Мониторинг респираторных вирусных инфекций в 2011–2022 годах в Москве
- Авторы: Ветрова Е.Н.1, Чернышова А.И.1, Притчина Т.Н.1, Исаева Е.И.1, Морозова О.В.1,2
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
- Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины им. Ю.М. Лопухина
- Выпуск: Том 100, № 5 (2023)
- Страницы: 328-337
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Дата подачи: 20.11.2023
- Дата публикации: 22.11.2023
- URL: https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/18480
- DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-376
- EDN: https://elibrary.ru/tieioc
- ID: 18480
Цитировать
Аннотация
Введение. Респираторные вирусы (РВ) циркулируют повсеместно и круглогодично. Долговременный мониторинг распространения возбудителей респираторных инфекций необходим для анализа соответствия диагностических систем современным вирусным изолятам, оценки рисков инфицирования и необходимости разработки и применения вакцин, а также для исследования взаимозависимости репродукции РВ при смешанных инфекциях.
Цель работы — исследование возбудителей острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ) в Москве в 2011–2022 гг. с помощью обратной транскрипции с последующей полимеразной цепной реакцией с гибридизационно-флуоресцентной детекцией продуктов в реальном времени (ОТ-ПЦР-РВ).
Материалы и методы. Мазки носоглотки 3908 пациентов с ОРВИ исследованы с помощью ОТ-ПЦР-РВ.
Результаты. Мониторинг распространения РВ в Москве показал циклические изменения частот с тремя доминирующими видами: вирусом гриппа А (до 31,3%), респираторно-синцитиальным вирусом (до 24,8%) и риновирусами человека (до 21,3%) в 2011–2020 гг., которые соответствовали данным из других регионов России и мировым тенденциям, и высокие частоты встречаемости SARS-CoV-2 (31,7%) в 2022 г. Рост доли неидентифицированных клинических образцов от 1,2 до 28,5% в 2022 г. свидетельствует о неполном соответствии диагностических систем современным изолятам РВ или о появлении новых видов или штаммов возбудителей. Зарегистрированы однонаправленные изменения динамики для 5 из 9 изучаемых РВ с коэффициентами корреляции 0,43–0,79. Высокие частоты смешанных ОРВИ (до 33,4%) наряду с неидентифицированными образцами не позволяют точно оценить риски инфицирования различными РВ в Москве, однако доказывают необходимость профилактики инфекционных заболеваний наиболее распространёнными РВ.
Заключение. Анализ динамики частот распространения РВ в Москве показал сохранение доминирующих видов: вируса гриппа А, респираторно-синцитиального вируса и риновирусов человека. В период вакцинации против COVID-19 увеличилась доля сезонных коронавирусов.
Ключевые слова
Полный текст
Введение
Острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ) ежегодно составляют около 90% регистрируемых инфекций. В мире, по данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно регистрируют 2–5 млн случаев ОРВИ с летальными исходами в диапазоне от 290 000 до 650 000 [1]. В России, по данным Роспотребнадзора, ежегодно выявляют 27,3–41,2 млн случаев [2, 3]. При этом 99% ОРВИ диагностируют у детей до 5 лет преимущественно в развивающихся странах [4]. Среди ОРВИ преобладает заболеваемость гриппом: 5–20% — у взрослых и 20–30% — у детей [5]. Респираторные вирусы (РВ) проникают воздушно-капельным путём в дыхательный тракт, реплицируются в клетках эпителия и поражают другие органы и ткани, вызывая повышение температуры тела, головную боль, насморк, боль в горле и кашель. Помимо лихорадочных форм ОРВИ, описаны осложнения в форме энцефалитов, параличей и летальных исходов [6]. Особенности течения ОРВИ и возможных осложнений определяются свойствами РВ (репродуктивной активностью, вирулентностью, патогенностью), врождённой неспецифической резистентностью и специфическим иммунитетом хозяина [7, 8]. Частые ОРВИ свидетельствуют о нарушениях врождённой резистентности и специфического иммунитета.
Поскольку симптомы ОРВИ сходны, то детекция РВ с помощью обратной транскрипции с последующей полимеразной цепной реакцией с гибридизационно-флуоресцентной детекцией продуктов в реальном времени (ОТ-ПЦР-РВ) является наиболее специфичным, чувствительным и широко применяемым методом наряду с мультиплексным иммунофлуоресцентным анализом и выделением инфекционных штаммов в пермиссивных культурах клеток [4]. Однако феногенетическая вариабельность вирусов, обусловленная спонтанным мутагенезом, генетическими перестройками квазивидов РНК-содержащих вирусов, реассортацией сегментированных геномов, а также отсутствием вирусных и клеточных систем репарации РНК, затрудняет разработку диагностических систем и является причиной ложноотрицательных результатов и неидентифицированных этиологических агентов ОРВИ.
В настоящее время известно более 200 видов вирусов, вызывающих респираторные заболевания, с учётом различных серотипов общее число достигает 300 [9]. Из них наиболее распространены 8 семейств вирусов:
- ДНК-содержащие вирусы Adenoviridae (более 50 типов аденовирусов), Parvoviridae — бокавирус (2 типа);
- РНК-содержащие вирусы Ortomyxoviridae — вирус гриппа (типы А, В, С), Paramixoviridae — вирус парагриппа (4 типа);
- метапневмовирус (типы А, В);
- Pneumoviridae — респираторно-синцитиальный вирус (2 типа);
- Coronaviridae — коронавирусы (5 типов);
- Picornoviridae — риновирусы (более 100 типов);
- энтеровирусы (более 90 типов);
- Reoviridae — реовирус [6, 10].
