Полиомиелит , обычно сокращаемый до полиомиелита , представляет собой инфекционное заболевание , вызываемое полиовирусом . [1] Примерно в 75% случаев заболевание протекает бессимптомно; [5] легкие симптомы, которые могут возникнуть, включают боль в горле и лихорадку; в некоторых случаях развиваются более серьезные симптомы, такие как головная боль , ригидность затылочных мышц и парестезии . [1] [3] Эти симптомы обычно проходят в течение одной или двух недель. [1] Менее распространенным симптомом является постоянный паралич и в крайних случаях возможная смерть. [1] Спустя годы после выздоровления может возникнуть постполиомиелитный синдром с медленным развитием мышечной слабости, аналогичной той, которая была у человека во время первоначального заражения. [2]
Полиомиелит встречается в природе только у людей. [1] Он очень заразен и передается от человека к человеку либо фекально-оральным путем [1] [6] (например, плохая гигиена или при приеме пищи или воды, загрязненных человеческими фекалиями), либо орально-оральным путем. пероральный путь. [1] Инфицированные могут распространять болезнь на срок до шести недель, даже если симптомы отсутствуют. [1] Заболевание можно диагностировать, обнаружив вирус в фекалиях или обнаружив антитела против него в крови. [1]
Полиомиелит существует уже тысячи лет, и это заболевание изображается в древнем искусстве. [1] Заболевание было впервые признано как отдельное состояние английским врачом Майклом Андервудом в 1789 году, [1] [7] а вирус, вызывающий его, был впервые идентифицирован в 1909 году австрийским иммунологом Карлом Ландштейнером . [8] [9] Крупные вспышки начали происходить в конце 19-го века в Европе и Соединенных Штатах , [1] и в 20-м веке это стало одним из самых тревожных детских заболеваний . [10] После введения полиовакцины в 1950-х годах заболеваемость полиомиелитом быстро снизилась. [1]
После заражения специфического лечения не существует. [3] Заболевание можно предотвратить с помощью вакцины против полиомиелита , при этом для обеспечения пожизненной защиты требуется несколько доз. [3] Существует два основных типа вакцины против полиомиелита; инъекционная вакцина с использованием инактивированного полиовируса и пероральная вакцина, содержащая аттенуированный (ослабленный) живой вирус. [1] Благодаря использованию обоих типов вакцин заболеваемость диким полиомиелитом снизилась с примерно 350 000 случаев в 1988 году [3] до 30 подтвержденных случаев в 2022 году, причем всего в трех странах. [11] Имеются редкие случаи передачи заболевания и/или паралитического полиомиелита, связанные с применением аттенуированной пероральной вакцины, и по этой причине инъекционная вакцина предпочтительна. [12]
Термин «полиомиелит» используется для обозначения заболевания, вызываемого любым из трех серотипов полиовируса. Описаны две основные модели полиомиелита: легкое заболевание, не поражающее центральную нервную систему (ЦНС), иногда называемое абортивным полиомиелитом, и серьезное заболевание, поражающее ЦНС, которое может быть паралитическим или непаралитическим. [13] У взрослых чаще развиваются симптомы, в том числе тяжелые, чем у детей. [1]
У большинства людей с нормальной иммунной системой полиовирусная инфекция протекает бессимптомно . Примерно в 25% случаев инфекция вызывает незначительные симптомы, которые могут включать боль в горле и низкую температуру. [3] [5] Эти симптомы носят временный характер, и полное выздоровление происходит в течение одной или двух недель. [1] [3]
Примерно в 1 проценте инфекций вирус может мигрировать из желудочно-кишечного тракта в центральную нервную систему (ЦНС). [1] У большинства пациентов с поражением ЦНС развивается непаралитический асептический менингит с симптомами головной боли, боли в шее, спине, животе и конечностях, лихорадки, рвоты, боли в желудке, вялости и раздражительности. [14] [15] [16] Примерно от одного до пяти из 1000 случаев развивается паралитическое заболевание, при котором мышцы становятся слабыми, вялыми и плохо контролируемыми и, наконец, полностью парализованными; это состояние известно как острый вялый паралич . [17] Слабость чаще всего поражает ноги, реже – мышцы головы, шеи и диафрагмы . [1] В зависимости от места паралича паралитический полиомиелит классифицируется как спинальный, бульбарный или бульбоспинальный. У тех, у кого развивается паралич, от 2 до 10 процентов умирают, поскольку паралич поражает дыхательные мышцы. [3]
Энцефалит , инфекция самой ткани головного мозга, может возникнуть в редких случаях и обычно ограничивается младенцами. Оно характеризуется спутанностью сознания, изменением психического статуса, головными болями, лихорадкой, реже - судорогами и спастическим параличом . [18]
Полиомиелит не поражает ни один биологический вид, кроме человека. [19] Заболевание вызывается инфицированием представителем рода энтеровирусов , известным как полиовирус (PV). Эта группа РНК-вирусов колонизирует желудочно-кишечный тракт [20] – особенно ротоглотку и кишечник . Его структура довольно проста: он состоит из одного (+) смыслового генома РНК , заключенного в белковую оболочку, называемую капсидом . [19] Помимо защиты генетического материала вируса, капсидные белки позволяют полиовирусу инфицировать определенные типы клеток. Были идентифицированы три серотипа полиовируса: дикий полиовирус типа 1 (ДПВ1), типа 2 (ДПВ2) и типа 3 (ДПВ3), каждый из которых имеет немного отличающийся капсидный белок. [21] Все три чрезвычайно вирулентны и вызывают одинаковые симптомы заболевания. [19] PV1 является наиболее часто встречающейся формой и наиболее тесно связанной с параличом. [22] ДПВ2 был сертифицирован как ликвидированный в 2015 году, а ДПВ3 — в 2019 году. [23]
