Введение
Передача патогена от одного организма к другому
In medicine, public health, and biology, transmission is the passing of a pathogen causing communicable disease from an infected host individual or group to a particular individual or group, regardless of whether the other individual was previously infected. The term strictly refers to the transmission of microorganisms directly from one individual to another by one or more of the following means:
airborne transmission – very small dry and wet particles that stay in the air for long periods of time allowing airborne contamination even after the departure of the host. Particle size < 5 μm. droplet transmission – small and usually wet particles that stay in the air for a short period of time. Contamination usually occurs in the presence of the host. Particle size > 5 μm. direct physical contact – touching an infected individual, including sexual contact
indirect physical contact – usually by touching a contaminated surface, including soil (fomite)
fecal–oral transmission – usually from unwashed hands, contaminated food or water sources due to lack of sanitation and hygiene, an important transmission route in pediatrics, veterinary medicine and developing countries. via contaminated hypodermic needles or blood products
Transmission can also be indirect, via another organism, either a vector (e. g. a mosquito or fly) or an intermediate host (e. g. tapeworm in pigs can be transmitted to humans who ingest improperly cooked pork). Indirect transmission could involve zoonoses or, more typically, larger pathogens like macroparasites with more complex life cycles. Transmissions can be autochthonous (i. e. between two individuals in the same place) or may involve travel of the microorganism or the affected hosts.
В медицине, общественном здравоохранении и биологии передача – это распространение патогена, вызывающего инфекционное заболевание, от инфицированного хозяина или группы хозяев к восприимчивому человеку или группе, независимо от того, был ли этот человек ранее инфицирован. Термин строго относится к передаче микроорганизмов непосредственно от одного индивида к другому одним или несколькими из следующих способов:
In medicine, public health, and biology, transmission is the passing of a pathogen causing communicable disease from an infected host individual or group to a particular individual or group, regardless of whether the other individual was previously infected. The term strictly refers to the transmission of microorganisms directly from one individual to another by one or more of the following means:
airborne transmission – very small dry and wet particles that stay in the air for long periods of time allowing airborne contamination even after the departure of the host. Particle size < 5 μm. droplet transmission – small and usually wet particles that stay in the air for a short period of time. Contamination usually occurs in the presence of the host. Particle size > 5 μm. direct physical contact – touching an infected individual, including sexual contact
indirect physical contact – usually by touching a contaminated surface, including soil (fomite)
fecal–oral transmission – usually from unwashed hands, contaminated food or water sources due to lack of sanitation and hygiene, an important transmission route in pediatrics, veterinary medicine and developing countries. via contaminated hypodermic needles or blood products
Transmission can also be indirect, via another organism, either a vector (e. g. a mosquito or fly) or an intermediate host (e. g. tapeworm in pigs can be transmitted to humans who ingest improperly cooked pork). Indirect transmission could involve zoonoses or, more typically, larger pathogens like macroparasites with more complex life cycles. Transmissions can be autochthonous (i. e. between two individuals in the same place) or may involve travel of the microorganism or the affected hosts.
воздушно-капельная передача – очень маленькие сухие и влажные частицы, которые остаются в воздухе в течение длительного времени, обеспечивая возможность загрязнения даже после удаления источника инфекции. Размер частиц < 5 мкм.
передача крупнокапельным путем – мелкие и обычно влажные частицы, которые остаются в воздухе в течение короткого времени. Заражение обычно происходит в непосредственной близости от источника инфекции. Размер частиц > 5 мкм.
прямой физический контакт – прикосновение к инфицированному человеку, включая половой контакт.
косвенный физический контакт – обычно прикосновение к загрязненной поверхности, включая почву (фомиты).
фекально-оральная передача – обычно через немытые руки, загрязненные продукты питания или воду из-за недостаточной санитарии и гигиены; важный путь передачи в педиатрии, ветеринарной медицине и развивающихся странах. Через загрязненные шприцы или продукты крови.
