J Clin Invest 1955;34,1839-1856

Исследования эпидемиологии саркоидоза в США: связь с типом почвы и проживанием в городах и сельской местности

John T. Gentry, Harold M. Nitowsky, And Max Michael, Jr.
From the Communicable Disease Center, Public Health Service, U. S. Department of Health, Education, and Welfare, Atlanta, Georgia; the Medical Service, Veterans Administration Hospital, Atlanta, Georgia; and The Department of Medicine, Emory University School of Medicine, Atlanta, Ga.

Реферат

Эпидемиологическое исследование 350 случаев саркоидоза у военного персонала в течение Второй Мировой Войны показало, что частота возникновения этой болезни значительно выше у индивидуумов, которые родились на юго-востоке Соединенных Штатов. Проживание в сельской местности также способствует развитию болезни. В этом географическом регионе отношение числа чернокожих и белых пациентов с саркоидозом составило 18 к 1. Внутри этой эндемической области, развитие саркоидоза происходило чаще у жителей некоторых округов. Была обнаружена связь залегания некоторых типов почвы с этими регионами. Таким образом, проживание в сельских регионах на юго-востоке Соединенных Штатов, в регионах с мелкой песчаной почвой, способствует развитию саркоидоза, особенно у чернокожих.

Введение

В течение Второй Мировой Войны, среди персонала американских Вооруженных сил, было идентифицировано 350 случаев саркоидоза. Эти случаи, которые являются относительно случайной выборкой, дают возможность исследования некоторых аспектов эпидемиологии саркоидоза. Предшествующие исследования этой группы продемонстрировали поразительную концентрацию места рождения пациентов на юго-востоке Соединенных Штатов (1, 2). Хотя среди пациентов преобладали чернокожие, наблюдаемая географическая группировка не могла быть объяснена исключительно распределением чернокожего населения в Соединенных Штатах. Наше исследование, которое было направлено на поиск факторов, которые могли бы повлиять на такое необычное распределение случаев болезни, показало связь между распределением случаев саркоидоза и некоторыми типами почвы. Кроме того, более высокая заболеваемость была обнаружена среди служащих из большинства сельских районов юго-востока США. Эти корреляции могут быть использованы в дальнейших исследованиях эпидемиологии саркоидоза.

Материалы и методы

Из 350 случаев саркоидоза, диагностированного у персонала американских вооруженных сил в течение Второй Мировой Войны, 334 были живы во время проведения этого исследования. Поскольку компиляция эпидемиологических данных умерших пациентов была бы неполной, только эти 334 пациента были включены в исследование. У многих пациентов болезнь была обнаружена случайно, при рутинной рентгенографической экспертизе, которая проводилась при госпитализации или демобилизации. Диагноз саркоидоз был установлен в Американских военных госпиталях, расположенных по всему миру. Во всех случаях экземпляры биопсии направлялись в Armed Forces Institute of Pathology. Рентгенограмма и физикальная экспертиза при приеме на службу были доступны для всех пациентов. Были изучены полные данные относительно всех госпитализаций для каждого пациента, анализ клинических данных пациентов находится в стадии подготовки. Использовались ранее опубликованные стандарты для верификации диагноза саркоидоз (1, 2). 37 пациентов были исключены из-за исследования из-за недостаточно полных данных, не позволяющих точно установить место рождения или проживания. Таким образом, наш анализ был ограничен 297 пациентами.

Согласно рекомендаций National Research Council (1), минимально необходимая информация включала расу, место рождения, место проживания во время поступления на военную службу (''induction residence'') и клинические и патологические данные, которые являются критериями для постановки диагноза саркоидоз. Дополнительно рассматривались пациенты, чье место рождения и место жительства на момент призыва было в том же самом или в смежных округах. Для удобства, эти случаи были обозначены как ''lifetime residents''.

Данные относительно общего количества людей, поступивших на военную службу на 2 декабря 1946 г. были любезно предоставлены National Selective Service. Эти данные, содержащие место жительства на момент призыва и расу, использовались для вычисления раса-специфической заболеваемости. Хотя некоторые факторы (исключение женщин, пожилых людей и не принятых на военную службу) могли привести к систематической ошибке, информация о призванных на военную службу позволила учесть фактор миграции, особенно миграцию чернокожих с юго-востока в северные индустриальные центры.

