Пространственно-временные особенности проявления эпизоотической и эпидемической активности очагов клещевого энцефалита и принципы их прогнозирования Катин, Анатолий Александрович

Введение к работе

Открытие в 1937 году на Дальнем Востоке новой болезни — клещевого энцефалита (Л. А. Зильбер, Е. Н. Левкович, А. К. Шубладзе, М. П. Чумаков, В. Д. Соловьев, А. Д. Шебол-даева, 1938; А. Г. Панов, 1938; А. Н. Шаповал, 1938)—явилось крупным вкладом не только в развитие отечественной вирусологии, но и в создание академиком Е. Н. Павловским (1939) учения о природной очаговости болезней человека, получившего широкое признание и способствующего развитию экологического направления в инфекционной патологии.

Актуальность. Проблема природноочаговых болезней человека, несмотря на достигнутые в ней успехи, и в настоящее время не теряет своей актуальности не только из-за перспектив дальнейшего хозяйственного освоения огромных малонаселенных районов, в частности, Сибири и Дальнего Востока, но и из-за периодического обострения их эпидемической ситуации в уже освоенных районах.

Среди природноочаговых болез*ней уровень заболеваемости населения клещевым энцефалитом продолжает занимать ведущее место и тенденции к его снижению в настоящее время не наблюдается. Так, по сравнению с 80-ми годами, отмечается очередной подъем заболеваемости (в 2-3 раза), который впервые определился в начале 90-х годов.

В настоящий период в России ежегодно регистрируется до 2,5 тысяч случаев заболеваний с летальностью от 1,0 до 15,0% на различных территориях. Наиболее активные очаги клещевого энцефалита расположены в Уральском, Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском регионах, где показатели заболеваемости составляют от 1,7 до 8,7 на 100 тыс. населения (В. А. Лашкевич, Л. М. Иванова, 1990). Причины, могущие влиять на активизацию природных очагов клещевого энцефалита, в опубликованных работах объясняются по-разному. Ряд исследователей в этом плане обращают внимание на роль социальных факторов, в частности, миграцию населения (А. Г. Панов, 1956; Д. К. Львов, 1960; А. Н. Шаповал, 1961; Ф. Ф. Бу-

сыгин, В. И. Пригородов, 1973 и др.), а также хозяйственную деятельность человека: вырубку коренных лесов (С. П. Карпов, 1963; В. И. Чабовский и соавт., 1963; В. В. Кучерук, 1976; А. Н. Алексеев, 1976 и др.); мелиорацию земель (Л. В. Бабен-ко и соавт., 1975; А.Н. Алексеев, В. Г. Федорова, 1984); выпас домашних животных (С. П. Карпов, 1963; Н. И. Иголкин и соав., 1972; В. И. Вотяков и соавт., 1978 и др.).

В. А. Лашкевич и Л. М. Иванова (1990) считают, что причиной роста заболеваемости населения в 90-е годы является сокращение объема мероприятий по неспецифической и специфической профилактике клещевого энцефалита на фоне резкого увеличения риска заражения клещевым энцефалитом за счет формирования антропургических очагов.

Оценивая современную неблагополучную эпидемическую ситуацию по клещевому энцефалиту, А. С. Караванов и соавт. (1989) обращают внимание на то, что по отдельным эндемичным регионам снизились не только показатели иммунной прослойки сельского населения (в 5-10 раз), но и титры специфических антител в крови обследованных. Причину этого явления авторы усматривают в изменении иммунореактив-ности населения, связанной возможно с возрастающей интенсивностью использования минеральных удобрений и средств химической защиты растений в сельском хозяйстве.

На изменение активности очагов клещевого энцефалита отмечено влияние и природных факторов: колебаний численности переносчиков возбудителя и их прокормителей (С. А. Шилова, 1961; Л. А. Верета, 1961, 1975 и др.); биологических свойств возбудителя (А. В. Пшеничнов и соавт., 1961; А. В. Дубов, 1966; В. М. Минаева, 1971 и др.); погодных условий весенне-летнего периода (Ф. Ф. Бусыгин и соавт., 1970; А. Д. Чернуха и соавт., 1970; Л. Г. Гольдфарб и соавт., 1970; и др.); колебаний климата (Н. Б. Бирюля, Л. И. Залуцкая, 1965; Р. Л. Наумов и соавт., 1984).

