15.3: Інфекційні захворювання
- Page ID
- 3784
У всьому світі інфекційні захворювання (біологічні небезпеки) становили три з 10 провідних причин смерті у 2020 році. У дітей до п'яти основних причин смерті є гострі респіраторні інфекції (від забруднення повітря в приміщенні); діарейні захворювання (переважно від поганої води, санітарії та гігієни); та інші інфекційні захворювання, такі як малярія. Діти особливо сприйнятливі до факторів навколишнього середовища, які ставлять їх під загрозу розвитку хвороби на ранньому етапі життя. Неправильне харчування (стан, який виникає, коли організм не отримує достатньої кількості поживних речовин) є важливим фактором дитячої смертності - неправильне харчування та екологічні інфекції нерозривно пов'язані.
Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) нещодавно дійшла висновку, що близько 50% наслідків недоїдання насправді спричинені недостатнім забезпеченням водою та санітарією та поганою гігієнічною практикою. Наприклад, кишкові глисти, які процвітають в поганих санітарних умовах, заражають близько 90 відсотків дітей у країнах, що розвиваються, і в залежності від тяжкості інфекції можуть призвести до недоїдання, анемії або затримки росту. Близько 6 мільйонів людей сліпі від трахоми, захворювання, викликаного відсутністю чистої води в поєднанні з поганою гігієнічною практикою.
Зароджується інфекційне захворювання або нове для людського населення, або показало зростання поширеності в попередні двадцять років. Приклади включають коронавірусну хворобу 19 (COVID-19), вірусну хворобу Ебола, вірус Західного Нілу, вірус Зіка, раптовий гострий респіраторний синдром (ГРВІ), грип H1N1; свинячий та пташиний грип (свинячий, пташиний грип), вірус імунодефіциту людини (ВІЛ) /набутий імунодефіцит (СНІД) та безліч інших вірусних, бактеріальні, і протозойні захворювання (таблиця\(\PageIndex{a}\)). Незалежно від того, чи хвороба є новою або умови змінилися, щоб спричинити збільшення частоти, його статус як виникає передбачає необхідність застосування ресурсів для розуміння та контролю його зростаючого впливу. Виникаючі захворювання можуть поступово змінювати свою частоту з плином часу, або вони можуть відчувати раптове широке зростання.
| Хвороба | Збудник | Виявлено рік | Постраждалі регіони | Трансмісія |
|---|---|---|---|---|
| ДОПОМІЖНІ ЗАСОБИ | ВІЛ | 1981 | По всьому світу | Контакт з інфікованими рідинами організму |
| Лихоманка Чикунгунья | Вірус чикунгунья | 1952 | Африка, Азія, Індія; поширення в Європі та Америці | Комарів |
| Захворювання вірусом Ебола | Вірус Ебола | 1976 | Центральна та Західна Африка | Контакт з інфікованими рідинами організму |
| Грип H1N1 (свинячий грип) | вірус H1N1 | 2009 | По всьому світу | Передача крапель |
| Хвороба Лайма | Бактерія Borrelia бургдорфері | 1981 | Північна півкуля | Від резервуарів ссавців до людини за допомогою переносників кліщів |
| Захворювання вірусом Західного Нілу | Вірус Західного Нілу | 1937 | Африка, Австралія, Канада до Венесуели, Європа, Близький Схід, Західна Азія | Комарів |
Виникаючі захворювання зустрічаються у всіх країнах, як розвинених, так і розвиваються. Деякі нації краще оснащені, щоб мати справу з ними. Національні та міжнародні установи охорони здоров'я спостерігають за епідеміями в країнах, що розвиваються, оскільки ці країни рідко мають інфраструктуру охорони здоров'я та досвід, щоб ефективно боротися з великими спалахами. На додаток до альтруїстичної мети порятунку життя та надання допомоги країнам, які не мають ресурсів, глобальний характер транспорту означає, що спалах в будь-якому місці може швидко поширитися на кожен куточок планети. Управляти епідемією в одному місці - її джерелі - набагато простіше, ніж боротися з нею на багатьох фронтах.
