Глобальные геоэкологические явления и их роль в эпидемиологии трансмиссивных заболеваний

В настоящее время внимание микробиологов, медиков, эпидемиологов и генетиков всего мира направлено на изучение эпидемиологии инфекционных заболеваний. Глобальные миграции населения, из стран исторически являющихся эпидемическим очагом, техногенные аварии и катастрофы, приводящие к разрушению инфраструктуры страны и ухудшению экологической обстановки, урбанизация и изменение климата так сильно повлияли на распространение инфекционных болезней, что ежегодно, по данным мировой статистики ВОЗ, от этих болезней умирают миллионы людей во всем мире.

Малограмотность населения по основам профилактики инфекционных заболеваний, плохое питание и жилищные условия так же приводят к снижению резистентности людей к этим заболеваниям. Особую опасность для человечества представляют трансмиссивные заболевания, по данным ВОЗ, они составляют 17% всех инфекционных болезней [3].

Сегодня, многие исследования по эпидемиологии инфекционных болезней в основном посвящены анализу влияния климата, как важнейшего фактора в глобальном распространении этих болезней. Результаты обзора проводимого Всемирной организацией здравоохранения показывают, достоверную связь глобального потепления с инфекционными заболеваниями [3]. По всей видимости, именно повышение температуры привело к изменению ареала обитания и увеличению численности переносчиков опасных заболеваний. В последние годы всё чаще регистрируются случаи трансмиссивных заболеваний в Европе и России. Например, переносчиков малярии, комаров рода Plasmodium malariae, Plasmodium falciparum, Plasmodium ovale и Plasmodium vivax, теперь можно встретить в России на всей европейской территории страны и в Западной Сибири, кроме полярных и приполярных широт. Лимитирующим фактором в распространении опасных трансмиссивных заболеваний по-прежнему является климат: холодные зимы, и недостаточно тёплое и влажное лето. Появление новых эпидемических очагов может быть связано как с самим переносчиком, так и средой его обитания и вирусом вызвавшем данное заболевание. Например, более быстрая метаморфоза комаров рода Aedes aegypti и Aedes albopictus переносчиков лихорадке денге и жёлтой лихорадки, и более короткий инкубационный период заболевания, могли привести к эпидемии в Северной Америке [9].

Не только глобальные изменения климата, но и другие природные явления оказывают влияние на эпидемиологию инфекционных заболеваний. В данной работе исследуется связь глобальных природных явлений, таких как пожары и землетрясения, с некоторыми трансмиссивными заболеваниями. Результаты исследования могут быть полезны в исследовании влияния геоэкологических явлений на эпидемиологию инфекционных заболеваний.

Материалы и методы исследования

В работе использовались данные мировой статистики по пожарам за 2010 – 2014 гг., по землетрясениям за 2010 – 2016 гг., и статистика ежегодных докладов ВОЗ по здравоохранению за 2010 – 2015 гг. [4, 10, 11]. Учитывая большое количество трансмиссивных заболеваний и отсутствие полноценных данных заболеваний по некоторым из них, для примера были взяты данные трёх трансмиссивных болезней: японского энцефалита, желтой лихорадки и малярии. Анализ связи влияния природных явлений на заболеваемость проводился с помощью корреляции Спирмена при заданном уровне значимости р<0,05. Заключительной частью работы являлось изучение других возможных причин влияющих на особенности распространения этих болезней.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследований проводимых ВОЗ показали, что сегодня трансмиссивные заболевания в мире очень широко распространены. Анализ мировой статистики ВОЗ за период с 2010 по 2015 года показал, что общее число заболевших жёлтой лихорадкой было особенно велико в 2010 году – 731 человек, и японским энцефалитом – 8468 заболевших в 2010 и в 2012 гг. Самое большое число заболевших жёлтой лихорадкой в 2010 году было зарегистрировано в Республике Конго – 289 человек и японским энцефалитом – 2975 человек в Китае. Данные 2015 года показывают, что в последнее время наблюдается рост числа заболевших этими заболеваниями (рисунок 1).

Рисунок 1. Динамика заболеваний желтой лихорадкой и японским энцефалитом за период с 2010 по 2015 год

По-прежнему особенно велика заболеваемость малярией. Численность заболевших исчисляется миллионами. Самое большое количество заболевших было зарегистрировано в 2012 году – 89 млн. человек. В этом году самое большое число заболевших было зарегистрировано в Бурунди - 4 млн. человек, и в Республике Конго – 6 млн. человек (рисунок 2).

