Теория саморегуляции паразитарных систем и COVID-19
- Авторы: Акимкин В.Г.1, Семененко Т.А.2, Дубоделов Д.В.1, Хафизов К.Ф.1, Углева С.В.1
-
Учреждения:
- Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
- Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи
- Выпуск: Том 79, № 1 (2024)
- Страницы: 33-41
- Раздел: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
- Дата публикации: 15.01.2024
- URL: https://vestnikramn.spr-journal.ru/jour/article/view/11607
- DOI: https://doi.org/10.15690/vramn11607
- ID: 11607
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Обоснование. Пандемия COVID-19 в очередной раз подтвердила правильность теории академика РАМН В.Д. Белякова, согласно которой основу развития эпидемического процесса составляет фазовое изменение гетерогенности биологических свойств взаимодействующих популяций возбудителя и человека. В соответствии с теорией саморегуляции паразитарных систем, изменения связаны не только с генетической вариабельностью, но и с другими полидетерминантными характеристиками возбудителя: при появлении новых геновариантов SARS-CoV-2 стал менее патогенным для человека, но более контагиозным. Это обстоятельство важно не только для теоретической, но и практической эпидемиологии, так как дает возможность прогнозировать направления развития эпидемической ситуации.
Цель исследования — оценить проявления эпидемического процесса новой коронавирусной инфекции COVID-19 через призму теории саморегуляции паразитарных систем.
Методы. Проведен эпидемиологический ретроспективный анализ заболеваемости COVID-19, включающий изучение абсолютных и интенсивных показателей заболеваемости на 100 тыс. населения, динамику изменения свойств популяции коронавируса, выявление геновариантов SARS-CoV-2 за период с марта 2020 по апрель 2023 г. Для анализа геновариантов SARS-CoV-2 на различных этапах пандемии использованы данные о секвенировании, представленные на платформе агрегации информации о геномах SARS-CoV-2 Virus Genome Aggregator of Russia (VGARus), — более 248 тыс. генетических последовательностей.
Результаты. За время пандемии отмечено семь подъемов и спадов уровня заболеваемости COVID-19. За период циркуляции в человеческой популяции и адаптации к новому хозяину накопился значительный массив данных об эволюционных изменениях генома SARS-CoV-2 с учетом тенденций приобретения новых эпидемиологических свойств.
Заключение.Проведенный анализ показал, что основные проявления эпидемического процесса COVID-19 соответствуют положениям теории саморегуляции паразитарных систем.
Полный текст
Обоснование
В течение длительного периода времени закономерности парадигмы эпидемиологии основывались на принципе постоянства патогенных признаков возбудителя при односторонней зависимости от них восприимчивого макроорганизма. Уровень эпидемиологической науки еще не позволял диалектически решить вопрос о причинности эпидемического процесса, в связи с чем приоритетным направлением считалось воздействие на пути и факторы передачи возбудителей инфекций для предупреждения заражения людей и ликвидации эпидемических очагов [1–3]. Господствовавшая в то время теория эпидемического процесса, разработанная ведущим эпидемиологом страны Л.В. Громашевским в середине прошлого века, нуждалась в уточнении, так как ряд выявленных тенденций не поддавался удовлетворительному объяснению и не позволял осуществлять эффективный эпидемиологический надзор и прогноз ситуации даже в пределах ограниченного региона.
Стремительное развитие ряда смежных с эпидемиологией фундаментальных биологических наук, в первую очередь иммунологии, вирусологии и генетики, привело, с одной стороны, к значительному расширению представлений о биологии возбудителей и факторах их патогенного воздействия, а с другой — к пониманию механизмов резистентности организма потенциальных хозяев. Соответственно, пришло осознание, что взаимодействие возбудителей инфекционных заболеваний и вовлекаемых в эпидемический процесс людей и животных в действительности является значительно более сложным, нежели это представлялось ранее.
Одним из ведущих ученых страны, кто первым оценил и понял необходимость ревизии теории эпидемиологии, был академик РАМН В.Д. Беляков, который в 1985 г. на совместной сессии отделений АН СССР, ВАСХНИЛ и АМН СССР сделал доклад на тему «Общие закономерности функционирования паразитарных систем». В соответствии с предложенной ученым теорией, зарегистрированной через год как научное открытие, межпопуляционное взаимоотношение паразита и хозяина представляет собой систему, подчиняющуюся внутренним саморегуляционным процессам. Фундаментальная и универсальная теория саморегуляции паразитарных систем существенно обогатила идеологический базис эпидемиологии и вооружила ее методическими подходами, позволяющими дать объяснение целому ряду особенностей развития эпидемического процесса, ранее не поддающихся удовлетворительной интерпретации. Это в первую очередь касалось периодического угасания активности эпидемического процесса за счет формирующегося у населения популяционного иммунитета, оказывающего сдерживающее влияние на распространение эпидемического варианта возбудителя, с последующим возобновлением интенсивности процесса его циркуляции. Кроме того, стало очевидным, что формирование антропонозов в процессе адаптации возбудителя к новому виду хозяина и эволюционное становление механизмов взаимодействия популяций паразита и хозяина в ходе эпидемического процесса происходят при непосредственном участии и под воздействием природно-социальных факторов [4–6].
