Полиомиелит ( / ˌ p oʊ l i oʊ ˌ m aɪ ə ˈ l aɪ t ɪ s / POH -lee-oh- MY -ə- LY -tiss ), обычно сокращенно полиомиелит , является инфекционным заболеванием , вызываемым полиовирусом . [1] Примерно в 75% случаев заболевание протекает бессимптомно; [5] легкие симптомы, которые могут возникнуть, включают боль в горле и лихорадку; в части случаев развиваются более серьезные симптомы, такие как головная боль , скованность шеи и парестезия . [1] [3] Эти симптомы обычно проходят в течение одной или двух недель. Менее распространенным симптомом является постоянный паралич , а в крайних случаях возможна смерть. [1] Через годы после выздоровления может возникнуть постполиомиелитный синдром с медленным развитием мышечной слабости, аналогичной той, что была у человека во время первоначальной инфекции. [2]
Полиомиелит естественным образом встречается только у людей. [1] Он очень заразен и передается от человека к человеку либо фекально-оральным путем [1] [6] (например, при плохой гигиене или при употреблении пищи или воды, загрязненных человеческими фекалиями), либо орально-оральным путем. Инфицированные могут распространять болезнь в течение шести недель, даже если нет никаких симптомов. Болезнь можно диагностировать, обнаружив вирус в фекалиях или обнаружив антитела к нему в крови. [1]
Полиомиелит существует уже тысячи лет, и изображения этой болезни встречаются в древнем искусстве. [1] Впервые болезнь была признана отдельным заболеванием английским врачом Майклом Андервудом в 1789 году, [1] [7] а вызывающий ее вирус был впервые идентифицирован в 1909 году австрийским иммунологом Карлом Ландштейнером . [8] [9] Крупные вспышки заболевания начали происходить в конце 19 века в Европе и Соединенных Штатах , [1] а в 20 веке он стал одним из самых тревожных детских заболеваний . [10] После введения вакцин против полиомиелита в 1950-х годах заболеваемость полиомиелитом быстро снизилась. [1] По состоянию на октябрь 2023 года [обновлять]только Пакистан и Афганистан остаются эндемичными по дикому полиовирусу (ДПВ). [11]
После заражения специфического лечения не существует. [3] Болезнь можно предотвратить с помощью вакцины от полиомиелита , при этом для пожизненной защиты требуются многократные дозы. [3] Существует два основных типа вакцины от полиомиелита: инъекционная вакцина от полиомиелита (ИПВ), использующая инактивированный полиовирус, и оральная вакцина от полиомиелита (ОПВ), 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, ограниченных всего тремя странами. [12] В редких случаях традиционная ОПВ могла вернуться в вирулентную форму. Была разработана улучшенная оральная вакцина с большей генетической стабильностью (нОПВ2), которая получила полную лицензию в декабре 2023 года. [13] [14]
Термин «полиомиелит» используется для обозначения заболевания, вызванного любым из трех серотипов полиовируса. Описаны две основные модели заражения полиомиелитом: легкое заболевание, не затрагивающее центральную нервную систему (ЦНС), иногда называемое абортивным полиомиелитом, и тяжелое заболевание, затрагивающее ЦНС, которое может быть паралитическим или непаралитическим. [15] У взрослых чаще развиваются симптомы, включая тяжелые симптомы, 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 небольшую лихорадку. [3] [5] Эти симптомы временные, и полное выздоровление происходит в течение одной или двух недель. [1] [3]
Примерно в 1 проценте случаев заражения 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, летаргии и раздражительности. [16] [17] [18] Примерно у одного-пяти из 1000 случаев заболевание прогрессирует до паралитического , при котором мышцы становятся слабыми, вялыми и плохо контролируемыми, и, в конце концов, полностью парализованными; это состояние известно как острый вялый паралич . [19] Слабость чаще всего затрагивает ноги, но реже может затрагивать 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 мозговой ткани, может возникнуть в редких случаях и обычно ограничивается младенцами. Он характеризуется спутанностью сознания, изменениями психического состояния, головными болями, лихорадкой и, реже, судорогами и спастическим параличом . [20]
Термин полиомиелит происходит от древнегреческого poliós ( πολιός ), что означает «серый», myelós ( µυελός «костный мозг»), относящегося к серому веществу спинного мозга , и суффикса -itis , который обозначает воспаление , [16] т. е. воспаление серого вещества спинного мозга. Слово было впервые использовано в 1874 году и приписывается немецкому врачу Адольфу Куссмаулю . [21] Первое зарегистрированное использование сокращенной версии polio было в Indianapolis Star в 1911 году. [22]
Полиомиелит не поражает никакие виды, кроме людей. [23] Заболевание вызывается заражением членом рода энтеровирусов, известным как полиовирус (ПВ). Эта группа РНК-вирусов колонизирует желудочно-кишечный тракт [24] — в частности, ротоглотку и кишечник . Его структура довольно проста, она состоит из одного (+) смыслового РНК- генома, заключенного в белковую оболочку, называемую капсидом . [23] Помимо защиты генетического материала вируса, капсидные белки позволяют полиовирусу заражать определенные типы клеток. Было идентифицировано три серотипа полиовируса — дикий полиовирус типа 1 (WPV1), типа 2 (WPV2) и типа 3 (WPV3) — каждый с немного отличающимся капсидным белком. [25] Все три чрезвычайно вирулентны и вызывают одинаковые симптомы заболевания. [23] ПВ1 является наиболее часто встречающейся формой и наиболее тесно связанной с параличом. [26] WPV2 был сертифицирован как ликвидированный в 2015 году, а WPV3 — как ликвидированный в 2019 году. [27]
Инкубационный период (от момента заражения до первых признаков и симптомов) составляет от трех до шести дней для непаралитического полиомиелита. Если болезнь прогрессирует и вызывает паралич, это происходит в течение 7–21 дня. [1]