Данные о классификации почв, которые использовались в этом исследовании, были любезно предоставлены Division of Soil Survey, United States Department of Agriculture. С помощью почвенной карты, различные округа штатов Алабама, Арканзас, Флорида, Джорджия, Луизиана, Mиссиссипи, Северная Каролина, Южная Каролина и Техас, были помещены в одну из 91 категорий, в зависимости от преобладающего типа почв. В свою очередь, ряд почв был объединен в большие группы на основании подобия топографии, рельефа и преобладающих составных компонентов почвы. Эти почвы содержатся в 8 из 36 больших групп почв, к настоящему времени классифицированных в Соединенных Штатах, а именно, красно-желтые подзолистые почвы, аллювиальные почвы, красно-каштановые почвы, мелкие каменистые почвы (Lithosols), глинистые почвы (Planosols) и черные почвы (Rendzinas) (4).

Данные о распределении городского и сельского населения, использованные в этом исследовании, были получены из данных переписи 1940 г. Эти данные включали плотность населения (население на квадратную милю) и общую численность населения. Для определения численности чернокожих жителей, которые проживали в сельской местности, использовалось данные Bureau of Census. В этой части исследования оценивалось 185 случаев саркоидоза. Каждый из этих пациентов поступил на военную службу из одного из десяти юго-восточных штатов, в которых была обнаружена самая высокая заболеваемость саркоидозом. Мы попытались охарактеризовать население штата в категориях ''преобладающе сельское'' или ''преобладающе городское'' и рассмотреть частоту развития саркоидоза среди военнослужащих из штатов с пеобладающе городским и сельским населением.

Результаты

Географическое распределение

Штаты были разделены на три географических региона на основании относительной заболеваемости (таблица 1). Регион I, который имел самую высокую заболеваемость, состоял из 9 южно-атлантических штатов, включая Алабаму, Флориду, Джорджию, Луизиану, Mиссиссипи, Северную Каролину, Южную Каролину, Техас, Вирджинию и Арканзас. В этих штатах родились 223 пациента (30 белых и 193 чернокожих) и проживали 185 пациентов (29 белых и 156 чернокожих). Разница в 37 чернокожих связана с миграцией населения из этого штата. Регион II, который имел вторую по величине заболеваемость, раполагался смежно с регионом I и включал округ Колумбия и пять средне-атлантических штатов: Делавэр, Мэриленд, Нью-Джерси, Нью-Йорк, Пенсильвания, Теннесси, Западная Виргиния и Оклахома. В этих штатах родились 36 пациентов (25 белых и 11 чернокожих) и проживали 63 пациента (25 белых и 38 чернокожих). Разница в 27 чернокожих связана с миграцией населения в этот индустриальный регион. В регионе III родился 31 пациент с саркоидозом (23 белых и 8 чернокожих) и проживали 49 пациентов (31 белых и 18 чернокожих).

Таблица 1. Распределение случаев саркоидоза по штатам в зависимости от расы, места жительства и места рождения

ШтатЧисло случаев
По месту рожденияПо месту проживания
ВсегоЧернокожиеБелыеВсегоЧернокожиеБелые
Регион I
Алабама3152627522
Арканзас134914311
Флорида1111015-15
Джорджия2632320317
Луизиана1321112210
Mиссиссипи2231919216
Северная Каролина3643229425
Южная Каролина3022815213
Техас2341920614
Вирджиния1821614212

Всего

2233019318529156

Регион II

Делавэр1-11-1
Округ Колумбия---6-6
Мэриленд3-34-4
Нью-Джерси22-716
Нью-Йорк1312118153
Оклахома321312
Пенсильвания33-14410
Теннесси844835
Западная Виргиния321211
Всего362511632538

Регион III

Аризона---1-1
Калифорния1-1642
Коннектикут---11-
Иллинойс532853
Индиана33-431
Айова22----
Канзас1-1211
Кентукки11-11-
Массачусетс44-44-
Мичиган211835
Миссури211321
Монтана11-11-
Небраска11-11-
Северная Дакота11----
Огайо32624
Юта11-11-
Вашингтон22-22-
Висконсин11----
Всего31238493118
Всего по США290*7821229784212

Случаев саркоидоза не было отмечено в семи шататах: Колорадо, Айдахо, Мэн, Миннесота, Невада, Нью-Гэмпшир, Орегон, Род-Айленд, Южная Дакота, Вермонт, Вайоминг
* Семь белых пациентов родились в других штатах

Заболеваемость саркоидозом в зависимости от расы и места жительства для этих трех регионов приведены в таблице II. В южно-атлантических штатах (регион I), заболеваемость составила 1.3 и 23.5 на 100,000 для белых и чернокожих, соответственно. В средне-атлантических штатах (регион II), заболеваемость составила 0.65 и 13.3 на 100,000 для белых и чернокожих, соответственно. В остальной части страны (регион III), заболеваемость составила 0.5 и 8.3 100,000 среди белых и чернокожих, соответственно. Очевидно, что во всех региоах наблюдается существенное преобладание болезни среди чернокожих, с отношением 18/1, 22/1 и 17/1 для регионов I, II и III, соответственно.

