Епідеміолого-біологічні особливості гострих кишкових інфекцій, викликаних умовно-патогенною мікрофлорою, в Сумській області

Структура збудників гострих кишкових інфекцій (ГКІ) останнім часом суттєво змінилася. Своєчасне проведення профілактичних і протиепідемічних заходів сприяло зниженню захворюваності на черевний тиф, паратиф, сальмонельоз, шигельоз, вірусний гепатит А (Разгулин С.А., 2005; Халиуллина С.В. и соавт., 2012). Найчастіше діарейні захворювання викликають умовно-патогенні мікроорганізми (УПМ) родини Enterobacteriaceae: Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Citrobacter freundii, Serratia marcescens та ін. (Малый В.П., 2010; Полов’ян К.С., Чемич М.Д., 2010). Ці мікроорганізми, маючи виражену біологічну й екологічну пластичність, значно розповсюджені у навколишньому середовищі і здатні до персистенції в організмі людини (Михайлова Л.В., 2008; Габидуллин З.Г. и соавт., 2009).

Факт виділення УПМ із випорожнень хворих на ГКІ не є безумовним доказом їх етіологічної ролі. Верифікація діарейних захворювань має базуватися на комплексі достовірних критеріїв. Відомо, що наявність у виділених культурах мікроорганізмів факторів патогенності є більш суттєвим діагностичним критерієм, ніж їх кількісний показник (Савилов Е.Д., Анганова Е.В., 2010; Анганова Е.В., 2011).

Мета роботи — визначити розповсюдженість і етіологічну структуру ГКІ, дослідити фактори патогенності у домінуючих збудників.

Об’єкт і методи дослідження

Із використанням даних галузевої статистичної звітності (форма державної статистичної звітності № 40-здоров «Звіт про роботу санітарно-епідеміологічної (дезінфекційної, протичумної) станції») Сумської обласної санітарно-епідеміологічної станції (СЕС) (форма державної статистичної звітності № 1 «Звіт про окремі інфекції і паразитарні захворювання» (місячна); № 2 «Звіт про окремі інфекції та паразитарні захворювання» (річна)), проведено ретроспективний епідеміологічний аналіз захворюваності населення Сумської області на ГКІ за 2006–2011 рр.

Етіологічну структуру ГКІ вивчали за звітами бактеріологічних і вірусологічних лабораторій лікувально-профілактичних закладів міста Суми і Сумської обласної СЕС. З фекалій хворих на ГКІ виділено та ідентифіковано 3233 штами УПМ. Забір матеріалу від пацієнтів, а також встановлення кількісного вмісту УПМ у дослідженому матеріалі проводили загальноприйнятними методами.

З метою вивчення біологічних властивостей УПМ досліджено 40 штамів K. pneumonia, 40 — E. cloacae і 50 — S. aureus. Адгезію оцінювали у середніх показниках адгезії (СПА) (Брилис В.И. и соавт., 1986). Адгезивність вважали нульовою при СПА 0–1,0, низькою — при 1,01–2,0, середньою — при 2,01–4,0, високою — при СПА >4,0. Рівень антиінтерферонової активності (АІА) та антикомплементарної активності (АКА) у клінічних ізолятів мікроорганізмів досліджували з використанням людського лейкоцитарного інтерферону (ЗАТ «Біолек», Харків) у розведеннях 10; 5; 2; 1 ум. од. та комплементу (ЗАТ «Біолек», Харків) у концентраціях 20; 10; 5 гем. од./мл (Бухарин О.В. и соавт., 2011).

У роботі використовували дескриптивні й аналітичні прийоми епідеміологічного методу досліджень, статистичні методи (Савилов Е.Д. и соавт., 2011).

Результати та їх обговорення

Рис. 1

Захворюваність на ГКІ у Сумській області та Україні (на 100 тис. населення)

При проведенні епідеміологічного ретроспективного аналізу захворюваності на ГКІ населення Сумської області нами встановлено помірну тенденцію до її зростання: за досліджуваний період середній темп приросту (Т_{пр. сер.}) становив 1,3%) (рис. 1). Інцидентність в Україні також мала аналогічні зміни (Т_{пр. сер.}= 1,5%), однак при цьому середній показник захворюваності (188,8 на 100 тис. населення) достовірно (р<0,05) перевищував такий по області.

Питома вага ГКІ, викликаних УПМ, у нозологічній структурі гострих діарейних захворювань була домінуючою і становила в середньому 51,7%, знижуючись до мінімального значення (41,2%) у 2008 р. і зростаючи до максимального (60,8%) у 2011 р. Спектр УПМ, що виділялися від хворих, за останні 6 років практично не змінювався. Частка клебсієльозів знаходилася у межах 28,3–37,2%, стафілококозів — 16,3–25,2%, ентеробактеріозів — 12,6–23,6%. Меншою була питома вага протеозів (5,7–8,9%) та цитробактеріозів (5,9–9,8%). E. coli, P. aeruginosa, Morganella morg. викликали >10% діарейних уражень.