In medicine, public health, and biology, transmission is the passing of a pathogen causing communicable disease from an infected host individual or group to a particular individual or group, regardless of whether the other individual was previously infected. The term strictly refers to the transmission of microorganisms directly from one individual to another by one or more of the following means:
airborne transmission – very small dry and wet particles that stay in the air for long periods of time allowing airborne contamination even after the departure of the host. Particle size < 5 μm. droplet transmission – small and usually wet particles that stay in the air for a short period of time. Contamination usually occurs in the presence of the host. Particle size > 5 μm. direct physical contact – touching an infected individual, including sexual contact
indirect physical contact – usually by touching a contaminated surface, including soil (fomite)
fecal–oral transmission – usually from unwashed hands, contaminated food or water sources due to lack of sanitation and hygiene, an important transmission route in pediatrics, veterinary medicine and developing countries. via contaminated hypodermic needles or blood products
Transmission can also be indirect, via another organism, either a vector (e. g. a mosquito or fly) or an intermediate host (e. g. tapeworm in pigs can be transmitted to humans who ingest improperly cooked pork). Indirect transmission could involve zoonoses or, more typically, larger pathogens like macroparasites with more complex life cycles. Transmissions can be autochthonous (i. e. between two individuals in the same place) or may involve travel of the microorganism or the affected hosts.
Передача может быть также непрямой, через другого организма, являющегося либо переносчиком (например, комара или муху), либо промежуточным хозяином (например, ленточный червь у свиней может передаваться людям при употреблении недостаточно термически обработанной свинины). Непрямая передача может включать зоонозы или, чаще, более крупных патогенов, таких как макропаразиты со сложными жизненными циклами. Передача может быть автохтонной (то есть между двумя индивидуумами в одном месте) или может включать перемещение микроорганизма или зараженных хозяев.
In medicine, public health, and biology, transmission is the passing of a pathogen causing communicable disease from an infected host individual or group to a particular individual or group, regardless of whether the other individual was previously infected. The term strictly refers to the transmission of microorganisms directly from one individual to another by one or more of the following means:
airborne transmission – very small dry and wet particles that stay in the air for long periods of time allowing airborne contamination even after the departure of the host. Particle size < 5 μm. droplet transmission – small and usually wet particles that stay in the air for a short period of time. Contamination usually occurs in the presence of the host. Particle size > 5 μm. direct physical contact – touching an infected individual, including sexual contact
indirect physical contact – usually by touching a contaminated surface, including soil (fomite)
fecal–oral transmission – usually from unwashed hands, contaminated food or water sources due to lack of sanitation and hygiene, an important transmission route in pediatrics, veterinary medicine and developing countries. via contaminated hypodermic needles or blood products
Transmission can also be indirect, via another organism, either a vector (e. g. a mosquito or fly) or an intermediate host (e. g. tapeworm in pigs can be transmitted to humans who ingest improperly cooked pork). Indirect transmission could involve zoonoses or, more typically, larger pathogens like macroparasites with more complex life cycles. Transmissions can be autochthonous (i. e. between two individuals in the same place) or may involve travel of the microorganism or the affected hosts.
Пути передачи
Путь передачи инфекции важен для эпидемиологов, поскольку модели контактов различаются между разными популяциями и группами популяций в зависимости от социально-экономических, культурных и других факторов. Например, низкий уровень личной и пищевой гигиены из-за отсутствия доступа к чистой воде может привести к увеличению распространения заболеваний фекально-оральным путем, таких как холера. Различия в заболеваемости среди разных групп также могут помочь определить пути передачи инфекции. Например, если будет установлено, что полиомиелит более распространен в городах развивающихся стран без централизованного водоснабжения, чем в городах с развитой системой водопровода, можно предположить, что полиомиелит распространяется фекально-оральным путем. Два пути передачи считаются воздушно-переносными: воздушно-капельный и капельный.
Воздушно-транспортная инфекция
Воздушная передача относится к инфекционным агентам, распространяющимся посредством аэрозольных ядер (остатков испарившихся капель), содержащих инфекционные микроорганизмы. Эти микроорганизмы способны выживать вне организма и оставаться во взвешенном состоянии в воздухе в течение продолжительного времени, заражая других через верхние и нижние дыхательные пути. Размер частиц, переносимых воздушно-капельным путем, должен быть менее 5 мкм. Это включает в себя как сухие, так и влажные аэрозоли и, следовательно, обычно требует более строгих мер изоляции, поскольку они могут дольше оставаться во взвешенном состоянии. То есть, для предотвращения общего загрязнения необходимы отдельные системы вентиляции или помещения с отрицательным давлением. К примеру, туберкулез, ветряная оспа, корь.