Таблица 2. Заболеваемость саркоидозом в зависимости от расы и места жительства

РегионОбщая численность населенияЧисленность ''induction residence''Заболеваемость на 100,000Отношение чернокожие/белые
ВсегоБелыеЧернокожиеВсегоБелыеЧернокожиеВсегоБелыеЧернокожие
I2,955,1352,291,056664,079185291566.31.323.518/1
II4,238,9923,953,837285,1556325381.50.613.322/1
III7,037,4486,820,041217,4074931180.70.58.317/1

Всего

14,231,57513,064,9341,166,641297852122.10.718.226/1

Отношение заболеваемостей

Регион I /Регион III9/13/13/1
Регион I /Регион II4/12/12/1

Однако, возможно, что непропорционально большое по сравнению с белыми число чернокожих эмигрантов с юго-востока, исказило заболеваемость для регионов II и III. При сравнении общей заболеваемости между регионами может быть замечено, что заболеваемость для региона I, составляющая 6.3 на 100,000, в 9 раз больше, чем заболеваемость для региона III (0.7 на 100,000). Однако, большая часть этого различия вероятно происходит из-за непропорциональной численности двух рас в этих регионах (3/1). Аналогично, различия в общей заболеваемости между регионами I и II (6.3 и 1.5 на 100,000, соответственно), также могут быть связаны с непропорциональной численностью чернокожих и белых в этих двух регионах. Поэтому очевидно, что более высокая заболеваемость у чернокожих в регионе I, частично связана с высокой численностью чернокожих и концентрацией случаев саркоидоза в этом регионе. Однако, столь высокое различие заболеваемости для чернокожих в регионах I и III (3/1), ясно указывает на присутствие иного фактора, кроме расы, который влияет на распределение случаев болезни.

В попытке определить, какой фактор (или факторы) могли бы влиять на эти различия, мы сосредоточились на 10 штатах региона I. Сначала, мы определили заболеваемость для каждой расы в каждом из этих штатов (таблица III). Из-за малого числа белых пациентов, сравнение проводилось только для чернокожих. Заболеваемость среди чернокожих для каждого штата была сравнена с ожидаемой заболеваемостью, рассчитанной на основании данных о населении для каждого штата. Очевидно, что полученные различия не были статистически значимы. Хотя заболеваемость среди чернокожих в Северной Каролине (34.0 на 100,000) несколько больше, чем для остальной части региона (22.2 на 100,000), это различие не является статистически значимым.

Таблица 3. Заболеваемость в зависимости от расы и места жительства в 10 штатах средне-атлантической прибрежной равнины

ШтатОбщая численность населенияЗаболеваемость на 100,000(O-E)2/E для чернокожих
ВсегоБелыеЧернокожиеВсегоБелыеЧернокожие
Алабама272,843202,648 70,1959.92.531.31.83
Арканзас189,327 156,550 32,7777.41.933.61.41
Флорида208,787 157,59951,1887.2029.30.75
Джорджия292,172 220,91271,2606.81.423.90.01
Луизиана242,943170,62072,3234.91.213.82.88
Mиссиссипи211,667125,59286,0759.01.619.80.51
Северная Каролина349,809276,26073,5498.91.434.03.43
Южная Каролина179,664125,20154,4638.31.6 23.90.00
Техас716,250 626,25889,9922.81.015.62.39
Вирджиния291,673229,41662,2574.80.919.30.46
Всего2,955,1352,291,056664,0796.31.323.5X2= 13.67
0.20>p> 0.10

Связь географического распределения случаев саркоидоза с ''линией обрыва'' (fall line)

Рис. 1 и 2 показывают некоторые особенности распределения случаев саркоидоза на юго-востоке США в зависимости от места жительства и места рождения. В пределах Каролины, большое число пациентов проживало в восточной части штата. Подобная концентрация также наблюдается в Южной Джорджии и в регионе, где граничат Техас, Луизиана, и Арканзас. Это распределение очень близко с географической областью, известной как атлантическая и прибрежная равнина (Atlantic and Gulf Coastal Plain). В относительно недавние геологические времена, эта область была покрыта морем и ее прежнюю береговую линию теперь называют ''линией обрыва'' (fall line) (3). Приблизительное положение этой старой береговой линии показано толстой линией на рис. 3.

wpe5.jpg (50678 bytes)

Рис. 1. Распределения случаев саркоидоза в зависимости от места рождения. Каждая точка соответствует месту рождения одного пациента.

wpe6.jpg (51718 bytes)

Рис.2. Распределения случаев саркоидоза в зависимости от места проживания в момент поступления на военую службу. Каждая точка соответствует месту жительства одного пациента.

