Анализ сексуальных сетей при инфекциях, передающихся половым путем – новое направление исследований и практической деятельности

Анализ социальных сетей (social network analysis) – активно развивающееся направление социологии, которое предоставляет новый набор объяснительных моделей и аналитических средств вне рамок обычных количественных методов. При этом в данной области накоплен математический аппарат, позволяющий строить сложные модели социальных взаимодействий.
Сеть социальных взаимодействий состоит из совокупности социальных акторов (social actors) и набора связей между ними. В качестве социальных акторов могут выступать индивиды, социальные группы, организации, города, страны. Под связями понимаются не только коммуникационные взаимодействия между акторами, но и связи по обмену деятельностью, включая конфликтные отношения.
Полученная сеть взаимодействий может быть проанализирована различными методами теории графов, теории информации, математической статистики [2, 15]. Эти методы нашли применение и в эпидемиологии инфекционных болезней [7].
Сексуальные (или половые) сети – разновидность социальных сетей, где отдельные люди, прямо или опосредованно, связаны между собой сексуальными (половыми) связями. Фактически сексуальные сети являются структурами, показывающими вероятность заражения инфекциями, передающимися половым путем (ИППП). Сексуальные сети имеют различную структуру, которая ключевым образом влияет на характер распространения ИППП. Анализ сексуальных сетей позволяет глубже проанализировать эпидемический процесс и, в частности, определить его фазу. Обычные данные о заболеваемости на данной территории или в данной популяционной группе не могут предоставить такую информацию, как анализ сексуальных сетей [10-12].
В типичном случае любая эпидемическая вспышка ИППП является структурированной и состоит из отдельных фаз: роста (I), гиперэндемии (плато; II), спада (III) и равновесия, или эндемической фазы (IV), которая может длиться долго или закончится фазой элиминации (V) [14]. При планировании и осуществлении противоэпидемических мероприятий важно учитывать фазы эпидемического процесса. В литературе имеются единичные примеры успешного применения данного подхода при контроле ИППП [3]. При этом существует определенная связь между фазой эпидемии ИППП и сексуальными сетями, ее породившими [3, 4, 10, 11]. Поэтому важно изучать сексуальные сети, их преобладание в различных популяциях, чтобы глубже понять эпидемиологию ИППП и эффективнее с ними бороться.
Существенное значение имеет размер сексуальной сети. Это проиллюстрировано исследованием в Перу, где сравнили размеры сексуальных сетей у 75 ВИЧ-позитивных и 137 ВИЧ-негативных беременных [6]. 50 (66,7%) инфицированных женщин не имели факторов риска и в течение 5 лет жили с одним половым партнером. Но когда проанализировали вторую генерацию сексуальных сетей, куда входили эти женщины, оказалось, что количество партнеров, включая последующих (партнеров партнеров), было в среднем 8,4, тогда как в контрольной группе – 2,5. При анализе третьей генерации, т. е. плюс партнеры этих партнеров, различие было еще больше – 672 против 160. Таким образом, важным является не столько количество половых партнеров данного индивидуума, сколько размер сексуальной сети, к которой он принадлежит, иными словами, число партнеров у его непосредственных партнеров и т. д.
В эпидемиологическом отношении важен не только размер, но и структура половой социальной сети. Это можно проиллюстрировать на простой модели (рис. 1). Небольшая сеть из 8 индивидуумов может иметь различную распространенность ИППП, в зависимости от структуры связей между ними. Две конфигурации с одинаковым количеством партнеров (6 акторов имеют двух партнеров, 2 актора – трех) при одинаковой вероятности передачи инфекции (0,5 на контакт) в конечном счете дадут различные результаты по заболеваемости: 0,39 (3,125/8) и 0,45 (3,625/8) соответственно – разница в 16%. Более того, одну из сетей легче прервать для предотвращения заражения [7].
В случае больших сетей их размеры и структура могут оказывать значительное влияние на распространение ИППП на локальном уровне и тем самым определять направленность противоэпидемических мероприятий. Построить реальную сексуальную сеть только на основании расспроса больного сложно. Активная патронажная работа проводится постфактум – когда вспышка инфекции уже состоялась. Это отражает картину лишь частично.

В данном исследовании были изучены сексуальные сети, связанные с распространением хламидийной и трихомонадной инфекции в Харьковской области, выявлены особенности, характерные для каждой нозологии с целью оптимизации системы диспансерных профилактических мероприятий по борьбе с ИППП.

