Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Географические информационные системы в эпидемиологическом надзоре за паразитарными болезнями

ВАК РФ 03.02.11, Паразитология

Автореферат диссертации по теме "Географические информационные системы в эпидемиологическом надзоре за паразитарными болезнями"

На правах рукописи

Морозова Лола Фармоновна

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОМ НАДЗОРЕ ЗА ПАРАЗИТАРНЫМИ БОЛЕЗНЯМИ

03.02.11 — паразитология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2- ЯНЗ 2015

Москва-2015

005558127

Работа выполнена в ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель:

академик РАН, доктор медицинских наук, профессор

Сергиев Владимир Петрович

Официальные оппоненты:

Токмалаев Анатолий Карлович, доктор медицинских наук, профессор кафедры инфекционных болезней с курсом эпидемиологии и фтизиатрии ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»

Ермакова Лариса Александровна, кандидат медицинских наук, доцент зав. клиникой паразитарных болезней ФБУН "Ростовский научно-исследовательский институт микробиологии и паразитологии" Роспотребнадзора

Ведущая организация: ФГБВОУ ВПО Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова Министерства обороны РФ

Защита диссертации состоится « » 2015 года в часов

на заседании диссертационного совета Д 208.040.12 при Первом МГМУ имени И.М. Сеченова (119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2) С диссертацией можно ознакомиться в ГНЦМБ Первого МГМУ имени И.М. Се ченова (117997, г. Москва, Нахимовский проспект, д. 49) и на сайте mvw.mma.ru

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат медицинских наук

Фролова Александра Александровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Паразитарные болезни широко распространены в мире и представляют медицинскую, социальную и экономическую проблемы для здравоохранения Российской Федерации (Гузеева Т.М. и др., 2011). Особенно серьезный риск представляют трансмиссивные болезни, составляющие в перечне новых и восстановленных болезней одну треть (Semenza J.C. et al., 2014).

Одной из задач в области борьбы и профилактики паразитарных болезней является повышение эффективности системы эпидемиологического надзора на основе повсеместного использования новых информационных телекоммуникационных технологий (Онищенко Г.Г., 2006; Dolan N., 2014). Мониторинг и оценка медико-экологических факторов в пространстве и во времени выполняются с применением стандартных процедур, обеспечивающих их сопоставление с разнообразными природно-климатическими показателями данной местности, состоянием окружающей среды и здоровья населения (Нафеев A.A., 2009; Caprarelli G. et al., 2014). Эпидемиологическая диагностика и анализ, разработка комплексов противоэпидемических и профилактических мероприятий, оценка их эффективности в современных условиях невозможна без системы сбора, учета достоверной информации вводимых в базу данных (БД) и ее многофакторного анализа (Ефимов Е.И., 2009; Бережков А., 2014).

Одним из возможных решений оптимизации системы эпиднадзора является внедрение в практику и широкое применение географических информационных систем (ГИС) (Данилов А.Н., 2005; Кондрашин A.B. и др., 2011; Баранова A.M. и др., 2014). ГИС в эпидемиологическом надзоре за паразитарными болезнями обеспечивают сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных, которые могут быть применены для решения научных и прикладных задач: анализа, мониторинга, оценки, прогноза распространения паразитозов и поддержания санитарно-эпидемиологического благополучия населения на территории Российской Федерации (Дарченкова H.H. и др., 2009; Дремова В.П. и

3

др., 2011; Малхазова, С.М. и др., 2012).

Цель диссертационной работы: создать на базе компьютерных технологий новый инструмент прогнозирования эпидемиологической ситуации по социально-значимым паразитарным болезням и возможности распространения новых переносчиков возбудителей инфекционных болезней.

Задачи исследований:

1. Осуществить поиск оптимальной компьютерной программы для создания базы данных по паразитарным болезням и переносчикам, и при необходимости модифицировать эту программу под конкретные цели эпидемиологического надзора.

2. Определить территории высокого риска возникновения осложнений эпидемиологической ситуации в результате завоза возбудителей малярии в Российскую Федерацию.

3. Установить предельную границу происходящего в России расширения ареала дирофиляриоза на север страны.

4. Выявить «угрожаемые» территории возможного распространения

новых инвазивных комаров — переносчиков опасных арбовирусов.

Научная новизна результатов исследований

1. Впервые в Российской Федерации оптимизирована и внедрена программа ГИС для эффективного мониторинга и оценки эпидемической ситуации, на примере трансмиссивных паразитозов (малярии, дирофиляриоза) и распространения новых инвазивных комаров Aedes aegypti L и Aedes albopictus Skuse.