Инкубационный период (от момента появления первых признаков и симптомов) для непаралитического полиомиелита составляет от трех до шести дней. Если заболевание прогрессирует и приводит к параличу, это происходит в течение 7–21 дня. [1]
У людей, подвергшихся воздействию вируса либо в результате инфекции, либо в результате иммунизации вакциной против полиомиелита , развивается иммунитет . У иммунных лиц антитела IgA против полиовируса присутствуют в миндалинах и желудочно-кишечном тракте и способны блокировать репликацию вируса ; Антитела IgG и IgM против ПВ могут предотвратить распространение вируса на мотонейроны центральной нервной системы . [24] Заражение или вакцинация одним серотипом полиовируса не обеспечивает иммунитета против других серотипов, а полный иммунитет требует контакта с каждым серотипом. [24]
Редкое заболевание с аналогичной картиной — неполиовирусный полиомиелит — может возникнуть в результате инфекции, вызванной энтеровирусами , отличными от полиовируса. [25]
Оральная вакцина против полиомиелита содержит ослабленные вирусы, способные реплицироваться. В редких случаях они могут передаваться от вакцинированного человека другим людям, у которых могут проявляться симптомы полиомиелита. В сообществах с хорошим охватом вакцинацией передача ограничена, и вирус вымирает. В сообществах с низким охватом вакцинацией этот ослабленный вирус может продолжать циркулировать. [26] Полиомиелит, возникающий по этой причине, называют циркулирующим полиомиелитом вакцинного происхождения (цПВВП), чтобы отличить его от природного или «дикого» полиовируса (ДПВ). [27]
Полиомиелит очень заразен. Заболевание передается преимущественно фекально-оральным путем , при употреблении зараженной пищи или воды. Иногда он передается орально-оральным путем. [1] В умеренном климате заболевание носит сезонный характер , пик передачи приходится на лето и осень. Эти сезонные различия гораздо менее выражены в тропических регионах. [24] Полиомиелит наиболее заразен в период от 7 до 10 дней до и после появления симптомов, но передача возможна до тех пор, пока вирус остается в слюне или кале. Вирусные частицы могут выделяться с фекалиями на срок до шести недель. [5]
Факторы, повышающие риск заражения полиомиелитом, включают беременность , [28] очень пожилой и очень молодой возраст, иммунодефицит [ 29] и недоедание . [30] Хотя вирус может преодолевать материнско-плодовый барьер во время беременности, на плод, по-видимому, не влияет ни материнская инфекция, ни вакцинация против полиомиелита. [31] Материнские антитела также проникают через плаценту , обеспечивая пассивный иммунитет , который защищает ребенка от полиомиелитной инфекции в течение первых нескольких месяцев жизни. [32]
Полиовирус попадает в организм через рот, заражая первые клетки, с которыми он контактирует, — глотку и слизистую оболочку кишечника . Он попадает в организм путем связывания с иммуноглобулиноподобным рецептором, известным как рецептор полиовируса или CD155 , на клеточной мембране. [33] Затем вирус захватывает собственные механизмы клетки-хозяина и начинает размножаться . Полиовирус делится внутри желудочно-кишечных клеток в течение примерно недели, откуда он распространяется на миндалины ( в частности, фолликулярные дендритные клетки , находящиеся в миндалиновых зародышевых центрах ), лимфоидную ткань кишечника, включая М-клетки пейеровых бляшек , а также глубокую шейную и мезентериальную лимфу. nodes , где он обильно размножается. Впоследствии вирус всасывается в кровоток. [34]
Наличие вируса в кровотоке, известное как виремия , позволяет ему широко распространяться по всему организму. Полиовирус может выживать и размножаться в крови и лимфатических сосудах в течение длительного периода времени, иногда до 17 недель. [35] В небольшом проценте случаев он может распространяться и размножаться в других местах, таких как бурый жир , ретикулоэндотелиальные ткани и мышцы. [36] Эта устойчивая репликация вызывает большую виремию и приводит к развитию незначительных гриппоподобных симптомов. В редких случаях это может прогрессировать, и вирус может проникнуть в центральную нервную систему, провоцируя местную воспалительную реакцию . В большинстве случаев это вызывает самопроизвольное воспаление мозговых оболочек , слоев ткани, окружающей мозг , которое известно как непаралитический асептический менингит. [14] Проникновение в ЦНС не приносит никакой известной пользы вирусу и вполне возможно является случайным отклонением от нормальной желудочно-кишечной инфекции. [37] Механизмы распространения полиовируса в ЦНС плохо изучены, но, по-видимому, это прежде всего случайное событие – в значительной степени независимое от возраста, пола или социально-экономического положения человека. [37]
Примерно в одном проценте случаев заражения полиовирус распространяется по определенным путям нервных волокон, преимущественно размножаясь и разрушая мотонейроны спинного мозга , ствола головного мозга или моторной коры . Это приводит к развитию паралитического полиомиелита, различные формы которого (спинальная, бульбарная и бульбоспинальная) различаются только в зависимости от величины возникающего повреждения и воспаления нейронов и пораженной области ЦНС.
Разрушение нейрональных клеток приводит к поражению спинальных ганглиев ; они также могут возникать в ретикулярной формации , вестибулярных ядрах , черве мозжечка и глубоких ядрах мозжечка . [37] Воспаление, связанное с разрушением нервных клеток, часто изменяет цвет и внешний вид серого вещества позвоночника , в результате чего оно становится красноватым и опухшим. [14] Другие деструктивные изменения, связанные с паралитическим заболеванием, происходят в области переднего мозга , особенно в гипоталамусе и таламусе . [37] Молекулярные механизмы, посредством которых полиовирус вызывает паралитическое заболевание, плохо изучены.