инфекция
Обычной формой передачи является распространение через респираторные капли, образующиеся при кашле, чихании или разговоре. Передача респираторных капель – это типичный путь распространения респираторных инфекций. Передача происходит, когда респираторные капли попадают на восприимчивые слизистые оболочки, такие как глаза, нос или рот. Это также может происходить косвенно через контакт с загрязненными поверхностями, а затем прикосновением рук к лицу. До высыхания респираторные капли достаточно крупные и не могут долго оставаться во взвешенном состоянии в воздухе, обычно распространяясь на небольшие расстояния. Распространение респираторных капель от инфицированного человека можно уменьшить, используя медицинскую маску. Кроме того, хотя фекально-оральный путь передачи в основном рассматривается как косвенный контактный путь, прямой контакт также может привести к передаче через фекалии. Болезни, которые могут передаваться при прямом контакте, называются заразными (заразность не то же самое, что инфекционность; хотя все заразные болезни являются инфекционными, не все инфекционные болезни заразны). Эти болезни также могут передаваться при использовании общих полотенец (если полотенце энергично протирает обе поверхности тела) или одежды, плотно прилегающей к телу (например, носки), если их не стирают тщательно после каждого использования. По этой причине заразные заболевания часто возникают в школах, где полотенца используются совместно, а личные вещи случайно меняются в раздевалках. К болезням, передающимся при прямом контакте, относятся грибок стопы, импетиго, сифилис, бородавки и конъюнктивит.
Сексуальное
Это относится к любой инфекции, которую можно подхватить во время полового контакта с другим человеком, включая вагинальный или анальный секс, реже – через оральный секс (см. ниже) и крайне редко – через ручной секс (см. ниже). Передача происходит либо непосредственно при контакте поверхностей во время полового акта (обычный путь для бактериальных инфекций и инфекций, вызывающих язвы), либо через выделения (сперму или жидкость, выделяемую возбужденной женщиной), содержащие инфекционные агенты, которые попадают в кровоток партнера через микроскопические разрывы в половом члене, влагалище или прямой кишке (это более распространенный путь для вирусов). В последнем случае анальный секс значительно опаснее, поскольку половой член вызывает больше разрывов в прямой кишке, чем влагалище, которое более эластично и способно к растяжению. К инфекциям, передающимся половым путем, относятся ВИЧ/СПИД, хламидиоз, генитальные бородавки, гонорея, гепатит B, сифилис, герпес и трихомониаз.
Оральный секс
Считается, что инфекции, передающиеся половым путем, такие как ВИЧ и гепатит В, обычно не передаются при контакте изо рта в рот, хотя некоторые ИППП могут передаваться от половых органов к полости рта и наоборот во время орального секса. В отношении ВИЧ эта возможность подтверждена. Также установлено, что это приводит к увеличению числа случаев герпеса простого вируса 1 типа (который обычно вызывает инфекции полости рта) при инфекциях половых органов, и увеличению числа случаев вируса 2 типа (который чаще встречается в половых органах) при инфекциях полости рта.
Ручной секс
Хотя это случается нечасто при данном виде сексуальной практики, некоторые инфекции, которые могут передаваться при мануальном сексе, включают ВПЧ, хламидиоз и сифилис.
Пероральный
Инфекции, передающиеся главным образом оральным путем, можно подхватить при прямом оральном контакте, таком как поцелуи, или при непрямом контакте, например, при использовании общей посуды для питья или сигареты. Известно, что инфекции, передающиеся при поцелуях или других прямых или непрямых контактах с ротовой полостью, включают все инфекции, передающиеся воздушно-капельным путем, и (как минимум) все виды вирусов герпеса, а именно инфекции, вызванные цитомегаловирусом, вирусом простого герпеса (особенно HSV 1) и инфекционный мононуклеоз.
Передача от матери к ребенку
Это передается от матери к ребенку (реже от отца к ребенку), часто внутриутробно, во время родов (также известная как перинатальная инфекция) или при непосредственном физическом контакте между родителями и потомством после рождения. У млекопитающих, включая человека, передача также возможна через грудное молоко (трансмиллярная передача). К инфекционным заболеваниям, которые могут передаваться таким путем, относятся: ВИЧ, гепатит В и сифилис. Многие полезные организмы также передаются вертикально.
Ятрогенный
Передача вследствие медицинских процедур, таких как касание раны, использование загрязненного медицинского оборудования, инъекция или трансплантация инфицированного материала. Некоторые заболевания, которые могут передаваться ятрогенно, включают болезнь Крейтцфельдта-Якоба, ВИЧ и многие другие.
Обмен иглами
Это практика, распространенная среди людей, употребляющих наркотики внутривенно, при которой одна игла или шприц используются несколькими людьми для введения наркотических веществ, таких как героин, стероиды и гормоны. Это может служить путем передачи заболеваний, передающихся через кровь, например, гепатита С (ВГС) и ВИЧ.
