Идентификация источника и цепи передачи

Выявление источника вспышки и реконструкция путей передачи инфекции от одного человека или носителя к другому являются аналитической основой расследования. Идентификация источника отвечает на вопрос, откуда пришел возбудитель, в то время как анализ цепи передачи исследует, как он распространялся, связывая случаи заболевания в последовательность «кто кого заразил» и выявляя путь, индексный случай и любые события, способствующие усилению распространения.

Definition

Идентификация источника — это определение происхождения, носителя или резервуара вспышки, а реконструкция цепи передачи — это связывание случаев в предполагаемую последовательность передачи от человека к человеку или от источника к человеку с использованием эпидемиологических, временных и, все чаще, геномных данных.

Scope

Эта тема охватывает принципы и инструменты, используемые для приписывания вспышки определенному источнику и картирования ее цепей передачи: интерпретацию эпидемической кривой, различие между точечным и распространяющимся типами вспышек, понятия индексного и первичного случаев, репродуктивное число, суперраспространение и растущее использование секвенирования генома патогена наряду с эпидемиологической связью. Это концептуальный и методологический подход, а не протокол для какого-либо конкретного патогена или реагирования.

Core questions

• Где возник возбудитель вспышки и через какой носитель или резервуар произошло заражение?
• Указывает ли эпидемическая кривая на точечный, непрерывный или распространяющийся характер вспышки?
• Кто является индексным или первичным случаем, и кто кого заразил?
• Как можно комбинировать последовательности генома патогена с эпидемиологическими данными для подтверждения связи?

Key concepts

• Точечная вспышка против распространяющейся вспышки
• Индексный случай и первичный случай
• Способ и путь передачи
• Базовое и эффективное репродуктивное число
• Суперраспространение и индивидуальная вариабельность
• Серийный интервал и время генерации
• Геномная эпидемиология и вывод о передаче

Mechanisms

Форма эпидемической кривой является первым ключом к источнику: острый одиночный пик предполагает общий точечный источник, устойчивое плато — непрерывный источник, а последовательные волны, разделенные серийным интервалом, — распространяющуюся передачу от человека к человеку. Исследователи отслеживают контакты в обратном направлении до общего носителя или резервуара и идентифицируют индексные и первичные случаи. Затем цепи передачи реконструируются путем связывания случаев по времени, месту и контактам, и все чаще путем сравнения последовательностей генома патогена, поскольку тесно связанные последовательности подтверждают прямую эпидемиологическую связь. Репродуктивное число суммирует, сколько вторичных случаев в среднем генерирует каждый случай, в то время как суперраспространение отражает большие индивидуальные различия, которые могут привести к взрывному распространению.

Clinical relevance

Установление источника указывает специалистам по реагированию, что следует удалить, отозвать или закрыть, а картирование цепей передачи показывает, куда направить усилия по отслеживанию контактов и защитные меры. Для клиницистов признание того, что случай может быть одним звеном в цепи, подчеркивает ценность подробного сбора анамнеза контактов и своевременного информирования. Эта статья описывает, как выводятся источник и распространение, и не является руководством по лечению отдельного пациента.

Epidemiology

Передача от человека к человеку была продемонстрирована в начале пандемии COVID-19 через семейный кластер, в котором инфекция передавалась между членами домохозяйства, что иллюстрирует реконструкцию цепи в наименьшем масштабе. В масштабе популяции анализ эпидемических кривых SARS позволил оценить репродуктивное число и эффект мер контроля, а исследования суперраспространения показали, что меньшинство случаев может генерировать большинство вторичных инфекций; секвенирование генома патогена теперь регулярно дополняет такую эпидемиологическую связь.

History

Приписывание Джоном Сноу в XIX веке вспышки холеры насосу на Брод-стрит является архетипическим примером идентификации источника путем сопоставления случаев с общим воздействием. Полевая эпидемиология XX века формализовала интерпретацию эпидемической кривой и различие между точечным и распространяющимся типами вспышек, в то время как XXI век добавил количественное моделирование передачи, признание суперраспространения при SARS и полногеномное секвенирование, что в совокупности улучшило реконструкцию цепей передачи.

Debates

Могут ли одни только последовательности генома установить, кто кого заразил?

Геномные данные патогенов значительно усиливают вывод о передаче, но ограниченное внутрихозяйственное разнообразие, общие источники и пробелы в выборке означают, что последовательности обычно скорее ограничивают, чем окончательно доказывают прямую связь, поэтому лучше всего комбинировать геномные и эпидемиологические данные.

Key figures

• Jacco Wallinga
• James Lloyd-Smith
• Marc Lipsitch
• Yonatan Grad

Seminal works

• wallinga-teunis-2004
• lloyd-smith-2005
• grad-lipsitch-2014

Frequently asked questions

Что форма эпидемической кривой говорит исследователям об источнике?

Одиночный острый пик предполагает общий точечный источник, продолжительное плато предполагает непрерывный источник, а серия постепенно увеличивающихся волн, разделенных серийным интервалом заболевания, предполагает распространяющуюся передачу от человека к человеку.

Что такое суперраспространение?

Суперраспространение описывает большие различия между индивидуумами в количестве вторичных инфекций, которые они вызывают; небольшое число случаев или событий может быть причиной непропорционально большой доли передачи, что сильно влияет на то, как развиваются вспышки и как их можно контролировать.