Многочисленные экспериментальные исследования организма основных переносчиков, как среды обитания возбудителя клещевого энцефалита, также свидетельствуют о реальной возможности влияния особенностей метаморфоза и физиологического состояния иксодовых клещей на активность очагов клещевого энцефалита (В. Н. Ягодинский, Ю. В. Александров, 1973; 3. Н. Кондрашова, 1975; В. Н. Ягодинский, 1977; Н. М. Мишаева, В. И. Вотяков, 1978; Н. М. Мишаева,

Н. И. Ерофеева, 1979; Н. А. Алексеев, 3. Н. Кондрашова, 1985; И. К. Азарова и соавт., 1990 и др.).

Анализ рассматриваемой проблемы показывает, что в настоящее время трудно назвать какой-то один фактор, от которого зависят в первую очередь закономерности периодической активизации природных очагов. Скорее всего, причина этого явления носит многофакторный характер, т. е. зависит от суммы биотических и абиотических факторов (Э. И. Коренберг, Л. М. Иванова, 1967; Р. Л. Наумов и соавт., 1976; Н. М. Окулова, 1980 др.).

Исходя из принципа экологической сущности эпизоотического и эпидемического процессов природноочаговых болезней (Е. Н. Павловский, 1947; В. Н. Беклемишев, 1959; Д. К. Львов, 1975; Э. И. Коренберг, 1985; В. Д. Беляков, 1987), важно отметить, что причина активизации их природных очагов в первую очередь должна зависеть от суммы биотических и абиотических факторов, влияющих на популяцию возбудителя. В связи с этим, если учесть, что иксодовые клещи, являясь не только основными переносчиками, но и основной средой обитания популяций вируса клещевого энцефалита (М. П. Чумаков, 1944 и др.), в процессе своего сложного развития, как правило, по различным временным циклам (от 3 до 6 лет), испытывают всю сумму биотических и абиотических факторов, то, по-видимому, особенности возрастной гетерогенности их популяций и можно взять за основу, как интегральный экологический фактор, влияющий на динамику воспроизводства и сохранения популяций возбудителя в очагах. Однако вопросы связи активизации природных очагов с особенностями метаморфоза основных переносчиков возбудителя клещевого энцефалита практически не изучены, несмотря на особую их важность по мнению Р. Л. Наумова и соавт. (1969) и Э. И. Коренберга (1974).

Таким образом, до настоящего времени нет единого взгляда на причины, определяющие особенности формирования и периодическую изменчивость эпизоотической и эпидемической активности очагов клещевого энцефалита в пределах нозоареала, что отрицательно сказывается, в частности, на проблеме прогнозов их активности.

Недостаточностью исследований в этой области можно объяснить и тот факт, что практическое здравоохранение в настоящее время располагает небольшим набором официаль-

ных документов методического плана для прогноза активности очагов клещевого энцефалита. В частности, для краткосрочного прогноза — методика прогноза численности переносчиков клещевого энцефалита (Л. В. Бабенко, М. А. Рубина, 1967); для долгосрочного — методом выявления тенденций многолетних циклических изменений природных очагов (Методические указания по организации и проведению противо-клещевых мероприятий и биологических наблюдений в природных очагах клещевого энцефалита. М., 1987). Все это и определило направленность наших исследований.

Цель и задачи исследований. Цель работы — характеристика причин (как прогностических критериев), влияющих на формирование и проявление пространственно-временных особенностей эпизоотической и эпидемической активности очагов клещевого энцефалита.

Для достижения этой цели предусматривалось решение следующих задач:

Изучить в сравнительном аспекте особенности связи между численностью переносчиков (таежных клещей) и их зараженностью в очагах клещевого энцефалита с различной ландшафтной приуроченностью (на примере очагов в северной лесостепи, средней тайге и подтайге Западной Сибири и в зоне хвойно-широколиственных лесов Дальнего Востока);

Дать сравнительный анализ роли мелких теплокровных животных, крупного рогатого скота, иксодовых клещей с одногодичным циклом, развития (рода Dermacentor)₍ биологических свойств возбудителя и возможности его круглогодичной циркуляции в формировании очагов с различной зараженностью основного переносчика (таежных клещей);

Изучить особенности метаморфоза таежных клещей (в частности, календарный и абсолютный возрастной состав их популяций) в очагах клещевого энцефалита с различной эпизоотической и эпидемической активностью и дать оценку связи этих параметров;

Оценить характер связи между эпизоотическим состоянием очагов и особенностями их эпидемического проявления на примере очаговых территорий Западной Сибири и Дальнего Востока;

Определить в экспериментальных условиях особенности воспроизводства и сохранения микропопуляций возбудителя клещевого энцефалита по ходу метаморфоза таежных

клещей различного абсолютного возраста (развивавшихся с диапаузами или без диапауз);

— Выявить ведущий фактор (из числа изученных) в формировании различного эпизоотического и эпидемического состояния природных очагов и осуществить методические разработки для его прогноза практическими учреждениями здравоохранения.

