МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ЭПИДЕМИЙ И ФОРМИРОВАНИЯ ИХ ПРЕДВЕСТНИКОВ


Согласно классическому представлению в основе эпидемического процес­са лежит распространение болезнетворных возбудителей от источника через путь передачи восприимчивым. В настоящее время установлено, что этот ме­ханизм играет решающую роль лишь на этапе развития эпидемий.
Процесс становления и периодического возобновления эпидемий антропо­нозов связан с сохранением и активизацией возбудителей в определенных со­циально-возрастных группах и коллективах риска. В этом процессе большая роль принадлежит направленной изменчивости микроорганизмов.
В настоящее время можно выделить следующие эпидемиологически важные параметры изменчивости возбудителей инфекционных болезней. Это контагиозность (способность к пассажу, переходу от человека к челове­ку), вирулентность (ответственность за развитие специфического син­дрома заболевания) и иммунорезистентность (свойство избегания, преодоления и предотвращения иммунного ответа хозяина, сохранения в им­мунном и иммунокомпромиссном организмах[5]). Раньше считалось, что воз­будители относительно стабильны. Теперь известно, что микроорганизмы мо­гут находиться в самых различных состояниях от неконтагиозного до
Таблица 27. Идеализированная модель сохранения возбудителя в ^ коллективах
Основные этапы сохранения и активизации возбудителей Характеристика циркулирующих вариантов возбудителя
контагиозность вирулентность
Персистенция 0 0
Предэпидемнческая циркуляция + 0
Эпидемическое распространение + +
Постэпидемическое сохранение 0

Знаком «О» отмечена малая выраженность признака; знаком «+» — значи­тельная выраженность признака.

