Чума — инфекционное заболевание, вызываемое бактерией Yersinia pestis . [2] Симптомы включают лихорадку , слабость и головную боль . [1] Обычно это начинается через один-семь дней после заражения. [2] Существует три формы чумы, каждая из которых поражает определенную часть тела и вызывает связанные с ней симптомы. Легочная чума поражает легкие, вызывая одышку, кашель и боль в груди; бубонная чума поражает лимфатические узлы , заставляя их опухать; а септическая чума поражает кровь и может вызвать почернение и отмирание тканей . [2] [1]
Бубонная и септическая формы обычно распространяются через укусы блох или при контакте с инфицированным животным, [1] тогда как легочная чума обычно распространяется между людьми воздушно -капельным путем. [1] Диагноз обычно ставится путем обнаружения бактерии в жидкости из лимфатического узла, крови или мокроте . [2]
Лица с высоким риском могут быть вакцинированы . [2] Лица, подвергшиеся воздействию легочной чумы, могут лечиться профилактическими препаратами. [2] В случае заражения лечение проводится антибиотиками и поддерживающей терапией . [2] Обычно антибиотики включают комбинацию гентамицина и фторхинолона . [3] Риск смерти при лечении составляет около 10%, а без него — около 70%. [4]
В мире ежегодно регистрируется около 600 случаев. [2] В 2017 году в число стран с наибольшим количеством случаев вошли Демократическая Республика Конго , Мадагаскар и Перу . [2] В Соединенных Штатах инфекции иногда возникают в сельской местности, где, как полагают, бактерии циркулируют среди грызунов . [5] Исторически это происходило в крупных вспышках , самой известной из которых была Черная смерть в 14 веке, которая привела к более чем 50 миллионам смертей в Европе. [2]
Существует несколько различных клинических проявлений чумы. Наиболее распространенной формой является бубонная чума, за которой следуют септическая и легочная чума. [6] Другие клинические проявления включают чумной менингит, чумной фарингит и глазную чуму. [6] [7] Общие симптомы чумы включают лихорадку, озноб, головные боли и тошноту. [1] Многие люди испытывают опухание лимфатических узлов, если у них бубонная чума. [1] У людей с легочной чумой симптомы могут (или не могут) включать кашель, боль в груди и кровохарканье. [1]
Когда блоха кусает человека и загрязняет рану отрыгнутой кровью, бактерии, вызывающие чуму, попадают в ткани. Y. pestis может размножаться внутри клеток, поэтому даже если они фагоцитированы , они все равно могут выжить. Попав в организм, бактерии могут проникнуть в лимфатическую систему , которая выводит интерстициальную жидкость . Бактерии чумы выделяют несколько токсинов , один из которых, как известно, вызывает бета-адренергическую блокаду . [8]
Y. pestis распространяется по лимфатическим сосудам инфицированного человека, пока не достигнет лимфатического узла , где он вызывает острый лимфаденит . [9] Увеличенные лимфатические узлы образуют характерные бубоны , связанные с заболеванием, [10] и вскрытия этих бубонов показали, что они в основном геморрагические или некротические . [11]
Если поражен лимфатический узел, инфекция может перейти в кровоток, вызывая вторичную септическую чуму , а если поражены легкие, она может вызвать вторичную легочную чуму . [12]
Лимфатические сосуды в конечном итоге попадают в кровоток, поэтому бактерии чумы могут попасть в кровь и попасть практически в любую часть тела. При септической чуме бактериальные эндотоксины вызывают диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови (ДВС-синдром), вызывая образование крошечных сгустков по всему телу и, возможно, ишемический некроз (отмирание тканей из-за отсутствия циркуляции/перфузии в этой ткани) из-за сгустков. ДВС-синдром приводит к истощению ресурсов свертывания крови в организме, так что он больше не может контролировать кровотечение. В результате происходит кровотечение в кожу и другие органы, что может вызвать красную и/или черную пятнистую сыпь и кровохарканье/гематемезис (кашель/рвота кровью). На коже появляются шишки, которые выглядят как укусы насекомых; они обычно красные, а иногда белые в центре. Без лечения септическая чума обычно смертельна. Раннее лечение антибиотиками снижает уровень смертности до 4–15 процентов. [13] [14] [15]
