Оптимизация микробиологической диагностики туберкулеза. Особенности эпидемического процесса туберкулеза в Республике Саха (Якутия)

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность исследования. Туберкулез продолжает оставаться одной из актуальных проблем практического здравоохранения во всем мире. С середины 80-х годов эпидемиологическая обстановка по туберкулезу стала ухудшаться. Во многих странах зарегистрирован подъем заболеваемости, причем не только в экономически отсталых странах, но и в государствах Западной Европы, а также США. В России последние десятилетия характеризовались ростом всех основных эпидемиологических показателей по туберкулезу (Шилова М.В., 2000, 2003, 2005; Перельман М.И., 2003; Бюллетень ВОЗ, 2009 и др.). При этом борьба с туберкулезом рассматривается как проблема национальной безопасности (Шевченко Ю.Л., 2002; Онищенко Г.Г., 2003). Сегодня уже недостаточно осуществлять контроль над эпидемическим процессом на уровне регистрируемых манифестных форм заболевания. Необходимо проводить анализ эпидемического процесса, иметь систематические данные об истинной циркуляции возбудителя инфекции с характеристикой изменчивости его свойств.

Вместе с тем, следует отметить, что с ухудшением во всем мире эпидемиологической ситуации по туберкулезу важнейшее значение приобрела проблема лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза. В 1994 г. ВОЗ и Международный союз борьбы с туберкулезом и болезнями легких проявили глобальную инициативу по эпиднадзору за лекарственной устойчивостью M. tuberculosis к противотуберкулезным препаратам. Предложенные мероприятия связаны с тем, что возбудитель туберкулеза обладает выраженной изменчивостью, которая достигла эпидемического распространения в период широкого применения антибактериальной терапии. В связи со «взрывным ростом» лекарственнорезистентных штаммов M. tuberculosis, в т.ч. и с множественной лекарственной устойчивостью, возрастает актуальность методов определения лекарственной чувствительности возбудителя к противотуберкулезным препаратам в более ранние сроки, т.к. появляется возможность адекватной и своевременной коррекции терапии в отношении больных, выделяющих устойчивые штаммы МБТ (Хоменко А.Г., 1996; Мишин В.Ю., 2004; Шемякин И.Г., 2005; Isemen M., Madsen D., 1989; Kochi A., Vareldris B., Stiblo K., 1993; Lambregts-van Weezenbeek C., 1997; Shinder D., Cauthen G., Farer L. et al., 1991; Zignol M., Hosseini M.S, Wright A., 2006; Zager E.M., McNerney R., 2008 и др.). Имеющиеся в арсенале бактериологов методы определения лекарственной чувствительности микобактерий туберкулеза не в полной мере удовлетворяют запросам клиницистов и требуют дальнейшего усовершенствования.

Не менее важное значение приобретает также географический аспект изучения туберкулеза. По данным многих авторов, своеобразие климатических и социальных условий регионов оказывает существенное влияние на распространение и течение этого заболевания (Васильев А. В., 1984, 1987; Федоров Л. П., 1991; Винокуров И. И., 1997, 2008; Безруков А.Е., Безруков Е.А. и др., 2000; Meier E., 1985; Buxbaum, L., Lackland, D., Judson, M., Hoel, D., Mohr, L., 2000; Тихомирова Т. М., 2005; Яицкий Ю.А., 2007; Лопаков К.В., Сабгайда Т.П., Попов С.А., 2009 и др.).

Ярким примером, иллюстрирующим приведенное положение, является Республика Саха (Якутия) - весьма обширная территория, значительная часть которой лежит в зоне вечной мерзлоты. На территории Республики, являющейся крупнейшим регионом России, вопросы необходимости снижения заболеваемости туберкулезом, как распространенного заболевания, неразрывно связаны с проблемой уменьшения резервуара туберкулезной инфекции. И.В.Анисимов (2005), изучая социально-эпидемиологические проблемы в Якутии, подчеркивает, что Якутия по своим климатическим, социально-экономическим и жилищно-бытовым условиям большинства населения является территорией высокого риска распространения туберкулеза. В связи с вышеизложенным, особенно актуальным для изучаемого региона является анализ закономерностей распространения туберкулезной инфекции. Вместе с тем, следует отметить отсутствие исследований по изучению эпидемического процесса туберкулеза на территории Республики Саха (Якутии) с интегральной оценкой его основных эпидемиологических показателей. Не изучена и широта распространения лекарственно-устойчивых штаммов M. tuberculosis.

На этом эпидемиологическом фоне несомненную актуальность сохраняет совершенствование методов микробиологической диагностики туберкулеза. Многофакторность микробиологического анализа для выявления микобактерий туберкулеза из биологического материала предусматривает непрерывное совершенствование методики и технологии способов обнаружения возбудителя. Результативность последних зависит от многих причин и, в частности, от свойств используемых искусственных питательных сред. Такие исследования ведутся в нескольких направлениях: это конструирование новых питательных сред (Аникин В.А., 1987; Аникин В. А., Сафонова С. Г., 1989; Андроникашвили Е.Д., 1987; Чичебанин Е.С., 1987; Щеголева Е.А., 1987; Попеску Т.Т., 1990 и др.); модификация известных (Бибергаль Е.А., 1991; Сигало Г.Л., 1992 и др.); использование стимуляторов для роста микобактерий туберкулеза (Донченко В.Н., Ионина С.В., 1997; Evreux, 1998 и др.).

В этом отношении определенный интерес представляет использование биологически активных соединений, широко распространенных в природе. В лаборатории экологической биохимии НИИ биологических проблем криолитозоны СО РАН (Мярикянов М. И., 1991; Сазонов Н. Н., 2000; Перк А.А., 2003) в течение ряда лет проводится изучение свойств сапропеля. Данные об использовании этого соединения в качестве стимуляторов роста в бактериологии отсутствуют.

