Szerzenie się

chorób zakaźnych w populacji i ich kontrola

B.Braczkowska,2011/2012

Epidemiologia chorób zakaźnych i inwazyjnych (bionoz)

Zakres zainteresowań

Choroby wywołane przez mikroorganizmy (bakterie, wirusy, grzyby, pierwotniaki) i pasożyty

Zakażenie• Warunkiem powstania choroby zakaźnej jest obecność

zarazka w

organizmie. Stan taki określa się

zwykle jako zakażenie (infectio).• Zakażenie często identyfikuje się

z zanieczyszczeniem

drobnoustrojami. Mówi się

często zakażona woda, przedmioty, zamiast zanieczyszczona.

• Wg Hirszfelda-

zakażenie to wniknięcie i rozmnażanie sięzarazków w organizmie.

• Czy każde zakażenie prowadzi do wywołania choroby?W praktyce przez zakażenie rozumiemy wniknięcie zarazka

(zarazków) do organizmu, usadowienie i rozmnażanie się

w nim oraz pobudzanie do odczynów.

Podstawowe pojęcia z zakresu epidemiologii chorób zakaźnych

Czynnik zakaźny-

zakażenie ≠

choroba (końcowy rezultat infekcji zależny od wielu

czynników na wszystkich etapach łańcucha epidemicznego)

-

Choroby zaraźliwe

–

choroby zakaźne przenoszone z osoby chorej na zdrową

np. krztusiec jest ostrą

chorobą

- zakaźną

i zaraźliwą

Mogą

być

przyczyną

endemii, pandemii, epidemii.

-

Zjadliwość

(wirulencja) –

miara ciężkości choroby, żróżnicowana. Pojęcie złożone co najmniej z 3 czynników, takich jak zakaźność, inwazyjność

i toksyczność. Jest to miara chorobotwórczości bakterii.

•

Obniżenie wirulencji (pasażowanie wirusa w warunkach laboratoryjnych ) –

możliwość

zastosowania do immunizacji np..

Szczepionka przeciw wirusowi polio)

Chorobotwórczość

–

(patogenność) zdolność

do wywołania odczynu chorobotwórczego.Miarą

jej jest proporcja osób chorych (objawy kliniczne)

do liczby osób zakażonychChorobotwórczość

bakterii wywołujących zakażenia jest

właściwością

poszczególnych szczepów i polega na zdolności wytwarzania czynników zjadliwości, do których należą

adhezyny

oraz toksyny

(substancje toksyczne)

odpowiedzialne za szerzenie się

zakażenia na otaczające tkanki.

Chorobotwórczość

S. aureus

uwarunkowana jest wytwarzaniem przez ten drobnoustrój szeregu enzymów i toksyn, a także obecnością

otoczki oraz pewnych

powierzchniowych białek i receptorów. Czynniki te umożliwiają

gronkowcowi efektywną

kolonizację

i

uszkadzanie tkanek gospodarza.

Enzym / toksyna Właściwości

Acetoina Decyduje o zjadliwości

Hialuronidaza Powoduje rozkład substancji międzykom., przez co umożliwia w tkankach penetrację

innych czynników chorobotwórczości

Enterotoksyny A-F Odpowiada za zatrucia pokarmowe

Fosfataza Determinuje patogenność

Fosfolipaza Decyduje o zjadliwości

Katalaza Rozkłada H2

O2 do tlenu i wody

Koagulaza Odpowiada za krzepnięcie krwi

Leukocydyny Niszczą

leukocyty –

ochrona przed sfagocytowaniem

Lipazy Uczestniczą

w patogenezie zmian ropnych skóry

Nukleazy Odpowiadają

za uszkodzenie kw. nukleinowych

Penicylinaza Rozkłada wiązania β-laktamowe

w podstawowej strukturze antybiotyków z grupy penicylin

Właściwości wybranych enzymów i toksyn Staphylococcus

aureus.

Staphylococcus

aureus

•

Infekcje gronkowcowe stanowią

poważny problem, zwłaszcza w szpitalach, gdzie często dochodzi do zagrażających życiu zakażeń, takich jak syndrom szoku toksycznego, ropnie mózgu, zapalenie płuc, wsierdzia, szpiku kostnego i kości, opon mózgowych, mięśnia sercowego, żył. Często dochodzi też

do infekcji układu moczowego. Ponadto u pacjentów po

zabiegach chirurgicznych oraz osób z obniżoną

odpornością, zakażenie gronkowcowe może przejść

w postać

uogólnionej

posocznicy.

