Изучение сапронозных инфекций и экологии их возбудителей является актуальным направлением научного познания и практической деятельности в эпидемиологии и смежных медицинских и биологических науках. В последнее время растет понимание того, что представления об эпидемиологических закономерностях сапронозных инфекций по мере углубления знаний о них все больше расходятся с классическими постулатами концепций эпидемиологической теории и биологических наук, доказавшими свою жизнеспособность.
Отсутствие в научно-образовательном медико-биологическом сообществе согласованной трактовки содержания терминологии и критериев систематизации сапронозов и их проявлений приводит к затруднениям не только в научной деятельности и преподавании, но и в клинической практике профилактики данных инфекций.
Основная задача нашего обзора: продемонстрировать сходство и различия в экологических особенностях возбудителей сапронозов при их циркуляции в природных условиях и в госпитальной среде медицинских организаций; на модели сапронозов из группы инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП), показать возможность совершенствования содержания эпидемиологической терминологии, используя методологию экологического подхода, а именно новые представления о симбиотических отношениях, паразитарных системах, биотических резервуарах этих инфекций и связанных с ними категориях.
Речь здесь идет в основном о бактериальных болезнях полиэтиологического генеза, объединенных синдромальным диагнозом – пневмониях, генерализованных, гнойно-септических (ГСИ) и острых кишечных инфекциях (ОКИ). Облигатные антропонозы и зоонозы любой этиологии, заносимые спонтанно в медицинские организации извне, здесь не рассматриваются. В таблице для иллюстрации приведены актуальные возбудители ИСМП, их резервуары в природных условиях и пути заражения людей при нахождении их на излечении в медицинских организациях.
Термин «инфекции связанные с оказанием медицинской помощи» является собирательным и объединяет разные по генезу болезни, вызываемые бактериями, грибами, вирусами и прионами. Наиболее значимыми по различным клинико-эпидемиологическим показателям возбудителями ИСМП являются бактерии, относящиеся к антропонозным комменсалам и факультативным паразитам человека (животных).
В настоящее время к резервуарам последних добавились растения (водоросли), следовательно, эти сапронозные бактерии, кроме болезней животных (как позвоночных, так и беспозвоночных), могут вызывать и фитонозы. Все эти возбудители считаются условно-патогенными, постоянно циркулируют в лечебных учреждениях и высеваются с различных объектов, включая предметы и средства медицинского назначения.
Особенно сложно бороться в госпитальной практике с сапронозными возбудителями (факультативными паразитами), обладающими феноменальной устойчивостью к неблагоприятным внешним воздействиям и многими считавшимися до сих пор сапрофитами. Как выяснилось, эти бактерии после заноса извне «укореняются» в госпитальных условиях, используя в качестве резервуаров (хозяев) и источников инфекции не «абиотические» факторы окружающей среды, а низшие организмы, как это происходит и в естественной природе.
Это универсальное представление о биотических резервуарах, обеспечивающих выживание возбудителей как биологических видов, было давно установлено и закреплено за облигатными паразитами человека (антропонозы) и теплокровных животных (зоонозы) при изучении паразитарных систем. Но первооткрыватели проблемы сапронозов преувеличили их способность к длительному сапрофитизму и существованию во внешней («абиотической») среде человека (животных), считая именно этот тип питания бактерий способом сохранения их биологических видов. Поэтому резервуаром сапронозных возбудителей многие до сих пор считают почву, воду и объекты среды. Отсюда – разночтения и противоречия в эпидемиологической терминологии и классификациях инфекций и их возбудителей, особенно применительно к сапронозам.
Почему же в отношении сапронозных возбудителей человека, животных (в том числе и беспозвоночных) и растений (водорослей) резервуаром так долго признавалась «абиотическая» среда? Ведь на самом деле почва, вода, объекты среды не являются причинными факторами симбиотических взаимодействий в биосистемах, а представляют их условия и участвуют в механизмах и путях передачи в популяциях симбионтов. А инфекционная патология без паразитического типа питания не возникает: паразитизм, как известно, является наиболее распространенной формой симбиоза и биологической основой инфекции.
В любой госпитальной среде есть интерьерные растения, обитают микроскопические беспозвоночные животные и прокариотические водоросли, особенно в деталях магистралей воздухообмена, водоснабжения, сантехники и т.д. Эти резервуарные организмы в благоприятных температурных и прочих условиях питаются (помимо воды и химических элементов, извлекаемых из абиотической среды) органическими веществами, в том числе бактериями, которые заносятся извне пациентами, персоналом, посетителями или выводятся патологическими актами в окружающую среду больными.