Захворюваність на сальмонельоз і шигельоз була в цілому меншою, ніж на ГКІ, викликані бактеріями родів Klebsiella, Enterobacter, Staphylococcus (p<0,01), частка яких у структурі УПМ була найбільшою. До того ж за досліджуваний період інцидентність ГКІ, клебсієльозної та ентеробактерної етіології зросла відповідно в 1,9 та 2,4 разу, тоді як інцидентність діареї, спричиненої стафілококами, мала незначні коливання (табл. 1).

Таким чином, за результатами наших досліджень, гострі діарейні захворювання у населення Сумщини найчастіше спричиняли клебсієли, ентеробактери і стафілококи.

Аналіз сезонного розподілу захворюваності різними нозологічними формами ГКІ дозволяє своєчасно встановити час ризику їх максимального поширення, що необхідно для своєчасного посилення профілактичних і протиепідемічних заходів. Вивчаючи річну динаміку інцидентності ГКІ, викликаних УПМ, ми виявили, що вона не вкладається у класичну сезонність кишкових інфекцій. Гострі діарейні захворювання клебсієльозної та ентеробактерної етіології найчастіше реєстрували навесні та влітку (рис. 2).

Рис. 2

Сезонність ГКІ клебсієльозної та ентеробактерної етіології (2006–2011), %

Рис. 3

Сезонність ГКІ стафілококової етіології (2006–2011), %

Сезонність ГКІ, збудниками яких були стафілококи, чітко не простежується (рис. 3). Помісячна захворюваність мала дискретний характер. Максимальну кількість захворілих виявлено у січні — лютому (21,5%), квітні (14,6%), червні (12,1%), серпні — вересні (18,0%).

Вважаємо, що вищезазначений річний розподіл інцидентності пов’язаний із бактеріальним забрудненням джерел водопостачання (внаслідок зносу водопровідних мереж, підсосу води з близько розташованих відкритих джерел тощо), оскільки 97,5% хворих вказували на те, що основ-ними причинами виникнення у них гострих діарейних захворювань вважають споживання некип’яченої води та недотримання правил особистої гігієни.

Тривале персистування УПМ в організмі хазяїна, безперечно, біологічно доцільне. При цьому оптимальним варіантом їх життєдіяльності є тривале співіснування з макроорганізмом, що можливо за наявності певних біологічних властивостей у мікроорганізму, з одного боку, і дефектності захисних чинників хазяїна — з іншого.

Адгезія є пусковим, найбільш важливим і безумовно необхідним фактором інфекційного процесу (ІП).За відсутності адгезії ІП не розвивається. Вивчаючи адгезивний потенціал K. рneumoniaе, E. cloacae, S. aureus, ми виявили у них підвищену здатність до адсорбції на епітеліальних клітинах (табл. 2). Штами K. рneumonia у (10,0±4,7)% випадків проявляли середню адгезивну активність, у (75,0±6,8)% — низьку. S. aureus і E. cloacae були адгезивними відповідно у (36,0±6,8) та (35,0±7,5)% випадків.

Персистування мікроорганізмів зумовлено станом їх індиферентності до зовнішніх факторів фізико-хімічної природи, забезпеченням стабільних антагоністичних ефектів у біоценозі та збереженням життєздатності популяції за рахунок набуття стійкості до захисних механізмів організму (Савилов Е.Д., Анганова Е.В., 2010). З метою вивчення факторів персистенції, спрямованих на деградацію механізмів резистентності хазяїна, ми визначали АІА домінуючих чинників ГКІ.

Отримані нами дані свідчать, що дослідженим клінічним ізолятам УПМ притаманна АІА (табл. 3). Найвищий рівень АІА виявлено у K. рneumonia. При концентрації у середовищі інтерферону 1; 2; 5 ум. од. навкруги усіх досліджуваних штамів клебсієл відзначався ріст індикаторного штаму Corynebacterium xerosis, а при робочому розведенні інтерферону 10 ум. од. подібне відзначали у (60,0±7,8)% випадків. Рівень АІА досліджених S. aureus і E. cloacae був меншим (p<0,05).

Резистентність бактеріальних патогенів до бактерицидних механізмів хазяїна є універсальним засобом підвищити шанси збудника на виживання, персистування і реалізацію вірулентного потенціалу. З цих позицій сам феномен виживання бактерій у макроорганізмі розглядається як один із важливих ланцюгів у патогенезі інфекційного процесу, а їх здатність до інактивації комплементу — як суттєва складова персистентного потенціалу патогенів.