Получить представление о современных закономерностях развития эпидемического процесса туберкулезной инфекции в Республике Саха (Якутия) возможно при комплексной оценке эпидемиологических показателей и оценке распространения устойчивости M. tuberculosis к противотуберкулезным препаратам, а также повышении эффективности бактериологической диагностики туберкулеза путем разработок, направленных на получение новых питательных сред и модификацию использующихся методов.

Выполнение этих исследований позволит оптимизировать существующую систему эпидемиологического надзора за туберкулезной инфекцией и повысить эффективность мероприятий по предупреждению новых случаев этого инфекционного заболевания на примере такой значимой территории риска по заболеваемости туберкулезом, как Республика Саха (Якутия).

Цель исследования.

Повысить эффективность бактериологической диагностики туберкулезной инфекции и охарактеризовать современные проявления особенностей эпидемического процесса для оптимизации системы эпидемиологического надзора на примере Республики Саха (Якутия).

Задачи исследования.

1. Изучить особенности проявления эпидемического процесса туберкулезной инфекции в Якутии в современных условиях и связь с распространением лекарственно-устойчивых штаммов M. tuberculosis.

2. Провести анализ динамики распространения лекарственно-устойчивых штаммов M. tuberculosis в Республике Саха (Якутия).

3. Разработать способ предпосевной обработки диагностического материала, способствующий концентрации M. tuberculosis в исследуемых образцах, с учетом качества, доставляемого в лабораторию диагностического материала.

4. Разработать методику приготовления питательных сред с использованием биологическо-минерального комплекса растительного происхождения для культивирования M. tuberculosis.

5. Модифицировать прямой метод определения лекарственной чувствительности M. tuberculosis к противотуберкулезным препаратам.

Научная новизна.

Впервые с помощью методов математического анализа представлена интегральная оценка эпидемического процесса, с учетом его основных показателей. Установлена связь между активностью эпидемического процесса туберкулезной инфекции и распространением лекарственно-устойчивых штаммов M. tuberculosis. Показано, что эпидемиологическая обстановка по туберкулезу в Республике и рост угрозы распространения лекарственно-резистентных штаммов возбудителя связаны с увеличением среди населения бациллярных форм инфекции и циркуляцией микобактерий туберкулеза с лекарственной устойчивостью. В результате проведенного исследования получены уточненные данные о распространении лекарственно-устойчивых штаммов M. tuberculosis в Республике Саха (Якутия). Доказано, что процесс развития лекарственной резистентности возбудителя находится в причинно-следственной связи с динамикой эпидемического процесса при туберкулезной инфекции. Показано, что при сформированной тенденции к увеличению лекарственной устойчивости M. tuberculosis активность эпидемического процесса будет сохранена.

Впервые разработаны плотные питательные среды с применением гумата натрия на основе сапропеля, обладающего натуральными биологическими свойствами для культуральной диагностики микобактерий, что позволило ускорить выход первичной генерации и получить более массивный рост культур M. tuberculosis. Разработан способ предпосевной обработки диагностического материала с помощью сорбента, повышающий эффективность микробиологической диагностики туберкулеза. Модифицирован прямой метод определения чувствительности M. tuberculosis к противотуберкулезным препаратам, позволяющий сократить сроки определения в 2,2-2,5 раза по сравнению с непрямым методом у больных с положительным результатом бактериоскопии мокроты.

Практическая значимость работы.

Широкое распространение устойчивых штаммов M. tuberculosis в Республике позволило оценить эпидемиологическую и клиническую опасность лекарственно-устойчивого туберкулеза и необходимость более широкого использования противотуберкулезных препаратов резервного ряда и хирургических методов лечения. Использование сорбента - энтеросгеля на этапе предпосевной обработки диагностического материала для культуральной диагностики туберкулеза способствовало ускорению роста M. tuberculosis на плотных питательных средах и накоплению бактериальной массы, что важно для дифференциации колоний микобактерий и дальнейшей работы с выделенными культурами. Применение гумата натрия, содержащего активные биологические и минеральные компоненты, в качестве питательной основы для выращивания микобактерий туберкулеза ускоряло результаты получения культур M. tuberculosis и способствовало увеличению выхода биомассы. Модифицированный прямой метод определения чувствительности M. tuberculosis к противотуберкулезным препаратам позволил сократить сроки получения результатов лекарственной чувствительности, что позволит осуществить более раннюю коррекцию проводимой химиотерапии.

Предложенный метод эпидемиологического анализа, апробированный на достаточно большом фактическом материале, может служить методологической основой в комплексной оценке состояния эпидемиологии туберкулеза на любой заданной территории за конкретный промежуток времени.

Теоретическая значимость.

Основные теоретические итоги проведенной работы определили новые подходы в совершенствовании микробиологической диагностики туберкулезной инфекции. Получены новые данные о биологических свойствах штаммов М. tuberculosis, динамики распространения лекарственно-резистентных штаммов микобактерий туберкулеза. Использование индекса интенсивности позволило представить интегральную количественную оценку развития туберкулезной инфекции на основании отдельных эпидемиологических показателей. Проведенный анализ показал, что развитие лекарственной резистентности возбудителя к противотуберкулезным препаратам находится в причинно-следственной связи с динамикой эпидемического процесса при туберкулезной инфекции. Данный подход может быть использован для теоретического обоснования тактики и стратегии борьбы с лекарственно-устойчивым туберкулезом.

Апробация результатов работы.

Диссертация обсуждена и одобрена на заседании объединенного Ученого совета сотрудников Научного центра комплексных медицинских проблем Сибирского отделения РАМН и Научно-практического центра «Фтизиатрия» Министерства здравоохранения Республики Саха (Якутия) №7 от 09.07. 2009 г.