Легочная форма чумы возникает из-за инфекции легких . Она вызывает кашель и, таким образом, производит воздушно -капельные частицы, которые содержат бактериальные клетки и, вероятно, заражают любого, кто их вдыхает. Инкубационный период легочной чумы короткий, обычно от двух до четырех дней, но иногда всего несколько часов. Начальные признаки неотличимы от нескольких других респираторных заболеваний; они включают головную боль, слабость и плевки или рвоту кровью. Течение болезни быстрое; если не диагностировать и не лечить достаточно быстро, как правило, в течение нескольких часов, смерть может наступить через один-шесть дней; в нелеченых случаях смертность составляет почти 100%. [16] [17]
.jpg/1280px-Xenopsylla_chepsis_(oriental_rat_flea).jpg)
Передача Y. pestis неинфицированному человеку возможна любым из следующих способов: [18]
Yersinia pestis циркулирует в резервуарах животных, особенно грызунов, в природных очагах инфекции, обнаруженных на всех континентах, кроме Австралии. Природные очаги чумы расположены в широком поясе тропических и субтропических широт и более теплых частях умеренных широт по всему земному шару, между параллелями 55° с. ш. и 40° ю. ш. [18] Вопреки распространенному мнению, крысы не были непосредственным источником распространения бубонной чумы. Это в основном болезнь блох ( Xenopsylla cheopis ), которые заражали крыс, делая самих крыс первыми жертвами чумы. Инфекция, передаваемая грызунами, у человека возникает, когда человека кусает блоха, которая была инфицирована при укусе грызуна, который сам был инфицирован укусом блохи, переносящей болезнь. Бактерии размножаются внутри блохи, слипаясь, образуя пробку, которая закупоривает ее желудок и заставляет ее голодать. Затем блоха кусает хозяина и продолжает питаться, хотя она не может утолить свой голод, и, следовательно, блоха изрыгает кровь, зараженную бактериями, обратно в рану от укуса. Затем бактерия бубонной чумы заражает нового человека, и блоха в конечном итоге умирает от голода. Серьезные вспышки чумы обычно начинаются со вспышек других заболеваний у грызунов или роста популяции грызунов. [19]
Исследование 21-го века вспышки чумы 1665 года в деревне Эйем в графстве Дербишир-Дейлс в Англии, которая изолировала себя во время вспышки, что облегчило современные исследования, показало, что три четверти случаев, вероятно, были вызваны передачей от человека к человеку, особенно внутри семей, что составляло гораздо большую долю, чем считалось ранее. [20]
Симптомы чумы обычно неспецифичны, и для окончательной диагностики чумы требуется лабораторное тестирование. [21] Y. pestis можно идентифицировать как с помощью микроскопа, так и путем культивирования образца, и это используется в качестве эталонного стандарта для подтверждения того, что у человека есть случай чумы. [21] Образец может быть получен из крови, слизи ( мокроты ) или аспирата, извлеченного из воспаленных лимфатических узлов ( бубонов ). [21] Если человеку вводят антибиотики до взятия образца или если происходит задержка в транспортировке образца человека в лабораторию и/или образец плохо хранится, существует вероятность ложноотрицательных результатов. [21]
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) также может использоваться для диагностики чумы, путем обнаружения присутствия бактериальных генов, таких как ген pla (активатор плазмогена) и ген caf1 (капсульный антиген F1). [21] Тестирование ПЦР требует очень маленького образца и эффективно как для живых, так и для мертвых бактерий. [21] По этой причине, если человек получает антибиотики до того, как образец будет взят для лабораторного тестирования, у него может быть ложноотрицательная культура и положительный результат ПЦР. [21]
Анализы крови для выявления антител к Y. pestis также могут использоваться для диагностики чумы, однако для этого требуется брать образцы крови в разные периоды, чтобы обнаружить различия между острой и выздоравливающей фазами титров антител F1. [21]
В 2020 году было опубликовано исследование быстрых диагностических тестов, которые обнаруживают капсульный антиген F1 (F1RDT) путем взятия образцов мокроты или аспирата бубона. [21] Результаты показывают, что быстрый диагностический тест F1RDT может использоваться для людей, которые подозревают легочную и бубонную чуму, но не может использоваться для бессимптомных людей. F1RDT может быть полезен для предоставления быстрого результата для быстрого лечения и быстрого реагирования общественного здравоохранения, поскольку исследования показывают, что F1RDT высокочувствителен как к легочной, так и к бубонной чуме. Однако при использовании быстрого теста необходимо подтвердить как положительные, так и отрицательные результаты, чтобы установить или отвергнуть диагноз подтвержденного случая чумы, и результат теста необходимо интерпретировать в эпидемиологическом контексте, поскольку результаты исследования показывают, что, хотя 40 из 40 человек, у которых была чума, из 1000 человек населения были диагностированы правильно, 317 человек были диагностированы ложно как положительные. [21] [22] [23]