У 2015 році ВООЗ встановила пріоритети щодо кількох виникаючих захворювань, які мали високу ймовірність викликати епідемії і які були погано вивчені (і тому терміново вимагали досліджень та розробок).
Повторно розвивається інфекційне захворювання - це захворювання, яке збільшується в частоті після попереднього періоду спаду. Його поява може бути наслідком зміни умов або старих режимів профілактики, які більше не працюють. Прикладами таких захворювань є лікарсько-резистентні форми туберкульозу, бактеріальна пневмонія, малярія. Стійкі до наркотиків штами бактерій, що викликають гонорею та сифіліс, також набувають все більшого поширення, що викликає занепокоєння щодо невиліковних інфекцій.
Різноманітні фактори навколишнього середовища можуть сприяти повторній появі певного захворювання, включаючи температуру, вологість, продукти харчування людини або джерела кормів для тварин тощо Повторне виникнення захворювання може бути викликано збігом кількох з цих екологічних та/або соціальних факторів, щоб забезпечити оптимальні умови для передача захворювання.
Здається ймовірним, що найрізноманітніші інфекційні захворювання вражали людське населення протягом тисяч років, коли умови навколишнього середовища, господаря та агента були сприятливими. Розширення людського населення збільшило потенціал передачі інфекційних захворювань внаслідок близької близькості людини та збільшило ймовірність того, що люди опиниться в «неправильному місці в потрібний час» для виникнення захворювань (наприклад, стихійних лих або політичних конфліктів). Глобальні подорожі збільшують потенціал для носія хвороби для передачі інфекції за тисячі миль лише за кілька годин, про що свідчать запобіжні заходи ВООЗ щодо міжнародних поїздок та здоров'я.
Вибрані інфекційні захворювання
КОВІД-19
Коронавірусна хвороба 19 (COVID-19) - це респіраторне захворювання, спричинене вірусом під назвою новий вид коронавірусу (SARS-CoV-2). Симптоми включають лихоманку або озноб, кашель, задишку або утруднене дихання, втома, головний біль і біль у горлі. ВООЗ оголосила коронавірусну хворобу 19 (COVID-19) надзвичайною ситуацією в галузі охорони здоров'я, що викликає міжнародне занепокоєння 30 січня, та пандемією 11 березня 2020 року. Здавалося б, обмежене скупчення випадків пневмонії, пов'язаної з ринком морської їжі в Ухані, Китай, стало однією з найгірших пандемій в історії людства з приголомшливою кількістю понад 90,2 мільйона інфекцій у 177 країнах та 1,9 мільйона смертей у всьому світі станом на 10 січня 2021 року (рисунок \(\PageIndex{a}\)). Це ілюструє, як локально з'являються патогени мають здатність швидко поширюватися та перетинати кордони та ставати неминучою загрозою здоров'ю для всього світу. Ви можете переглянути останні дані COVID-19 тут.

Дослідження показують, що SARS-CoV-2 може походити від коронавірусів кажанів і заражає людей безпосередньо або через інших тварин як посередників. Він насамперед поширюється між людьми через дихальні шляхи шляхом залучення крапель, аерозолів, дихальних виділень або слини. Найчастіше поширюється шляхом прямого контакту передачі, але саме повітряно-крапельна передача була задокументована в певних ситуаціях, наприклад, в закритому просторі (рис.\(\PageIndex{b}\)). Дослідники продовжують досліджувати повітряно-крапельну передачу вірусу. Цей коронавірус є інфекційним протягом інкубаційного періоду, який, як повідомляється, становить 3-7 днів, максимум 14 днів, коли у пацієнтів не проявляються симптоми. У інфікованих можуть спостерігатися захворювання легкої та середньої тяжкості (80%), важке захворювання (15%) та критичне захворювання (5%) із загальним рівнем летальності від 0,5 до 2,8% із значно вищими показниками (3,7— 14,8%) у восьмигенів. Категорії важких та критичних захворювань (близько 20% всіх інфекцій) перевантажили системи охорони здоров'я у всьому світі (цифра\(\PageIndex{c}\)). Сторінка Центрів контролю та профілактики захворювань COVID-19 містить найновішу інформацію про запобігання передачі, вакцини, симптоми та тестування.