Конкретизируя результаты разработанной теории, В.Д. Беляков сформулировал основные положения, определяющие механизм саморегуляции паразитарных систем, такие как:
- генотипическая и фенотипическая гетерогенность популяций паразита и хозяина по признакам отношения друг к другу;
- динамическая изменчивость биологических свойств взаимодействующих популяций;
- фазовая самоперестройка популяций паразита, определяющая неравномерность развития эпидемического процесса;
- регулирующая роль социальных и природных условий в фазовых преобразованиях эпидемического процесса.
В первых двух положениях теории к эпидемиологически значимым свойствам возбудителя отнесены патогенность, контагиозность, иммуногенность, которые во многом связаны с непрерывными мутационными процессами и естественным отбором, лежащими в основе адаптационной изменчивости популяции патогенов. Гетерогенность популяции хозяина определяется степенью распределения в ней восприимчивых и невосприимчивых особей, обусловленного полиморфизмом генов, которые детерминируют наследственно-конституциональные особенности функционирования иммунной системы, фенотипическим разнообразием, связанным с пребыванием в разных природно-социальных условиях, и воздействием факторов, способных влиять на функциональное состояние иммунной системы [7]. Эти показатели находятся в постоянной динамике и выступают важным фактором, регулирующим интенсивность эпидемического процесса. По мнению автора теории саморегуляции паразитарных систем, изменчивость биологических свойств популяций хозяина и паразита при их взаимодействии — это материальная основа (движущая сила) возникновения и развития эпидемического процесса и его саморегуляции. В этом особенно активно проявляется стабилизирующая (управляющая) роль обратных положительных и отрицательных связей в процессе саморегуляции. Так, популяция возбудителей, в ходе эпидемического процесса попадая в популяцию макроорганизмов, вызывает не только инфекционный процесс или инфекционную болезнь, но также и развитие иммунитета [8–10].
Третье положение относится к одному из ключевых в теории саморегуляции эпидемического процесса — наличию фазовой самоперестройки популяции паразита. Взаимодействием неоднородных и динамически изменяющихся популяций паразита и хозяина, а также активностью иммуногенетических факторов объясняется неравномерность эпидемического процесса на отдельных территориях, во времени и среди отдельных социальных, возрастных и бытовых групп населения, а также фазовая перестройка возбудителей и эпидемического процесса с последовательной сменой четырех фаз: I — резервации, II — эпидемического преобразования, III — эпидемического распространения и IV — резервационного преобразования (табл. 1).
Таблица 1. Фазы эпидемического процесса, по В.Д. Белякову
Фаза | Среда обитания | Характер гетерогенности по признаку вирулентности |
Резервации (I) | Иммунные организмы хозяина и/или внешняя среда | Мало- или невирулентный вариант |
Эпидемического преобразования (II) | Начинается пассаж через восприимчивых особей | Маловирулентный и вирулентный варианты |
Эпидемического распространения (III) | Восприимчивые особи | Высоковирулентный вариант |
Резервационного преобразования (IV) | Начинается пассаж через иммунных особей | Вирулентный и маловирулентный варианты |
И наконец в четвертом положении определена роль социальных и природных условий в качестве факторов, действующих на фазовые преобразования в ходе эпидемического процесса.
Многообразие этих факторов можно объединить в три основных группы:
- определяющие различные формы «перемешивания» людей при формировании организованных коллективов, естественных и искусственных миграциях;
- обусловливающие активизацию механизма передачи возбудителя;
- снижающие иммунитет и резистентность организма человека.
Теория саморегуляции эпидемического процесса была разработана на примере антропонозных воздушно-капельных инфекций, таких как ОРЗ, стрептококковая инфекция, дифтерия и др. [8–10]. Как показали результаты научных исследований, новая коронавирусная инфекция COVID-19 также относится к инфекциям с преимущественно аэрозольным механизмом передачи возбудителя [11–14]. Глобальное и стремительное распространение COVID-19 оказало огромное влияние на все отрасли здравоохранения во всем мире и расширило имеющиеся представления о характере течения этого заболевания, однако многие вопросы эпидемиологии новой инфекции еще не получили своего окончательного объяснения.
Цель исследования — оценить проявления эпидемического процесса новой коронавирусной инфекции COVID-19 через призму теории саморегуляции паразитарных систем.