Отмечен рост долей вирусных и вирусно-бактериальных ассоциаций. Относительные частоты детекции возбудителей ОРВИ варьируют в зависимости от географической локализации, возраста больных, способов сбора клинических образцов, длительности исследования и методов идентификации патогена [10].
В период пандемии COVID-19 карантинные меры, социальное дистанцирование и широкое применение лицевых масок ограничили распространение всех респираторных инфекций. Отмечено снижение доли образцов, положительных в ОТ-ПЦР-РВ на ОРВИ, с 49,8% (2018–2019) до 39% (2019–2020) и затем до 13,4% (2020–2021) [11].
Цель данной работы состояла в исследовании возбудителей ОРВИ в Москве в 2011–2022 гг. с помощью ОТ-ПЦР-РВ.
Материалы и методы
Мазки носоглотки 3908 пациентов, собранные не позднее 7-го дня от начала ОРВИ в период с 2011 по 2022 г., были любезно предоставлены руководителем инфекционного отделения д.м.н. Л.В. Колобухиной (Инфекционная клиническая больница № 1 г. Москвы) и д.м.н., профессором М.С. Савенковой (Морозовская детская городская клиническая больница и Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва) при наличии информированного согласия пациентов. Протокол исследования одобрен Этическим комитетом Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России (протокол № 18 от 21.02.2022).
РВ определяли посредством ОТ-ПЦР-РВ с использованием тест-систем, разрешённых приказами Росздравнадзора. Выделение суммарных нуклеиновых кислот проводили посредством лизиса клинических образцов в растворе гуанидинизотиоцианата с последующим спиртовым осаждением с использованием комплекта реагентов «Проба-НК» («ДНК-технология»). Для обратной транскрипции со случайным гексамерным олигодезоксирибонуклеотидом применяли комплект реагентов «Реверта-L» («АмплиСенс»). Для определения РНК респираторно-синцитиального вируса (hRSv), метапневмовируса (hMpv), вирусов парагриппа 1, 2, 3 и 4-го типов (hPiv), коронавирусов (hCov), риновирусов человека (hRv), ДНК аденовирусов групп B, C и E (hAdv), бокавируса человека (hBov) применяли набор «АмплиСенс ОРВИ-скрин-FL»; РНК вирусов гриппа А (INF-A) и В (INF-В) (ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора) — набор «Амплисенс Influenza virus A/B-FL»; РНК коронавируса SARS-CoV-2 — набор «РеалБест РНК SARS-CoV-2» («ВекторБест») на амплификаторах планшетного типа ДТ-32 и ДТ-lite («ДНК-технология»). При одновременной детекции фрагментов геномов более одного РВ в мазке носоглотки вирусные инфекции считали сочетанными (смешанными).
Проведён анализ 3908 мазков носоглотки (по 1 от каждого пациента), собранных в Москве. Детекцию РНК SARS-CoV-2 проводили только в 2022 г. вследствие изоляции больных COVID-19 от пациентов с ОРВИ в стационарах в 2020–2021 гг. и необходимости дополнительного санитарно-эпидемиологического заключения для проведения работ.
Статистический анализ распределения РВ проводили с применением программного обеспечения «Microsoft Excel». Различия считали достоверными при p ≤ 0,05 [12].
Результаты
Для анализа распределения возбудителей ОРВИ обследовано 3908 пациентов в Москве в период с 2011 по 2022 г. Частоты детекции респираторно-синцитиального вируса, метапневмовируса, вирусов парагриппа, сезонных коронавирусов, риновирусов, аденовирусов, бокавируса, вирусов гриппа А и В, сочетанных инфекций при обнаружении не менее 2 РВ в образце и неидентифицированных образцов в 2011–2022 гг. представлены в табл. 1.
Таблица 1. Мониторинг возбудителей ОРВИ в Москве в 2011–2022 гг. методом ОТ-ПЦР-РВ, частота встречаемости, % от общего числа образцов
Table 1. Monitoring of ARVI etiological agents in Moscow in 2011–2022 by RT2-PCR method, frequency of occurrence, % of total number of samples
Вирус | Virus | Год | Year | |||||||||||
2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
Количество исследованных образцов Amount of studied samples | 478 | 437 | 369 | 383 | 376 | 339 | 405 | 215 | 240 | 310 | 113 | 243 |
hRSv | 11,1 | 20,4 | 19,2 | 14,1 | 4,5 | 24,8 | 10,4 | 2,9 | 3,2 | 12,7 | 0,0 | 0,0 |
hMpv | 13,4 | 3,2 | 7,0 | 5,5 | 1,6 | 1,8 | 3,7 | 6,6 | 6,6 | 5,2 | 4,4 | 0,0 |
hPiv | 3,8 | 5,0 | 3,8 | 6,0 | 13,6 | 1,5 | 7,9 | 6,0 | 6,7 | 1,3 | 6,2 | 2,7 |
hCov | 4,0 | 2,5 | 6,5 | 9,9 | 1,3 | 1,2 | 3,0 | 1,9 | 3,9 | 3,6 | 19,5 | 0,0 |
hRV | 14,9 | 21,3 | 18,4 | 13,6 | 2,1 | 11,5 | 12,3 | 7,9 | 8,8 | 15,2 | 7,1 | 0,0 |
hAdv | 13,4 | 1,1 | 6,0 | 8,6 | 25,0 | 2,9 | 4,4 | 10,3 | 8,3 | 6,5 | 5,3 | 5,9 |
hBov | 2,9 | 2,1 | 4,6 | 4,7 | 0,8 | 11,2 | 6,2 | 2,3 | 2,6 | 10,7 | 0,9 | 0,0 |
INF-A | 19,2 | 34,3 | 10,0 | 14,9 | 21,3 | 20,4 | 15,3 | 17,3 | 19,0 | 12,7 | 1,8 | 1,2 |
INF-B | 1,7 | 0,5 | 4,1 | 1,0 | 2,1 | 8,3 | 4,4 | 0,8 | 1,2 | 3,2 | 0,0 | 1,2 |
Mix | 12,1 | 7,8 | 17,3 | 19,3 | 25,5 | 15,3 | 26,7 | 29,9 | 33,4 | 24,1 | 31,0 | 28,8 |
N/I | 3,6 | 1,8 | 3,0 | 2,3 | 2,1 | 1,2 | 5,7 | 14,1 | 6,3 | 4,8 | 23,8 | 28,5 |
Примечание. Mix — сочетанные инфекции; N/I — неидентифицированные образцы.