Основные положения и выводы диссертационной работы доложены на: республиканской научно-практической конференции «Вопросы формирования здоровья и патологии человека на Севере: факты, проблемы и перспективы» (Якутск, 2002); международной научно-практической конференции «Высокие технологии добычи, глубокой переработки и использования болотно-озерных отложений» (Томск, 2003); X Российско-Японском международном медицинском симпозиуме «Якутия-2003» (Якутск, 2003); XIV Национальном конгрессе Российского респираторного общества (Москва, 2004); международном симпозиуме японо-российского медицинского обмена (Ниигата, Япония, 2004); региональной научно-практической конференции «Экология и здоровье человека на Севере» (Якутск, 2004); республиканской научно-практической конференции «Разработка и внедрение новых технологий по проблеме туберкулеза в Республике Саха (Якутия)» (Якутск, 2004); XV Национальном конгрессе Российского респираторного общества (Москва, 2005); I-м Учредительном конгрессе Евроазиатского респираторного общества (Москва, 2005); XIII Национальном конгрессе Европейского респираторного cоюза (Вена, 2003); XIV Национальном конгрессе Европейского Респираторного Союза (Глазго, 2004); научно-практической конференции «Выявление больных туберкулезом», симпозиум «Микробиологическая диагностика туберкулеза и определение лекарственной чувствительности микобактерий» (Москва, 2006); заседаниях Ученого совета ГУ «Якутский научно-исследовательский институт туберкулеза МЗ РС (Я)» (2002-2004 гг.); заседаниях Ученого совета ГУ «Якутский научно-практический центр «Фтизиатрия» МЗ РС (Я)» (2004-2008 гг.).

Внедрение результатов исследований.

Материалы исследования включены в следующие методические документы:

- методическое пособие «Применение энтеросгеля и гумата натрия в микробиологической диагностике туберкулеза», предложено для практических лабораторий, занимающихся микробиологической диагностикой туберкулеза. Утверждено Ученым советом ГУ ЯНИИТ МЗ РС (Я), протокол № 6 от 08.06.2004 г. и НТС Департамента ветеринарии МСХ РС (Я), протоколы № 250 от 20.01.06 г.;

- методическое пособие «Совершенствование профилактики, диагностики, лечения и диспансерного наблюдения туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью». Утверждено Министерством здравоохранения РС (Я), ГУ НПЦ «Фтизиатрия» МЗ РС (Я), протокол Ученого совета ГУ НПЦ «Фтизиатрия» МЗ РС (Я) № 6.2 от 14.10.2007 г.;

- методические рекомендации «Прямой метод определения лекарственной чувствительности МБТ к противотуберкулезным препаратам» утверждены и согласованы Министерством здравоохранения РС (Я), протокол Ученого совета ГУ НПЦ «Фтизиатрия» МЗ РС (Я) № 7.1 от 14.10.2007 г., протокол НТС МЗ РС (Я) №1 1/94 от 25.04.2008 г.

Плотные питательные среды и модифицированный прямой метод определения лекарственной чувствительности M. tuberculosis внедрены в бактериологических лабораториях ГУ НПЦ «Фтизиатрия» МЗ РС (Я), в районных противотуберкулезных диспансерах Республики Саха (Якутия).

Результаты исследований и практические рекомендации внедрены практику ГУЗ «Сахалинский областной противотуберкулезный диспансер», Федерального государственного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт туберкулеза Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи», в учебный процесс кафедры микробиологии Медицинского института Якутского государственного университета, на факультете последипломного обучения Медицинского института Якутского государственного университета. В 2000 г. за цикл работ по изучению лекарственной устойчивости M. tuberculosis автору присужден грант Президента Республики Саха (Якутия) в области здравоохранения и медицинской науки.

Публикации результатов исследования.

Основное содержание работы отражено в 88 научных публикациях, в том числе в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК России - 5, в материалах всероссийских и международных конференций - 17, в патентах РФ на изобретение - 3, в инструктивно-методических документах - 3.

Положения, выносимые на защиту.

1. Эпидемиологическая ситуация по туберкулезу в Республике Саха (Якутия) в отдельные многолетние периоды носила разнонаправленный характер. В период с 1970 по 1990 гг. произошло снижение показателей, характеризующих развитие эпидемического процесса. Однако в настоящее время имеет место рост основных эпидемиологических показателей или их стабилизация. Между распространением лекарственно-устойчивых штаммов возбудителя туберкулеза и активностью эпидемического процесса выявлена достоверная прямая причинно-следственная связь.

2. На территории Республики Саха (Якутия) отмечена высокая частота лекарственной устойчивости M. tuberculosis (в том числе поли- и мультирезистентных штаммов).

3. Повышение эффективности бактериологической диагностики туберкулеза и ускорение определения лекарственной чувствительности M. tuberculosis возможно при применении новых разработанных методов:

а) предпосевной обработки диагностического материала с применением энтеросгеля;

б) применением гумата натрия для приготовления питательных сред для выделения M. tuberculosis;

в) прямого способа определения чувствительности M. tuberculosis к противотуберкулезным препаратам.

1. Материалы и методы исследования

туберкулезный эпидемический микобактерия

В настоящем исследовании выполнен следующий объем исследований (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика материала и объем выполненных исследований

Для анализа и интегральной оценки эпидемического процесса в отношении туберкулеза модифицирован метод, предложенный Е.И. Бурцевой (2006) для комплексной оценки окружающей среды, ранее не использовавшийся ни в эпидемиологических исследованиях, ни во фтизиатрии в частности. Сущность метода заключается в приведении разнородных показателей в единую количественно сопоставимую систему. Для этих целей использован надежный и универсальный количественный показатель - доля признака (в процентах) в оцениваемой системе параметров. Этот показатель условно определен нами как индекс интенсивности (ИИ) фактора и представляет собой отклонение от среднего состояния в относительных величинах, он достаточно свободен от элементов субъективизма, характерного для простых баллов. Этот показатель рассчитывается как удельный вес признака в средне-республиканском показателе. Для удобства расчетов, лучшего восприятия результатов и освобождения индекса от размерности вместо 100% принята единица. Все оцениваемые показатели и рассчитанные для них индексы представлялись их средними значениями. ИИ фактора определялся по следующей формуле:

ИИ = ,

где ai - относительное значение i -го показателя; М - относительное среднее значение совокупности показателей за соответствующий период наблюдения.