Методы
Исследование выполнено в ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора. Использовались данные о динамике заболеваемости COVID-19 с 30 марта 2020 по 24 апреля 2023 г. в Российской Федерации, взятые из отечественного информационного портала Стопкоронавирус.рф и сервиса визуализации и анализа данных Yandex DataLens. Информация о пациентах (возраст, пол, форма заболевания, дата заболевания) извлечена из базы данных, сформированной на основе информации из формы отчета Роспотребнадзора № 970 «Информация о случаях инфекционных заболеваний у лиц с подозрением на новую коронавирусную инфекцию», отчетных форм № 1035 «Мониторинг количества заболевших коронавирусной инфекцией, в том числе внебольничными пневмониями, и летальных исходов» и № 1248 «Результаты молекулярно-генетического мониторинга изолятов SARS-CoV-2».
О наличии фазовой самоперестройки косвенно судили на основании эпидемиологического ретроспективного анализа заболеваемости COVID-19, включающего изучение абсолютных и интенсивных показателей заболеваемости на 100 тыс. населения, динамики изменения свойств популяции коронавируса, выявления геновариантов SARS-CoV-2 за период март 2020 — апрель 2023 г. Для анализа геновариантов SARS-CoV-2 на различных этапах пандемии использованы данные о секвенировании, представленные на платформе агрегации информации о геномах SARS-CoV-2 Virus Genome Aggregator of Russia (VGARus), — 248 638 генетических последовательностей. Данные филогенетического дерева взяты из базы данных Nextstrain (https://nextstrain.org/ncov/open/global/6m). Использована отечественная аналитическая платформа для агрегации, эпидемиологического анализа и прогнозирования динамики эпидемического процесса Superset, разработанная в ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора.
Лабораторные исследования проводили в соответствии с МР 3.1.0169-20 «Лабораторная диагностика COVID-19» и др. Исследования одобрены этическим комитетом ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора (протокол № 3 от 27 марта 2020 г.).
Наличие РНК SARS-CoV-2 подтверждено методом полимеразной цепной реакции в реальном времени с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР-РВ) с применением тест-систем АмплиСенс® Cov-Bat-FL5 и на основе LAMP АмплиСенс® SARS-CoV-2. Для количественного определения РНК SARS-CoV-2 методом ОТ-ПЦР использовали набор реагентов АмплиСенс® COVID-19-FL6, для проведения амплификации фрагментов генома и последующего секвенирования — разработанные во ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора праймерные панели.
Для статистической обработки использованы стандартные методы описательной статистики Microsoft Excel и Statistica 12.0 (StatSoft). Доверительный интервал (95%-й ДИ) рассчитывали по методу Клоппера–Пирсона (точный метод).
Результаты
Проведенный анализ показал, что основные проявления эпидемического процесса COVID-19 соответствуют положениям теории саморегуляции паразитарных систем В.Д. Белякова и обусловлены наличием фазовой внутренней перестройки популяции SARS-CoV-2 на фоне лабильных социальных и природных условий ее функционирования. Схематично определенная цикличность и смена фаз эпидемического процесса, которые повторяют друг друга в динамике, представлены на рис. 1.
Рис. 1. Фазы развития эпидемического процесса, по В.Д. Белякову (1986)
Подтверждением ключевого положения теории саморегуляции о фазности развития эпидемического процесса явилась динамика заболеваемости COVID-19 в России и мире (рис. 2), которая практически полностью повторяет схему, представленную на рис. 1.
Рис. 2. Динамика периодов подъема и спада заболеваемости COVID-19 в России и мире
Таким образом, в соответствии с классической теорией развития эпидемического процесса можно проследить последовательность событий, происходящих при взаимодействии нового коронавируса SARS-CoV-2 и восприимчивой популяции человека. Как следует из представленных на рис. 2 данных, за время пандемии отмечено семь подъемов и спадов уровня заболеваемости COVID-19.
Пеpвые случаи заболеваний были установлены в России в феврале–марте 2020 г. и знаменовали начало пpедэпидемического пеpиода, когда среди населения пpисутствовали лишь единичные инфициpованные лица, а численность популяции возбудителя была невелика и ее гетеpогенность имела минимальную выpаженность за счет абсолютного пpеобладания в ней маловиpулентных особей. Начиная с мая 2020 г. вследствие пассажа через восприимчивых особей начались изменения в популяции нового коронавируса (повышение вирулентности, увеличение численности), предшествующие подъему заболеваемости среди населения, т.е. процесс перешел в фазу эпидемического преобразования, а затем и эпидемического распространения. Все это закономерно сопровождалось более тяжелыми случаями заболеваний и высокими показателями летальности. Этот период охарактеризован как первый этап развития пандемии на территории России (март 2020 — январь 2021 г.), который обусловлен неоднородностью (гетерогенностью) взаимодействующих популяций возбудителя и человека, а также введением мер неспецифической профилактики и ограничительных противоэпидемических мероприятий. На первом этапе эпидемии COVID-19 на территории РФ были зафиксированы два подъема и спада уровня заболеваемости населения, регулируемые социальными и природными факторами.