Note. Mix — mixed infections; N/I — not identified samples.
Динамика распространения РВ в 2011–2022 гг.
Dynamics of the spread of respiratory viruses in 2011–2022.
В течение 12 лет наблюдений относительные частоты каждого возбудителя ОРВИ варьировали. До пандемии COVID-19 в 2011–2020 гг. преобладали три респираторных вируса (INF-A, hRSv и hRv), затем их относительные частоты существенно снизились. Несмотря на массовую иммунизацию против гриппа населения Москвы с 2017 г. трёхвалентными и четырёхвалентными вакцинами от гриппа, содержащими штаммы INF-A и INF-B, частоты детекции вируса гриппа А в мазках носоглотки больных ОРВИ оставались высокими до 2020 г. Значительное снижение доли вируса гриппа А наблюдали только в 2021–2022 гг., что, вероятно, могло быть обусловлено как карантинными мерами и масочным режимом, так и охватом вакцинацией против гриппа более половины населения России [5]. Необходимо отметить несинхронные и неоднонаправленные изменения долей вирусов гриппа А и В. Частоты детекции INF-B оставались в диапазоне от 0,5 до 4,4% в течение всего периода наблюдений с единственным исключением с подъёмом доли вируса гриппа В до 8,3% в 2016 г.
Высокая частота встречаемости SARS-CoV-2 (31,7%) зарегистрирована в 2022 г., несмотря на неспецифическую и специфическую профилактику, а также санитарно-просветительную работу. Применение векторных вакцин от COVID-19, в частности, вакцины «Cпутник-V» на основе аденовирусов Ad5 и Ad26, не привело к значительному снижению доли аденовирусов в общей этиологической структуре заболеваемости ОРВИ в Москве (табл. 1). При отсутствии вакцин от большинства ОРВИ относительные доли остальных изучаемых РВ оставались минорными. Максимальная частота hMpv (13,4%) была зарегистрирована в 2011 г., а в последующие годы не превышала 7%. Отмечен рост частоты смешанных инфекций, что могло быть обусловлено как нарушениями врождённого и адаптивного иммунитета среди пациентов, так и независимым распространением и увеличением репродукции вирусов.
За последние годы доля неидентифицированных образцов среди больных ОРВИ с клиническими симптомами выросла до 28,5% (табл. 1), что свидетельствует о неполном соответствии лицензированных диагностических тест-систем и циркулирующих возбудителей респираторных инфекций, о генетическом разнообразии штаммов известных вирусов и о возможном появлении новых возбудителей.
Анализ динамики распространения возбудителей ОРВИ показал высокие коэффициенты корреляции (r) между hRSv и hRv (r = 0,77), hRSv и hBov (r = 0,66); hRSv и INF-B (r = 0,64); hRSv и INF-A (r = 0,52); hBov и INF-B (r = 0,79), что предполагает существование единой группы РВ (рисунок, а; табл. 2). Вторая группа РВ со сходной динамикой распространения включала hPiv и hAdv с r = 0,70 (рисунок, б; табл. 2).
Таблица 2. Коэффициенты корреляции динамики частот РВ
Table 2. Correlation coefficients of the dynamics of RVs frequencies
Вирус | Virus | hRSv | hMpv | hPiv | hCov | hRv | hAdv | hBov | INF-A | INF-B |
hRSv | 1,00 | 0,05 | –0,41 | –0,20 | 0,77 | –0,40 | 0,66 | 0,52 | 0,64 |
hMpv | 0,05 | 1,00 | –0,15 | 0,19 | 0,45 | 0,14 | –0,01 | 0,11 | –0,20 |
hPiv | –0,41 | –0,15 | 1,00 | 0,05 | –0,38 | 0,70 | –0,52 | 0,21 | –0,31 |
hCov | –0,20 | 0,19 | 0,05 | 1,00 | 0,07 | –0,16 | –0,17 | –0,45 | –0,35 |
hRv | 0,77 | 0,45 | –0,38 | 0,07 | 1,00 | –0,47 | 0,43 | 0,49 | 0,17 |
hAdv | –0,40 | 0,14 | 0,70 | –0,16 | –0,47 | 1,00 | –0,36 | 0,09 | –0,20 |
hBov | 0,66 | –0,01 | –0,52 | –0,17 | 0,43 | –0,36 | 1,00 | 0,12 | 0,79 |
INF-A | 0,52 | 0,11 | 0,21 | –0,45 | 0,49 | 0,09 | 0,12 | 1,00 | 0,09 |
INF-B | 0,64 | –0,20 | –0,31 | –0,35 | 0,17 | –0,20 | 0,79 | 0,09 | 1,00 |
Примечание. Курсивом выделены значения, соответствующие высоким коэффициентам корреляции (r ≥ 0,43); жирным шрифтом — данные, соответствующие коэффициентам корреляции r ≈ 0.
