Pacific State Medical University (epidemiologii i voennoy epidemiologii, aspirant)
Habarovsk, Khabarovsk, Russian Federation
Habarovsk, Khabarovsk, Russian Federation
Habarovsk, Khabarovsk, Russian Federation
Vladivostok, Vladivostok, Russian Federation
The aim of the study was to evaluate the Moraxella catarrhalis nasopharyngeal carriage prevalence in children of different age groups with a recurrent course of respiratory diseases and perform a comparative analysis of bacterial carriage levels as well as peculiarities of within-year distribution of nasopharyngeal carriage in 2016-2017 years. Bacteriological assessment was performed for 1769 children aged 0 to 14 years old including 1082 children examined in 2016 and 687 children examined in 2017. During the two years of observation the average level of M. catarrhalis carriage for the entire study group was equal to 11.5±0.76%. Nasopharyngeal carriage was detected in children of all age groups with the lowest index in children of 7-14 years (4.1±1.03%) and highest levels of bacterial carriage in children of 2-6 years old (13.8±0.98%). Similarities in distribution of M. catarrhalis nasopharyngeal carriage levels in susceptible age groups were detected during 2016 and 2017 years. The analysis of M. catarrhalis carriage levels dynamics revealed within-year undulation of the index – low levels were detected in February and July and high levels in October and November. The research revealed statistically significant and profound concordance of within-year distribution of M. catarrhalis carriage levels in children during 2016 and 2017 years.
Moraxella catarrhalis, children, nasopharyngeal carriage, seasonal circulation
В настоящее время рост числа заболеваний, вызванных условно патогенными микроорганизмами, стал серьёзной проблемой в педиатрии. Дети с острыми респираторными инфекциями составляют большую часть повседневной работы педиатров. Из практики известно, что этиологию острых и хронических заболеваний верхних дыхательных путей у детей удаётся установить не всегда. Заболевание может быть вызвано вирусами, бактериями, а может иметь вирусно-бактериальную природу. В этом случае присоединившаяся бактериальная инфекция приводит к более тяжёлому течению заболевания и риску развития таких осложнений, как отит, риносинусит, трахеобронхит, пневмония [6, 9, 10]. Основными бактериальными возбудителями, приводящими к развитию осложнений, являются Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis и Streptococcus pyogenes. Как правило, инфицирование происходит эндогенно за счёт распространения патогенов с прилегающих участков слизистых, так как вышеназванные микроорганизмы часто заселяют верхние дыхательные пути практически здоровых людей [3]. В профессиональном сообществе врачей бактериологов и педиатров России такие бактерии, как Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, считаются патогенами, причастными к развитию инфекционного процесса. Но в отношении бактерий вида Moraxella catarrhalis окончательное мнение не сформировано.
M. catarrhalis является исключительно патогеном человека. Бактерии этого вида колонизируют дыхательные пути преимущественно детей и небольшой доли взрослых. Доказано, что патоген вызывает острый средний отит у детей, а также связан с бронхитом, синуситом, ларингитом и обострениями хронической обструктивной болезни лёгких. Часто встречается в коинфекциях с Haemophilus influenzae и/или Streptococcus pneumoniae. Долгое время бактерии рода Moraxella считались представителями нормальной микрофлоры носоглотки человека, но колонизация M. catarrhalis патологически изменённой в результате хронических воспалительных заболеваний верхних дыхательных путей слизистой зева и носа не может рассматриваться как здоровое носительство. В последнее время роль M. сatarrhalis в качестве патогена всё более очевидна исследователям из разных стран [2, 5, 12–14].
С микробиологической точки зрения M. catarrhalis – грамотрицательные диплококки, аэробы, неподвижны. Фенотипически, по росту на питательных средах, напоминают комменсальные виды Neisseriae и могут быть ошибочно упущены в клинических образцах. M. catarrhalis использует несколько механизмов вирулентности для колонизации и выживания в организме человека: адгезия и инвазия клеток хозяев, уклонение от воздействия факторов системы комплемента, образование полимикробных биоплёнок в ассоциации с другими бактериальными патогенами, продукция бета-лактамазы [4–6, 11, 14].
Трудоёмкость выделения моракселл культуральным методом, высокая стоимость готовых тест-систем и наборов для идентификации, отсутствие ПЦР-наборов для экспресс-диагностики затрудняет выделение и идентификацию данных микроорганизмов из клинического материала, и в некоторых случаях приводит к абсолютному их игнорированию. В таких условиях объективно оценить роль M. сatarrhalis при острых и хронических респираторных заболеваниях сложно.
