменениях иммунного статуса человека активизируются в первую очередь [21, 25]. Как было нами показано [9], при выходе в рейс сначала активизируются респираторные ви­русы, способствуя последующему повышению вирулентности β-гемолитических стрептококков, активизации механизма передачи [26] и вы­ходу ЭП респираторной стрептококковой инфекции из фазы резервации. Эти данные в последующем легли в основу разработанной нами концепции интеграционно-конкурентного развития ЭП [27], способной, как мы полагаем, объяснить механизм возникновения спонтанного подъема заболеваемости населения, например, парентеральными вирусными гепатитами [28]. Поскольку эти нозоформы относятся к убиквитарным инфекциям, то запуск, а точнее активизация ЭП, как правило, не предполагает их заноса. В предэпидемический период среди населения региона всегда имеется определенный резервуар потенциальных источников инфекции, в основном носителей вирусов гепатитов В и С. Первоначально, как мы полагаем, у отдельных лиц происходит трансформация носительства в манифестную форму инфекции. Возможность и механизм такой трансформации при парентеральных вирусных гепатитах показаны в работе Н.А. Гавришевой с соавт. [7]. Поэтому, если в их окружении есть восприимчивые лица, это приводит к росту манифестных форм, которые и диагностируются клиницистами. При этом активизация гепатитов В и С, видимо, происходит в результате реализации интеграционных механизмов, способствующих, например, размножению одного ассоцианта в присутствии другого при сочетанной инфекции [29]. Впрочем, сама по себе активизация вирусов не способна вызвать интенсификацию ЭП. Последнее возможно только в случае, если есть условия, способствующие их распространению. Применительно к парентеральным вирусным гепатитам к таковым прежде всего следует отнести распространенность наркомании среди населения и активность полового пути передачи, обусловленного чрезмерной либерализацией сексуальных отношений в современный период [28].

Вместе с тем вполне резонен вопрос: универсален ли механизм развития эпидемического процесса, представленный выше? Судя по имеющимся материалам, он вероятен для таких инфекций, как грипп и ОРЗ, парентеральные вирусные гепатиты, стрептококковые инфекции, корь, туберкулез; заболеваний, вызываемых условно-патогенными микроорганизмами [5, 8, 28–33]. А.А. Сохин [21] все вирусные инфекции относит к болезням адаптации, акцентируя при этом внимание на возможности спонтанного возникно­вения заболеваний на свободных территориях. К названной группе при­мыкают и интеграционные вирусы [5]. При участии переносчиков вы­шеуказанный механизм развития ЭП вероятен для болезни Бриля [34]. Применительно к гриппу, например, В.Д. Беляков с соавт. [5] в механизме персистенции вируса гриппа А выделяют следующие фазы: 1) переход к персистенции; 2) стабилизация персистенции; 3) прогрессирующее совершенствование способности к продуктивной инфекции (выход из персистенции). Окончательный выход происходит при активации пассажа вируса на неиммунном коллективе. Такое развитие событий предполагает возможность независимого формирования очагов гриппа с новой антигенной разновидностью.

Таким образом, все вышеизложенное свидетельствует о значимости механизма развития ЭП, реализуемого вследствие трансформации носитель­ства в манифестную форму под воздействием факторов риска, влияющих на состояние естественной резистентности и иммунологической реактивности организма. Возможность реализации указанного механизма необходимо учитывать как в практической деятельности врача-эпидемиолога, так и при проведении научных исследований.


About the Autors


Prof. Yakovlev Anatoly Aleksandrovich, MD; Department of Epidemiology and Military Epidemiology, Pacific State Medical University, Ministry of Health and Social Development of Russia
Address: 2, Ostryakov Prospect, Vladivostok 690050
Telephone: (8-423) 244-63-53
E-mail: yakovlev-epid@yandex.ru


Similar Articles


Бионика Медиа