Przez tysiąclecia choroby zakaźne były, obok głodu, jednym z najpotężniejszych czynników depopulacyjnych. Obecnie w krajach rozwiniętych umieralność z powodu chorób zakaźnych pozostaje poniżej jednego procenta. Ale także w obecnym czasie w wielu jeszcze krajach stanowią one najczęstszą przyczynę zgonów dzieci i mają istotny udział w umieralności osób dorosłych, przez co wpływają znacząco na skrócenie średniej długości trwania życia całej populacji.
Zrozumienie zagrożeń ze strony chorób zakaźnych wymaga z jednej strony znajomości tzw. łańcucha zakażenia, na który się składają miejsca i mechanizmy przetrwania czynników zakaźnych w środowisku, źródło zakażenia, drogi przenoszenia, miejsce wtargnięcia do organizmu gospodarza podatnego na zakażenie i wreszcie mechanizmy przeniesienia zakażenia na inne osoby, czyli zaraźliwość. Z drugiej strony, w ocenie zagrożeń istotna jest znajomość sposobów zapobiegania zakażeniom i ich zwalczania.
Jak się szerzy epidemia
W szerzeniu się chorób zakaźnych w populacji występuje wiele czynników o różnej wadze i jednostronne traktowanie przyczyn epidemii nieuchronnie prowadzi do błędnej oceny rzeczywistej sytuacji. Znanym tego przykładem był spór wielkich luminarzy nauki Rudolfa Virchowa i Roberta Kocha na temat przyczyn gruźlicy. Koch, odkrywca prątka, wskazywał na bakteryjną przyczynę tej choroby. Z kolei społecznie nastawiony Virchow uważał za przyczynę ciężkie warunki życia grup szczególnie mocno dotkniętych tą chorobą i jako przykład podawał górników na Śląsku.
Dziś wiemy, że zakażenie odkrytym przez Kocha prątkiem Mycobacterium tuberculosis lub bovis stanowi warunek konieczny – sine qua non zachorowania na gruźlicę, ale nie jest to przyczyna dostateczna. U wielu osób zakażenie zostaje opanowane przez siły obronne organizmu i choroba nie występuje. Natomiast zgodnie z obserwacją Virchowa, ciężkie warunki życia, niedożywienie i ciasnota mieszkaniowa sprzyjają szerzeniu się gruźlicy jako ważne czynniki ryzyka tej choroby.
Z podobną sytuacją mamy do czynienia w innych epidemiach. Są one wywoływane przez określony czynnik zakaźny, ale ich szerzenie się jest uwarunkowane przez splot okoliczności, które mają charakter czynników ryzyka – zwiększających prawdopodobieństwo zakażeń i zachorowań, ale też czynników ochronnych, które to prawdopodobieństwo zmniejszają. Pierwsze uzyskują przewagę w okresie szerzenia się epidemii, a drugie w czasie jej wygasania. W endemiach istnieje swoista równowaga tych czynników. Pamiętać jednak należy, że może ona występować na bardzo różnych poziomach zapadalności.
Przy dużej rozmaitości okoliczności, w których pojawiały się wielkie epidemie, można znaleźć pewne typy sytuacji wspólne dla wielu z nich:
Epidemie powstałe w wyniku zawleczenia wysoce zaraźliwych chorób do podatnej populacji.
Historycznie najgroźniejsze epidemie tego typu były wywoływane przez odrę, ospę prawdziwą i grypę. Wszystkie te choroby jako swój rezerwuar mają chorych ludzi. W populacji osób podatnych jedna osoba chora jest w stanie zarazić taką chorobą nieraz kilkadziesiąt osób.
Zawleczenie odry i ospy prawdziwej z Europy do Ameryki natrafiło na populację, która z tymi chorobami nigdy przedtem się nie stykała, była wysoce podatna na zachorowania, a przez to, że była to populacja bardzo jednolita genetycznie, ta podatność była wśród rdzennych mieszkańców Ameryki powszechna.
Rozmiary strat ludnościowych, spowodowanych przez choroby zakaźne w Ameryce kolonialnej, były ogólnie szacowane na około 50%, ale ocenia się, że w Meksyku w chwili wtargnięcia tam Corteza ludność wynosiła około 25–30 milionów osób, a po pięćdziesięciu latach zmniejszyła się dziesięciokrotnie, do około 3 milionów.
Epidemie ospy prawdziwej nawiedzały Europę wielokrotnie. Są oszacowania, że XVIII w. wywoływała ona tam około 400 tys. zgonów rocznie. Na podstawie opisu Galena przyjmuje się, że plaga Antonina w latach 165–180 n.e., za panowania Marka Aureliusza, była - jak ten opis interpretują historycy medycyny - epidemią ospy prawdziwej lub dwiema epidemiami: jedną ospy, a drugą odry. Jej dewastujący efekt na ludność Imperium Rzymskiego był podobny jak późniejszych epidemii wśród Indian amerykańskich.
Dzięki masowym szczepieniom i intensywnym działaniom przeciwepidemicznym ospa prawdziwa została kompletnie wyeradykowana z populacji globu w 1979 r., ale jeszcze w 1967 r. chorowało na nią 15 milionów ludzi.