Захворювання вірусом Ебола
Захворювання вірусом Ебола, раніше відоме як геморагічна лихоманка Ебола, є рідкісним і смертельним захворюванням, викликаним інфекцією одного з штамів вірусу Ебола (рис.\(\PageIndex{d}\)). Ебола може викликати захворювання у людей і нелюдських приматів. Експерти в галузі охорони здоров'я знали про вірус Ебола з 1970-х років, але спалах у масштабах, який ще не спостерігався, стався в Західній Африці до 2014—2016 років. Попередні людські епідемії були невеликими, ізольованими та утримуваними. Дійсно, горили і шимпанзе населення Західної Африки постраждали набагато гірше від Еболи, ніж людське населення. Картина малих ізольованих людських епідемій змінилася в 2014 році. Його висока швидкість передачі в поєднанні з культурними практиками лікування загиблих і, можливо, її поява в міських умовах призвели до швидкого поширення хвороби, і тисячі людей померли. Міжнародна громадська спільнота охорони здоров'я відреагувала великими надзвичайними зусиллями щодо лікування пацієнтів та стримування епідемії.

Епідемія Ебола 2014-2016 років була найбільшою в історії (28 616 випадків та 11 310 смертей), яка вразила кілька країн Західної Африки. Було зареєстровано невелику кількість випадків у Нігерії та Малі, і про один випадок повідомлялося в Сенегалі; однак ці випадки містилися, без подальшого поширення в цих країнах. Навіть за підтримки міжнародних агентств системи в західній Африці намагалися виявити і доглядати за хворими і контролювати поширення. Залучення місцевих лідерів до програм профілактики та обміну повідомленнями, а також ретельне впровадження політики на національному та глобальному рівнях допомогло врешті-решт стримати поширення вірусу та покласти край цьому спалаху. Управління з контролю за продуктами та ліками США схвалило вакцину від Еболи наприкінці 2019 року.
СНІДУ
Вірус імунодефіциту людини (ВІЛ) - вірус, який атакує імунну систему організму. Якщо ВІЛ не лікувати, це може привести до синдрому набутого імунодефіциту (СНІД). Хворі на СНІД мають ослаблену імунну систему і, таким чином, більш сприйнятливі до раку та інших інфекцій. Вперше виявлена в 1981 році, епідемія ВІЛ/СНІДу поширилася з лютою швидкістю. У 2019 році 38 мільйонів людей жили ВІЛ у всьому світі. Понад 95 відсотків людей, які живуть з ВІЛ, знаходяться в країнах з низьким і середнім рівнем доходу. У 2019 році було 1,7 мільйона нових інфекцій, і більше половини нових інфекцій припадає на молодь віком до 25 років. Тільки в 2019 році 690 000 мільйонів людей померли від СНІДу та пов'язаних з ними захворювань. У 2016 році ВІЛ/СНІД був другою провідною причиною смерті в Африці. На піку епідемія скоротила тривалість життя більш ніж на 10 років у кількох країнах (цифра\(\PageIndex{e}\)).

Малярія
Приблизно 40% людей у світі, переважно тих, хто живе в найбідніших країнах світу, піддаються ризику зараження малярією. Малярія - це інфекційне захворювання, яке поширюється комарами, але спричинене одноклітинним найпростішим паразитом під назвою Plasmodium. У 2019 році було зафіксовано 229 мільйонів випадків малярії та 409 000 смертей, причому більшість випадків та смертей виявлено в Африці на південь від Сахари (рисунок\(\PageIndex{f}\)). Однак страждають також Азія, Латинська Америка, Близький Схід та частини Європи. Вагітні жінки особливо схильні до високого ризику розвитку малярії. Неімунні вагітні жінки ризикують як гострим, так і важким клінічним захворюванням, що призводить до втрати плоду у 60% таких жінок та материнської смертності більш ніж у 10%, включаючи 50% смертності для тих, хто страждає важким захворюванням. Напівімунні вагітні жінки з малярійною інфекцією ризикують важкою анемією (відсутністю достатньої кількості еритроцитів для доставки кисню) і порушенням росту плода, навіть якщо вони не виявляють ознак гострого клінічного захворювання. За оцінками, 10 000 жінок і 200 000 немовлят помирають щорічно внаслідок малярійної інфекції під час вагітності.