Бактериолог Вальдемар Хавкин разработал первую вакцину против чумы в 1897 году. [24] [25] Он провел масштабную программу вакцинации в Британской Индии , и, по оценкам, 26 миллионов доз противочумной вакцины Хавкина были отправлены из Бомбея между 1897 и 1925 годами, что снизило смертность от чумы на 50–85%. [24] [26]
Поскольку по состоянию на 2023 год в большинстве регионов мира чума человека встречается редко, плановая вакцинация не требуется, за исключением лиц с особенно высоким риском заражения или людей, живущих в районах с энзоотической чумой, что означает, что она встречается с регулярной, предсказуемой частотой среди населения и определенных районов, таких как западная часть Соединенных Штатов. Она даже не показана большинству путешественников в страны с известными недавними зарегистрированными случаями, особенно если их поездки ограничиваются городскими районами с современными отелями. Таким образом, CDC США рекомендует вакцинацию только для (1) всего лабораторного и полевого персонала, который работает с организмами Y. pestis, устойчивыми к противомикробным препаратам: (2) людей, участвующих в аэрозольных экспериментах с Y. pestis ; и (3) людей, участвующих в полевых операциях в районах с энзоотической чумой, где предотвращение заражения невозможно (например, в некоторых районах стихийных бедствий). [27] Систематический обзор Cochrane Collaboration не обнаружил исследований достаточного качества, чтобы сделать какое-либо заявление об эффективности вакцины. [28]
Ранняя диагностика чумы приводит к снижению передачи или распространения заболевания. [21]
Профилактика до контакта для лиц, оказывающих первую помощь, и поставщиков медицинских услуг, которые будут ухаживать за пациентами с легочной чумой, не считается необходимой, пока могут соблюдаться стандартные и капельные меры предосторожности. [7] В случаях нехватки хирургических масок, переполненности пациентов, плохой вентиляции в больничных палатах или других кризисных ситуациях профилактика до контакта может быть оправдана, если имеются достаточные запасы противомикробных препаратов. [7]
Постконтактную профилактику следует рассматривать для людей, которые имели близкий (<6 футов) и постоянный контакт с больным легочной чумой и не носили надлежащие средства индивидуальной защиты. [7] Антимикробную постконтактную профилактику также можно рассматривать для лабораторных работников, которые случайно подверглись воздействию инфекционных материалов, и людей, которые имели близкий (<6 футов) или прямой контакт с инфицированными животными, например, ветеринарный персонал, владельцы домашних животных и охотники. [7]
Конкретные рекомендации по профилактике до и после контакта доступны в клинических рекомендациях по лечению и профилактике чумы, опубликованных в 2021 году. [7]
При своевременной диагностике различные формы чумы обычно хорошо поддаются антибактериальной терапии. [6] [21] Часто используемые антибиотики — стрептомицин , хлорамфеникол и тетрациклин . Среди антибиотиков нового поколения гентамицин и доксициклин доказали свою эффективность при монотерапевтическом лечении чумы. [6] [29] Руководства по лечению и профилактике чумы были опубликованы Центрами по контролю и профилактике заболеваний в 2021 году. [7]
Бактерия чумы может развить лекарственную устойчивость и снова стать серьезной угрозой для здоровья. Один случай лекарственно-устойчивой формы бактерии был обнаружен на Мадагаскаре в 1995 году. [30] Дальнейшие вспышки на Мадагаскаре были зарегистрированы в ноябре 2014 года [31] и октябре 2017 года. [32]
В мире ежегодно регистрируется около 600 случаев. [2] В 2017 году странами с наибольшим количеством случаев были Демократическая Республика Конго , Мадагаскар и Перу . [2] Исторически это происходило в крупных вспышках , самой известной из которых была Черная смерть в 14 веке, которая унесла жизни более 50 миллионов человек. [2] В последние годы случаи были распределены между небольшими сезонными вспышками, которые происходят в основном на Мадагаскаре, и спорадическими вспышками или отдельными случаями в эндемичных районах. [2]
