Мира Сентилингам
Путь заражения. Как распространяются болезни и почему человечество не может это остановить
Вспышка? Эпидемия? Пандемия?
Новостные сводки говорят, что мы боремся с эпидемией таких заболеваний, как малярия, болезнь вируса Зика, региональная вспышка холеры, а также с распространением ожирения, диабета, психического нездоровья, и таких привычек, как вейпинг, употребление опиоидов, а с недавних пор и с допустимым экранным временем для детей. То, что начиналось как разрозненные единичные случаи, переросло во вспышку, а вскоре и в эпидемию. Без надлежащего контроля это может превратиться в пандемию или, с течением времени, в эндемию. Но что же это означает на самом деле? Каждое слово, каждый этап имеет конкретное структурное значение, возникшее в связи с борьбой с инфекционными заболеваниями, но мы, как общество, привыкли использовать множество терминов из области по контролю заболеваний в повседневной речи и в результате часто используем их неправильно, неточно и довольно легкомысленно.
Все начинается со здоровья, которое определяется ВОЗ как состояние полного физического, социального и психического благополучия, а не только как отсутствие заболевания или недуга. Далее следует общественное здравоохранение, на первый взгляд понятный термин, но не все так просто. Согласно словарю ВОЗ, это социальная и политическая концепция, направленная на улучшение здоровья, продление жизни и улучшение ее качества для всего населения, использующая такие методы, как профилактика заболеваний, развитие политики здравоохранения и программ санитарного просвещения, которые, что важно, организованы с помощью общества.
Каждое заболевание вписывается в одну из двух категорий: инфекционное и неинфекционное. Термин «инфекционное заболевание» означает, что болезнь вызвана патогенными микроорганизмами (вирусами, бактериями, грибами или паразитами) и может передаваться от человека к человеку или от животного к человеку. К инфекционным заболеваниям относятся острые респираторные инфекции, грипп, ВИЧ-инфекция, малярия, туберкулез, чума. К неинфекционным относятся такие заболевания, как рак, диабет, астма и сердечно-сосудистые заболевания. Инфекционное заболевание может распространяться среди людей либо напрямую (через кашель, чихание или личный контакт), либо косвенным путем (через насекомых, таких как комары, или зараженную пищу и воду, а также через зараженные предметы). Некоторые заболевания, передающиеся напрямую от животных и насекомых людям, известны как зоонозные заболевания, или зоонозы. В эту категорию обычно входят только болезни, передающиеся от позвоночных животных. Например, Эбола внедряется в человеческие популяции через контакт с зараженными животными – обезьянами или летучими мышами, а вирусы гриппа, как известно, могут передаваться от животных и птиц. Всеми инфекционными заболеваниями заражаются, но только те, которые передаются посредством прямого контакта от человека к человеку, действительно можно называть заразными. Это довольно распространенная ошибка. Все инфекционные заболевания передаются через возбудителя, бактерию, вирус, паразита или любой другой микроорганизм, способный распространять заболевание.
При работе в сфере общественного здравоохранения для контроля любой болезни команды должны понимать ее эпидемиологию. Важно видеть картину распространения заболевания среди населения, чтобы знать, как оно влияет на разные группы людей и почему. Подобное знание – первый шаг к планированию победы над заболеванием. К примеру, стратегии контроля малярии в разных регионах могут различаться, так как в распространении заболевания в разных регионах участвуют разные паразиты и комары. Малярию вызывает один из четырех видов одноклеточного паразита рода плазмодиев (Plasmodium): он переносится от человека к человеку через укус самки зараженного комара Anopheles, различные виды которого можно найти на разных континентах. Наиболее пострадавшим от малярии считается регион Субсахарской Африки, где преобладает паразит Plasmodium falciparum. Он распространяется от москитов Anopheles gambiae, которые преимущественно кусают людей по ночам, – использование обработанных инсектицидом сеток для кроватей будет эффективной стратегией защиты.