Материалы и методы исследования

Численность населения Харьковской области, по данным Всеукраинской переписи населения, составляет 2 914,2 тыс. человек. За 2003-2008 гг. в области зарегистрировано 17 307 случаев хламидиоза и 46 778 случаев трихомоноза. В этот же период по разработанной нами анкете было проинтервьюировано 236 пациентов, жителей г. Харькова и области, с хламидиозом и/или трихомонозом. Они получали амбулаторное и/или стационарное лечение либо консультативную помощь в Институте дерматологии и венерологии НАМН Украины. Указанные пациенты назвали в общей сложности 368 половых партнеров, из которых 139 были названы двумя и более больными. Учитывались их половые связи за период до 1 года. Вместе пациенты (236) и их партнеры (229) составили 465 отдельных лиц.
Анализ половых связей 465 лиц (205 женщин и 260 мужчин) послужил предметом данного сетевого анализа. Была создана реляционная база данных (Microsoft Access 2003). Взаимодействия между людьми отображались графически, где каждый человек был связан с другими прямо или посредством других лиц через половые отношения [Wasserman]. Анализ сексуальных сетей проводился с помощью пакета компьютерных программ SAS (Programs for Analyzing Networks, J. Moody, Chapel Hill, North Carolina), графическое представление осуществляли путем экспорта данных в программу PAJEK (Program for Large Network Analysis, V. Batagel and A. Mrvar, Ljubljana, Slovenia). Многофакторный статистический анализ проводился в программе SAS, версия 9.1 (SAS Institute, Cary, North Carolina). При анализе сексуальных сетей оценивались размер сети (количество индивидуумов в компоненте), количество партнеров у каждого индивидуума (степень), количество партнеров у непосредственных партнеров (two-reach centrality – цетральность – положение в сети по отношению к партнерам партнеров), максимальное количество шагов между любыми двумя членами сети (диаметр).
Отдельные компоненты или сети могли состоять из микроструктур низшего и высшего уровня в зависимости от сложности организации. Так, диады (два человека связаны только между собой – простейшая сеть в форме гантели) и открытые триады (один человек связан с двумя другими) считались простыми, закрытые циклические структуры – треугольники, квадраты с одной или более диагоналями – сложными микроструктурами сети [5, 10].
Для изучения зависимости риска инфицирования хламидиозом и трихомонозом от положения в сети члены сети были дихотомизированы, т. е. условно разбиты на две группы по степени (1 партнер и ≥2 партнеров) и центральности (0 – у партнеров нет партнеров и у партнеров ≥1 партнеров). Сравнивались следующие позиции данного члена сексуальной сети (рис. 2).
Географическое распределение участников данного исследования на территории Харьковской области в зависимости от размера сексуальной сети выполнено с помощью вращения ящичковых диаграмм (box plots) по отношению к точке (центроиде), отражающей центр распределения места жительства пациентов [8]. Ящичковая диаграмма – способ визуализации множества данных, измеренных в интервальной шкале. Выглядит как прямоугольник (ящик), на котором представлены максимальное и минимальное значения выборки, ее нижний и верхний квартили, а также медиана. Для каждого члена сексуальной сети определенного размера (большие, средние и малые) строились диаграммы координат, которые в результате наложения дали распределения данных сетей на местности (рис. 3).

Результаты исследования и их обсуждение

Ежегодная регистрация случаев хламидиоза в Харьковской области в период 2003-2008 гг. возросла с 1 839 до 3 730. При этом обозначилась постоянная тенденция к росту. Что касается трихомоноза, то в 2008 г. было зарегистрировано 7 827 случаев, что меньше, чем в 2005 г. (8 696), но больше, чем в 2003 г. (6 889). В целом, в отличие от хламидиоза, заболеваемость трихомонозом колебалась незначительно на примерно одинаковом уровне (рис. 4).
Как видно из рис. 4, эпидемиология хламидиоза и трихомоноза различны. Для первого характерен устойчивый рост по типу линейного тренда, т. е. фаза равномерного эпидемического роста, для второго – фаза насыщения (плато) при высоком уровне заболеваемости, когда имеются незначительные флуктуации заболеваемости. Нами была произведена попытка наложить эти данные на анализ сексуальных сетей при двух инфекциях для выявления различий и характерных закономерностей.
Основные демографические характеристики анализируемой выборки представлены в табл. 1. 15% исследуемых не имели постоянного места учебы или работы (18,2% пациентов, 11,8% половых партнеров). Первый секс до 15 лет имели 87% исследуемых, много половых партнеров – до 37% (из них 4-7 партнеров – около 10%). Менее трети участников исследования регулярно использовали презервативы, а 20% не пользовались ими вообще. Среди 236 пациентов более половины были инфицированы Chlamydia trachomatis и Trichomonas vaginalis одновременно. Среди их половых партнеров таких было около трети.