•

Rozprzestrzenianiu S. aureus sprzyja bezobjawowe nosicielstwo. Szacuje się, że co najmniej 10% ludzi zdrowych to stali nosiciele gronkowca złocistego, zaś

70 -

90% należy do tzw. nosicieli przejściowych. Bakteria

zasiedla głównie błony śluzowe nosa oraz gardło.

•

Zaraźliwość

(zakaźność)•

Helicobacter

pylori

. Ocenia się, że dotyczy ponad połowy ludzi na całym świecie. W krajach rozwijających się

zakażenie stwierdza się

niemal u wszystkich osób. W wysokorozwiniętych państwach Ameryki Północnej i Europy Zachodniej dotyczy ono 20 –

40% populacji. W Polsce częstość

zakażenia jest wysoka, ocenia się

ją

na 60 –

80% całej populacji.

Do zakażenia dochodzi najczęściej we wczesnym dzieciństwie. Bakterie mogą

utrzymywać

się

wewnątrz żołądka i mnożyć

się

w nim przez wiele dziesiątków lat. U osób dorosłych zakażenie jest również

możliwe, ale występuje zdecydowanie rzadziej. Ocenia się, że może ono dotyczyć

nie więcej niż

1% populacji w ciągu jednego roku

WYSOKA ZAKAŹNOŚĆ

BAKTERII Zakażenie H. pylori

jest niezwykle rozpowszechnione

•

Krztusiec jest ostrą

chorobą

-

zakaźną

i zaraźliwą. Wywołuje ją

G- ujemna

bakteria –

pałeczka –

Bordetella

pertussis, wyizolowana

po raz pierwszy w 1906 r. przez dwóch francuskich uczonych Bordet

i Gengou.

•

Zakażenie szerzy się

drogą

powietrzno-kropelkową. W środowisku naturalnym rezerwuarem bakterii i źródłem zakażenia jest chory człowiek, który wydala bakterie w wydzielinie z górnych dróg oddechowych.

Krztusiec, na równi z ospą

wietrzną

i odrą

należy do jednych z najbardziej zaraźliwych chorób zakaźnych.

•

Wskaźnik podatności na zakażenie jest bardzo wysoki i wynosi ok. 90 proc., co oznacza, że na każde 100 osób mających kontakt z osobą

chorą

na krztusiec, które nie posiadają

odporności na zachorowanie aż

90 zachoruje, a tylko 10 uniknie zakażenia.

POLSKA 2006 r-

1525 zachorowań, wsp. 4,0/100 000 ludności

2009r.-

2390 zachorowań, wsp. 6,26/100 000 ludności2010r. –

1266 zachorowań, wsp. 3,32/100 000 ludności

Ogniwa epidemiczne (łańcuch)

Wrota zakażenia Błony śluzowe naturalnych otworów ciała, uszkodzona skóra

Źródło zakażeniaOrganizmy ludzkie lub zwierzęce,

( drobnoustroje chorobotwórczenamnażają

się

i przenoszone są

na

wrażliwe organizmy)

Chory człowiek

(zakażenie objawowe lub poronne) Nosiciel (zdrowy

lub ozdrowieniec)

Zakażone zwierzę (przenoszenie

zarazków drogą bezpośrednia lub

pośrednią

(mięso, skóra, jaja, mleko)

Zwłoki chorych ludzi lub zwierząt (krótki czas po śmierci)

Źródło zakażenia

Ogniwa epidemiczne (łańcuch)Drogi szerzenia

się

zakażeńSposoby przenoszenia patogennych drobnoustrojów ze źródła zakażenia

na wrażliwe organizmy

Zależą

od:

-umiejscowienia patogenów (miejsca infekcji) i sposobu wydalania z zakażonego ustroju

-wrażliwości na warunki środowiska (odporność

na wysychanie, zmiany temperatury, środki chemiczne)

stawonogi (przenoszenie bierne i

czynne)