Туберкульоз
За оцінками ВООЗ, щороку від туберкульозу (ТБ) відбувається 10,4 мільйона нових випадків та 1,5 мільйона смертей. Третина випадків туберкульозу залишається невідомою системі охорони здоров'я. Однак для тих, хто отримує доступ до лікування, поширеність і смертність значно знизилися, і мільйони життів були врятовані.
Туберкульоз викликається бактерією Mycobacterium tuberculosis, яка передається між людьми дихальним шляхом і найчастіше вражає легені, але може пошкодити будь-яку тканину. Коли інфікована особина кашляє, видихає, говорить і т.д., бактерія виділяється краплями, які можуть залишатися підвішеними в повітрі протягом декількох годин. Лише меншість (приблизно 10 відсотків) осіб, інфікованих M. tuberculosis прогресує до активного туберкульозу, тоді як решта може підтримувати приховану інфекцію, яка служить резервуаром. Туберкульоз має особливі проблеми, включаючи (а) значну кількість пацієнтів з активним захворюванням протікає безсимптомно, здатне передавати інфекцію, не знаючи про це; (б) пацієнти повинні підтримувати дотримання лікування протягом шести-дев'яти місяців; і (c) збудник зберігається у багатьох інфікованих осіб у прихованій стан протягом багатьох років, але може бути реактивований протягом усього життя, щоб викликати захворювання і стати трансмісивним.
Це відео CDC пояснює основи туберкульозу.
Ліквідація хвороб
Багато хвороб були викорінені або майже викорінені у всьому світі (Таблиця\(\PageIndex{b}\)). Стратегії викорінення інфекційних захворювань включають вакцинацію, покращення гігієни та санітарії, профілактичні ліки та освіту в галузі охорони здоров'я. Деякі з цих стратегій обговорюються в розділі Зниження здоров'я навколишнього середовища, а вакцинація обговорюється нижче.
| Хвороба | тягар хвороби | Причина | Способи викорінення | Фатальність |
|---|---|---|---|---|
| Віспа | Оголошено викоріненим у 1980 році | Вірус Варіола | Викорінено за допомогою вакцинації | 30% |
| Ріндерпешт | Оголошено викоріненим у 2011 році | вірус шкідника | Санітарні заходи і вакцинація | 100% |
| Поліомієліт | 116 випадків у 2017 році | Поліовірус | Вакцинація | При паралітичному поліомієліті 2-5% у дітей і збільшується до 15-30% у дорослих |
| Хвороба морських глистів | 30 справ у 2017 році | Паразитарний черв'як Dracunculus medinensis | Гігієна, знезараження води та санітарна освіта | Чи не смертельний, але виснажливий |
| Кір | 173 457 зареєстрованих випадків до ВООЗ у 2017 році | Морбіллівірус кору | Вакцинація | 15% |
| свинка | 560 622 зареєстровані випадки в ВООЗ у 2017 році | Свинка або торубулавірус | Вакцинація | 0,01% для енцефаліту, спричиненого паротиту |
| Краснуха | 6 789 зареєстрованих випадків до ВООЗ у 2017 році | вірус краснухи | Вакцинація | Не повідомляється |
| Лімфатичний філяріоз | Оцінки відсутні. У 2014 році було заражено 68 мільйонів людей та 790 мільйонів людей, де загрожує зараження | Круглі черв'яки: W. bancrofti, B. malayi, B. timori |
Профілактична хіміотерапія | Чи не смертельний, але дуже виснажливий |
| цистицеркоз | 2,56—8,30 мільйона випадків, за оцінками ВООЗ | Стрічкові черв'яки: Т. соліум, Т. сагіната, Т. азіатика |
Санітарія та медична освіта. Вакцинація свиней | Різний в різних країнах < 1-30% |
Таблиця модифікована Максом Розер, Софі Охманн, Ханна Беренс, Ханна Річі та Бернадета Дадонайте (2014) - «Викорінення хвороб». Опубліковано в Інтернеті на сайті Ourworldindata.org. (CC-BY).