Рисунок 2. Динамика заболеваний малярией

По оценкам ВОЗ, около 3,2 миллиарда человек, или половина населения мира, подвергаются риску заболевания малярией. Наибольшее количество случаев заболевания малярией регистрируется в Африке к югу от Сахары. Однако Азия, Латинская Америка и, в меньшей степени, Ближний Восток и отдельные части Европы также охвачены этой болезнью. На Африку к югу от Сахары приходится большая часть глобального бремени малярии. В 2015 г. в этом регионе произошло 90% случаев заболевания малярией и 92% случаев смерти от малярии. Особо уязвимыми были дети в возрасте до пяти лет, на которых, по оценкам, пришлось 70% всех случаев смерти от малярии [3].

Заболеваемость высока, прежде всего, из-за недостатка средств защиты от малярии – сеток обработанных инсектицидом, недостаточной медицинской помощи населению, плохого санитарного состояния территорий. Не маловажную роль в эпидемиологии трансмиссивных заболеваний играют глобальные миграции. Большинство трансмиссивных заболеваний высококонтагиозны. Прибывшие мигранты из эндемичных стран, составляют группу риска, и в некоторых случаях могут являться являются причиной образования нового очага заболевания, в странах наиболее подходящих по природно-климатическим условиям.

В последнее время, мы все являемся свидетелями глобализации природных явлений, связанных с изменением климата. Активно тают ледники, повышается уровень воды мирового океана, увеличивается число наводнений, землетрясений, пожаров [5]. При этом мнения большинства ученых едины о причинах глобальных климатических изменений и роли влияния на них человека [6]. Возникая в разных точках земного шара, они приводят к изменению геохимических циклов биосферы, изменениям рельефа земной коры и являются причиной глобального изменения экосистем [8].

Отмечена взаимосвязь между землетрясениями и вулканической деятельностью. Сейсмические толчки, как правило, обозначают начало извержения. При этом наибольшую опасность представляют, пирокластические выбросы, состоящие из раскалённого пепла, ядовитых газов, и огромных камней. Взрывы вулканов инициируют сели, оползни, лавины, а в морях и океанах – цунами [2].

По данным мировой статистики землетрясений, глобальная сейсмическая активность (GSA) в последние годы возросла с 3,9 до 7,9%, магнитудой с 7, 2 – 6,9 балла. Наибольшее количество землетрясений произошло в 2014 году, магнитудой 6,8 балла. Согласно российской 12-балльной шкале МSK-64, землетрясения от 6 баллов и выше чрезвычайно опасны, и несут за собой, сильные разрушения и человеческие жертвы. В последние годы увеличилось количество сейсмически активных территорий, а число землетрясений возросло с 23 до 46 (рисунок 3).

Рисунок 3. Глобальная сейсмическая активность за период с 2010 по 2016 гг.

Так же глобально широко распространены пожары, они затрагивают экосистемы и распределение флоры и фауны в них.

По данным мировой пожарной статистики примерно 38,8% всех пожаров возникают в зданиях, около 13,0% – на транспорте, 1,6% – в лесах, 16,4% – пожары травы и кустов, примерно 9,7% всех пожаров – пожары мусора, свалок и 20,5% – другие пожары [11]. За последние годы общее число пожаров сократилось с 3,2 млн. до 2,7 млн. (рисунок 4).

Рисунок 4. Общее число пожаров (лесные и антропогенные) за период с 2010 по 2014 гг.

По данным исследователей лесные пожары в весеннее и летнее время существенно влияют на глобальное потепление [7]. И хотя доля антропогенных пожаров намного больше, чем лесных, количество природных пожаров достаточно велико, чтобы повлиять на состояние экосистем. Например, в 2010 году число лесных пожаров составило 523 тыс., а в 2014 году – 380 тыс. Такого количества пожаров может быть вполне достаточно, для изменения обитания ареала животных резервуаров носителей инфекции и переносчиков инфекционных заболеваний.

Достоверно показана взаимосвязь глобальных природных явлений и инфекционных заболеваний. Корреляционный анализ, показал, что например, эпидемии жёлтой лихорадки (r=0,6) и японского энцефалита (r=0,8) чаще будут встречаться там, где больше пожаров (табл. 1).

Таблица 1.

Корреляции глобальных геоэкологических явлений и трансмиссивных заболеваний

Высокие корреляции можно объяснить высокой активностью переносчиков в весенне-летний сезон. Однако пожары чаще происходят в засушливый период года. Низкая влажность в сочетании с высокой температурой воздуха не очень благоприятна для размножения переносчиков, поэтому вероятной причиной эпидемий будут чрезвычайные ситуации или другие антропогенные факторы.

