Comparatively analyzed pattern of Delta and Omicron SARS-CoV-2 genovariant dominated COVID-19 incidence in the population of the Saratov region

Full Text

Введение

Впервые за несколько десятилетий мировая медицина столкнулась с глобальной угрозой здоровью человека в связи с появлением респираторной инфекции, вызванной новым коронавирусом (SARS-CoV-2), которой Всемирная организация здравоохранения 11 февраля 2020 г. присвоила официальное название — COVID-19.

Пандемия COVID-19 стала одним из самых серьезных вызовов для мирового сообщества [6]. Масштаб экстенсивных и интенсивных параметров распространения COVID-19 (более 200 охваченных пандемией стран и свыше 750 млн случаев заболевания, в том числе свыше 6,9 млн летальных исходов) многократно превзошел не только проявления инфекционных болезней, вызванных близкородственными коронавирусами тяжелого острого респираторного синдрома (SARS, ТОРС) и ближневосточного респираторного синдрома (MERS, БВРС) [4], но и известных пандемий, которые произошли ранее.

Ключевым звеном, определяющим основные особенности патогенеза, клиники и эпидемиологии SARS-CoV-2, является его мутагенез, приведший к естественному отбору нескольких мутаций с отчетливыми функциональными особенностями [14]. Интенсивное развитие эпидемического процесса COVID-19 создало благоприятные эволюционные условия для появления генетических вариантов возбудителя, которые отличаются высокой контагиозностью, таких как Delta (B.1.617.2) и Omicron [9].

Многочисленные научные исследования показали, что среди пациентов, инфицированных геновариантом Delta, в отличие от Omicron, зафиксирована более высокая доля госпитализированных в отделения интенсивной терапии, а также доля умерших из-за преимущественно тяжелого течения болезни и возникающих осложнений [1, 8, 13], в то время как геновариант Omicron, содержащий наибольшее количество мутаций в спайк-белке SARS-CoV-2, по сравнению с другими существующими геновариантами, вызывает более легкое течение болезни, чем Delta [10, 12].

Геновариант Delta после первого обнаружения в Индии в 2020 г. начал активно распространяться по странам мира, в том числе и в Российской Федерации. По данным открытого российского консорциума по секвенированию геномов SARS-CoV-2, Delta составлял более половины (52%) во всех образцах, полученных в мае 2021 г., и более 90% — в июне [2]. Первый случай инфицирования геновариантом Omicron в России зафиксирован в начале декабря 2021 г. В дальнейшем указанный геновариант активно распространился во всех субъектах страны, став доминирующим в структуре заболеваемости с начала 2022 г. (51,6%) и по настоящее время (100%).

Изучение основных закономерностей, присущих эпидемическому процессу новой коронавирусной инфекции в России, а также выявление региональных особенностей, является одним из важнейших направлений эпиднадзора за COVID-19. С учетом вышеперечисленного, представляется актуальным проанализировать структуру заболеваемости COVID-19 в периоды преобладания двух наиболее значимых геновариантов SARS-CoV-2 (Delta и Omicron) на примере отдельного субъекта страны — Саратовской области.

Цель работы — сравнительный анализ структуры заболеваемости COVID-19 населения Саратовской области в периоды преобладания геновариантов Delta и Omicron.

Материалы и методы

Материалом для настоящего исследования послужила статистическая отчетность Управления Роспотребнадзора по Саратовской области, включающая персонифицированные данные о каждом зарегистрированном случае заболевания COVID-19 за период с 12.08.2021 по 14.03.2022 гг. Основной метод исследования — эпидемиологический анализ. Информация о заболевших (возраст, пол, социальная группа, характер течения болезни и др.) получена из базы данных, сформированной на основе материалов формы статистического учета № 1035. Для проведения анализа в когорте заболевших выделены следующие возрастные группы: «дети до года», «1–6 лет», «7–14 лет», «15–17 лет», «18–29 лет», «30–49 лет», «50–64 лет» и «65 лет и старше». Временные диапазоны для анализа подобраны таким образом, чтобы в разных возрастных группах было сопоставимое число наблюдений. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием общепринятых методов вариационной статистики и пакета компьютерных программ Microsoft Word, Microsoft Excel. В исследовании также использовались данные региональных СМИ и Интернет-ресурса «Стопкоронавирус.рф».