У лиц, подвергшихся воздействию вируса, либо через инфекцию, либо через иммунизацию вакциной против полиомиелита , вырабатывается иммунитет . У иммунных лиц антитела IgA против полиовируса присутствуют в миндаликах и желудочно-кишечном тракте и способны блокировать репликацию вируса ; антитела IgG и IgM против PV могут предотвратить распространение вируса на двигательные нейроны центральной нервной системы . [28] Инфекция или вакцинация одним серотипом полиовируса не обеспечивает иммунитета против других серотипов, и полный иммунитет требует воздействия каждого серотипа. [28]
Редкое состояние с похожими проявлениями, неполиовирусный полиомиелит, может быть результатом заражения энтеровирусами, отличными от полиовируса. [29]
Оральная вакцина против полиомиелита, которая используется с 1961 года, [30] содержит ослабленные вирусы, которые могут размножаться. В редких случаях они могут передаваться от вакцинированного человека другим людям; в сообществах с хорошим охватом вакцинацией передача ограничена, и вирус умирает. В сообществах с низким охватом вакцинацией этот ослабленный вирус может продолжать циркулировать и со временем может мутировать и вернуться в вирулентную форму. [31] Полиомиелит, возникающий по этой причине, называется циркулирующим полиовирусом вакцинного происхождения (cVDPV) или вариантным полиовирусом , чтобы отличить его от естественного или «дикого» полиовируса (WPV). [32]
Полиомиелит очень заразен. Болезнь передается в основном фекально-оральным путем , при употреблении зараженной пищи или воды. Иногда она передается орально-оральным путем. [1] В умеренном климате она носит сезонный характер , пик передачи приходится на лето и осень. Эти сезонные различия гораздо менее выражены в тропических районах. [28] 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 фекалиях. Вирусные частицы могут выделяться с фекалиями до шести недель. [5]
Факторы, повышающие риск заражения полиомиелитом , включают беременность [33], очень старый и очень молодой возраст, иммунодефицит [ 34] и недоедание [35] . Хотя вирус может преодолевать барьер между матерью и плодом во время беременности, плод, по-видимому, не подвержен ни материнской инфекции, ни вакцинации от полиомиелита [36] . Материнские антитела также проникают через плаценту , обеспечивая пассивный иммунитет , который защищает младенца от заражения полиомиелитом в течение первых нескольких месяцев жизни [37] .
Полиовирус проникает в организм через рот, заражая первые клетки, с которыми он вступает в контакт – глотку и слизистую оболочку кишечника . Он проникает, связываясь с иммуноглобулин-подобным рецептором, известным как рецептор полиовируса или CD155 , на клеточной мембране. [38] Затем вирус захватывает собственный аппарат клетки-хозяина и начинает размножаться . Полиовирус делится в желудочно-кишечных клетках в течение примерно недели, откуда он распространяется на миндалины (в частности, фолликулярные дендритные клетки, находящиеся в тонзилярных зародышевых центрах ), лимфоидную ткань кишечника , включая М-клетки пейеровых бляшек , и глубокие шейные и брыжеечные лимфатические узлы , где он обильно размножается. Затем вирус всасывается в кровоток. [39]
Известное как виремия , присутствие вируса в кровотоке позволяет ему широко распространяться по всему организму. Полиовирус может выживать и размножаться в крови и лимфатических сосудах в течение длительных периодов времени, иногда до 17 недель. [40] В небольшом проценте случаев он может распространяться и размножаться в других местах, таких как бурый жир , ретикулоэндотелиальные ткани и мышцы. [41] Эта устойчивая репликация вызывает большую виремию и приводит к развитию незначительных симптомов, похожих на грипп. В редких случаях это может прогрессировать, и вирус может проникнуть в центральную нервную систему, вызывая местную воспалительную реакцию . В большинстве случаев это вызывает самоограничивающееся воспаление мозговых оболочек , слоев ткани, окружающих мозг , которое известно как непаралитический асептический менингит. [16] Проникновение в ЦНС не дает вирусу известной пользы и, вполне возможно, является случайным отклонением от нормальной желудочно-кишечной инфекции. [42] Механизмы, посредством которых полиовирус распространяется на центральную нервную систему, плохо изучены, но, по-видимому, это в первую очередь случайное событие – в значительной степени независимое от возраста, пола или социально-экономического положения человека. [42]
Примерно в одном проценте случаев заражения полиовирус распространяется по определенным нервным волокнам, преимущественно размножаясь и разрушая двигательные нейроны в спинном мозге , стволе мозга или двигательной коре . Это приводит к развитию паралитического полиомиелита, различные формы которого (спинальный, бульбарный и бульбоспинальный) различаются только по степени повреждения нейронов и воспаления, а также по пораженной области ЦНС. [43]
Разрушение нейрональных клеток приводит к поражениям в спинномозговых ганглиях ; они также могут возникать в ретикулярной формации , вестибулярных ядрах , черве мозжечка и глубоких ядрах мозжечка . [42] Воспаление, связанное с разрушением нервных клеток, часто изменяет цвет и внешний вид серого вещества в позвоночнике , делая его красноватым и опухшим. [16] Другие деструктивные изменения, связанные с паралитическим заболеванием, происходят в области переднего мозга , в частности в гипоталамусе и таламусе . [42]
Ранние симптомы паралитического полиомиелита включают высокую температуру, головную боль, скованность в спине и шее, асимметричную слабость различных мышц, чувствительность к прикосновениям, затрудненное глотание , мышечные боли , потерю поверхностных и глубоких рефлексов , парестезию (покалывание), раздражительность, запор или затрудненное мочеиспускание. Паралич обычно развивается через один-десять дней после появления ранних симптомов, прогрессирует в течение двух-трех дней и обычно завершается к тому времени, когда лихорадка спадает. [44]