2. Разработан алгоритм комплексной программно-ориентированной обработки информации, содержащейся в специально созданной базе данных по социально-значимым паразитозам в Российской Федерации, для оптимизации профилактических мероприятий (на примере ситуации по малярии, дирофиляриоза и распространения инвазивных комаров - Ае. aegypti L. и Ае. albopictus).

3. На основании оценки степени «уязвимости» и «восприимчивости» территорий РФ определены зоны возможного возникновения эпидемических последствий завоза малярии на территории Европейской части Российской Федерации, распространения и укоренения дирофиляриоза и новых инвазивных комаров - переносчиков арбовирусов.

Практическая значимость результатов исследования

Модифицированная компьютерная программа НеаНЬМаррег (версия 4.3) методом интеграции базы данных по трансмиссивным паразитозам и новым инвазивным переносчикам с географической привязкой позволяет сотрудникам Роспотребнадзора пространственно визуализировать результаты мониторинга и прогнозировать развитие эпидемиологической ситуации по паразитозам на территории России.

Внедрение материалов исследований в практику

Материалы исследований используются в виде лекций, семинарских и практических занятий:

- Кафедрой тропической медицины и паразитарных болезней МПФ ГБОУ ВПО Первого МГМУ им. И.М.Сеченова Минздрава РФ по специальностям 03.02.11 - «паразитология» и 03.02.05 - «энтомология»;

- НИИ МПиТМ им. Е.И.Марциновского в проведении учебных курсов ВОЗ и Минздрава РФ по эпидемиологическому надзору за паразитарными болезнями;

База данных (БД) по социально-значимым паразитозам в Российской Федерации внедрена в практику работы Референс-центра по мониторингу за малярией, лейшманиозам и филяриозам (приказ Роспотребнадзора от 17.03.2008 №88) по паразитарным заболеваниям, функционирующего на базе Научно-исследовательского института медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е.И. Марциновского Первого МГМУ им. И.М. Сеченова.

Положения, выносимые на защиту:

1. Создан математический инструмент объективного прогнозирования развития эпидемической ситуации по социально-значимым паразитарным болезням и распространению экзотических инвазивных переносчиков на ранее

5

незаселенных этими комарами территориях. Основой этому служит рекомендуемая ВОЗ компьютерная программа НеаНЬМаррег (версия 4.3), которая модифицирована нами для задач эпидемиологического надзора методом интеграции актуальных цифровых карт административного деления Российской Федерации и базы данных. Математическое прогнозирование осуществляется с помощью специально разработанной базы данных, позволяющей определять территории повышенного риска распространения трансмиссивных паразитозов и арбовирусных инфекций.

2. Созданная База данных по социально-значимым трансмиссивным паразитозам и новым переносчикам арбовирусных инфекций, интегрированная в модифицированную компьютерную программу НеакЬМаррег, позволяет анализировать географические и природно-климатические параметры, определяющие возможности возникновения местной передачи трансмиссивных паразитозов и распространения инвазивных переносчиков арбовирусных инфекций. Визуализация результатов мониторинга служит основой рационального планирования комплексов профилактических мероприятий на территориях потенциального риска. Изучение природных предпосылок показывает, что наиболее восприимчивой к малярии является территория нашей страны, расположенная южнее июльской изотермы +20°С; северная граница максимально возможного ареала дирофиляриоза в нашей стране определяется июльской изотермой +14°С; природно-климатические факторы обулавливают риск распространения инвазивных комаров Ае. а1ЬорШш и Ае. аерурЧ на территории Южного берега Крыма.

Апробация результатов исследования

Основные положения диссертации были доложены в 2010-13 гг.:

- на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 80-летию кафедры эпидемиологии и доказательной медицины «Актуальные проблемы эпидемиологии на современном этапе», г. Москва (Россия), 13-14 октября 2011 г.;

- на Международных курсах ВОЗ по эпиднадзору за малярией для руководителей национальных противомалярийных программ стран Африки и Ближнего Востока, г. Маскат (Оман), 31.11 -28.12.2011 г.;

- на восьми Международных курсах ВОЗ по эпиднадзору за малярией для руководителей национальных противомалярийных программ из стран СНГ, Африки, Центральной Азии и Ближнего Востока, г. Москва (Россия), 2010-2013 гг.;

на международных курсах Министерства Здравоохранения РФ «Эпидемиология, эпизоотология, диагностика, клиника, иммунитет, лечение и профилактика лейшманиозов» для врачей эпидемиологов из стран СНГ, г. Москва (Россия), 26.11-07.12.2012 г.