Bezpośrednie przenoszenie

Pośrednie przenoszenie

Wektory zakażeń

Ogniwa epidemiczne (łańcuch)

Gospodarz

Końcowy wynik infekcji:

-

stopień

odporności swoistej i nieswoistej

System nadzoru epidemiologicznego

•

Zgłaszanie przez lekarzy i laboratoria nowo rozpoznanych zachorowań

do PIS

•

Daje to możliwość:-

monitorowania trendów w występowaniu chorób, wykrywanie nagłych i nietypowych zdarzeń

-

oceny podejmowanych działań

profilaktycznych

LEGISLACJA DECYZJA No 2119/98/EC Parlamentu i Rady Europejskiej

z 24 września 1998 ustanawiająca sieć

nadzoru epidemiologicznego

i

zwalczania

chorób zakaźnych we Wspólnocie Europejskiej

Jest to podstawowy akt prawny dotyczący nadzoru nad chorobami zakaźnymi. Uznaje ten nadzór za działanie priorytetowe i postuluje:

•

powstanie międzynarodowych sieci nadzoru•

ujednolicenie definicji chorób podlegających nadzorowi

•

wprowadzenie ujednoliconych metod nadzoru w celu uzyskania porównywalności wyników

Sprawny nadzór epidemiologiczny

•

Efekty:-

wprowadzenie wielu skutecznych programów profilaktycznych

-

udokumentowane sukcesy elimainacji/znacznego ograniczenia chorób zakaźnych

Właściwa ocena dynamiki sytuacji epidemiologicznej

•

W oparciu:•

-

prowadzone porównania (w czasie,

pomiędzy obszarami geograficznymi i grupami ludzi

Wyzwania dla nowoczesnego

nadzoru epidemiologicznego nad chorobami

zakaźnymi•

Zapewnienie porównywalnych i ujednoliconych informacji na poszczególnych poziomach administracyjnych na terenie całego kraju i pomiędzy krajami

•

Warunek –

wprowadzenie definicji „Przypadków zachorowań”

Polska 2005

Decyzja Komisji Europejskiej Nr 2119/98/EC(UE 2002, USA 1990)

•

W odniesieniu do takich chorób jak:•

-

dur brzuszny

•

-

leptospiroza•

AIDS

•

uzupełnienie definicji europejskich uwzględniając potrzeby polskiego nadzoru

Definicje przypadków

•

Uwzględniają/obejmują:-

kryteria kliniczne

(obejmują

najbardziej

typowe objawy)-

kryteria laboratoryjne

-

klasyfikację

przypadków

Trzy poziomy pewności rozpoznań

•

Przypadek możliwy

(podejrzany) –

najmniej pewne rozpoznanie, wyłącznie na podstawie objawów klinicznych-

wysoka czułość, niska

swoistość

nadzoru•

Przypadek prawdopodobny

–

na podstawie

obrazu klinicznego oraz zaobserwowanego powiązania epidemiologicznego z przypadkiem potwierdzonym-

pośrednia czułość

i swoistość

nadzoru

•

Przypadek potwierdzony –

rozpoznanie na podstawie wyników badań

laboratoryjnych-

niska czułość

, wysoka swoistość

•

Wysoka czułość

gromadzonych informacji-

w sytuacji np. szybkiego wykrycia zagrożenia epidemiologicznego i podjęcie odpowiednich działań

•

Wysoka swoistość

–

(monitorowanie trendów zapadalności lub uzasadnienie decyzji o kosztownych działaniach profilaktycznych)

Przypadki zachorowań

•

Definicje przypadków zachorowań

nie mają

przełożenia na postępowanie

kliniczne w przypadku konkretnych chorych (decyzja lekarza)

Ustawa z dnia 5 grudnia 2008 roku o zapobieganiu oraz zwalczaniu zakażeń

i chorób

zakaźnych u ludzi

1.Obowiązki lekarza w zakresie monitorowania chorób zakaźnych

Art.27.1. Zgłoszenie choroby lub zgonu z powodu zakaźnej

System monitorowania, podmiotyArt.27.1. Dane zgłoszenia.Art.30 ??Art.26. dot. Ochrona populacji przed zakażeniem

•

Ćwiczenie „Epidemiologia chorób zakaźnych”