Вероятность развития паралитического полиомиелита увеличивается с возрастом, как и степень паралича. У детей непаралитический менингит является наиболее вероятным следствием поражения ЦНС, и паралич возникает только в одном случае из 1000. У взрослых паралич возникает в одном случае из 75. [45] У детей в возрасте до пяти лет наиболее распространен паралич одной ноги; у взрослых более вероятен обширный паралич груди и живота , также затрагивающий все четыре конечности — квадриплегия . [46] Частота паралича также варьируется в зависимости от серотипа инфицирующего полиовируса; самые высокие показатели паралича (один из 200) связаны с полиовирусом типа 1, самые низкие показатели (один из 2000) связаны с типом 2. [47]
Спинальный полиомиелит, наиболее распространенная форма паралитического полиомиелита, возникает в результате вирусного вторжения в двигательные нейроны клеток передних рогов или вентрального (переднего) отдела серого вещества в позвоночнике , которые отвечают за движение мышц, включая мышцы туловища , конечностей и межреберных мышц . [19] Вирусное вторжение вызывает воспаление нервных клеток, что приводит к повреждению или разрушению ганглиев двигательных нейронов . Когда спинномозговые нейроны умирают, происходит валлеровская дегенерация , что приводит к слабости тех мышц, которые ранее иннервировались теперь мертвыми нейронами. [48] С разрушением нервных клеток мышцы больше не получают сигналы от головного или спинного мозга; без нервной стимуляции мышцы атрофируются , становясь слабыми, вялыми и плохо контролируемыми, и, наконец, полностью парализованными. [19] Максимальный паралич прогрессирует быстро (два-четыре дня) и обычно сопровождается лихорадкой и мышечной болью. Глубокие сухожильные рефлексы также поражаются и, как правило, отсутствуют или снижены; Однако чувствительность (способность чувствовать) в парализованных конечностях не нарушается. [49]
Степень спинального паралича зависит от пораженного отдела спинного мозга, который может быть шейным , грудным или поясничным . [50] Вирус может поражать мышцы с обеих сторон тела, но чаще паралич асимметричный . [39] Может быть поражена любая конечность или комбинация конечностей — одна нога, одна рука или обе ноги и обе руки. Паралич часто более выражен проксимально (там, где конечность соединяется с телом), чем дистально ( кончики пальцев рук и ног ). [39]
Составляя около двух процентов случаев паралитического полиомиелита, бульбарный полиомиелит возникает, когда полиовирус проникает и разрушает нервы в бульбарной области ствола мозга . [1] Бульбарная область представляет собой путь белого вещества , который соединяет кору головного мозга со стволом мозга. Разрушение этих нервов ослабляет мышцы, снабжаемые черепными нервами , вызывая симптомы энцефалита и вызывая затруднение дыхания , речи и глотания. [18] Критически затронутыми нервами являются языкоглоточный нерв (который частично контролирует глотание и функционирует в горле, движении языка и вкусе), блуждающий нерв (который посылает сигналы в сердце, кишечник и легкие) и добавочный нерв (который контролирует движение верхней части шеи). Из-за воздействия на глотание секреции слизи могут накапливаться в дыхательных путях, вызывая удушье. [44] 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 и ненормальную частоту дыхания , глубину и ритм (что может привести к остановке дыхания ). Отек легких и шок также возможны и могут быть фатальными. [50]
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 C3–C5), и возникает паралич диафрагмы . Критическими затронутыми нервами являются диафрагмальный нерв (который заставляет диафрагму раздувать легкие ) и те, которые управляют мышцами, необходимыми для глотания. Разрушая эти нервы, эта форма полиомиелита влияет на дыхание, затрудняя или делая невозможным для пациента дышать без поддержки аппарата искусственной вентиляции легких . Это может привести к параличу рук и ног, а также может повлиять на глотание и функции сердца. [51]
Паралитический полиомиелит можно клинически заподозрить у лиц, испытывающих острое начало вялого паралича в одной или нескольких конечностях со сниженными или отсутствующими сухожильными рефлексами в пораженных конечностях, которые нельзя объяснить другой очевидной причиной, и без сенсорных или когнитивных потерь. [52]
Лабораторный диагноз обычно ставится на основе обнаружения полиовируса в образце кала или мазке из глотки . В редких случаях полиовирус можно обнаружить в крови или спинномозговой жидкости . Образцы полиовируса далее анализируются с использованием полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) или геномного секвенирования для определения серотипа (т. е. 1, 2 или 3) и того, является ли вирус диким или полученным из вакцины штаммом. [1]
В 1950 году Уильям Хэммон из Питтсбургского университета очистил гамма-глобулиновый компонент плазмы крови выживших после полиомиелита. [53] Хэммон предположил, что гамма-глобулин, содержащий антитела к полиовирусу, может быть использован для остановки полиовирусной инфекции, профилактики заболевания и снижения тяжести заболевания у других пациентов, заразившихся полиомиелитом. Результаты большого клинического испытания были многообещающими; было показано, что гамма-глобулин примерно на 80 процентов эффективен в предотвращении развития паралитического полиомиелита. [54] Также было показано, что он снижает тяжесть заболевания у пациентов, у которых развился полиомиелит. [53] Из-за ограниченного запаса плазмы крови гамма-глобулин позже был признан непрактичным для широкого использования, и медицинское сообщество сосредоточилось на разработке вакцины против полиомиелита. [55]
Для борьбы с полиомиелитом во всем мире используются два типа вакцин: инактивированный полиовирус, вводимый инъекцией, и ослабленный полиовирус, вводимый перорально. Оба типа вызывают иммунитет к полиомиелиту и эффективны в защите людей от болезни. [56]