Диссертация апробирована на заседании Специализированной комиссии по предварительной экспертизе диссертаций в Научно-исследовательском институте медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е.И. Марциновского Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (протокол №1 Учёного совета от 29 апреля 2014 г.).

Личный вклад автора

Модифицирована программа НеакЬМаррег (версии 4.3.) с учетом

эпидемиологических особенностей двух нозоформ (малярии и дирофиляриоза) и

новых переносчиков арбовирусных инфекции комаров Ае. а1Ьор1сШя и Ае. ае^урй.

Создана БД по социально-значимым трансмиссивным паразитозам и новым

переносчикам арбовирусов. БД может работать как самостоятельно, так и

управляться через специально созданный модуль в программе НеакЬМаррег

(версии 4.З.). Для этой цели был разработан рубрикатор подбора материалов,

осуществлен ввод данных с эпидемиологических карт больных и обследованных

очагов трансмиссивных паразитарных болезней и количественных показателей

определяющих восприимчивость территории факторов окружающей среды

(температура окружающей среды, влажность), рассчитана степень

«восприимчивости» и «уязвимости» отдельных административных территорий

Европейской части России по малярии, рассчитана степень реального и

7

потенциального риска в расширении ареала дирофиляриоза на 21 модельных административных территориях Российской Федерации и оценен риск возможного появления новых переносчиков арбовирусных инфекции - комаров Ае. albopictus и Ае. aegypti на территории Крыма, обобщен материал и данные литературы, а также произведена статистическая обработка результатов.

Публикации

По материалам исследований опубликовано 7 работ в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАК России.

Соответствие темы диссертации паспорту научной специальности

Задачи и научные положения, выносимые на защиту диссертации, соответствуют формуле специальности 03.02.11 «паразитология». Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования паспорту специальности 03.02.11 «паразитология», конкретно пунктам 8, 9.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 150 публикации, из которых 46 иностранных. Работа иллюстрирована 20 таблицами, 17 рисунками.

Благодарности

Выражаю искреннюю признательность научному руководителю, заведующему кафедрой тропической медицины и паразитарных болезней МПФ Первого МГМУ им. И.М.Сеченова, главному научному сотруднику НИИМПиТМ им.Е.И. Марциновского, доктору медицинских наук, профессору, академику РАН Владимиру Петровичу Сергееву за постоянную помощь на всех этапах выполнения диссертационной работы.

Выражаю благодарность сотрудникам НИИМПиТМ им. Е.И. Марциновского Первого МГМУ им. И.М.Сеченова за экспертную помощь д.м.н., профессору А.М Барановой, к.м.н. A.B. Кондрашину, д.б.н. JI.A. Ганушкиной, к.б.н. В.Г. Супряге, к.г.н. H.H. Дарченковой и к.б.н. JI.B. Федяниной, а также

8

главному специалисту-эксперту Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, д.м.н. Т.М.Гузеевой.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Материалы, объем и методы исследования При выполнении исследовательской работы использовались программы HealthMapper (версии 4.3.), цифровые карты ArcGIS 10 компании ESRI (№ EFL268386118) и «данные карты © участники проекта Open Street Map, ODbl» в формате shapefile (*shp); программы входящие в пакет Microsoft Office 2010 (Microsoft Access 2010, Microsoft Excel 2010, Microsoft Word 2010); статистические данные официальной регистрации заболеваемости в Российской Федерации (информационные сборники статистических и аналитических материалов по заболеваемости протозоозами и гельминтозами населения Российской Федерации за 2008 - 2013 гг., карты эпидемиологического обследования случаев паразитарного заболевания (больных малярией) за 2008 -2013 гг. (всего 564)); нормативно-методические документы: МУ 3.2.1756-03 Эпидемиологический надзор за паразитарными болезнями, МУ 3.2.1880-04 Профилактика дирофиляриоза, МУ 3.2.974-00 Малярийные комары и борьбы с ними на территории Российской Федерации; научные публикации (статьи, монографии). Объем проведенных исследований в таблице 1.

Таблица!. Объем исследований

№ п/п Выполненные работы Всего

1 2 3

1. Статистическая обработка карт эпидемиологического обследования случая паразитарного заболевания (больных малярией по РФ). 564 карт за 6 лет (2008-2013 гг.)