Научная новизна: 1. Впервые выявлены как в пределах очагового региона равнин Западной Сибири, так и при сравнении его с очаговым регионом Дальнего Востока, существенные различия и несоответствие между популяциями возбудителя и его основных переносчиков (таежных клещей) по степени их плотности;

1. Установлено, что на формирование этих различий и несоответствия между количественными характеристиками популяций возбудителя и их переносчиками как в пространстве, так и во времени, важное влияние оказывают особенности метаморфоза переносчиков, в частности, возрастной состав их популяций;

2. Показано (на основании полевых наблюдений и экспериментальных исследований), что механизм воздействия особенностей возрастного состава популяций переносчиков на характер формирования связей между плотностью популяций возбудителя и их переносчиков заключается в следующем:

а) развитие основной доли переносчиков в их популяциях
по трехлетнему циклу (без диапауз) способствует воспроиз
водству вируса и переносчиков в их популяциях;

б) развитие же основной доли переносчиков в их популя
циях по четырехлетнему или пятилетнему циклам (с одной
или двумя диапаузами) снижает темпы воспроизводства ви
руса в популяциях, но не всегда приводит к снижению плот
ности популяций его переносчиков;

4. Впервые доказано, что для более объективной оценки эпидемической опасности очагов клещевого энцефалита и ее прогноза необходимо знать не только плотность популяций переносчиков, но и их возрастной состав;

5. Впервые разработана методика прогноза эпизоотического состояния природных очагов клещевого энцефалита на основе оценки возрастного состава популяций основного переносчика (таежных клещей).

Теоретическая значимость. Возрастная гетерогенность популяций таежных клещей — основных переносчиков и хозяев возбудителя клещевого энцефалита — впервые рассматривается как один из важных механизмов саморегуляции его паразитарных систем, а, возможно, и паразитарных систем других арбовирусов, передаваемых иксодовыми клещами.

С позиции новых знаний о механизме саморегуляции паразитарных систем очагов клещевого энцефалита открывается перспектива по-новому объяснить причины их различного эпизоотико-эпидемического проявления, в частности, цикличность.

Практическая значимость. На основании выявления важной роли особенностей метаморфоза таежных клещей (в частности, возрастной гетерогенности их популяций) в динамике пространственно-временных проявлений эпизоотической и эпидемической активности очагов клещевого энцефалита, открывается возможность использования этого фактора как нового методического подхода для прогнозирования лоймо-потенциала природных очагов.

Установленный факт новых отношений между плотностью популяций возбудителя и возрастным составом популяций его основных хозяев — таежных клещей (по принципу обратной связи) был использован для создания новой методики по прогнозированию зараженности таежных клещей в очагах клещевого энцефалита и методических рекомендаций к прогнозу изменений ситуации по клещевому энцефалиту в связи с перераспределением водных ресурсов.

Перспектива дальнейшей практической реализации обоснованной научной проблемы состоит в замене трудоемкого метода определения абсолютного возраста переносчиков (путем закладок их различных фаз метаморфоза в лесную подстилку) менее трудоемкими — в частности, путем определения возрастных особенностей взрослых переносчиков на анатомо-гистологическом уровне. В этом же плане являются актуальными также исследования по оценке биотических и абиотических факторов, влияющих на возраст переносчиков.

Внедрение в практику. Материалы и положения диссертации были использованы в следующих документах:

1. В двух информационно-методических письмах («Профилактика клещевого энцефалита в Тюменской области» и

«Распределение и вирусофорность таежных клещей на севере Тюменской области»), изданных в 1977 г Тюменской областной СЭС и разосланных главным врачам районов,территории которых эндемичны по клещевому энцефалиту;

2. В акте о депонировании в Государственную коллекцию вирусов двух оригинальных авторских штаммов вируса клещевого энцефалита (от 05.07.1978 г);

3. В справке от института «СОЮЗГИПРОВОДХОЗ», работавшим над проектом Главного канала Сибирской переброски водных ресурсов (от 21.08.1984 г за № 933-54-13/4478);