Но главное – эти бактерии вступают с упомянутыми «макроорганизмами» в симбиотические отношения (комменсализм, аменсализм, хищничество, паразитизм и др.) и используют их для питания и размножения. Такое разнообразие симбиотических отношений и типов питания позволяет популяциям бактерий, циркулирующим в госпитальной среде, выживать в неблагоприятных условиях среды путем смены хозяев (резервуаров) и трофики.
Нередко бактерии в ходе смен типов питания приобретают признаки патогенного паразитизма и вызывают болезни низших хозяев, формируя параллельно факторы вирулентности (токсигенности) и к человеку. При циркуляции среди иммунодефицитных людей (внутренний резервуар возбудителя в лечебных учреждениях) паразитические и патогенные признаки закрепляются, и формируются эпидемические клоны бактерий, воспроизводящие заболеваемость ИСМП (паразитическая фаза в макроорганизме).
Другой тип временного выживания сапронозных бактерий – вне организма хозяина – в «абиотической» среде (сапрофитическая фаза). Для питания ими утилизируются различные органические субстраты и активаторы, которые в госпитальной среде всегда имеются, хотя бы в микродозах. Данные возбудители обладают пластичностью, хорошей адаптацией к скудному питанию и резистентностью к неблагоприятным условиям среды, а также антисептикам, дезинфектантам и антибиотикам, продуцируют полирезистентные клоны, передающие гены устойчивости из одних популяций бактерий в другие.
Сапронозные бактерии размножаются в увлажненных медицинских приборах и деталях, инвентаре, биологических жидкостях, в трансплантатах, на предметах быта, даже в лекарствах. Они могут долго сохраняться на факторах передачи, не теряя вирулентности, благодаря способности формировать биопленку (сообщество разных бактерий на органическом матриксе), в «некультивируемых» или «покоящихся» формах, спорах, иногда даже в автотрофическом состоянии (при отсутствии органических веществ).
В медицинских организациях всегда существуют благоприятные социальные условия для их заноса, резервации, размножения, а также активной циркуляции в госпитальной среде, часто вместе с антропонозными условно-патогенными комменсалами. Этому способствуют активные пути передачи бактерий при инвазивных диагностических и лечебных вмешательствах, особенно в сочетании с недостатками в работе персонала.
При иммунодефицитных состояниях людей (травма, операция, шок, кровопотеря и т.п.) обычно снижается порог их защищенности к инфицирующей дозе, а значит, повышается вирулентность (токсигенность) возбудителей (псевдомонады, клебсиеллы, ацинетобактеры, протей и др.). Такие бактерии легко передаются через факторы госпитальной среды с участием больных и транзиторных носителей из числа пациентов и персонала. Тем самым в медицинских организациях обеспечивается фазовое развитие эпидемических проявлений заболеваемости ИСМП с периодическим доминированием эпидемических клонов.
Обычно среди высеваемых бактерий выявляется полирезистентность к антибиотикам. Инфекции, которые они вызывают, характеризуются значительным эпидемическим потенциалом, полиморфизмом симптоматики, сочетанием синдромов, тяжелым течением с высокой летальностью и инвалидизацией заболевших. Прослеживается корреляция заболеваемости с особенностями организации работы персонала в условиях перегрузки. Таким образом, налицо регулирующая роль социальных условий в проявлениях внутренней регуляции паразитарных систем при функционировании медицинских организаций, в которых формируются собственные резервуары возбудителей сапронозных инфекций.
Пациенты часто не являются первичным резервуаром и источниками большинства сапронозных инфекций, поскольку их организмы – «биологические тупики» доя возбудителей: люди становятся жертвами инфекционных процессов, вызванных заражениями из контаминированной окружающей среды стационара. Они могут быть, скорее, «механическими распространителями» этих инфекций, заносящими микроорганизмы извне и передающими их пациентам, персоналу, а также заражая среду. Вероятно, основная доля заболевших заражается через многочисленные факторы среды, на которые возбудители попадают как из биотических резервуаров, так и непосредственно от пациентов, пройдя при этом пассажи через биоту и организмы людей, формируя резистентность к воздействию лечебных и профилактических средств.