В 2022 году возможное происхождение всех современных нитей ДНК Yersinia pestis было обнаружено в человеческих останках в трех могилах, расположенных в Киргизии , датированных 1338 и 1339 годами. Осада Каффы в Крыму в 1346 году, как известно, была первой вспышкой чумы с последующими нитями, которые позже распространились по всей Европе. Секвенирование ДНК по сравнению с другими древними и современными нитями рисует генеалогическое древо бактерий. Бактерии, которые сегодня поражают сурков в Киргизии, наиболее близки к нити, найденной в могилах, что позволяет предположить, что это также место, где чума передалась от животных к людям. [33]
Чума имеет долгую историю как биологическое оружие . Исторические отчеты из древнего Китая и средневековой Европы подробно описывают использование зараженных туш животных, таких как коровы или лошади, и человеческих туш, хунну / гуннами , монголами , турками и другими группами, чтобы заразить вражеские запасы воды. Зарегистрировано, что генерал династии Хань Хо Цюйбин умер от такого заражения во время участия в войне против хунну. Сообщалось также, что жертв чумы бросали катапультой в осажденные города. [34]
В 1347 году генуэзское владение Каффа , крупный торговый центр на Крымском полуострове , подверглось осаде со стороны армии монгольских воинов Золотой Орды под командованием Джанибека . После длительной осады, во время которой монгольская армия, как сообщается, увядала от болезни, они решили использовать зараженные трупы в качестве биологического оружия. Трупы катапультировались через городские стены, заражая жителей. Это событие могло привести к переносу Черной смерти через их корабли на юг Европы , что, возможно, объясняет ее быстрое распространение. [35]
Во время Второй мировой войны японская армия разработала боевую чуму, основанную на разведении и выпуске большого количества блох. Во время японской оккупации Маньчжурии отряд 731 преднамеренно заражал китайских , корейских и маньчжурских гражданских лиц и военнопленных бактерией чумы. Эти субъекты, называемые «марута» или «бревна», затем изучались путем вскрытия , другие — путем вивисекции , пока они были еще в сознании. Члены отряда, такие как Сиро Исии, были оправданы Токийским трибуналом Дугласом Макартуром, но 12 из них были привлечены к ответственности на Хабаровском военном процессе в 1949 году, в ходе которого некоторые признались в распространении бубонной чумы в радиусе 36 километров (22 мили) вокруг города Чандэ . [36]
Ишии изобрел бомбы, содержащие живых мышей и блох, с очень малыми взрывчатыми зарядами, чтобы доставить микробы, превращенные в оружие, преодолев проблему взрывчатого вещества, убивающего инфицированных животных и насекомых, с помощью керамической, а не металлической оболочки для боеголовки. Хотя никаких записей о реальном использовании керамических оболочек не сохранилось, прототипы существуют и, как полагают, использовались в экспериментах во время Второй мировой войны. [37] [38]
После Второй мировой войны и Соединенные Штаты, и Советский Союз разработали средства превращения легочной чумы в оружие. Эксперименты включали различные методы доставки, вакуумную сушку, определение размера бактерии, разработку штаммов, устойчивых к антибиотикам, объединение бактерии с другими заболеваниями (например, дифтерией ) и генную инженерию. Ученые, работавшие в программах СССР по биологическому оружию, заявили, что советские усилия были огромными и что были произведены большие запасы бактерий чумы в качестве оружия. Информация о многих советских и американских проектах в значительной степени недоступна. Аэрозольная легочная чума остается самой значительной угрозой. [39] [40] [41]
Чуму можно легко вылечить антибиотиками. Некоторые страны, такие как США, имеют большие запасы на случай, если такая атака произойдет, что делает угрозу менее серьезной. [42]
В этой статье используется текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : Nelson CA (2021). «Антимикробное лечение и профилактика чумы: рекомендации по естественно приобретенным инфекциям и реагированию на биотерроризм». MMWR. Рекомендации и отчеты . 70 (3): 1–27. doi : 10.15585/mmwr.rr7003a1 . ISSN 1057-5987. PMC 8312557. PMID 34264565 . 