В дальнейшем вычислялся суммарный ИИ фактора, как средняя величина из всех индивидуальных показателей, рассчитанных для каждого из взятого в разработку эпидемиологического показателя и показателя лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза.

Данный метод расчета впервые использован нами как обобщающий показатель для эпидемиологической характеристики туберкулезной инфекции по совокупности основных эпидемиологических показателей: заболеваемости, болезненности, бациллярности и смертности по Республике Саха (Якутия) за 38 лет (1970-2007гг.). Следующий этап анализа - ранжирование показателей и построение оценочной шкалы. Для оценки предложено определение индекса интенсивности (низкий, средний и высокий), путем упорядочивания индексов по их нарастанию. Указанный метод использован для ранжирования распространенности штаммов М. tuberculosis с лекарственной устойчивостью и для анализа ее влияния на эпидемиологию туберкулезной инфекции.

Для оценки движения многолетней заболеваемости и других эпидемиологических показателей применены стандартные методы эпидемиологического анализа методические рекомендации - «Методика анализа эпидемической ситуации по туберкулезу» (№ 0100 /5973 - 07-34). Широко использован такой показатель, как средняя геометрическая с оценкой движения заболеваемости (в %) по выровненным данным (Савилов Е.Д. и др., 2004).

Бактериологические исследования (бактериоскопия, посевы на плотные питательные среды, определение лекарственной устойчивости М. tuberculosis к противотуберкулезным препаратам) проводились согласно приказу МЗ РФ №109 «О совершенствовании противотуберкулезных мероприятий в РФ» (2003). Вычисление процента устойчивых культур по каждому из препаратов проводили методом внутренней нормализации (общее число исследованных культур принимали за 100%).

Для определения вирулентности применялась методика цитохимической реакции Блоха в модификации Мохамед Омар Алеб (1974), основанная на восстановлении метиленовой сини дегидразой микобактерий и является надежным тестом для определения вирулентности. Штаммы М. tuberculosis относили к вирулентным, если обесцвечивание метиленовой сини наступало через 3-6 часов или регистрировалась отрицательная реакция. К штаммам МБТ со сниженной вирулентностью относили штаммы, если обесцвечивание метиленовой сини наступало меньше чем через 3 часа, но больше 30 мин.

Проведены опыты по изучению воздействия энтеросгеля на скорость появления первичного роста и накопления биомассы культуры микобактерий туберкулеза на традиционных питательных средах Финн-2 и Левенштейна-Йенсена.

В первой серии опытов проводили испытания для доказательства сорбционной способности предлагаемого вещества. Для этого использовалась небациллярная мокрота больных. Мокроту предварительно обрабатывали 10% раствором трехзамещенного фосфорнокислого натрия в соотношении 1:1, в течение 18 часов при комнатной температуре для разжижения и деконтаминации вторичной микрофлоры. Обработанный материал по 4 мл стерильными пипетками вносили в центрифужные пробирки, после чего в каждую из них добавляли по 1 мл соответствующего разведения штамма МБТ - 5 стандарт мутности, 10-1; 10-2; 10-3, 10-4 и 10-5 степени. В опытные пробирки добавляли по 1 мл энтеросгеля. Встряхивали на шейкере, затем центрифугировали 15 мин., при 3 тыс. оборотов\мин. Надосадочную жидкость сливали, оставляя в пробирке осадок, к осадку добавляли по 1 мл жидкой среды Школьниковой. Стерильной пипеткой переносили по 0,4 мл в пробирки с плотной яичной средой Финн-2 и Левенштейна-Йенсена. Инкубировали при 37С, просматривали посевы ежедневно. Учитывали появление начального роста и массивность или интенсивность роста Определение лекарственной устойчивости М. tuberculosis. Далее из оставшегося осадка изготовляли мазки для люминесцентного микроскопирования, учитывали количество МБТ в полях зрения.

Исследования по разработке опытных вариантов плотных питательных сред проводили в микробиологической лаборатории ГУ НПЦ «Фтизиатрия». При конструировании опытных сред за основу была взята технология приготовления среды Финн - 2. Опытные среды готовили с использованием 1% раствора гумата натрия (вытяжки из сапропеля), предоставленного Институтом биологических проблем криолитозоны СО РАН (г. Якутск). Испытывались 3 варианта опытных питательных сред. В первом варианте опытной среды солевая основа среды Финн-2 заменялась раствором гумата натрия. Во втором варианте опытной среды раствор гумата натрия вносили непосредственно в состав среды Финн-2 в соотношении 1:1 к солевому раствору. В третьем варианте опытной среды - в растворе гумата натрия растворяли минеральные соли по росписи среды Финн-2. Общими компонентами опытных вариантов сред были куриные яйца и глицерин.

В качестве контрольных сред применяли традиционные яичные питательные среды для выращивания М. tuberculosis - Левенштейна-Йенсена и Финн-2. Эффективность опытных вариантов сред определялась сроками появления первичного и интенсивного роста культур микобактерий туберкулеза.

Для модификации прямого определения лекарственной чувствительности М. tuberculosis к ПТП в качестве аналога был принят способ прямого определения лекарственной чувствительности, описанный Т.Н. Ященко (1973). Сущность разработанного метода - использование комплекса питательных сред - жидкой среды и плотной яичной среды. На 1 этапе - использование жидкой питательной среды Школьниковой для подращивания микобактерий в течение 3 суток. На 2-ом этапе - после слива надосадочной части жидкой среды Школьниковой, в оставшийся осадок добавлялась свежая среда Школьниковой после чего осадок перемешивался и засевался по обычной методике на плотные яичные среды с разведениями противотуберкулезных препаратов.

Статистический анализ эпидемиологических и микробиологических данных осуществлялся на основании принципов доказательной медицины. При этом использовались стандартные программы специализированного пакета «Excel» фирмы «Microsoft». Анализ полученных результатов проводился также с использованием различных параметрических и непараметрических критериев статистики (Рокицкий П.Ф., 1973; Савилов Е.Д. и др., 2004), а также некоторых других статистических методов, используемых в микробиологических исследованиях (Ашмарин И.П., Воробьев А.А., 1962).

