Туберкулез как передается открытая форма: Где и как можно заразиться туберкулезом

Что нужно знать о туберкулезе

• Дария Прокопик
• для ВВС Украина

5 февраля 2018

Автор фото, Spencer Platt / Getty Images

Туберкулез сегодня — это уже не болезнь маргинализированных слоев населения, а опасность, касающаяся каждого.

Сейчас Украина — на втором месте в Европе по заболеваемости туберкулезом (из расчета количества больных 100 тысяч человек). На первом — Россия.

В 2016 году 29 тысяч украинцев заболели туберкулезом, среди них — более 800 детей.

Почти каждый четвертый случай туберкулеза в Украине — это мультирезистентный туберкулез (МРТБ).

По количеству больных с такой формой туберкулеза мы являемся одним из мировых лидеров. Кроме того, каждый пятый больной туберкулезом является носителем ВИЧ.

Почему в Украине сложилась такая ситуация, почему болезнь до сих пор не удается остановить вакцинацией и как уберечься от туберкулеза?

Что такое туберкулез?

Автор фото, УНИАН

Підпис до фото,

Лаборатория в противотуберкулезном диспансере

Туберкулез — это инфекционное заболевание, вызванное бактерией Mycobacterium tuberculosis. Микобактерия также известна как палочка Коха — названа по имени открывателя.

Она передается воздушно-капельным путем, когда больной человек кашляет или чихает.

Обычно туберкулез поражает легкие, реже — почки или спинной мозг. Заразной является лишь легочная, открытая форма туберкулеза.

Без надлежащего лечения эта болезнь может быть смертельной. Сейчас в Украине смертность от туберкулеза составляет около 10%.

Почему кто-то болеет, а кто-то — нет?

Для заражения туберкулезом достаточно 10 бактерий. Но приведет ли заражение к болезни, зависит от нашего иммунитета. 90-95% людей не заболеют.

Если иммунная система не сработает, то может развиться либо скрытая инфекция, либо туберкулез. Иногда от заражения до проявления болезни проходит год.

Почему в 5-10% иммунная система не срабатывает?

Тому есть несколько причин: микобактерии умеют избегать уничтожения и влиять на иммунный ответ, вакцина недостаточно эффективна, а развитию туберкулеза значительно способствуют ВИЧ-инфекция и даже недостаток витаминов А и D.

Эффективна ли вакцина от туберкулеза?

Автор фото, УНИАН

Підпис до фото,

Бесплатное обследование на передвижном цифровом флюорографе в Киеве

Прививки противотуберкулезной вакциной БЦЖ в Украине делают младенцам на третий день жизни.

Эта вакцина эффективно защищает детей от туберкулезного менингита и диссеминированного (рассеянного) туберкулеза.

В марте 2017 года в Украине был случай, когда от туберкулезного менингита умер невакцинированный ребенок.

Однако защита от туберкулеза легких у взрослых не надежна, и с возрастом она ослабевает. Эффективность БЦЖ при защите взрослых людей оценивают 60%.

Сейчас целесообразность подкожного введения этой вакцины подвергается сомнению.

Следует помнить, что БЦЖ может вызывать у вакцинированных людей ложно-положительный туберкулиновый тест — увеличенная реакция Манту при отсутствии болезни.

В США от туберкулеза прививают только определенные категории людей, но массовая вакцинация не применяется.

БЦЖ — это единственная доступная пока вакцина. Она безопасна, но, учитывая недостаточную эффективность, ей ищут замену.

На сегодня 16 новых вакцин от туберкулеза проходят клинические исследования. Перспективными считают вакцины, которые люди будут вдыхать.

Как туберкулез связан с ВИЧ?

Автор фото, УНИАН

Підпис до фото,

Первый пункт интегрированной помощи для лечения от наркозависимости, ВИЧ и туберкулеза в Киеве

Среди причин высокой заболеваемости туберкулезом в Украине называют следующие:

• распространенность ВИЧ-инфекции;
• передача возбудителей в пенитенциарных учреждениях и туберкулезных диспансерах;
• несвоевременная диагностика;
• нежелание лечиться;
• распространенность штаммов с множественной устойчивостью к антибиотикам.

ВИЧ-инфекция «открывает двери» туберкулезу. ВИЧ поражает именно те клетки, которые должны сделать правильные настройки иммунной системы и запустить уничтожение бактерий.

Туберкулез стал причиной половины смертей людей с диагнозом СПИД в 2016 году в Украине.

Количество случаев одновременного заражения ВИЧ и туберкулезом в Украине сегодня растет.

Люди могут быть носителями ВИЧ и туберкулеза и, не догадываясь о своем состоянии, распространять инфекцию.

Туберкулез у ВИЧ-инфицированных людей может иметь атипичную форму, которую трудно обнаружить с помощью традиционных тестов — флюорографии легких и бактериального посева мокроты.

ВОЗ рекомендует людям, живущим с ВИЧ, ежеквартально делать анализы на туберкуле, и принимать антибиотик изониазид как предохранительную терапию.

Автор фото, Уніан

Підпис до фото,

Осужденные, больные туберкулезом

Как предотвратить туберкулез?

Единственного способа защиты нет.

Официальные советы касаются гигиенических мер в помещениях, где собирается много людей. Там должна проводиться влажная уборка и качественная вентиляция.

Людям советуют быть внимательными к симптомам туберкулеза — длительной немного повышенной температуре (37◦С), кашлю и ночной потливости.

Также стоит сдать анализ в случае тесного контакта с больными.

Автор фото, УНИАН

Вакцинация не является совершенной, но защищает детей и помогает взрослым противостоять инфекции.

Профилактика ВИЧ и своевременное выявление этого вируса также существенно повышают шанс не заболеть туберкулезом.

Качество питания также может влиять на способность организма противостоять туберкулезу. Нехватка витаминов А и D существенно усугубляет развитие болезни.

Туберкулез излечим при своевременной диагностике и соблюдении процедуры лечения.

Формы туберкулёза по клиническому течению

Формы туберкулёза по клиническому течению

Обновлено: 15.09.2016 14:05

Опубликовано: 15.09.2016 14:05

Различают первичный и вторичный туберкулёз. Первичный развивается в результате заражения палочкой Коха неинфицированного человека. Процесс чаще поражает детей и подростков. Проявление заболевания в пожилом возрасте означает активацию перенесённого в детстве туберкулёза лимфатических узлов.

У детей туберкулёз протекает в форме первичного туберкулёзного комплекса. В грудном возрасте процесс поражает долю или даже сегмент лёгкого. Симптомы пневмонии проявляются кашлем, повышением температуры до 40,0 °C и болями в груди. У детей постарше очаги поражения в лёгком не столь обширны. Заболевание в лёгких характеризуется увеличением шейных и подмышечных лимфоузлов.

Первичный комплекс состоит из 4 стадий развития заболевания.

1. I стадия — пневмоническая форма. Рентгенологически виден небольшой очаг поражения в лёгком, увеличенные лимфатические узлы в корне лёгкого.
2. II стадия рассасывания. В этом периоде уменьшается воспалительный инфильтрат в лёгком и лимфатических узлах.
3. Следующий этап III стадия, она проявляется уплотнением остаточных очагов в лёгочной ткани и лимфоузлах. В этих местах на рентгенограмме видны мелкоточечные очаги известковых отложений.
4. В IV стадии происходит кальцинация бывшего инфильтрата в лёгочной и лимфатической ткани. Такие кальцинированные участки называются очагами Гона и обнаруживаются при флюорографии.

Первичный туберкулёзный процесс у детей и взрослых часто протекает в хронической форме. В таком случае активный процесс в лёгких и лимфоузлах сохраняется на протяжении многих лет. Такое течение болезни считается хроническим туберкулёзом.

Открытая и закрытая формы туберкулёзной инфекции

Открытая форма туберкулёза — что это такое, и как распространяется? Туберкулёз считается в открытой форме, если больной выделяет микобактерии со слюной, мокротой или выделениями из других органов. Выделение бактерий выявляется при посеве или микроскопии выделений больного. Бактерии очень быстро распространяются по воздуху. При разговоре инфекция с частицами слюны распространяется на расстояние 70 см, а при кашле — достигает до 3 метров. Особенно велик риск заражения для малышей и людей со сниженным иммунитетом. Термин «открытая форма» чаще используется по отношению к больным лёгочной формой болезни. Но выделение бактерий бывает также при активном туберкулёзном процессе в лимфатических узлах, мочеполовой системе и других органах.

Симптомы открытой формы туберкулёза:

• сухой кашель более 3 недель;
• боли в боку;
• кровохарканье;
• беспричинная потеря веса;
• увеличение лимфоузлов.

Больной в открытой форме опасен для всех окружающих. Зная, как легко передаётся туберкулёз открытой формы, в случае длительного и тесного контакта с больным нужно пройти обследование.

Если при бактериологическом методе бактерии не выявляются, это закрытая форма болезни. Закрытая форма туберкулёза — насколько это опасно? Дело в том, что лабораторные методы не всегда обнаруживают палочку Коха, это связано с медленным ростом микобактерии в культуре для посева. А это значит, что больной, у которого не выявлены бактерии, практически может их выделять.

Можно ли заразиться туберкулёзом от больного с закрытой формой? При тесном и постоянном контакте с больным в 30 случаях из 100 заразиться можно. У больного с закрытой формой в любой момент может активизироваться процесс в лёгких или любом другом органе. Момент перехода процесса в открытую форму поначалу протекает бессимптомно и является опасным для окружающих. В таком случае туберкулёз закрытой формы передаётся, как и открытый, при прямом контакте во время общения и через предметы обихода. Симптомы закрытой формы туберкулёза практически отсутствуют. Пациенты с закрытой формой не чувствуют даже недомогания.

От туберкулеза никто не застрахован

От туберкулеза никто не застрахован

Туберкулез в России остается одним из самых распространенных опасных заболеваний.

Это тяжелое инфекционное заболевание, вызываемое микобактериями.

Туберкулез очень заразен: он передается воздушно-капельным путем, и больному достаточно чихнуть или закашляться, чтобы заразить окружающих. Палочки Коха очень живучи во внешней среде: они отлично себя чувствуют в земле и снегу, их не убивает ни спирт, ни кислоты, ни щелочи. В уличной пыли микобактерии могут прожить до 10 дней, на странице книги – до 3 месяцев, в воде – до 6 месяцев, а в замороженном состоянии – десятилетиями.

Погибают палочки Коха лишь от длительного воздействия прямых солнечных лучей, высоких температур и хлорсодержащих веществ.

Туберкулез – заболевание непредсказуемое. Один человек может всю жизнь прожить с чахоточным больным и не заразиться, а другой, подхватив инфекцию в автобусе, сгорает за неделю. Каждый третий человек в мире заражен микобактериями, но даже не подозревает об этом. Чаще всего после инфицирования заболевание протекает в бессимптомной, скрытой форме, но один из десяти случаев переходит в активную форму.

Заболеет человек или нет, зависит от его собственного иммунитета. При хорошем здоровье и питании организм сам справится с возбудителями туберкулеза. Если пациент проживает в антисанитарных условиях, плохо питается, употребляет алкоголь или принимает наркотики, его иммунитет ослабляется, и инфекция начинает активно размножаться. В последнее время заболеваемость туберкулезом в России повысилась за счет притока трудовых мигрантов. Заболеть чахоткой может любой с ослабленным стрессами и перегрузками на работе иммунитетом.

Когда микобактерии попадают в организм, они обосновываются на определенном органе (чаще всего на легком) и начинают разрушать его клетки. Если иммунитет сдерживает размножение туберкулезных палочек, на их месте возникнет небольшой воспаленный бугорок – капсула, в которой клетки иммунитета держат болезнетворные бациллы.

Пациент, как правило, ничего не чувствует, но реакция Манту становится положительной. Это состояние называется «нестерильным иммунитетом». И стоит иммунитету ослабнуть, как палочки Коха начинают активно размножаться, разрушая ткани и образуя в них отверстия – так называемые каверны.

Некоторые бациллы разносятся кровью и лимфой по всему организму. Это может произойти при СПИДе, сахарном диабете, язвенной болезни, злоупотреблении алкоголем и наркотиками, а также при стрессовых ситуациях, голодании, беременности, лечении гормонами или иммунодепрессантами.

Начальные признаки туберкулеза легко спутать с симптомами других заболеваний. Человек может несколько месяцев болеть чахоткой и не подозревать о своем недуге, или, наоборот, слечь в постель, и это будет выглядеть, как острая пневмония или ОРВИ. Поэтому к врачам-специалистам больные туберкулезом приходят уже на поздних стадиях, когда появляются серьезные осложнения.

При легочном туберкулезе наблюдается кашель. Первоначально он сухой, настойчивый чаще в утренние и ночные часы. Затем появляется мокрота. Влажный кашель носит хронический характер и не проходит более 3 недель лечения, что должно насторожить больного.

Кроме того, у больного скачет температура: вечером или ночью она может подняться до 37,5- 38°С. Появляется озноб и потоотделение. Одним из основных симптомов запущенного туберкулеза является кровохарканье: после приступа кашля вместе с мокротой выходит небольшое количество крови. Это сигнализирует о легочном кровотечении, которое может привести к смерти, если не будет срочно оказана помощь.

Кроме того, может появиться боль в груди и под лопатками, слабость, сильная усталость, особенно по утрам, снижается аппетит и нарушается сон. Больные теряют в весе, черты лица заостряются.