Популяции таких бактерий то разрежаются под внешним воздействием, то размножаются; так же «пульсируют» их паразитические и патогенные свойства. Однако на пике заболеваемости ГСП трудно бывает исключить реальную роль пациентов как источников («временного резервуара») возбудителей (протей, клостридии, псевдомонады, серрации и др.). Поэтому в практическом смысле таких больных (да и персонал, посетителей) в стационарах приходится считать вероятными активными источниками возбудителей и тщательно выполнять необходимые правила общего санитарно-противоэпидемического режима. В изоляторах и «гнойных» палатах противоэпидемические мероприятия должны ужесточаться.
В связи с прежними некорректными представлениями о резервуарах возбудителей сапронозов, обусловленных разнородностью этих болезней, применительно к ИСМП существует много противоречий с общими эпидемиологическими постулатами. Так, клиницисты часто пользуются собирательным термином «артифициальный (искусственный) механизм передачи» возбудителей ИСМП пациентам из окружающей среды лечебного учреждения, независимо от их генеза – антропонозного, сапронозного или редко выявляемого зоонозного. Человек же в роли источника инфекции (хозяина и резервуара возбудителя) выступает только тогда, когда действует антропонозный механизм передачи восприимчивым людям.
Поскольку в стационаре циркулируют и условно-патогенные комменсалы – потенциальные антропонозные возбудители ИСМП (стрептококки, стафилококки, эшерихии, нейссерии и др.), к ним, в принципе, понятие «механизм передачи» (но антропонозный и естественный!) применимо. Осложнения лечебно-диагностических вмешательств в этих случаях возникают чаще при транслокации условно-патогенных бактерий из очага эндогенной инфекции больного в иммунодефицитный биотоп, а заражение других пациентов и персонала реализуется обычными антропонозными механизмами и путями передачи возбудителей.
При сапронозах (сапрозоонозах) правильнее считать, что пациенты заражаются посредством разнообразных «искусственных» или «артифициальных» путей, а не механизмов: человек, по существу, в естественных условиях, а часто и в лечебных учреждениях – биологический тупик для большинства возбудителей сапронозов и зоонозов. Ведь здесь механизмов передачи, «в эпидемиологическом смысле», нет, как указывал ВД. Беляков; да и в природе они реализуются только в популяциях низших организмов, часто совпадая с трофическими путями в симбиотических системах. При этом далеко не всегда возникает фито- или зоопатология, чаще вначале образуются различные симбиозы бактерий и низших хозяев без патологических признаков.
Контаминированные абиотические объекты среды являются факторами передачи этих возбудителей, а не резервуаром или источником инфекции. Возбудитель лишь выживает, попадая на факторы среды, временно размножается при наличии питательных веществ и использует факторы и пути передачи для проникновения в организмы новых индивидуальных хозяев, но основной его резервуар – биота (живые низшие организмы), которые будут обеспечивать сохранение популяции до ликвидации этой самой биоты. Об этом свидетельствует длительная и стойкая резервация определенных видов и клонов бактерий в медицинских организациях, иногда даже несмотря на строжайшее соблюдение противоэпидемического режима.
Анализ обширной литературы и личный опыт приводит нас к парадоксальному заключению: действительно, от природы возбудители сапронозных ИСМП получили максимальную способность противостоять агрессивному действию среды, ведь это древнейшие формы жизни, возможно, ее родоначальники. Но в социальных условиях госпитальной среды эти их качества многократно усиливаются способностью циркуляции в различных симбиотических системах с частыми сменами индивидуальных хозяев и резервуаров, а также типов питания.
Эти качества реализуются и в природе, но не так мощно и быстро, как в лечебных учреждениях, где имеются все условия для резервации, размножения, циркуляции и выживания под давлением профилактических и лечебных мероприятий и средств. Последняя пара факторов только ускоряет микроэволюцию возбудителей при череде адаптационных перестроек свойств бактерий и способствует формированию антропонозных механизмов передачи в перспективе; возможно, эти процессы уже идут сейчас.
Не совсем подходит к характеристике возбудителя ИСМП и термин «сапрофит» (это общий недостаток традиционной терминологии), поскольку сапрофитический и автотрофический типы питания – одни из многих вариантов трофики, которые чередуются в жизни бактерий, вплоть до перехода в паразитизм в высшем организме с формированием факторов патогенности для него. Тем более нельзя называть сапрофитами условно-патогенных антропонозных комменсалов и непатогенных паразитов.