2. Результаты исследований и их обсуждение

В результате проведенного исследования установлено, что имеются особенности динамики эпидемической ситуации по туберкулезу в Республике Саха (Якутия) (табл. 2).

Таблица 2. Основные эпидемиологические показатели туберкулеза в Республике Саха (Якутия) по отдельным многолетним периодам (1970-2007 гг.)

Примечание: 1 - интенсивный показатель на 100 000 населения (M±m) 2 - абсолютный прирост на 100 000 населения; 3 - темп роста, %.

Заболеваемость всеми формами туберкулеза в целом по Республике за анализируемый период (1970-2007 гг.) значительно снизилась: если в 1970 г. она равнялась 138,1 то в 2007 г. составила 72,9 на 100 000 населения, т.е. произошло уменьшение в 2,1 раза (р<0,01). Средний интенсивный показатель заболеваемости составил 74,3±3,5. Средний абсолютный прирост характеризовался снижением и составил (-1,98), средний темп роста (снижения) равнялся 98,2%. Однако движение заболеваемости туберкулезом внутри анализируемого периода имело разнонаправленный характер.

Для более объективного проявления отмеченной закономерности нами выделено 2 периода: 1-ый период - 1970-1990 гг. и 2-ой период - 1990-2007 гг., по которым и был проведен сравнительный эпидемиологический анализ. Первый период характеризовался тем, что показатель заболеваемости устойчиво снижался с 138,1 в 1970 г. до 45,4 на 100 000 населения в 1990 г.; во втором периоде отмечался рост заболеваемости с 45,4 в 1990 г. до 64,7 на 100 000 населения в 2007 г. Средний интенсивный показатель равнялся 81,5±5,1 на 100 000 населения для 1-го периода и 64,3 ±5,4 для 2-го; средний абсолютный прирост (-4,6) и (+1,1); средний темп роста 94,6% и 102,1% соответственно.

Таким образом, заболеваемость туберкулезом на территории Якутии в целом за период 1970 - 2007 гг. имела выраженную тенденцию к понижению. Но внутри этого тренда констатировано, что в первом периоде имелась четко выраженная тенденция к понижению, а во втором констатировался рост данного показателя. Общая же тенденция к понижению показателя заболеваемости населения туберкулезом обусловлена в основном показателями первого периода. Аналогичным образом проведен анализ болезненности, бациллярности и смертности.

Показатель болезненности населения туберкулезом за период 1970-2007 гг. имел устойчивую тенденцию к понижению с 1157 в 1970 г. до 195,2 на 100 000 населения в 2007 г., т.е., уменьшение произошло в 5,7 раза (р<0,01); средний показатель за указанный период составил 422,3±224,7. При этом в первом периоде эта тенденция была более выражена по сравнению со вторым, когда параметры динамики показателей характеризовались меньшей интенсивностью: средние показатели болезненности - 566,1±239,2 и 245,6±18,7; абсолютного прироста - (-44,7) и (- 4,0); темпов роста - 92,9% и 99,0% соответственно.

Бациллярность также имела тенденцию к снижению с 384,2 в 1970 г. до 88,8 на 100 000 населения в 2007 г., произошло уменьшение в 4,3 раза (р<0,01); средний показатель равнялся 154,5±69,0. При анализе этого показателя по периодам наблюдалось, что для первого периода характерно снижение бациллярности: средний показатель составил 209,6±80,3; среднегодовой абсолютный прирост и темп роста составили (-15,0) и (92,7%). Для второго периода констатирована тенденция к повышению: средний показатель - 86,4±1,3, и параметры среднегодового абсолютного прироста и темпа роста равнялись (+0,28) и (100,0%).

Показатель смертности в Республике также понижался, с 40,9 в 1970 г. до 7,3 на 100 000 населения в 2007 г., понижение произошло в 5,6 раза (p<0,01), средний интенсивный показатель равнялся - 16,5±7,6. Первый период характеризовался: средним интенсивным показателем - 22,8±9,2; среднегодовым абсолютным приростом - (-1,7); темпом роста (91,2%). Во втором периоде аналогичные показатели равнялись: 8,6±0,5; (+0,1) и (101,3%) соответственно, полученные значения свидетельствовали о тенденции к повышению.

Таким образом, характеристика многолетней динамики эпидемической ситуации по туберкулезу основных показателей: заболеваемости, болезненности, бациллярности и смертности на территории Республики Саха (Якутия) в целом за 1970-2007 гг. свидетельствовала об имеющихся положительных сдвигах. Однако в настоящее же время отмечается неблагоприятная эпидемиологическая тенденция, указывающая на рост анализируемых показателей: заболеваемости в 1,4 раза, бациллярности в 1,1 раза и смертности в 1,3 раза, а интенсивность снижения показателей болезненности значительно менее выражена (в 1,1 раза) по сравнению с периодом 1970-1990 гг.

Анализ основных усредненных эпидемиологических показателей в РФ и в Республике Саха (Якутия) за 1990-2006 гг. показал традиционно высокие значения последних в Якутии, кроме показателя смертности (табл. 3).

Таблица 3. Основные эпидемиологические показатели туберкулеза в РФ и Республике Саха (Якутия) за период 1990-2006 гг.

Примечание: 1 - интенсивный показатель на 100 000 населения(M±m); 2 - абсолютный прирост на 100 000 населения; 3 - темп роста, %.

Таким образом, негативные явления в эпидемиологии туберкулеза в 90-х годах прошлого столетия, зарегистрированные во всем мире, не обошли и Россию. В их основе лежит комплекс социально-экономических факторов (обнищание существенной прослойки населения страны, недофинансирование противотуберкулезной службы, явный недостаток специфических препаратов), которые нарушили сложившуюся систему противотуберкулезных мероприятий (Приймак А.А., Аксенова В.А., Дорожкова И.Р., Аникин В.А, 1997; Стрелис А.К., Перемитин Г.Г., Янова Г.В. и др., 2005; Томашевский А.Ф., 2005 и др.). Все это в еще большей степени «ударило» по Республике Саха (Якутия), что в конечном итоге и явилось причиной выраженного ухудшения эпидемиологической ситуации в этом регионе за последние 20 лет.

