Cибирская язва - особо опасное инфекционное заболевание животных и человека. Опасность возникновения вспышек сибирской язвы заключается в том, что возбудитель длительно сохраняется в почве за счет споровой формы.
Стационарно неблагополучные пункты (СНП) и расположенные в них сибиреязвенные захоронения представляют опасность для осуществления хозяйственной деятельности, связанной с проведением сельскохозяйственных работ, строительства дорог и других объектов [1-4]. СНП - населенный пункт, животноводческая ферма, пастбище, урочище, на территории которого обнаружен эпизоотический очаг сибирской язвы независимо от срока давности его возникновения.
Несмотря на успехи в контроле за сибирской язвой ликвидация инфекции на многих территориях не представляется возможной в связи с биологическими особенностями микроба. Выживание возбудителя сибирской язвы зависит от геоморфологических, физико-химических, биологических и биоценотических свойств почвы, а также от наличия конкурентной микрофлоры. Оптимальный параметр кислотности для выращивания Bacillus anthracis (B. anthracis) на питательных средах - рН 7,1-7,5, в кислой среде наблюдается ингибирование его роста [2].
Природные катаклизмы, такие как затопление территорий СНП в результате паводка и наводнений, могут привести к выносу спор возбудителя на поверхность, что чревато возникновением вспышек сибирской язвы среди животных и людей на территориях, где долгое время не регистрировали падеж животных и этот пункт считался относительно благополучным в отношении заболеваний сибирской язвой.
Цель исследования - определение эпидемиологических особенностей сибирской язвы в Алтайском крае на современном этапе.
Материал и методы
При выполнении исследования использовали формы государственной статистической отчетности: форму № 2 "Сведения об инфекционных и паразитарных заболеваниях" за 1989-2015 гг. в Алтайском крае; архивные материалы Алтайского края формы 4 ОП.1-Д6, ОП.1-Д165; архивные материалы архивного отдела администрации г. Бийска; информационные бюллетени за 1953-2015 гг. по Алтайскому краю; Кадастр стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов Российской Федерации (2005); информационные материалы и сведения ФКУЗ "Алтайская противочумная станция" Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Алтайскому краю, Управления ветеринарии Алтайского края.
В основу проведенного исследования положен ретроспективный эпидемиологический анализ динамики и структуры заболеваемости людей сибирской язвой в Алтайском крае с 1953 по 2015 г., а также анализ эпизоотий сибирской язвы с 1927 по 2015 г. Изучение особенностей территориального расположения стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов Алтайского края проводили с использованием географических информационных систем (ГИС). В отечественной эпидемиологии имеется большой опыт применения ГИС-технологии для изучения закономерностей пространственно-временного распределения стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов на территории различных субъектов РФ [5-8].
В 2012-2015 гг. проведен отбор 430 проб почвы в 9 районах Алтайского края, в том числе 49 проб в период паводка 2014 г. в зонах подтопления реки Обь и ее притоков. Проведено более 1000 лабораторных исследований с применением бактериологических, молекулярно-биологических методов для определения возбудителя сибирской язвы.
Отбор, пробоподготовка и лабораторные исследования проведены в соответствии с МУК 4.2.2413-08 "Лабораторная диагностика и обнаружение возбудителя сибирской язвы".
Координаты точек отбора проб почвы отмечали GPS-навигацией. Сбор, хранение и транспортировку материала проводили в соответствии с нормативными требованиями Санитарных правил 1.2.036-95 "Порядок учета, хранения, передачи и транспортирования микроорганизмов I-IV групп патогенности" и безопасности работы с такими микроорганизмами.
Кислотность проб почвы замеряли в лабораторных условиях с помощью прибора TESTO-206 (Россия). Изучение токсичности и питательных свойств проб почв СНП и сибиреязвенных захоронений по отношению B. anthracis проводили согласно методическим рекомендациям [2]. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием стандартных методов вариационной статистики, рассчитывали экстенсивный показатель и его ошибку.
