Изучение эпидемий в небольших изолированных популяциях позволяет лучше понять закономерности распространения инфекционных заболеваний. Примером может служить анализ регистрируемых на протяжении 100 лет эпидемических вспышек кори в Исландии.
Вступление
Уже в 1835 г., когда Чарльз Дарвин изучал вьюрков на Галапагосских островах, стало очевидным, что океанские острова могут рассматриваться как крупномасштабные естественные лаборатории для исследования биологических процессов.
Вскоре после того, как Дарвин завершил свои работы, многие ученые поняли, что удаленные острова, представляющие собой более простые объекты для исследований, чем густонаселенные континентальные районы, также могут внести ценный вклад в понимание закономерностей распространения различных заболеваний.
В конце 40-х годов XIX в. датский врач Петер Панум тщательно изучил данные об эпидемии кори на Фарерских островах, случившейся в 1846 г. Эта работа впоследствии стала классическим трудом по эпидемиологии — науке, изучающей закономерности возникновения и распространения инфекционных болезней в человеческом обществе.
Однако большинство важных открытий в изучении вирусных заболеваний делается в наши дни в научно-исследовательских лабораториях. Например, вирус, вызывающий корь, был выделен в Медицинской школе Гарвардского университета в 1954 г. Джоном Ф. Эндерсом и Томасом С. Пиблсом.
И тем не менее это не уменьшает роль островов в выявлении закономерностей распространения инфекций во время эпидемий.
Примером тому служит остров Исландия, расположенный в северной Атлантике, южнее Северного Полярного круга, между 64 и 66° северной широты.
Об Исландии
Исландия — это островное государство; его площадь 103,6 тыс. км2, что примерно равно территории шт. Кентукки. Плотность населения на острове невысокая; за последние годы число жителей достигло 200 тыс. Населенные пункты рассредоточены по всему острову и расположены на значительном расстоянии друг от друга.
До тех пор пока авиалинии не соединили Исландию с другими странами, остров, с точки зрения эпидемиолога, был изолирован от населенных центров Европы. Среди немногочисленных внешних связей наиболее частыми были контакты со Скандинавскими странами, особенно с Данией. Из-за суровых зим жители острова нередко были изолированы даже друг от друга.
С 1896 г. в Исландии действует система медицинского учета, отличающаяся исключительной полнотой и достоверностью регистрируемых данных. Система предусматривает ежемесячный сбор медицинских сведений по 50 районам острова. Такое удачное для эпидемиологов сочетание изолированности, небольшой численности населения и наличие хорошей медицинской документации позволяет проследить пути передачи и распространения заболеваний в Исландии с большей точностью, чем в любой другой стране.
О вирусе Кори
Вирус, вызывающий корь, принадлежит к семейству парамиксовирусов, включающему также вирусы паротита и парагриппа.
На повестку дня встал вопрос об элиминации (искоренении) вируса кори. Первостепенность этой задачи определялась тем обстоятельством, что в межэпидемический период вирус кори может исчезать без вмешательства человека при условии отсутствия тесных контактов между людьми.
Это происходит вследствие прерывания «цепи» коревой инфекции в малых общинах. Люди, перенесшие корь, как правило, приобретают пожизненный иммунитет к вирусу кори; поэтому в малочисленных обществах после эпидемий кори имеется мало восприимчивых к этому заболеванию лиц и присутствие вируса кори уже не вызывает подъема заболеваемости.
Чем населеннее район, тем больше в нем восприимчивых к инфекции людей, за счет чего поддерживается заболеваемость корью. Вирус становится эндемичным для данного района и длительно циркулирует среди населения.
Какой же должна быть численность человеческого коллектива, чтобы в нем сохранялась циркуляция вируса кори?
М. Бартлетт из Оксфордского университета, изучив в 1957 г. статистические данные по США и Англии, пришел к выводу, что в городах с населением около 250 тыс. человек 4—5 тыс. зарегистрированных случаев кори в год достаточно для поддержания непрерывности эпидемического процесса. При меньшей численности населения вирус кори может исчезнуть в межэпидемический период.
Повторное возникновение кори в районах с указанной численностью населения может произойти только в случае завоза вируса каким-либо заболевшим лицом, прибывшим из мест, где зарегистрированы случаи кори.
Крупные города, эндемичные для кори, могут служить постоянным резервуаром этой инфекции. Люди, которые заносят вирус кори в небольшие общины, где он ранее не присутствовал, называются «индикаторными» источниками инфекции.
Данные о Кори
ЧЕРЕЗ 10 лет после исследований Бартлетта изучением взаимоотношений между размером популяции и различными характеристиками эпидемий кори занялся научный сотрудник Медицинской школы Йельского университета Ф. Блэк.
В отличие от Бартлетта Блэк исследовал характер распространения инфекции не в городах, а на 18 удаленных от материков океанских островах. Из них лишь на Гавайях с населением 650 тыс. человек был зафиксирован I тип эпидемий кори, II тип отмечен на островах с населением 10 тыс. человек. III тип — на островах с меньшей численностью населения.
Дальнейшим логическим этапом исследований было изучение закономерностей распространения коревой инфекции как между островами со II типом эпидемий, так и в пределах одного такого острова.