высоковирулентного. В коллективах риска происходит смена одного состоя­ния другим, что обусловливает «волны» циркуляции возбудителя.
Механизмы основных этапов развития эпидемического процесса пред­ставлены в табл. 27.
1. Персистенция и малоактивная циркуляция. Эти меха­низмы обусловливают сохранение возбудителя в межэпидемический период. Их особенность состоит в том, что они не создают существенную иммунную прослойку (низкая активность циркуляции и малая иммуногенность штам­мов), что делает возможным последующее распространение возбудителя.
Под персистентным можно понимать такое состояние возбудителя, когда он не способен вызывать заболевание и передаваться от человека к человеку. Контагиозный потенциал и вирулентность возбудителя минимальны.
Истинное состояние персистенции продемонстрировано у вирусов и неко­торых других облигатных внутриклеточных паразитов. Молекулярно-генети­ческой основой персистенции является генетическая дефектность, т. е. отсут­ствие или выключение блока генов, ответственных за распространение и вирулентность. Так, образование персистентных вирусов гриппа А человека связано с утратой или изменениями некоторых РНК-фрагментов их генома, что нарушает сборку полноценных вирусных частиц.
Значение персистенции состоит не только в межсезонном сохранении воз­будителей, но и длительной консервации генетических детерминант. Это необ­ходимо для циклических подъемов заболеваемости.
В последнее время появилось предположение, что персистенция не являет­ся прерогативой облигатных внутриклеточных паразитов. Установлена воз­можность длительного сохранения Ь-форм с поддержанием способности к реверсии.
Возможно сохранение возбудителей в человеческих коллективах на основе малоактивной их циркуляции. При этом не наблюдается доминирования одного варианта нДд другим, и в популяции одновременно присутствуют ва­рианты, отличающиеся по набору свойств и признаков. Такая циркуляция но­сит название поликлональной. Значение поликлональной циркуляции состоит в восстановлении «утраченного» набора генов, мобилизации резерва генов и обеспечении обмена информацией и определении доминирующих «линий» возбудителей.
Начинающаяся активизация возбудителей может способствовать «про­буждению» все новых вариантов. Например, известно свойство циркулирую­щих вирусов вызывать реактивацию персистентных. Расширение спектра вы­деляемых возбудителей свидетельствует о нарастании контагиозности инфек­ции и увеличении эпидемиологической опасное™. Выявление принадлежности возбудителей к наиболее опасным адаптарующимся «линиям» позволяет предсказывать неблагоприятную эпидемиологическую ситуацию задолго до ее возникновения.
2. Предэпидемическая циркуляция. Это процесс активной циркуляции маловирулентных возбудителей, завершающийся образованием эпидемического варианта. Развитие этого процесса определяет характер доми­нирующих вариантов и величину сезонной надбавки заболеваемости.
Активность циркуляции ведущих вариантов возбудителей обусловливает тенденцию к моноклоновому распространению. Предэпидемическая циркуля­ция формирует непосредственные предвестники эпидемий. К ним относятся: 1) появление отдельных и стертых случаев болезни; 2) приобретение возбудите­лями элементов клональной общности; 3) направленная перестройка популя­ции с закреплением эпидемических маркеров (сегменты вирулентности, плаз­миды полирезистентности к антибиотикам); 4) образование иммунологическо­го следа циркуляции.
У некоторых возбудителей важнейшие гены вирулентности сосредото­чены в плазмидах. Предполагается, что в предэпидемический период происхо­дят перестройки этих плазмид, состоящие в приобретении новых генов и регу­ляторных сегментов, а также изменении стабильности наследования. Это обусловливает увеличение вирулентности.
3. Эпидемическое распространение в очагах и вынос из очагов. Эпидемическое распространение представляет собой классиче­ский механизм перехода возбудителя от источника к восприимчивому. При эпи­демическом распространении свойства возбудителя стабильны, что выражает­ся в клональной идентичности выделяемых вариантов микроорганизмов.
Каждой инфекционной болезни соответствуют так называемые основные очаги. Во многих случаях они представляют собой организованные коллек­тивы в свойственной для возбудителя социально-возрастной группе населения. Передача возбудителя от коллектива на коллектив осуществляется через про­межуточные звенья — обычно семьи, члены которой входят в разные органи­зованные коллективы. По частоте вторичного инфицирования в семьях опре­деляют контактное число инфекции, равное количеству человек, которые могут заразиться от одного больного.
В фазу эпидемического распространения возбудитель выносится из ос­новных очагов и поражает самые различные социально-возрастные группы населения. В результате процесс, протекающий в организованных коллекти­вах, может распространяться на неорганизованное население. Большую роль играет попадание и сохранение возбудителя в благоприятных и социально значимых факторах передачи (вода, молоко). Так, возможна значительная Контаминация шигеллами Зонне молока, что дает большие «молочные» вспышки.
4. Постэп идемическое сохранение. Снижение массовой забо­леваемости может быть связано как с накоплением порога иммунных, так и снижением контагиозности инфекции, которое в ряде случаев не сопрово­ждается полной утратой вирулентности. В результате «развивается» феномен постэпидемического сохранения. В его основе лежит способность возбудителя к иммунному преодолению, т. е. к нахождению некоторое время в организме иммунных и иммунокопромиссных лиц без утраты потенциала вирулентно­сти. Подобный вариант носительства известен при брюшном тифе и ряде дру­гих заболеваний. Он обсуловливает возникновение постсезонных и межсе­зонных случаев болезни и сохранение в неизменном виде генов вирулентно­сти. Однако для развития сезонных эпидемий необходимы пассаж и предэпидемическая изменчивость.
Генерация длительно сохраняющихся вариантов происходит, очевидно, и в пред-, и в постэпидемический период, что обусловливает сложность регио-
Таблица 28. Эпидемиолого-экологическая классификация инфекций в соответствии с различной выраженностью предэпидемической циркуляции
Характеристика развития Характеристика инфекции
эпидемического процесса с интенсивной предэпидемической циркуляцией с малоинтенсивной предэпидемической циркуляцией
Контактное число инфекции в предэпидемический период Большое Малое
Сцепленностъ свойств контагиозности и вирулентности Низкая Высокая
Преобладающий вариант носительства Транзиторное Резидентная
Критическая членность коллективов, в которых возобнов­ляется эпидемический процесс Низкая Высокая