В большинстве публикаций по эпидемиологии туберкулеза эпидемиологическая обстановка оценивается авторами только по отдельным показателям. Даже если в разработку берется большое количество показателей, то выводы и оценки авторов о степени эпидемиологического благополучия или неблагополучия по туберкулезу основываются только на сравнении величин отдельных показателей. Не отрицая необходимости и важности подобных подходов, мы считаем, что такой анализ недостаточен для объективной и всесторонней оценки эпидемиологической ситуации. Без обобщенной оценки невозможно правильно оценить сходные объекты как «во времени», так и «в пространстве». Проще делать выводы в тех ситуациях, когда величины всех анализируемых показателей различаются (изменяются) однотипно (либо все показатели лучше, либо все - хуже). В этом случае надежный вывод о различии эпидемиологической ситуации на разных территориях или на одной территории в динамике может быть сделан и без интегральной оценки. Однако и в таких случаях интегральная оценка была бы полезна, так как позволяет устанавливать обобщенную меру различия.

С учетом вышеизложенного нами предложено вычисление обобщающего индекса, условно определенного нами как индекс интенсивности эпидемиологической ситуации, с использованием основных эпидемиологических показателей туберкулезной инфекции (заболеваемость, болезненность, бациллярность и смертность). Проведенные исследования показали, что первый период характеризовался выраженным снижением - величина индекса в конце периода уменьшилась в 3,8 раза. В целом данный показатель сократился от высокого, характерного для начала периода (1970-1974 гг.), до пониженного уровня в конце первого периода (1985-1989 гг.). Второй период (1990-2007 гг.) в целом по сравнению с первым характеризовался низким уровнем ИИ туберкулезной инфекции среди населения РС (Я). Однако, если в первом периоде наблюдалось равномерное снижение ИИ туберкулезной инфекции, то во втором периоде - наоборот, его повышение. Ухудшение эпидемиологии туберкулезной инфекции во втором периоде дает основание считать, что сложившуюся в настоящее время эпидемиологическую ситуацию можно расценивать как неблагополучную.

Таким образом, показано, что интегральный подход позволяет дать обобщенную оценку развития туберкулезной инфекции на территории Республики с использованием основных эпидемиологических показателей, причем количество показателей можно и увеличивать. Предложенная комплексная оценка состояния распространения туберкулеза в Республике с использованием поликомпонентного анализа эпидемиологических показателей может быть использована для целей контроля над туберкулезом, оценки эпидемиологической напряженности на различных территориях и результативности проводимых противотуберкулезных мероприятий. Кроме того, предложенный подход позволяет производить ранжирование полученных данных по отдельным годам, что может служить основой методологического подхода к комплексной оценке состояния эпидемиологии туберкулеза на любой заданной территории за конкретный промежуток времени.

Состояние эпидемиологической ситуации во многом определяется величиной резервуара инфекции, которая отождествляется с численностью контингентов бактериовыделителей, состоящих на туберкулезном учете. Развитие бактериологической службы противотуберкулезных учреждений Республики и ее централизация создали возможность для выявления возбудителя туберкулеза микробиологическим методом. При рассмотрении тенденции высеваемости М. tuberculosis по выделенным нами периодам установлено, что, если за 1970-1990 гг. высеваемость микобактерий туберкулеза понизилась с 17,3% до 5,9%, то за 1990-2007 гг. этот показатель с 5,9% увеличился до 11,3% (р<0,01), что указывает не только на повышение качества бактериологической диагностики туберкулеза, но и на возможное ухудшение эпидемиологической ситуации в республике.

Аналогичные тенденции выявлены при оценке удельного веса больных - бактериовыделителей среди впервые выявленных больных туберкулезом. Выявлена четкая тенденция повышения выявляемости М. tuberculosis у впервые выявленных больных туберкулезом легких с 27,5% в 1970 г. до 48,8% в 2007 г. (p<0,01), т.е. увеличение произошло в 1,8 раза. В 1-ом периоде этот показатель увеличивался от 27,5% до 43,0%, во 2-ом от 43,0% до 48,8%. Таким образом, темпы выявления больных бактериовыделителей были значительно выше в 1990-2007 гг.

Следующим показателем качества бактериологической диагностики является соотношение числа бактериовыделителей к числу лиц с деструкцией легочной ткани среди впервые выявленных больных туберкулезом легких. Установлен волнообразный характер динамики этого показателя, который стабильно сохраняется на высоком уровне (выше 100,0%), что свидетельствует о качественной работе бактериологической службы: 107,9% в 1970 г. и 114,0 % в 2007 г. При анализе по периодам выявлено, что в 1970-1990 гг. наблюдалось некоторое понижение этого показателя: со 107,9% в 1970 г. до 98,5% в 1990 г., а в 1990-2007 г. отмечено повышение с 98,5% до 113,5% (р<0,05). Таким образом, в Республике происходит повышение выявляемости бактериовыделителей с помощью культуральных исследований.

Решение вопроса о существенном снижении заболеваемости туберкулезом связано в т.ч. и с проблемой уменьшения активного резервуара инфекции, каковым является заболевший туберкулезом человек - бактериовыделитель.

Проведенный нами анализ показал, что контингент бактериовыделителей среди больных туберкулезом органов дыхания за весь изученный период уменьшился в три раза (2559 и 844 больных), тогда как количество впервые выявленных бактериовыделителей не уменьшается, а сохраняется на одном уровне и даже несколько увеличивается в отдельные годы. Экстенсивные показатели контингента бактериовыделителей со 100% в 1970 году уменьшились до 35,3% в 2007 году (p<0,01). Экстенсивные показатели контингента впервые выявленных бактериовыделителей только в отдельные годы опускались ниже уровня 1970 г., но чаще, превышали этот исходный уровень, и в 2007 году этот показатель составил 153,6% (рис. 1).