Инактивированная вакцина против полиомиелита (ИПВ) была разработана в 1952 году Джонасом Солком в Университете Питтсбурга и представлена миру 12 апреля 1955 года. [57] Вакцина Солка основана на полиовирусе, выращенном в культуре ткани почки обезьяны ( линия клеток Vero ), которая химически инактивируется формалином . [28] После двух доз ИПВ (введенных 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 вакцину против полиомиелита, которую можно вводить перорально (пероральная вакцина против полиомиелита - ОПВ), содержащую живой ослабленный вирус. Она была получена путем многократного прохождения вируса через нечеловеческие клетки при субфизиологических температурах . [58] Ослабленный полиовирус в вакцине Сабина очень эффективно реплицируется в кишечнике, первичном месте заражения и репликации дикого полиовируса, но штамм вакцины не способен эффективно реплицироваться в тканях нервной системы . [59] Одна доза трехвалентной ОПВ Сабина вызывает иммунитет ко всем трем серотипам полиовируса примерно у 50 процентов реципиентов. Три дозы ОПВ вызывают защитные антитела ко всем трем типам полиовируса более чем у 95 процентов реципиентов. [1] Испытания вакцины Сэбина на людях начались в 1957 году, [60] а в 1958 году она была выбрана Национальным институтом здравоохранения США в конкуренции с живыми ослабленными вакцинами Копровски и других исследователей. [61] Лицензированная в 1962 году, [60] она быстро стала единственной оральной вакциной против полиомиелита, используемой во всем мире. [61]
OPV эффективно блокирует передачу дикого полиовируса от человека к человеку орально-оральным и фекально-оральным путем, тем самым защищая как отдельных реципиентов вакцины, так и более широкое сообщество. Живой ослабленный вирус может передаваться от вакцинированных к их невакцинированным контактам, что приводит к более широкому иммунитету сообщества. [62] IPV обеспечивает хороший иммунитет, но менее эффективна в предотвращении распространения дикого полиовируса фекально-оральным путем. [63]
Поскольку пероральная вакцина против полиомиелита недорога, проста в применении и обеспечивает отличный иммунитет в кишечнике (что помогает предотвратить заражение диким вирусом в районах, где он является эндемичным ), она стала вакциной выбора для борьбы с полиомиелитом во многих странах. [64] В очень редких случаях ослабленный вирус в вакцине Sabin OPV может вернуться в форму, которая может парализовать. [65] В 2017 году количество случаев, вызванных полиовирусом вакцинного происхождения (cVDPV), впервые превысило количество случаев дикого полиовируса из-за рекордно низкого уровня случаев дикого полиомиелита. [66] Большинство промышленно развитых стран перешли на инактивированную вакцину против полиомиелита, которая не может вернуться ни в качестве единственной вакцины против полиомиелита, ни в сочетании с пероральной вакциной против полиомиелита. [67]
Улучшенная пероральная вакцина (новая пероральная вакцина против полиомиелита типа 2 - nOPV2) начала разрабатываться в 2011 году и получила экстренную лицензию в 2021 году, а затем полную лицензию в декабре 2023 года. [14] Она обладает большей генетической стабильностью, чем традиционная пероральная вакцина, и с меньшей вероятностью вернется в вирулентную форму. [14]
Лекарства от полиомиелита нет , но есть методы лечения. Основное внимание в современном лечении уделяется облегчению симптомов, ускорению выздоровления и предотвращению осложнений. Поддерживающие меры включают антибиотики для профилактики инфекций в ослабленных мышцах, анальгетики от боли, умеренные физические нагрузки и питательную диету. [68] Лечение полиомиелита часто требует длительной реабилитации, включая трудотерапию , физиотерапию , ортопедические скобы, корректирующую обувь и, в некоторых случаях, ортопедическую хирургию . [50]
Для поддержки дыхания могут потребоваться портативные вентиляторы . Исторически неинвазивный вентилятор с отрицательным давлением, более известный как железное легкое , использовался для искусственного поддержания дыхания во время острой инфекции полиомиелита до тех пор, пока человек не сможет дышать самостоятельно (обычно около одной-двух недель). Использование железных легких в значительной степени устарело в современной медицине, поскольку были разработаны более современные методы дыхательной терапии [69] и из-за ликвидации полиомиелита в большинстве стран мира. [70]
Другие исторические методы лечения полиомиелита включают гидротерапию , электротерапию , массаж и пассивные двигательные упражнения, а также хирургические методы лечения, такие как удлинение сухожилий и пересадка нервов. [19]
Пациенты с абортивным полиомиелитом полностью выздоравливают. У тех, у кого развивается только асептический менингит, можно ожидать, что симптомы сохранятся в течение двух-десяти дней, после чего наступит полное выздоровление. [71] В случаях 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. [71] Половина пациентов со спинальным полиомиелитом полностью выздоравливают; одна четверть выздоравливает с легкой инвалидностью, а оставшаяся четверть остается с тяжелой инвалидностью. [72] Степень как острого паралича, так и остаточного паралича, вероятно, будет пропорциональна степени виремии и обратно пропорциональна степени иммунитета . [42] Спинальный полиомиелит редко бывает смертельным. [44]
Без респираторной поддержки последствия полиомиелита с поражением дыхательных путей включают удушье или пневмонию из-за аспирации выделений . [73] В целом, от 5 до 10 процентов пациентов с паралитическим полиомиелитом умирают из-за паралича мышц, используемых для дыхания. Показатель летальности (CFR) варьируется в зависимости от возраста: от 2 до 5 процентов детей и до 15-30 процентов взрослых умирают. [1] Бульбарный полиомиелит часто приводит к смерти, если не оказывается респираторная поддержка; [51] с поддержкой его CFR колеблется от 25 до 75 процентов, в зависимости от возраста пациента. [1] [74] При наличии прерывистой вентиляции с положительным давлением летальность может быть снижена до 15 процентов. [75]
Во многих случаях полиомиелит приводит лишь к временному параличу. [19] Обычно в таких случаях нервные импульсы возвращаются к парализованной мышце в течение месяца, а полное восстановление наступает через шесть-восемь месяцев. [71] Нейрофизиологические процессы , участвующие в восстановлении после острого паралитического полиомиелита, достаточно эффективны; мышцы способны сохранять нормальную силу, даже если половина исходных двигательных нейронов была утрачена. [76] Паралич, сохраняющийся после одного года, скорее всего, будет постоянным, хотя некоторое восстановление мышечной силы возможно в течение 18 месяцев после заражения. [71]