З метою вивчення здатності чинників ГКІ до інактивації системи комплементу ми визначали їх АКА (табл. 4). Найвищий рівень АКА мали K. рneumoniaе (р<0,01), оскільки інактивація комплементу цими мікроорганізмами (ріст індикаторного штаму E. coli 212) відбувалася при концентрації комплементу в агарі 5 і 10 гем. од./мл у 100% досліджень, а при концентрації 20 гем. од./мл — у (55,0±7,9)%. Ріст тест-культури навколо досліджуваних золотистих стафілококів та ентеробактерів відзначали при концентрації комплементу 5 гем. од./мл відповідно у (64,0±6,8) та (55,0±7,9)%, 10 гем. од./мл — у (20,0±5,7) та (25,0±6,8)% штамів. Тобто, досліджені клінічні штами K. рneumoniaе, S. aureus і E. cloacae проявляли різні рівні АКА.

Отже, досліджені збудники ГКІ (K. рneumoniaе, E. cloacae, S. aureus) неод­норідні щодо частоти виявлення та інтенсивності адгезивних властивостей, АІА й АКА. Тому вважаємо, що зазначені фактори патогенності не є специфічними і достатніми для того, щоб зумовлювати розвиток патологічного процесу в кишечнику. Встановлені біологічні властивості УПМ, на нашу думку, можуть бути використані як епідеміологічні маркери для диференціації патогенності мікроорганізмів.

Висновки

1. За досліджений період (2006–2011) середня захворюваність на ГКІ становила 174,9 на 100 тис. населення (Т_{пр. сер.}=1,3%), при цьому в етіологічній структурі домінували клебсієли, ентеробактери, стафілококи (р<0,05).

2. Для гострих діарейних захворювань, викликаних клебсієлами і ентеробактерами, характерна весняно-літня сезонність, інцидентність на ГКІ стафілококової етіології мала дискретний характер.

3. Штами K. рneumoniaе, S. aureus і E. cloacae, виділені з фекалій хворих на ГКІ, характеризувалися широким спектром факторів патогенності: адгезивністю, АІА і АКА.

4. При розробці профілактичних і протиепідемічних заходів щодо ГКІ необхідно враховувати зміни, які відбуваються на сучасному етапі в етіологічній структурі та у річній динаміці гострих діарейних захворювань.

Список використаної літератури

• Анганова Е.В., Духанина А.В., Савилов Е.Д. (2011) Бактерии рода Klebsiella в этиологической структуре бактериальных ОКИ, оценка их патогенности на уровне фено- и генотипа. Эпидемиология и вакцинопрофилактика, 6(61): 62–65.
• Брилис В.И., Брилине Г.А., Ленцнер Х.Г., Ленцнер А.А. (1986) Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов. Лаб. дело, 4: 210–212.
• Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я., Карташова О.Л. и др. (2011) Методические рекомендации Департамента госсанэпиднадзора Минздрава РФ «Диагностика и санация стафилококковых бактерионосителей». Москва, 14с.
• Габидуллин З.Г., Ахтариева А.А., Туйгунов М.М. (2009) Факторы патогенности бактерий семейства Enterobacteriacae, обеспечивающие выживание в организме хозяина. Мед. вестн. Башкортостана, 4(5): 86–94.
• Малый В.П. (2010) Общая характеристика острых кишечных инфекций. Клін. імунологія, алергологія, інфектологія, 7(36): 14–32.
• Михайлова Л.В. (2008) Роль условно-патогенных микроорганизмов в структуре заболеваемости острыми кишечными инфекциями в условиях крупного промышленного города. Вестн. РГМУ, 2(61): 314.
• Полов’ян К.С., Чемич М.Д. (2010) Гострі кишкові інфекції, викликані умовно-патогенною мікрофлорою: перспективи досліджень. Суч. інфекції, 2: 91–100.
• Разгулин С.А. (2005) Особенности эпидемического процесса острых кишечных инфекций на современном этапе. Нижегородский мед. журнал, 4: 92–95.
• Савилов Е.Д., Анганова Е.В. (2010) Биологические свойства возбудителей острых кишечных инфекций. Инфекционная патология в условиях техногенного загрязнения окружающей среды: клинико-эпидемилологические исследования. Наука-центр, Новосибирск, с. 121–127.
• Савилов Е.Д., Астафьев В.А., Жданова С.Н., Заруднева Е.А. (2011) Эпидемиологический анализ. Методы статистической обработки материала. Наука-Центр, Новосибирск, 156 с.
• Халиуллина С.В., Анохин В.А., Гутор И.А., Хасанова Г.Р. (2012) Этиологическая структура острых инфекционных диарей у детей и взрослых. Практ. мед., 1: 13–15.

Адреса для листування:
Малиш Ніна Григорівна
40007, Суми, вул. Римського-Корсакова, 2
Медичний інститут Сумського державного університету