Вакцинація
Вакцини функціонують у індукуванні специфічної імунної відповіді, яка може негайно протистояти збуднику при впливі. Вакцини призводять до вироблення спеціалізованих клітин і антитіл, які можуть ефективно і ефективно націлюватися на патогенні мікроорганізми. Існує кілька видів вакцин. Деякі складаються з мертвих або інактивованих збудників або їх частин. Вакцини Pfizer-BionTech та Moderna COVID-19, затверджені FDA у грудні 2020 року, складаються з шматочка генетичного матеріалу вірусу (званого мРНК). При введенні організм використовує цю генетичну інформацію для синтезу білка спайка вірусу, який стимулює імунні реакції, не викликаючи інфекції.
Розробка і схвалення вакцини не дозволяє автоматично викорінити хворобу (цифра\(\PageIndex{g}\)), бо вакцина повинна бути розподілена тим, хто її потребує. Доступ особливо складний у країнах, що розвиваються, особливо для осіб з низьким рівнем доходу. У разі туберкульозу, який залишається поширеним, вакцина доступна вже 100 років, але вона ефективніша для захисту важких форм захворювання у дітей, ніж легеневі інфекції у дорослих. Нова, більш ефективна вакцина, ймовірно, потрібна для викорінення туберкульозу.

Нові вакцини повинні бути ретельно перевірені перед їх затвердженням. Вакцини не тільки безпечні, але ми зіткнулися б зі спайками смертельних інфекційних захворювань без них. Рух Antivax, на жаль, поширив неправдиву інформацію, ставлячи під сумнів безпеку вакцин, але ви можете навчити себе достовірною інформацією про розробку, тестування та безпеку вакцин тут.
Стійкість до антибіотиків
Антибіотики та подібні препарати, разом звані антимікробними засобами, використовуються протягом останніх 70 років для лікування пацієнтів, які мають інфекційні захворювання. Технічно антибіотики - це речовини, які виробляються певними мікроорганізмами (такими як гриб, Penicillium або бактерія Streptomyces), які гальмують ріст інших мікроорганізмів. Однак будь-які препарати, що використовуються для лікування бактеріальних інфекцій, зазвичай називають антибіотиками. Жодне з цих визначень не включає речовини, що використовуються для лікування вірусних інфекцій, які називаються противірусними препаратами. З 1940-х років застосування антибіотиків значно зменшило захворювання і смерть від інфекційних захворювань. Однак ці препарати використовуються настільки широко і так довго, що інфекційні організми, призначені для знищення антибіотиків, пристосувалися до них, роблячи препарати менш ефективними.
Надмірне використання антибіотиків дозволило збудникам розвивати стійкість до антибіотиків, що виникає, коли бактерії змінюються таким чином, що знижує ефективність ліків, хімічних речовин або інших засобів, призначених для лікування або запобігання інфекцій (рис.\(\PageIndex{h}\)). Надмірне вживання приймає багато форм, таких як включення антибіотиків до побутових продуктів або призначення антибіотиків для лікування інфекцій без попереднього визначення, чи є інфекція бактеріальною чи вірусною (в цьому випадку антибіотик не був би ефективним). Подібно до еволюції стійкості до пестицидів, широке використання антибіотиків сприяє особам, які мають версії генів, що надають стійкість до антибіотиків. Ці люди мають найкращі шанси вижити та розмножуватися, настільки, що розвивається стійкий до антибіотиків штам. Початковий антибіотик більше не ефективний проти цього штаму, і його потрібно лікувати альтернативними препаратами. Наприклад, туберкульоз (ТБ) був майже ліквідований у більшості частин світу, але стійкі до наркотиків штами зараз змінили цю тенденцію.