Результаты и обсуждение
Эпидемическая ситуация по сибирской язве в Российской Федерации остается напряженной. В 2012-2016 гг. из 23 СНП на территории 12 субъектов 8 (34,8%) были новыми. Сложившаяся ситуация свидетельствует о возникновении эпизоотии сибирской язвы в ранее считавшихся благополучными пунктами, не учтенными в Кадастре стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов РФ. Динамика заболеваемости сибирской язвой с 2007 г. характеризуется цикличностью с чередованием периодов подъема и спада. В 2012-2016 гг. в России были выявлены 60 больных с максимальным абсолютным числом заболевших (36) в 2016 г. Из 11 эпидемических очагов 7 были групповыми, в их границах заболели 56 человек, т.е. 93,3% общего числа больных в данный период. В этой связи приобретает актуальность детальный эпизоотолого-эпидемиологический анализ для выявления особенностей возникновения риска инфицирования B. anthracis.
Алтайский край как один из административных субъектов Сибири относится к территориям с выраженным эпизоотолого-эпидемиологическим неблагополучием по сибирской язве и находится в зоне высокого риска возможного заражения возбудителем сибирской язвы животных и людей.
В настоящее время Алтайский край лидирует среди сибирских регионов по показателям заболеваемости сибирской язвой сельскохозяйственных животных (СХЖ) -0,456 заболевших животных на 1000 голов, превышая в 5,2 раза среднесибирский уровень (показатель - 0,087 на 1000 голов). Согласно Кадастру неблагополучных пунктов сибирской язвы животных, с 1927 по 2012 г. на территории края были учтены 1262 СНП.
В Алтайском крае на учете находится 1166 населенных пунктов, где были зарегистрированы случаи заболевания сибирской язвой животных. Особо следует отметить, что во всех 60 муниципальных районах края есть учтенные СНП. Плотность СНП составляет 7,46 на 1 тыс. км2, что в 7,5 раза больше, чем в среднем по Сибири (0,99), и в 3,9 раза больше, чем в западносибирском регионе (1,9) [9-11].
По состоянию на начало 2014 г. учтено 636 скотомогильников, из них 26 сибиреязвенных захоронений. При сопоставлении количества скотомогильников на территории муниципальных районов края выявлено их достаточно значимое несоответствие количеству СНП, что свидетельствует о вероятном недоучете сибиреязвенных захоронений. Впрочем, похожая ситуация отмечена рядом исследователей и на других административных территориях РФ [12-14].
В Алтайском крае за анализируемый период заболеваемость людей превышала среднемноголетний показатель Сибири в 1,7 раза (0,022±0,005 на 100 тыс. населения). С 1953 по 2015 г. в 36 неблагополучных по сибирской язве районах края из 60 сибирской язвой заболели 99 человек. Средний многолетний показатель заболеваемости за 1953-2015 гг. составил 1,5 случая на 100 тыс. населения. В течение 1953-1963 гг. ежегодно регистрировали от 3 до 10 случаев заболевания с пиком в 1955, 1958 и 1962 гг. Начиная с 1968 г. отмечали спорадические случаи заболевания с периодами благополучия от 1 года до 10 лет (рис. 1).
&hide_Cookie=yes)
Заболеваемость людей сибирской язвой на территории Алтайского края характеризуется летне-осенней сезонностью с максимальной частотой случаев болезни в июле и августе.
Анализ случаев заболеваний сибирской язвой СХЖ и людей показал, что при снижении в 1953-1970 гг. числа зарегистрированных вспышек сибирской язвы у животных происходило уменьшение числа случаев заболеваний среди населения. Более половины случаев заболеваний людей и животных - 59 (59,6%) совпадали по месту и времени регистрации, 35 (35,4%) случаев - только по месту регистрации, в 3 (3,0%) случаях болезнь диагностировали только у людей и в 2 (2,0%) случаях взаимосвязь установить не удалось (рис. 2).
&hide_Cookie=yes)
За анализируемый период сибирской язвой болели сельские жители (100,0%) преимущественно мужского пола (91,7%) трудоспособного возраста [20-49 лет (94,0%)], не привитые против сибирской язвы (100,0%).
Инфицированию людей в преобладающей доле случаев способствовали бесконтрольный подворный вынужденный убой пораженных сибирской язвой животных, разделка туш и снятие шкур (95,2%); кулинарная обработка мяса и контакт с кожевенным сырьем (3,6%); реализация и употребление мяса и мясопродуктов без предварительного ветеринарного освидетельствования и лабораторного исследования (1,2%).