Sprowadzona do Europy w 1918 r., najprawdopodobniej przez żołnierzy amerykańskich, „grypa hiszpanka” A(H1N1) spowodowała w Europie około 25 milionów zgonów, a oszacowania liczby zgonów w skali globu sięgają 50–100 milionów. Specyfiką grypy są szybkie, coroczne przemiany wzorca genetycznego, wymagające dostosowania składu szczepionek do kolejnych epidemii sezonowych. A w różnych odstępach czasowych, co kilkanaście lub co kilkadziesiąt lat, występują pandemie zupełnie nowych genetycznie typów grypy o różnym pod względem ciężkości i powikłań przebiegu klinicznym.
Wtargnięcie do obszarów endemicznych określonej choroby dużych grup osób podatnych
Ten typ epidemii występował najczęściej wśród wojsk prowadzących ofensywę na obcym terytorium. Znanym przykładem jest zdziesiątkowanie armii Napoleona w kampanii rosyjskiej przez zachorowania na dur plamisty. Przenoszony przez wesz odzieżową dur plamisty ma swoje obszary endemiczne w rejonach o niskim poziomie higieny, zwykle zamieszkałych przez ubogą ludność.
W Polsce poważne epidemie duru plamistego wystąpiły szczególnie na terenach wschodnich w czasie rewolucji październikowej. Dur plamisty występował też w Polsce w czasie okupacji niemieckiej, ale po drugiej wojnie światowej nie stanowił już wielkiego zagrożenia, gdyż szeroko dostępny był DDT.
Także prowadzenie intensywnych prac budowlanych w egzotycznych miejscach może gromadzić duże liczby pracowników podatnych na endemicznie występujące tam choroby. Drastycznym przykładem jest tu budowa kanału panamskiego. Około 12 tys. pracowników zginęło podczas budowy kolei panamskiej i ponad 22 tys. podczas budowy kanału prowadzonej pod nadzorem Francuzów. Większość z tych zgonów było spowodowanych żółtą gorączką i malarią, chorobami przenoszonymi przez komary. Amerykanie, gdy przejęli budowę kanału zastosowali drastyczne środki zwalczania komarów, włącznie z wylewaniem ropy naftowej do bagien i naturalnych zbiorników wody. Ropa, pokrywając powierzchnie wód, pozbawiała larwy komarów dostępu do tlenu.
W tej kategorii mieści się też dość ograniczona epidemia zakażeń hantawirusami wśród żołnierzy amerykańskich w Korei, gdzie przebywając w okopach zetknęli się po raz pierwszy w życiu z wydalinami nornic zakażonych tym wirusem, wywołującym gorączkę krwotoczną z zespołem nerkowym.
Specyfika epidemii dżumy
Naturalnym rezerwuarem zarazków dżumy Yersinia pestis są gryzonie: czarny szczur Rattus rattus w Europie, a w Chinach głównie Rattus flavipectus, ale też wiele innych gatunków gryzoni w innych częściach świata. Przenosicielem zarazków między gryzoniami i z gryzoni na ludzi jest pchła Xenopsylla cheopis.
Naturalne terytorium szczura nie przekracza promienia stu metrów, dlatego globalne szerzenie się dżumy było najprawdopodobniej związane z rozwojem transportu zboża drogą morską i lądową wraz z żerującymi w tym zbożu szczurami.
Podstawowym źródłem zakażenia w dżumie dymieniczej, łagodniejszej postaci, umiejscowionej w węzłach chłonnych, są ukąszenia zainfekowanych pcheł. Natomiast szczególnie ciężka postać, jaką jest dżuma płucna, przenoszona jest drogą kropelkową i powietrzną bezpośrednio z człowieka chorego na podatnego. Śmiertelność w nieleczonej dżumie płucnej sięga 90%.
Powszechnie znane są dwie wielkie europejskie epidemie dżumy: pierwsza, za panowania cesarza Justyniana, zawleczona w 541 r. do Bizancjum i trwająca dalsze kilkadziesiąt lat. Pokryła ona terytorium od Persji do Irlandii.
Drugą wielką epidemią europejską dżumy była „czarna śmierć” z 1348 r. Każda z tych epidemii miała głębokie konsekwencje polityczne, wpływając na demografię, ekonomię i układy społeczne.
Pierwsza z nich dramatycznie osłabiła potęgę Bizancjum i utorowała drogę do podbojów arabskich. Z kolei epidemia z 1348 r. w Europie Zachodniej wywołała wielkie liczby zgonów, sięgające jednej trzeciej ludności miejskiej, spowodowała drastyczny niedobór rąk do pracy, ale też przerwała działania wojenne w wojnie stuletniej na kilkanaście lat.
Epidemie te były poprzedzone ciągiem epidemii azjatyckich, zwykle zapoczątkowanych w Chinach i szerzących się szlakami handlowymi. Dżuma w Europie pojawiała się jeszcze wielokrotnie w XVII i XVIII wieku, ale o mniejszym już zasięgu.