Одним из механизмов, участвующих в восстановлении, является прорастание нервных окончаний, при котором оставшиеся двигательные нейроны ствола мозга и спинного мозга развивают новые ответвления или аксональные прорастания. [77] Эти прорастания могут реиннервировать осиротевшие мышечные волокна, которые были денервированы острой инфекцией полиомиелита, [78] восстанавливая способность волокон сокращаться и увеличивая силу. [79] Терминальное прорастание может генерировать несколько значительно увеличенных двигательных нейронов, выполняющих работу, ранее выполняемую четырьмя или пятью единицами: [45] один двигательный нейрон, который когда-то контролировал 200 мышечных клеток, может контролировать от 800 до 1000 клеток. Другие механизмы, которые происходят во время фазы реабилитации и способствуют восстановлению мышечной силы, включают гипертрофию миофибрилл — увеличение мышечных волокон за счет упражнений и активности — и трансформацию мышечных волокон типа II в мышечные волокна типа I. [ 78] [80]
В дополнение к этим физиологическим процессам, организм может компенсировать остаточный паралич другими способами. Более слабые мышцы могут использоваться с большей, чем обычно, интенсивностью относительно максимальной мощности мышц , малоиспользуемые мышцы могут быть развиты, а связки могут обеспечить стабильность и подвижность. [80]
Остаточные осложнения паралитического полиомиелита часто возникают после первоначального процесса восстановления. [18] Мышечный парез и паралич иногда могут приводить к деформациям скелета , стягиванию суставов и двигательной неспособности. Как только мышцы конечности становятся вялыми, они могут мешать функционированию других мышц. Типичным проявлением этой проблемы является эквинусная стопа (похожая на косолапость ). Эта деформация развивается, когда мышцы, которые тянут пальцы вниз, работают, а те, которые тянут их вверх, — нет, и стопа естественным образом имеет тенденцию опускаться к земле. Если проблему не лечить, ахилловы сухожилия на задней части стопы втягиваются, и стопа не может принять нормальное положение. Люди с полиомиелитом, у которых развивается эквинусная стопа, не могут нормально ходить, потому что они не могут поставить пятки на землю. Похожая ситуация может возникнуть, если руки будут парализованы. [81]
В некоторых случаях рост пораженной ноги замедляется из-за полиомиелита, в то время как другая нога продолжает расти нормально. В результате одна нога становится короче другой, и человек хромает и наклоняется на одну сторону, что в свою очередь приводит к деформациям позвоночника (например, сколиозу ). [81] Может возникнуть остеопороз и повышенная вероятность переломов костей . Вмешательством для предотвращения или уменьшения разницы в длине может быть выполнение эпифизеодеза на дистальном отделе бедренной кости и проксимальном отделе большеберцовой/малоберцовой кости, так что рост конечности искусственно задерживается, и к моменту закрытия эпифизарной (ростовой) пластины ноги становятся более одинаковыми по длине. В качестве альтернативы человеку можно подобрать индивидуальную обувь, которая исправит разницу в длине ног. Другие операции по восстановлению баланса мышечных агонистов/антагонистов также могут быть полезны. Длительное использование ортопедических аппаратов или инвалидных колясок может вызвать компрессионную нейропатию , а также потерю надлежащей функции вен на ногах из-за скопления крови в парализованных нижних конечностях. [51] [82] Осложнения от длительной неподвижности, затрагивающие легкие , почки и сердце, включают отек легких , аспирационную пневмонию , инфекции мочевыводящих путей , камни в почках , паралитическую непроходимость кишечника , миокардит и легочное сердце . [51] [82]
У 25–50 процентов людей, выздоровевших от паралитического полиомиелита в детстве, могут развиться дополнительные симптомы спустя десятилетия после выздоровления от острой инфекции, [83] в частности, новая мышечная слабость и сильная усталость. Это состояние известно как постполиомиелитный синдром (ППС) или последствия постполиомиелита. [79] Считается, что симптомы ППС связаны с отказом слишком больших двигательных единиц , созданных во время фазы восстановления паралитического заболевания. [84] [85] Факторы, способствующие повышению риска ППС, включают старение с потерей нейронных единиц, наличие постоянного остаточного нарушения после выздоровления от острой болезни, а также как чрезмерное использование, так и неиспользование нейронов. ППС — медленно прогрессирующее заболевание, и для него нет специального лечения. [79] Постполиомиелитный синдром — это не инфекционный процесс, и люди, страдающие этим синдромом, не выделяют полиовирус. [1]
Паралич, разница в длине и деформации нижних конечностей могут привести к затруднению при ходьбе с компенсационными механизмами, которые приводят к серьезному нарушению рисунка походки. Чтобы иметь возможность безопасно стоять и ходить и улучшить рисунок походки, в концепцию терапии можно включить ортезы . Сегодня современные материалы и функциональные элементы позволяют специально адаптировать ортез к требованиям, вытекающим из походки пациента. Механические коленные суставы с контролем фазы опоры могут фиксировать коленный сустав на ранних фазах опоры и снова освобождать для сгибания колена, когда начинается фаза переноса. С помощью ортезного лечения с коленным суставом с контролем фазы опоры можно добиться естественного рисунка походки, несмотря на механическую защиту от нежелательного сгибания колена. В этих случаях часто используются заблокированные коленные суставы, которые имеют хорошую функцию безопасности, но не допускают сгибания колена при ходьбе во время фазы переноса. С такими суставами коленный сустав остается механически заблокированным во время фазы переноса. Пациенты с заблокированными коленными суставами должны выносить ногу вперед с вытянутым коленом даже во время фазы переноса. Это работает только в том случае, если у пациента развиваются компенсаторные механизмы, например, путем подъема центра тяжести тела в фазе переноса (хромота Дюшенна) или путем отведения ортопедической ноги в сторону (циркуляция). [86] [87] [88]