До настоящего времени в России отсутствуют достоверные результаты микробиологического мониторинга и эпидемиологического анализа назофарингеального носительства M. catarrhalis в различных возрастных группах детей (пациентов амбулаторных клиник) с диагнозами «хронический тонзиллит», «хронический фарингит», «аденоидит», «гипертрофия нёбных миндалин». Очевидно, что у таких детей нарушен нормобиоценоз носоглотки и снижен местный иммунитет.
Признание M. catarrhalis как патогена человека указывает на необходимость эпидемиологического наблюдения и анализа распространённости носительства данного микроорганизма у детей с рекуррентным течением респираторных заболеваний.
Цель исследования – изучить распространённость носоглоточного носительства M. catarrhalis среди детей разных возрастных групп с рекуррентным течением респираторных заболеваний, выполнить сравнительный анализ уровней носительства в 2016 и 2017 годах, выявить особенности внутригодового распределения уровней носительства.
Материалы и методы исследования
Для оценки уровней носительства M. catarrhalis нами были обследованы 1769 детей, в том числе 1082 ребёнка в 2016 году и 687 детей в 2017 году, в возрасте до 14 лет, с обострениями заболеваний верхних дыхательных путей и жалобами на частые заболевания ЛОР-органов в течение года. Дети были разделены на 3 возрастные группы: от 0 до 2 лет (85 человек в 2016 году и 73 ребенка в 2017 году); от 2 до 6 лет (751 и 493 человека); от 7 до 14 лет (246 и 121 человек).
Уровень носительства определяли по доле (в %) лиц, выделивших возбудитель, от числа обследованных детей в каждой возрастной группе, а при анализе внутригодового распределения носителей – по доле (в %) лиц, которые выделили возбудитель, от числа обследованных в каждый месяц детей. Для определения достоверности полученных результатов применяли общепринятый статистический анализ [8].
Материалом для исследования явились мазки из носовых ходов, взятые при глубоком введении тампона, и мазки из ротоглотки. Для выделения M. catarrhalis использовали кровяной агар, обогащённый сывороткой крови крупного рогатого скота. Предварительная идентификация бактерий рода Моракселла производилась нами по опорным признакам, прежде всего, по морфологии колоний на кровяном агаре: колонии светло-серые, с ровным краем, матовые, размером 1-3 мм, гемолиз отсутствует, характерен признак «хоккейной шайбы» (колония скользит по агару при сдвигании петлёй). При окраске по Граму – грамотрицательные диплококки с положительным тестом на оксидазу и каталазу, не разлагающие сахара при росте на среде Клиглера. Все отобранные по этим признакам культуры были подтверждены как M. catarrhalis на бактериологическом анализаторе Vitec 2 Compact (карта NH).
Результаты исследования и их обсуждение
При исследовании отделяемого полости носа и ротоглотки 1769 лиц M. catarrhalis была выделена у 204 детей (11,5±0,76%), в том числе у 131 ребёнка в 2016 году, что составляет 12,1±0,99% от всех обследованных детей, и у 73 детей в 2017 году, что составляет 10,6±1,17% случаев. Эти показатели практически вдвое ниже по сравнению с частотой носительства пневмококка, установленной нами в предыдущих исследованиях [1] и в публикациях других авторов [7, 12]. Необходимо отметить, что в большинстве случаев M. catarrhalis выделялась из полости носа, часто в монокультуре. Из ротоглотки M. catarrhalis выделялась редко и только в присутствии данных микробов в носу. Обособленно из ротоглотки M. catarrhalis нами ни разу не выделена.
В таблице представлены уровни носительства M. catarrhalis, выявленные нами в 2016-2017 годах у детского населения разных возрастных групп г. Хабаровска, и возрастная структура носителей.