Note. Values corresponding to high correlation coefficients (r ≥ 0.43) are in italics; data corresponding to correlation coefficients r ≈ 0 are in bold.
Динамика распространения РВ в 2011–2022 гг.
На основании корреляционного анализа динамики распространения (табл. 2) выделены 4 группы РВ (рисунок). Однонаправленные изменения обнаружены для 5 РВ, включая респираторно-синцитиальный вирус, риновирусы, бокавирус, вирусы гриппа A и В. Максимальные значения частот детекции hRSv и hRv человека зарегистрированы в 2012, 2016 и 2020 гг., что предполагает циклические изменения с подъёмами каждые 4 года. Для INF-A высокие частоты встречаемости обнаружены в 2012, 2015–2016 и 2019 гг. От этой группы отличается сходная, но не идентичная динамика для другой группы, состоящей из hAdv и hPiv, с максимумом в 2015 г. (рисунок, б). Для сезонных коронавирусов низкие коэффициенты прямой и обратной корреляции (табл. 2) свидетельствовали о независимом распространении с пиками в 2014 и 2021 гг. (рисунок, в). Частоты детекции hMpv также не совпадали с другими группами с максимумом в 2011 г. и последующими колебаниями на относительно низком уровне (рисунок, г).
Сравнительный анализ среднегодовых значений частот РВ в 5 городах России (Москва, Екатеринбург, Казань, Ростов-на-Дону, Санкт–Петербург) в 2014–2018 гг., в Москве в 2011–2022 гг. и в мире (табл. 3) показал доминирование 3 видов РВ: INF-А, hRv и hRSv. Доминирование РВ в мире не зависело от специфической профилактики, поскольку существующие вакцины против гриппа включают штаммы INF-А и INF-B, вакцины против других ОРВИ находятся на стадии клинических испытаний и не применяют для массовой иммунизации населения. Минимальные среднегодовые частоты выявлены для hMPV как в мире, так и в большинстве регионов России, за исключением Санкт-Петербурга (табл. 3). При этом доля hMPV в Санкт-Петербурге (3,0%) была сравнима с другими областями России. Также в большинстве российских городов редко детектировали hBov, но мировые тренды не известны [4].
Таблица 3. Сравнение среднегодовых значений частот распространения вирусных инфекций в России и в мире, %
Table 3. Comparison of annual mean frequencies of viral infections in Russia and in the world, %
Вирус | Virus | Россия | Russiа | Мир World [4] | |||||
Москва | Moscow | Екатеринбург Ekaterinburg [13] | Казань Kazan [13] | Ростов-на-Дону Rostov-on-Don [13] | Санкт-Петербург St. Petersburg [13] | |||
2011–2022 | 2014–2018 [13] | ||||||
hRSv | 10,3 | 4,6 | 11,9 | 16,0 | 10,1 | 13,4 | 26,0 |
hMpv | 4,9 | 0,4 | 3,3 | 1,3 | 3,2 | 3,0 | 3,0 |
hPiv | 5,4 | 25,5 | 7,1 | 5,7 | 8,5 | 5,3 | 8,0 |
hCov | 4,8 | 0,5 | 3,9 | 1,8 | 2,6 | 1,4 | – |
hRv | 11,1 | 2,4 | 24,6 | 26,0 | 19,6 | 15,4 | 35,0 |
hAdv | 8,2 | 6,8 | 4,1 | 5,7 | 18,2 | 6,7 | 4,0 |
hBov | 4,1 | 0,1 | 1,6 | 4,2 | 3,9 | 2,5 | – |
INF-A | 15,6 | 49,5 | 38,9 | 25,8 | 25,8 | 32,4 | 10,0 |
INF-B | 2,4 | 10,1 | 4,6 | 13,5 | 8,1 | 20,0 | 5,0 |
Примечание. Жирным шрифтом выделены ячейки, соответствующие доминирующим видам РВ в Москве, регионах РФ и в мире.
Note. Cells corresponding to the dominant RV species in Moscow, regiond of the Russian Federation and in the world are marked with bold.
ОТ-ПЦР-РВ позволяет получить количественные оценки геном-эквивалентов в реакционной смеси. Однако клинические образцы носоглоточных мазков не стандартизованы, что исключает возможность пересчёта количеств вирионов в единице объёма или в клетке хозяина. Низкие вирусные нагрузки являлись особенностью результатов ОТ-ПЦР-РВ мазков носоглотки больных ОРВИ.
Обсуждение
ОРВИ опасны вследствие повсеместного распространения, круглогодичной циркуляции, высокой контагиозности и риска осложнений, включая пневмонии, острую дыхательную недостаточность, инфекционно-токсический шок, менингиты, энцефалиты, параличи, острый дистресс-синдром, а также сопутствующие хронические заболевания — бронхиальную астму, хроническую обструктивную болезнь лёгких, заболевания печени, почек, сердечно-сосудистой системы, приводящие к летальным исходам [9]. Поэтому мониторинг распространения этиологических агентов ОРВИ необходим для совершенствования диагностических систем, контроля их соответствия современным РВ, для оценки рисков инфицирования населения в различных регионах и социально-демографических группах, необходимости разработки вакцин и их экономически обоснованного масштабного применения.