Различают открытую и закрытую формы туберкулеза. При открытой форме с мокротой и другими выделениями больного во внешнюю среду выделяются возбудители туберкулеза. Пациент с открытой формой туберкулеза очень заразен. При закрытой форме микобактерий в мокроте не обнаруживается, поэтому больной для окружающих не опасен.

Для выявления туберкулеза используются три вида диагностики: флюорография (рентген легких), бактериальный посев мокроты и пробы Манту и Диаскинтест.

Уклоняясь от обследования, больной подвергает опасности не только себя, но и близких. Выявленный на ранней стадии туберкулез может быть успешно излечен. Правда, это займет не меньше 6 месяцев ежедневного приема антибиотиков.

Запущенные формы туберкулеза требуют длительного лечения и оперативного вмешательства: удаления пораженного легкого, иссечения каверны и т.д.

Кроме приема антибиотиков, очень важно поднимать иммунитет: пить специальные препараты, витамины, усиленно питаться, проводить физиотерапию и дыхательную гимнастику.

Завершающим этапом в терапии туберкулеза считается санаторно-курортное лечение. Особенно полезен отдых в горных районах с разреженным воздухом, так как туберкулезные микобактерии не любят хорошей вентиляции легких.

Риск развития туберкулеза зависит от регулярности, продолжительности контакта с больным туберкулезом и особенностей иммунной системы самого человека.

Теоретически, самой низкой является вероятность развития заболевания при кратковременных контактах с больным туберкулезом в общественном транспорте, местах общего пользования, на лестничных площадках и т.д.

Риск развития активного туберкулеза значительно возрастает при длительных и регулярных контактах с туберкулезным больным (совместное проживание, регулярное общение на работе или в свободное время), а также при контактах, сопровождающихся обменом биологическими жидкостями (поцелуи, сексуальные отношения).

Целью фтизиатрического обследования является исключение активной формы туберкулеза у контактного лица и выявление показаний для проведения химиопрофилактики противотуберкулезными препаратами.

Дети относятся к группе повышенного риска по развитию активного туберкулеза. Поэтому при появлении в семье больного туберкулезом (не зависимо от формы заболевания), контакт ребенка с этим родственником должен быть прекращен, а ребенок должен быть поставлен на учет у фтизиатра.

В течение всего периода повышенного риска контактное лицо должно дважды в год проходить обследование в туберкулезном диспансере.

Несмотря на отсутствие прямого контакта с источником инфекции, серьезной опасности подвергаются люди, поселившиеся в квартире (доме), где раньше жил больной туберкулезом. Чтобы избежать проблем со здоровьем, перед заселением необходимо выяснить, проводилась ли в квартире заключительная дезинфекция. Если дезинфекция не проводилась – жить в квартире до ее проведения не рекомендуется.

Чтобы не заболеть туберкулезом, необходимо соблюдать следующие меры профилактики:

•

Не проводите длительное время в душном переполненном помещении.

•

Проветривание помещения несколько раз в день — одно из важных условий предотвращения распространения туберкулёза.

•

Используйте защитные маски, если вы вынуждены работать в одном помещении с кашляющим больным.

•

Если вы подозреваете, что кто-то в вашем окружении болен туберкулёзом, убедите его обратиться к врачу.

•

Регулярно проходите флюорографическое обследование.

•

Не уклоняйтесь от противотуберкулезных прививок детям.

•

Не курите, не употребляйте алкогольные напитки и наркотики, т.к. они значительно снижают защитные силы организма.

•

Занимайтесь физической культурой, спортом и закаливанием, это значительно повысит устойчивость организма к туберкулезу и другим болезням.

•

Полноценно питайтесь.

•

Старайтесь избегать нервных стрессов.

•

Соблюдайте правила личной гигиены дома.

Все должны знать, что туберкулез — излечим!

Фтизиатр Митина Е.Б.

Что нужно знать о туберкулезе

Туберкулез – одно из древнейших инфекционных заболеваний. Роберт Кох в 1882 году открыл возбудителя туберкулеза и доказал, что это инфекционное заболевание. До XX века туберкулёз был практически неизлечим.

Туберкулез одна из наиболее распространенных инфекций в мире.  Микроб туберкулеза под микроскопом при сильном увеличении имеет вид маленькой палочки, поэтому и получил название туберкулезная палочка.

Что такое туберкулез?

Туберкулез – это инфекционное заболевание, которое характеризуется образованием в лёгких и лимфатических узлах, специфических воспалительных изменений. Туберкулез — это не только заболевание легких, но и поражение всех органов человека — костей, почек, мозга и мозговых оболочек, кожи, глаз и других органов. Однако, чаще всего встречается туберкулез легких.

Основным источником заражения является человек, больной открытой формой туберкулеза, т.е. выделяющий микобактерии во внешнюю среду.

Как передается туберкулез?

Туберкулез распространяется от человека человеку по воздуху. При кашле, чихании или отхаркивании люди с легочным туберкулезом выделяют в воздух бактерии туберкулеза.  Для инфицирования человеку достаточно вдохнуть лишь незначительное количество таких бактерий. Возбудитель туберкулеза имеет способность длительное время сохраняться во внешней среде, например, в запыленных, зараженных плесенью помещениях микобактерии способны выживать годами, оставаясь при этом опасными для человека.

Больной человек вместе с мокротой при кашле, чихании, разговоре выделяет в окружающую среду миллионы микобактерий, которые распространяются в воздухе в радиусе 2 – 6 м, затем осаждаются вместе с пылью на пол, на предметы и могут оставаться жизнеспособными в течение многих лет.

Туберкулезом болеют не только люди, но и животные: коровы, козы, лоси, олени, верблюды. Молоко или мясо больных животных может стать для человека источником заражения

Очень важно соблюдать меры предосторожности и санитарные условия, где живет больной. Если больной туберкулезом легких соблюдает все гигиенические требования, то он практически безопасен для окружающих. Туберкулёз легких по наследству не передается. Дети больных родителей туберкулезом рождаются здоровыми. Однако при несоблюдении всех мер предосторожности ребенок может заразиться туберкулёзом и заболеть.

Когда микобактерии туберкулеза попадают в организм человека, происходит заражение, но заболевание туберкулезом развивается не всегда. Заболевание туберкулезом легких происходит при снижении иммунитета, недостаточном питании, неудовлетворительных санитарно-гигиенических условиях. В основном заболевают дети раннего возраста, со слабо развитым иммунитетом, подростки в период половой зрелости, и пожилые люди, у которых понижен иммунитет.

Факторы, способствующие заболеванию туберкулезом

1. Неполноценное питание.

2. Тесное, длительное общение с больным туберкулезом (для детей раннего возраста достаточно и кратковременного контакта).

3. Алкоголизм.

4. Табакокурение.

5. Наркомания.

6. Наличие сопутствующих заболеваний (диабет, язвенная болезнь желудка, хронические болезни легких).

Признаки туберкулёза?

1. Кашель продолжительностью более двух недель

2.Повышенная утомляемость и слабость

3.Снижение массы тела

4.Длительное повышение температуры

5.Потливость по ночам

6. Боли в грудной клетке

7. Кровохарканье

Как выявить туберкулез?

1. Кожная туберкулиновая проба (Манту) показывает, заражен ли человек.

2. Рентгенологическое обследование (флюорография) показывает, поражены ли легкие.

3.  Исследование мокроты определяет наличие микробов в отделяемом при кашле.

Меры профилактики туберкулеза

1. Здоровый образ жизни. Лучшим средством для достижения этой цели является создание правильного режима дня и закаливание организма.

2. Прогулки на свежем воздухе, солнечные и водные процедуры, занятия физкультурой, правильное сочетание отдыха и трудовой нагрузки, полноценное, богатое витаминами питание, достаточный и своевременный сон, т. е. правильный гигиенический режим, способствуют укреплению организма человека и тем предохраняют его от заболевания туберкулезом.

3. Необходимо, как можно больше бывать на свежем воздухе, независимо от времени года, так как свежий воздух благотворно действует на организм и является прекрасным средством закаливания.   

4. Соблюдение правил личной гигиены: мытье рук, посуды с использованием моющих средств и проточной воды, влажная уборка и проветривание жилых помещений, обязательная термическая обработка мяса и молока, пользование индивидуальными гигиеническими средствами и посуды, водные процедуры — обтирания, обливания, души.

5. Соблюдение этикета кашля

6. Важным разделом гигиенического режима является правильное питание.  Человек должен получать разнообразную пищу, которая способствует повышению аппетита и хорошо усваивается организмом.  В состав пищи, кроме белков, жиров и углеводов, обязательно должны входить витамины и минеральные соли.  Белки содержатся в мясе, молоке, твороге, яйцах; углеводы — в сахаре, хлебе, картофеле, крупе. Витамины и минеральные соли содержатся главным образом в свежих овощах и фруктах.

7. Обязательная вакцинация БЦЖ при рождении и ревакцинация в 6-7 лет.

8. Своевременная диагностика туберкулеза.

Центр медицинской профилактики ОАО «ГАЗ»

Уважаемые нижегородцы! Если у Вас есть вопросы, связанные со своим здоровьем, проблемами близких, или вы сомневаетесь, давать ли согласие на проведение пробы Манту или Диаскинтеста ребенку, или Вы хотите больше узнать о ситуации с туберкулезом в нашей области и о мерах профилактики (как часто взрослому нужно делать флюорографию и почему? Какие есть альтернативные меры диагностики туберкулеза? и др. ) – звоните!

Консультации можно получить по телефону: 432-29-55

Что такое туберкулез?

Туберкулез – это инфекционное заболевание, вызываемое микобактериями туберкулеза, которые часто называют палочками Коха.

Заболевание, которое передаётся от человека к человеку воздушно-капельным путём, то есть при кашле и даже разговоре. К сожалению, определить по внешнему виду эпидемически опасного больного не представляется возможным.

Туберкулёз не зря называют «коварным» заболеванием. И это правда! Выраженные симптомы заболевания, увы, проявляются зачастую только при необратимых изменениях в лёгких. В большинстве же случаев — заболевший туберкулёзом человек длительное время чувствует себя удовлетворительно

Как можно заразиться туберкулезом?

Источник заболевания

больной заразной (открытой) формой туберкулеза. Во время разговора, чихания, кашля он выделяет в окружающую среду с капельками мокроты огромное количество возбудителей, которые после высыхания мокроты долго остаются жизнеспособными, особенно в слабоосвещенных местах. Даже в высохшей мокроте и на различных предметах они выживают до шести-восьми месяцев. Это обуславливает возможность контактно-бытовой передачи через посуду, белье, книги. Без своевременной изоляции и лечения каждый человек с активной формой туберкулеза может заразить до 10-15 человек в год. Болезнь может поразить любого человека, независимо от его социального положения и материального достатка.

Пути передачи

Наиболее часто туберкулез распространяется воздушно-капельным путем и поражает в первую очередь легкие. Заражение происходит при вдыхании пыли, содержащей туберкулезную палочку. Риск заражения увеличивается в плохо проветриваемом помещении, при тесном контакте с больным, при большой скученности людей. Очень редко заразиться туберкулёзом можно в случае употребления в пищу продуктов от больных животных – молока, творога и т. д.

Что может снизить защитные силы вашего организма?

В большинстве случаев, если иммунная система человека находится в норме, вдыхание туберкулезных палочек не приводит к заболеванию в активной стадии. Если в дыхательные пути попадет слишком большое количество туберкулезных палочек-микобактерий, организм может не справиться с таким натиском. Если Вы длительное время общаетесь с больным туберкулезом, ваш организм подвергается постоянным атакам, и может настать момент, когда он больше не сможет эффективно сопротивляться инфекции. Известны также другие факторы, содействующие развитию микобактерий в организме:

• стресс — душевное или физическое перенапряжение;
• неумеренное потребление алкоголя;
• курение;
• недостаточное или неполноценное питание;
• другие болезни, ослабляющие организм.

Дети, подростки, беременные женщины и пожилые люди более подвержены инфекции.

Как уберечься от заболевания?

Чтобы не заболеть туберкулезом, необходимо вести здоровый образ жизни. Для крепкого здоровья нужна здоровая нервная система, поэтому важно избегать стрессов. Пища должна быть полноценной, обязательно должна содержать достаточное количество белков. Важным условием для поддержки здоровья должна быть ежедневная нормальная физическая нагрузка. Пыльные непроветриваемые помещения благоприятствуют распространению туберкулезных бактерий. Для профилактики заболевания необходимо проветривать помещения.

Флюорографические осмотры – основной и пока единственный способ выявления начальных

форм заболевания туберкулезом у взрослых и подростков, обследование необходимо проходить ежегодно. Запомните, что уклонение от обследования приводит к заражению окружающих, выявлению уже тяжелых форм заболевания, которые могут привести к инвалидности и даже смерти, тогда как своевременно выявленный туберкулез может быть излечен. Своевременное выявление заболевания на ранних стадиях дает возможность полностью излечить заболевание, вернуть здоровье, а с ним и привычный ритм и стиль жизни.

Как уберечь ребенка от заболевания туберкулезом?

Снизить риск заболевания туберкулезом ребенка можно проведением вакцинации БЦЖ, которая является обязательной и проводится бесплатно всем детям в роддоме с 3-х суток жизни (при отсутствии медицинских противопоказаний). Дети, не привитые в роддоме, прививаются в условиях детской поликлиники, при этом в возрасте старше 2-х месяцев перед прививкой БЦЖ необходимо предварительно поставить пробу Манту с 2 ТЕ и прививка проводится в случае отрицательной пробы.

Повторные прививки – ревакцинация БЦЖ – проводится в 7 лет. Ревакцинация БЦЖ проводится неинфицированным микобактериями туберкулеза (МБТ) туберкулинотрицательным детям и подросткам.