Приведенные данные указывают на неблагополучие в Республике в отношении туберкулезной инфекции и могут свидетельствовать о том, что в ближайшие годы не ожидается уменьшения числа впервые выявленных бактериовыделителей, больных туберкулезом органов дыхания. Отметим при этом, что их доля среди впервые выявленных больных ТОД по республике составляет 48,8% (индикаторные показатели по РФ 60 - 70%).

Рисунок 1. Экстенсивные показатели бактериовыделителей в РС (Я) (1990-2007 гг.)

Б.Л. Черкасский (1988) охарактеризовал эпидемический процесс, как «эпидемиологическую социально-экологическую систему (соцэкосистема)». Сложность этой системы обусловлена тем, что она включает взаимодействие популяций микро- и макроорганизмов, и это взаимодействие имеет свою динамику, которая меняется не только в результате самого взаимодействия, но и под влиянием меняющихся условий обитания. Формирование лекарственной резистентности у возбудителей инфекционных болезней является непредусмотренным побочным действием антибиотиков. В связи с этим для современной эпидемиологической ситуации по туберкулезу существенное значение приобретает проблема лекарственной устойчивости возбудителя, которая оказывает непосредственное воздействие на клинику и эпидемиологию туберкулезной инфекции (Левашов Ю.Н., Репин Ю.М., 2006 и др.).

В рамках настоящей работы проведен анализ уровня лекарственной устойчивости возбудителя туберкулеза, изолированного из диагностического материала больных легочной формой туберкулеза.

За многолетний период наблюдения (1970-2007 гг.) имело место увеличение рассматриваемого показателя с 51,1% в 1970 г. до 71,1% в 2007 г. (р<0,01). Среднегодовая регистрация ЛУ штаммов М. tuberculosis составила 54,0±5,8 %, средний ежегодный абсолютный прирост равнялся 0,54, темп роста по выровненным данным составил 101,7%.

Первый период (1970-1990 гг.) характеризовался более низкими показателями: средний показатель ЛУ МБТ - 44,8±4,8%; абсолютный прирост - 0,2; темп роста - 101,0%. Для второго периода характерно более выраженное увеличение показателя - среднее значение составило 64,7±1,9%; абсолютный прирост - 1,0; темп роста - 102,2%, т.е. скорость темпов изменения была гораздо выше во втором периоде.

При вычислении индекса интенсивности распространения лекарственной устойчивости М. tuberculosis отмечено его постепенное увеличение с 0,77 в 1970 г. до 1,19 в 2007 г. В первом периоде ЛУ МБТ повысилась от низкого уровня (0,50) до среднего (0,84). Во втором периоде наблюдалось дальнейшее повышение показателя ЛУ от среднего уровня до высокого (1,6).

Таким образом, нами показано, что основное бремя формирования и выделения ЛУ штаммов М. tuberculosis приходится в значительно большей степени на период с 1990 по 2007 год.

Несомненный интерес представлял и анализ структуры лекарственной устойчивости штаммов МБТ к количеству противотуберкулезных препаратов (табл. 4).

Таблица 4. Динамика лекарственной устойчивости М. tuberculosis к ПТП (1970-2007 гг.) (М±m, в %)

Примечание: *(р<0,01) при сравнении указанных периодов.

Изучение динамики моно- и дирезистентности к ПТП штаммов МБТ показало, что за период 1970 -2007 гг. происходит снижение этих показателей. Если в 1970 - 1990 гг. удельный вес этих штаммов доминировал и средний показатель равнялся - 53±4,2% и 29,3±0,7%, то к 1990-2007 гг. снизился до 18,6±8,7% и 22,8±5,1% (р<0,01) соответственно. При рассмотрении указанной динамики по выделенным периодам очевидно, что темп снижения был значительно более выражен во втором периоде по сравнению с первым: монорезистентности в первом периоде (-1,7%), дирезистентности 0,4%, но наиболее интенсивно этот процесс выражен во втором периоде (-11,6%) и (-5,4%) соответственно.

Лекарственная устойчивость штаммов МБТ к трем и четырем ПТП за весь анализируемый период повышалась: если в 1970 г. только 13,4% штаммов МБТ были устойчивы к 3-ем ПТП, то в 2007 г. уже 1/3 выделенных штаммов (29,0%) имели этот вид резистентности (р<0,01). При рассмотрении по периодам указанный вид ЛУ МБТ составил 13,7±2,6% в 1-ом и 25,7±1,6% во 2-ом (р<0,01), темп прироста 2,8% в первом и 1,3% во втором периоде. Устойчивость штаммов МБТ к четырем и более ПТП в 1970 году составила 5,9% и в 2007 г. увеличилась до 54,7% (р<0,01). В 1-ом периоде этот показатель равнялся 4,8±1,0% и во 2-ом - 32,2±12,5%. В период с начала 90-х годов количество указанных штаммов начинает увеличиваться, а с 2000 года, штаммы МБТ устойчивые к четырем и более препаратам, становятся доминирующими, при этом темп прироста равнялся 5,1% в первом и 10,7% во втором.

При изучении лекарственной устойчивости штаммов М. tuberculosis к отдельным препаратам получены следующие данные (табл. 5).

Таблица 5. Средние показатели (M±m, в %) лекарственной устойчивости М. tuberculosis к отдельным противотуберкулезным препаратам (1970-2007 гг.)

Примечание: *(р<0,01) при сравнении указанных периодов.

Развитие устойчивости штаммов МБТ к стрептомицину имело волнообразный и традиционно высокий характер, возрастая с 70,6 в 1970 г. до 96,7% в 2007 г. (р<0,01), средний показатель - 61,4±6,1%. В первом периоде в среднем удельный вес резистентных к данному препарату штаммов МБТ составил 49,0±3,5%. Во втором периоде отмечалось увеличение среднего удельного веса резистентных штаммов МБТ до 75,6±4,0%. Уровень устойчивости МБТ к изониазиду также носил волнообразный и высокий характер, составляя в 1970 г. 62,7% и возрастая до 96,2% в 2007 г. (р<0,01), средний показатель - 68,5±9,0%. . Наиболее интенсивно лекарственная резистентность МБТ к изониазиду формировалась в первом (57,3±5,1%) и во втором периоде сохранялась на высоком уровне (82,2±4,0%).