Сравнительный анализ распространения РВ в Москве показал периодические вариации с сохранением доминирования трех видов: INF-A, hRSv и hRv, что соответствовало спектрам возбудителей ОРВИ в 5 городах России [13, 14] и во всём мире [4] (табл. 3) вследствие глобализации и определяло необходимость общих мер профилактики, диагностики и лечения. Анализ динамики распространения РВ в Центральной Европе в течение 10 лет также свидетельствует о выявлении вирусов гриппа почти в половине образцов вне зависимости от иммунизации против гриппа и карантинных ограничений в период пандемии COVID-19 [15]. Несмотря на сообщения о росте доли вируса гриппа В в 2019–2022 гг. в России и в других странах [5, 16], результаты мониторинга РВ в Москве (табл. 1) не показали изменений структуры доминирования. На фоне значительного снижения частоты INF-A за последние годы роста доли INF-B не обнаружено. Одной из возможных причин является охват населения Москвы вакцинацией против гриппа А и В. В России постановлением главного государственного санитарного врача для сезона 2020–2021 гг. поставлена задача охвата прививками против гриппа не менее 60% населения и 75% граждан групп риска [17]. Начиная с 2017 г. в России вакцинируют более 40% населения ежегодно, в 2019 г. — 50,5% населения [5], в 2020 г. произошло снижение до 41,2%, при этом только 6,9% детей с лабораторно подтверждённым гриппом нуждались в стационарном лечении [17]. В 2020 г. в результате иммунизации отечественной сезонной трёхвалентной инактивированной вакциной показаны: уменьшение уровней антител ко всем компонентам вакцины в 2,6–3,5 раза ниже защитного уровня (титр в реакции торможения гемагглютинации < 1/40) через 6–7 мес после вакцинации, свидетельствующее о нестабильности поствакцинального противогриппозного гуморального иммунитета; зависимость от возраста вакцинируемых лиц (среди детей 3–14 лет более активный ответ по сравнению с лицами старшего возраста, несмотря на незрелость иммунной системы детей); недостаточная иммуногенность вакцинных компонентов вирусов гриппа В, что приводило к росту частоты встречаемости вируса гриппа В среди возбудителей ОРВИ (табл. 1) и росту заболеваемости гриппом В, и обратная корреляция между уровнем предсуществующих антител к вирусам гриппа и секрецией антител к новым вакцинным штаммам, что обусловлено известным эффектом «первородного антигенного греха» [18]. Необходимо отметить рост заболеваемости гриппом до максимального значения в 2021 г. (в России — 14,96 на 100 тыс. населения; в Москве — 65,99 на 100 тыс. населения) во время пандемии COVID-19 при иммунной прослойке более 60% с доминированием антител к вирусу гриппа В. Сохранение вируса гриппа А в водной среде, среди млекопитающих и птиц водного и околоводного комплекса обусловливает риски возникновения новых мутантных вариантов, ускользающих от иммунного ответа [19].
Мониторинг распространения РВ в Японии показал периодические изменения частот hRSv c временным уменьшением во время пандемии COVID-19 аналогично нашим наблюдениям (табл. 1; рисунок, а) и высокие частоты встречаемости hRV [20]. Скрининг РВ методом ОТ-ПЦР-РВ в 26 регионах России в 2020 г. показал максимальную частоту детекции риновируса 7,32% как в межэпидемический период, так и в начале эпидемического сезона [21, 22], что соответствовало значительной доле риновирусов в этиологической структуре ОРВИ в Москве в 2020 г. (табл. 1). Доля серопозитивных к риновирусу лиц в начале 2022 г. составляла 77,8% [16], что могло быть обусловлено высокими частотами распространения риновируса человека в предыдущие 2 года (табл. 3). В Санкт-Петербурге для превалирующих видов hRSv и hRV выявлена сезонная цикличность циркуляции [14]. Наблюдаемые отличия частот, возможно, определяются ограниченностью исследуемых выборок, географическими и социально-демографическими отличиями, являются следствием отсутствия стандартизации способов забора мазков носоглотки, нестабильности вирусных геномных РНК при хранении и быстрой эволюционной изменчивости РВ. В настоящее время разрабатываются дополнительные методы мультиплексного анализа для мониторинга РВ с высокой чувствительностью и специфичностью на основе микрофлюидных технологий, биосенсоров, жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией и др. [23]. Кроме традиционных лабораторных методов предложено использовать компьютерные технологии Internet-of-Things, которые посредством анализа больших объёмов данных о поведении человека и окружающей среде с использованием математических и статистических моделей повышают вероятность выявления эпидемических вспышек на ранних этапах [23].
Вирусы парагриппа в 2020 г. в России встречались с одинаковыми частотами как в межэпидемический период (1,09%), так и в начале эпидемического сезона (1,05%). Распространённость остальных возбудителей ОРВИ и вирусов гриппа А и В в среднем по России не превышала 1% [21]. В 2021–2022 гг. частота распространения SARS-CoV-2 составляла 15%, коронавирусов человека — 12%, доля остальных — от 0,05 до 9% [22].