Анализ сексуальных сетей 465 лиц выявил 96 компонентов – отдельных сетей (табл. 2). Две самые большие сети имели 46 и 32 членов, тогда как наименьшие сети состояли из двух (37 диад) и трех человек (18 триад). Из обследованных лиц 78 (16,8%) состояли в двух самых больших сетях, в диадах и триадах – 128 человек, что составило 28,5%. В сексуальных сетях, содержащих от 4 до 24 человек, состояло 229 (55,7%) обследованных (см. табл. 2; рис. 5).

Распределение пациентов по размерам сетей показало четкую концентрацию больших сетей в областном центре и прилегающих пригородах (см. рис. 3). Средние сети кроме Харькова захватывают ряд крупных городов областного подчинения, зона средних сетей (4-8 членов) – города с населением более 50 тыс. на юго-востоке области: Купянск, Чугуев, Балаклея, Изюм, Лозовая. Большинство молодежи, проживающей в этих городах, учится и работает в областном центре, где имеет социальные связи и проводит свободное время. Этим объясняется наличие в средних сетях как жителей Харькова, так и ряда городов областного подчинения. Из этих данных становится очевидным, что без организации профилактической работы в данных городах эффективная борьба с хламидиозом и трихомонозом невозможна.
Таким образом, на основе полученных данных мы попытались, с одной стороны, определить значение размеров и структуры сексуальных сетей как индикатора фазы эпидемического процесса при распространении ИППП на данной территории, а с другой – оценить связь между положением в сети и риском инфицирования ИППП. Эти заключения, на наш взгляд, имеют не только чисто научное, но и практическое значение, поскольку позволяют планировать целевые, четко направленные лечебно-диагностические и профилактические мероприятия. Становится понятным, что отслеживание заболеваемости и традиционная диспансерная работа не позволяют в полной мере оценить ситуацию и адекватно реагировать на эпидемию ИППП на местном уровне.
Было показано, что положение определенного лица в сексуальной сети в большей степени определяет риск инфицирования ИППП, чем такие показатели, как возраст, пол, количество партнеров за последний год и даже степень применения презервативов. В частности, лица, находящиеся внутри сетей с двумя и более членами, в 5 раз больше подвержены инфицированию хламидиозом и/или трихомонозом по сравнению с членами диад. Пребывание внутри сети сопровождается большой вероятностью заражения независимо от того, находятся ли они в центре звездоподобного компонента (позиция 3) или внутри разветвления (позиция 4), как это показано на рис. 2 и в табл. 3. А лица, имеющие одного партнера, подвержены высокому риску инфицирования, если они находятся на периферии большой сети, поскольку связаны через своего единственного, но полигамного партнера с другими людьми, имеющими много половых связей. Также было показано, что степень центральности не увеличивает риск инфицирования у тех, кто имеет несколько партнеров. Другими словами, находится ли пациент в центре «звезды», т. е. имеет много моногамных партнеров, или в центре разветвления – имеет как моногамных, так и полигамных партнеров, риск инфицирования примерно одинаков (OR=7,3 и OR=6,7 – отличия недостоверны; см. табл. 3).

Примечание: *степень – количество партнеров у каждого индивидуума; цетральность – положение в сети по отношению к партнерам партнеров или количество партнеров у непосредственных партнеров; размер – количество индивидуумов в сети; диаметр – максимальное количество шагов между любыми двумя членами сети. **Степень риска (OR – odd ratio), вычисленная с помощью кластерного регрессивного анализа.