Крупные эпидемии полиомиелита были неизвестны до 20-го века; до этого времени полиомиелит был эндемичным заболеванием во всем мире. [89] Матери, пережившие инфекцию полиомиелита, передавали временный иммунитет своим детям в утробе матери и через грудное молоко. [90] В результате младенец, столкнувшийся с инфекцией полиомиелита, обычно страдал только легкими симптомами и приобретал долгосрочный иммунитет к этой болезни. [91] С улучшением санитарии и гигиены в 19-м веке общий уровень коллективного иммунитета среди населения снизился, что создало обстоятельства, при которых эпидемии полиомиелита стали частыми. [91] По оценкам, эпидемический полиомиелит ежегодно убивал или парализовал более полумиллиона человек. [92]
После широкого использования вакцины против полиомиелита в середине 1950-х годов число новых случаев полиомиелита резко сократилось во многих промышленно развитых странах. [93] Усилия по полной ликвидации заболевания начались в 1988 году и продолжаются до сих пор. [94]
Оральная вакцина против полиомиелита , хотя и очень эффективна, имеет тот недостаток, что она содержит живой вирус, который был ослаблен, так что он не может вызвать тяжелое заболевание. Вирус вакцины выделяется со стулом, и в недостаточно иммунизированных сообществах он может передаваться от человека к человеку. Это известно как циркулирующий вакцинно-производный полиовирус (cVDPV) или, проще говоря, как вариант полиовируса . [13] [95]
При длительной передаче такого рода ослабленный вирус может мутировать и вернуться к форме, вызывающей болезнь и паралич. Случаи cVDPV теперь превышают случаи дикого типа, что делает желательным прекращение использования оральной полиовакцины как можно скорее и использование других типов полиовакцин. [13] [96]
Глобальные усилия по искоренению полиомиелита — Глобальная инициатива по искоренению полиомиелита — начались в 1988 году под руководством Всемирной организации здравоохранения , ЮНИСЕФ и Фонда Ротари . [94] Полиомиелит является одним из двух заболеваний, в настоящее время являющихся предметом глобальной программы по искоренению , второе — болезнь дракункулеза . [98] До сих пор единственными заболеваниями, полностью искорененными человечеством, являются оспа , объявленная искорененной в 1980 году, [99] [100] и чума крупного рогатого скота , объявленная искорененной в 2011 году. [101] В апреле 2012 года Всемирная ассамблея здравоохранения заявила, что неспособность полностью искоренить полиомиелит станет чрезвычайной ситуацией для мирового общественного здравоохранения, и что этого «не должно произойти». [102]
Эти усилия значительно сократили количество случаев: с предполагаемых 350 000 случаев в 1988 году до минимума в 483 случая в 2001 году, после чего оно оставалось на уровне около 1 000–2 000 случаев в год в течение ряда лет. [103] [104]
К 2015 году считалось, что полиомиелит продолжал распространяться естественным путем только в двух странах: Пакистане и Афганистане [ 105] [106], хотя он продолжал вызывать вспышки в других соседних странах из-за скрытой или возобновленной передачи. [107]
Глобальный надзор за полиомиелитом осуществляется в двух формах. Случаи острого вялого паралича (ОВП) проверяются на наличие и тип полиовируса. Кроме того, образцы окружающей среды и сточных вод проверяются на наличие полиовируса — это эффективный метод обнаружения циркулирующего вируса, который не вызвал серьезных симптомов. [108] Ниже приводится сводка распространенности как дикого полиомиелита (WPV), так и вариантного полиомиелита (cVDPV) за последние 5 лет: [109]
Последний оставшийся регион со случаями дикого полиомиелита — это страны Южной Азии : Афганистан и Пакистан . [115]
В 2011 году ЦРУ организовало фальшивую клинику вакцинации от гепатита в Абботтабаде, Пакистан , в попытке найти Усаму бен Ладена . Это подорвало доверие к программам вакцинации в регионе. [116] [117] Были нападения и смерти среди работников, проводивших вакцинацию; 66 вакцинаторов были убиты в 2013 и 2014 годах. [118] [119] В Афганистане Талибан запретил вакцинацию от полиомиелита по домам в период с 2018 по 2021 год. [120] Эти факторы препятствовали усилиям по ликвидации полиомиелита с помощью вакцинации в этих странах. [121]
В Афганистане в 2011 году было зарегистрировано 80 случаев полиомиелита в 35 округах. Заболеваемость за последующие 10 лет снизилась до всего лишь 4 случаев в 2 округах в 2021 году. [122] [123]
В Пакистане количество случаев заболевания снизилось на 97 процентов с 2014 по 2018 год; [124] причинами являются поддержка в размере 440 миллионов дирхамов от Объединенных Арабских Эмиратов для вакцинации более десяти миллионов детей, [119] [125] изменения в военной ситуации и аресты некоторых из тех, кто нападал на работников полиомиелита. [126] [127]
В 1994 году Америка была объявлена страной , свободной от полиомиелита. [128] Последний известный случай был зафиксирован у мальчика в Перу в 1991 году. [129] Центры США по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют ревакцинацию против полиомиелита путешественникам и тем, кто живет в странах, где это заболевание является эндемичным. [130]
В июле 2022 года в американском штате Нью-Йорк впервые за почти десятилетие в стране был зарегистрирован случай полиомиелита; причиной заболевания стал штамм вируса, полученный из вакцины. [131]
В 2000 году было объявлено, что полиомиелит официально ликвидирован в 37 странах Западной части Тихого океана, включая Китай и Австралию. [132] [133]
Несмотря на то, что болезнь была искоренена десять лет назад, в сентябре 2011 года в Китае была подтверждена вспышка заболевания, в которой был задействован штамм, распространенный в Пакистане. [134]