Для своевременного выявления инфицирования туберкулезом всем детям в РФ ежегодно проводится туберкулиновая проба Манту и Диаскин-тест.

Часто болеющие дети или дети, имеющие хронические заболевания, составляют группу риска по туберкулезу. Этой категории детей уделяется особое внимание, проводятся дополнительные лечебно-профилактические мероприятия, которые определяет участковый врач, врач-специалист, медицинский работник детского учреждения. При наличии медицинских показаний ребенок направляется на консультацию к фтизиатру по месту жительства. Для того чтобы оградить ребенка от заболевания, сами взрослые должны быть уверены, что они ЗДОРОВЫ, и своевременно проходить медицинские осмотры.

Советы родителям

Для предотвращения туберкулеза у детей и подростков необходимо:

Ответственно относиться родителям к своему здоровью, интересоваться заранее о здоровье тех людей, которые будут жить временно в вашей семье.

Проходить профилактическое рентгенофлюорографическое обследование, особенно если в семье есть новорожденный ребенок.

Обязательно обращаться к врачу, если ребенок был в контакте с больным туберкулезом.

Оберегать вашего ребенка от длительного контакта с больным – изоляция в санаторный детский сад или санаторную школу; это снизит риск заболевания.

Обязательное обследование у врача-фтизиатра при установлении инфицирования ребенка по пробе Манту, Диаскин-тесту.

Помните! Отказ от проведения прививки от туберкулеза своему ребенку означает, фактически, отказ последнему в праве стать защищенным от этой инфекции. Не лишайте своего ребенка права быть здоровым!

ТО Управления Роспотребнадзора по Нижегородской области в Автозаводском, Ленинском районах г. Н. Новгорода и Богородском районе

Туберкулез, социальные аспекты его распространения, пути передачи, меры профилактики

Туберкулез (от латинского tubеrсulit – бугорок) – инфекционное заболевание, вызывающее воспалительный процесс, который сопровождается образованием мелких бугорков преимущественно в легких и лимфатических узлах. Болезнь имеет склонность к хроническому течению.

Туберкулез (чахотка) одна из наиболее распространенных болезней, которая известна еще с древности. Врачи древней Греции и Рима, в частности Гиппократ, описывали клиническую картину легочной чахотки, а Аристотель подчеркивал ее повышенную заразность. Установлено, что древнеегипетские мумии, возраст которых более 4 тыс. лет, имеют кости, пораженные туберкулезом.

Туберкулез был очень распространенной и страшной болезнью с высоким процентом смертности. И развитие медицины во второй половине XX в. почти решило эту проблему в странах Европы и Северной Америки. Переломным моментом в борьбе с туберкулезом стало открытие в 1944 г. стрептомицина американским бактериологом Салманом Ваксманом, за что он получил Нобелевскую премию. Однако значительный резерв этой инфекции остался в слаборазвитых странах мира.

Еще 15 лет назад казалось, что туберкулез побежден. Но в середине 80-х его заболеваемость быстро пошла вверх. Болезнь «подняла голову» не только в странах, возникших на территории бывшего Советского Союза, где причиной можно было бы считать обострение социально-экономических проблем, но и в развитых странах.

Туберкулез превратился в новую чуму XXI века. Каждую секунду в мире возбудитель туберкулеза поражает одного человека, а каждые 10 секунд от него умирает один человек. В настоящее время туберкулезом страдают 50-60 млн человек. Вследствие резкого увеличения заболеваемости ВОЗ в 1993 г. провозгласила туберкулез глобальной опасностью.

Что же произошло, почему болезнь, которая считалась почти ликвидированной, снова быстро распространяется? Можно выделить три основные причины, обусловливающие этот процесс:
— Патогенные бактерии изменяются под влиянием внешних факторов, в    частности, имеет место повышение устойчивости бактерий, вызывающих туберкулез, к действию лекарственных препаратов;

— Не действует система контроля за распространением этой болезни, не существует  статистического контроля за больными туберкулезом с учетом результатов лечения, как это принято во всем мире;

— Ухудшились бытовые условия жизни, произошло снижение жизненного уровня населения, ухудшилось питание, возникла необходимость вынужденных миграций.
На фоне затруднения эпидемиологической ситуации по туберкулезу в мире с начала 90-х годов очень актуальной стала проблема устойчивости микобактерии туберкулеза к лекарственным препаратам. Поэтому в структуре общей эпидемии следует выделять эпидемии химиорезистентного туберкулеза. Так, у больных туберкулезом легких химиорезистентность достигает 81%.

Нынешнюю эпидемию называют триединой. В ней условно выделяют три взаимосвязанных эпидемии:

Первая – это традиционная эпидемия, что касается так называемого типового туберкулеза, который был распространен еще в послевоенные годы. Он хорошо поддается лечению. Среди всех больных туберкулезом удельный вес этой эпидемии имеет тенденцию к уменьшению.

Вторая – это эпидемия, обусловленная химиорезистентным туберкулезом, она распространяется быстрыми темпами и создает большую опасность.

Эффективность лечения низкая, смертность высокая. Таких больных насчитывается до 40% от общего количества и этот процент продолжает увеличиваться.

Третья – это эпидемия туберкулеза и СПИДа, а также туберкулеза у ВИЧ-инфицированных. Таких больных 20-30% и их количество имеет тенденцию к росту.

Пути заражения туберкулезом. Как происходит заражение туберкулезом?

Туберкулез – инфекционное заболевание, вызываемое микобактериями туберкулеза. Они были открыты Р. Кохом в 1882 г., поэтому называются БК – бациллы Коха. Последние неподвижны, не имеют капсул, очень устойчивы – при температуре 100 ° С сохраняют жизнеспособность до 5 минут. В сухой мокроте они живут до 10 месяцев, при низкой температуре возбудитель сохраняется долгое время. Микобактерии туберкулеза сохраняются в окружающей среде в разных местах от 1-А до 8-12 месяцев. Они не боятся кислот, спирта, низких температур, длительное время сохраняются в постели, бумагах, в комнате, где находился больной, на посуде и личных вещах больного, в молочных продуктах от больного туберкулезом скота. На микобактерии пагубно влияют препараты, содержащие хлор, ультрафиолетовые лучи уничтожают их через несколько часов.

Заражение туберкулезом в 90-95% случаев происходит через дыхательную систему аэрогенным путем: во время разговора, общения с больным, при кашле, через зараженные предметы обихода. Возможно инфицирование через пищеварительную систему в случае, когда инфекция попадает в организм с пищевыми продуктами от больных животных или через пищу, зараженную больным человеком.

Итак, пути передачи такие: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, контактно-бытовой, пищевой и иногда через плаценту. Основным источником инфекции являются больные люди, домашние животные, преимущественно коровы.

Большинство людей, зараженных возбудителем туберкулеза, остаются здоровыми вследствие иммунитета – врожденного или приобретенного после вакцинации БЦЖ. Достаточное сопротивляемость организма, особенно при заражении малой дозой возбудителя, дает возможность побороть болезнь. Но под влиянием неблагоприятных условий: нарушении нормального питания, тяжелых заболеваний, неудовлетворительных бытовых и производственных условий, действия алкоголя и т. п. – устойчивость организма снижается и инфекция может включаться.

Открытая и закрытая форма туберкулеза

Первичное заражение чаще происходит в детском возрасте. Микобактерии туберкулеза, которые попали в организм, распространяются различными путями – лимфогенным, гематогенным, бронхолегочным. В легких возникают отдельные или множественные бугорки. Если микобактерии не выходят за пределы бугорков, то процесс называют закрытым – выделение организмом инфекции с мокротой не происходит. Такой человек незаразный. При клинически выраженной форме туберкулеза происходит распад легочной ткани и возбудитель выделяется с мокротой. Эту форму называют открытой. Для окружающих такой больной очень опасен.

Существуют два основных фактора, определяющих индивидуальный риск заражения: концентрация микобактерий в зараженном воздухе и продолжительность пребывания человека в этой среде. Наибольший риск инфицирования – от лиц, которые выделяют бактерии, значительно меньше – от больных внелегочный туберкулез.

Признаки туберкулеза

В зависимости от формы туберкулеза, путей заражения и иммунных свойств организма возможны различные проявления заболевания. Но наиболее постоянным признаком туберкулеза является кашель, который сопровождается выделением мокроты. Наблюдаются горловые кровотечения, одышка и боли при дыхании. Повышение температуры тела может быть незначительным (37,1-37,2 ° С) или достигать 39-40 ° С. У больного наблюдается слабость, бледность, потливость, особенно ночью, он теряет аппетит и худеет.

Течение болезни возможно от легкой формы, когда человек ничего не подозревает, к тяжелой – когда смерть наступает через несколько месяцев. В последнее время увеличилось количество больных туберкулезом с нетипичным течением и количество больных пожилого возраста, что раньше было редкостью. Это приводит к несвоевременной диагностики болезни, тяжелым осложнениям и смерти.

В детском возрасте туберкулезная инфекция чаще всего проявляется в виде общих расстройств: слабость, утомляемость, отставание в весе и росте. Поведение ребенка меняется, оно становится слабым, раздражительным, плаксивым, не проявляет активности в жизни детского коллектива. При медицинском обследовании отмечаются изменения лимфатических узлов – они значительно увеличены, уплотнены, спаяны между собой. Это свидетельствует о том, что туберкулезная инфекция гнездится в лимфатической системе. Такое состояние называют бронхоаденитома и рассматривают его как проявление первичного туберкулеза. У детей значительно чаще, чем у взрослых, встречаются нелегочная форма этой болезни. В период полового созревания часто происходит обострение течения туберкулеза.

Факторами риска инфицирования и заболевания детей туберкулезом является контакт с больными открытой формой туберкулеза, отсутствие или некачественное проведение вакцинации (ревакцинации “) БЦЖ, частые острые респираторные заболевания, неблагоприятные социально-бытовые условия.

Наличие трех и более факторов риска инфицирования является безусловным показанием к более тщательного обследования детей с целью исключения скрытой формы туберкулеза.

Профилактика заболеваний туберкулезом

Профилактика заболеваний туберкулезом включает три аспекта – социальный, санитарный и специфический.

Социальная профилактика — это совокупность государственных мероприятий, направленных на улучшение состояния здоровья населения: развитие трудового законодательства, законодательства о здравоохранении, улучшение материальных условий жизни, повышение уровня санитарной культуры населения.

Санитарная профилактика включает меры, направленные на предупреждение заражения туберкулезом:
изоляция больных открытой формой туберкулеза, их госпитализация и лечение;
постоянное обследование лиц, контактирующих с больным;
проведение один раз в год флюорографического обследования населения, особенно лиц, живущих в общежитии, работают в детских заведениях, связанные с изготовлением и продажей пищевых продуктов;
для детей и подростков необходимо проводить прививки;

осуществление санитарно-просветительской работы с населением, особенно с детьми и подростками.

Каждый человек должен помнить, что:

возбудитель болезни передается от больного открытой формой туберкулеза и каждый такой больной заражает за год 10-20 человек;

возбудитель туберкулеза есть в организме каждого человека, а заболевание является следствием снижения иммунитета;

здоровый образ жизни обеспечивает повышение иммунитета и тем самым сопротивляемость по туберкулезу;

соблюдение санитарно-гигиенических условий значительно снижает вероятность заболевания туберкулезом.
Специфическая профилактика туберкулеза (БЦЖ-вакцинация). Введение вакцины БЦЖ (иммунизация) вызывает выработку в организме специфических защитных механизмов – иммунитета. Поствакцинальный иммунитет при этом сохраняется в течение 5 лет (этот срок зависит от качества вакцины, техники вакцинации, индивидуальных особенностей организма).

Введение вакцины детям раннего возраста позволяет предотвратить развитие тяжелых форм туберкулеза – диссеминированного и милиарного туберкулеза, туберкулезного менингита. Иммунизация этой вакциной практически не влияет на заболеваемость туберкулезом взрослого населения.

Противопоказаниями к БЦЖ-вакцинации врожденные пороки развития, родовые травмы, острые инфекционные заболевания.

Ослабленным детям вводят менее активную вакцину – БЦЖ-М.

Детям, рожденным от матерей, болеющих туберкулезом и выделяют микобактерии туберкулеза, к вакцинации проводят туберкулиновую пробу. Если результаты пробы положительны (т.е. ребенок инфицирован), но признаков заболевания нет, вакцинацию не проводят и назначают химиопрофилактику.

Туберкулез

 Туберкулез

Туберкулез — хроническая инфекция, вызываемая бактериями Mycobacterium tuberculosis complex. При поражении туберкулезными микобактериями чаще всего страдают органы дыхания. Также встречается туберкулез костей и суставов, мочеполовых органов, глаз, периферических лимфоузлов. Заболевание передается воздушно-капельным путем. Возбудитель туберкулеза был открыт в 1882 году ученым Робертом Кохом, вследствие чего был назван в честь него «палочка Коха». На сегодняшний день по данным ВОЗ ежегодно в мире туберкулезом болеют более 1 миллиона детей и 9 миллиона взрослых.

Кто является источником инфекции?

Резервуаром инфекции и источником заражения туберкулезом являются больные люди. При этом реализуется респираторный путь заражения (вдыхание воздуха с рассеянными бактериями). Больной с активным выделением микобактерий и выраженным кашлем способен в течение года заразить более десятка человек.