Второй этап пандемии COVID-19 на территории России (январь 2021 г. — по настоящее время) обусловлен изменением биологических свойств вируса SARS-CoV-2 с последующей сменой превалирующих (альфа, бета, гамма, дельта и омикрон) геновариантов и стартом массовой специфической иммунопрофилактики. На данном этапе зафиксировано пять подъемов и спадов уровня заболеваемости, что, вероятно, связано с эволюцией вируса и становлением его эпидемического варианта при закономерном изменении иммунологической структуры популяции человека в цепи циркуляции возбудителя [8, 15]. Фазовая самоперестройка популяции возбудителя привела к снижению как его вирулентности, так и численности, что сопровождалось снижением тяжести заболеваний, числа госпитализированных и умерших больных, что может свидетельствовать о фазе резервационного преобразования.
Последующая фаза резервации коронавируса угрожает ему исчезновением, поэтому сохранение возбудителя как биологического вида невозможно без эволюционного развития, чему способствуют нестабильность генома и мутации, а также расширение диапазона гетерогенности популяции вируса SARS-CoV-2 за счет циркуляции как мало-, так и высоковирулентных вариантов с последующим стабилизирующим отбором и становлением эпидемического варианта возбудителя. Поэтому фаза резервации всегда балансирует на грани с фазой эпидемического преобразования, когда появляются и получают преимущество в естественном отборе новые штаммы, способные обходить ранее сформированную человеческой популяцией защиту, ускользая от вакцин и постинфекционного иммунитета [16].
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) официально отнесла мутации вируса SARS-CoV-2 к вариантам, вызывающим опасения (Variants of Concern, VOCs), и первые значимые из них выявлены в конце 2020 — начале 2021 г.: Alpha (B.1.1.7) — в Великобритании, Beta (B.1.351) — в Южной Африке, Gamma (P.1) — в Бразилии и Delta (B.1.617.2) — в Индии [17]. Возникшие мутации изменили аминокислотную последовательность спайкового (S) белка, который после связывания рецептора ACE2 определяет проникновение вируса в чувствительные клетки человеческого организма и является основным фактором патогенеза COVID-19. Подобные мутации вызывают обоснованные опасения, поскольку от них зависит, станет ли вирус более агрессивным, и требуют проведения непрерывных молекулярно-генетических исследований, являющихся основой для принятия управленческих решений в области профилактических и противоэпидемических мероприятий по предотвращению дальнейшего распространения SARS-CoV-2.
Динамический мониторинг мутационной изменчивости коронавирусов, выявленных на территории России, осуществляется с декабря 2020 г., при обнаружении первого случая завоза геноварианта Alpha (B.1.1.7). Сотрудниками ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора была разработана платформа агрегации информации о геномах вирусов Virus Genome Aggregator of Russia (VGARus) по изучению (секвенирование + биоинформатический анализ) геномов вируса SARS-CoV-2 и выявлению как известных, так и потенциально новых вариантов патогена с наличием ключевых мутаций, присущих эпидемиологически значимым вариантам. В настоящее время в соответствии с постановлением Правительства РФ от 23.03.2021 № 448 на основании данных, поступающих от 152 организаций на территории России, на платформу загружено более 250 тыс. геномных последовательностей вируса SARS-CoV-2.
На территории РФ геновариант Delta нового коронавируса появился в апреле 2021 г. и явился этиологическим агентом COVID-19 в более 80% случаев. Выделено 30 суб- линий штамма, однако доминирующим во все месяцы наблюдения с момента начала регистрации геноварианта Delta являлся вариант, которому классификатор Pangolin присвоил название AY.122 (83,3%) [18]. В конце 2021 г. появлился новый геновариант коронавируса SARS-CоV-2, впервые идентифицированный в Ботсване и Южно-Африканской Республике. Новая линия получила обозначение BA.2, основная линия выявленного варианта коронавируса — BA.1, общее название варианта осталось неизменным — B.1.1.529 с последующим присвоением ВОЗ мутировавшему вирусу, относящемуся к VOCs, кода Omicron (B.1.1.529+ВА.*). Вариант Omicron начал стремительное распространение с декабря 2021 г., и в настоящее время он полностью доминирует на территории России. За период циркуляции в человеческой популяции и адаптации к новому хозяину накопился значительный массив данных об эволюционных изменениях генома SARS-CoV-2 с учетом тенденций приобретения новых эпидемиологических свойств. Отличительная особенность геноварианта Omicron — то, что он включает в себя различные сублинии (BA.1, BA.2, BA.3, BA.4, BA.5), а также множество подлиний внутри BA.1 и BA.2. От предыдущих вариантов коронавируса Omicron отличается огромным количеством аминокислотных замен, инсерций и делеций. Только в S-белке (спайковом белке), необходимом патогену для инфицирования клеток человека, ученые выявили более 30 мутаций [19, 20].