нальной ликвидации инфекции. Образование высоковирулентных и конта­гиозных вариантов микроорганизмов непосредственно связано с процессами, происходящими в пред эпидемическую циркуляцию. Это обусловливает воз­можности в ограничении сезонного подъема заболеваемости.
Особенности механизмов развития эпидемического процесса. Особенности процесса предэпидемической циркуляции и молекулярно-генетическая специ­фика возбудителей могут быть положены в основу эпидемиолого-эко­логической группировки инфекционных болезней.
Микроорганизмы значительно отличаются по способности к предэпиде­мической циркуляции (табл. 28). У одной группы микроорганизмов предэпи- демические перегруппировки происходят на фоне высокой контагиозности, ак­тивного бессимптомного пассажа при исходно низкой вирулентности. Другой группе возбудителей для приобретения высокой контагиозности требуется развитие специфического синдрома заболевания и активация механизма пере­дачи. Соответственно можно выделить инфекционные болезни с интенсивной предэпидемической циркуляцией и болезни с малоинтенсивной предэпидеми­ческой циркуляцией.
Чем выше контагиозность инфекции в предэпидемический период, тем большее количество пассажей проходит в это время возбудитель и сложнее преобразования в организации генома. Так, независимость генетических де­терминант контагиозности и вирулентности у первой группы возбудителей спо­собствует процессам направленной изменчивости. За предэпидемический пе­риод складывается своеобразный генетический набор, обусловливающий необходимую степень вирулентности эпидемического варианта микроорганиз­мов. Для активации второй группы возбудителей, происходящей по типу одновременного включения различных генов, очевидно, требуется меньшее количество пассажей. С этой точки зрения эпидемии, вызванные вторрй груп­пой возбудителей, подготавливаются быстрее и быстрее затухают, чем эпиде­мии, вызванные микроорганизмами с длительной предэпидемической «под­гонкой».
Так, дизентерия Зонне и дизентерия Флекснера характеризуются этиоло­гической и эпидемиологической самостоятельностью. Дизентерия Зонне при­урочена к детским организованным коллективам, а дизентерия Флекснера — к взрослому населению. Шигеллы Зонне способны к эффективной бессимптом­ной циркуляции с наращиванием вирулентности. Шигеллы Флекснера, по-ви­димому, сохраняются в малоконтагиозном состоянии, а их контагиозность и вирулентность реализуются одновременно при наличии неиммунных лиц и соответствующего фактора передачи. Указанные различия могут быть свя­заны с составом и «поведением» плазмид вирулентности шигелл.
При шигеллезе Зонне активная предэпидемическая циркуляция идет еще до основного ежегодного обновления коллективов. Для начала циркуляции при шигеллезе Флекснера необходимо прибытие пополнения. Соответственно при шигеллезе Зонне требуется раннее начало противоэпидемических работ С целью ограничения бессимптомной циркуляции возбудителя.
Эпидемиолого-экологическая специфика определяет дифференцированную направленность противоэпидемических мероприятий. В условиях интенсивной предэпидемической циркуляции необходимо воздействие на организованные группы населения. При низкой активности циркуляции важно более полное выявление носителей.
Эпидемии, для которых характерно резидентное носительство (например, дизентерия Флекснера), регулярно возобновляются в достаточно больших ор­ганизованных коллективах. Это отражает общую эпидемиологическую зако­номерность. Эпидемиолого-экологической специфике возбудителей соответ­ствует совокупность социальных и других условий поддержания и развития эпидемического процесса. Так, сохранение возбудителя и активация эпидеми­ческого процесса в коллективах возможны лишь при их определенной числен­ности, групповой подразделенности, кратности обновления, возрастном соста­ве, наличии необходимых путей передачи инфекции. Это соответствие носит достаточно строгий характер и может учитываться при постановке клиниче­ских и эпидемиологических диагнозов (массовые случаи фарингита в больших обновляемых коллективах — стрептококковая, менингококкевая инфекции).
Непосредственное наблюдение за развитием эпидемического процесса в организованных коллективах, выявление места и времени развертывания предэпидемических процессов может быть осуществлено при помощи микро­биологического слежения.

Источник: Беляков В. Д., Яфаев Р. X., «Эпидемиология: Учебник» 1989

А так же в разделе «МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ЭПИДЕМИЙ И ФОРМИРОВАНИЯ ИХ ПРЕДВЕСТНИКОВ »