Человека, зараженного болезнью, принято называть пациентом. Любая вспышка всегда начинается с первого случая, обнаруженного работниками здравоохранения. Самого первого человека, у которого выявляют признаки инфекционной болезни, вызвавшей эпидемию, называют нулевым пациентом. Этот термин не следует путать с термином первичный пациент, которым принято обозначать первого человека, который принес инфекцию в группу людей или сообщество. Первичный пациент может быть отнюдь не первым, кто привлек внимание представителей здравоохранения, обозначив, что вспышка уже началась. Все это приводит нас к объяснению самого популярного слова в области борьбы с болезнями – вспышка. Согласно официальному определению Центров по контролю заболеваний США, это «внезапное появление заболевания в определенной географической области или у определенного населения». Другие, включая ВОЗ, расширяют рамки этого понятия и определяют его как случаи заболевания, «превышающие норму в определенном сообществе, географическом районе или сезоне». Например, в каком-либо городе время от времени случается несколько случаев кори, но вот внезапно возникшая группа случаев заболевания кори будет уже вспышкой.
ОСНОВНОЙ МЕРОЙ ЛЮБОЙ СИСТЕМЫ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ КОНТРОЛЬ.
Следующим шагом после вспышки будет эпидемия, которая имеет то же самое определение в том смысле, что количество случаев заболевания растет и превышает то, которое можно было бы ожидать в обычных условиях. Однако понятие эпидемии обычно подразумевает более широкую географическую область и быстрое распространение заболевания или проблемы среди населения. Например, миллионы людей, живущие с ВИЧ по всему миру, представляют собой эпидемию, как и миллионы людей, которые каждый год заражаются малярией и туберкулезом. Внезапное увеличение количества случаев любого из этих заболеваний на определенной территории в течение определенного периода времени также будет называться эпидемией.
Также некоторые страны и регионы являются эндемичными для инфекционных заболеваний, то есть там происходит постоянная передача болезни. Согласно ВОЗ, малярия эндемична более чем в 80 странах по всему миру, чаще всего в Африке, Азии и Северной и Южной Америках; в то же время глазная инфекция трахомы эндемична более чем в 40 странах, регулярно вызывая слепоту или нарушение зрения почти у двух миллионов человек. Когда в эндемичных странах случаются неожиданные вспышки или эпидемии, усилия по их контролю становятся более серьезными и с политическим уклоном, поскольку рутинные меры необходимо дополнить актуальными стратегиями реагирования. В подобных случаях даже простое определение вспышки будет сложным: ситуацию могут легко пропустить или проигнорировать, посчитав новой, самостоятельной проблемой.
В некоторых случаях может быть использован термин «очаг заболевания», который также относится к увеличению количества случаев заболевания по сравнению с обычно ожидаемым их числом, а также означает, что совокупности этих случаев близки по времени и месту возникновения. После внимательного изучения они могут быть классифицированы как вспышка, если их посчитают причиной для беспокойства.
Слово, вызывающее страх практически у всех, – пандемия. Центры по контролю заболеваний США определяют его как «эпидемия, случившаяся на очень большой географической территории». ВОЗ добавляет, что это «распространение новой болезни» по всему миру. Это последнее дополнение объясняет, почему эпидемии болезней, распространенных по всему миру, таких, например, как малярия, туберкулез и лихорадка денге, не считаются пандемиями. Атипичная пневмония и свиной грипп H1N1 были пандемиями, как и испанская лихорадка 1918 года, и вирус гриппа H1N1. На время написания данной книги ВОЗ определил COVID-19 как «потенциальную пандемию», что совсем неудивительно, поскольку финальные точки в вопросе, что же все-таки называть пандемией, по-прежнему не расставлены. Ученые и органы здравоохранения продолжают дебаты по этому вопросу. Эксперты утверждают, что такие факторы, как новизна, тяжесть протекания, легкость распространения и частотность заболевания (доля людей, заболевших после контакта с носителем), должны учитываться.