Реже наблюдаются случаи заражения алиментарным (бактерии попадают в пищеварительный тракт) или контактным путем (через повреждения кожных покровов). Источником заражения при этом может стать больной крупнорогатый скот, домашняя птица. Возбудители этого заболевания передаются с молоком, яйцами, при попадании испражнений животных в водные источники. Далеко не всегда попадание туберкулезных бактерий в организм вызывает развитие инфекции. Туберкулез – заболевание, зачастую связанное с неблагоприятными условиями жизни, снижением иммунитета, защитных свойств организма.

Формы туберкулеза

Различают 2 формы туберкулеза: открытую и закрытую, то есть туберкулез БК+ и туберкулез БК-. Туберкулез открытой формы опасен и для самого больного, и для окружающих его людей и требует своевременного выявления и лечения. При открытой форме в мокроте больного обнаруживаются палочки Коха и наблюдаются некротические изменения. В мокроте присутствует казеоз — туберкулезный гной. 

Вторая форма туберкулеза не заразна и его тяжело обнаружить. Эта форма не представляет опасности для окружающих и может быть вылечена. Но её симптомы сложно различить, в то время как при открытой форме люди жалуются на повышение температуры, кашель, слабость и даже кровохарканье.

Как выявить первые симптомы заболевания?

Из-за большого количества клинических форм, туберкулез может проявляться самыми разнообразными симптомокомплексами. При хроническом течении заболевания симптомы могут проявляться постепенно: кашель, слабость, потеря аппетита, соответственно, потеря веса, потливость. Туберкулез легких на начальной стадии сопровождается сухим кашлем, который обостряется ночью и утром. Следует обратить внимание на бледный цвет кожи, одышку и боль в боку, частые головные боли. Если кашель не прекращается более 3 недель, то следует незамедлительно обратиться к врачу.

Диагностика

На сегодняшний день своевременная и правильная диагностика туберкулеза очень актуальна. Для диагностики используются различные методы: прежде всего это туберкулиновые пробы (Манту и «Диаскинтест»), затем анализ крови (квантифероновый тест, Т-спот), ну и, конечно, рентген и флюорография. Из наиболее часто применяемых методов диагностики всем известна проба Манту или туберкулиновые пробы.

Таким методом диагностики должны быть охвачены все дети, особенно в организованных дошкольных и школьных коллективах. «Диаскинтест» способен выявлять заболевание в его активной стадии. При положительной реакции пробы Манту пациенту могут быть назначены дополнительные и альтернативные методы исследования, н.п посев мокроты, промывных вод бронхов и желудка, отделяемого из кожных образований для обнаружения возбудителя заболевания. Часто используемым способом диагностики служит рентгеновское исследование и флюорография грудной клетки. Также используют компьютерную или магнитно-резонансную томографию легких.

Лечение

Своевременное лечение способно привести к полному выздоровлению пациента, даже при выявлении заболевания с открытой формой.

Лечение пациента, как правило, длительное и состоит из нескольких этапов:

Медикаментозное лечение. Туберкулез излечим и лечится с помощью различных препаратов, как и при других заболеваниях, выбор препарата и длительность лечения зависит от формы и степени заболевания. Антибактериальная медикаментозная терапия направлена на подавление размножения возбудителя туберкулеза.

Хирургическое лечение. Хирургическое вмешательство требует тщательного анализа истории пациента: какие препараты были назначены, на какой стадии развития инфекция, какие очаги поражения нужно удалить. Ликвидация туберкулезных очагов проходит с целью улучшения качества жизни и снижению уровня эпидемической опасности.

Химиотерапия. Оптимальная комбинация химиопрепаратов направлена на ликвидацию микобактерий и на подавление их размножения. Длительность лечения данным способом варьируется в зависимости от степени заболевания и может продолжаться до года.

После окончания лечения необходимо вести здоровый образ жизни, отказаться от вредных привычек и проводить профилактические меры для исключения рецидива заболевания.

Куда обращаться?

       При первом же подозрении на туберкулез не стоит заниматься самолечением, лучше доверить своё здоровье специалистам. Обращаться необходимо в поликлинику по месту жительства к участковому врачу – терапевту, либо фтизиатру.

      После проведенной первичной диагностики и выявления подозрения на наличие заболевания, пациента направят в бюджетное учреждение Ханты — Мансийского автономного округа-Югры «Сургутский клинический противотуберкулезный диспансер».

Подготовила: врач-стоматолог ВЛПО №1

Полякова Е.С.

Передача туберкулеза

Как передается туберкулез?

Туберкулез (ТБ) передается от инфицированного человека к восприимчивому человеку воздушно-капельным путем. Это 1–5 мкм в диаметре. Эти инфекционные капельные ядра представляют собой крошечные капельки воды с бактериями, которые выделяются, когда люди с туберкулезом легких или гортани кашляют, чихают, смеются, кричат ​​и т. Д. Эти крошечные капельные ядра остаются взвешенными в воздухе в течение нескольких часов.Бактерии туберкулеза ( Mycobacterium tuberculosis ), однако, передаются по воздуху, а не при контакте с поверхностью. Это означает, что прикосновение не может распространить инфекцию, если оно не вдыхается.

Передача происходит, когда человек вдыхает капельные ядра, содержащие бактерии туберкулеза. Эти ядра капель проходят через рот или носовые ходы и попадают в верхние дыхательные пути. После этого они достигают бронхов и, в конечном итоге, легких и альвеол.

Что определяет риск передачи туберкулеза?

Факторы, определяющие риск передачи бактерий туберкулеза, включают: —

• Если человек передается, он подвержен туберкулезной инфекции.
• Если человек, передающий инфекцию, находится на инфекционной стадии заболевания.
• Если среда подходит для передачи. Подходящая среда означает наличие большего количества капельных ядер, контакт с инфекцией в небольшом, закрытом и тесном пространстве с плохой вентиляцией и положительным давлением воздуха и т. Д. Неправильное обращение с лабораторными образцами, содержащими бактерии, является еще одной причиной передачи.
• Продолжительность контакта восприимчивого человека с человеком, передающим инфекцию.Чем больше продолжительность контакта, близость или близость к инфицированному человеку и частота контакта, тем выше риск заражения.

Кто с наибольшей вероятностью может передать туберкулез?

Пациенты с высоким содержанием бактерий в выделенной мокроте с большей вероятностью передают инфекцию, чем пациенты с низким количеством бактерий.

У инфицированного человека будут определенные особенности. Это включает наличие кашля продолжительностью три недели и более, пациентов с поражением гортани, тех, кто не может прикрыть рот и нос во время кашля или чихания, а также тех, кто принимает неадекватное и неадекватное лечение инфекции.

Дети раннего возраста с туберкулезом легких и гортани менее подвержены инфекциям, чем взрослые.

Лица, у которых на рентгеновских снимках видны полости в легких, у них есть положительный результат посева на туберкулез из мокроты и положительное присутствие бактерий под микроскопом после окрашивания ZN, также являются инфекционными.

Дополнительная литература

ТБ Онлайн — Как распространяется ТБ

В этой статье объясняется, как распространяется туберкулез и что можно сделать для его предотвращения.

Старый плакат общественного здравоохранения, направленный на предотвращение распространения туберкулеза. Важно, чтобы в клиниках и больницах осуществлялся инфекционный контроль.

ТБ — болезнь, передающаяся воздушно-капельным путем. Люди заражаются при вдыхании палочки туберкулеза ( Mycobacterium tuberculosis ). Это называется капельной инфекцией и означает, что Mycobacterium tuberculosis передается от одного человека к другому по воздуху между ними.

Когда человек, больной туберкулезом, кашляет, микобактерии туберкулеза переносятся мелкими каплями от инфекции в легких в воздух, а затем попадают в легкие ранее неинфицированного человека. Из-за скорости, которую туберкулезные палочки имеют при кашле, они катапультируются в воздух и легко достигают другого человека, стоящего на расстоянии одного или двух метров. Капли также очень маленькие и долго остаются в воздухе. Это означает, что туберкулез может заразить людей, живущих в одном воздушном пространстве, например в спальне.Поэтому очень важно, чтобы больной туберкулезом прикрывал рот во время кашля или носил маску для защиты других.

Помимо прямой передачи от инфицированного человека неинфицированному, бациллы туберкулеза также могут передаваться через пыль. После того, как человек, больной туберкулезом, откашлялся, бациллы могут выжить до шести месяцев вне тела, если они защищены от прямых солнечных лучей. Часто селятся в пыльных, темных местах. Когда эта пыль поднимается (подметанием, ветром или когда дети играют на земле), микобактерии туберкулеза разлетаются по воздуху и могут быть вдохнуты.При вдыхании они попадают в легкие человека.

Редкой формой передачи является проглатывание (глотание) непастеризованного молока от инфицированного животного — в этом случае человек заражается Mycobacterium bovis , животной формой бактерии ТБ. Этот способ заражения играет роль в сельской местности, где люди пьют молоко прямо от коровы. Чтобы этого не произошло, молоко перед употреблением всегда следует кипятить — так уничтожаются бактерии и микробы.Молоко, которое можно купить в супермаркетах, обычно уже пастеризовано.

Обычно туберкулез не передается от беременной матери к ее ребенку, потому что он не проникает через плаценту. Редкое исключение — милиарный туберкулез, когда туберкулезные бациллы могут проникнуть через плаценту к плоду. Однако младенцы могут заразиться во время родов, если используемые инструменты инфицированы: например, если ребенку нужна маска, чтобы помочь ему дышать, и эта маска содержит бациллы туберкулеза.

TB не признает разницы между цветом кожи, расой, социальным статусом или полом, и любой может заразиться.Однако существуют факторы риска, которые делают некоторых людей более уязвимыми к развитию активного туберкулеза после вдыхания туберкулезной палочки. Сила иммунной системы определяет, сможет ли человек, заразившийся туберкулезной палочкой, бороться с бациллой и держать ее под контролем, или же он заболеет активным туберкулезом.

Поскольку туберкулез передается воздушно-капельным путем, он легко распространяется там, где люди живут в ограниченном пространстве: например, в переполненных комнатах, небольших домах, больничных палатах. ТБ часто называют «болезнью бедности» не потому, что бацилла туберкулеза выделяет бедных людей, а потому, что обстоятельства, характеризующие бедность, приводят к быстрому распространению туберкулеза: многие люди живут в комнатах и ​​живут в плохо освещенных и сырых помещениях. часто в пыльных помещениях (например, в лачугах) туберкулезная палочка быстро распространяется от одного инфицированного человека к другому.Кроме того, бедность часто означает, что хорошее питание недоступно, это ослабляет иммунную систему, и инфицированные люди более склонны к развитию активного туберкулеза.

Важно, чтобы в клиниках и больницах осуществлялся инфекционный контроль. Многие люди заражаются туберкулезом, в том числе лекарственно-устойчивыми штаммами болезни, в плохо оборудованных залах ожидания медицинских учреждений. Надлежащий инфекционный контроль требует установки специальных ультрафиолетовых ламп, уничтожающих бактерии туберкулеза, или проектирования залов ожидания, пропускающих воздух.Примером последнего, возможно, более эффективного и дешевого варианта является клиника Ubuntu TB в Хайелитше.

Еще один риск заразиться туберкулезом — это ВИЧ-инфекция. Иммунная система, ослабленная ВИЧ, не может эффективно контролировать туберкулезную палочку, и поэтому у людей, живущих с ВИЧ, часто развивается туберкулез. Исследования показали, что уровень сочетанной инфекции ВИЧ / ТБ в Южной Африке достигает 95% в больнице Хелен Джозеф в Йоханнесбурге. [1]

Список литературы

[1] Мелани-Энн Джон, Колин Найджел Менезес, Гаджендра Чита, Ян Санне, Мартин Питер Гробуш: Высокий уровень коинфекции туберкулеза и ВИЧ, Йоханнесбург.Новые инфекционные заболевания, 2007 г., том 13, номер 5.

Распознавание аэрозольной передачи инфекционных агентов: комментарий | BMC Infectious Diseases

Пути передачи

Заражение через капли или частицы в воздухе

Капельные и воздушно-капельные инфекции являются частью прямого пути передачи, через инфицированных людей или животных.Патогенные капли, образующиеся при разговоре, чихании или кашле, достигают слизистых оболочек верхних дыхательных путей, где и распространяются. Размер капель превышает 100 мкм, что примерно соответствует диаметру человеческого волоса. Капли могут перемещаться только на короткие расстояния. Таким образом передаются грипп и вирус гриппа, особенно в холодное время года. Когда ядро ​​капли размером всего пять мкм распространяется по воздуху на большие расстояния, это называется переносом по воздуху.Например, Mycobacterium tuberculosis , вызывающая туберкулез, передается таким образом.

Контактная инфекция и инфекция мазка

Возбудители передаются прямо или косвенно, в основном через руки. Прямая контактная передача происходит при прямом физическом контакте между инфицированным человеком или животным и неинфицированным человеком. Промежуточного хоста нет. Вирус простого герпеса (ВПГ), вызывающий герпес на губах, использует этот путь для заражения хозяина.

Косвенное контактное заражение происходит между незараженным человеком и окружающей средой, например объектами. Патогены достигают хозяина, например, через открытые раны или слизистые оболочки. Одной из форм непрямой контактной инфекции является инфекция мазка, при которой патогены передаются фекально-оральным путем (то есть через выделения инфицированных людей). Одним из примеров такого пути передачи является норовирус, который может привести к тяжелой диарее.

Инфекция через кровь и ткани

Передача патогенов из окружающей среды человеку называется косвенной контактной инфекцией, т.е.грамм. из-за уколов иглой. Так передается, например, гепатит B. Однако болезнетворные микроорганизмы также могут передаваться через выделения организма, например слюна, пот, гной или сперма. Например, ВИЧ передается половым путем.