Подібний приклад стійкості до наркотиків розвинувся в Plasmodium, найпростіших, що викликають малярію. Інсектицид дихлордіфенілтрихлоретан (ДДТ) широко використовувався для боротьби з популяціями комарів, що переносять малярію, в тропічних регіонах. Однак через багато років комарі виробили природну стійкість до ДДТ і знову широко поширили хворобу. Протималярійні ліки також були надмірно призначені, що дозволило Плазмодію стати стійким до ліків.

Нові форми стійкості до антибіотиків можуть з легкістю перетинати міжнародні кордони та поширюватися між континентами. Багато форм опору поширюються з чудовою швидкістю. Щороку в Сполучених Штатах щонайменше 2 мільйони людей набувають серйозних інфекцій бактеріями, стійкими до одного або декількох антибіотиків, призначених для лікування цих інфекцій. Щонайменше 23 000 людей помирають щороку в США в результаті цих резистентних до антибіотиків інфекцій. Ще багато хто помирає від інших станів, ускладнених інфекцією, стійкою до антибіотиків. Використання антибіотиків є єдиним найважливішим фактором, що призводить до стійкості до антибіотиків у всьому світі. Антибіотики є одними з найбільш часто призначаються препаратів, що застосовуються в медицині людини, але до 50% всіх антибіотиків, які призначаються людям, не потрібні або не є оптимально ефективними за призначенням.
На відео нижче показаний експеримент, проведений в Гарвардській медичній школі, де вони показують, що бактерії дуже швидко адаптуються до очевидно смертельних умов.
В останні роки зростає занепокоєння з приводу метицилін-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA), бактерії, стійкої до багатьох антибіотиків. У громаді більшість інфекцій MRSA є шкірними інфекціями. У медичних установах MRSA викликає небезпечні для життя інфекції крові, пневмонію та інфекції місця хірургічного втручання.
Атрибуція
Модифікований Мелісою Ха з наступних джерел:
- Здоров'я навколишнього середовища та стале сільське господарство з екологічної біології Метью Фішер (ліцензований відповідно до CC-BY)
- Здоров'я навколишнього середовища та виживання дітей: епідеміологія, економіка, досвід. Навколишнє середовище та розвиток. 2008 р. Світовий банк. Вашингтон, округ Колумбія. CC-BY.
- Глобальна громадська охорона здоров'я з мікробіології OpenStax (CC-BY). Доступ безкоштовно на openstax.org.
- Патель, В.В., Чісхольм, Т.Дуа, Р.Лаксмінараян, і М.Е. Медина-Мора, редактори. 2015. Психічні, неврологічні та психоактивні розлади. Пріоритети контролю захворювань, третє видання, том 4. Вашингтон, округ Колумбія: Світовий банк. дої:10.1596/978-1-4648-0426-7. (CC-BY).
- Балхаїр А.А. 2020. Пандемія COVID-19: нова глава в історії інфекційних захворювань. Оман медичний журнал, 35 (2), e123. https://doi.org/10.5001/omj.2020.41 (КС-BY-NC).
- Тізауі, К., Зіді, І., Лі, К.Х., Гайда, Р.А., Хонг, С.Х., Лі, Х., Сміт, Л., Коянагі, А., Джейкоб, Л., Кронбіхлер, А., і Шін, Дж. І (2020). Оновлення сучасних знань з генетики, еволюції, імунопатогенезу та передачі коронавірусної хвороби 19 (COVID-19). Міжнародний журнал біологічних наук, 16 (15), 2906—2923. https://doi.org/10.7150/ijbs.48812 (КС-BY).
- Ебола (хвороба, вірусна Ебола). 2020 рік. Центри контролю та профілактики захворювань. Доступ 10 січня 2021 року. (суспільне надбання)
- Спалах Еболи в Західній Африці 2014-2016 рр. 2019 рік. Центри контролю та профілактики захворювань. Доступ 10 січня 2021 року. (суспільне надбання)
- Про ВІЛ. 2020 рік. Центри контролю та профілактики захворювань. Доступ 10 січня 2021 року. (суспільне надбання)
- ВІЛ/СНІД з першого погляду. 2003 рік. Світовий банк. Вашингтон, округ Колумбія. CC-BY.