Таблица
Уровень носительства M. catarrhalis среди детей разных возрастных групп г. Хабаровска в 2016-2017 годах
|
Возрастные группы |
Число обследованных детей в каждой возрастной группе |
Число детей с выделением M. catarrhalis в каждой возрастной группе |
Частота (в %) выделения M. catarrhalis среди детей в каждой возрастной группе |
Удельный вес (в %) детей указанной возрастной группы в общей сумме носителей M.catarrhalis |
|
2016 год |
||||
|
0-2 лет |
85 |
8 |
9,4±3,16 |
6,1±2,09 |
|
2-6 лет |
751 |
113 |
15,0±1,30 |
86,3±3,00 |
|
7-14 лет |
246 |
10 |
4,1±1,26 |
7,6±2,31 |
|
Всего |
1082 |
131 |
12,1±0,99 |
100 |
|
2017 год |
||||
|
0-2 лет |
73 |
9 |
12,3±3,84 |
12,3±3,84 |
|
2-6 лет |
493 |
59 |
12,0±1,46 |
80,8±4,60 |
|
7-14 лет |
121 |
5 |
4,1±1,80 |
6,9±2,96 |
|
Всего |
687 |
73 |
10,6±1,17 |
100 |
|
Итого в 2016-2017 гг. |
1769 |
204 |
11,5±0,76 |
|
Наибольшая доля носителей M. catarrhalis за период наблюдения выявлена среди детей в возрасте от 2 до 6 лет (15,0±1,30 и 12,0±1,46% случаев, соответственно, в 2016 и 2017 годах). У детей от 0 до 2 лет M. catarrhalis выделяется несколько реже – в 9,4±3,16 и 12,3±3,84% случаев, а у детей старше 7 лет значительно реже – в 4,1±1,26 и 4,1±1,8% случаев, соответственно, от общего количества обследованных в 2016 и 2017 годах. Таким образом, анализируя частоту носительства M. catarrhalis следует отметить, что дети в возрасте от 0 до 2 лет и от 2 до 6 лет являются наиболее восприимчивыми к колонизации бактериями вида M. сatarrhalis. Это, вероятно, связано с физиологическими особенностями иммунной системы детей данных возрастных групп и началом социальной жизни в коллективе для более старших детей. Дети школьного возраста подвержены колонизации в значительно меньшей степени. Можно предположить, что распределение носительства M. catarrhalis в возрастных группах является стабильным в разные годы, однако следует продолжить наблюдение за циркуляцией M. сatarrhalis. Важно учитывать, что в структуре носителей (последняя графа таблицы) дети возрастной группы от 2 до 6 лет (группа риска) в 2016 и 2017 годах составляют подавляющее большинство – 86,3±3,00 и 80,8±4,60% случаев, соответственно, что усиливает эпидемиологическую значимость этого контингента в качестве источника инфекции. Дети возрастной группы от 0 до 2 лет при достаточно высокой частоте выделения среди них M. сatarrhalis составляют только 6,1±2,09 и 12,3±3,84% случаев, соответственно, в общей сумме носителей в 2016 и 2017 годах, что снижает их потенциал в плане распространения инфекции.
Анализ внутригодового распределения носительства по сезонам года представлен на диаграмме. При графическом изображении помесячного распределения уровней носительства выявлены волнообразные колебания кривой: низкие уровни в феврале и июле в 2016 году (6,0±2,6 и 3,7±2,1% случаев, соответственно) сменяются постепенными подъёмами (в апреле и ноябре) и снова плавными спадами. Наибольший уровень носительства отмечен в октябре-ноябре (18,7±4,5 и 23,3±4,2% случаев, соответственно). Анализируя данные за 2017 год можно отметить так же сниженные значения в феврале (10,3±3,7%), плавный подъём кривой графического изображения носительства к апрелю (16,4±5,0%), который сменяется постепенным снижением к самому низкому значению в июле (4,1±2,8%) и резким скачком к наивысшим значениям уровней носительства в октябре-ноябре (21±4,9 и 21,7±4,3% случаев, соответственно).
Рис. Внутригодовое распределение уровней носительства Moraxella catarrhalis у детей г. Хабаровска в 2016-2017 гг. (n=1082 и 687, соответственно годам).
Таким образом, при сравнении двух анализируемых кривых внутригодового распределения уровней носительства M. сatarrhalis у детей в 2016 и 2017 годах установлено принципиальное совпадение тенденций: минимальные уровни в феврале и июле, а максимальные уровни в октябре-ноябре. Коэффициент корреляции (rxy=+0,85) свидетельствует о прямой сильной связи между этими эпидемиологическими проявлениями.
Выводы
- Определено, что частота распространения носительства M. сatarrhalis у детей в возрасте до 14 лет, проживающих в г. Хабаровске, в среднем составила 11,5±0,76% по результатам двухлетнего наблюдения.
- Носительство зарегистрировано во всех возрастных группах с максимальным уровнем 13,8±0,38% в возрастной группе детей 2-6 лет и наименьшим уровнем у детей 7-14 лет (4,1±1,03%).
- Выявлено сходство уровней носительства и возрастного диапазона группы риска (2-6 лет), восприимчивых к колонизации бактериями вида M. catarrhalis, детей в период 2016 года (15,0±1,30%) и 2017 года (12,0±1,46%).