•

Ustal ogniwa szerzenia się

w populacji:•

- gruźlicy

•

- wzw C•

-

HIV/AIDS

Gruźlica•

Rezerwuar chorzy na gruźlicę

ludzie

chore na gruźlicę

bydło

Źródło zakażenia: najczęściej chory na gruźlicę

człowiek obficie prątkujący i

nieleczonyrzadziej chore na gruźlicę

bydło

Znacznie rzadziej (5-10 razy) skąpo prątkujące np. dzieci

Drogi: powietrzna (inhalacyjna, kropelkowa)Znacznie rzadziej –

pokarmowa

Wrota zakażenia: drogi oddechowe, znacznie rzadziej przewód pokarmowy

Organizm; poglądy na etiopatogenezę

gruźlicy: raz zakażona osoba może zachorować

w ciągu całego życia. U około 90% zakażonych prątki w stanie

„uśpienia”

(„dormat”) mogą

przetrwać

całe życie. Manifestuje się

to zmianą odczynu tuberkulinowego(-/+) tzw. „wiraż

tuberkulinowy”

W USA i innych krajach jest to wskazanie do leczenia profilaktycznego.u 5-10% rozwija się

zakażenie.

Szczepionka przeciwko gruźlicy –

BCG od nazwisk (Calmette

i

Guérin) odkrywców bakterii wykorzystanej do jej produkcji –

zawiera żywy prątek

bydlęcy podobny do bakterii wywołującej gruźlicę

u człowieka, ale tak zmieniony, aby u

zdrowego

dziecka nie wywoływał

choroby. Szczepionkę

BCG stosuje się

już

od ponad 50 lat.

SzczepieniaSzczepienia ochronne to najskuteczniejsza metoda ochrony przed groźnymi chorobami

Na ponowne zetknięcie się

z tym samym antygenem układ immunologiczny

reaguje szybciej i z większą efektywnością.

Zjawisko to zostało wykorzystane w szczepieniach profilaktycznych.

Zakres tej ochrony i realizacja programu szczepień

ochronnych zależą

od

rodziców.

Szczepionek nigdynie podaje się

dożylnie !

Nie wolno zapominać

o grzechotkach!

Ustawa z dnia 5 grudnia 2008r o zapobieganiu oraz zwalczaniu

zakażeń

i chorób zakaźnych u ludzi•

Rozdział

4. Szczepienia ochronne

•

Art. 17•

Art. 21 dot. Postępowania w przypadku odczynu poszczepiennego

Kalendarz szczepień•

PROGRAM SZCZEPIEŃ

OCHRONNYCH

-

(szczepienia masowe, indywidualne) ogłaszany na dany rok jako załącznik do komunikatu Głównego Inspektora Sanitarnego

-

Polski Program Szczepień

Ochronnychskłada się

z trzech części:

1. Szczepienia obowiązkowe –

kalendarz szczepień

2. Szczepienia zalecane3. Informacje uzupełniające

•

Szczepionka atenuowana

przeciw poliomyelitis

-

nagminne porażenie

dziecięce, choroba Heinego-Medina

•

Pierwszą

doustną

szczepionkę opracował

•

Hilary Koprowski (rok 1950 r.)•

W latach 50-tych zaszczepiono nią

dzieci w Polsce (ponad 7mln),

Szwajcarii, Chorwacji i Zairze.

Osiągnięcia w zakresie profilaktyki chorób zakaźnych

1988

2003

Obszary endemiczne:Indie, Pakistan, Afganistan,Egipt Niger, Nigeria,

Polio•

Całkowita liczba przypadków od początku 2007 roku wyniosła:

Indie -

200 przypadków Nigeria -

186 przypadków

Pakistan -

12 przypadków Afganistan -

9 przypadków

Czad -

5 przypadków Angola -

10 przypadków

Niger -

2 przypadki Somalia -

8 przypadków

DRC -

28 przypadków

Główne problemy które mają

decydujący wpływ na obecną

sytuację

epidemiologiczną:

•

w 2005 r. zaobserwowano opóźnienie w przerwaniu transmisji dzikich szczepów wirusa w Azji, a w szczególności w Indiach.

•

Nie udało się

przerwać

transmisji dzikich szczepów wirusa i zmniejszyć

liczby

zachorowań

w Północnej Nigerii, która jest największym obecnie rezerwuarem dzikich szczepów na świecie.