2. Создана База данных по социально-значимым паразитозам в РФ (№ 2014620649 от 06 мая 2014 г.). 460 страниц

3. Оценка температурных показателей и создание июльской изотермы +14°С для определения северной границы дирофиляриоза в РФ. по данным за 76 лет (1937-2013 гг.)

4. Оценка температурных показателей и создание июльской изотермы +16°С для определения северной границы трехдневной малярии РФ. по данным за 76 лет (1937-2013 гг.)

1 2 3

5. Оценка температурных показателей и создание июльской изотермы +20°С для определения границы с потенциальным развитием эпидемических вспышек трехдневной малярии в РФ. по данным за 76 лет (1937-2013 гг.)

6. Определение сезона передачи малярии на территории Европейской части РФ. 18 субъектов РФ за 13 лет (2000 -2013 гг.)

7. Определение сезона передачи дирофиляриоза на территории РФ. 21 субъектов РФ за 13 лет (2000 -2013 гг.)

8. Оценены климатические показатели: влажность, температура воздуха и количество годовых осадков с целью определения природно - климатических условий для распространения инвазивных комаров Ае. а1ЬорШи.ч и Ае. аерурй на территории РФ. 7 субъектов РФ за 13 лет (2000 -2013 гг.)

Методы исследований. В исследовательской работе, проведенной в 2010 -2013 гг. использовали методы: эпидемиологические (анализ динамики и структуры заболеваемости малярией и дирофиляриозом), медико-статистические (планирование исследований, статистическое наблюдение, статистическая группировка и сводка материалов наблюдения; первичная статистическая обработка данных), картографические (создание карт с июльскими изотермами +16°С; +20°С и +14°С в программе HealthMapper (версии 4.3) и компьютерные (текстовой и графический материал оформлен на персональном компьютере IBMPC, Windows7 с использованием программ HealthMapper версии 4.3 и Microsoft Access 2010).

С помощь формулы Мошковского Ш.Д. (расчет продолжительности спорогонии в комаре) и наличия метеорологических данных была определена структура малярийного сезона на целевых территориях:

„ . 105

S.vwax = гДе

S. vivax- продолжительность спорогонии, 105 - сумма тепла для P. vivax, t -среднесуточная температура окружающей среды фактическая, 14,5 — нижний температурный порог развития спорозоитов в комаре в °С.

10

Сезон передачи дирофиляриоза на территории России определяли по формуле модифицированной Ганушкиной JI.A. и соавт.:

ENl,2...t [Т°С ср.фактическая- Т°С пороговая (14°С)] = 130°С.

где N1 - срок первого цикла развития дирофилярий в комарах, N2 - срок последующего цикла развития дирофилярий в комарах, Т°С ср.фактическая -среднесуточная температура воздуха, Т°С пороговая (14°С ) - нижний температурный порог развития микрофилярий в комаре, 130°С - сумма «эффективных температур».

Статистическая обработка результатов. Для определения достоверности возможного расширения ареала и распространения арбовирусных переносчиков — комаров Ае. aegypti и Ае. albopictus на территории Республики Крым с помощью «коэффициента регрессии» и «коэффициента корреляции» определили степень сопоставимости климатических показателей с вычислением связи по шкале Чеддока. Все подсчеты произведены с использованием программы Microsoft Excel 2010 и были интегрированы в «Менеджер Данных» программы HealthMapper (версия 4.3), в Базу данных по социально-значимым паразитозам в Российской Федерации.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Создание Базы данных но социально - значимым паразитозам в Российской Федерации

Рекомендуемая и представленная Всемирной организацией здравоохранения программа HealthMapper (версия 4.3), как новаторский продукт, является полезным инструментом для принятия решений в эпидемиологическом надзоре за социально значимыми паразитозами, включающий: совершенствование систем сбора, анализа данных и управления ими; определение границ очагов и эндемичных территорий; расчет эффективности программ борьбы с конкретными болезнями и их переносчиками.

Указанная компьютерная программа после проведенной нами модернизации и интегрирования в неё цифровых карт административного

11

деления Российской Федерации стала оптимальной основой для создания базы данных по социально - значимым трансмиссивным паразитарным болезням и инвазивным переносчикам, применимой для решения актуальных задач эпидемиологического надзора за указанными нозоформами как на федеральном, так и на местном уровнях.

Модификация компьютерной программы HealthMapper обеспечила гармонизацию данных по географическим и природно-климатическим параметрам с материалами о демографии и заболеваемости населения в разрезе административных территорий, что позволило выполнить компьютерный анализ всего массива данных, выявить корреляционные и регрессионные связи между различными факторами окружающей среды и механизмами развития эпидемического процесса.