Ранние симптомы паралитического полиомиелита включают высокую температуру, головную боль, скованность в спине и шее, асимметричную слабость различных мышц, чувствительность к прикосновению, затруднение глотания , мышечные боли , потерю поверхностных и глубоких рефлексов , парестезии (покалывание), раздражительность. запор или затруднение мочеиспускания. Паралич обычно развивается через один-десять дней после появления ранних симптомов, прогрессирует в течение двух-трех дней и обычно завершается к моменту снижения лихорадки. [38]
Вероятность развития паралитического полиомиелита увеличивается с возрастом, как и степень паралича. У детей непаралитический менингит является наиболее вероятным следствием поражения ЦНС, а паралич возникает лишь в одном случае из 1000. У взрослых паралич возникает в одном из 75 случаев. [39] У детей до пяти лет чаще всего встречается паралич одной ноги; у взрослых более вероятен обширный паралич грудной клетки и живота , затрагивающий также все четыре конечности – квадриплегия . [40] Частота паралича также варьируется в зависимости от серотипа заражающего полиовируса; самые высокие показатели паралича (один из 200) связаны с полиовирусом типа 1, самые низкие показатели (один из 2000) связаны с типом 2. [41]
Спинальный полиомиелит, наиболее распространенная форма паралитического полиомиелита, возникает в результате вирусной инвазии мотонейронов клеток передних рогов или вентрального (переднего) отдела серого вещества позвоночного столба , которые отвечают за движение мышц, в том числе туловища , конечностей и межреберных мышц . [17] Вирусная инвазия вызывает воспаление нервных клеток, что приводит к повреждению или разрушению ганглиев двигательных нейронов . Когда спинальные нейроны умирают, происходит валлеровская дегенерация , приводящая к слабости тех мышц, которые раньше иннервировались теперь уже мертвыми нейронами. [42] При разрушении нервных клеток мышцы перестают получать сигналы от головного или спинного мозга; без нервной стимуляции мышцы атрофируются , становятся слабыми, вялыми, плохо контролируемыми и, наконец, полностью парализуются. [17] Максимальный паралич быстро прогрессирует (два-четыре дня) и обычно сопровождается лихорадкой и мышечной болью. Также страдают глубокие сухожильные рефлексы , которые обычно отсутствуют или снижены; чувствительность (способность чувствовать) в парализованных конечностях, однако, не страдает. [43]
Степень спинального паралича зависит от пораженного отдела спинного мозга: шейного , грудного или поясничного . [44] Вирус может поражать мышцы обеих сторон тела, но чаще паралич бывает асимметричным . [34] Может быть поражена любая конечность или комбинация конечностей – одна нога, одна рука или обе ноги и обе руки. Паралич часто бывает более тяжелым в проксимальной части (там, где конечность соединяется с телом), чем в дистальной ( кончики рук и ног ). [34]
Составляя около двух процентов случаев паралитического полиомиелита, бульбарный полиомиелит возникает, когда полиовирус проникает и разрушает нервы в бульбарной области ствола головного мозга . [1] Бульбарная область — это путь белого вещества , который соединяет кору головного мозга со стволом мозга. Разрушение этих нервов ослабляет мышцы, иннервируемые черепными нервами , вызывая симптомы энцефалита , а также вызывает затруднения дыхания , речи и глотания. [16] Поражаются критические нервы: языкоглоточный нерв (который частично контролирует глотание и функции горла, движение языка и вкус), блуждающий нерв (который посылает сигналы в сердце, кишечник и легкие) и добавочный нерв ( 16). который контролирует движение верхней части шеи). Из-за воздействия на глотание в дыхательных путях может скапливаться выделения слизи , вызывая удушье. [38] Другие признаки и симптомы включают слабость лица (вызванную разрушением тройничного нерва и лицевого нерва , которые иннервируют щеки, слезные протоки , десны и мышцы лица, среди других структур), двоение в глазах , трудности с жеванием, а также аномальная частота , глубина и ритм дыхания (что может привести к остановке дыхания ). Также возможны отек легких и шок , которые могут привести к летальному исходу. [44]
Примерно 19 процентов всех случаев паралитического полиомиелита имеют как бульбарные, так и спинальные симптомы; этот подтип называется респираторным или бульбоспинальным полиомиелитом. [1] Здесь вирус поражает верхнюю часть шейного отдела спинного мозга ( шейные позвонки от C3 до C5), и возникает паралич диафрагмы . Важнейшими пораженными нервами являются диафрагмальный нерв (который заставляет диафрагму раздувать легкие ) и те, которые приводят в движение мышцы, необходимые для глотания. Разрушая эти нервы, эта форма полиомиелита влияет на дыхание, затрудняя или делая невозможным дыхание пациента без поддержки аппарата искусственной вентиляции легких . Это может привести к параличу рук и ног, а также повлиять на глотание и функции сердца. [45]
Паралитический полиомиелит можно клинически заподозрить у лиц, у которых наблюдается острое начало вялого паралича одной или нескольких конечностей со снижением или отсутствием сухожильных рефлексов в пораженных конечностях, что невозможно объяснить другой очевидной причиной, и без сенсорных или когнитивных нарушений. [46]
Лабораторный диагноз обычно ставится на основании выявления полиовируса в образце стула или мазке из зева . В редких случаях полиовирус можно обнаружить в крови или спинномозговой жидкости . Образцы полиовируса дополнительно анализируются с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) или геномного секвенирования для определения серотипа (т. е. 1, 2 или 3), а также того, является ли вирус диким штаммом или штаммом, полученным из вакцины. [1]
В 1950 году Уильям Хэммон из Питтсбургского университета очистил гамма-глобулин , компонент плазмы крови людей, перенесших полиомиелит. [47] Хэммон предположил, что гамма-глобулин, содержащий антитела к полиовирусу, можно использовать для остановки полиовирусной инфекции, предотвращения заболевания и снижения тяжести заболевания у других пациентов, заразившихся полиомиелитом. Результаты крупного клинического исследования были многообещающими; Было показано, что гамма-глобулин примерно на 80 процентов эффективен в предотвращении развития паралитического полиомиелита. [48] Также было показано, что он снижает тяжесть заболевания у пациентов, у которых развился полиомиелит. [47] Из-за ограниченного запаса гамма-глобулина в плазме крови позже было признано нецелесообразным его широкое использование, и медицинское сообщество сосредоточилось на разработке вакцины против полиомиелита. [49]
Для борьбы с полиомиелитом во всем мире используются два типа вакцины. Оба типа вызывают иммунитет к полиомиелиту и эффективны для защиты людей от болезни.