В сентябре 2019 года Департамент здравоохранения Филиппин объявил о вспышке полиомиелита в стране после одного случая у 3-летней девочки. [135] В декабре 2019 года острый полиомиелит был подтвержден у младенца в штате Сабах , Борнео , Малайзия . [136] Впоследствии было зарегистрировано еще три случая полиомиелита, последний из которых был зарегистрирован в январе 2020 года. Было установлено, что обе вспышки были связаны с полиомиелитом, вызванным вакциной. [137]
В 2002 году Европа была объявлена страной, свободной от полиомиелита. [138]
27 марта 2014 года ВОЗ объявила о ликвидации полиомиелита в регионе Юго-Восточной Азии, куда входят одиннадцать стран: Бангладеш , Бутан , Северная Корея , Индия , Индонезия , Мальдивы , Мьянма , Непал , Шри-Ланка , Таиланд и Тимор-Лешти . [105] С добавлением этого региона 80 процентов населения мира считалось проживающим в регионах, свободных от полиомиелита. [105]
В Сирии трудности с выполнением программ иммунизации в продолжающейся гражданской войне привели к возвращению полиомиелита, вероятно, в 2012 году, [139] что было признано ВОЗ в 2013 году. [140] [141] 15 случаев были подтверждены среди детей в Сирии в период с октября по ноябрь 2013 года в Дейр-эз-Зоре . Позже были выявлены еще два случая, по одному в сельской местности Дамаска и Алеппо . Это была первая вспышка в Сирии с 1999 года. Врачи и международные агентства общественного здравоохранения сообщают о более чем 90 случаях полиомиелита в Сирии, при этом существуют опасения относительно заражения в районах повстанцев из-за отсутствия санитарии и безопасной воды. [142] Кампания по вакцинации в Сирии проходила буквально под огнем и привела к гибели нескольких вакцинаторов, [143] но вернула охват вакцинацией к довоенному уровню. [144] В настоящее время Сирия свободна от полиомиелита, но считается «подверженной риску». [145]
В 2024 году Министерство здравоохранения Газы сообщило, что у нескольких детей проявились симптомы, соответствующие полиомиелиту, а лабораторные тесты подтвердили, что 10-месячный ребенок инфицирован вирусом. [146] До конфликта между Израилем и ХАМАС 99% из 2,2 миллиона жителей Газы были вакцинированы от полиомиелита, но с тех пор этот показатель снизился до 86%, по данным ВОЗ . [147] Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций Антониу Гутерриш призвал к недельному прекращению огня в Газе, чтобы облегчить вакцинацию и предотвратить потенциальную вспышку полиомиелита, подчеркнув риск, которому подвергаются многие дети. [148]
В 2003 году в северной Нигерии — стране, которая в то время считалась условно свободной от полиомиелита — была издана фетва , в которой говорилось, что вакцина от полиомиелита была разработана для того, чтобы сделать детей бесплодными. [149] Впоследствии полиомиелит снова появился в Нигерии и оттуда распространился на несколько других стран. В 2013 году девять работников здравоохранения, делавших прививки от полиомиелита, подверглись нападению и были убиты вооруженными людьми на мотоциклах в Кано , но это было единственное нападение. [150] [151] Местные традиционные и религиозные лидеры и люди, пережившие полиомиелит, работали над возрождением кампании, [152] и Нигерия была исключена из списка стран, эндемичных по полиомиелиту, в сентябре 2015 года после более чем года без каких-либо случаев, [153] чтобы быть восстановленной в списке только в 2016 году, когда было обнаружено два случая. [154]
В августе 2020 года Африка была объявлена свободной от дикого полиомиелита, хотя случаи циркуляции полиовируса вакцинного происхождения типа 2 продолжают появляться в нескольких странах. [155]
Один случай дикого полиомиелита, обнаруженный в Малави в феврале 2022 года, и еще один случай в Мозамбике в мае 2022 года, оба были вызваны штаммом, импортированным из Пакистана, и не влияют на статус сертификации Африканского региона как свободного от дикого полиовируса. [156] [157]
Последствия полиомиелита известны с доисторических времен ; египетские картины и резьба изображают в остальном здоровых людей с иссохшими конечностями и маленьких детей, ходящих с тростями. [158] Самый ранний известный случай полиомиелита указан останками девочки-подростка, обнаруженными в 4000-летнем захоронении в Объединенных Арабских Эмиратах , демонстрирующими характерные симптомы этого заболевания. [159]
Первое клиническое описание было предоставлено английским врачом Майклом Андервудом в 1789 году, где он называет полиомиелит «слабостью нижних конечностей». [160] Работа врачей Якоба Гейне в 1840 году и Карла Оскара Медина в 1890 году привела к тому, что это заболевание стало известно как болезнь Гейне–Медина . [161] Позднее это заболевание было названо детским параличом , исходя из его склонности поражать детей. [162]
До 20-го века полиомиелит редко встречался у младенцев до шестимесячного возраста, большинство случаев наблюдалось у детей в возрасте от шести месяцев до четырех лет. Более плохие санитарные условия того времени привели к постоянному воздействию вируса, что усилило естественный иммунитет у населения. В развитых странах в конце 19-го и начале 20-го веков были достигнуты улучшения в общественной санитарии, включая улучшение утилизации сточных вод и снабжение чистой водой. Эти изменения резко увеличили долю детей и взрослых, подверженных риску паралитической инфекции полиомиелита, за счет снижения детского воздействия и иммунитета к этой болезни. [163]