Предлагаемая модифицированная компьютерная программа HealthMapper проста в использовании. Освоение правил работы с этой программой практическими сотрудниками органов и учреждений здравоохранения и Роспотребнадзора занимает не более 7 дней.

Созданная база данных по социально-значимым трансмиссивным паразитарным болезням и переносчикам управляется средствами специальных компьютерных систем и позволяет представлять результаты мониторинга за эпидемическим процессом в виде таблиц, графиков, карт и других наглядных форматов, а также обеспечивает возможность оперативного изменения и корректировки, как исходных архивированных массивов данных, так и итоговых отчетных материалов.

База данных по социально-значимым трансмиссивным паразитарным болезням была создана с помощью программы Microsoft Access 2010 в формате *mdb, содержит комплекс клинико-инструментальных, лабораторных, анамнестических данных, которые позволяют проводить медико-статистические исследования с целью планирования профилактических и/или противоэпидемических мероприятий, направленных на поддержание санитарно-

эпидемиологического благополучия на административных территориях Российской Федерации (рисунок 1).

[

У 6 л

г1 ь

нЩ*

• шШ.

1 .! ии 1Г ! 1 121 1!»

,

1 х и г

О

И!

и I

! I I 11

г ! 5

£ : 5

! §

Зпппппппир

Рисунок 1. Схема структуры и взаимосвязей Базы данных по социально -значимым паразитозам в Российской Федерации

Указанная база данных может работать, как самостоятельно, так и за счет управления компьютерной программой HealthMapper (версия 4.3).

Федеральной Службой по интеллектуальной собственности Российской Федерации выдано Свидетельство о Государственной регистрации базы данных № 2014620649 «База данных по социально-значимым паразитозам в Российской Федерации» от 06 мая 2014 г.

В процессе создания информационная база данных по 4 видам возбудителей малярии была дополнена температурными показателями, характеризующими природные особенности всех административных территорий Европейской части Российской Федерации, в которой регистрируется свыше 90% случаев завоза возбудителей малярии.

Аналогичные по информативности и аналитическим возможностям были созданы базы данных по единственному распространенному в России трансмиссивному гельминтозу - дирофиляриозу, а также по инвазионным комарам Ае. aegypti и Ae.albopictus — эффективным переносчикам возбудителей опасных арбовирусных инфекций (лихорадки Денге и Чикунгунья).

Оценка маляриогенного потенциала территории Европейской части Российской Федерации

Высокий риск эпидемических последствий завоза Plasmodium vivax возникает в условиях, обеспечивающих 4-5 оборотов инфекции в течение сезона передачи. Проведенные нами математические расчеты по Мошковскому Ш.Д., определяющие количественные закономерности эпидемиологии малярии, показали, что необходимые природные предпосылки, обеспечивающие потенциальное развитие эпидемических вспышек трехдневной малярии на ранее оздоровленных территориях, существуют на территориях южнее июльских изотерм +20°С (рисунок 2).

Это подтверждает возникновение в прошлом постликвидационной эпидемической вспышки трехдневной малярии в Дагестане, когда было зарегистрировано 82 местных случая в пос. Новые Викри после приезда

источников инфекции из эндемичного Азербайджана. Эта вспышка трехдневной малярии произошла в 1982-1984 гг. на территории, где возможно 5 оборотов инфекции в течение одного эпидемического сезона.

завозной случай/вторичный от завозного | 3 | завозной случай

июльская изотерма+16°С ^^ июньская изотерма +20°С

Рисунок 2. Карта Европейской части Российской Федерации с июльскими изотермами (+16°С и +20°С) и территории с зарегистрированными больными с трехдневной малярией (2008-2013 гг.)

Наличие высокой «восприимчивости» на территории юга России сдерживается низкой «уязвимостью», связанной с существующим в настоящее время малым числом завозных случаев трехдневной малярии. Единственным исключением из этой закономерности является территория Москвы и Московской

области, где было выявлено одиннадцать вторичных от завозных случаев трехдневной малярии, зарегистрированных в 2008-2013 гг. в России (таблица 1).

Уникальность Москвы и Подмосковья определяется непропорционально большим числом мигрантов из эндемичных по малярии стран ближнего зарубежья, приезжающих в этот регион в поисках работы. Появление большого числа завозных источников РМуах, даже при неоптимальных природных предпосылках, приводит к возникновению местной передачи. В результате регистрируют спорадические вторичные от завозных случаи трехдневной малярии среди жителей Москвы и Подмосковья.