Непрямое контактное заражение также может происходить через укусы или укусы кровососущих насекомых. От инфицированного животного-хозяина патоген передается людям через передатчик и, таким образом, достигает их кровотока. Передатчик, также называемый вектором, не заражается.Одним из примеров является «черная смерть»: бактерия Yersinia pestis , колонизирующая крыс, передается человеку через крысиную блоху.

Заражение через зараженную воду и пищу

Непрямая контактная передача происходит, когда нет прямого контакта между носителями инфекции и вновь инфицированными людьми, например, через зараженную воду или зараженную пищу. Этот способ передачи часто происходит в районах с плохой гигиеной: например, бактерии попадают в питьевую воду с выделениями или колонизируют продукты животного происхождения.Таким путем передается возбудитель сыпного тифа Salmonella typhi . Другой пример — бактерия Vibrio cholerae , возбудитель холеры.

Mycobacterium tuberculosis FasR распознает длинный жирный ацил-КоА через туннель и гидрофобный передающий штырь

Бактериальные штаммы и плазмиды

Обобщенный список праймеров, плазмид и клеточных штаммов включен в качестве дополнительных примечаний в Дополнительную информацию. Для клонирования ДНК использовали клетки штамма E. coli DH5α, трансформированные стандартными методами.Вместо этого для экспрессии белка использовали штаммы E. coli , BL21 CodonPlus (DE3) -RIL и BL21 λ (DE3). Ген fasR ( rv3208 ) был амплифицирован с помощью ПЦР из геномной ДНК Mtb h47Rv с использованием олигонуклеотидов F-TevRv3208 (5′-CCCTCCATATGGAAAACCTGTACTTCCAGGGTATGAGCAGCAGATC, кодируемого сайтом старта, кодируемого с помощью ccctcaggGTATGAGCAGCGATC, кодируемого в коде старт-3, кодирующего ccdc-код, кодирующего сайт fu, кодирующего cc-код 3, кодирующего сайт fu, кодирующего c-кодирующий код fTC-3, кодирующий fTC-код-3 Сайт переваривания протеазы вируса травления табака (TEV) и R-Rv3208 (5′-GAATTCCTACGAGCGGGTAAGCG-3 ‘) для введения сайта EcoRI на конце ORF.Для создания рекомбинантного белка FasR с сайтом, меченным гексагистидином TEV на N-конце, соответствующий продукт ПЦР экстрагировали из агарозного геля, клонировали в вектор pCR BluntII TOPO (Invitrogen), расщепляли NdeI и EcoRI, и, наконец, субклонировали в вектор экспрессии pET28a, как описано производителем (Merck). Рекомбинантную плазмиду (pET28_ fasR ) трансформировали в клетки BL21 CodonPlus (DE3) -RIL, и трансформанты отбирали на чашках с агаром LB, содержащем 50 мкг / мл канамицина.Для получения версии FasR с His-меткой, используемой в EMSA и экспериментах по контролируемому протеолизу (FasRwt), fasR амплифицировали с помощью ПЦР из геномной ДНК Mtb h47Rv с использованием олигонуклеотидов F-Rv3208 (5′-CATATGAGCGATCTCGCCAAGAC) до ввести сайт NdeI в стартовый кодон трансляции гена fasR и R-Rv3208 (5′-GAATTCCTACGAGCGGGTAAGCGG-3 ‘), чтобы ввести сайт EcoRI в конец ORF. Для создания слитого гена fasR His-tag продукт ПЦР клонировали в вектор pCR BluntII TOPO, расщепляли NdeI и EcoRI и субклонировали в расщепленную NdeI / EcoRI pET28a.Полученную плазмиду (pET28_ fasR _H ) трансформировали в клетки BL21 λ (DE3). Плазмиды для создания точечных мутантов FasR _Δ33 и FasR (FasR _LVL , FasR _L106F , FasR _L98A и FasR _F123A ) в виде рекомбинантных белков с гексагистидиновым сайтом N-TEV. -терминал были синтезированы (GenScript). Сайты рестрикции NdeI / HindIII были сконструированы в плазмиде pUC57-Am, в которую были введены представляющие интерес гены.Синтетические плазмиды расщепляли NdeI и HindIII, экстрагировали из агарозного геля и вставляли в вектор экспрессии pET28a, как описано производителем (Merck). Рекомбинантные плазмиды трансформировали в клетки BL21 CodonPlus (DE3) -RIL, и трансформанты отбирали на чашках с агаром LB с 50 мкг / мл канамицина. Последовательности ДНК всех генов проверяли секвенированием по Сэнгеру.

Экспрессия и очистка белков

Экспрессии всех N-концевых гексагистидин-TEV-меченных или гексагистидин-меченных белков, используемых в этой работе, проводили после индукции изопропил-β-тиогалактозида (IPTG) в BL21 CodonPlus ( DE3) -RIL или BL21 λ (DE3) E.coli . Бактерии выращивали при 37 ° C в 500 мл бульона LB до поглощения 0,6–0,7 при 600 нм. Затем добавляли IPTG до 0,3–0,5 мМ и культуру выращивали в течение 12 ч при 23 ° C. Клетки собирали центрифугированием при 2800. × г при 4 ° C, ресуспендировали в 30 мл лизирующего буфера (50 мМ Tris.HCl pH 8, 150 мМ NaCl, 5 мМ имидазол, 10% глицерин, 10 мМ β- меркаптоэтанол) и лизируется ультразвуком. После центрифугирования (25000 × г , 30 мин, 4 ° C) супернатант собирали и точечные мутанты FasR _{, FasR Δ33 или FasR отделяли от лизатов целых клеток с помощью хроматографии на агарозе Ni-NTA ( Qiagen, Inc.).После трех стадий промывки буфером для лизиса FasR с меткой His 6 элюировали со смолы 250 мМ имидазолом в буфере для лизиса, диализовали в течение ночи против буфера 1 FasR (10 мМ Tris.HCl pH 8, 300 мМ NaCl). В случае белков, меченных гекса-гистидином TEV (FasR, FasR Δ33 , FasR LVL , FasR L1069F , FasR L98A и FasR F123A ) после трех стадий отмывки буфером для лизиса 0,5 мг Добавляли протеазу TEV и DTT до конечной концентрации 1 мМ.Смесь инкубировали 2–3 ч при 23 ° C и 12 ч при 4 ° C. Белки элюировали со смолы 5 мМ имидазолом в буфере для лизиса и диализовали в течение ночи против буфера 2 FasR (10 мМ Tris.HCl pH 8, 300 мМ NaCl, 5% глицерин). Заключительную стадию эксклюзионной хроматографии (S200-Superdex, GE) выполняли для всех белков, предварительно уравновешивая колонку в FasR Buffer 2 и элюируя изократически со скоростью 0,5 мл / мин с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (Akta Purifier, GE). FasR LVL был единственным мутантом, который показал определяемые уровни мономерной формы, элюируемой из SEC (все другие белки, элюируемые как димерные частицы), и в этом случае пик, соответствующий димеру, был восстановлен для дальнейших функциональных анализов с помощью EMSA.Чистоту белка контролировали окрашиванием кумасси синим после SDS-PAGE на 15% полиакриламидном геле. Концентрации белка определяли УФ-спектроскопией. Очищенные белки хранили при 4 ° C.}

Поверхностный плазмонный резонанс

Анализ поверхностного плазмонного резонанса выполняли с помощью прибора Biacore T100 (GE Healthcare). Чистый FasR и FasR _F123A подвергали диализу против 10 мМ ацетата натрия, pH 4,5, и соединяли с сенсорным чипом CM5 с использованием набора для связывания аминов (GE Healthcare).Микромолярные концентрации C ₂₀ -CoA диализовали против 25 мМ Tris.HCl pH 8, 150 мМ NaCl, 0,005% Tween 20. Последовательные двукратные разведения делали в том же буфере и вводили на поверхность чипа. Затем проводили диссоциацию, вводя только буфер. Неспецифическое связывание рассматривали путем введения идентичных концентраций аналита на контрольную поверхность без белка. Эксперименты проводили при 25 ° C в трех экземплярах, что дало стандартные отклонения <12%. Данные были проанализированы с использованием программного обеспечения Biacore T100 Evaluation.

Анализ сдвига электрофоретической подвижности (EMSAs)

His _{Были использованы 6 точечных мутантных белков FasR и FasR с меткой} (FasR _LVL , FasR _L106F , FasR _L98A и FasR были использованы для оценки белка F12) связывание с фрагментом промотора P fas _MT (398 п.н.). Фрагмент промоторной ДНК для этих анализов был получен с помощью ПЦР-амплификации из геномной ДНК Mtb с праймерами N2_Fas1Mt-prom (5′-CATAACGATTTGATAACAAAACTGC-3 ‘) и C_Fas1Mt-prom (5’-CACCCGGTCGTGCTCGTGG).Праймер N2_Fas1Mt-prom метили на конце [γ- ³² P] АТФ (3000 Ки, ммоль ^-1 ) с использованием полинуклеотидкиназы Т4, и полученный продукт ПЦР очищали из агарозных гелей. Белки либо предварительно инкубировали, либо не инкубировали с ацил-КоА, а затем смеси инкубировали с зондом, меченным ³² P (1000–5000 имп / мин) в общем объеме 25 мкл связывающего буфера (25 мМ Tris.HCl pH 8, 1). мМ PMSF, 5% (об. / об.) глицерина, 5 мМ MgCl ₂ , 150 мМ NaCl и 1 мкг поли-dIdC) при комнатной температуре в течение 15 мин.Комплексы ДНК-белок разделяли электрофорезом на 6% (мас. / Об.) Неденатурирующем полиакриламидном геле в 1X TBE (89 мМ трис-основания; 89 мМ борная кислота; 2 мМ EDTA), 5% (об. / Об.) Глицерина при 150 В, на льду. Результаты были визуализированы и записаны с помощью сканера Typhoon ™ FLA 7000 (GE).

Константа равновесной диссоциации ( K _D ) — это количественное измерение для оценки сродства биологических взаимодействий. Для экспериментов по связыванию FasR: ДНК EMSA, описанных в этой работе, мы определяем K _D как концентрацию FasR, при которой 50% ДНК находится в комплексе с белком.Связь между K _D и сродством является обратной, более низкие K _D s соответствуют более высоким сродствам. После проведения реакций связывания, в которых белок титруется, рассчитывается доля связанной ДНК при каждой концентрации белка, и данные корректируются в соответствии с уравнением связывания с использованием нелинейной регрессии ⁴¹ . Денситометрию полос ДНК проводили с помощью программного обеспечения GelPro Analyzer с учетом вычитания фона. Долю связанной ДНК наносили на график как функцию концентрации белка и соответствовали уравнению.{{\ mathrm {app}}} K _ {\ mathrm {D}} + \ left [{{P}} \ right]} \ right) $$

(1)

Зная [ P ] = концентрация белка, кажущаяся константа диссоциации ( ^прибл. K _D ) может быть определена количественно, а также максимальная связанная фракция ( B _max ) плато.

Эффекторы ацил-КоА запускают FasR: диссоциацию ДНК и, таким образом, могут рассматриваться как неконкурентные ингибиторы связывания. Эксперименты «доза-ответ» проводили для оценки ингибирующей активности с использованием модифицированного протокола EMSA.Постоянная насыщающая концентрация белка уравновешивалась 0,3 нМ меченой ДНК и возрастающими концентрациями ацил-КоА в уравновешивающем буфере. Данные EMSA были собраны, как указано выше, и подогнаны к сигмоидальному уравнению зависимости реакции от дозы. (2) в GraphPad Prism для определения концентрации ацил-КоА, необходимой для замещения половины связанного комплекса FasR: ДНК (IC ₅₀ ):

$$ {\ mathrm {Fraction}} \; {\ mathrm {bound} } = {\ mathrm {100}} / \ left ({{\ mathrm {1}} + {\ mathrm {100}} \ times \ left ({E _ {\ mathrm {f}} — {\ mathrm {logIC}) } _ {{\ mathrm {50}}}} \ right)} \ right) $$

(2)

E _f = логарифм концентрации ацил-КоА.

Эксперименты EMSA с FasR _wt и отобранными мутантами FasR проводили в трех повторностях, чтобы выразить ^app K _D и IC ₅₀ в виде средних значений ± одна стандартная ошибка среднего.

Кажущиеся константы ингибирования ( ^{приложение} K _i ) также были рассчитаны ^42,43 , чтобы исправить значения IC ₅₀ с учетом K _D , а также концентраций меченой ДНК. ([ D ]) и белок ([ P ]) в соответствии с уравнением преобразования Лина и Риггса.{{\ mathrm {приложение}}} K _ {\ mathrm {i}} = {\ mathrm {2}} * K _ {\ mathrm {D}} * {\ mathrm {IC}} _ ​​{{\ mathrm {50} }} / \ left ({{\ mathrm {2}} \ left [{{P}} \ right] — \ left [{{D}} \ right] — {\ mathrm {2}} K _ {\ mathrm { D}}} \ right) $$

(3)

Контролируемый протеолиз

Для предварительной инкубации 2 мМ C ₂₀ -CoA смешивали с 0,2 мМ His _{6 с меткой} FasR дикого типа в 10 мМ Tris.HCl pH 8, 0,3 M NaCl в течение 1 ч при 25 ° С. FasR (16 мкМ), предварительно инкубированный или не инкубированный с C ₂₀ -CoA, инкубировали с трипсином (32 нМ; Promega, V511C) при 37 ° C в том же буфере.В разные моменты времени отбирали аликвоты, расщепление останавливали добавлением буфера для образца SDS, сразу кипятили и анализировали с помощью SDS-PAGE. Гели окрашивали кумасси бриллиантовым синим, оцифровывали с помощью сканера Typhoon ™ FLA 7000 (GE), а количественное определение полноразмерной полосы проводили с помощью ImageJ. Наблюдаемая деградация была приспособлена экспоненциальной функцией для сравнения скоростей распада.