Небольшие локализованные эпидемии паралитического полиомиелита начали появляться в Европе и Соединенных Штатах около 1900 года. [164] Вспышки достигли пандемических масштабов в Европе, Северной Америке, Австралии и Новой Зеландии в первой половине 20-го века. К 1950 году пик заболеваемости паралитическим полиомиелитом в Соединенных Штатах сместился с младенцев на детей в возрасте от пяти до девяти лет, когда риск паралича выше; около трети случаев были зарегистрированы у лиц старше 15 лет. [165] Соответственно, уровень паралича и смертности из-за инфекции полиомиелита также увеличился в это время. [164] В Соединенных Штатах эпидемия полиомиелита 1952 года стала самой страшной вспышкой в истории страны. Из почти 58 000 случаев, зарегистрированных в том году, 3 145 умерли, а 21 269 остались с легким или инвалидизирующим параличом. [166] Интенсивная терапия берет свое начало в борьбе с полиомиелитом. [167] Большинство больниц в 1950-х годах имели ограниченный доступ к железным легким для пациентов, неспособных дышать без механической помощи. Респираторные центры, предназначенные для оказания помощи самым 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 основал первое в мире специализированное ОИТ.) [168 ]
Эпидемии полиомиелита не только изменили жизнь тех, кто их пережил, но и принесли глубокие культурные изменения, стимулируя низовые кампании по сбору средств, которые произвели революцию в медицинской филантропии , и положив начало современной области реабилитационной терапии . Будучи одной из крупнейших групп инвалидов в мире, выжившие после полиомиелита также помогли продвинуть современное движение за права инвалидов посредством кампаний за социальные и гражданские права инвалидов . Всемирная организация здравоохранения оценивает, что во всем мире насчитывается от 10 до 20 миллионов выживших после полиомиелита. [169] В 1977 году в Соединенных Штатах проживало 254 000 человек, парализованных полиомиелитом. [170] По данным врачей и местных групп поддержки больных полиомиелитом, в 2001 году в Германии проживало около 40 000 человек, выживших после полиомиелита, с различной степенью паралича, 30 000 — в Японии, 24 000 — во Франции, 16 000 — в Австралии, 12 000 — в Канаде и 12 000 — в Великобритании. [169] Многие известные люди пережили полиомиелит и часто считают длительную неподвижность и остаточный паралич, связанный с полиомиелитом, движущей силой в своей жизни и карьере. [171]
Болезнь была очень широко разрекламирована во время эпидемий полиомиелита 1950-х годов, с широким освещением в СМИ любых научных достижений, которые могли бы привести к излечению. Таким образом, ученые, работающие над полиомиелитом, стали одними из самых известных в этом столетии. Пятнадцать ученых и два мирянина, которые внесли важный вклад в изучение и лечение полиомиелита, отмечены в Зале славы полиомиелита , который был открыт в 1957 году в Институте реабилитации Рузвельта Уорм Спрингс в Уорм Спрингс , штат Джорджия, США. В 2008 году в Зал славы были добавлены четыре организации (Rotary International, Всемирная организация здравоохранения, Центры США по контролю и профилактике заболеваний и ЮНИСЕФ). [172] [173]
Всемирный день борьбы с полиомиелитом (24 октября) как ежегодный день осведомленности был учрежден Rotary International в ознаменование дня рождения Джонаса Солка , который возглавлял первую команду по разработке вакцины против полиомиелита. [174]
Глобальные усилия по искоренению полиомиелита — Глобальная инициатива по ликвидации полиомиелита (ГИЛП) — начались в 1988 году под руководством Всемирной организации здравоохранения , ЮНИСЕФ и Фонда Ротари . [94] С тех пор международное сотрудничество под руководством ГИЛП сократило полиомиелит во всем мире на 99 процентов, и кампания продолжается. [174]
В 2010 году дикий полиовирус был обнаружен путем импорта в 13 разных странах. Это Чад , Демократическая Республика Конго , Республика Конго , Казахстан , Либерия , Мали , Непал , Нигер , Российская Федерация , Сенегал , Таджикистан , Туркменистан и Уганда . [175]
В 2021 году типы 2 и 3 были полностью ликвидированы во всех странах, однако случаи типа 1 все еще остаются в Пакистане и Афганистане. [176] Большинство стран успешно ликвидировали полиомиелит, причем Пакистан и Афганистан являются последними странами с эндемичными случаями полиовируса. [177] Следующие страны считались свободными от полиомиелита, но по состоянию на апрель 2024 года это не подтверждено: Сомали, Джибути, Судан, Египет, Ливия, Тунис, Марокко, Палестина, Ливан, Сирия, Иордания, Саудовская Аравия, Бахрейн, Катар, Оман, Йемен, ОАЭ, Ирак, Кувейт и Иран. [177]
С 2018 года Глобальная инициатива по ликвидации полиомиелита (ГИЛП) координирует усилия как по ликвидации полиомиелита, так и по исследованию средств улучшения надзора и профилактики. На пике своей работы программа напрямую нанимала 4000 человек в 75 странах и управляла бюджетом почти в 1 миллиард долларов США. [178]
По состоянию на 2021 год [обновлять]ГИЛП привлекла 18 миллиардов долларов финансирования, [179] с ежегодными взносами около 800 миллионов до 1 миллиарда долларов. Около 30% финансирования поступило от Фонда Гейтса , 30% от правительств развитых стран, 27% от стран с риском полиомиелита, а остальное составили пожертвования от некоммерческих организаций, частных спонсоров и других фондов. [180]
ГИЛП определил шесть направлений для продолжения исследований: [181]
Даже если полиомиелит может быть полностью ликвидирован среди населения мира, программы вакцинации должны продолжаться по крайней мере десять лет. [182] Хранение живых образцов полиовируса в лабораториях и на предприятиях по производству вакцин (что несет риск утечки вируса) должно постепенно сокращаться. Для поддержки этих двух целей разрабатываются вакцины, которые либо используют вирусоподобную частицу , либо которые происходят от модифицированного вируса, который не может размножаться в организме человека. [182]
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )Показано, что количество ежегодных случаев полиомиелита сократилось на 97 процентов с 306, зарегистрированных в 2014 году.
девяноста больных детей могут показаться небольшим числом, но они являются лишь крошечным проявлением огромной проблемы, поскольку на каждого ребенка-калеку приходится до тысячи скрытно инфицированных. Полиомиелит настолько заразен, что один случай считается чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения. Девяносто случаев могут означать около 90 000 инфицированных человек, каждый из которых является носителем, незримо распространяющим болезнь среди других в течение нескольких недель подряд.
полиомиелит.