Это положение можно проиллюстрировать примером из реальной жизни. Мужчина из благополучного социального слоя, имеющий нескольких любовниц, которые ему не изменяют, заражается хламидиозом и трихомонозом с практически такой же вероятностью, как другой мужчина, имеющий множественные связи с женщинами, занимающимися проституцией. Практикующему венерологу часто приходится слышать, как пациент сокрушается: «Как же так? Откуда инфекция? Ведь никто из моих дам давно не имеет других связей. А с падшими женщинами я никогда не общался». В данном случае наличие бессимптомной персистирующей инфекции у любой из «его» женщин обеспечивает заражение индивидуума в центре звездоподобной сети.
Данные результаты имеют практическое значение в том смысле, что разработана типология сексуальных сетей, которая определяет риск заражения ИППП отдельных лиц без учета многих социометрических данных, сбор которых сопряжен с техническими трудностями и финансовыми затратами. Можно воздействовать на структуру сетей с помощью различных мероприятий и тем самым снизить риск заражения ИППП.

Поэтому важен не просто сбор полового анамнеза, но также установление социальных связей пациента и общение с половыми партнерами – не в форме «вызова» в КВД, а доверительной консультативной беседы в условиях анонимного кабинета или кабинета «Доверие» с последующим построением сексуальной сети и целенаправленным проведением профилактических мероприятий. Структура сети, в особенности ее плотность, отражает интенсивность распространения ИППП в данной субпопуляции, которая не выявляется при анализе заболеваемости, даже на уровне района: регистрация заболеваемости в меньших административных единицах не проводится, за исключением отдельных специальных исследований [1].

Так, при высокой заболеваемости в настоящий момент потенциально низкая интенсивность дальнейшего распространения ИППП ассоциируется с фрагментированными дендритными сетями, не имеющими циклических структур, а высокая интенсивность распространения – с сетями большой плотности и большим количеством циклических микроструктур. В фазе роста должны преобладать разветвленные сети с большим количеством половых партнеров, в фазе стабилизации – большие циклические структуры, поддерживающие заболеваемость на эндемическом уровне, а в фазе спада – линейные, обрывающиеся структуры. В нашем исследовании это видно на примере трихомоноза и хламидиоза. При трихомонозе имеет место эндемическое «насыщение» при достаточно высокой заболеваемости без дальнейшего роста, но и без тенденции к снижению.

Изучение сексуальных сетей поднимает вопрос об универсальности применения теории ядерных групп в эпидемиологии ИППП [13]. Классически считается, что распространение венерических болезней обеспечивается группой населения с высокой половой активностью (core group), без которой инфекция самопроизвольно исчезнет. Впервые эта концепция была предложена J. A. Yorke и соавт. в 1978 г. на примере эпидемиологии гонореи в США и явилась основой при разработке программ по борьбе с ИППП [16]. Эта теория стала очень популярной и удобной для апологетов доминирующей морали, из которой следовало, что за венерические болезни ответственны маргинальные группы, а не общество в целом и его институты, в частности государство с его системой здравоохранения. Большинство профилактических мероприятий было направлено на эти вымышленные и реальные ядерные группы, а воздействие на все население игнорировалось. Как правило, это не давало позитивных результатов. И только изменение поведения всего населения в ряде стран, в основном в связи с угрозой ВИЧ/СПИДа, привело к существенному стойкому снижению заболеваемости ИППП. Теория сексуальных сетей позволит сосредоточить усилия на тех людях и тех территориях, которые действительно потенциально ответственны за распространение ИППП. Если учитывать только количество партнеров, то можно упустить много пациентов, которые, имея только двух партнеров, являются ключевыми в формировании локальных эпидемических очагов. Если имеется информация о преобладающих сексуальных сетях, то можно определить, что будет более эффективным – воздействовать на ядерные группы (в случае больших замкнутых сетей с внутренними циклическими структурами) или на все население (при наличии изолированных обрывающихся сетей).

Важно правильно понимать положения, вытекающие из концепции сексуальных сетей в профилактике ИППП. Это означает, что следует не стигматизировать определенных лиц, как это было в случае теории ядерных групп, а оптимизировать целевую профилактическую работу с ними.