Первая вакцина-кандидат от полиомиелита , основанная на одном серотипе живого, но аттенуированного (ослабленного) вируса , была разработана вирусологом Хилари Копровски . Прототип вакцины Копровски был введен восьмилетнему мальчику 27 февраля 1950 года. [50] Копровски продолжал работать над вакциной на протяжении 1950-х годов, что привело к крупномасштабным испытаниям в тогдашнем Бельгийском Конго и вакцинации семи миллионов детей. в Польше против серотипов PV1 и PV3 в период с 1958 по 1960 год. [51]
Вторая вакцина против полиомиелита была разработана в 1952 году Джонасом Солком в Питтсбургском университете и объявлена миру 12 апреля 1955 года. [52] [53] Вакцина Солка, или инактивированная полиомиелитная вакцина (ИПВ), основана на полиовирусе. выращены в культуре ткани почек обезьяны ( линия клеток vero ), которая химически инактивирована формалином . [24] После двух доз инактивированной полиовирусной вакцины (вводимой путем инъекции ) у 90 или более процентов людей вырабатываются защитные антитела ко всем трем серотипам полиовируса, и по крайней мере 99 процентов становятся невосприимчивыми к полиовирусу после трех доз. [1]
Впоследствии Альберт Сабин разработал еще одну живую пероральную вакцину против полиомиелита (ОПВ). Он был получен путем повторного прохождения вируса через нечеловеческие клетки при субфизиологических температурах . [54] Аттенуированный полиовирус в вакцине Сэбина очень эффективно реплицируется в кишечнике, основном месте заражения и репликации дикого полиовируса, но вакцинный штамм не способен эффективно реплицироваться в тканях нервной системы . [55] Одна доза пероральной полиовакцины Сэбина обеспечивает иммунитет ко всем трем серотипам полиовируса примерно у 50 процентов реципиентов. Три дозы живой аттенуированной пероральной вакцины производят защитные антитела ко всем трем типам полиовируса более чем у 95 процентов реципиентов. [1] Испытания вакцины Сэбина на людях начались в 1957 году, [56] а в 1958 году она была выбрана Национальными институтами здравоохранения США в качестве конкуренции с живыми вакцинами Копровского и других исследователей. [51] Получив лицензию в 1962 году, [56] она быстро стала единственной вакциной против полиомиелита, используемой во всем мире. [51]
ОПВ эффективно блокирует передачу дикого полиовируса от человека к человеку орально-оральным и фекально-оральным путями, тем самым защищая как отдельных реципиентов вакцины, так и общество в целом ( коллективный иммунитет ). [57] ИПВ обеспечивает хороший иммунитет, но менее эффективна в предотвращении распространения дикого полиовируса фекально-оральным путем. [58]
Поскольку пероральная полиомиелитная вакцина недорога, ее легко вводить и она обеспечивает отличный иммунитет в кишечнике (что помогает предотвратить заражение диким вирусом в районах, где он эндемичен ), во многих странах она стала вакциной выбора для борьбы с полиомиелитом. [59] В очень редких случаях (примерно один случай на 750 000 получателей вакцины) аттенуированный вирус в пероральной полиомиелитной вакцине возвращается в форму, которая может парализовать. [60] В 2017 году число случаев, вызванных полиовирусом вакцинного происхождения (цПВВП), впервые превысило число случаев дикого полиовируса, поскольку число случаев дикого полиомиелита достигло рекордно низкого уровня. [61] Большинство промышленно развитых стран перешли на инактивированную полиомиелитную вакцину, которая не может вернуться, ни в качестве единственной вакцины против полиомиелита, ни в сочетании с пероральной полиомиелитной вакциной. [62]
Лекарства от полиомиелита не существует , но есть методы лечения. Основное внимание в современном лечении уделяется облегчению симптомов, ускорению выздоровления и предотвращению осложнений. Поддерживающие меры включают антибиотики для предотвращения инфекций в ослабленных мышцах, анальгетики от боли, умеренные физические нагрузки и питательную диету. [63] Лечение полиомиелита часто требует длительной реабилитации, включая трудотерапию , физиотерапию , использование корсетов, корректирующую обувь и, в некоторых случаях, ортопедическую хирургию . [44]
Для поддержки дыхания могут потребоваться портативные аппараты искусственной вентиляции легких . Исторически сложилось так, что неинвазивный аппарат искусственной вентиляции легких с отрицательным давлением, чаще называемый « железными легкими », использовался для искусственного поддержания дыхания во время острой полиомиелитной инфекции до тех пор, пока человек не мог дышать самостоятельно (обычно от одной до двух недель). Сегодня многие люди, пережившие полиомиелит и страдающие постоянным дыхательным параличом, используют современные аппараты искусственной вентиляции легких с отрицательным давлением в виде курток, которые носят на груди и животе. [64]
Другие исторические методы лечения полиомиелита включают гидротерапию , электротерапию , массаж и упражнения пассивного движения, а также хирургические методы лечения, такие как удлинение сухожилий и пересадка нервов. [17]
Режим Кенни, применяемый сестрой Элизабет Кенни, теперь является отличительной чертой лечения паралитического полиомиелита. [65]