•

W Afryce (Somalia i Sudan) oraz w Azji (Indonezja i Jemen) wystąpiły rozległe epidemie wywołane szczepami importowanymi z Nigerii

Polio

Stan zaszczepienia (sp) dzieci w 3 roku życia w 2006 roku weług

województw:

Epidemia

•

Wystąpienie w danej społeczności lub regionie przypadków choroby z częstościąwyraźnie przekraczającą

oczekiwaną

w

tym miejscu i czasie (Bre’s, 1986)

Cholera w Londynie (Snow)

Epidemia z jednego źródła

Epidemia odry Epidemia o charakterze ciągłym

Źródło: Gao

i Malisen,1988, WHO

ENDEMIA

•

Występowanie choroby na danym obszarze na względnie wysokim poziomie chorobowości i zachorowalności w porównaniu z innymi regionami lub populacjami np. malariaEndemia epidemią

??

Ognisko epidemiczne

•

Chory człowiek lub zwierzę

wraz z otoczeniem w którym istnieją

warunki do

przenoszenia czynnika chorobotwórczego na wrażliwe osobniki

Ognisko epidemiczne tzw. menigokokowej

choroby inwazyjnej odkryto na

Śląsku

i

Opolszczyźnie

Postępowanie przeciwepidemiczne w ognisku choroby zakaźnej

•

Przykład•

Ognisko inwazyjnej choroby meningokokowej

na terenie

gminy Goleniów i Przybiernów –marzec 2009 •

Dostępne dane: 1.czas 10.03. –

31.03 2009r.

2.zachorowania-

czynnik etiologiczny: Nisseria

meningitidis typu C (o wysokiej inwazyjności)

3. zapadalność

14,71/100 000 ludności (miasto i gmina Goleniów), 19,26/100 000 (miasto i gmina Przybiernów)4. Polska zapadalność

2009 r. –

0,80/100 000

Dochodzenie epidemiologiczne:

•

IChM

potwierdzono w 6 przypadkach•

Wszystkich hospitalizowano

•

Nadzór epidemiologiczny -

54 osoby•

Edukacja populacji (szkoły i przedszkola)

•

Szczepienia ochronne p/N. Menig. typu C dzieci i młodzieży z roczników 2004-2009 i funkcjonariuszy MSWiA

do 24 r.ż.

skoszarowanych i zatrudnionych na terenie powiatu goleniowskiego.

•

Sprawcą

obecnego ogniska epidemicznego w Polsce jest szczep N. meningitidis

należący do jednego z

najbardziej zjadliwych i hiperepidemicznych

klonów (ST- 11), który spowodował

szereg epidemii na świecie.

•

Stwierdzono szereg uchybień

w postępowaniu lekarskim, dotyczyły one przede wszystkim:

-

nie pobierania materiału na badania mikrobiologiczne celem ustalenia etiologii,

-

zbyt późna i niewłaściwa terapia antybiotykowa , -

opóźnienie lub brak zgłaszania, pomimo obowiązku ustawowego, przypadków choroby meningokokowej

(nawet podejrzenia) do inspekcji sanitarnej co powodowało opóźnienia w opracowywaniu otoczenia chorego a tym samym sprzyjało szerzeniu się

N.

meningitidis

w środowisku i zwiększaniu zagrożenia epidemicznego

-

nie zawsze szybka reakcja ze strony Państwowej Inspekcji Sanitarnej .

Schemat postępowania w przypadku wystąpienia zakażenia meningokowego

(Zasady postępowania w przypadku zakażeń

oun, Krajowy Ośrodek Referencyjny ds.Diagnostyki

Bakteryjnych Zakażeń

OUN, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego)

Liczba potwierdzonych przypadków grypy ptaków(H5N1) u ludzi w wybranych państwach 1

Państwo 2003 2004 2005 2006 2007 LP* LZ**

Chiny 1 8 0 13 0 22 14Egipt 0 0 0 18 2 20 12Indonezja 0 19 0 56 5 81 63Tajlandia 0 25 5 3 1 25 17Wietnam 3 29 61 0 0 93 42Razem 4 81 66 90 8 241 148

1)

przypadki zgłoszone do WHO (7.02 2007), * Liczba przypadków, ** liczba zgonów

NIZP-PZH Meldunki epidemiologiczne (EPIMELD) Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc

Modelowanie epidemii

•

Poznanie przyczyn powstawania epidemii i opracowanie najskuteczniejszych metody walki z nimi.