Таблица 1. Распределение вторичных от завозных случаев малярии в Европейской части Российской Федерации по месту заражения (2008-2013 гг.)

Субъекты РФ 2008 2010 2011 2013 Общий итог

Москва 5 1 0 0 6

Московская область 2 0 2 1 5

Общий итог 7 1 2 1 11

Таким образом, ситуация в Московском регионе определяется создаваемой социальными факторами высокой степенью «уязвимости».

В прошлом эпидемические осложнения, индуцированные социальными факторами, было зарегистрированы в годы необычно жаркого лета (1937-1938 гг.) в Архангельской области и в районе Якутска. В первом случае это было связано с организованным приездом переселенных контингентов из эндемичных Южных регионов Европейской части СССР. В результате возникла местная передача более теплолюбивого вида малярии, чем P.vivax - P.falciparum. Во втором случае эпидемические осложнения были связаны с депортацией в Западную Сибирь большого числа военнопленных турок, зараженных тропической малярией во время Русско-Турецкой войны 1828-1829 гг.

ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДИРОФИЛЯРИОЗА НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ (РИСК УКОРЕНЕНИЯ)

Дирофиляриоз - это единственный в России трансмиссивный гельминтоз, передающийся практическими всеми родами комаров. В последние годы в России регистрируется продвижение этой инвазии на север. С 1960-х гг. северная граница распространения дирофиляриоза переместилась с 40°с.ш. до 58° с.ш. в начале XXI века. Этот процесс определяется социальными факторами: увеличением численности собак и их временным перемещением (вместе с хозяевами) в южные эндемичные по дирофиляриозу регионы во время рекреационной миграции. Там собаки заражаются паразитами, а после возвращения завозят возбудителя в более высокие широты. К началу 2014 г. на территориях 42 субъектов Российской Федерации было выявлено более 900 больных дирофиляриозом людей.

Срок появления комаров-переносчиков дирофилярий зависит от температурных условий. Однако последовательность вылета разных родов комаров однотипна: первыми появляются перезимовавшие комары Anopheles и выплаживающиеся из водоемов холодолюбивые комары p. Aedes и Ochlerotatus. В июне происходит нарастание численности комаров за счет выплода p. Aedes, Ochlerotatus, Anopheles, Culiseta, Culex и Coquillettidia. Максимум численности переносчиков отмечается в июле-августе, когда регистрируют комаров всех 6 родов.

Развитие личинок дирофилярий до инвазионной стадии происходит в переносчике только при температуре воздуха выше +14°С. Завершение развития до формирования инвазионной личинки происходит после накопления «суммы эффективных температур» равной 130°С.

Оборот инфекции при дирофиляриозе происходит очень медленно, так как развитие паразита в теплокровном хозяине заканчивается за 193 дня. Таким образом, один оборот инфекции обязательно захватывает два последовательных сезона передачи, так как в холодное время года комары - переносчики неактивны. Поэтому возникновение энзоотии и как следствие её эндемии при дирофиляриозе охватывает несколько лет.

Именно такой процесс наблюдался при завозе зараженных служебных собак в Кировскую области из Чеченской Республике в 2002 г. Появление местных зараженных дирофиляриями собак было зарегистрировано только в 2003-2004 гг., а первые больные люди были выявлены в 2006 и 2008 гг. В последующие годы в области стали ежегодно регистрировать по 1-2 случая дирофиляриоза у людей.

С целью определения границы предельного распространения дирофиляриоза на север России нами были рассчитаны возможные сроки и продолжительность сезона передачи дирофилярий в 21 рандомизированно распределенных по России административных территориях. Анализ полученных данных показал, что северная граница максимально возможного ареала дирофиляриоза в России наиболее полно описывается июльской изотермой +14°С. Появление местных случаев дирофиляриоза и развитие энзоотии и эндемии Бко/Иагш герет возможно только южнее этого биологически лимитируемого предела (рисунок 3).

Рисунок 3. Карта Российской Федерации с границами температурного порога +14°С, необходимая для развития микрофилярий в комарах.

В результате удалось создать карту максимально возможного ареала дирофиляриоза в Российской Федерации, которая имеет прогностическое значение и может ориентировать территориальные службы здравоохранения и Роспотребнадзора в отношении возможного изменения краевой патологии и появления новой паразитарной болезни - дирофиляриоза на ранее неэндемичных территориях России.

