Грипп и ОРВИ продолжают оставаться наиболее распространенными и актуальными заболеваниями человека. Так, на территории РФ в 2018 г.было зарегистрировано более 30,81 млн случаев ОРВИ, экономический ущерб от этой группы инфекций составил 518 млрд руб., а ущерб от гриппа оценивается в 1,09 млрд руб. [1].
Известны более 200 возбудителей респираторных инфекций вирусной природы [2, 3], наиболее распространенными из которых являются вирусы гриппа А и В, риновирусы, вирусы парагриппа (типов 1–3), респираторно-синцитиальный вирус (РСВ), коро- и аденовирусы, а также недавно открытые бокавирусы и метапневмовирусы [4, 5]. При этом до 60% проб, взятых от больных, остаются без этиологической расшифровки [6, 7]
В то же время многие исследователи отмечают, что в рамках страны, регионов одной страны, а также природно-климатических зон этиологический профиль циркулирующих возбудителей ОРВИ может существенно различаться [8–10].
С повсеместным внедрением в практику современных молекулярно-биологических методов диагностики появилась возможность оценить этиологическую структуру возбудителей гриппа и ОРВИ и выявить особенности эпидемического процесса этих инфекций, вызываемых разными этиологическими агентами.
Большинство исследований этиологической структуры возбудителей гриппа и ОРВИ посвящены конкретному эпидсезону, и большее внимание уделяется изучению особенностей эпидемического процесса гриппа, чем других ОРВИ. В доступной литературе нам не удалось найти комплексных исследований, в которых бы изучались особенности эпидемического процесса ОРВИ, обусловленных разными вирусами, их взаимодействие с другими вирусами в рамках общего эпидемического процесса ОРВИ.
Цель работы – выявление особенностей развития эпидемического процесса ОРВИ в зависимости от этиологической принадлежности возбудителя.
Материалы и методы
Проведен анализ понедельных результатов ПЦР-диагностики возбудителей гриппа и ОРВИ, выполненной в рамках рутинной системы эпидемиологического надзора, с использованием базы данных ФГБУ «НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева» Минздрава России по 4 городам (Екатеринбург, Казань, Ростов-на-Дону и Санкт-Петербург), а также данных вирусологической лаборатории ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Москве». Выбор городов обусловлен тем, что численность населения в каждом превышает 1 млн человек, а сами они находятся в разных федеральных округах, что позволило провести репрезентативный анализ территориального распределения лабораторно подтвержденных случаев гриппа и ОРВИ.
Исследование проводили в период с 26-й недели 2014 г. по 25-ю неделю 2018 г. Поскольку за этот период в году было 52 или 53 полных/неполных недели, было проведено выравнивание динамического ряда по эпидемическому году. Эпидемический год начинается с 26-й недели года и заканчивается на 25-й неделе следующего года, из номеров недели больше 25 вычитали 53. Положительные значения номера недели соответствуют номеру недели календарного года, нулевой номер – последней неделе года, значение недели -1 – предпоследней неделе и т. д. При этом номер недели, равный -27, соответствует 26-й неделе года. Был рассчитан средний номер недели эпидемического года (М) и среднеквадратичное отклонение номера недели (σ) для случаев заболевания, а также статистическая погрешность среднего (m). При этом величина σ отражает выраженность неравномерности внутригодового распределения случаев детекции инфекционных агентов. Для распределений, достаточно близких к нормальному, в интервал M ± σ укладывается примерно 2/3 наблюдений, что позволяет говорить о длительности периода наибольшей активности возбудителей гриппа и ОРВИ.
Анализ и обработку данных проводили с помощью программы Microsoft Office Excel 2013, пакета статистических программ IBM SPSS Statistics версии 23.0
Результаты
За анализируемый период суммарно в 5 городах с применением метода ПЦР обследовано 56 804 человека, инфекционный агент идентифицирован в 38,9% случаев. В эпидемический сезон 2014–2015 гг. положительный результат получен в 32,5% случаев, в сезон 2015–2016 гг. – в 40%, в сезон 2016–2017 гг. – в 42,7% и в сезон 2017–2018 гг. – в 39,2% .