Результаты и обсуждение

Всего с момента регистрации первого случая инфицирования COVID-19 и по состоянию на 22 октября 2023 г. в Саратовской области зарегистрировано 327 310 случаев заболевания (13 460 на 100 тыс. населения, 9 место по Приволжскому федеральному округу, 23 место среди всех субъектов РФ), из них 6001 случай заболевания закончился летальным исходом (коэффициент летальности 0,85) [3]. Максимальный подъем заболеваемости COVID-19 с показателем 3313 случаев отмечен 20 февраля 2022 г. На долю Саратовской области приходится 1,41% от всех зарегистрированных случаев заболевания COVID-19 в России.

Геновариант Omicron впервые выделен в Саратовской области 19 января 2022 г. (2 случая заболевания — мужчина в возрасте 47 лет и женщина в возрасте 65 лет). Оба заболевших перенесли инфекцию в форме ОРВИ, не были вакцинированы от COVID-19 и не выезжали за пределы субъекта в предыдущие 2 недели. К середине февраля 2022 г. Omicron стал преобладающим геновариантом SARS-CoV-2 в регионе (83% положительных образцов), вытеснив с первой позиции геновариант Delta.

Сравнительный анализ структуры заболеваемости COVID-19 в периоды доминирования геновариантов Delta (12.08 — 21.09.2021 г.) и Omicron (07.03 — 14.03.2022 г.) среди населения Саратовской области позволил выявить ряд особенностей.

За анализируемые периоды доминирования двух геновариантов установлено преобладание женщин в структуре заболеваемости (61,3% случаев в период Delta и 62,7% случаев в период Omicron). Согласно данным Росстата, по состоянию на 1 января 2022 г. в регионе числится 1085,2 тыс. мужчин (45,9%) и 1275,8 тыс. женщин (54,1%), что косвенно может объяснять более высокие показатели заболеваемости среди женского пола. Кроме того, полученные данные, вероятно, могут быть связаны с более частой обращаемостью женщин за медицинской помощью, что обусловливает более высокое число подтвержденных случаев заболевания среди них.

Существенные отличия выявлены в социальной структуре инфицированных Саратовской области. В частности, значительное увеличение частоты регистрации случаев заболевания, вызванных геновариантом Omicron, установлено в категории воспитанников/учащихся (с 8 до 29%). Снижение доли случаев заболевания зафиксировано среди представителей рабочих профессий (с 44,4 до 30,1%) и среди работников медицинских организаций (с 8,9 до 6%). Доля случаев заболевания среди пенсионеров в периоды доминирования Delta и Omicron не претерпела существенных изменений (32,7 и 32,4% соответственно) (рис. 1).

 

Рисунок 1. Доли случаев заболевания геновариантами Delta и Omicron среди населения Саратовской области в различных социальных группах

Figure 1. Percentage of SARS-CoV-2 Delta and Omicron genovariant-based COVID-19 cases in various social groups of the Saratov Region

 

В возрастной структуре инфицированных COVID-19 в период доминирования геноварианта Omicron увеличение доли заболевших наблюдается среди детей первого года жизни (с 0,6 до 1,5%), детей в возрасте 1–6 лет (с 3,6 до 7,2%), 7 — 14 лет (с 4,4 до 10,8%) и 15–17 лет (с 1,8 до 3,7%). Снижение доли инфицированных зафиксировано среди лиц в возрасте 30–49 лет (с 32,7 до 24,4%), 50–64 года (с 25,1 до 21,4%) и незначительное снижение — среди лиц 65 лет и старше (с 20,9 до 20,2%). Установленное увеличение частоты регистрации случаев заболевания геновариантом Omicron среди воспитанников/учащихся, а также рост доли заболевших среди детей и подростков до 18 лет свидетельствует о продолжающейся адаптации вируса к человеческой популяции. Геновариант Omicron, в отличие от Delta, значительно активнее реплицируется в месте своего проникновения в организм — назальном эпителии, носоглотке и бронхах, что подтверждается рядом исследований [5, 7]. У детей раннего возраста строение бронхов имеет отличия от взрослых: анатомически узкий просвет, активная васкуляризация и более рыхлая слизистая оболочка. Благодаря данным особенностям у детей чаще развиваются такие состояния, как обструктивный бронхит и бронхиолит, требующие неотложной помощи. Возрастные особенности развития организма в сочетании со множественными мутациями самого вируса, по-видимому, являются основными причинами роста заболеваемости геновариантом Omicron у детей.