В 2020–2021 гг. при низкой активности вирусов гриппа установлено возрастание этиологической роли бокавируса и метапневмовируса при уменьшении частоты выделения вирусов парагриппа, аденовирусов, риновирусов и респираторно-синцитиального вируса [24]. Полученные нами данные (табл. 1) также свидетельствуют о существенном увеличении частоты распространения бокавируса до 10,7% в 2020 г. Для метапневмовируса был зарегистрирован пик распространённости в предшествующие 2018–2019 гг. с последующим плавным снижением (табл. 1). Частоты детекции hAdv зависят от исследуемой выборки, поскольку аденовирусная инфекция распространена преимущественно в организованных коллективах [14].
Несмотря на все меры неспецифической и специфической профилактики COVID-19 в 2020–2022 гг., доля образцов, содержащих SARS-CoV-2, составила 31,7% в 2022 г. (табл. 1). При этом сезонные коронавирусы в отсутствие других респираторных вирусов не выявлены, хотя в 2021 г. их доля составляла 19,5%. Возможные причины состоят в феногенотипической изменчивости РНК-содержащих коронавирусов четырех родов: Alphacoronavirus, Betacoronavirus, Gammacoronavirus и Deltacoronavirus, среди которых у людей с признаками ОРВИ обнаружены α-коронавирусы HCoV-229E и HCoV-NL63, β-коронавирусы HCoV-OC43, HCoV-HKU1, ускользание мутантных вариантов вирусов от иммунного ответа хозяина и сохранение вирусов в окружающей среде, среди диких резервуарных хозяев, домашних и сельскохозяйственных животных. Природным резервуаром Alphacoronavirus и Betacoronavirus являются рукокрылые, птицы, млекопитающие, рыбы. У домашних птиц и свиней выявлена персистирующая инфекция с выделением вируса в составе фекалий [19]. Помимо широкой встречаемости коронавирусов у людей во всём мире, что подтверждается ретроспективным серологическим анализом, они распространены среди летучих мышей: уровень гомологии аминокислотных последовательностей SARS-CoV-2 и RaTG13 (коронавируса от летучих мышей и рептилий) — 97% [25]. Известно, что стабильность паразитарных систем обеспечивается разнообразием резервуарных хозяев, отличиями их популяционной динамики [26] и сохранением жизнеспособных вирусов в окружающей среде. Для оценки эпидемиологических рисков предлагается мониторинг РВ методом ОТ-ПЦР-РВ с высокой чувствительностью и специфичностью не только в клинических образцах (табл. 1, 2; рисунок), но и в аэрозолях [27].
Специфический иммунный ответ, индуцируемый вакцинами, приводит к селекции новых вариантов квазивидов РНК-содержащих вирусов, устойчивых к нейтрализации специфическими антителами, и вызывает ускорение молекулярной эволюции вирусов.
В отсутствие вакцинопрофилактики большинства минорных ОРВИ их относительные доли остаются стабильно низкими (табл. 1, 2), и новые опасные варианты вируса не имеют селективных преимуществ. Длительная совместная эволюция человека и большинства РВ привела к ослаблению патогенных свойств, снижению вирусных нагрузок и выживанию хозяев для успешной репродукции и распространения вирусов.
За 12 лет наблюдений отмечен рост доли неидентифицированных клинических образцов от пациентов с симптомами ОРВИ от 1,2 до 28,5%, что могло быть обусловлено бактериальными респираторными инфекциями со сходными симптомами и/или генетическими отличиями праймеров и зондов для ОТ-ПЦР-РВ от геномов вирусов, циркулирующих в настоящее время. Высокие частоты смешанных инфекций в диапазоне 7,8–33,4% могут быть следствием отсутствия интерференции вирусов при репродукции в клетках человека, независимой репродукции РВ и/или иммунодефицитами у населения Москвы. Корреляционный анализ динамик распространения РВ (табл. 3) показал значимую взаимозависимость для 5 из 9 исследованных возбудителей ОРВИ, включая все 3 доминирующих вида — INF-A, hRSv и hRv, а также INF-B и hBov (рисунок, а). Сочетанные инфекции РВ с преобладанием коинфекции риновирусами и бокавирусом с высокими коэффициентами корреляции отмечают и при длительном мониторинге в Центральной Европе [15]. Вторая группа включала hAdv и hPiv (r = 0,7) c пиком в 2015 г. (рисунок, б). Характерно отсутствие значимой корреляции динамики распространения сезонных коронавирусов (табл. 2; рисунок, в) и метапневмовируса (рисунок, г) с другими анализируемыми РВ. Для анализа корреляции динамик распространения сезонных hCov (рисунок, в), SARS-CoV-2 и других РВ [20] необходим дальнейший мониторинг. Циклические подъёмы и спады частот встречаемости РВ, возможно, обусловлены закономерными изменениями иммунной прослойки населения при варьировании частот распространения возбудителей ОРВИ.
Наблюдаемые частоты смешанных инфекций двумя или тремя РВ превышали теоретически ожидаемые в предположении о независимом распространении патогенов, что свидетельствовало об отсутствии интерференции между большинством РВ, возможно, вследствие дефектов системы интерферонов у больных ОРВИ.
Необходимо отметить, что доля лиц, инфицированных РВ без симптомов ОРВИ, составляет 0,25–6,09% численности популяции. Бессимптомные вирусоносители вовлечены в циркуляцию РВ и рост заболеваемости [22, 27].
Заключение
В 2011–2022 гг. в Москве зарегистрированы перестройки этиологической структуры ОРВИ с сохранением 3 доминирующих видов: вируса гриппа А, респираторно-синцитиального вируса и риновирусов человека. В период ограничительных мер неспецифической профилактики и массовой иммунизации против COVID-19 значительно возросла доля сезонных коронавирусов, возможно, за счёт α-коронавирусов.