Пациенты с абортивной полиомиелитной инфекцией полностью выздоравливают. У тех, у кого развивается только асептический менингит, можно ожидать, что симптомы сохранятся в течение двух-десяти дней с последующим полным выздоровлением. [66] В случае спинального полиомиелита, если пораженные нервные клетки полностью разрушены, паралич будет постоянным; клетки, которые не разрушены, но временно теряют функцию, могут восстановиться в течение четырех-шести недель после начала заболевания. [66] Половина пациентов со спинальным полиомиелитом полностью выздоравливает; четверть выздоравливает с легкой инвалидностью, а оставшаяся четверть остается с тяжелой инвалидностью. [67] Степень как острого паралича, так и остаточного паралича, вероятно, будет пропорциональна степени виремии и обратно пропорциональна степени иммунитета . [37] Спинальный полиомиелит редко приводит к летальному исходу. [38]
Без респираторной поддержки последствия полиомиелита с поражением органов дыхания включают удушье или пневмонию из-за аспирации секрета . [64] В целом от 5 до 10 процентов пациентов с паралитическим полиомиелитом умирают из-за паралича мышц, используемых для дыхания. Уровень смертности (CFR) варьируется в зависимости от возраста: умирают от 2 до 5 процентов детей и от 15 до 30 процентов взрослых. [1] Бульбарный полиомиелит часто приводит к смерти, если не оказывается респираторная поддержка; [45] при поддержке его CFR колеблется от 25 до 75 процентов в зависимости от возраста пациента. [1] [68] При наличии вентиляции с перемежающимся положительным давлением уровень смертности можно снизить до 15 процентов. [69]
Многие случаи полиомиелита приводят лишь к временному параличу. [17] Обычно в таких случаях нервные импульсы возвращаются к парализованной мышце в течение месяца, а выздоровление завершается через шесть-восемь месяцев. [66] Нейрофизиологические процессы, участвующие в выздоровлении после острого паралитического полиомиелита , весьма эффективны; мышцы способны сохранять нормальную силу, даже если половина исходных мотонейронов потеряна. [70] Паралич, сохраняющийся через год, вероятно, будет постоянным, хотя некоторое восстановление мышечной силы возможно в течение 18 месяцев после заражения. [66]
Одним из механизмов восстановления является прорастание нервных окончаний, при котором у оставшихся мотонейронов ствола мозга и спинного мозга развиваются новые ветви или аксональные отростки. [71] Эти ростки могут реиннервировать осиротевшие мышечные волокна, денервированные в результате острой инфекции полиомиелита, [72] восстанавливая способность волокон сокращаться и повышая силу. [73] Терминальное отрастание может привести к появлению нескольких значительно увеличенных мотонейронов, выполняющих работу, ранее выполняемую четырьмя или пятью единицами: [39] один мотонейрон, который когда-то контролировал 200 мышечных клеток, может контролировать от 800 до 1000 клеток. Другие механизмы, которые возникают на этапе реабилитации и способствуют восстановлению мышечной силы, включают гипертрофию мышечных волокон – увеличение мышечных волокон посредством упражнений и активности – и трансформацию мышечных волокон типа II в мышечные волокна типа I. [72] [74]
Помимо этих физиологических процессов, организм может компенсировать остаточный паралич и другими способами. Более слабые мышцы можно использовать с более высокой, чем обычно, интенсивностью относительно максимальной мощности мышц , можно развивать малоиспользуемые мышцы, а связки могут обеспечить стабильность и подвижность. [74]
Остаточные осложнения паралитического полиомиелита часто возникают после первоначального процесса выздоровления. [16] Парез и паралич мышц иногда могут приводить к деформациям скелета , напряжению суставов и инвалидности движений. Когда мышцы конечностей становятся вялыми, они могут мешать работе других мышц. Типичным проявлением этой проблемы является эквинусная стопа (похожая на косолапость ). Эта деформация развивается, когда мышцы, тянущие пальцы ног вниз, работают, а те, которые тянут их вверх, нет, и стопа естественным образом стремится опуститься к земле. Если проблему не лечить, ахиллово сухожилие в задней части стопы втягивается и стопа не может принять нормальное положение. Люди с полиомиелитом, у которых развивается конская стопа, не могут нормально ходить, потому что они не могут стоять пятками на земле. Аналогичная ситуация может сложиться, если руки парализованы. [75]
В некоторых случаях полиомиелит замедляет рост пораженной ноги, тогда как другая нога продолжает расти нормально. В результате одна нога короче другой, человек хромает и наклоняется в одну сторону, что, в свою очередь, приводит к деформации позвоночника (например, сколиозу ). [75] Могут возникнуть остеопороз и повышенная вероятность переломов костей . Вмешательство для предотвращения или уменьшения разницы в длине может заключаться в выполнении эпифизеодеза дистального отдела бедренной кости и проксимальных мыщелков большеберцовой/малоберцовой кости, чтобы искусственно задержать рост конечности и к моменту закрытия эпифизарной (ростовой) пластинки ноги стали более ровными. в длину. В качестве альтернативы человеку можно надеть обувь, изготовленную на заказ, которая компенсирует разницу в длине ног. Другая операция по восстановлению баланса мышечных агонистов/антагонистов также может оказаться полезной. Длительное использование корсетов или инвалидных колясок может вызвать компрессионную нейропатию , а также потерю правильной функции вен ног из-за скопления крови в парализованных нижних конечностях. [45] [76] Осложнения от длительной неподвижности, затрагивающие легкие , почки и сердце , включают отек легких , аспирационную пневмонию , инфекции мочевыводящих путей , камни в почках , паралитическую кишечную непроходимость , миокардит и легочное сердце . [45] [76]