К настоящему времени отмечается следующее распределение доминирующих субвариантов Omicron: доля ВА.5, доминирующего с лета 2022 г., снижается и составляет не более 6%; доля XBB* (BA.2) — до 88% в настоящее время, в том числе XBB.1.5 «Кракен» — более 40% от общего объема XBB*; увеличивается доля XBB.1.16 («Арктур») — до 4%; в небольших количествах продолжают циркулировать варианты BA.2.75 («Кентавр») — 5% и BQ.1.1 («Цербер») — 1% (рис. 3).
Рис. 3. Динамика изменения свойств популяции вируса SARS-CoV-2 в России в конце 2022 по май 2023 гг. (https://nextstrain.org/ncov/open/global/6m)
Анализ данных национальной базы VGARus позволил выявить диссоциацию генетической линии Omicron на территории России с наибольшей частотой циркуляции субвариантов BA.1 (54,5%), BA.1.1 (21,6%) и BA.2 (23,8%) в первой половине 2021 г. Субвариант BA.3 не получил столь значимого распространения и на сегодняшний день составляет менее 0,1% в общей структуре популяции Omicron. Однако начиная с июня 2022 г. на смену лидировавших ранее сублиний ВА.1, ВА.2 пришло доминирование сублиний ВА.4 и ВА.5, а с января 2023 г. вновь лидирующие позиции занимает субвариант ВА.2, который стал более агрессивным и занял свою нишу (рис. 4).
Рис. 4. Динамика структуры субвариантов линии Omicron (B.1.1.529+BA.*), выделенных в России, по данным национальной базы VGARus с января 2022 по апрель 2023 г., %
Проанализировав структуру доминирующих геновариантов линий Delta и Omicron, можно отметить, что неоднородность и быстрая смена патогенных свойств и контагиозности вируса однозначно влияют на течение эпидемического процесса. Доказательством этому утверждению служат результаты, полученные при анализе формы № 970 (n > 11 млн человек) и данных ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора (n > 2,6 млн человек) за 2020–2022 гг., включавшем сравнительную характеристику динамики проявлений эпидемического процесса COVID-19 с учетом эволюции возбудителя SARS-CoV-2. Максимальный уровень заболеваемости в 2020 г. (преобладание Уханьского штамма) составил 51,31 на 100 тыс. населения; в 2021 г. (преобладание штамма Delta) — 192,45; в 2022 г. (преобладание штамма Omicron) — 905,37 на 100 тыс. населения.
Стремительное распространение варианта Omicron в популяции человека и его доминирование способствовали росту заболеваемости COVID-19 (905,37 на 100 тыс. населения), доля детей в возрасте 0–17 лет в общей структуре заболевших увеличилась с 10% в 2020 г. до 17,9% в 2022-м. В то же время на фоне высокой контагиозности возбудителя на протяжении пяти периодов роста заболеваемости COVID-19 отмечено значительное снижение удельного веса тяжелых форм инфекции в общей структуре клинических форм течения заболевания, %: 1-й период — 4,5; 2-й — 3,1; 3-й — 2,6; 4-й — 2,2; 5-й период — 0,4 [15].
Обсуждение
Молекулярно-генетический мониторинг изменчивости нового коронавируса SARS-CoV-2 с помощью полногеномного секвенирования способствовал не только подтверждению, но и развитию теории саморегуляции эпидемического процесса. Важный вклад в понимание происходящих событий внесла разработанная в ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора национальная платформа VGARus, содержащая информацию о нуклео-тидных последовательностях вирусов SARS-CoV-2 и их мутациях, распространенных в разных регионах России.
На фоне расширения гетерогенности популяции за счет циркуляции различных геновариантов вируса началось постепенное накопление соответствующих среде обитания эпидемических штаммов вируса, которые привели к широкому распространению инфекции. Вмешательство социальных факторов в виде режима самоизоляции (локдаунов), определяющих снижение эффективности механизма передачи возбудителя, во многом способствовало постепенному снижению заболеваемости после их введения, поскольку изменились благоприятные условия для активного эпидемического распространения SARS-CoV-2. Однако многочисленные мутации, которым подвержены РНК-вирусы на фоне высокой репродуктивной активности, привели к значимой адаптационной изменчивости популяции SARS-CoV-2, обладающей высокой контагиозностью, но умеренной вирулентностью, что обусловлено реализацией возбудителем стратегии выживания в условиях давления нарастающего иммунитета популяции хозяина в ходе эпидемического процесса.