Эпидемии инфекционных заболеваний обычно возникают после землетрясений. Во время землетрясений резко ухудшается санитарное состояние территории, за счёт разрушения коммунальных объектов, промышленных предприятий, наличия трупов людей и животных, вследствии этого происходит массовое заражение людей и формирование множественных очагов за счет активизации механизмов передачи возбудителей инфекций, несвоевременная диагностика и изоляция инфекционных больных приводит к быстрому распространению инфекции и заражению людей. Повсеместное заражение характерно для большинства антропонозных и зооантропонозных инфекций, поэтому в районах ЧС эти инфекции постоянно могут созда­вать эпидемические очаги, так как всегда существует не выявленный источник инфекции [1].

В глобальном масштабе сейсмическая активность приводит к изменению климатических характеристик экосистем, изменению ареалов обитания переносчиков и животных резервуаров инфекции. Если же климатические условия будут подходящими для размножения и развития возбудителя в теле переносчика, и совпадут с высокой численностью переносчиков или же в экосистеме будут подходящие животные резервуары носителя инфекции, то, скорее всего, произойдёт зарождение нового очага инфекции. При этом ареал обитания заражённого переносчика, как правило, всегда больше ареала заболевания, однако это не исключает попадание человека и его заражение, так как большинство переносчиков обитают так же в местах проживания людей.

Сопоставляя данные о землетрясениях и заболеваемости инфекционными болезнями, можно оценить эпидемическую ситуацию для данной страны. Например, в 2010 году в Японии было зарегистрировано всего три официальных случая заболевания японским энцефалитом, а в Китае 2975 случаев, при этом глобальная сейсмическая активность (GSR) для Японии составляет 6,6%, а для Китая 2,3%, то есть сейсмический риск для Японии выше в 4,3 раза по сравнению с Китаем, однако различия по заболеваемости очевидны. Возможно, такую разницу по заболеваемости можно объяснить высоким уровнем медико-гигиенической и профилактической помощи населению, чёткой работой санитарных служб, своевременным выявлением больных, их изоляцией и лечением. В Китае же заболеваемость высока вероятнее всего в сельских районах Китая и вполне возможно из-за других причин.

Второй наиболее вероятной причиной этих различий является климат. В Китае климат меняется от субтропического на юго-востоке Китая до аридного на северо-западе. Субтропические районы Китая по климату более подходящие для развития и размножения переносчиков инфекционных заболевания. Климат Японии так же неоднороден, например, на юго-западных островах лето жаркое и влажное, примерно такая же погода характерна для зоны Тихого Океана. В последние 5 лет эпидемическая ситуация в двух странах немного улучшилась и число заболеваний снизилось в Японии на (-Δ3), в Китае на (-Δ797) случаев, соответственно. Следует отметить, что благодаря усилиям многих стран эпидемическая ситуация во многих странах стала более благоприятной, чем было ранее. Третьей вероятной причиной различий по заболеваемости может быть ослабление иммунного статуса у населения, живущего в районах с неблагоприятной экологической обстановкой. В таком случае восприимчивость к инфекционным болезням у людей, живущих, в городах может быть выше, чем в сельских районах.

Всего по данным всемирной сейсмической статистики в двадцати трех странах риск (GSR) землетрясений 6–7 баллов, составляет от 7,08% до 1,0%. В эту группу входят страны эндемичные по изученным нами заболеваниям, однако их не так много, большинство стран имеют сейсмический риск ниже 1%. Например, для таких стран как Боливия, Пакистан, Алжир, Панама, сейсмический риск составляет примерно 0,2% и землетрясения могут быть весьма разрушительны, но высокая заболеваемость в этих странах, скорее всего, обусловлена природными (пожары, климат, наводнения) и социально-экономическими (бедность населения, низкий уровень гигиенического обучения и воспитания, отсутствие высокачественной медицинской помощи населению) причинами.

Таким образом, глобальные природные явления в настоящее время играют важнейшую роль в эпидемиологии инфекционных заболеваний, однако для более глубокого и всестороннего изучения эпидемиологии конкретных заболеваний и причин их, вызывающих необходимо изучать социально-экономическую и экологическую ситуацию данного региона или страны, это поможет разрабатывать наиболее приоритетные направления медико-санитарной и профилактической помощи населению.