Об авторах
Елизавета Николаевна Ветрова
Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
Автор, ответственный за переписку.
Email: immunol.lab@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1902-5278
н.с. лаб. иммунологии Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
Россия, МоскваАлёна Игоревна Чернышова
Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
Email: immunol.lab@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1290-4042
н.с. лаб. иммунологии Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
Россия, МоскваТатьяна Николаевна Притчина
Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
Email: immunol.lab@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3418-2394
н.с. лаб. иммунологии Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
Россия, МоскваЕлена Ивановна Исаева
Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
Email: jmei@crie.ru
ORCID iD: 0000-0002-2523-0692
к.б.н., в.н. с. лаб. иммунологии НИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи
Россия, МоскваОльга Владимировна Морозова
Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи; Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины им. Ю.М. Лопухина
Email: immunol.lab@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9630-0777
д.б.н., с.н.с. лаб. иммунологии Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи, Москва, Россия; в.н.с. лаб. медицинских нанотехнологий ФГКЦ физико-химической медицины им. Ю.М. Лопухина
Россия, Москва; МоскваСписок литературы
- WHO. World Health Organization fact sheet: Influenza (Seasonal). Geneva; 2021.
- Львов Н.И., Лихопоенко В.П. Острые респираторные заболевания. Руководство по инфекционным болезням. СПб.;2011:7–122. L'vov N.I., Likhopoenko V.P. Acute Respiratory Diseases. Guide to Infectious Diseases. St. Petersburg;2011:7–122.
- Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2010 году». М.; 2011.
- Waghmode R., Jadhav S., Nema V. The burden of respiratory viruses and their prevalence in different geographical regions of India: 1970–2020. Front. Microbiol. 2021;12:723850. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.723850
- Шахтахтинская Ф.Ч., Намазова–Баранова Л.С., Федосеенко М.В., Калюжная Т.А. Актуальные вопросы вакцинопрофилактики гриппа. Вопросы современной педиатрии. 2021;20(4):333–7. Shakhtakhtinskaya F.CH., Namazova-Baranova L.S., Fedoseenko M.V., Kaliuzhnaia T.A. Topical issues of influenza vaccine prevention. Current Pediatrics. 2021;20(4): 333–7. DOI: https://doi.org/10.15690/vsp.v20i4.2291 EDN: https://elibrary.ru/iyloiz
- Гладких Р.А., Молочный В.П., Бутакова Л.В. и др. Клинико–этиологическая характеристика острых респираторных вирусных инфекций у госпитализированных детей города Хабаровска в эпидемических сезонах 2014–2017 гг. Детские инфекции. 2018;17(2):6–14. Gladkikh R.A., Molochny V.P., Butakovа L.V., et al. Clinical and etiological characteristics of acute respiratory viral infections in hospitalized children of the city of Khabarovsk in epidemic seasons 2014–2017. Children infections. 2018;17(2):6–14. DOI: https://doi.org/10.22627/2072-8107-2018-17-2-6-14 EDN: https://elibrary.ru/xrftet
- Львов Д.К. Рождение и развитие вирусологии — история изучения новых и возвращающихся вирусных инфекций. Вопросы вирусологии. 2012;(S1):5–20. Lvov D.K. Birth and development of virology — the history of emerging-reemerging viral infection investigation. Problems of Virology. 2012;(S1):5–20. EDN: https://elibrary.ru/qjanrj
- Железникова Г.Ф. Инфекция и иммунитет: стратегии обеих сторон. Медицинская иммунология. 2006;8(5–6):597–614. Zheleznikova G.F. Infection and immunity: strategies from both sides. Medical Immunology. 2006;8(5–6):597–614. DOI: https://doi.org/10.15789/1563-0625-2006-5-6-597-614 EDN: https://elibrary.ru/iixjnx
- Носуля Е.В. Острая респираторно-вирусная инфекция — сложности диагностики и лечения. Медицинский совет. 2013;(3–2):20–6. Nosulya E.V. Acute respiratory viral infection: challenges of diagnosis and treatment. Medical Council. 2013;(3–2):20–6. EDN: https://elibrary.ru/rveqhj
- Лазарева Н.Б., Журавлева М.В., Пантелеева Л.Р. ОРВИ: рациональная фармакотерапия с позиции клинической фармакологии. Медицинский Совет. 2016;(4):68–73. Lazareva N.B., Zhuravleva M.V., Panteleeva L.R. ARVI: Rational pharmacotherapy from the standpoint of clinical pharmacology. Medical Council. 2016;(4):68–73. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2016-4-68-73 EDN: https://elibrary.ru/rjoikd
- Avolio M., Venturini S., De Rosa R., et al. Epidemiology of respiratory virus before and during COVID-19 pandemic. Infez. Med. 2022;30(1):104–8. DOI: https://doi.org/10.53854/liim-3001-12
- Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.; 2000. Rebrova O.Yu. Statistical Analysis of Medical Data. Application of the Package of Applied Programs STATISTICA. Moscow; 2000.
- Жигарловский Б.А. Эпидемиологическая характеристика и оптимизация эпидемиологического надзора за гриппом и ОРВИ: Автореф. дисс. … канд. мед. наук. М.; 2019. Zhigarlovsky B.A. Epidemiological characteristics and optimization of epidemiological surveillance of influenza and SARS: Diss. Moscow; 2019.