По комплексу почвенных и климатических показателей, рельефу, геоморфологическому строению территория края подразделяется на 4 природно-географические области: степную, лесостепную, предгорную и салаирскую.
Территориальное распределение случаев заболевания сибирской язвой людей и животных в Алтайском крае имеет отчетливо выраженную зональность с большей степенью неблагополучия одних ландшафтов по сравнению с другими. В частности, с 1953 по 2015 г. в степной природно-географической области зарегистрировано 16 случаев заболевания сибирской язвой людей с наибольшим количеством заболевших в 1957 г. (4 случая). В остальные годы сибирская язва не встречалась или регистрировалось по 1-2 случая в год. Случаи заболевания в основном регистрировали в августе, сентябре.
К степной природно-географической области относятся 22 района Алтайского края, находящиеся в юго-западной его части. В 1927-2015 гг. в степной природно-географической области выявлено 1034 (37%) случая сибирской язвы у СХЖ.
В лесостепной природно-географической области в 1953-2015 гг. зарегистрировано 38 случаев сибирской язвы у людей, наибольшее число заболеваний выявлено в 1955 г. - 6 человек, в 1958 г. - 5 человек, в 1962 г. -6 человек. В другие годы сибирская язва у людей не встречалась или регистрировалось по 1-3 случая в год. Заболевания в основном выявляли в июне-августе и ноябре. К лесостепной области относится 18 районов, расположенных в северо-западной, северо-восточной и южной частях Алтайского края. За анализируемый период времени в этой области отмечен 771 (27,5%) эпизод сибирской язвы у СХЖ.
В предгорной природно-географической области в 1953-2015 гг. зарегистрировано 39 случаев сибирской язвы у людей. В 1958, 1960, 1967, 1977 и 1981 гг. было выявлено по 3-4 случая заболевания людей в год, преимущественно в июне-августе. К предгорной области относится 14 районов, расположенных в юго-западной и восточной частях края, в которых зарегистрировано 698 (25%) случаев сибирской язвы у СХЖ за 1927-2015 гг.
В салаирской природно-географической области отмечено 6 случаев сибирской язвы у людей в 1955, 1965 и 1993 гг. Случаи болезни были выявлены только в августе. К салаирской области относится 6 районов, расположенных в восточной части Алтайского края, где зарегистрировано 300 (11%) эпизодов сибирской язвы у СХЖ в 19272015 гг.
В результате проведенного территориального районирования Алтайского края с использованием ГИС-технологии и наложения на карту точек расположения СНП установлено, что наибольшее их скопление приходится на предгорную и степную области Алтайского края (рис. 3). Полученная ландшафтная приуроченность СНП по сибирской язве в Алтайском крае соответствовала особенностям развития эпизоотической и эпидемической ситуации, выявленным в ранее проведенных исследованиях на территории бывшего Советского Союза и современной Российской Федерации [2, 6, 7].
&hide_Cookie=yes)
Относительно большое количество зарегистрированных случаев заболевания сибирской язвой людей и животных в лесостепной природно-географической области при меньшем скоплении в ней СНП на единицу площади в сравнении со степной и предгорной природно-географической областями можно объяснить, во-первых, более объемной эпизоотией (от 2 до 11 случаев заболевания СХЖ) в одном СНП с естественно большим риском заражения людей и, во-вторых, тем, что данная природно-географическая область занимает наибольшую площадь на территории края в целом.
Для проведения экологического и микробиологического исследования были выбраны муниципальные образования, расположенные на пути следования бывшей скотопрогонной трассы по территории Алтайского края: Алейский, Бийский, Быстроистокский, Ельцовский, Егорьевский, Красногорский, Поспелихинский, Советский, Целинный районы. Результаты агрохимического обследования площадей пахотных почв Алтайского края показали, что за последнее 10-летие процессы эрозии, применение органических удобрений, антропогенная нагрузка повлияли на изменение водно-физических свойств черноземов сельскохозяйственных угодий края [15]. Снижение содержания гумуса на 4,2% может повлиять на ухудшение почвенных условий для сохранения спор сибиреязвенного микроба, а повышение кислотности на 10,0% изменит условия выживания В. anthracis в почве.