Следует отметить, что популяция хозяина также чрезвычайно гетерогенна и среди населения выявляются лица с pазной степенью функциональной активности иммунной системы, которая со вpеменем, а также под действием внешних фактоpов может изменяться. Причины гетерогенности популяции хозяина в отношении возбудителей обусловлены полиморфизмом генов, детерминирующих наследственно-конституциональные особенности функционирования иммунной системы, а также фенотипическим разнообразием, связанным с пребыванием в разных природно-социальных условиях. Для лиц с гено- или фенотипически приобретенными состояниями иммунодефицита характерны нарушение механизмов распознавания антигенов и реализации перекрестных иммунологических реакций на родственные антигены, кратковременность клеточной памяти о предшествующих инфицированиях, недостаточная активность факторов, способных влиять на формирование и напряженность специфического иммунитета (в том числе поствакцинального) к конкретному возбудителю. В соответствии с теорией саморегуляции паразитарных систем, именно иммунокомпроментированные лица составляют одновременно группы риска по заболеваемости и сохранению резервуара возбудителей аэрозольных инфекций, включая COVID-19, среди населения. Они же первыми вовлекаются в эпидемический процесс, «способствуя» формированию эпидемических вариантов и активно их распространяя. В эту категорию входит часть детей и подростков, пожилых людей и лиц, находящихся в организованных коллективах большой численности, так как число восприимчивых индивидуумов в цепи циркуляции возбудителя за единицу времени является важным фактором, пpедопределяющим скорость формирования эпидемического варианта возбудителя и его вирулентный потенциал [7, 8, 21].
Природные и социальные факторы, в свою очередь, способны не только влиять, но и регулировать фазовые преобразования паразитарных систем и создавать более или менее благоприятные условия для формирования и распространения вирулентного варианта возбудителя и, соответственно, для возникновения или повышения интенсивности уже возникшего эпидемического процесса или снижения его интенсивности до уровня, обеспечивающего лишь сохранение возбудителя на протяжении межэпидемического периода [7, 8, 18].
Заключение
Анализ проявлений эпидемического процесса COVID-19 как классического аэрозольного антропоноза подтвердил правильность теории академика В.Д. Белякова, согласно которой основу его развития составляет фазовое изменение гетерогенности биологических свойств взаимодействующих популяций возбудителя и человека, основанной на обратных отрицательных связях в процессе саморегуляции, при этом важное значение имеют социальные и природные факторы. В соответствии с теорией саморегуляции паразитарных систем, изменения связаны не только с генетической вариабельностью, но и с другими полидетерминантными характеристиками возбудителя: при появлении новых геновариантов SARS-CoV-2 стал менее патогенным для человека, но более контагиозным. Это обстоятельство важно не только для теоретической, но и практической эпидемиологии, так как дает возможность прогнозировать направления развития эпидемической ситуации [15].
Разумеется, некоторые особенности SARS-CoV-2 и COVID-19 недостаточно хорошо изучены, в частности потенциал повышения трансмиссивности вируса и антигенного дрейфа, причины бессимптомного инфицирования, зависимость течения болезни от хронических заболеваний, причины стойких и длительных эффектов после перенесенной болезни [22]. На сегодняшний день имеется ограниченная информация об эпидемиологических и иммунологических характеристиках нового коронавируса, что требует не только проведения дополнительных, углубленных исследований, но и постоянного популяционного мониторинга на наличие специфических антител, РНК SARS-CoV-2 и геновариантов возбудителя [23–25], что позволяет получать объективную информацию о развитии эпидемического процесса в режиме реального времени.
Дополнительная информация
Источник финансирования. Поисково-аналитическая работа проведена за счет бюджетных средств организации по месту работы авторов.
Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.
Участие авторов. В.Г. Акимкин — разработка концепции исследования, написание текста; Т.А. Семененко — разработка концепции исследования, написание текста; Д.В. Дубоделов — подбор методик; К.Ф. Хафизов — подбор методик; С.В. Углева — написание текста, редактирование статьи на этапе подготовки к публикации. Все авторы внесли значимый вклад и одобрили рукопись перед публикацией. Все авторы согласны нести ответственность за все аспекты работы, чтобы обеспечить надлежащее рассмотрение и решение всех возможных вопросов, связанных с корректностью и надежностью любой части работы.
Об авторах
Василий Геннадьевич Акимкин
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Email: vgakimkin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4228-9044
SPIN-код: 4038-7455
доктор медицинских наук, профессор, академик РАН
Россия, 111123, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3аТатьяна Анатольевна Семененко
Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи
Email: meddy@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-6686-9011
SPIN-код: 8375-2270
доктор медицинских наук, профессор
Россия, МоскваДмитрий Васильевич Дубоделов
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Email: dubodelov@cmd.su
ORCID iD: 0000-0003-3093-5731
SPIN-код: 4860-7909
кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник
Россия, 111123, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3аКамиль Фаридович Хафизов
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Email: khafizov@cmd.su
ORCID iD: 0000-0001-5524-0296
SPIN-код: 9082-5749
кандидат биологических наук
Россия, 111123, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3аСветлана Викторовна Углева
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Автор, ответственный за переписку.