•

Niewątpliwie przełomem w tych badaniach było odkrycie w roku 1676 przez Leeuvenhoeka

bakterii, a

potem w roku 1896 przez Bijerincka

wirusów – patogenów, które są

najważniejszym źródłem chorób

zakaźnych. •

Starano się

również

opisać

proces rozprzestrzeniania

się

epidemii, co miało pomóc w przewidywaniu bieżącego zagrożenia w funkcjonowaniu społeczeństwa i skutków epidemii.

(Robert Kosiński 2005)

•

Pierwszy opis matematyczny procesu rozprzestrzeniania się

epidemii

zaprezentował

fizyk Daniel Bernoulli

w roku 1760 ( Akademia Francuska). Opis ten oparty był

na równaniach

różniczkowych, w których współczynniki charakteryzowały właściwości choroby zakaźnej.

•

Ważnym wydarzeniem w badaniach nad rozprzestrzenianiem się

epidemii okazało się

opublikowanie pracy Wattsa

i Strogatza

w Nature

w 1998 r. o sieciach „małych światów”

(small

worlds). Jak stwierdzono, sieci takie i podobnych typów występują

w wielu miejscach

we współczesnej cywilizacji.

•

W przypadku wielu typów chorób zakaźnych rozprzestrzenianie się epidemii w społeczeństwie polega na zakażaniu osoby zdrowej

przez osobę

chorą, co jest związane z przekazywaniem patogenu, jakim jest bakteria czy wirus.

•

Opisuje to znany w epidemiologii model SIR (Susceptible

–

podatny, Ill

–

chory, Removed

–

odporny, lub zmarły). Człowiek chory zaraża

innego zdrowego człowieka, z którym ma kontakt, z pewnym prawdopodobieństwem (zależnym od jego odporności i rodzaju patogenu), a sam po pewnym czasie zdrowieje, nabierając odporności na daną

chorobę

(lub z pewnym prawdopodobieństwem

umiera). •

Tak więc kontakty interpersonalne między ludźmi w danej społeczności grają

zasadniczą

rolę

w rozprzestrzenianiu się

epidemii.

•

Wiedzy o strukturze tych kontaktów dostarczają

badania o sieciach złożonych i tu tematyka ściśle medyczna, jaką

jest epidemiologia,

spotyka się

z fizyką, a także z socjologią.

•

PodsumowanieMatematyczne modelowanie procesów biologicznych jest bardzo interesujące i użyteczne zarówno w biologii jak i w medycynie. Pozwala lepiej zrozumieć

dany proces i przewidzieć

jak on będzie się

zmieniał

w czasie. Jednak tworzenie modeli matematycznych wymaga często wielu uproszczeń

i założeń, przez co nie zawsze oddaje rzeczywisty stopień

skomplikowania danego procesu. Dlatego do modeli matematycznych należy podchodzić

z dużą

dawką

realizmu

( Źródło: Matematyczny model epidemii czyli małe co nieco o biomatematyce

Aneta Stachowicz)

Ochrona obywateli przed epidemią i jej skutkami

•

W świetle art. 68 ust. 4 Konstytucji, to Państwo ma skutecznie chronić

obywateli i

ich mienie przed epidemią

i jej skutkami, a w przypadku niedopełnienia tego obowiązku (np. brak odpowiedniej liczby szczepionek) Skarb Państwa może ponosić

odpowiedzialność

wobec obywateli, którzy ponieśli szkodę.

•

(Regulacje prawne dotyczące epidemii grypy ptasiej w Polsce, dr hab. Elwira Marszałkowska-Krześ)

Dochodzenie epidemiologiczne

Cel:- określenie przyczyn epidemii-

opracowanie/wskazanie najbardziej skutecznych sposobów kontroli epidemii

Etapy:-

dochodzenie wstępne

-

identyfikacja wszystkich przypadków-

zebranie i analiza danych

- działania kontrolne-

informowanie osób zainteresowanych

-

obserwacja