Косвенный контакт
Косвенная контактная передача, также известная как передача через переносчики, включает передачу посредством загрязнения неодушевленных предметов. К переносчикам, которые могут косвенно передавать инфекционный агент, относятся пища, вода, биологические продукты, такие как кровь, и фомиты, такие как платки, постельное белье или хирургические скальпели. Переносчик может пассивно переносить патоген, как, например, пища или вода, переносящие вирус гепатита А. В качестве альтернативы, переносчик может обеспечивать среду, в которой агент растет, размножается или производит токсин, например, неправильно законсервированные продукты создают среду, поддерживающую выработку ботулинического токсина Clostridium botulinum. Векторы могут быть механическими или биологическими. Механический переносчик подбирает инфекционный агент на внешней поверхности своего тела и передает его пассивным образом. Примером механического переносчика является домашняя муха, которая садится на коровьи экскременты, загрязняя свои конечности бактериями из фекалий, а затем садится на пищу перед употреблением. Патоген никогда не проникает внутрь тела мухи. В отличие от этого, биологические переносчики содержат патогены внутри своего тела и доставляют их новым хозяевам активным образом, как правило, при укусе. Биологические переносчики часто являются причиной серьезных заболеваний, передающихся через кровь, таких как малярия, вирусный энцефалит, болезнь Шагаса, болезнь Лайма и африканский трипаносомоз (сонная болезнь). Биологическими переносчиками обычно, хотя и не исключительно, являются членистоногие, такие как комары, клещи, блохи и вши. Векторы часто необходимы в жизненном цикле патогена. Распространенной стратегией борьбы с инфекционными заболеваниями, переносимыми векторами, является прерывание жизненного цикла патогена путем уничтожения вектора.
Фекальные
При фекально-пероральном пути передачи патогены, содержащиеся в фекальных частицах, попадают от одного человека в рот другого. Хотя этот путь обычно рассматривается как способ распространения инфекции, на самом деле он определяет лишь ворота входа и выхода возбудителя и может действовать в сочетании с другими путями передачи. Основными причинами передачи фекально-оральных заболеваний являются недостаточная санитария и несоблюдение правил гигиены, которые могут проявляться в различных формах. Фекально-пероральная передача может осуществляться через продукты питания или воду, загрязненные фекалиями. Это происходит, когда люди не тщательно моют руки после посещения туалета и перед приготовлением пищи или уходом за пациентами. Фекально-пероральный путь передачи представляет угрозу для здоровья населения в развивающихся странах, особенно для тех, кто проживает в городских трущобах без доступа к надлежащим санитарным условиям. В таких местах экскременты или неочищенные сточные воды могут загрязнять источники питьевой воды (подземные или поверхностные). Люди, употребляющие загрязненную воду, могут заразиться. Еще одна проблема в некоторых развивающихся странах – отсутствие туалетов, что приводит к распространению болезней фекально-пероральным путем. Даже в развитых странах периодически возникают сбои в работе канализационных систем, приводящие к переполнению канализации. Этот путь является типичным для распространения таких инфекционных агентов, как холера, гепатит А, полиомиелит, ротавирус, сальмонеллы и паразиты (например, аскарида человеческая).
Отслеживание
Отслеживание распространения инфекционных заболеваний называется эпиднадзором. Эпиднадзор за инфекционными заболеваниями в общественном секторе традиционно является ответственностью органов общественного здравоохранения на международном, национальном или местном уровне. Сотрудники здравоохранения полагаются на медицинских работников и микробиологические лаборатории для сообщения им о случаях подлежащих регистрации заболеваний. Анализ сводных данных позволяет отследить распространение заболевания и лежит в основе специальности эпидемиологии. Для понимания распространения подавляющего большинства заболеваний, не подлежащих обязательной регистрации, необходимо либо собирать данные в рамках конкретного исследования, либо анализировать существующие базы данных, например, данные страховых компаний или объемы продаж антимикробных препаратов. При заболеваниях, передающихся внутри учреждений, таких как больницы, тюрьмы, дома престарелых, школы-интернаты, детские дома, лагеря беженцев и т.д., работают специалисты по контролю инфекций, которые анализируют медицинские записи для выявления путей передачи в рамках, например, программы госпитальной эпидемиологии. Поскольку эти традиционные методы медленные, трудоемкие и требуют больших затрат времени, были предприняты попытки найти косвенные показатели передачи. Одним из таких показателей в случае гриппа является отслеживание случаев гриппоподобных заболеваний в определенных пунктах наблюдения у медицинских работников в пределах штата, например. Разработаны инструменты для отслеживания эпидемий гриппа путем выявления закономерностей в определенных поисковых запросах в интернете. Было установлено, что частота запросов, связанных с гриппом, в целом возрастает по мере увеличения числа заболевших. Изучение пространственно-временных связей веб-запросов позволяет приблизительно оценить распространение гриппа и лихорадки денге. Используются компьютерные модели для симуляции распространения инфекционных заболеваний. Массовое скопление людей может способствовать передаче, сезонным колебаниям и вспышкам инфекционных заболеваний, например, с началом учебного года, в учебных лагерях, во время ежегодного хаджа и т.д. В последнее время было показано, что данные с мобильных телефонов позволяют достаточно точно отслеживать перемещения населения для прогнозирования распространения определенных инфекционных заболеваний, таких как краснуха.