Кристаллизация и сбор данных

FasR _Δ33 (5 мг / мл) кристаллизовался при 20 ° C, смешивая 2 + 2 мкл белка и резервуарный раствор (0.1 M моногидрат MES pH 6,0, 22% об. / Об. Полиэтиленгликоля 400) с использованием резервуара объемом 1 мл на установке для диффузии пара в виде висячей капли. Перенесенные в маточный раствор с 20% (об. / Об.) Глицерина в качестве криопротектора, кристаллы помещали в криопетли (Hampton Research) и мгновенно охлаждали в жидком азоте (подробные сведения и ссылки см. В дополнительных примечаниях). Данные дифракции рентгеновских лучей были собраны при -163 ° C в собственном центре кристаллографии белков Института Пастера де Монтевидео (Уругвай) с вращающимся медным анодом MicroMax-007 HF (Rigaku) ​​и пластиной изображения Mar345 (marXperts) под контролем. с проприетарным программным обеспечением mar345dtb.

FasR _Δ33 (5 мг / мл) кристаллизовали в комплексе с C ₂₀ -CoA, используя молярную стехиометрию 1: 1 ацил-CoA лиганда в кристаллизационных каплях (2 мкл белка: лиганд + 2 мкл материнского щелока 2,2 М NaCl, 0,1 М тригидрата ацетата натрия pH 4,7). Установку для диффузии пара с висячей каплей инкубировали при 20 ° C, используя 1 мл маточного раствора в качестве резервуара. Кристаллы переносили в маточный раствор с 25% (об. / Об.) Глицерина, помещали в криоконтуры и мгновенно охлаждали в жидком N ₂ .Данные дифракции рентгеновских лучей были собраны при -173 ° C на синхротроне SOLEIL (PROXIMA 1 Beamline, Франция) с использованием детектора PILATUS 6 M (Dectris), управляемого с помощью программного обеспечения MXCube с открытым исходным кодом.

Кристаллы FasR – ДНК получены сокристаллизацией. Двухцепочечную ДНК получали путем совместной инкубации двух комплементарных олигонуклеотидов FwPfas25nt (5′-TACCCGTACGTAGAACTCGCCAGTA-3 ‘) и RvPfas25nt (5′-TACTGGCGAGTTCTACGTACGGGTA-3’) в стандартных условиях медленного охлаждения гибрида. Двухцепочечную ДНК смешивали в молярной стехиометрии 1: 1 с полноразмерным FasR (5 мг / мл) и устанавливали для кристаллизации методом диффузии паров висячей капли путем смешивания 2 мкл белка: ДНК с равным объемом маточного раствора (28 % (мас. / об.) монометиловый эфир ПЭГ 2000,0.25 M цитрат аммония pH 7,0, 0,1 M имидазол) над 1 мл маточного раствора в качестве резервуарного раствора. Кристаллы переносили в маточный раствор с 35% (об. / Об.) ПЭГ 400, помещали в криоконтуры и мгновенно охлаждали в жидком N ₂ . Данные дифракции рентгеновских лучей собирали при -173 ° C на синхротроне Diamond Light Source (I04-1 Beamline, Великобритания), используя детектор PILATUS 6M (Dectris), управляемый с помощью программного обеспечения Generic Data Acquisition с открытым исходным кодом.

Интенсивности брэгговской дифракции были интегрированы с помощью XDS ⁴⁴ и масштабированы и уменьшены до амплитуд с помощью Aimless и Ctruncate ⁴⁵ .

Определение и уточнение структуры

Структура FasR _Δ33 -C ₂₀ -CoA была решена ab initio с помощью Arcimboldo ¹⁵ , который использует Phaser ⁴⁶ в качестве механизма молекулярной замены (MR) для размещения α-спиралей, и ShelxE ⁴⁷ для модификации плотности и удлинения следов цепи. Структура FasR _Δ33 -C ₁₄ была решена MR ⁴⁷ с использованием уточненной модели FasR _Δ33 -C ₂₀ -CoA в качестве поискового зонда.Buster ⁴⁸ использовался для уточнения атомных моделей FasR _Δ33 -C ₂₀ -CoA и FasR _Δ33 -C ₁₄ , итерация с перестроением модели вручную и проверкой с помощью Coot ⁴⁹ . Окончательная проверка была проведена с помощью MolProbity ⁵⁰ . Карты OMIT были рассчитаны для структур FasR _Δ33 -C ₂₀ -CoA и FasR _Δ33 -C ₁₄ с использованием окончательных уточненных моделей, из которых только лиганды ацил-CoA были пропущены для расчета структурных факторов (см. Дополнительный рис. .2 для получения дополнительной информации). Окончательные уточненные карты также использовались для расчета коэффициентов корреляции в реальном пространстве по отношению к картам, полученным из модели, на основе остатков ⁵¹ .

Комплекс FasR-ДНК был решен с помощью MR ⁴⁶ с использованием части (соответствующей димерным регуляторным доменам без лигандов и HTH-доменов) уточненной модели FasR _Δ33 -C ₂₀ -CoA в качестве поискового зонда. . Первоначальное уточнение ⁵² с помощью этой частичной модели снизило R-факторы до <50% и произвело карты разности Фурье, которые четко показали присутствие как доменов HTH, так и двухцепочечной ДНК.Ограниченное разрешение и неполнота модели привели, однако, к посредственным картам 2mF _obs -DF _calc на этом этапе. ShelxE ⁴⁷ сыграл важную роль в улучшении непрерывности электронной плотности, используя неочищенную модель раствора MR и интенсивности дифракции в качестве входных данных, большую, чем обычно, сферу влияния (5 Å) для изменения плотности, вариант бесплатного обеда, установленный на 3,85 Å, чтобы лучше обрабатывать неполноту данных в оболочках с более высоким разрешением и тестировать различное содержание растворителей (от 0.От 4 до 0,6). Все выходные карты визуализировались наложенными друг на друга, что позволяло легко отслеживать основные цепи вручную ⁴⁹ HTH и частей ДНК, включая только остатки, четко видимые в электронной плотности в каждом цикле. Эту процедуру повторяли итеративно, используя все более полные модели белка, каждый раз выполняя 5 циклов модификации плотности ShelxE. Для ручного построения (пере) построения модели, недавние разработки для аппроксимации реального пространства на картах с очень низким разрешением в Coot ⁵³ оказались важными, используя созданные Prosmart внешние ограничения, размытие карты и оптимизированные параметры Geman-McClure (альфа = 0.4 оказался лучшим) для оптимального движения ДНК в пределах электронной плотности.

Орторомбическая C 222 ₁ пространственная группа кристаллов FasR-ДНК была подтверждена несколькими стандартными процедурами ^45,54 , в частности, включая интеграцию в соответствующую триклинную группу и использование молекулярного замещения как средства вывода реальной симметрии . Однако молекула ДНК (один двухцепочечный олигонуклеотид на ASU) была обнаружена сидящей своей длинной осью, примерно перпендикулярной одной из орторомбических осей второго порядка, показывая, что обе альтернативные ориентации 5 ‘→ 3’ присутствуют в разных элементарных ячейках кристалла. .Эта форма статического беспорядка часто встречается, когда кристалл содержит две или более очень похожие молекулы (например, комплементарные цепи в ДНК с палиндромными последовательностями), которые могут занимать одно и то же положение в решетке с низким уровнем заполнения. Уточнение было выполнено с помощью phenix.refine ⁵² , с использованием внешних ограничений из моделей FasR высокого разрешения, описанных выше, и общих стратегий для работы с данными низкого разрешения. Промежуточные циклы уточнения в реальном пространстве ⁵⁵ также сыграли важную роль.Заполненность атомов ДНК была уменьшена до 0,5, что позволяет избежать столкновений с ограничениями.

Различия Фурье-карты очень четко выявили положения двух отсутствующих ДНК-связывающих доменов, а также двухцепочечной молекулы ДНК на ранней стадии уточнения. Однако карты различий не показали какого-либо детектируемого сигнала в ожидаемых положениях предполагаемых лигандов, связанных внутри эффекторно-связывающего туннеля. Чтобы подтвердить это, ацильные фрагменты из модели FasR _Δ33 -C ₁₄ были наложены на место в туннеле связывания эффектора FasR-ДНК, вручную упорядочены для минимизации конфликтов и добавлены в модель FasR-ДНК для дальнейшего ограниченного уточнения. .Не только кристаллографические R-факторы значительно увеличились (как для рабочих, так и для свободных наборов отражений), но и на разностных картах Фурье обнаружено> 5 отрицательных пиков на ацильных атомах, что указывает на их отсутствие в кристалле.

Структурный анализ был выполнен с помощью пакета CCP4 ⁵⁶ , PISA ⁵⁷ и иллюстраций, созданных с помощью Pymol ⁵⁸ .

Структурная биоинформатика для определения гидрофобного шипа

Структурные гомологи FasR были исследованы с помощью PDBeFold ⁵⁹ , таким образом, получая широкий диапазон сходства последовательностей.Структурное выравнивание таких попаданий было выполнено с помощью T-Coffee Expresso ⁶⁰ . Полученные 337 последовательностей были отфильтрованы, оставив только 76, которые имели идентичность <80%. Это множественное выравнивание последовательностей (MSA) служило для создания профиля скрытой марковской модели (HMM) с использованием подпрограммы hmmbuild ⁶¹ в программном пакете HMMER. В базе данных UNIPROT был проведен поиск с этим профилем HMM с использованием модуля hmmsearch в HMMER, а затем CD-HIT ⁶² был использован для фильтрации избыточных последовательностей, в конечном итоге получился список из 2591 последовательностей, каждая из которых содержит связывающие эффекторные и ДНК-связывающие домены TFR. .MSA рассчитывали с T-Coffee в режиме M-Coffee ⁶³ , и полученное выравнивание (дополнительные данные 1) позволило вычислить наблюдаемые частоты для каждой из 20 аминокислот для каждого положения в MSA. Затем получали оценку для каждой позиции MSA путем умножения каждой частоты на соответствующий индекс гидрофобности ⁶⁴ и суммирования для всех 20 аминокислот (дополнительные данные 2). Гидрофобный позвоночник был определен как набор положений со взвешенным индексом гидрофобности (который идет от -4.От 5 [гидрофильный] до 4,5 [гидрофобный]) равно или больше 2. Сравнение с тремя дополнительными шкалами индекса гидрофобности, основанными на различных критериях, дало практически идентичные результаты (дополнительные данные 2). Фигуры выравнивания последовательностей получали с помощью Espript ⁶⁵ .

Моделирование молекулярной динамики

Комплекс FasR _Δ33 -C ₂₆ -CoA был построен с использованием модели FasR _Δ33 -C ₂₀ -CoA (PDB 6O6N) в качестве шаблона. Связанный ацил-КоА был вручную удлинен шестью атомами углерода с использованием Pymol ⁵⁸ .C ₂₆ -CoA был оптимизирован, и 10 000 ротамеров были созданы с помощью RDKit (http://www.rdkit.org). Минимизация энергии была выполнена с помощью набора Rosetta ⁶⁶ с использованием ограничений симметрии димера, гармонические ограничения были использованы для сохранения положений лигандов, наблюдаемых в кристаллической структуре, и было создано 10 000 моделей. Лучший комплекс был выбран на основе энергетической оценки Rosetta, с оптимальной стереохимической геометрией и отсутствием коллизий. Выбранная модель использовалась в качестве стартовой структуры для моделирования классической молекулярной динамики с использованием Gromacs 2018_cuda8.0 и силовое поле GROMOS96 43a1 ⁶⁷ . Ящик октаэдра был сольватирован, и были включены противоионы, уравновешивающие заряды, чтобы нейтрализовать заряды ⁶⁸ . Первоначально система была ослаблена минимизацией энергии, а затем уравновешена в течение 200 пс с использованием эталонной температуры 27 ° C. Моделирование проводилось в течение 10 нс без ограничений с записью моментальных снимков каждые 5 пс для анализа. Идентичную стратегию повторяли только для белка (эффекторный лиганд был удален из исходной модели) и рассчитывали среднеквадратичное отклонение в положениях атомов для различных доменов, как определено в тексте и подписях к рисункам.

Сводка отчетов

Дополнительная информация о дизайне исследований доступна в Сводке отчетов по исследованиям природы, связанной с этой статьей.

Проверка фактов: в публикации, в которой сравниваются ответы на пандемии туберкулеза и COVID-19, отсутствует ключевая информация

Сообщение в социальных сетях, в котором сравниваются ответы на пандемии нового коронавируса и туберкулеза (ТБ), подразумевает, что меры по борьбе с COVID-19, такие как изоляция и закрытие лиц покрытия, являются примерами запугивания со стороны средств массовой информации, поскольку они не были применены для борьбы с туберкулезом — болезнью, убивающей 1.5 миллионов человек каждый год. Но это сравнение вводит в заблуждение и не учитывает, почему ответы на туберкулез во всем мире различаются.

Reuters Fact Check. REUTERS / Axel Schmidt

В сообщении говорится: «10 миллионов человек заразились туберкулезом в прошлом году. УМЕРЛО 1,5 миллиона человек. Вы вообще знали? Вы испугались за свою жизнь? Мы надели маски, закрыли экономику, отменили школы и разорили малый бизнес? Нет почему? Потому что СМИ не говорили вам Бояться! » (здесь).