Однако основной мерой системы здравоохранения является контроль: остановить передачу болезни для предотвращения ее дальнейшего распространения. Для этого требуется абсолютное понимание патогена и сроков его проявления. Латентным периодом называют время между моментом, когда человек подвергся воздействию инфекции, и тем моментом, когда он заразился. Патоген еще не вызывает симптомов и, как правило, не может передаваться окружающим. Время между моментом, когда человек подвергся воздействию инфекции, и тем моментом, когда начинают проявляться симптомы, называют инкубационным периодом. Эти первые два периода пересекаются, и важно их понимать, если речь заходит о контроле заболеваемости, поскольку случаи могут возникать в новых местах, среди новых людей, прежде чем те осознают, что заражены. Инкубационный период определяет продолжительность времени, в течение которого необходимо наблюдать людей в группе риска и помещать их в карантин для выявления случаев заражения. Инкубационный период кори, например, составляет 7–14 дней, 2–21 день – для Эболы и 3–12 недель – для туберкулеза.
Инфекционным, или заразным, периодом называют время, когда зараженный человек может передавать заболевание другому. Такой период может начинаться до либо после появления первых симптомов, в зависимости от заболевания. Многие болезни передаются только при наличии симптомов, поэтому их инфекционный период начинается после инкубационного. В число таких заболеваний входят Эбола и туберкулез. Корь может передаваться как после появления первых симптомов, так и за четыре дня до появления сыпи и четыре дня после ее исчезновения. Менингококковый менингит начинает передаваться за 1–2 дня до появления первых симптомов, то есть еще в инкубационном периоде болезни. Понимание этого показателя для целевого заболевания позволяет информировать цепочки контактов для выявления тех, кто еще мог подвергнуться риску заражения.
Это можно воспринимать одним большим пазлом с деталями разных размеров и форм, которые все важны для составления общей картины и для определения того, с чем мы имеем дело. Сначала нужно отыскать первые две детали: идентифицировать патоген и установить, как и где он распространяется и насколько он опасен. Далее эти детали нужно быстро совместить, чтобы иметь возможность рассмотреть картину в целом и организовать оперативную борьбу.
ДЛЯ БОЛЬШИНСТВА ЗАБОЛЕВАНИЙ, ОСОБЕННО ДЛЯ НОВЫХ, ВАКЦИНЫ ПРОСТО НЕ СУЩЕСТВУЕТ.
Когда болезнь определена и становится эпидемией, два ключевых термина могут помочь объяснить ее масштабы и продолжительность роста, в особенности для длительных эпидемий: уровень распространения и частота возникновения. Уровень распространения – это общее количество новых и уже зарегистрированных ранее случаев заболевания у населения за определенный период времени, в то время как частота возникновения – это количество новых случаев возникновения заболевания за определенный период времени. Оба термина помогают количественной оценке заболевания. В 2018 году всемирный уровень распространения ВИЧ равнялся 37,9 миллиона – такое количество людей проживало с этой инфекцией во всем в мире. Количество новых заболевших из этого числа, то есть частота возникновения, в 2018 году была равна 1,7 миллиона, что само по себе является ошеломляющим числом. При ликвидации вспышек период времени, за который рассчитывается частота возникновения заболевания, меньше: дни, недели или месяцы. Это делается, чтобы понять, как вспышка распространяется, а также определить уровень ресурсов, необходимых для борьбы с ней, – вакцины или расходных материалов. Например, в 2019 году во время вспышки Эболы в Демократической Республике Конго, объявленной чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение, еженедельный отчет о ситуации, выпущенный 19 сентября, сообщает о 57 новых подтвержденных случаях в течение предыдущей недели, а также о 145 случаях с разбивкой по зонам за три недели до этого и об общем количестве подтвержденных случаев численностью 3034 человека с начала вспышки в 2018 году.
