Характеристика епідемічного процесу кампілобактеріозу та епідеміологічне маркування штамів кампілобактерій різного походження

Вступ

Кампілобактеріоз (вібріоз) — інфекційна хвороба тварин, птахів і людини, збудниками якої є патогенні мікроорганізми роду Campylobacter, що інтенсивно циркулюють у різних екологічних нішах (Blaser M.J., 1997). Провідним фактором ризику інфікування кампілобактеріями є вживання м’яса курей (Gregory E. et al., 1997). До потенційно небезпечних продуктів харчування також відносять сире молоко, овочі й салати (Norkrans G., Svedhem A., 1982). Епідеміологічні особливості кампілобактеріозу, як і багатьох інших інфекційних хвороб, схильні до змін. Без вивчення цих еволюційних змін, без аналізу динаміки епідеміологічних особливостей кампілобактеріозу та його біологічних чинників у конкретних регіональних умовах неможливо забезпечити проведення ефективних лікувальних, профілактичних і протиепідемічних заходів із найменшими економічними затратами (Покровский В.И. (ред.), 1993).

Мета дослідження — визначення регіо­нальних особливостей параметрів епідемічного процесу кампілобактеріозу, екології бактерій роду Campylobacter і типування штамів кампілобактерій, виділених із різних екологічних ніш та абіотичних об’єктів.

Об’єкт і методи дослідження

Проведено епідеміологічне обстеження 216 осередків кампілобактеріозу та проаналізовано 384 історії хвороб пацієнтів із кампілобактеріозом. Епідеміологічне обстеження та протиепідемічні заходи в осередках кампілобактеріозу виконано разом із епідеміологами і бактеріологами місцевої санітарно-епідеміологічної служби із заповненням карт епідеміологічного обстеження. Проведено бактеріологічне дослідження на наявність кампілобактерій 1569 проб від тварин, птахів та об’єктів довкілля (ОД), у тому числі від свиней — 166, великої рогатої худоби — 229, качок — 82, курей — 716, води водойм — 240, стічних вод м’ясо-птахопереробних підприємств — 136. З метою вивчення шляхів і факторів передачі кампілобактеріозу досліджено 38 проб м’ясо-кісткового борошна, 30 — печінки і жовчного міхура, 35 — яєчного порошку, 35 — курячого посліду, 50 — молока, 332 — змивів із обладнання м’ясо-птахопереробних підприємств. Визначено видову, серо-біотипову належність 887 штамів кампілобактерій, виділених із різних джерел (Минаева Н.З., 1992) Матеріал для бактеріологічного дослідження від хворих на гострі кишкові інфекції (ГКІ) та здорових осіб (випорожнення) та від тварин, птахів (вміст кишечнику) поміщали у середовище для контролю стерильності (рН 10), яке використовували як транспортне, у співвідношенні 1:5. Для виділення кампілобактерій проводили посів 0,1 мл суспензії матеріалу у транс­портному середовищі на дві чашки залізо-еритрит-кров’яного агару (ЗЕКА) із аеротолерантними домішками та антибактеріальним суплементом (Черкасский Б.Л. и соавт., 1989). Посіви інкубували у мікроаерофільних умовах при 42 °С у мікроанаеростаті за допомогою газогенеруючих пакетів «Кампілогаз» («Синтез», Україна). Культивували протягом 48 год з оглядом чашок через кожні 24 год. Змиви відбирали з поверхні 100 см² за допомогою ватних тампонів, змочених селективним збагаченим середовищем на основі м’ясо-пептонного бульйону із додаванням дефібринованої та лізованої баранячої крові (5%), а також аеротолерантних домішків і суміші антибіо­тиків. У цьому ж середовищі змиви транс­портували до лабораторії, де їх інкубували в мікроаерофільних умовах при 42 °С протягом 48 год. Далі проводили висів зі збагачувального середовища на щільне поживне. Воду із відкритих водойм або стічні води досліджували методом фільтрів (Порин А.А., 1990). Ідентифікацію виділених культур кампілобактерій здійснювали із використанням таких тестів: характер забарвлення за Грамом, рухливість у темному полі, продукція оксидази та каталази, гідроліз гіпурату, чутливість до налідиксової кислоти, здатність росту на середовищі Ресселя при 37 °С в аеробних умовах. Також проведено сероепідеміологічний скринінг сироватки крові на наявність протикампілобактерійних антитіл у 145 осіб виробничого персоналу Київських птахофабрики і м’ ясокомбінату за допомогою ультразвукового кампілобактеріозного антигену в реакції непрямої гемаглютинації (Penner J.L., Hennessy J.N., 1980). Статистичну обробку результатів дослідження здійснювали за допомогою методів варіаційної статистики (Анохин Л.B. (ред.), 2002).