Лекарственная устойчивость штаммов МБТ к рифампицину повышалась с 13,2% в 1984 г. до 81,2% в 2007 г. (р<0,01), средний показатель - 44,0±17,7%. Показано, что второй период являлся более значимым в формировании указанных штаммов (53,4±12,9%), по сравнению с первым (19,0±8,3%).

Определение лекарственной устойчивости штаммов МБТ к этамбутолу начато с 1987 г. В этот год удельный вес ЛУ микобактерий туберкулеза к данному препарату равнялся 0,3%, а к 2007 г. регистрация этамбутолрезистентных штаммов достигла 23,7% (р<0,01) и во втором периоде в среднем составила (11,0±5,7%).

Лекарственная устойчивость штаммов МБТ к канамицину и этионамиду также повышалась, при этом второй период характеризовался более высокими значениями (23,4±9,1% и 11,7±6,5%), чем первый (5,1±0,5% и 7,7±6,2%) соответственно.

Лекарственная устойчивость микобактерий туберкулеза к ПАСК, в отличие от приведенных выше ПТП за указанный период (1970-2007 гг.) снижалась с 6,0% до 4,8% (р<0,01); составляя при этом в первом периоде 2,0±1,1%, а во втором 11,0±5,7%. Т.о., в отличие от всех рассмотренных препаратов удельный вес штаммов МБТ, резистентных к ПАСК, за весь период наблюдения имел обратную тенденцию.

В связи с вышеизложенным, несомненный интерес представлял анализ динамики первичной лекарственной резистентности М. tuberculosis у больных туберкулезом органов дыхания, которая была изучена за отдельные периоды: 1996-2000 гг. и 2004-2007 гг. Констатировано, что больные с впервые выявленным бактериовыделением наиболее активно обследовались для определения ЛЧ МБТ в период 2004-2007 гг., что свидетельствовало о повышении значимости данных тестов. Удельный вес больных, выделяющих штаммы М. tuberculosis с первичной ЛУ имел тенденцию к повышению, особенно в период 2004-2007 гг. и сохранялся на высоком уровне - 74,6%. Вызывал определенный интерес следующий вопрос: какова же величина МЛУ МБТ среди впервые выявленных больных? Выявлено, что удельный вес больных, выделяющих указанные штаммы МБТ, возрастал с 21,6% (48 из 222) в 2004 г. до 33,3% (62 из 186) в 2007 г. (p<0,05).

Приведенные материалы свидетельствовали о значительном удельном весе больных, выделяющих ЛУ штаммы МБТ и о различном характере этой резистентности. Увеличение бактериовыделителей с лекарственной устойчивостью М. tuberculosis существенно снижает эффективность химиотерапии и ведет к накоплению контингентов больных с лекарственноустойчивым туберкулезом и формированию качественно нового резервуара резистентной к противотуберкулезным препаратам инфекции. Основываясь на утверждении О.В. Бухарина и Б.Я.Усвяцова (1996) о том, что в настоящее время меняется оценка роли бактерионосительства, можно утверждать, что это относится и к туберкулезной инфекции. Так, с биологических позиций, бактерионосительство, особенно лекарственнорезистентных штаммов М. tuberculosis - это эволюционно прогрессирующая форма паразитизма, определяющая развитие и взаимоадаптацию живых систем. С точки зрения медицинской - эпидемиологическойё эта форма инфекции - источник заражения, несущего гибель части популяции хозяев, резко актуализирует эту проблему.

Методология системного анализа позволяет проследить воздействие феномена лекарственной устойчивости М. tuberculosis на все уровни системы эпидемического процесса (Черкасский Б.Л., 1988). С этой целью была оценена динамика индекса интенсивности, как эпидемического процесса, так и распространения лекарственно-устойчивых штаммов М. tuberculosis в Якутии.

Установлено, что показатели ИИ лекарственной устойчивости МБТ и эпидемиологической ситуации инфекции туберкулеза имели противоположную динамику: первый показатель за исследованный отрезок времени увеличивался, второй - уменьшался.

Проведенным мониторингом констатировано, что тенденция к повышению лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза наиболее активно начинает проявляться на рубеже 1986-1987 гг. В это же время регистрировалось стабильное снижение ИИ эпидемиологии туберкулеза, которое, однако, характеризовалось выраженной тенденцией к повышению в период с 1990 г. по 2007 г., что было показано в рамках проводимой работы.

Проведенный анализ показал, что повышение ЛУ М. tuberculosis, имеющее место с 1986 г. предшествовало началу неблагополучия эпидемиологической ситуации (1990 г.). Можно предположить, что лекарственная устойчивость М. tuberculosis, кроме неблагоприятных социальных условий, сложившихся в 90-е годы, послужила одной из причин неблагополучия эпидемиологии туберкулеза и явилась сдерживающим фактором для стабилизации и дальнейшего снижения распространенности туберкулезной инфекции. Мы полагаем, что этот показатель находится в причинно-следственной связи с распространением туберкулезной инфекции. Для подтверждения данной гипотезы был проведен корреляционный анализ. Показано, что в целом за весь анализируемый период имелась достоверная (r = - 0,62, р < 0,05) отрицательная связь между анализируемыми явлениями. За период 1970-1990 гг. (r = - 0,45; р < 0,05) сохранялась отрицательная связь, тогда как за период 1990-2007 гг. эта связь становиться положительной (r = 0,45; р < 0,05), т.е. по мере повышения лекарственной резистентности М. tuberculosis повышался и индекс интенсивности эпидемиологических показателей туберкулеза. Корреляционная связь не является сильной, но она и не может быть таковой за счет влияния других факторов, оказывающих воздействие на сравниваемые процессы.