ОЦЕНКА РИСКА РАСШИРЕНИЯ АРЕАЛА КОМАРОВ AEDES AEGYPTIL. И AEDES ALBOPICTUS SKUSE НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ

В XXI веке на территории юга России после 50-летнего отсутствия были вновь обнаружены комары Ае. aegypti - эффективные переносчики многих опасных арбовирусов. В отличие от России на территории Западной Европы появился и широко распространился новый для фауны континента «азиатский тигровый» комар — Ae.albopictus. Этот переносчик выявлен уже в 15 странах Западной Европы. Данный комар даже при отсутствии Ае.aegypti способен самостоятельно осуществлять передачу возбудителей лихорадки Денге и Чикунгунья. В результате в нескольких странах южной Европы были зарегистрированы местные случаи и локальные вспышки этих инфекций.

В России Ae.albopictus был впервые обнаружен на юге Краснодарского края в 2011 г. В настоящее время оба вида рода Aedes - Ае.aegypti и Ae.albopictus одновременно встречаются в Европе только на территории Российской Федерации. Эти комары распространены на территории Большого Сочи и Туапсе.

С целью определения возможности распространения новых инвазивных комаров - Ае.aegypti и Ae.albopictus - на территории Республики Крым нами было проведено сравнение географических и природно-климатических параметров Большого Сочи и населенных пунктов Южного берега Крыма (таблица 3).

Сопоставление с помощью регрессионно-корреляционного анализа природно-климатических параметров района Большого Сочи, заселенного инвазивными комарами Ае. aegypti и Ae.albopictus, и Южного берега Крыма

указывают на вероятность появления и распространения в Крыму указанных эффективных переносчиков опасных арбовирусов (рисунок 4, 5).

Таблица 3. Показатели средних многочисленных климатических параметров: влажность, температура воздуха и количество осадков января и июля месяцев (средние данные 2008 - 2013 гг.)

Наименование Январь Июль

Т°С Влажность Осадки (мм) Т°С Влажность Осадки (мм)

Сочи 7,5 73 174 29,2 78 93

Туапсе 4,6 70 158 23 66 91

Анапа 2,6 79 58 24,8 70 23,3

Джубга 4,1 79 78 24,8 72 46

Судак 2 76 23,3 25,6 61 25,8

Алушта 3,7 76 42 25 61 50

Ялта 4,3 76 59,6 25,6 62 30,5

Возможное распространение эффективных переносчиков опасных ) арбовирусов в сочетании с завозом из эндемичных стран источников возбудителя - больных людей может привести к появлению местных случаев заболевания лихорадками Денге и Чикунгунья в Крымской Республике.

Рисунок 4. Карта Южного побережья Черного моря; территории Российской Федерации с доказанным и возможным распространением комаров Ае. aegypti

Краснодарский край

И Территории возможного распространения Ае а)Ьор:с*,У5 В Территории доказанного надоша^ия Ае аКюрМм

Рисунок 5. Карта Южного побережья Черного моря, территории Российской Федерации с доказанным и возможным распространением комаров Ае. а1Ьор1с1т

Поэтому на потенциально опасных территориях Крыма необходимо осуществление энтомологического мониторинга для своевременного обнаружения инвазивных комаров. Одновременно следует повысить настороженность местного первичного звена здравоохранения и нацелить медицинских работников на возможность появления завозных тропических арбовирусных лихорадок. Сочетание обоих факторов - наличие источника инфекции и эффективного переносчика - может привести к эпидемическим осложнениям по экзотическим для Крыма тропическим арбовирусным лихорадкам Денге и Чикунгунья.

Таким образом, в результате проведенных нами многоплановых исследований удалось создать новый компьютерный инструмент прогнозирования возможных эпидемических последствий завоза малярии и инвазивных комаров на территорию России и определить границы распространения дирофиляриоза в нашей стране.

Модифицированная нами программа НеаНИМаррег (версия 4.3) с интегрированными актуальными цифровыми картами существующего административного деления Российской Федерации и БД является оптимальной основой для проведения объективного прогнозирования развития эпидемической

ситуации по социально-значимым трансмиссивным паразитарным болезням и инвазивным комарам - переносчикам возбудителей инфекций.

Разработанная база данных по социально-значимым паразитарным болезням в Российской Федерации позволяет оперативно проводить анализ результатов мониторинга эпидемической ситуации как на федеральном, так и на местном уровнях.

Использование указанных инструментов в работе практического звена Роспотребнадзора позволит существенно облегчить и стандартизировать работу эпидемиологов и паразитологов по анализу эпидемиологических данных и планированию профилактических и противоэпидемических мероприятий в отношении социально значимых для России трансмиссивных паразитарных болезней и оптимизировать борьбу с переносчиками арбовирусов.