Email: uglevas@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-1322-0155
SPIN-код: 8840-5814
доктор медицинских наук, профессор
Россия, 111123, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3аСписок литературы
- Елкин И.И. Общая и частная эпидемиология (руководство для врачей): в 2 т. — М.: Медицина, 1973. — Т. 1–2. — 896 с. [Elkin II. General and private epidemiology (manual for doctors). Vol. 1–2. Moscow: Medicine; 1973. 896 p. (In Russ.)]
- Жданов В.М. Эпидемиология: учебник. — М.: Медгиз, 1961. — 336 с. [Zhdanov VM. Epidemiology: textbook. Moscow: Medgiz, 1961. 336 p. (In Russ.)]
- Громашевский Л.В. Общая эпидемиология: руководство для врачей и студентов. — 4-е изд. — М.: Медицина, 1965. — 290 с. [Gromashevsky LV. General epidemiology: a guide for doctors and students. 4th ed. Moscow: Medicine; 1965. 290 p. (In Russ.)]
- Белов А.Б., Кузин А.А., Зобов А.Е. Академик В.Д. Беляков — творец современной отечественной теории эпидемиологической науки: к столетию со дня рождения выдающегося ученого, педагога и военного эпидемиолога // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2021. — Т. 98. — № 5. — С. 597–606. [Belov AB, Kuzin AA, Zobov AE. Academician V.D. Belyakov is the creator of the modern Russian theory of epidemiological science: to the centenary of the birth of an outstanding scientist, teacher and military epidemiologist. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology = Zhurnal mikrobiologii, еpidemiologii i immunobiologii. 2021;98(5):597–606. (In Russ.)]
- Яковлев А.А., Поздеева Е.С. О возможных механизмах саморегуляции паразитарных систем в биогеоценозе // Вестник РАМН. — 2018. — Т. 73. — № 3. — С. 195–205. [Yakovlev AA, Pozdeyeva ES. Possible mechanisms of self-regulation of parasitic systems in biogeocenosis. Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2018;73(3):195–205. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.15690/vramn880
- Покровский В.И., Пак С.Г., Брико Н.И., и др. Инфекционные болезни и эпидемиология: учебник. — 3-е изд. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. — 1008 с. [Pokrovskiy VI, Pak SG, Briko NI, et al. Infectious diseases and epidemiology: textbook. 3rd ed. Moscow: GEOTAR-media; 2016. 1008 р. (In Russ.)]
- Мамедов М.К. Теория саморегуляции эпидемического процесса — основа перспектив развития эпидемиологии // Биомедицина. — 2012. — № 3. — С. 47–55. [Mamеdov MK. The self-control theory of epidemic process — a basis of epidemiology development perspectives. Biomedicine. 2012;3:47–55. (In Russ.)]
- Беляков В.Д. Общие закономерности функционирования паразитарных систем (механизмы саморегуляции) // Паразитология. — 1986. — Т. 20. — № 4. — С. 249–255. [Belyakov VD. General laws of functioning of parasitic systems (mechanisms of self-regulation). Parasitology. 1986;20(4):249–255. (In Russ.)]
- Беляков В.Д., Яфаев Р.Х. Эпидемиология: учебник. — М.: Медицина, 1989. — 416 с. [Belyakov VD, Yafaev RH. Epidemiology: textbook. Moscow: Medicine; 1989. 416 p. (In Russ.)]
- Беляков В.Д., Семененко Т.А., Шрага М.Х. Введение в эпидемиологию инфекционных и неинфекционных заболеваний человека: учеб. пособие для студентов мед. вузов. — М.: Медицина, 2001. — 262 с. [Belyakov VD, Semenenko TA, Shraga MH. Introduction to the epidemiology of infectious and non-communicable human diseases: textbook for students of medical universities. Moscow: Medicine; 2001. 262 p. (In Russ.)]