Ostatnia wielka epidemia dżumy rozpoczęła się w Chinach w latach 90. XIX w. i wkrótce objęła wielkie obszary Azji Południowej. Według oszacowań WHO, zakończyła się dopiero w latach 50. XX w. Obecnie utrzymują się ogniska endemiczne w Afryce, Azji i Ameryce, ale roczna liczba zarejestrowanych na świecie przypadków dżumy nie przekracza kilku tysięcy.
Cholera i inne epidemie wywołane przez zakażenia i zatrucia pokarmowe
Historycy medycyny dopatrują się jednego z pierwszych opisów cholery w XXI psalmie Dawida. Jednak nie ma mocnych podstaw, aby wcześniejsze starożytne i średniowieczne opisy chorób biegunkowych, włącznie z opisem Hipokratesa, klasyfikować jako zachorowania na cholerę, tym bardziej że często dotyczą one pojedynczych przypadków.
Pierwsza epidemia cholery, z przekonującym opisem jej objawów, wybuchła w Indiach w rejonie Gangesu w 1817 r., a pierwsza, która przetoczyła się przez Europę od 1831 r. została do Polski zawleczona przez rosyjskich żołnierzy przybyłych dla tłumienia powstania listopadowego.
W XIX i XX w. odnotowano siedem pandemii cholery, ostatnia z nich, która wybuchła w Indonezji w 1961 r., była wywołana nową, mniej zjadliwą odmianą przecinkowca El-Tor, dominującego w epidemiach występujących w ostatnim pięćdziesięcioleciu w Afryce, Azji i Ameryce Południowej.
Obecnie podstawowym rezerwuarem zarazków cholery jest plankton bytujący w delcie Gangesu i Brahmaputry w Bangladeszu, skąd bywa przenoszony nawet na inne kontynenty w zbiornikach balastowych statków. Związek zachorowań na cholerę z piciem skażonej wody został dowiedziony przez Johna Snowa w Londynie w połowie XIX w. w czasie trzeciej pandemii cholery. W czasie tej samej pandemii Filippo Pacini we Florencji opisał bakterie znalezione w materiale pobranym od chorych na cholerę, jednak jego praca została zignorowana i odkrycie przecinkowca cholery przypisuje się Robertowi Kochowi, który w publikacji z 1884 r. dał znacznie pełniejszy jego opis, studiując materiał pobrany od chorych w czasie piątej pandemii w Egipcie i w Indiach.
W Polsce w okresie dwudziestolecia międzywojennego i w czasie okupacji niemieckiej poważny problem stanowił dur brzuszny. Jednak największy epidemiczny wzrost zachorowań odnotowano w latach powojennych, w związku z masowym przemieszczaniem się ludności z ziem utraconych przez Polskę na tzw. Ziemie Odzyskane.
W wyniku intensywnych działań przeciwepidemicznych, a przede wszystkim dzięki programowi masowych szczepień, dur brzuszny został praktycznie wyeliminowany z terenu Polski. Nadal jednak zakażenia i zatrucia pokarmowe innymi bakteriami jelitowymi występują na terenie Polski częściej niż w krajach Europy Zachodniej i Skandynawii.
W ostatnich latach zaznacza się wyraźny trend spadkowy bakteryjnych zakażeń jelitowych, przy wzroście zakażeń wywołanych przez wirusy. Szczególnie niepokojący jest wzrost liczby zakażeń rotawirusowych u dzieci, z dużym udziałem zakażeń szpitalnych.
Zakażenia i zatrucia pokarmowe są istotnym miernikiem poziomu higieny zarówno komunalnej jak i osobistej oraz systemu pozyskiwania i przechowywania żywności na skalę przemysłową i w gospodarstwach domowych. Rolę tych ostatnich podkreśla dużo większa liczba osób zakażonych w ogniskach, jakie wystąpiły w rodzinach niż wśród klientów restauracji i przyjęć cateringowych.
Należy podkreślić, że bezpieczeństwo zdrowotne żywności drastycznie pogarsza się w czasie wojen i zamieszek. Działania wojenne łatwo niszczą infrastrukturę, a głód zmniejsza ostrożność w doborze jedzenia. W czasie aktualnie trwającej od 2014 r. wojny domowej w Jemenie, ponad milion osób zachorowało na cholerę.
Historia wojen daje wiele innych przykładów zakażeń przewodu pokarmowego wojsk wkraczających na obce tereny bez odpowiedniego zaopatrzenia w świeżą lub dobrze przechowywaną żywność i wiele przykładów epidemii lokalnej ludności z powodu wywołanej wojną nędzy i zniszczenia infrastruktury sanitarnej. Znanym też miejscem masowych zakażeń pokarmowych, ale i innych chorób zakaźnych, były lazarety improwizowane w czasach wojen oraz obozy jeńców.
Andrzej Zieliński
Prof. Andrzej Zieliński jest pracownikiem naukowym Zakładu Epidemiologii Państwowego Zakładu Higieny. Powyższy tekst jest fragmentem artykułu Autora zamieszczonego w książce Bezpieczeństwo Europy w globalnym świecie wydanej przez Komitet Prognoz PAN w 2020.