От 25 до 50 процентов людей, выздоровевших от паралитического полиомиелита в детстве, могут развиться дополнительные симптомы спустя десятилетия после выздоровления от острой инфекции [77] , в частности, новая мышечная слабость и сильная утомляемость. Это состояние известно как постполиомиелитный синдром (ППС) или последствия постполиомиелита. [73] Считается, что симптомы ППС связаны с отказом больших двигательных единиц , созданных во время фазы восстановления паралитического заболевания. [78] [79] Факторы, способствующие увеличению риска ППС, включают старение с потерей нейронных единиц, наличие постоянных остаточных нарушений после выздоровления после острого заболевания, а также чрезмерное и неиспользование нейронов. ППС — медленное, прогрессирующее заболевание, специфического лечения которого не существует. [73] Постполиомиелитный синдром не является инфекционным процессом, и лица, страдающие этим синдромом, не выделяют полиовирус. [1]
Параличи, перепады длины и деформации нижних конечностей могут привести к затруднению ходьбы с помощью компенсаторных механизмов, что приводит к выраженному нарушению рисунка походки. Чтобы иметь возможность безопасно стоять и ходить, а также улучшить походку, в концепцию терапии можно включить ортопедические стельки . Сегодня современные материалы и функциональные элементы позволяют адаптировать ортез к требованиям, связанным с походкой пациента. Коленные суставы с механическим управлением фазой опоры могут фиксировать коленный сустав на ранних фазах опоры и снова освобождать его для сгибания колена, когда начинается фаза переноса. С помощью ортопедического лечения коленного сустава с контролем фазы опоры можно добиться естественной походки, несмотря на механическую защиту от нежелательного сгибания колена. В этих случаях часто применяют блокированные коленные суставы, которые обладают хорошей защитной функцией, но не позволяют сгибать колени при ходьбе в фазе переноса. При таких суставах коленный сустав остается механически заблокированным во время фазы переноса. Пациенты с заблокированными коленными суставами должны поворачивать ногу вперед с разогнутым коленом даже во время фазы переноса. Это работает только в том случае, если у пациента развиваются компенсаторные механизмы, например, путем поднятия центра тяжести тела в фазе качания (хромота Дюшенна) или путем поворота ортопедической ноги в сторону (циркумдукция). [80] [81] [82]
После широкого использования полиовирусной вакцины в середине 1950-х годов во многих промышленно развитых странах резко сократилось число новых случаев полиомиелита. Глобальные усилия по искоренению полиомиелита – Глобальная инициатива по ликвидации полиомиелита – начались в 1988 году под руководством Всемирной организации здравоохранения , ЮНИСЕФ и Фонда Ротари . [86] Полиомиелит – одно из двух заболеваний, которые в настоящее время являются предметом глобальной программы искоренения , второе – болезнь, вызываемая риштой . [87] На сегодняшний день единственными болезнями, полностью искорененными человечеством, являются оспа , объявленная искорененной в 1980 году, [88] [89] и чума крупного рогатого скота , объявленная искорененной в 2011 году . [90] В апреле 2012 года Всемирная ассамблея здравоохранения заявила, что неспособность Полная ликвидация полиомиелита стала бы программной чрезвычайной ситуацией для глобального общественного здравоохранения, и этого «не должно произойти». [91]
Эти усилия позволили значительно сократить количество случаев; примерно с 350 000 случаев в 1988 г. до минимума в 483 случая в 2001 г., после чего в течение ряда лет она оставалась на уровне около 1 000–2 000 случаев в год. [92] [93]
Считалось, что к 2015 году полиомиелит продолжал распространяться естественным путем только в двух странах, Пакистане и Афганистане , [94] [95] [96] [97] , хотя он продолжал вызывать вспышки в других соседних странах из-за скрытой или возобновленной передачи. [98] В период с 2016 по 2020 год число случаев дикого полиомиелита во всем мире (в основном в этих странах) оставалось ниже 200 в год, при этом в 2022 году было подтверждено только 30 случаев. [11]
Оральная вакцина против полиомиелита , хотя и очень эффективна, имеет тот недостаток, что она содержит живой вирус, ослабленный таким образом, что он не может вызвать тяжелое заболевание. Вакцинный вирус выделяется с фекалиями и в недостаточно иммунизированных сообществах может передаваться от человека к человеку. Это известно как циркулирующий полиовирус вакцинного происхождения (цПВВП).
При длительной передаче такого рода ослабленный вирус может мутировать и вернуться в форму, вызывающую болезнь и паралич. В настоящее время число случаев цПВВП превышает количество случаев дикого типа, поэтому желательно как можно скорее прекратить использование пероральной полиовакцины и вместо этого использовать другие типы полиовакцин. [12] [99]
Последним оставшимся регионом с дикими случаями полиомиелита являются страны Южной Азии Афганистан и Пакистан .