При попытке контроля инфекционного заболевания первые шаги включают в себя изоляцию и карантин для подтвержденных случаев с целью ограничения возможностей распространения инфекции. Также необходимо выявление потенциальных контактов людей, которые, возможно, подверглись инфицированию, поддержание общих мер гигиены и проведение лечения, если таковое имеется, для дальнейшего сокращения распространения заболевания. Идеальная стратегия контроля также подразумевает наличие и использование вакцины против заболевания. Для некоторых заболеваний доступны полностью эффективные вакцины (полиомиелит, корь и инфекционный паротит (свинка)). Другие заболевания имеют частично эффективные вакцины, например сезонный грипп, вакцина от которого снижает риск заражения до 60 %. Однако для большинства заболеваний, особенно для новых, вакцины не существует, либо имеющиеся варианты все еще находятся в стадии разработки и не являются пригодными для использования.
Ключевые усилия по контролю болезней населения, передающихся от человека к человеку и имеющих эффективные вакцины, включают массовую вакцинацию для достижения коллективного иммунитета. Это уровень, при котором болезнетворный патоген больше не может распространяться среди населения ввиду того, что достаточное количество людей защищено вакциной, чтобы блокировать передачу возбудителя тем людям, которых он должен охватить, чтобы выжить. Цепочка передачи прерывается. Для различных заболеваний необходимый порог коллективного иммунитета разный в зависимости от того, насколько болезнь заразна. Например, корь очень заразна и один больной человек может передать инфекцию примерно 12–18 незащищенным людям. А полиомиелит менее заразен, и один больной в среднем может заразить 5–7 человек. Таким образом, корь требует большего охвата вакцинацией населения, чтобы остановить ее передачу. В результате коллективный иммунитет для кори должен составлять примерно 95 %. Если 95 % населения будет вакцинировано, вирус прекратит распространяться. Для полиомиелита уровень коллективного иммунитета приблизительно должен составлять 80–85 %. Идея этой стратегии заключается в том, что, получив прививку, люди защищают как себя, так и окружающих. Как мы уже видели, это имело решающее значение в ликвидации оспы, где минимум восемь из десяти человек должны были быть вакцинированы, чтобы остановить передачу болезни.
Как рождаются инфекции
Можно утверждать, что самый важный фактор для того, чтобы поставить под контроль или остановить болезнь, – это выявление способов ее распространения, то есть путей передачи. Этот фактор определяет, каким образом и где случается вспышка, а также как болезнь распространяется среди населения. Путь болезни ни в коем случае не является линейным. Некоторые заболевания имеют несколько путей передачи, чтобы обеспечить распространение и выживание инфекции. В конце концов, в этом и заключается суть микроорганизма: поддерживать работу патогена, заражая новых носителей и обеспечивая его сохранность. Еще больше осложняют картину так называемые циклы передачи, когда в распространении вируса задействован какой-либо посредник, например комар. Добавьте к этому тот факт, что некоторые болезни поражают как животных, так и людей, предоставляя инфекции возможность сохраниться даже после того, как все заболевшие люди были вылечены либо носители вируса умерли. Но начнем с главного: как инфекции зарождаются.
КОГДА МЫ ГОВОРИМ О ПЕРЕДАЧЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ВОЗДУШНО-КАПЕЛЬНЫМ ПУТЕМ, ЧАСТО ЗАБЫВАЕМ О ТОМ, ЧТО ВИРУС МОЖЕТ ПОПАДАТЬ В ОРГАНИЗМ И ЧЕРЕЗ СЛИЗИСТУЮ ГЛАЗ.
Есть шесть основных способов, которыми передаются инфекции: прямой контакт с биологическими жидкостями человека; через воду; через оральный контакт с загрязненными фекалиями, известный как фекально-оральный; от переносчика инфекции (трансмиссивные); и от матери к ребенку, либо в утробе матери, либо во время родов или при кормлении грудью. Инфекции, распространяющиеся воздушным путем, например корь и грипп, как правило, самые заразные. Такие инфекции, как ВИЧ, передаются от одного человека другому через кровь. Это означает, что, хотя по сравнению с воздушно-капельным путем шанс такой передачи ниже, вероятность заражения выше, когда она случается. Наверное, наиболее сложной является трансмиссивная передача[15], поскольку она основывается на патогене, который имеет жизненные циклы как внутри человека, так и в самом переносчике с целью передачи от одного к другому. Многие могут представить себе заражение путем прямого личного контакта: несвоевременное прикосновение кого-то, уже болеющего потенциально смертельным заболеванием. Передача инфекции происходит через биологические жидкости: кровь при открытых ранах, слюну или жидкости, которыми мы обмениваемся во время секса, сперму и вагинальные выделения. Микроорганизмы, распространяющиеся подобным путем, обычно не в состоянии продолжительное время жить вне тела носителя, поэтому и возник прямой способ их передачи. К этой группе относятся заболевания, передающиеся половым путем, такие как гонорея и сифилис, лихорадка Эбола (через биологические жидкости), ветряная оспа (через открытые раны), герпес (через открытые раны) и конъюнктивит (через глазные выделения). Некоторые заболевания имеют несколько путей передачи, например ВИЧ, который может заражать через кровь и сперму, вагинальные выделения и грудное молоко.