Результати та їх обговорення

Джерела кампілобактеріозної інфекції при епідеміологічному обстеженні осередків установлено нами у 76 (35,2%) випадках. Епідеміологічне дослідження випадків захворюваності на кампілобактеріоз людей дозволило виявити, що частіше джерелом інфекції були кури — 29 (38,2%) встановлених випадків. Велика рогата худоба, водоплавні птахи та свині відповідно були джерелами збудників хвороби у людини у 6 (7,9); 6 (7,9) та 9 (11,8%) випадках відповідно. Носії чи хворі люди були джерелом кампілобактеріозу у 26 (34,2%) випадках. Переважно зоонозна природа кампілобактеріозу підтверджена також іншими дослідниками (Altekruse S.F. et al., 1999). Шляхи передачі встановлено нами у 115 (53,2%)з обстежених осередків кампілобактеріозу. Питома вага харчового та водного шляхів передачі відповідно склала 91 (79,1%) та 24 (20,9%) із числа всіх встановлених шляхів розповсюдження кампілобактеріозу в сімейних осередках. Активізацію харчового та водного шляхів передачі кампілобактеріозу відзначено у літній період, що в основному пов’язано із перебуванням хворих у сільській місцевості, на відпочинку поза містом. У цей час підвищується ризик інфікування від свійських тварин і птахів при догляді за ними. Фактори передачі кампілобактеріозу також установлено нами у 115 (53,2%) зобстежених сімейних осередках. Серед них найбільша (54,8%) питома вага належить продуктам тваринного походження (яйця, м’ясо, молоко). Питома вага водного фактора становила 20,9%. Випадків захворювання на кампілобактеріоз, пов’язаних із централізованим водопостачанням, нами не спостерігалося, тому не було і спалахів захворюваності.

Значну увагу приділено вивченню потенційних епідеміологічних резервуарів кампілобактеріозу серед сільськогосподарських тварин і птахів. Бактерії роду Campylobacter виділено зі вмісту кишечнику великої рогатої худоби у 13,3%, свиней — 20,5%, качок — 25,6% із числа проб, що досліджено. Враховуючи велике потенційно-епідеміологічне значення курей як резервуару кампілобактеріозної інфекції для людини, нами протягом 3 років проведено на єдиній методологічній основі регулярне обстеження курей на птахофабриках Запорізької та Київської областей. Установлено, що контамінація кампілобактеріями забійних курей становила від 28,0% на одній із птахофабрик Київської області до 33,7% — у Запорізькій області. Крім вмісту кишечнику, кампілобактерії виділено на Київській птахофабриці із проб печінки у 11 (36,7%) та жовч­ного міхура — у 7 (23,3%) курей, де є сприятливі умови для розмноження кампілобактерій. На рівень контамінації курей впливали умови їх утримання на птахофабриках (тип будови птахофабрики, санітарно-гігієнічний режим, характер водопостачання та відгодівлі), а також якість бактеріологічної діагностики кампілобактеріозу в цих регіонах.