В 2011 году ЦРУ управляло фальшивой клиникой вакцинации против гепатита в Абботтабаде, Пакистан, в попытке найти Усаму бен Ладена . Это разрушило доверие к программам вакцинации в регионе. [100] [101] Были нападения и смерти среди работников вакцинации; В 2013 и 2014 годах было убито 66 вакцинаторов. [102] [103] В Афганистане Талибан запретил поквартирную вакцинацию от полиомиелита в период с 2018 по 2021 год. [104] Эти факторы подорвали усилия по ликвидации полиомиелита посредством вакцинации в эти страны. [105]
В Афганистане в 2011 году было зарегистрировано 80 случаев полиомиелита в 35 округах. Заболеваемость за последующие 10 лет снизилась всего до 4 случаев в 2 округах в 2021 году. [106] [107]
В Пакистане число случаев заболевания снизилось на 97 процентов с 2014 по 2018 год; [108] причины включают поддержку Объединенных Арабских Эмиратов в размере 440 миллионов дирхамов для вакцинации более десяти миллионов детей, [103] [109] изменения в военной ситуации и аресты некоторых из тех, кто напал на работников полиомиелита. [110] [111] В 2021 году в Пакистане был выявлен только один случай дикого полиомиелита. [11]
Америка была объявлена свободной от полиомиелита в 1994 году. [112] Последний известный случай был у мальчика в Перу в 1991 году. [ 113] Центры США по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют ревакцинацию против полиомиелита путешественникам и тем, кто живет в странах, где заболевание носит эндемический характер. [114]
В июле 2022 года в американском штате Нью-Йорк впервые за почти десятилетие в стране был зарегистрирован случай полиомиелита. Представители здравоохранения сообщили, что у этого человека, непривитого молодого человека, который недавно не ездил за границу, симптомы впервые проявились месяцем ранее, и в конечном итоге у него развился паралич ; Впоследствии это было приписано штамму вируса, полученному из вакцины. [115] В октябре CDC сообщил об обнаружении вируса вакцинного происхождения в пробах сточных вод, собранных в пяти округах Нью-Йорка. [116] [117]
В 2000 году было объявлено, что полиомиелит официально ликвидирован в 37 странах западной части Тихого океана, включая Китай и Австралию. [118] [119]
Несмотря на ликвидацию заболевания десятью годами ранее, в сентябре 2011 года в Китае была подтверждена вспышка, вызванная штаммом, распространенным в Пакистане. [120]
В сентябре 2019 года Министерство здравоохранения Филиппин объявило о вспышке полиомиелита в стране после единственного случая заболевания у 3-летней девочки. [121] Было объявлено, что вспышка будет прекращена в июне 2021 г. [122] В декабре 2019 г. острый полиомиелит был подтвержден у младенца в штате Сабах , Борнео , Малайзия . [123] Впоследствии было зарегистрировано еще три случая полиомиелита, причем последний случай был зарегистрирован в январе 2020 г. До этого в 2000 г. Малайзия была объявлена свободной от полиомиелита. ВОЗ объявила о прекращении вспышки в сентябре 2021 г. [124] Было обнаружено, что обе вспышки связаны со случаями вакцинного полиомиелита. [125]
Европа была объявлена свободной от полиомиелита в 2002 году. [126]
Последний случай полиомиелита в регионе был зарегистрирован в Индии (входит в регион Юго-Восточной Азии ВОЗ) в январе 2011 г. [127] С января 2011 г. в Индии не было зарегистрировано ни одного случая заражения диким полиомиелитом, а в феврале В 2012 году страна была исключена из списка ВОЗ стран, эндемичных по полиомиелиту. [128] [129]
27 марта 2014 г. ВОЗ объявила о ликвидации полиомиелита в регионе Юго-Восточной Азии, в который входят одиннадцать стран: Бангладеш , Бутан , Северная Корея , Индия , Индонезия , Мальдивские Острова , Мьянма , Непал , Шри-Ланка , Таиланд и Тимор-Лешти. . [94] С учетом этого региона считалось, что 80 процентов мирового населения проживает в регионах, свободных от полиомиелита. [94]
В Сирии трудности с выполнением программ иммунизации во время продолжающейся гражданской войны привели к возвращению полиомиелита, вероятно, в 2012 году, [130] это было признано ВОЗ в 2013 году. [131] [132] В период с октября по Ноябрь 2013 года в Дейр-эз-Зоре . Позже были выявлены еще два случая, по одному в сельских районах Дамаска и Алеппо . Это была первая вспышка полиомиелита в Сирии с 1999 года. Врачи и международные агентства общественного здравоохранения сообщают о более чем 90 случаях полиомиелита в Сирии, опасаясь заражения в повстанческих районах из-за отсутствия санитарных услуг и безопасной воды. [133] Кампания вакцинации в Сирии проходила буквально под обстрелом и привела к гибели нескольких вакцинаторов, [134] но вернула охват прививками на довоенный уровень. [135]
Вспышка полиомиелита вакцинного происхождения была подтверждена в 2017 году на востоке Сирии. [136] [137] В настоящее время в Сирии нет полиомиелита, но она считается «находящейся в зоне риска». [138]
В 2003 году в северной Нигерии – стране, которая в то время считалась временно свободной от полиомиелита – была издана фетва , в которой говорилось, что вакцина против полиомиелита предназначена для того, чтобы сделать детей бесплодными. [139] Впоследствии полиомиелит вновь появился в Нигерии и распространился оттуда на ряд других стран. В 2013 году девять медицинских работников, вводивших вакцину против полиомиелита, были атакованы и убиты боевиками на мотоциклах в Кано , но это было единственное нападение. [140] [141] Местные традиционные и религиозные лидеры, а также люди, пережившие полиомиелит, работали над возрождением кампании, [142] и Нигерия была исключена из списка эндемичных по полиомиелиту в сентябре 2015 года после более чем года отсутствия каких-либо случаев, [143] только для того, чтобы будет восстановлен в списке в 2016 году, когда будут выявлены два случая. [144]
Африка была объявлена свободной от дикого полиомиелита в августе 2020 года, хотя случаи циркулирующего полиовируса вакцинного происхождения типа 2 продолжают появляться в ряде стран. [145]
Один случай дикого полиомиелита, выявленный в Малави в феврале 2022 г., и еще один в Мозамбике в мае 2022 г. были связаны со штаммом, импортированным из Пакистана, и не повлияли на сертификационный статус Африканского региона как свободного от дикого полиовируса. [146] [147]
Последствия полиомиелита были известны с доисторических времен ; Египетские картины и резьба изображают здоровых людей с иссохшими конечностями и маленьких детей, ходящих с тростями. [148] На самый ранний известный случай полиомиелита указывают останки девочки-подростка, обнаруженные в 4000-летнем захоронении в Объединенных Арабских Эмиратах , с характерными симптомами этого заболевания. [149]
Первое клиническое описание было предоставлено английским врачом Майклом Андервудом в 1789 году, где он назвал полиомиелит «слабостью нижних конечностей». [150] Работа врачей Якоба Гейне в 1840 году и Карла Оскара Медина в 1890 году привела к тому, что болезнь стала известна как болезнь Гейне-Медина . [151] Позже это заболевание было названо детским параличом из-за его склонности поражать детей.