Стоит отметить, что этиологическая структура возбудителей гриппа и ОРВИ суммарно по 5 городам ежегодно менялась. В сезон 2014–2015 гг. доминировали вирусы гриппа B (22,4% положительных результатов) и A(H3N2) (19,4%), в сезон 2015–2016 гг. – вирусы гриппа A(H1N1)2009 (46,3%), в сезон 2016–2017 гг. – вирусы гриппа A(H3N2) (33,7%), в сезон 2017–2018 гг. – риновирусы (18,3%) и вирусы гриппа В (17,2%).
Были отмечены территориальные различия в этиологической структуре возбудителей гриппа и ОРВИ. (табл. 1).
В Екатеринбурге доминировали риновирусы (24,6%) и вирус гриппа А(Н1N1)2009 (21,2%), в Казани – риновирусы (26%), в Ростове-на-Дону преобладали риновирусы (19,6%) и аденовирусы (18,2%), в Санкт-Петербурге – вирусы гриппа B (20%) и A(H3N2) (19,3%).
Среди возбудителей ОРВИ негриппозной этиологии в Москве преобладали вирусы парагриппа (типов 1–3), и его доля в структуре положительных результатов составила 63,2%. В Екатеринбурге и Казани наибольшую долю составляли риновирусы – 43,6 и 42,9% соответственно. В Ростове-на-Дону чаще идентифицировали риновирусы (29,6%) и аденовирусы (27,5%); в Санкт-Петербурге – риновирусы и РСВ, удельный вес которых составлял 32,3 и 28,1% соответственно.
При изучении распределения случаев идентификации возбудителей гриппа и ОРВИ по эпидемическому году установлено, что наибольший период активности вирусов гриппа A(H1N1)2009 отмечался в Санкт-Петербурге, где 2σ = 8 недель, то есть более половины лабораторно подтвержденных случаев гриппа A(H1N1)2009 подтверждено в течение 2 мес. (табл. 2). Наиболее «компактное» распределение случаев наблюдалось в Екатеринбурге (2σ = 4 недели).
Период наибольшей активности вируса гриппа A(H3N2) в Москве и Казани составлял 11 недель, в Ростове-на-Дону 2σ = 10,6 недели, в Санкт-Петербурге – 10,4 недели, в Екатеринбурге – 7 недель.
В то же время для вируса гриппа B характерны примерно одинаковые периоды наибольшей активности: в Москве 2σ = 9,2 недели, в Екатеринбурге – 8,8 недели, в Ростове-на-Дону и Санкт-Петербурге – 8,4 недели. Исключением является Казань, где 2σ = 6 недель.
Наибольшее значение 2σ для вирусов парагриппа (типов 1–3) наблюдалось в Казани (26,8 недели) и Ростове-на-Дону (26,6 недели). При этом наиболее «компактное» распределение случаев зарегистрировано в Москве (2σ = 17,6 недели).
Время наибольшей активности аденовирусов составляло в Екатеринбурге 17,6 недели, в Москве – 18,8 недели, в Санкт-Петербурге – 22,4 недели, в Казани – 23 недели, в Ростове-на-Дону – 32,8 недели.
Для РСВ также характерна неравномерность внутригодового распределения лабораторно подтвержденных случаев. Так, максимальное значение 2σ отмечалось в Ростове-на-Дону (22,6 недели), минимальное – в Екатеринбурге (13 недель).Из-за малого числа лабораторно подтвержденных случаев в Москве невозможно было проанализировать время наибольшей активности, а также среднее время активности бокавирусов (2 случая), метапневмовирусов (6 случаев), коронавирусов (7 случаев) и риновирусов (35 случаев) в сравнении с другими городами.
Период наибольшей активности коронавирусов составлял в Екатеринбурге 18,4 недели, в Санкт-Петербурге – 19,8 недели и в Ростове-на-Дону – 22,8 недели.
Для бокавирусов наименьшее значение 2σ было в Санкт-Петербурге и составляло 14,8 недель, наибольшее – в Ростове-на-Дону (23 недели).
Для метапневмовирусов и риновирусов наиболее выраженная неравномерность внутригодового распределения случаев отмечалась в Ростове-на-Дону, где 2σ = 30,4 и 31,8 недели соответственно.