Связь с вирулентностью и выживаемостью
Патогены должны иметь способ передачи от одного хозяина к другому, чтобы обеспечить выживание своего вида. Инфекционные агенты обычно специализируются на конкретном пути передачи. Рассматривая, к примеру, респираторный путь, с эволюционной точки зрения вирусы или бактерии, вызывающие у хозяина кашель и чихание, обладают значительным преимуществом для выживания, поскольку они с большей вероятностью выбрасываются из одного хозяина и распространяются на другого. Именно поэтому многие микроорганизмы вызывают диарею. Взаимосвязь между вирулентностью и передачей сложна и имеет важные последствия для долгосрочной эволюции патогена. Поскольку для совместной эволюции микроба и нового вида хозяина требуются многие поколения, новый патоген может особенно тяжело поражать своих первых жертв. Как правило, в первую волну новой болезни наблюдается самый высокий уровень смертности. Если болезнь быстро приводит к летальному исходу, хозяин может умереть до того, как микроб успеет передаться другому хозяину. Однако эта потеря может быть компенсирована краткосрочной выгодой от повышения заразности, если передача связана с вирулентностью, как, например, в случае холеры (сильная диарея способствует распространению бактерии среди новых хозяев) или многих респираторных инфекций (чихание и кашель создают инфекционные аэрозоли). Любое, что снижает скорость передачи инфекции, оказывает положительное внешнее воздействие – пользу для общества, которая не отражается в цене для потребителя. Это неявно признается, когда вакцины предлагаются бесплатно или по цене, ниже закупочной.
Полезные микроорганизмы
Способ передачи также является важным аспектом биологии полезных микробных симбионтов, таких как динофлагеляты, ассоциированные с кораллами, или микробиота человека. Организмы могут формировать симбиоз с микробами, передающимися от родителей, из окружающей среды или от неродственных особей, либо и тем, и другим.
Вертикальная передача
Вертикальная передача относится к приобретению симбионтов от родителей (обычно от матери). Вертикальная передача может быть внутриклеточной (например, трансовариальной) или внеклеточной (например, посредством постэмбрионального контакта между родителями и потомством). И внутриклеточная, и внеклеточная вертикальная передача могут рассматриваться как форма негенетического наследования или родительского эффекта. Утверждается, что большинство организмов подвергаются той или иной форме вертикальной передачи симбионтов. Классическими примерами вертикально передаваемых симбионтов являются питательный симбионт Buchnera у тлей (внутриклеточный симбионт, передающийся трансовариально) и некоторые компоненты микробиоты человека (передающиеся при прохождении младенцев через родовой канал, а также с грудным молоком).
Горизонтальная передача
Некоторые полезные симбионты приобретаются горизонтально, из окружающей среды или от несвязанных особей. Это требует, чтобы хозяин и симбионт обладали каким-либо механизмом распознавания друг друга, либо продуктов или услуг, которые они оказывают. Зачастую горизонтально приобретенные симбионты вовлечены во вторичный, а не в первичный метаболизм, например, для защиты от патогенов, однако некоторые первичные симбионты, обеспечивающие питание, также приобретаются горизонтально (из окружающей среды). Дополнительные примеры горизонтально передаваемых полезных симбионтов включают биолюминесцентные бактерии, ассоциированные с бобтейловыми кальмарами, и азотфиксирующие бактерии у растений.
Передача в смешанном режиме
Многие микробные симбионты, включая микробиоту человека, могут передаваться как по вертикали, так и по горизонтали. Передача в смешанном режиме может позволить симбионтам сочетать преимущества обоих способов – вертикально инфицировать потомство хозяина при низкой плотности популяции хозяев и горизонтально заражать разнообразных дополнительных хозяев при их наличии. Передача в смешанном режиме усложняет прогнозирование исхода (степени вреда или пользы) взаимоотношений, поскольку эволюционный успех симбионта не всегда, но иногда, зависит от успеха хозяина.