До 20 века полиомиелит редко наблюдался у младенцев в возрасте до шести месяцев, большинство случаев наблюдалось у детей в возрасте от шести месяцев до четырех лет. Плохие санитарные условия того времени привели к постоянному воздействию вируса, что усилило естественный иммунитет населения. В развитых странах в конце 19-го и начале 20-го веков были достигнуты улучшения в общественной санитарии, включая улучшение удаления сточных вод и снабжения чистой водой. Эти изменения резко увеличили долю детей и взрослых, подвергающихся риску заражения паралитическим полиомиелитом, за счет снижения подверженности детей заболеванию и снижения иммунитета к этому заболеванию. [152]
Небольшие локализованные эпидемии паралитического полиомиелита начали возникать в Европе и США примерно в 1900 году. [153] Вспышки достигли масштабов пандемии в Европе, Северной Америке, Австралии и Новой Зеландии в первой половине 20-го века. К 1950 году пик заболеваемости паралитическим полиомиелитом в США сместился от младенцев к детям в возрасте от пяти до девяти лет, когда риск паралича выше; около трети случаев было зарегистрировано у лиц старше 15 лет. [154] Соответственно, за это время также увеличился уровень паралича и смертности от полиомиелитной инфекции. [153] В Соединенных Штатах эпидемия полиомиелита 1952 года стала самой страшной вспышкой в истории страны. Из почти 58 000 случаев, зарегистрированных в том году, 3145 умерли, а у 21 269 остался паралич от легкой до инвалидизирующей формы. [155] Интенсивная терапия возникла в борьбе с полиомиелитом. [156] В большинстве больниц в 1950-х годах доступ к аппарату «железные легкие» для пациентов, неспособных дышать без механической помощи, был ограничен. Респираторные центры, предназначенные для оказания помощи наиболее тяжелым пациентам с полиомиелитом, впервые созданные в 1952 году в больнице Блегдам в Копенгагене датским анестезиологом Бьёрном Ибсеном , были предшественниками современных отделений интенсивной терапии (ОИТ). (Год спустя Ибсен создаст первое в мире специализированное отделение интенсивной терапии.) [157]
Эпидемии полиомиелита не только изменили жизнь тех, кто их пережил, но и принесли глубокие культурные изменения, стимулируя массовые кампании по сбору средств, которые произвели революцию в медицинской филантропии и положили начало современной области реабилитационной терапии . Являясь одной из крупнейших групп инвалидов в мире, выжившие после полиомиелита также способствовали развитию современного движения за права инвалидов посредством кампаний за социальные и гражданские права инвалидов . По оценкам Всемирной организации здравоохранения, во всем мире насчитывается от 10 до 20 миллионов человек, выживших после полиомиелита. [158] В 1977 году в США проживало 254 000 человек, парализованных полиомиелитом. [159] По данным врачей и местных групп поддержки полиомиелита, в 2001 году около 40 000 человек, переживших полиомиелит, с различной степенью паралича проживали в Германии, 30 000 в Японии, 24 000 во Франции, 16 000 в Австралии, 12 000 в Канаде и 12 000 в Великобритании. [158] Многие известные люди пережили полиомиелит и часто считают длительную неподвижность и остаточный паралич, связанные с полиомиелитом, движущей силой своей жизни и карьеры. [160]
Заболевание широко освещалось во время эпидемии полиомиелита в 1950-х годах, при этом средства массовой информации широко освещали любые научные достижения, которые могли привести к излечению. Таким образом, учёные, занимающиеся полиомиелитом, стали одними из самых известных в столетии. Пятнадцать ученых и два непрофессионала, внесших важный вклад в изучение и лечение полиомиелита, удостоены чести Зала славы полиомиелита , который был открыт в 1957 году в Институте реабилитации Рузвельта Уорм-Спрингс в Уорм-Спрингс , Джорджия, США. В 2008 году в Зал славы были добавлены четыре организации (Ротари Интернэшнл, Всемирная организация здравоохранения, Центры США по контролю заболеваний и ЮНИСЕФ). [161] [162]
Всемирный день полиомиелита (24 октября) был учрежден Ротари Интернэшнл в ознаменование рождения Джонаса Солка , который возглавил первую команду по разработке вакцины против полиомиелита. Использование этой инактивированной полиомиелитной вакцины и последующее широкое использование пероральной полиомиелитной вакцины, разработанной Альбертом Сэбином , привело к созданию Глобальной инициативы по ликвидации полиомиелита (GPEI) в 1988 году. С тех пор GPEI снизила заболеваемость полиомиелитом во всем мире на 99 процентов. [163]
Термин происходит от древнегреческого polios ( πολιός ), что означает «серый», myelós ( μυελός «костный мозг»), относящегося к серому веществу спинного мозга , и суффикса -itis , который обозначает воспаление , [14] т.е. воспаление серого вещества спинного мозга, хотя тяжелая инфекция может распространиться на ствол мозга и даже на более высокие структуры, что приведет к полиоэнцефалиту , приводящему к неспособности дышать , требующему механической помощи, такой как аппарат «железных легких » .
Инициатива по противовирусным препаратам против полиомиелита была запущена в 2007 году с целью разработки противовирусных препаратов для лечения полиомиелита, но, хотя было выявлено несколько многообещающих кандидатов, ни один из них не продвинулся дальше клинических испытаний фазы II. [164] [165] Покапавир (ингибитор капсида) и V-7404 ( ингибитор протеазы ) могут ускорить клиренс вируса и с этой целью изучаются. [166]
Он показывает, что количество ежегодных случаев полиомиелита сократилось на 97 процентов по сравнению с 306, зарегистрированными в 2014 году.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Девяносто или около того больных детей может показаться небольшим числом, но они являются лишь крошечным проявлением огромной проблемы, поскольку на каждого ребенка-калеку приходится еще до тысячи скрыто инфицированных.
Полиомиелит настолько заразен, что отдельный случай считается чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения.
Девяносто случаев могут означать около 90 000 инфицированных людей, каждый из которых является носителем, незаметно распространяющим болезнь среди других в течение нескольких недель подряд.
полиомиелит.