Можливим джерелом інфікування курей на птахофабриці є сухий корм. Установлено, що контамінація кормів кампілобактеріями на Київській птахофабриці становила 22,2% із числа досліджених проб. З епідеміологічних позицій доцільно провести аналіз сезонного висіву кампілобактерій від курей на птахофабриках досліджених регіонів України. Сезонне підвищення висіву кампілобактерій спостерігалося у січні–лютому та у травні, тобто у період перед підвищенням захворюваності на кампілобактеріоз людей. Зимовий ріст захворюваності курей пов’язаний перш за все зі зміною раціону харчування, а весняний — зі збільшенням поголів’я. Санітарно-ветеринарний контроль не забезпечує повного виявлення носійства кампілобактерій серед сільськогосподарських тварин і птахів та контамінацію ними продуктів забою. Це підтверджено результатами виявлення збудників на обладнанні переробних підприємств, у стічних водах, а також у готовій продукції (Вербицький П.І. та співавт., 2004). При аналізі характеру обсіменіння кампілобактеріями продукції птахофабрики у ході технологічного процесу отримано результати, наведені у табл. 1. При обробці курей контамінація тушок кампілобактеріями практично не змінюється (18,2–20,0%). Факторами, що спричинили додаткове інфікування тушок, були високий рівень забруднення кампілобактеріями технологічного обладнання та рук персоналу (7,1 та 13,3% відповідно). Нами також проведено бактеріологічне дослідження проб яєчного порошку як потенційного фактора розповсюдження кампілобактерiозу. При цьому кампілобактерії виділено у 8,6% досліджених проб. Також збудники кампілобактерiозу виявлено у 8 (21,1%) пробах м’ясо-кісткового борошна, вироб­леного на птахофабриці та направленого для виготовлення комбікормів. Значний інтерес для вивчення потенційних шляхів розповсюдження кампілобактерiозу становлять результати виділення кампілобактерій із проб курячого посліду, що може бути застосований у сільському господарстві як добриво: кампілобактерії виявлено у 20% випадків.

Враховуючи потенційну роль великої рогатої худоби як резервуару кампі­лобактерiозу, нами проведено бактеріологічне дослідження змивів із технологічного обладнання та рук персоналу на наявність кампілобактерій на Київському м’ясо­комбінаті. Установлено, що у змивах із технологічного обладнання та з рук персоналу забійного цеху кампілобактерії виділено у 11,1 та 14,3% всіх досліджених проб, а у кишковому цеху — 5,7 та 12,5% відповідно. Контамінація кампілобактеріями готової продукції м’ясокомбінату становила 5,5–6,7%. У процесі виконання роботи нами дано оцінку епідемічної значимості різних об’єктів довкілля у передачі збудників кампілобактеріозу.

При дослідженні проб стічних вод птахофабрики кампілобактерії виділено у 20 (35,7%) із 56 проб, а м’ясокомбінату — у 12 (20%) із 60 проб. Бактеріологічне дослідження проб водойм установило досить широке розповсюдження кампілобактерій у природі. У пробах із водойм, куди частково надходили стічні води, кампілобактерії виявлено у 12,5% випадків.

Таким чином, проведені дослідження засвідчили, що птахофабрика та м’ ясокомбінат є місцем накопичування та розповсюдження кампілобактерій.

Зоонозна природа кампілобактеріозу спричиняє її значне розповсюдження серед працівників тваринницьких комплексів та м’ясо-птахопереробних підприємств (Osano O., Arimi S.M., 1999).