Выводы

1. Анализ сексуальных сетей является перспективным направлением в эпидемиологии ИППП.
2. Размер и структура сексуальных сетей определяет степень, характер и пути распространения ИППП не только в данном социуме, но и на определенной территории.
3. Позиция индивидуума в сексуальной сети в значительной степени определяет риск инфицирования хламидиями и трихомонадами.
4. Необходимо внедрять методику сексуальных сетей в профилактическую работу наряду с конфронтацией и активной патронажной работой.
5. При разработке профилактических мероприятий при ИППП необходимо учитывать фазу эпидемического процесса на основе анализа структуры сексуальных сетей: в начале эпидемии сексуальные сети тесно связаны множественными короткими петлями, в эндемической фазе преобладают несвязанные длинные ветвистые структуры.
6. В ранней фазе эпидемии необходимо воздействовать прежде всего на лиц в центре сетей (патронажная работа, социальная поддержка, консультирование), что окажет быстрое влияние на популяцию в целом; в поздней эндемической фазе – эффективней воздействовать на популяцию в целом (информационные и образовательные программы, скрининг).
7. Необходимы дальнейшие исследования связи социальных сетей и эпидемического процесса при ИППП с учетом пола, возраста, социального статуса и культурологических особенностей популяционных групп для разработки целостной концепции борьбы с ИППП в Украине.

Литература
1. Мавров Г.И., Ярошенко А.А. Географическая концентрация инфекций, передающихся половым путем – неравномерность распространения в условиях крупного города // Дерматологія та венерологія. – 2008. – № 1 (39). – C. 90-116.
2. Чураков А.Н. Анализ социальных сетей // Социологические исследования. – 2001. – № 1. – С. 109-121.
3. Aral S.O. Determinants of STD epidemics: implications for phase appropriate intervention strategies // Sex. Transm. Infect. – 2002. – Vol. 78 (Suppl. 1). – P. 3-13.
4. Blanchard JF. Populations, pathogens and epidemic phases: closing the gap between theory and practice in the prevention of sexually transmitted diseases // Sex. Transm. Infect. – 2002. – Vol. 78 (Suppl. 1). – P. 183-188.
5. Fichtenberg C.M., Muth S.Q., Brown B., et al. Epidemiology Sexual network position and risk of sexually transmitted infections // Sex. Transm. Infect. – 2009. – Vol. 85. – P. 493-498.
6. Johnson K.M., Alarcon J., Watts D.M., et al. Sexual networks of pregnant women with and without HIV infection // AIDS. – 2003. – Vol. 17. – P. 605-612.
7. Klovdahl A.S., Potterat J.J., Woodhouse D.E., et al. Social networks and infectious disease: the Colorado Springs study // Soc. Sci. Med. – 1994. – Vol. 38. – P. 79-88.
8. Muth S.Q., Potterat J.J., Rothenberg R.B. Birds of a feather: using a rotational box plot to assess ascertainment bias // Int. J. Epidemiol. – 2000. – Vol. 29. – P. 899-904.
9. Porter C.A., Thompson D., Erbelding E.J. Differences in demographics and risk factors among men attending public v non-public STD clinics in Baltimore, Maryland // Sex. Transm. Infect. – 2004. – Vol. 80. – P. 488-491.
10. Potterat J.J., Muth S.Q., Rothenberg R.B., et al. Sexual network structure as an indicator of epidemic phase // Sex. Transm. Infect. – 2002. – Vol. 78 (Suppl. 1). – P. 152-158.
11. Potterat J.J., Rothenberg R.B., Muth S.Q. Network structural dynamics and infectious disease propagation // Int. J. STD /AIDS. – 1999. – Vol. 10. – P. 182-185.
12. Rothenberg R. How a net works. Implications of network structure for the persistence and control of sexually transmitted diseases and HIV // Sex. Transm. Dis. – 2001. – P. 63-68.
13. Ward H. Prevention strategies for sexually transmitted infections: importance of sexual network structure and epidemic phase // Sex. Transm. Infect. – 2007. – Vol. 83 (Suppl. 1). – P. 43-49.
14. Wasserheit J.N., Aral S.O. The dynamic topology of sexually transmitted disease epidemics: implications for prevention strategies // J. Infect. Dis. – 1996. – Vol. 174 (Suppl. 2). – P. 201-213.
15. Wasserman S., Faust К. Social Network Analysis: Methods and Applications. – New York: Cambridge University Press, 1994. – 344 p.
16. Yorke J.A., Hethcote W. H. J., Nold A. Dynamics and control of the transmission of gonorrhea // Sex. Transm. Dis. – 1978. – Vol. 5. – P. 51-56.