ВЫВОДЫ

1. Модифицированная компьютерная программа НеакЬМаррег (версия 4.3) методом интеграции базы данных по социально-значимым паразитозам и актуальных цифровых карт по административному делению Российской Федерации предложена как новый инструмент прогнозирования развития эпидемической ситуации по трансмиссивным паразитарным болезням и инвазивным комарам - переносчикам возбудителей арбовирусных инфекций.

2. Установлена граница высокого риска развития эпидемических проявлений малярии в России в результате завоза возбудителя инфекции южнее июльской изотермы +20°С.

3. Определена граница максимально возможного ареала дирофиляриоза в России, наиболее полно описываемая июльской изотермой +14°С, южнее которой возможно развитие энзоотии и эндемии 01гоА1аг'ш герет.

4. Доказана вероятность распространения в Республике Крым новых эффективных переносчиков опасных арбовирусов и появления на этой территории местных больных лихорадками Денге и Чикунгунья.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Модифицированная нами компьютерная программа HealthMapper (версия 4.3) рекомендована в качестве эффективного инструмента для анализа оперативных и ретроспективных эпидемиологических данных с целью оценки риска возникновения паразитарных болезней.

2. При планировании профилактических и противоэпидемических мероприятий в отношении малярии и дирофиляриоза необходимо осуществлять прогнозирование возможного развития эпидемической ситуации на отдельных административных территориях, с помощью разработанной базы данных по социально-значимым трансмиссивным паразитарным болезням в Российской Федерации.

3. Объективно существующие ежегодные колебания продолжительности возможного сезона передачи малярии и дирофиляриоза требует постоянного проведения энтомологического мониторинга, с целью определения конкретных сроков проведения профилактических мероприятий в каждом конкретном году на всех административных территориях, где существует риск возникновения местной передачи возбудителя этих паразитозов.

4. С целью своевременного выявления возможного распространения инвазивных комаров Aedes aegypti и А е. albopictus на территории Республики Крым необходимо обеспечить проведение периодического энтомологического мониторинга на «уязвимых» территориях: портовые города и приморские территории.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Гузеева, Т.М. Малярия в Российской Федерации, 2007 г./ Т.М. Гузеева,

А.М.Баранова, Л.Ф. Морозова // Медицинская паразитология и

паразитарные болезни. - 2009. - № 1. - С.9-11.

2. Кондрашин, A.B. Актуальные задачи программ элиминации малярии / A.B. Кондрашин, A.M. Баранова, Л.Ф. Морозова // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. - 2011. - № 3. - С.3-9.

3. Кондрашин, A.B. Тенденции в борьбе с малярией в мире. Прогресс и актуальные задачи в программах борьбы с малярией / A.B. Кондрашин, A.M. Баранова, Л.Ф. Морозова, Е.В. Степанова // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. - 2011. - № 4. - С.3-8.

4. Кондрашин, A.B. Тенденции в борьбе с малярией в мире. Задачи подержания достигнутых успехов по малярии в постэлиминационном периоде / A.B. Кондрашин, A.M. Баранова, Л.Ф. Морозова, Е.В. Степанова // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. — 2012. — № 4. — С.3-8.

5. Баранова, A.M. Современная маляриологическая ситуация в странах СНГ (2011-2012 гг.) / A.M. Баранова, М.Н. Ежов, Т.М. Гузеева, Л.Ф. Морозова // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. - 2013. - № 4. -С.7-10.

6. Сергиев, В.П. Итоги изучения дирофиляриоза человека в России / В.П. Сергиев, В.Г. Супряга, A.M. Бронштейн, Л.А. Ганушкина, В.М. Ракова, E.H. Морозов, Л.В. Федянина, A.A. Фролова, Л.Ф. Морозова, И.Б. Иванова, H.H. Дарченкова, Л.А. Жукова // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. - 2014. - № 3. - С. 3-9.

7. Морозова, Л.Ф. Применение географических информационных систем в здравоохранении / Л.Ф. Морозова // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. - 2014. - № 3. - С. 46-51.

Подписано в печать 12.01.2015 г. Формат А5 Бумага офсетная. Печать цифровая. Тираж 100 Экз. Заказ № 47-1-15 Типография ООО "Ай-клуб" (Печатный салон МДМ) 119146, г. Москва, Комсомольский пр-кт, д.28 Тел. 8-495-782-88-39