Це зумовило актуальність проведення сероепідеміологічного скринінгу сироваток крові персоналу цих підприємств на наявність протикампілобактерних антитіл. Досі на території України такі дослідження не проводилися. Кампілобактеріоз у сучасних умовах характеризується наявністю значної кількості інапарантних не діагностованих форм захворювання. Тому при вивченні особливостей епідемічного процесу кампілобактеріозу серед різних професійно-­соціальних груп населення застосовано метод сероепідеміологічного скринінгу (табл. 2). Серологічне обстеження персоналу м’ясо-птахопереробних підприємств виявило у них високі титри протикампілобактерійних антитіл при вихідному діагностичному титрі у реакції непрямої гемаглютинації (РНГА) >1:40. Середній титр антитіл (1:20) був у 3,3 раза вищим, ніж у здорових донорів (1:6). Кількість діагностичних реакцій (42,1%) вірогідно перевищувала аналогічний показник у контроль­ній групі донорів (16,7%) у 2,5 раза (р<0,01). Серед працівників птахофабрики найбільшу сероконверсію виявлено у виробничого персоналу, який за характером роботи найбільше підпадає під можливе інфікування (ручна праця). Кількість діагностичних реакцій у основній групі вірогідно перевищувала цей показник серед невиробничого персоналу у 2,1 раза (р<0,01). Рівень протикампілобактерних антитіл у працівників м’ясокомбінату, пов’язаних із забоєм великої рогатої худоби, свиней і качок, також було підвищено. Середній титр і процент позитивних реакцій у працівників м’ясокомбінату і птахофабрики були на однаковому рівні (р≥0,05). Вивчення захворюваності робітників м’ясо- птахопереробних підприємств за листами тимчасової непрацездатності показало, що у період проведення обстеження не зареєстровано жодного випадку ГКІ. Орієнтуючись на кількість діагностичних РНГА, можна констатувати, що 38,9–45,6% працівників птахофабрики та 36,7% персоналу м’ясокомбінату перенесли субклінічну форму інфекції. При розподілі персоналу птахофабрики та м’ясокомбінату за стажем роботи (<1 року, 1–5 років, 6–10 років, >10 років) вірогідних розбіжностей у інтенсивності імунних зрушень не відзначено (р≥0,05). Це свідчить про інфікування персоналу м’ясо-птахопереробних підприємств вже у 1-й рік роботи. У подальшому імунологічні показники зберігаються на стабільному рівні, що може бути ознакою багаторазового зараження кампілобактеріями.

Для визначення регіональних епідеміологічних особливостей кампілобактеріозу в Україні, підтвердження та пошуку джерел інфекції здійснено епідеміологічне маркування штамів кампілобактерій різного походження. Проаналізовано розподіл за видами, серо- і біотипами виділених штамів кампілобактерій (табл. 3). Переважну більшість всіх виділених штамів кампілобактерій типували як C. jejuni (88,0%). Відзначено перевагу серед «свинячих» штамів виду C. coli — 61,8% усіх виділених від цих тварин кампілобактерій. Домінуючим в Україні є серотип LI032 та біотип І. Їхня питома вага серед «людських» і «курячих» штамів становить 32,7 і 57,5% та 54,8 і 62,4% відповідно. Значна кількість нетипованих штамів (31,5%) зумовлює доцільність розробки віт­чизняної схеми серотипування кампілобактерій (Taylor N.S. et al., 1989).

Висновки

1. Установлено основні параметри епідемічного процесу кампілобактеріозної інфекції:

• основним джерелом збудника кампілобактеріозу є сільськогосподарські птахи, перш за все — кури (38,2%), епідеміологічне значення людини як джерела кампілобактеріозу теж є суттєвим і становить 34,2% усіх вивчених джерел цієї інфекції, що свідчить про тенденцію її до антропонізації;
• реалізація фекально-орального механізму передачі збудника інфекції визначається активною дією харчового шляху передачі (м’ясо, яйця, молоко) і становить 79,1% серед установлених шляхів передачі цієї інфекції, а на частку водного шляху припадає 20,9%;
• групу ризику захворюваня кампілобактеріозом становлять особи, які спілкуються в осередках цієї інфекції із хворими людьми і тваринами (птахами); професійно пов’язані із  доглядом за тваринами (птахами) чи переробкою тваринної сировини.