За анализируемый период лабораторное подтверждение заболеваний, вызванных вирусами гриппа A(H1N1)2009 и A(H3N2), раньше, чем в других городах отмечалось в Москве и в среднем наблюдалось в середине 6 ± 0,1 и 1 ± 0,3 недель эпидемического года соответственно (см. табл. 2). При этом позже, чем в других городах, этих возбудителей идентифицировали в Казани – в середине 10-й (± 0,3 и ± 0,4) недели.
Гриппозная инфекция, обусловленная вирусом гриппа B, в Москве, Екатеринбурге и Ростове-на-Дону в среднем подтверждалась на 9-й неделе, позднее всех в Казани – на 12,9 ± 0,2 неделе.
Более раннее подтверждение парагриппозной инфекций наблюдали в Ростове-на-Дону, в среднем на -7,3 (± 0,7) неделе, в начале ноября. При этом в Москве и Екатеринбурге среднее время идентификации возбудителя совпадает – на 0,8 ± 0,5 и 0,3 ± 0,6 неделе.
Среднее время подтверждения аденовирусной инфекции в Москве (2,9± 0,9 неделя) совпадает с таковым в Екатеринбурге (1,7 ± 0,6 неделя) и Казани (0,8 ± 1,4 неделя).
Лабораторное подтверждение респираторно-синцитиальной инфекции (РСВИ) в Москве приходилось в среднем на 1,4 ± 1,0 неделю. Стоит отметить, что в других городах не наблюдалось статистически значимого различия среднего времени подтверждения. Исключением является Санкт-Петербург, где идентификация РСВИ отмечалась в среднем на 8,4 ± 0,2 неделе, что позже, чем в остальных городах.
Среднее время лабораторного подтверждения коронавирусной инфекции совпадало в Екатеринбурге (5,6 ± 0,6 недели), Санкт-Петербурге (5,6 ± 0,9 недели) и Ростове-на-Дону (7,3 ± 1,0 недели).
Бокавирусную инфекцию в среднем подтверждали на -1,3 ± 0,9 неделе в Ростове-на-Дону и на 0 ± 0,5 неделе – в Санкт-Петербурге.
Идентификацию метапневмовируса раньше, чем в других городах отмечали в Екатеринбурге – в среднем на 3 ± 0,7 неделе. При этом не установлено статистически значимых различий между показателями, полученными в Санкт-Петербурге и Ростове-на-Дону, где метапневмовирусную инфекцию подтверждали в среднем на 5,2 ± 0,4 и 5,3 ± 1,3 неделе соответственно.
Среднее время подтверждения риновирусной инфекции различалось. Так, в Казани ее идентифицировали в среднем на -2,4 ± 0,8 неделе эпидемического года, в Санкт-Петербурге – на 0,1 ± 0,3, в Екатеринбурге – на 0,9 ± 0,3 и в Ростове-на-Дону – на 3,1 ± 0,5 неделе.
В целом в 5 городах эпидемический процесс гриппа и ОРВИ начинался с выявления возбудителей негриппозной этиологии, а именно парагриппозной инфекции, которую диагностировали в первую очередь у детей в возрасте до 2 лет и 3–6 лет в среднем на -4,2 ± 0,5 и на -3,8 ± 0,7 неделе эпидемического года соответственно (см. рисунок).
Далее в эпидемический процесс включалась риновирусная инфекция, которой первыми заболевали лица старше 15 лет в среднем на -1,8 ± 0,4 неделе. За ней следовали бокавирусная и аденовирусная инфекции, позднее присоединялись метапневмовирусная и коронавирусная инфекции, затем – гриппозная инфекция.
После этого к эпидемическому процессу присоединялись инфекция, обусловленная вирусом гриппа A(H1N1)2009, и РСВИ. Заканчивался эпидемический процесс гриппа и ОРВИ заболеваемостью, обусловленной гриппом B.
В целом в 5 городах эпидемический процесс инфекции, обусловленной вирусом гриппа A(H1N1)2009, начинался среди лиц старше 15 лет и школьников 7–14 лет. Лабораторное подтверждение в этих группах было получено в среднем на 6,6 ± 0,1 и 6,8 ± 0,2 неделе соответственно. Далее заболевали дети в возрасте до 2 лет (на 7,3 0,2 неделе) и 3–6 лет (на 6,8 ± 0,2 неделе).