В отношении источников инфицирования в период преобладания геноварианта Delta основная часть случаев заражения зафиксирована вследствие контактов в семье/близком окружении (52,6%), затем следуют случаи с неустановленным источником инфекции (33,1%), по месту работы/в прочих организациях (9,5%) и в медицинских организациях (4,8%). При этом в период доминирования геноварианта Omicron наблюдается увеличение доли заболевших без установления источника инфекции (40,2%) и снижение регистрации случаев в семье/близком окружении (48,7%), по месту работы/в прочих организациях (7,4%) и в медицинских организациях (3,7%). Данное наблюдение может свидетельствовать о значительном количестве бессимптомных носителей среди заболевших в связи с особенностями геноварианта Omicron, который, как показано в ряде научных исследований, вызывает до 61% случаев асимптоматического течения болезни [11].

Инфекция, вызванная геновариантом Omicron, среди населения Саратовской области протекала чаще всего в легкой форме, удельный вес вырос с 34,1 до 59,5%, в основном за счет сокращения доли случаев заболевания средней тяжести с 62,1 до 40%. Геновариант Delta вызвал более высокую долю случаев заболевания с тяжелым течением в сравнении с Omicron (3,9% против 0,6%). Наблюдаемое явление может быть обусловлено как эволюцией вируса, которая сопровождается снижением вирулентности, так и повышением доли полностью вакцинированного населения (с 25,5% в период Delta до 46,3% в период Omicron) (рис. 2).

 

Рисунок 2. Структура инфицированных по степени тяжести заболевания в периоды доминирования геновариантов Delta и Omicron в Саратовской области

Figure 2. Pattern of COVID-19 severity-based incidence dominated by SARS-CoV-2 Delta and Omicron genovariants in the Saratov Region

 

Уровень летальности среди инфицированных региона в периоды доминирования двух геновариантов, а также доля вирусных пневмоний подтверждают, что при Delta-инфекции тяжесть течения болезни выше в сравнении с Omicron-инфекцией. Сравнительный анализ также показал, что наиболее уязвимыми группами населения Саратовской области вне зависимости от циркулирующего геноварианта являются лица 65 лет и старше. Люди пожилого возраста с большей вероятностью попадают в отделения реанимации и интенсивной терапии с высоким риском летального исхода, поэтому пациентам старше 65 лет должно уделяться наибольшее внимание клиницистов (рис. 3, 4).

 

Рисунок 3. Уровни летальности в периоды доминирования геновариантов Delta и Omicron среди заболевших Саратовской области (в %)

Figure 3. COVID-19 mortality rate in the Saratov Region dominated by SARS-CoV-2 Delta and Omicron genovariants (in %)

 

Рисунок 4. Доля вирусных пневмоний в периоды доминирования геновариантов Delta и Omicron среди заболевших Саратовской области (в %)

Figure 4. Percentage of viral pneumonia upon dominance of SARS-CoV-2 Delta and Omicron genovariants in the Saratov Region (in %)

 

Выводы

За 3 года пандемии COVID-19 имела место взаимная адаптация нового коронавируса и человеческой популяции, что сопровождалось изменением биологических свойств возбудителя и накоплением иммунной прослойки населения.

Преимущественно легкое течение заболевания и снижение показателя летальности среди инфицированных геновариантом Omicron свидетельствует в пользу дальнейшего преобразования COVID-19 в сезонную инфекцию.

Учитывая повышение уровня заболеваемости среди детей, особое внимание при диагностике и лечении инфекции должно быть направлено на младенцев (до 1 года), а также детей с хроническими заболеваниями и иммунодефицитными состояниями.

Поскольку эволюция вируса все еще продолжается, профилактические меры, в том числе ревакцинация для групп риска, в особенности лиц старше 65 лет, остаются по-прежнему актуальными.

About the authors

A. A. Zimirova

Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe” of Rospotrebnadzor

Author for correspondence.
Email: zi_749@mail.ru

Junior Researcher, Laboratory of Sanitary Protection and Emergency Situations, Epidemiology Department

Россия, Saratov

V. E. Kuklev

Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe” of Rospotrebnadzor

Email: zi_749@mail.ru

PhD (Medicine), Leading Researcher, Laboratory of Sanitary Protection and Emergency Situations, Epidemiology Department

Россия, Saratov

V. A. Safronov

Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe” of Rospotrebnadzor

Email: zi_749@mail.ru

PhD (Medicine), Leading Researcher, Laboratory of Epidemiological Analysis and Forecasting, Epidemiology Department

Россия, Saratov

I. N. Vyatkin

Department of Rospotrebnadzor for the Saratov Region

Email: zi_749@mail.ru

Head of the Department of Epidemiological Surveillance and Sanitary Protection of the Territory

Россия, Saratov

References

Supplementary files