При изучении 430 проб почвы 9 районов Алтайского края установлено, что питательными свойствами и благоприятными возможностями для сохранения В. anthracis обладали 333 (64,9±8,1%) пробы почвы степных и лесостепных природно-географических областей Алтайского края [16].
Наибольшей способностью к сохранению и выживанию сибиреязвенного микроба обладали почвы с нейтральной кислотностью (рН 6,3-7,0) 5 районов Алтайского края (Алейский, Красногорский, Поспелихинский, Советский, Целинный), характеризующихся преобладанием черноземов разных подтипов. Важно отметить, что именно в черноземе отмечено наибольшее содержание гумуса в сравнении с другими типами почв на территории Алтайского края [15].
Средней способностью к сохранению и выживаемости сибиреязвенного микроба обладали слабокислые почвы (рН 5,5-6,8) 3 районов: Бийского, Быстроистокского, Егорьевского предгорной природно-географической области Алтайского края (89 проб почв).
В 8 пробах слабокислой почвы (рН 5,1-5,9) горно-лесных и серых типов почв Ельцовского района в салаирской природно-географической области края отмечены крайне низкие питательные свойства и отсутствовала токсичность.
Возможности длительного выживания и сохранения В. anthracis подтверждают эпизоотии сибирской язвы в лесостепной и предгорной природно-географических областях Алтайского края [17]. В 2012 г. в с. Быстрый Исток Быстроистокского района возникли случаи заболевания сибирской язвой среди животных через 70 лет с момента регистрации последнего случая, в Целинном районе - через 48 лет [9, 10]. При исследовании 24 проб почвы в 2 пробах с фермы с. Дружба Целинного района методом ПЦР обнаружена ДНК сибиреязвенного микроба и в 1 пробе выделена культура В. anthracis 95. В одной из 10 проб почвы с. Быстрый Исток Быстроистокского района обнаружена ДНК сибиреязвенного микроба и выделена культура В. anthracis 147. При дальнейшей идентификации и изучении биологических свойств выделенные штаммы сибиреязвенного микроба отнесены к атипичным культурам B. anthracis. Для контроля качества дезинфекционных мероприятий почвенных очагов сибирской язвы в местах выпаса животных были взяты 155 проб почв (с. Дружба, Целинный район). Результат исследования проб на B. anthracis -отрицательный.
При исследовании 430 проб различных типов почвы в Алтайском крае выявлено, что наиболее благоприятными свойствами для сохранения В. anthracis обладали почвы степных и лесостепных природно-географических областей Алтайского края.
Таким образом, Алтайский край является территорией выраженного эпизоотолого-эпидемиологического неблагополучия по сибирской язве с потенциально высоким риском возникновения заболевания у скота и людей (большое количество СНП и их высокая плотность).
На сохранение естественных резервуаров сибиреязвенного микроба (сибиреязвенные скотомогильники и СНП по сибирской язве) влияют биоценотические свойства различных типов почв, в том числе кислотность почвы, содержание гумуса.
Черноземы различных подтипов в Алейском, Красногорском, Поспелихинском, Советском, Целинном районах степных и лесостепных природно-географических областей Алтайского края (рН 6,3-7,0; 64,9% проб почв) обладали наиболее благоприятными возможностями для сохранения В. anthracis. Средней способностью к сохранению и выживаемости сибиреязвенного микроба обладали почвы 3 районов (Бийский, Быстроистокский, Егорьевский) предгорной природно-географической области Алтайского края (рН 5,5-6,8; 17,3% проб почв).
С целью предупреждения угрозы возникновения и распространения сибирской язвы в дальнейшем среди населения и животных в Алтайском крае необходимы регистрация и строгий учет СНП по сибирской язве; мероприятия по приведению в соответствие с ветеринарно-санитарными требованиями существующих сибиреязвенных захоронений; проведение плановой профилактической иммунизации животных; обеспечение индивидуальными средствами защиты животноводов; обеспечение проведения дезинфекции, дератизации; обеспечение проведения экстренной профилактики заболевания у людей.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.