- Писарева М.М., Едер В.А., Бузицкая Ж.В. и др. Этиологическая структура гриппа и других ОРВИ в Санкт-Петербурге в эпидемические сезоны 2012–2016 гг. Вопросы вирусологии. 2018;63(5):233–9. Pisareva M.M., Eder V.A., Buzitskaya Zh.V., et al. Etiological structure of influenza and other ARVI in St. Petersburg during epidemic seasons 2012–2016. Problems of Virology. 2018;63(5):233–9. DOI: http://doi.org/10.18821/0507-4088-2018-63-5-233-239 EDN: https://elibrary.ru/sllvnj
- Horemheb-Rubio G., Eggeling R., Schmeiβer N., et al. Respiratory viruses dynamics and interactions: ten years of surveillance in Central Europe. BMC Public Health. 2022;22(1):1167. DOI: https://doi.org/10.1186/s12889-022-13555-5
- Готвянская Т.П., Мукашева Е.А., Ноздрачева А.В. и др. Заболеваемость и популяционный иммунитет к гриппу и ОРВИ в условиях пандемии COVID–19. Санитарный врач. 2023;(3):153–63. Gotvyanskaya T.P., Mukasheva E.A., Nozdracheva A.V., et al. Incidence and population immunity to influenza and ARVI in the context of the COVID-19 pandemic. Sanitary Doctor. 2023;(3):153–63. DOI: https://doi.org/10.33920/med-08-2303-03
- Заплатников А.Л., Гирина А.А., Бурцева Е.И., Свинцицкая В.И. Вакцинация против сезонного гриппа и пандемия COVID-19: не упустить последнюю возможность. Медицинское обозрение. 2020;4(11):687–90. Zaplatnikov A.L., Garina A.A., Burtseva E.I., Svinitskaya V.I. Seasonal flu shot and the COVID-19 pandemic: don’t miss the last chance. Russian Medical Inquiry. 2020;4(11):687–90. DOI: https://doi.org/10.32364/2587-6821-2020-4-11-687-690 EDN: https://elibrary.ru/ybtpty
- Кривицкая В.З., Кузнецова Е.В., Майорова В.Г. и др. Влияние вакцинации против гриппа на уровень специфического гуморального иммунитета здоровых лиц. Инфекция и иммунитет. 2022;12(1):127–41. Krivitskaya V.Z., Kuznecova E.V., Maiorova V.G., et al. Influenza vaccination influencing level of specific humoral immunity in healthy individuals. Russian Journal of Infection and Immunity. 2022;12(1):127–41. DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-IVI-1750 EDN: https://elibrary.ru/kkhkqd
- Львов Д.К., ред. Вирусы и вирусные инфекции человека и животных. М.; 2013. Lvov D.K., ed. Viruses and Viral Infections of Humans and Animals. Moscow; 2013.
- Hamamoto I., Shimasaki N. The importance of monitoring viral respiratory infections during the COVID-19 crisis. J. Disaster Res. 2022;17(1):73–81. DOI: https://doi.org/10.20965/jdr.2022.p0073
- Яцышина С.Б., Мамошина М.В., Елькина М.А. и др. Распространённость возбудителей ОРВИ, гриппа и COVID-19 у лиц без симптомов респираторной инфекции. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021;98(4):383–96. Yatsyshina S.B., Mamoshina M.V., Elkina M.A., et al. Prevalence of ARVI, Influenza, and COVID-19 pathogens in individuals without symptoms of respiratory infection. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2021;98(4):383–96. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311–152 EDN: https://elibrary.ru/skidig
- Мамошина М.В., Яцышина С.Б., Акимкин В.Г. Анализ результатов мониторинга возбудителей ОРВИ, гриппа и COVID-19 у бессимптомных лиц. Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2023;(2):63–9. Mamoshina M.V., Yatsyshina S.B., Akimkin V.G. Analysis of the results of monitoring the pathogens of acute respiratory viral infection, influenza, and COVID-19 in asymptomatic individuals. Epidemiology and Infectious Diseases. Current Items. 2023; (2):63–9. DOI: https://doi.org/10.18565/epidem.2023.13.2.63-9
- Gradisteanu Pircalabioru G., Iliescu F.S., Mihaescu G., et al. Advances in the rapid diagnostic of viral respiratory tract infections. Front. Cell Infect. Microbiol. 2022;12:807253. DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.807253
- Гирина А.А., Заплатников А.Л., Бурцева Е.И. и др. Иммунопрофилактика гриппа, острых и рекуррентных респираторных инфекций в период пандемии COVID-19. Медицинский Совет. 2021;(17):111–20. Girina A.A., Zaplatnikov A.L., Burtseva E.I., et al. Immunoprophylaxis of influenza, acute and recurrent respiratory infections during the COVID-19 pandemic. Medical Council. 2021;(17):111–20. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2021-17-111-120 EDN: https://elibrary.ru/tqaabm
- Fischer H., Tschachler E., Eckhart L. Pangolins lack IFIH1/MDA5, a cytoplasmic RNA sensor that initiates innate immune defense upon coronavirus infection. Front. Immunol. 2020;11:939. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00939
- Bakhvalova V.N., Panov V.V., Morozova O.V. Tick-Borne encephalitis virus quasispecies rearrangements in ticks and mammals. In: Růžek D., ed. Flavivirus Encephalitis. InTech; 2011. DOI: https://doi.org/10.5772/20744
- Yadana S., Coleman K.K., Nguyen T.T., et al. Monitoring for airborne respiratory viruses in a general pediatric ward in Singapore. J. Public Health Res. 2019;8(3):1407. DOI: https://doi.org/10.4081/jphr.2019.1407