В сообщении представлены точные статистические данные о распространенности туберкулеза, который является ведущей инфекционной причиной смерти во всем мире (здесь).

Однако в нем не рассматриваются различия между передачей и географическим распределением COVID-19 и ТБ, а также то, как эти различия влияют на то, какие меры используются для борьбы с этими заболеваниями.

С точки зрения передачи туберкулез вызывается микобактериями туберкулеза. Чаще всего он поражает легкие, и, как и COVID-19, может передаваться от человека к человеку по воздуху (здесь).

Есть два состояния, связанных с ТБ — латентная инфекция ТБ и заболевание ТБ (здесь).При контакте с туберкулезом человек может либо заболеть туберкулезом с такими симптомами, как кашель, жар или потеря веса, либо заразиться, но не иметь никаких симптомов (латентные инфекции туберкулеза). У больных латентным туберкулезом туберкулез может развиться позже.

Доктор Том Вингфилд, старший клинический преподаватель и почетный врач-консультант Ливерпульской школы тропической медицины, указывает на эту «спящую» форму туберкулеза как на особенность, которая отличает ее от COVID-19.

«Инфекция / заболевание туберкулезом обычно возникает в течение длительного периода времени и, возможно, при более длительном контакте от человека к человеку, тогда как COVID-19 может передаваться в течение коротких периодов воздействия и проявляет симптомы обычно в течение примерно пяти дней», — пояснил он Reuters через Эл. адрес.

«Действительно, у COVID-19 нет фазы« скрытой инфекции », как у туберкулеза», — добавил он, с оговоркой, что туберкулез иногда может передаваться при минимальном воздействии, «так что это не герметичное правило».

Кроме того, в публикации в социальных сетях не учитывается, что различия в географическом распределении двух заболеваний влияют на то, где применяются профилактические меры.

Например, маловероятно, что в Соединенных Штатах будет введена широкомасштабная изоляция от туберкулеза.В 2019 году в стране предварительно зарегистрировано 8920 случаев туберкулеза из 10 миллионов в мире (здесь).

Это сопоставимо с более чем 5 миллионами подтвержденных случаев COVID-19 в США на данный момент, с более чем 168000 смертей (здесь).

Кроме того, в отличие от COVID-19, который угрожал подавить системы здравоохранения, если не будут введены широкомасштабные блокировки, похоже, нет доказательств того, что это могло произойти из-за туберкулеза.

Во всем мире есть районы, где туберкулез остается угрозой.В 2018 году на восемь стран, включая Индию, Китай и Индонезию, приходилось две трети новых случаев ТБ (здесь).

В районах, где распространен туберкулез, Вингфилд сказал, что такие меры, как ношение масок и социальное дистанцирование, могут быть использованы для уменьшения распространения болезни.

Существует также вакцинация, которая снижает вероятность заражения детей тяжелыми симптомами туберкулеза, но не защищает взрослых (tinyurl.com/y6drzzka).

В некоторых случаях рабочие места или школы могут быть временно закрыты на время борьбы со вспышкой, но Вингфилд объяснил, что «это более вероятно в странах с высоким уровнем дохода, у которых есть ресурсы для этого, чем в странах с низким уровнем дохода. где туберкулез более распространен.

Одной из проблем, связанных с мерами изоляции, которые применяются на национальном уровне, отмечает Вингфилд, является опасение, что они приведут к потере людьми доходов и сокращению средств на покупку питательной еды.

Недоедание увеличивает риск туберкулеза и, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), вызывает около четверти всех новых случаев туберкулеза во всем мире (здесь).

Однако, в конечном счете, сообщение указывает на отсутствие глобальной осведомленности о туберкулезе, что, по утверждению Вингфилда, связано с тем, что большинство случаев заболевания туберкулезом приходится на более бедные люди, живущие в странах с низким и средним уровнем дохода.

«Часто такие сообщества имеют ограниченные возможности или защиту, чтобы поднять эту болезнь в повестку дня национальной и международной политики», — сказал он.

«Если, как и COVID-19, туберкулез в таком количестве затронет людей в странах с высоким доходом, то весьма вероятно, что люди будут более осведомлены, и, честно говоря, для решения этой проблемы будет сделано больше».

ПРИГОВОР

Вводит в заблуждение. Хотя в публикации представлены точные статистические данные о распространенности туберкулеза, в нем не рассматриваются ключевые различия в передаче и географическом распределении между туберкулезом и COVID-19.

Эта статья подготовлена ​​командой Reuters Fact Check. Подробнее о нашей работе по проверке фактов (здесь).

Новый подход к оценке передачи туберкулеза в клиниках первичной медико-санитарной помощи в странах Африки к югу от Сахары: протокол проспективного исследования

Сильные стороны и ограничения этого исследования

• Мы описываем протокол для дизайна проспективного исследования по изучению туберкулеза (ТБ) передача в клиниках первичной медико-санитарной помощи в условиях высокого бремени ТБ / ВИЧ.

• Этот быстрый подход сочетает в себе широкий спектр различных измерений, включая время ожидания и движения пациента, акустическую запись кашля, измерение уровня углекислого газа в качестве природного индикаторного газа, влажности воздуха и полуколичественное обнаружение Mycobacterium tuberculosis ( Mtb) частицы в воздухе.

• Мы разработаем математическую модель, которая объединит собранные данные для оценки риска передачи туберкулеза, определения ключевых факторов передачи и оценки воздействия мер инфекционного контроля, таких как улучшенная вентиляция или ношение масок.

• Основным ограничением этого дизайна исследования является отсутствие прямого наблюдения за событиями передачи и зависимость от количества частиц Mtb в воздухе в качестве косвенного показателя передачи TB.

• Ограничения исследования связаны с необходимостью стабильного электроснабжения и Wi-Fi для сбора данных.

Введение

Туберкулез (ТБ), вызываемый бактерией Mycobacterium tuberculosis ( Mtb), остается серьезной глобальной проблемой общественного здравоохранения, особенно в контексте ВИЧ и лекарственной устойчивости.Африка к югу от Сахары является одним из регионов мира с наиболее тяжелым бременем, хотя меры контроля применялись с начала ^{-х годов} века.1 Более чем столетние инвестиции в борьбу с туберкулезом снизили смертность от туберкулеза, но эффективные стратегии есть. срочно необходимо сократить передачу туберкулеза.2 Движущими факторами эпидемии туберкулеза в странах Африки к югу от Сахары являются ВИЧ-инфекция и связанный с этим иммунодефицит (самый сильный фактор риска) 1, поздняя диагностика и лечение, а также невыявленные и нелеченные случаи туберкулеза или лекарственного устойчивый туберкулез.Эти факторы позволяют пациентам с инфекционным ТБ передавать МТБ сообществу.3–5 В наших знаниях о передаче ТБ все еще есть много пробелов, таких как факторы и места, связанные с риском передачи, эффективность мер инфекционного контроля в клиниках в условия с высоким бременем болезни и наиболее подходящие стратегии вмешательства для прерывания передачи 5–7

Для передачи ТБ инфицированные люди должны изгнать микобактерии Mtb из дыхательных путей, а неинфицированный человек должен вдыхать аэрозоли, содержащие живые бациллы, чтобы заразиться.Передачу Mtb трудно измерить из-за отсутствия тестовых тестов in vitro. Предпочтительный подход заключается в измерении предполагаемой передачи, приводящей к вторичным случаям, как это определено молекулярной / геномной эпидемиологией. Передача туберкулеза традиционно изучалась с помощью отслеживания контактов, анализа геовременной кластеризации и молекулярного типирования.8 9 Однако молекулярные методы требуют ресурсоемкого культивирования штаммов и измеряют только передачу, приводящую к вторичным случаям. Кроме того, отслеживание контактов трудно реализовать в условиях ограниченных ресурсов и может оказаться неэффективной стратегией борьбы в эндемичных районах, где случайные контакты все чаще признаются в качестве важного фактора передачи.10 Поэтому срочно необходимы новые подходы.

Mtb переносится в виде частиц в воздухе (называемых инфекционными каплями), которые образуются, когда больные туберкулезом кашляют, чихают или кричат.5 Уровни углекислого газа в помещении (CO ₂ ) можно использовать для оценки количества выдыхаемого воздуха в 11–13 Влажность связана с выживаемостью Mtb в воздухе14. Жизнеспособные частицы Mtb были уловлены из загрязненного воздуха.11 15–17 Мы описываем уникальный дизайн исследования для оценки факторов риска передачи туберкулеза воздушным путем. в клиниках первичной медико-санитарной помощи в условиях высокого бремени ТБ / ВИЧ.Подход сочетает в себе ряд соответствующих измерений, включая данные о пациенте и инфраструктуре, передвижениях пациентов по учреждению, кашле, уровнях CO ₂ в окружающей среде в помещении и концентрации частиц Mtb в воздухе.

Мы предполагаем, что (1) воздействие частиц Mtb в клинике можно оценить путем изучения потока пациентов и уровней CO ₂ ; (2) количество присутствующих людей, фракция повторного вдоха и частота кашля влияют на воздействие Mtb; (3) клиники с небольшими и переполненными залами ожидания, низкой вентиляцией и неоптимальным разделением пациентов имеют повышенный риск передачи туберкулеза.

Методы

Дизайн исследования

Продольное исследование со сбором данных на уровне пациентов, клиники и окружающей среды. Сбор данных будет длиться более 4 недель. На рисунке 1 показан план типовой первичной клиники с запланированными исследовательскими мероприятиями, включая регистрацию движений пациента, кашля, уровней CO ₂ и частиц Mtb в воздухе.

Рис. 1

План этажа пилотной клиники первичной медико-санитарной помощи в Кейптауне, Южная Африка, с указанием размеров исследования.Mtb, Mycobacterium tuberculosis ; Туберкулез, туберкулез.

Условия исследования и исследуемая популяция

Исследование будет проводиться в нескольких клиниках антиретровирусной терапии (АРТ) или первичной медико-санитарной помощи в странах, участвующих в Международной базе данных эпидемиологии для оценки СПИДа (IeDEA) в сотрудничестве с южной частью Африки с высоким бременем туберкулеза и ВИЧ .18 Эти клиники расположены в городских и пригородных общинах, где преимущественно проживают молодые и чернокожие африканцы. В этих сообществах широко распространены туберкулез и ВИЧ.

Переменные на уровне пациента

Данные видеодатчика

Сенсорная система слежения за человеком, разработанная Xovis (Цолликофен, Швейцария и Кембридж, Массачусетс, США; см. Www.xovis.com), будет использоваться для отслеживания перемещений посетителей клиники. . Эти данные будут использоваться для расчета времени ожидания, количества людей в разных местах и ​​среднего расстояния между людьми, а также для определения наиболее посещаемых мест. Несколько датчиков будут установлены для покрытия территории клиники, откалиброваны и проверены.Датчики с перекрывающимися диапазонами будут объединены для непрерывного охвата движений людей на больших площадях (рисунок 2). Необработанные данные состоят из роста человека, времени, даты и положения (координаты x – y) для каждого уникального человека во время его пребывания в клинике. Данные собираются каждые 0,25 с. Затем необработанные данные анализируются скриптом Python для расчета высоты, общего движения и времени наблюдения в разных местах, а также для визуализации горячих точек.

Рисунок 2

Выход видеодатчиков с движущимися точками, показывающими отслеживаемых людей.Цифры в точках указывают рост пациентов. Различные секторы, охватываемые датчиками, представляют собой объединенные изображения из пилотного исследования.

Датчики имеют четыре уровня конфиденциальности. В нашем исследовании конфиденциальность будет установлена ​​на уровень 2, что означает, что данные представляют собой полностью анонимный поток координат движущихся точек. Эти точки будут вероятностно связаны с анонимными клиническими данными, что исключит любой риск повторной идентификации. Кроме того, изображения отслеживаемых людей, сделанные датчиками, не будут сохраняться (см. Также заявление Xovis о конфиденциальности и безопасности данных).19 20

Данные пациентов и клиник

Мы извлечем клинические данные из электронного реестра пациентов для всех пациентов, которые посетили клиники в течение 4 недель сбора данных. Данные будут включать дату и время регистрации, возраст, пол, рост (используется для связи с данными видеосенсора), ВИЧ-статус, предполагаемый туберкулез («подозреваемые на туберкулез»), режим диагностики туберкулеза (микроскопия мазка мокроты, Xpert MTB / RIF. , микобактерии), результаты диагностических тестов на ТБ, дату начала лечения ТБ и текущую схему противотуберкулезного лечения.Мы не будем извлекать какие-либо личные данные, такие как имена или номера социального страхования. Данные на уровне клиники будут включать такую ​​информацию, как условия (городские или сельские), уровень медицинской помощи, количество пациентов, принимаемых ежегодно, доступность взрослой и педиатрической помощи, меры борьбы с ТБ (естественная вентиляция, использование масок, разделение больных туберкулезом или кашлем) и план поликлиник. Данные будут собираться с использованием веб-системы ввода данных REDCap (www.redcap.org) 21.

Определения

Под предполагаемым туберкулезом понимается пациент с клиническими симптомами или признаками, указывающими на туберкулез.Бактериологически подтвержденный случай ТБ — это человек, у которого биологический образец положительный по мазку, микроскопии, посеву или экспресс-диагностике, такой как Xpert MTB / RIF или тест с линейным датчиком22.