Многие заболевания передаются воздушно-капельным путем, включая грипп, туберкулез, коклюш и острые респираторные инфекции верхних дыхательных путей. Передача между двумя людьми может происходить одним из двух способов в зависимости от болезни. Капли, содержащие патогены, разлетаются во время кашля или чихания больного человека и, распространяясь на короткие дистанции, попадают на слизистые оболочки (в глаза, уши и нос) другого человека (так бывает, например, при менингите). Во втором случае, при кашле, чихании, во время разговора или дыхания зараженного человека, создаются воздушные брызги, которые содержат патогены, позволяющие бактериям распространяться на более значительные расстояния, а случайно оказавшийся рядом человек их вдыхает (так случается, например, при заражении корью и туберкулезом). Вирус кори может оставаться в воздухе на протяжении двух часов. Для сдерживания болезней, передающихся воздушно-капельным путем, а также многих, но не всех заболеваний, передающихся при личном контакте, требуются немедленный карантин для установленных случаев, отслеживание контактов, а также практика надлежащих гигиенических привычек. Такие инфекции, как ВИЧ и другие заболевания, передающиеся половым путем, не требуют карантина, поскольку передача заболевания зависит от наличия секса у заболевшего человека. В подобных ситуациях пациентам рекомендуется отказаться от секса до прохождения лечения, а в случае с ВИЧ – отказаться от секса без таких средств индивидуальной защиты, как презервативы.
Болезни, передающиеся через воду, распространяются чаще всего там, где нет источников безопасной питьевой воды. Можно сказать, что многие из них относятся к инфекциям с фекально-оральным механизмом передачи: инфекция присутствует в фекалиях и попадает в источники воды или канализацию из-за плохой инфраструктуры очистных сооружений либо из-за их перегрузки в результате стихийных бедствий или экстремальных погодных условий, таких как наводнение. В некоторых сообществах люди испражняются прямо в водные источники, если другие варианты недоступны. Болезни, распространяющиеся подобным образом, включают кишечные инфекции: холеру, лямблию и ротавирус, а также гепатит А, полиомиелит, брюшной тиф и многие виды кишечных глистов.
Некоторые болезни, передающиеся через воду, не передаются через фекалии, а загрязнение водоснабжения от больных людей происходит другим путем.
САМЫМ ПОПУЛЯРНЫМ ПЕРЕНОСЧИКОМ МНОЖЕСТВА БОЛЕЗНЕЙ ЯВЛЯЕТСЯ ОБЫЧНЫЙ КОМАР.
При паразитическом заболевании «дракункулез» черви прорываются сквозь кожу зараженного человека, преимущественно на ногах. Люди опускают язвы в воду, чтобы получить облегчение. Внутри язвы находится самка червя, покрытая полостями с личинками; полости разрываются, и личинка попадает в воду, где ее заглатывают водяные блохи, потребляемые, в свою очередь, людьми, когда те пьют воду из зараженного источника. Далее личинки превращаются во взрослых червей внутри человеческого тела. Некоторые фекально-оральные инфекции, такие как полиомиелит и холера, могут распространяться не через воду, а другими способами. Например, люди употребляют в пищу продукты питания, которые зараженный человек трогал немытыми руками, либо пожимают руку зараженного человека. Передача заболевания возможна также в результате употребления рыбы и моллюсков, которые плавали в воде, зараженной фекалиями больного, а также в результате контакта с почвой, содержащей червей из фекалий, таких как анкилостомиды.