- Семененко Т.А., Акимкин В.Г., Бурцева Е.И., и др. Особенности эпидемической ситуации по острым респираторным вирусным инфекциям с учетом пандемического распространения COVID-19 // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. — 2022. — Т. 21. — № 4. — С. 4–15. [Semenenko TA, Akimkin VG, Burtseva EI, et al. Characteristics of the Epidemic Situation Associated with Acute Respiratory Viral Infections in the Russian Federation during the Pandemic Spread of COVID-19. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2022;21(4):4–15. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.31631/2073-3046-2022-21-4-4-15
- Sridhar S, Nicholls J. Pathophysiology of infection with SARS-CoV-2 — what is known and what remains a mystery. Respirology. 2021;26(7):652–665. doi: https://doi.org/10.1111/resp.14091
- 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. — С. 153–163. [Gotvyanskaya TP, Mukasheva EA, Nozdracheva AV, et al. Morbidity and population immunity to influenza and SARS in the context of the COVID-19 pandemic. Sanitary doctor. 2023;3:153–163. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.33920/med-08-2303-03
- Meyerowitz EA, Richterman A, Gandhi RT, et al. Transmission of SARS-CoV-2: a review of viral, host, and environmental factors. Ann Intern Med. 2021;174(1):69–79. doi: https://doi.org/10.7326/M20-5008
- Акимкин В.Г., Попова А.Ю., Плоскирева А.А., и др. COVID-19: эволюция пандемии в России. Сообщение I: Проявления эпидемического процесса COVID-19 // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2022. — Т. 99. — № 3. — С. 269–286. [Akimkin VG, Popova AYu, Ploskireva AA, et al. COVID-19: the evolution of the pandemic in Russia. Message I: Manifestations of the epidemic process COVID-19. Zhurnal mikrobiologii, èpidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2022;99(3):269–286. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.36233/0372-9311-276
- Если пандемию не удается победить, ее можно контролировать // Ведомости. 2021. 5 авг. Available from: https://www.vedomosti.ru/opinion/articles/2021/08/04/880895-pandemiyu-kontrolirovat
- WHO. Weekly epidemiological update on COVID-19. 2022. 22 March. Available from: https://www.who.int/publications/m/item/weekly-epidemiological-update-on-covid-19---22-march-2022
- Акимкин В.Г., Попова А.Ю., Хафизов К.Ф., и др. COVID-19: эволюция пандемии в России. Сообщение II: Динамика циркуляции геновариантов вируса SARS-CoV-2 // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2022. — Т. 99. — № 4. — С. 381–396. [Akimkin VG, Popova AYu, Khafizov KF, et al. COVID-19: evolution of the pandemic in Russia. Report II: Dynamics of the circulation of SARS-CoV-2 genetic variants. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology = Zhurnal mikrobiologii, èpidemiologii i immunobiologii. 2022;99(4):381–396. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.36233/0372-9311-295
- Berkhout B, Herrera‐Carrillo E. SARS‐CoV‐2 evolution: on the sudden appearance of the omicron variant. J Virol. 2022;96(7):e0009022. doi: https://doi.org/10.1128/jvi.00090-22
- Shrestha LB, Foster C, Rawlinson W, et al. Evolution of the SARS-CoV-2 omicron variants BA.1 to BA.5: Implications for immune escape and transmission. Rev Med Virol. 2022;32(5):e2381. doi: https://doi.org/10.1002/rmv.2381
- Белов А.Б. Проблемы теории эпидемиологической науки и возможные пути ее развития (к дискуссии по материалам статьи С.Л. Колпакова) // Фундаментальная и клиническая медицина. — 2018. — Т. 3. — № 4. — С. 93–106. [Belov AB. Problems in theory of epidemiology and possible routes of its development (to the discussion on the article by Sergey L. Kolpakov). Fundamental and Clinical Medicine. 2018;3(4):93–106. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.23946/2500-0764-2018-3-4-93-106
- Ильичева Т.Н., Нетесов С.В., Гуреев В.Н. COVID-19, грипп и другие острые респираторные вирусные инфекции: этиология, иммунопатогенез, диагностика и лечение. Часть I: COVID-19 и грипп // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. — 2022. — Т. 40. — № 1. — С. 3–11. [Ilyicheva TN, Netesov SV, Gureyev VN. COVID-19, influenza, and other acute respiratory viral infections: etiology, immunopathogenesis, diagnosis, and treatment. Part I: COVID-19 and influenza. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2022;40(1):3–11. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.17116/molgen2022400113
- Семененко Т.А., Акимкин В.Г. Сероэпидемиологические исследования в системе надзора за вакциноуправляемыми инфекциями // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2018. — Т. 95. — № 2. — С. 87–94. [Semenenko TA, Akimkin VG Seroepidemiology in the surveillance of vaccine-preventable diseases. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology = Zhurnal mikrobiologii, èpidemiologii i immunobiologii. 2018;95(2):87–94. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-2-87-94
- Попова А.Ю., Ежлова Е.Б., Смоленский В.Ю., и др. COVID-19: научно-практические аспекты борьбы с пандемией в Российской Федерации. — Саратов: Амири, 2021. — 608 с. [Popova AY, Yezhova EB, Smolensky VY, et al. COVID-19: Scientific and practical aspects of combating the pandemic in the Russian Federation. Saratov: Amiri; 2021. 608 p. (In Russ.)]
- Акимкин В.Г., Семененко Т.А., Углева С.В., и др. COVID-19 в России: эпидемиология и молекулярно-генетический мониторинг // Вестник РАМН. — 2022. — Т. 77. — № 4. — С. 254–260. [Akimkin VG, Semenenko TA, Ugleva SV, et al. COVID-19 in Russia: epidemiology and molecular genetic monitoring. Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2022;77(4):254–260. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.15690/vramn2121
Дополнительные файлы