Переменные окружающей среды

Co

₂ , мониторинг относительной влажности и температуры

Мы будем использовать мониторы CO ₂ (Digital CO ₂ Monitor CO2 Meter XE-2000, XEAST, Гуандун, Китай), которые включают COZIR -Сенсор для окружающего CO ₂ с уровнями 0% –1% (Gas Sensing Solutions, Камбернаулд, Шотландия).Мониторы будут регистрировать концентрации CO ₂ в помещении (в частях на миллион (ppm)), температуру и относительную влажность с минутными интервалами. Данные с пяти мониторов сохраняются и экспортируются в последовательном цифровом формате15. 16 В каждой клинике мы установим пять мониторов, чтобы охватить наиболее посещаемые места и зону контроля за пределами клиники (рис. 1). Мониторы со временем автоматически калибруются до стандартного минимального значения 400 ppm. Это значение близко к среднемесячной концентрации углекислого газа на открытом воздухе, измеренной в Кейп-Пойнт, Южная Африка (405.48 ppm в декабре 2018 г.) .23 Мониторы будут работать в течение 1 недели до начала исследования, чтобы позволить им откалибровать и подтвердить, что они предоставили сопоставимые данные.

Мониторинг кашля

Мы установим микрофон (RØDE NT-USB, Сидней, Австралия) под потолком для непрерывной записи звуков в зале ожидания (рис. 1). CoughSense, алгоритм обнаружения кашля с глубоким обучением, основанный на MXNet, программном фреймворке с открытым исходным кодом для глубокого обучения, был разработан для классификации аудиосигналов как кашля или других звуков.24 Алгоритм использует спектрограммы, извлеченные из необработанного аудио для классификации. Модель была обучена и протестирована с использованием нескольких аудиозаписей, полученных в клинических и амбулаторных условиях. Мы идентифицируем аудиозаписи со звуками кашля и рассчитаем частоту, интенсивность и продолжительность кашля. Данные о кашле будут связаны с данными CO ₂ и данными видеодатчика по времени и дате. Наконец, мы вероятностно свяжем данные видеодатчика (т. Е. Движущиеся точки) с клиническими данными по росту пациента, времени и дате посещения.

Отбор проб биоаэрозолей и молекулярное обнаружение

Мы будем собирать частицы Mtb из воздуха с помощью мобильных устройств для отбора проб биоаэрозолей (Dry Filter Unit (DFU) 1000, Lockheed Martin Integrated Systems, Гейтерсбург, Мэриленд, США). DFU 1000 — это портативный биологический пробоотборник воздуха. Окружающий воздух всасывается через фильтры из полиэфирного войлока толщиной 1 мкм со скоростью ~ 1000 л / мин с помощью электрического нагнетателя. DFU — это полезная система сбора аэрозолей с низкой концентрацией, улавливающая частицы размером 1 мкм и более и обеспечивающая легкий доступ для извлечения фильтров.Один DFU будет помещен в комнату ожидания, а другой — в комнату для лечения туберкулеза (рисунок 1). Каждый DFU собирает воздух в течение 7 часов (два периода по 3,5 часа) каждый день на двух фильтрах. Из-за ограничений материально-технических и человеческих ресурсов мы сможем менять фильтры только два раза в день. Поэтому мы решили использовать мобильные устройства для отбора проб биоаэрозолей в самое загруженное время в клинике, с 07:00 до 14:00. Все остальные данные будут собираться с 07:00 до 16:00.

Как описано ранее, 17 дублирующих фильтров из каждого сеанса отбора проб переносятся в пробирки Falcon объемом 50 мл и встряхиваются в стерильном физиологическом растворе с фосфатным буфером (с 0.05% Твин 80). После центрифугирования при 3750 об / мин в течение 15 мин фильтры удаляют и осадок подвергают экстракции ДНК. ДНК из клеток Mtb будет экстрагирована с использованием собственного буфера для лизиса с последующим осаждением (центрифугирование 13 000 об / мин в течение 10 мин) ДНК и ресуспендированием в 50 мкл буфера Tris-EDTA (10 мМ Trist, 1 мМ EDTA, pH 8,0). . Учитывая, что капельная цифровая ПЦР (ddPCR) относительно устойчива к ингибиторам, дальнейшая очистка ДНК не требуется. Были описаны комбинации праймер / зонд и условия реакции для Mtb-специфической ddPCR.Будут включены 16 образцов с известным количеством очищенной ДНК Mtb (0,01 нг и 0,001 нг) для использования в качестве положительного контроля, а вода, не содержащая нуклеаз, в качестве отрицательного контроля. Данные, полученные в результате реакции ddPCR, будут анализироваться через трубопровод Umbrella 25 с использованием лунок с минимум 10 000 капель.

Статистический анализ

Мы опишем данные и исследуем связи между источниками данных, а затем будем использовать результаты для параметризации математической модели (таблица 1). Статистический анализ позволит количественно оценить совместную связь между клиническими и экологическими переменными и количеством частиц Mtb, измеренных с помощью мобильного взятия проб аэрозоля.С этой целью мы будем использовать регрессию Пуассона с числом частиц Mtb по периоду времени в качестве зависимой переменной, рассматриваемой в качестве косвенной меры риска передачи туберкулеза. Поскольку эта переменная измеряется периодами по 3,5 часа, другие переменные будут агрегированы за те же периоды. Мы рассмотрим все комбинации независимых переменных, включая взаимодействия второго порядка, и сравним модель, используя стандартные методы выбора модели. Мы будем использовать методы выбора переменных в байесовской структуре, включая информационный критерий отклонения и информационный критерий исключения по одному.26

Таблица 1

Описание измерений

Мы введем в действие переменные следующим образом:

1. Данные о пациентах : Общее количество и характеристики пациентов, обращающихся в клинику, будут обобщены с использованием описательной статистики.

2. Данные видеодатчика: Необработанные данные о передвижениях людей будут преобразованы в время ожидания до консультации с врачом, количество людей в разных местах, часто посещаемые зоны в клинике и среднее расстояние между пациентами (т. Е. Кластеризация).Мы свяжем каждого отслеживаемого человека с клиническими данными, собранными из базы данных клиники (например, диагноз ТБ / ВИЧ), используя порядок прибытия и время регистрации.

3. CO ₂ данные : Измерения концентрации CO ₂ в различных местах клиники (зал ожидания, стойка регистрации, кабинет лечения туберкулеза) вместе с оценками в наружном воздухе будут использоваться для оценки доли воздуха в разных местах, истекших людьми, повторно вдохнувшаяся фракция.12 Мы будем использовать модифицированную модель Уэллса-Райли, подходящую для нестационарных состояний вентиляции и количества людей, чтобы описать и рассчитать общий вдыхаемый воздух в разных местах в литрах / минуту или литрах / день и воздухообмен (литр / час на человека). В таблице 2 описаны параметры для расчета общего количества вдыхаемого воздуха и воздухообмена 13 16 27 28

   Доля вдыхаемого воздуха ( f ) будет рассчитана из избыточного CO ₂ , измеренного в помещении, деленного на выдыхаемый CO ₂ ( Ca ):

   (1)

   (определения параметров в этом и следующих уравнениях см. В таблице 2).

   Прежде, чем мы сможем рассчитать объем возвращаемого воздуха (RAV), нам потребуется доля возвращенного воздуха от других людей (ƒo). Следовательно, нам необходимо знать количество людей ( n ), присутствующих в каждый момент времени в клинике:

   (2)

   Наконец, мы можем рассчитать RAV для каждой минуты, умножив ƒo на минутный дыхательный объем (8 л / мин, (p )) как:

   (3)

   На следующем этапе мы рассчитываем интенсивность вентиляции (воздухообмен).Скорость образования CO ₂ в помещении является произведением среднего объема выдыхаемого газа на человека (0,13 л / с на человека , (V )) и концентрации CO ₂ в выдыхаемом воздухе:

   (4)

   Скорость вентиляции выражается как:

   (5)

   Для расчета воздухообмена в час (уравнение 6) нам необходимо знать объем воздуха в данном месте.

4. Относительная влажность и температура: Мы опишем изменения относительной влажности и температуры в течение дня.

5. Звуки кашля : частота, интенсивность, продолжительность зарегистрированных кашля за период времени 29 30

6. Обнаружение Mtb в образцах биоаэрозолей : Количество копий генома Mtb, присутствующих в каждом образце.

Таблица 2

Описание переменных для расчета общего объема вдыхаемого воздуха и воздухообмена, а также параметров для построения математической модели передачи

Математическое моделирование

Математическая модель (рисунок 3) объединит все источники данных смоделировать риск передачи туберкулеза и определить ключевые факторы передачи.13 27 31 32 Мы предполагаем, что количество присутствующих людей, частота повторного вдоха и частота кашля будут иметь наибольшее влияние на риск. Поскольку мы не наблюдаем случаев передачи, мы будем использовать yu , количество геномов Mtb, подсчитанное при взятии проб биоаэрозолей за каждые 6 часов u , в качестве зависимой переменной. Модель будет описывать yu как процесс Пуассона с зависящей от времени интенсивностью λt (также называемый процессом Кокса).Эту интенсивность можно интерпретировать как показатель (ненаблюдаемого) риска передачи ТБ. Мы будем моделировать λtu , используя 10-минутные периоды времени t в пределах и . В первой простой модели λtu объединит несколько независимых переменных xtu : количество людей в зале ожидания в течение времени t , долю повторного вдоха и количество кашляющих. Модель будет оцениваться в байесовской структуре с использованием вероятностного языка программирования Stan.33

Рисунок 3

Структура модели. Mtb, Mycobacterium tuberculosis ; Туберкулез, туберкулез

Мы будем использовать несколько показателей для оценки соответствия модели. Затем мы добавим больше сложности к модели, интегрировав другие независимые переменные, такие как характеристики пациентов, общий вдыхаемый воздух (мониторы CO ₂ ), поток пациентов 12 13 15 16 (кластеризация людей, перемещения пациентов) и другие потенциальные драйверы (интенсивность / частота / продолжительность кашля).29 30

Разработав модель риска передачи ТБ, мы оценим возможный эффект таких вмешательств, как ограничение количества пациентов в зале ожидания, отделение кашляров или усиление вентиляции. Все анализы будут выполняться в R (V.3.6.0) или Stata (V.15.1, Stata Corporation, Техас, США).

Отчетность

Результаты этого исследования будут представлены в соответствии с рекомендациями Заявления об усилении отчетности наблюдательных исследований в эпидемиологии.34

Пилотное исследование

Мы провели пилотное исследование в Кейптауне (Южная Африка), чтобы проверить осуществимость нашего подхода (рис. 1). Пилотное исследование проводилось в клинике первичной медицинской помощи, которая включает консультирование и тестирование на ВИЧ, а также в противотуберкулезной клинике для диагностики и лечения туберкулеза. Клиника расположена в Масифумелеле, большом поселении формального и полуформального жилья в Кейптауне, о котором говорилось ранее35. 36 Клиника открыта по рабочим дням с понедельника по пятницу с 07:00 до 16:00.Мы изучали деятельность клиники в течение более 4 недель по рабочим дням с 25 июля по 23 августа 2019 года.

Сбор данных в целом прошел успешно, однако во время пилотного исследования мы испытали несколько отключений электроэнергии. Важный извлеченный урок заключается в том, что необходимы блоки питания для ноутбуков и маршрутизаторов WiFi, а также источник бесперебойного питания (ИБП) и доступ к генератору в качестве резервной копии для мониторов DFU и CO ₂ .

Участие пациентов и общественности

Мы обсудили цели и план исследования с персоналом местной клиники, коллегами из Кейптаунского университета и специалистами в области общественного здравоохранения на раннем этапе планирования и разработали конкретные цели и процедуры сбора данных в сотрудничестве с ними. .Пациенты не участвовали в разработке, наборе или проведении исследования. Мы предоставим результаты этого исследования участвующим клиникам и органам здравоохранения.

Обсуждение

Борьба с туберкулезом особенно актуальна для стран Африки к югу от Сахары, на которые ложится непропорционально большая часть глобального бремени туберкулеза и ВИЧ. Существует острая необходимость в понимании движущих сил передачи туберкулеза для снижения заболеваемости туберкулезом с использованием новых подходов к вмешательству.1 Лучшее понимание передачи в сочетании с системой быстрого тестирования, вероятно, будет способствовать улучшению борьбы с туберкулезом в клинических условиях. Этот проект позволит по-новому взглянуть на сложную структуру передачи туберкулеза в клинике первичной медико-санитарной помощи в эндемичных условиях с использованием клинических данных, уровней CO ₂ , анализов кашля, видеонаблюдения и частиц Mtb, взятых из воздуха. Хотя крупномасштабное внедрение и оценка вмешательств выходят за рамки данного исследования, результаты будут генерировать новые гипотезы и возможности для исследований в области общественного здравоохранения (например, рандомизированные контролируемые или кластерно-рандомизированные испытания).

Важно отметить, что с помощью математических моделей, основанных на реальных данных, мы можем оценить вероятный эффект вмешательств, тем самым улучшив исследования вмешательств и предоставив помощь при логистическом и инфраструктурном планировании клиник первичной медико-санитарной помощи для снижения риска передачи. Установив выполнимость в одной клинике в Южной Африке, мы планируем собрать данные в нескольких странах Африки к югу от Сахары. Результаты этого более широкого исследования могут быть использованы в национальных и международных руководствах по снижению передачи туберкулеза в медицинских центрах.

Сильные стороны и ограничения

Это новый и быстрый подход к изучению передачи ТБ, сочетающий в себе широкий спектр различных измерений, который выходит за рамки традиционных методов, таких как отслеживание контактов, геовременная кластеризация или молекулярное генотипирование.