4. В справке от института «СОЮЗГИПРОВОДХОЗ», работавшим над проектом Главного канала Сибирской переброски водных ресурсов (от 21.11.1984 г за № 933-54-13/6105);

5. В методических рекомендациях по профилактике природноочаговых заболеваний и малярии на территориях перераспределения стока рек (утверждены МЗ СССР 30.05. 1985 г за № 28-6/9);

6. В справке — рекомендации от областной Тюменской СЭС о целесообразности внедрения в работу санитарно-эпидемиологических учреждений новой методики прогноза зараженности переносчиков клещевого энцефалита (таежных клещей), основанной на учете изменений возрастной структуры их популяций (от 09.10.1985 г);

7. В трех информационно-методических письмах: «Особенности распространения клещевого энцефалита в Тюменской области за 10 лет (с 1975 по 1984 гг.) и его профилактика»; «Прогнозирование риска заражения населения клещевым энцефалитом в природных очагах»; «Определение зараженности иксодовых клещей вирусом клещевого энцефалита беспассажным способом» (приказ Тюменского областного отдела здравоохранения за № 216 от 16.04.1986 г );

8. В информационно-методическом письме «Определение зараженности иксодовых клещей вирусом' клещевого энцефалита беспассажным способом» (приказ Томского обл-здравотдела за № 435 от 08.08.1988 г);

9. В служебном письме «Методика прогнозирования ви-русофорности переносчиков клещевого энцефалита (таежных клещей) на основе изменения возрастной структуры их популяций в очагах клещевого энцефалита» (утверждено зав. Томским облздравотделом от 05.08.1988 г);

10. В акте об использовании материалов диссертации в цикле лекций по медицинской паразитологии при Тюменском Государственном медицинском институте (от 22.02.1989 г);

11. В информационном письме «Прогноз зараженности и численности таежных клещей в природных очагах клещевого энцефалита на территории Тюменской области в сезон 1993 года» (утверждено председателем Комитета по здравоохранению при администрации Тюменской области от 02.06. 1993 г).

Положения, выносимые за защиту: 1. Обоснование концепции о роли особенностей метаморфоза основных переносчиков возбудителя клещевого энцефалита — таежных клещей (в частности, возрастной гетерогенности их популяций) в формировании различной эпизоотической и эпидемической активности природных очагов клещевого энцефалита и их периодической изменчивости — как нового перспективного направления научных исследований;

2. Обоснование возможности использования особенностей возрастной гетерогенности популяций таежных клещей для прогноза эпизоотического и эпидемического состояния очагов клещевого энцефалита.

Апробация. Диссертационная работа апробирована на межлабораторной конференции и Ученом совете Тюменского научно-исследовательского института краевой инфекционной патологии (Тюмень, 1986), а также на заседании Специализированной комиссии по экспертизе докторских диссертаций при Институте вирусологии им. Д. И. Ивановского (Москва, 1990). Материалы диссертации обсуждались: на Всесоюзных акарологических совещаниях (Ленинград, 1966; Ташкент, 1975; Фрунзе, 1985; Ашхабад, 1990); — 13 Международном энтомологическом конгрессе (Москва, 1968); — Всесоюзной конференции по социальным и медико-биологи ческим проблемам воспроизводства населения в восточных районах страны (Тюмень, 1976); — 18 итоговой сессии Института полиомиелита и вирусных энцефалитов (Москва, 1976); — пленумах республиканской комиссии по проблеме «Природ-ноочаговые болезни человека» (Омск, 1979, 1985); — Всесоюзных конференциях по природноочаговым болезням (Душанбе, 1979; Тюмень, 1984; Новосибирск, 1989); — республиканских научно-практических конференциях (Омск, 1981, 1988; Свердловск, 1985, 1988); — заседаниях Тюменского отделе-

ния Всесоюзного научного общества эпидемиологов, микробиологов и инфекционистов (Тюмень, 1982, 1983, 1985); — пленуме проблемной комиссии СФ АМН СССР по клещевому энцефалиту (Иркутск, 1989); — Всесоюзном симпозиуме по клещевому энцефалиту (Иркутск, 1990);—Всесоюзной научно-практической конференции «Прогресс и безопасность» (Тюмень, 1990).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 63 работы, из которых 36 отражают ее основные положения.

Объем и структура диссертации. Диссертация содержит 230 страниц текста, 138 таблиц, 8 рисунков, состоит из введения, 9 глав, заключения, выводов и списка цитированной литературы (345 наименований работ отечественных авторов и 30 — зарубежных).