Для этой цели вначале были изучены данные по 18 островам, исследованным Блэком. Оказалось, что из всех островов этой группы Исландия является превосходной естественной лабораторией, где мы и решили провести запланированные исследования совместно с сотрудником Пенсильванского университета Дж. Орлом и представителями службы здравоохранения Исландии.
Исландия представляет собой самый большой остров, где выявлен II тип эпидемий кори, и имеет вторую по величине численность населения из 18 обследованных островов.
По сравнению с населенностью материков популяция Исландии относительно мала. Суровая местность и холодный климат создают предпосылки для довольно ограниченной численности общин в береговой части острова. Береговая линия глубоко изрезана фьордами, и населенные пункты часто удалены друг от друга на значительные расстояния, так что с эпидемиологической точки зрения Исландия напоминает скорее архипелаг, чем единый остров.
О распространении Кори
Чтобы вирус кори достиг изолированных ферм, его должен занести туда больной или инфицированный человек, а затем для возникновения цепочки инфекции вирус должен попасть в восприимчивый организм. Вирус кори может быть завезен на остров издалека больными людьми. Из портовых городов он попадает в глубь острова, а оттуда — в отдаленные фермы.
Капельный механизм передачи коревой инфекции, который реализуется при людских контактах через воздух, известен уже более 100 лет. Однако при эпидемических вспышках в густонаселенных городах в случае наличия многочисленных источников инфекции и больших групп восприимчивого населения путь передачи инфекции не всегда можно точно установить.
При этом необходимо учитывать то, что в больших городах контакты между людьми носят в значительной степени случайный характер. Особая ценность данных, содержащихся в медицинских отчетах Исландии, заключается в том, что они позволяют эпидемиологам установить не предполагаемые, а фактические пути передвижения на острове людей, распространяющих вирус кори.
Главным резервуаром, откуда корь завозилась в Исландию, являлись страны северной Европы. На острове вирус кори мог распространяться несколькими путями.
С этой точки зрения интересным примером является внедрение и распространение вируса во время первой вспышки кори в 1904 г. на ограниченной территории северо-западной Исландии среди рыбаков. Статистические данные относительно этой первой зарегистрированной вспышки не полные.
В официальных документах сообщается, что тогда имели место 822 случая кори, хотя в архивных рукописях упоминается о 1993 случаях. За время вспышки было 23 случая смерти от кори.
40 всех случаев заболевания корью зарегистрировано в августе, когда отмечался максимальный подъем заболеваемости. Большинство больных было в Исафьордюре, одном из административных центров, где врач был так загружен работой во время эпидемии, что не успевал записывать и заполнять все документы. Отсюда и возникло несоответствие между данными официальной статистики и фактической заболеваемостью.
Пути распространения этой вспышки были описаны в архивных материалах:
«Корь была завезена из Норвегии и появилась на острове в апреле на китобойных станциях в Гестейри и Исафьордюре. В первом из этих мест корь была ликвидирована. В Исафьордюре же инфекция распространилась далее, так как не были приняты своевременные противоэпидемические меры. Особенно быстрое распространение инфекции было замечено после церемонии конфирмации, которая состоялась 22 мая 1904 г. в деревне Эйри, где были сконцентрированы значительные группы населения».
Из этой деревни инфекция попала и на западную часть острова. Эта короткая цитата из официального документа проливает свет на три фактора, имеющих большое значение в понимании исторических аспектов эпидемий кори в Исландии:
- Первый фактор — это определяющее значение индикаторного источника инфекции, пространственные миграции которого являются непременным условием начала эпидемии кори. При описанной вспышке 1904 г. такими источниками инфекции были члены экипажа норвежского китобойного судна. В других случаях ими являлись рыбаки.
- Второй фактор — значение степени контактов в человеческом обществе для распространения инфекции. Церемония конфирмации в Эйри, сопровождавшаяся собранием массы людей и контактами между ними, служит примером создания благоприятных условий для быстрого распространения среди населения вируса кори.
- Третьим фактором, влияющим на характер эпидемий и сдерживающим быстроту и дальность их распространения, являются противоэпидемические мероприятия. Основной мерой борьбы с эпидемией служит прерывание контакта между инфицированными (больными) людьми и восприимчивым населением. К таким мерам относятся: карантин для членов экипажа судов, госпитализация больных корью, изоляция больных от других членов семьи.
Поскольку во всех 16 случаях зарегистрированных эпидемий отмечено появление индикаторного источника инфекции и распространение инфекции на острове в результате его передвижений, то эпидемии кори в Исландии можно характеризовать как “трехстадийные”:
- Первая стадия — это завоз вируса кори в Исландию и проникновение его в столицу — Рейкьявик.
- Вторая стадия характеризуется распространением инфекции из столицы в провинциальные города; Исафьордюр — на северо-западе, Акюрейри — на севере, Эгильсстадир и Сейдисфьордюр — на востоке. Одновременно вирус проникает из Рейкьявика в примыкающие к столице юго-западные области Исландии.
- И наконец, на третьей стадии инфекция распространяется из региональных центров на окраины и достигает отдаленных ферм и рыбацких поселков.
Зафиксированные статистические данные о характере эпидемического распространения кори во всех 16 случаях можно использовать и для количественной оценки времени, которое потребовалось для переноса вируса в тот или иной регион.