В процесс гриппозной инфекции A(H3N2) были вовлечены в первую очередь дети 7–14 лет, среди которых заболевание подтверждалось на 5,3 ± 0,3 неделе. Следом заболевали лица старше 15 лет (6,2 ± 0,1) неделя) и последними – дети в возрасте до 2 лет (7,3 ± 0,2 неделя) и 3–6 лет (7,8 ± 0,3неделя).
Для гриппозной инфекции, обусловленной вирусом гриппа B, характерно одновременное вовлечение лиц старше 15 лет и школьников 7–14 лет. В этих группах лабораторное подтверждение отмечалось в среднем на 11 ± 0,1 и 11 ± 0,2 неделе соответственно. Следом заболевали дети младшего возраста.
При парагриппозной инфекции первыми заболевали дети младше 2 и 3–6 лет, затем – 7–14 лет и лица старше 15 лет.
Стоит отметить, что эпидемический процесс аденовирусной инфекции характеризовался одновременным вовлечением лиц всех возрастных групп. Так, идентификация возбудителя отмечена у детей 7–14 лет в среднем на 0,0—0,9 неделе, среди лиц старше 15 лет – на 0,1 ± 0,6 неделе, среди детей 3–6 и младше 2 лет – на 1,2 ± 0,7 и 1,2 ± 0,5 неделе соответственно.
При РСВИ сначала заболевали лица старше 15 лет, а потом все остальные.
При коронавирусной инфекции первыми заболевали школьники 7–14 лет и дошкольники. В этих группах лабораторное подтверждение отмечено в среднем на 4,4 ± 1,3 и 4,7 ± 1,1 неделе. Далее заболевали лица старше 15 лет (6,8 ± 0,7 неделя) и дети до 2 лет (7,0 ± 0,7 неделя).
Для бокавирусной инфекции характерно одновременное вовлечение в эпидемический процесс детей до 2 лет и 3–6 лет со средним временем идентификации возбудителя на -1,2 ± 0,5 и -1,0 ± 0,9 неделе соответственно. Для других возрастных групп не представляется возможным оценить среднее время лабораторного подтверждения из-за малого числа случаев бокавирусной инфекции: 22 случая среди детей 7–14 лет и 29 случаев среди лиц старше 15 лет.
Эпидемический процесс метапневмовирусной инфекции начинался в группе детей 7–14 лет, у которых идентификацию возбудителя отмечали в среднем на 2,1 ± 1,2 неделе. Следом присоединялись лица старше 15 лет (4,4 ± 0,7 неделя) и дети до 2 лет (4,8 ± 0,7 неделя). Последними заболевали дети 3–6 лет (6,2 ± 0,8 неделя).
При риновирусной инфекции первыми заболевали лица старше 15 лет, далее к ним присоединялись дети дошкольного возраста, последними в эпидемический процесс вовлекались дети 7–14 лет.
Обсуждение
Нами были установлены территориальные различия в длительности периода активности основных возбудителей гриппа и ОРВИ в Москве и других городах. Их общей особенностью являются более длительные периоды активности возбудителей негриппозной этиологии в сравнении с вирусами гриппа.
За изучаемый период в Ростове-на-Дону наблюдались самые длительные периоды активности вирусов негриппозной этиологии (от 26,6 до 32,8 недель). Это в первую очередь было связано с произошедшим в 2014 г. вооруженным конфликтом на востоке Украины, который вызвал большой приток беженцев на территорию Ростовской области, что повлекло за собой более длительную циркуляцию возбудителей негриппозной этиологии и необходимость их лабораторной расшифровки.
Различия в последовательности вовлечения возрастных групп в эпидемический процесс, вызванный разными возбудителями гриппа и ОРВИ, могут быть обусловлены интеграционно-конкуретным развитием эпидемического процесса ОРВИ, а также явлением интерференции вирусов [11]. При этом вирусы могут оказывать влияние на развитие эпидемического процесса друг друга, то есть эпидемический процесс каждой инфекции может запускаться и тормозиться непосредственно вирусами.
Таким образом, проявления эпидемического процесса гриппа и ОРВИ во многом определяются спецификой возбудителей и имеют особенности развития как на разных территориях, так и в разных группах населения.