- В возрастной структуре выделителей моракселл дети группы риска (2-6 лет) составляют большинство – 86,3±3,0% в 2016 году и 80,8±4,60% в 2017 году, что усиливает эпидемиологическую значимость этого контингента в качестве источника инфекции.
- Установлено принципиальное совпадение тенденций внутригодового распределения уровней носительства у детей в 2016-2017 годах с минимальными уровнями в феврале и июле и максимальными уровнями в октябр-ноябре. Выявленные закономерности подтверждены статистически.
1. Bondarenko A.P., Shmylenko V.A., Trotsenko O.E., Zaitseva T.A., Karavyanskaya T.N., Butakova L.V., Korita T.V. Annual dynamics of pneumococcal carriage and community-acquired pneumonia incidence in Khabarovsk city in 2015. Bûlleten' fiziologii i patologii dyhaniâ 2016; 62:16–21 (in Russian). doi: 10.12737/23245
2. Boronina L.G., Blinova S.M., Samatova E.V. Etiologic role and antibiotic resistance of Moraxella catarrhalis isolated from children whith various forms of community-acquired infections in Ural region. Vestnik ural'skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki 2016; 1:66–69 (in Russian).
3. Boronina L.G., Samatova E.V., Blinova S.M. Changes in antimicrobial resistance in clinical pediatric isolates of Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis in Middle Ural area. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy 2017; 19(2):168–175 (in Russian).
4. Hreben N., Yaromenka Yu., Sidelova S. Microbial landscape during acute bacterial and chronic rhinosinusitis. Otorinolaringologija. Vostochnaja Evropa 2017; 7(2):165–171 (in Russian).
5. Kraeva L.A., Burgasova O.A., Kunilova E.S., Petrova I.S., Tseneva G.Y., Bespalova G.I. The pathogenic potential of Moraxella catarrhalis and Staphylococcus epidermidis under inflammatory prosesses of upper respiratory tracts. Klinicheskaia laboratornaia diagnostika. 2015; 60(11):58–61 (in Russian).
6. Kunilova E.S., Kraeva L.A., Tseneva G.Y., Hamdulayeva G.N. The importance of pathogenicity factors of opportunistic microorganisms in the assessment of their role in disease development. Infektsiya i immunitet 2012; 2(4):699–704 (in Russian).
7. Lazareva M.A., Kulichenko T.V., Alyab'eva N.M., Ponamarenko O.A., Lazareva A.V., Katosova L.K., Mayanskii N.A. Nasopharyngeal carriage of Streptococcus pneumoniae in orphans, preschool children and unorganized children under 5 years. Current pediatrics 2015; 14(2):246–255 (in Russian). doi: 10.15690/vsp.v14i2.1293
8. Merkov A.M., Polyakov L.E. Health care statistics: a handbook for doctors. Leningrad: Meditsina; 1974 (in Russian).
9. Pan'kov A.S. Forecasting of Complications after Flu Taking into Account Virus and Bacterial Associations. Epidemiology and Vaccinal Prevention 2012; 6:21–25 (in Russian).
10. Svistushkin V.M., Shevchik E.A. Acute rhinosinusitis - a modern approach to the problem. Russkiy meditsinskiy zhurnal 2014; 9:643–646 (in Russian).
11. Murphy T.F. Branhamella catarrhalis: epidemiology, surface antigenic structure, and immune response. Microbiol. Rev. 1996; 60(2): 267–279.
12. Navne J.M., Koch A., Slotved H.C., Andersson M., Malbye M., Ladefoged K., Børresen M. Effect of the 13-valent pneumococcal conjugate vaccine on nasopharyngeal carriage by respiratory pathogens among Greenlandic children. Int. J. Circumpolar Health 2017; 76(1):1309504. doi: 10.1080/22423982.2017.1309504
13. Perez A.C., Murphy T.F. A Moraxella catarrhalis vaccine to ptotect against otitis media and exacerbations of COPD: an update on current progress and challenges. Hum. Vaccin. Immunother. 2017; 13(10):2322–2331. doi: 10.1080/21645515.2017.1356951
14. Singh B., Kristensson M.A., Johansson M., Hallgren O., Westergren-Thorsson G., Mörgelin M., Riesbeck K. The Respiratory Pathogen Moraxella catarrhalis Targets Collagen for Maximal Adherence to Host Tissues. mBio 2016; 7(2). doi: 10.1128/mbio.00066-16
