Микобактериальные заболевания
Открытый доступ

Абстрактный

Исследования передачи семенной микобактерии туберкулеза in vivo: повторный анализ с использованием вероятностного моделирования

Чача М. Иссароу, Робин Вуд и Никола Малдер

Большая часть наших современных знаний о передаче Mycobacterium tuberculosis (MTB) берет начало в исследованиях in vivo от семенного человека к морской свинке, проведенных в 1950-х годах. Похожая методология использовалась для исследования коинфекции вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) и туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью. Однако все эти исследования должны были согласовать необходимость использования высоких показателей вентиляции помещений для снижения риска заражения от человека к человеку, демонстрируя при этом передачу от человека к морской свинке. Хотя эти исследования показывают, что заражение туберкулезом (ТБ) может происходить воздушно-капельным путем, они также оценили крайне низкую инфекционность случаев туберкулеза. Однако расчетная инфекционность была основана на теоретической концепции квантовой инфекции и предполагала, что модель морской свинки имела 100% чувствительность для дистанционного обнаружения жизнеспособных организмов туберкулеза в сильно разбавленном воздухе, выбрасываемом из учреждения. Высокая вентиляция помещения значительно снижает вероятность успешного заражения морской свинки как за счет разбавления выдыхаемого воздуха, так и за счет уменьшения доли воздуха, взятого морскими свинками. В этом исследовании мы использовали новую математическую модель, основанную на распределении Пуассона и предыдущих экспериментальных данных на морских свинках, чтобы количественно оценить более реалистичную оценку количества инфекционных организмов, необходимых для успешного заражения зараженных морских свинок в исследованиях in vivo. Кроме того, мы исследовали вероятность заражения зараженных морских свинок в этих исследованиях. Мы обнаружили, что исследования in vivo на сегодняшний день были недооценены для демонстрации передачи, полученной от любых, кроме самых продуктивных случаев заражения. Все четыре исследования in vivo показали чрезвычайно низкую вероятность заражения зараженных морских свинок из-за либо высокой скорости вентиляции, либо нечувствительной математической модели, использованной в этих исследованиях. Таким образом, наш анализ предполагает, что производство инфекционных организмов случаями туберкулеза могло быть значительно недооценено. Эта переоценка инфекционности морских свинок согласуется с недавними результатами, свидетельствующими об очень большом количестве геномов туберкулеза, присутствующих в учреждениях здравоохранения, и о весьма разнообразном распределении штаммов туберкулеза, присутствующих в высокоэндемичных условиях, что указывает на множественность источников инфекции.