Большинство водных и фекально-оральных инфекций продолжают распространяться в развивающихся странах, где для решения проблемы необходимы программы водоснабжения и санитарии, а также действенные чрезвычайные меры. Исследования показывают, что изменения климата уже усугубляют и в дальнейшем продолжат усугублять проблему, поскольку засухи и наводнения случаются все чаще и оказывают влияние на источники воды и их доступность.
Стратегии контроля становятся менее эффективными, когда в распространении инфекционного заболевания участвуют животные. Они привносят новый аспект в понимание передачи заболевания, появляется дополнительный этап в процессе, а также больший диапазон заболевания из-за их мобильности. Как уже отмечалось ранее, животные, участвующие в передаче заболевания среди людей, называются переносчиками. В качестве примера можно назвать комаров, клещей, блох, москитов и крыс. Согласно ВОЗ, трансмиссивные болезни составляют 17 % от всех инфекционных заболеваний в мире, и большинство из них распространяется кровососущими насекомыми. Самым популярным переносчиком является комар, участвующий в распространении множества болезней, в том числе малярии, лихорадки денге, желтой лихорадки, вирусов Зика и Западного Нила. Чтобы предотвратить распространение болезни, необходимо понимать жизненный цикл и поведение переносчика заболевания, а также процесс трансформации паразита внутри его.
Во многих случаях контроль переносчиков болезней является наилучшим вариантом при борьбе с такими заболеваниями и их профилактике. Например, обработка инсектицидами[16] постельных принадлежностей и уничтожение мест размножения комаров чрезвычайно эффективны для снижения передачи малярии в регионах с высоким уровнем заболеваемости – Азии и странах Африки к югу от Сахары. При этом контролирование численности комаров может также снизить и частоту заражения многими другими заболеваниями, переносчиками которых являются эти насекомые. Некоторые возбудители инфекций, например малярийный плазмодий, часто имеют один жизненный цикл с разными стадиями у переносчиков и больных людей, что необходимо для процветания в обоих организмах и формирования непрерывной цепочки передачи. Исследователи надеются разработать вакцины, блокирующие выживание паразитов, основываясь на понимании этого процесса.
ТА ИЛИ ИНАЯ ФОРМА УСТОЙЧИВОЙ К ВАКЦИНАМ ИНФЕКЦИИ БЫЛА ЗАРЕГИСТРИРОВАНА В КАЖДОЙ СТРАНЕ МИРА.
При некоторых заболеваниях животные также могут заразиться, а взаимодействие человека с ними часто может стать причиной вспышек новых болезней. Животные могут выступать в качестве резервуаров для заболевания, которое пытаются контролировать (либо уже победили), позволяя ему повторно проникать в человеческие популяции. Часто в качестве резервуарных животных выступают летучие мыши, крысы, собаки и обезьяны. Как отмечалось ранее, дикие летучие мыши считаются источниками вируса Эбола, так же как и обезьяны, и передают инфекцию людям, контактирующим с ними в дикой природе. Собаки нередко являются переносчиками бешенства и геморрагической лихорадки Ласса, болезни родом из Западной Африки. Важными аспектами профилактики заболеваний, особенно в программах их устранения и искоренения, является понимание проблемы резервуарных животных и либо их отлов, либо ограничение их контактов с людьми.
Менее распространенной, хотя и вызывающей серьезное беспокойство, является передача инфекций от матерей детям во время беременности, родов и кормления грудью. Эти инфекции включают ВИЧ, поскольку вирус может попадать ребенку через кровь во время родов и через грудное молоко. Антиретровирусное лечение значительно снижает риск передачи заболевания. Сифилис также может распространяться от матери к ребенку во время беременности и родов, если его не лечить. Гепатит В может передаваться во время родов, зараженные дети нуждаются в вакцинации вскоре после рождения, чтобы у них была защита.