Все они используют среду для перемещения и циркуляции в биоте: сапронозные возбудители – в популяциях низших организмов (человек как биологическое исключение), антропонозные комменсалы – в высших организмах (человек, как правило). Ведь возбудители сапронозов сохраняются как виды, циркулируя в различных природных симбиотических системах (природная очаговость), образующих цепи, сети и пищевые пирамиды, и практически не вызывают заболеваний у людей вне лечебных учреждений, за исключением примеров техногенной очаговости в агро- и урбоценозах (легионеллез, иерсиниозы).
Вероятно, существует какая-то общая связь между процессами циркуляции сапронозных бактерий в природе и резервацией актуальных эпидемических клонов в лечебных учреждениях по территориальной приуроченности через заносы потенциальных возбудителей ИСМП. И эти заносы реализуются не только с поступающими в стационары пациентами с ранами и травмами, но резервация потенциальных возбудителей может быть заложена при строительстве данного объекта или сформирована в ходе его эксплуатации.
В практической работе лечебных учреждений при множестве возбудителей ИСМП и разнообразии вариантов их заноса и перекрестной циркуляции часто невозможно отделить заражение пациентов от больного, персонала, посетителей и из автономного биотического резервуара (например, симбиоз сине-зеленых водорослей с легионеллой на фильтрах кондиционеров как причина вспышки пневмонии). Поиск «первичного» источника инфекции среди людей чаще всего неэффективен. Исходить надо из наличия в стационаре хронического, комбинированного по резервуарам и путям передачи возбудителей эпидемического очага ИСМП и данных микробиологического мониторинга заболеваемости и факторов среды.
Поэтому организационно проще осуществлять комплексные профилактические меры к вероятным источникам возбудителей болезней всех трех классов, включая зоонозы (часть из них являются, по сути, сапрозоонозами, например, сальмонеллезы, кишечный иерсиниоз, эшерихиозы и др.). Нужно, одновременно воздействуя на все возможные пути и факторы передачи возбудителей, нейтрализовать заражающую способность вероятных источников (как биоту, так и людей).
Подобная тактика обусловлена единым подходом к проведению мероприятий санитарно-противоэпидемического режима независимо от генеза ИСМП, так как их возбудители с разной степенью активности постоянно циркулируют в стационарах, особенно хирургического профиля. Эти задачи решаются комплексно – не только медицинскими мерами, но и такими направлениями профилактики, как предупредительный надзор (специальное проектирование и технология строительства клиник, прокладка особых коммуникаций, периодичность закрытия отделений стационаров на ремонт и дезинфекцию…).
Термин «артифициальный механизм передачи» применительно к сапронозным ИСМП носит корпоративный характер: речь идет, конечно, о путях передачи (заражения), действующих исключительно в «искусственной» госпитальной среде. Реальные механизмы передачи сапронозных возбудителей реализуются в естественных резервуарах в природе или в той же госпитальной среде в популяциях низших организмов (фитонозы и зоонозы). Эпидемического процесса в прямом смысле термина нет, а есть «эпидемические проявления эпизоотического или эпифитотического процесса»: ведь упомянутые представители резервуарной биоты в обыденной обстановке как бы не существуют. Правда, в ряде случаев трудно исключить непосредственную передачу возбудителя от человека-источника инфекции восприимчивому человеку.
Для условно-патогенных комменсалов, использующих обычные антропонозные механизмы и пути передачи, данные термины адекватно отражают суть непрерывности эпидемического процесса. Эти различия нужно понимать и использовать для дифференциации санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий в медицинских организациях.
Завершая обзор общих теоретических положений о сапронозных ИСМП, подчеркнем, что госпитальным эпидемиологам, организующим санитарно-эпидемиологический надзор в медицинских организациях, нужно иметь представление об экологических закономерностях существования возбудителей сапронозов в условиях госпитальной среды.
Основой надзора является постоянный микробиологический мониторинг заболеваемости, слежение за динамикой ее уровня и этиологической структуры возбудителей, их свойств и контаминированности элементов госпитальной среды как факторов риска передачи возбудителей. Нельзя забывать о скрытых биотических резервуарах инфекций, подлежащих обнаружению и ликвидации (нейтрализации).
Результаты микробиологического мониторинга позволяют конкретизировать санитарно-противоэпидемические (профилактические) и лечебно-диагностические мероприятия в ходе повседневной деятельности медицинских организаций.
А.Б. Белов, А.Л. Кузин
2017 г.