2. Важливе епідеміологічне значення у розповсюдженні кампілобактеріо­зу у людей має контамінація кампілобактеріями забійних курей (29,6%), качок (25,6%), свиней (20,5%), великої рогатої худоби (13,1%), а також об’єктів довкілля: стічних вод птахофабрики, м’ясокомбінату і водойм (відповідно 35,7; 20,0 і 12,5%);що забезпечує безперервну циркуляцію збудників кампілобактеріозу і реалізацію епідемічного процесу.

3. Дослідження показали, що свині є основними носіями C. coli (61,8% штамів, виділених від свиней, належали до виду C. coli). Цим забезпечується участь збудника в епідемічному процесі кампілобактеріозу в людей.

4. Обґрунтовано і доведено необхідність для здійснення ефективного епідеміологічного аналізу комплексного маркування штамів кампілобактерій, виділених із різних джерел, на основі вивчення біосеротипування.

5. Науково обґрунтовано основні принципи епідеміологічного нагляду за кампілобактеріозом у сучасних умовах, що включають епідеміологічний, епізоотологічний, екологічний, мікробіологічний, серологічний моніторинг і розробку заходів, спрямованих на всі рушійні сили епідемічного процесу.

Список використаної літератури

• Анохин Л.B. (ред.) (2002) Медицинская статистика. РязГМУ, Рязань, 153 с.
• Вербицький П.І., Березовський А.В., Фотіна Т.І. та ін. (2004) Рекомендації з діагностики, заходів боротьби та профілактики кампілобактеріозу птиці. Ветінформ, Київ, 28 с.
• Минаева Н.З. (1992) Внутривидовое типирование кампилобактеров как элемент эпидемио­логического надзора за кампилобактериозом. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Москва, Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии МЗ СССР, 24 с.
• Покровский В.И. (ред.) (1993) Руководство по эпидемиологии инфекционных болезней, т. 1. Медицина, Москва, 464 с.
• Порин А.А. (1990) Совершенствование методов выделения бактерий рода Campylobacter. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Ленинград, Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт, 23 с.
• Черкасский Б.Л., Минаев В.И., Александрова Н.З. и др. (1989) Разработка питательной среды для культивирования микроорганизмов рода Campylobacter. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол., 2(33): 219–222.
• Altekruse S.F., Stern N.J., Fields P.I., Swerdlow D.L. (1999) Campylobacter jejuni — an emerging foodborne pathogen. Emerg. Infect. Dis., 5(1): 28–35.
• Blaser M.J. (1997) Epidemiologic and clinical features of Campylobacter jejuni infections. J. Infect. Dis., 176(Suppl. 2): S103–105.
• Gregory E., Barnhart H., Dreesen D.W. et al. (1997) Epidemiological study of Campylobacter spp. in broilers: source, time of colonization, and prevalence. Avian Dis., 41(4): 890–898.
• Norkrans G., Svedhem A. (1982) Epidemiological aspects of Campylobacter jejuni enteritis. J. Hyg. (Lond.)., 89(1): 163–170.
• Osano O., Arimi S.M. (1999) Retail poultry and beef as sources of Campylobacter jejuni. East Afr. Med. J., 76(3): 141–143.
• Penner J.L., Hennessy J.N. (1980) Passive hemagglutination technique for serotyping Campylobacter fetus subsp. jejuni on the basis of soluble heat-stable antigens. J. Clin. Microbiol., 12(6): 732–737.
• Taylor N.S., Ellenberger M.A., Wu P.Y., Fox J.G. (1989) Diversity of serotypes of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolated in laboratory animals. Lab. Anim. Sci., 39(3): 219–221.

Адреса для листування:
Кирик Дмитро Леонідович
04112, Київ, вул. Дорогожицька, 9
Національна медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика,
кафедра мікробіології та епідеміології
E-mail: [email protected]