Мы сделали сравнение заболеваемости саркоидозом для областей в пределах юго-восточных штатов относительно этой геологической линии. В зависимости от расположения относительно этой линии, регионы были разделены на находящиеся ниже и выше ''линии обрыва''. Так как старая береговая линия пересекает современные границы штатов и определение точного местоположения этой линии в любом регионе является трудным, округа, пересекаемые и смежные с этой линией, рассматривались отдельно. Мы ввели термин ''модифицированная линия обрыва'', чтобы описать композитную область, включающие эти округа (рис. 3).

wpe7.jpg (41477 bytes)

Рис. 3. Распределение случаев саркоидоза относительно ''модифицированной линии обрыва''. Каждая точка соответствует месту проживания одного пациента с саркоидозом. Толстая линия показывает приблизительное расположение ''линии обрыва''.

В таблице IV показана заболеваемость у чернокожих в 10 штатах региона I относительно ''модифицированной линии обрыва''. Можно заметить, что для каждого штата большее число случаев болезни у чернокожих происходит ниже ''модифицированной линии обрыва''. Аналогично, полная заболеваемость также выше для этой области в каждом из штатов, за исключением Техаса. Полная заболеваемость для регионов, находящихся ниже ''модифицированной линии обрыва'' в четырех штатах, Алабама, Джорджия, Северная Каролина и Южная Каролина, составляет 49.0 на 100,000, что в 5 раз выше, чем, полная заболеваемость выше ''модифицированной линии обрыва'', которая соствавляет 10.0 на 100,000 для этих штатов. В трех других штатах, Арканзас, Техас и Вирджиния, различия общей заболеваемости выше и ниже ''модифицированной линии обрыва'' не являются статистически значимыми. Однако, в двух из них, Арканзасе и Вирджинии, наблюдается тенденция, аналогичная 4 штатам, где это различие было статистически значимым. Таким образом, мы имеем различную концентрацию случаев саркоидоза внутри штатов, которую нельзя объяснить распределением населения в пределах этих штатов.

Таблица 4. Заболеваемость у чернокожих в 10 штатах региона I относительно ''модифицированной линии обрыва''

ШтатРасположение относительно ''модифицированной линии обрыва''Общая численность чернокожихЧисло чернокожих пациентовЗаболеваемость на 100,000X2
АлабамаВыше28,751413.97.66
Ниже25,7601558.2
АрканзасВыше2,142--0.46
Ниже23,543834.0
ФлоридаВыше -
Ниже51,1881529.3
ДжорджияВыше30,72139.85.81
Ниже26,6361141.3
ЛуизианаВыше -
Ниже72,3231013.8
MиссиссипиВыше -
Ниже86,0751719.8
Северная КаролинаВыше33,49839.010.38
Ниже21,7451255.2
Южная КаролинаВыше17,237--5.67
Ниже26,2141142.0
ТехасВыше5,318237.61.30
Ниже74,3011216.2
ВирджинияВыше22,101418.10.21
Ниже24,767624.2
ВсегоВыше139,7681611.411.07
Ниже432,55211727.0
На границе91,7592325.1


Связь с другими географическим факторами

Для объяснения этого необычного распределения случаев саркоидоза исследовалось множество экологических факторов. Среди них были метеорологические факторы (4), распределение флоры и фауны (5, 6), методы ведения сельского хозяйства (7) и плотность населения (8). Однако, ни один из этих факторов не был связан с распределением случаев саркоидоза. Так как ''линия обрыва'', среди прочих факторов, очерчивает границы геологических формирований (9) и основных групп почв на юго-востоке США, наше внимание было направлено на рассмотрение качественного состава почв в этих регионах.

Мы обнаружили связь между местом жительства пациентов и некоторыми видами почв прибрежных равнин. Эта корреляция усиливалась несколькими дополнительными наблюдениями. В долине Mиссиссипи было отмечено относительно немного случаев саркоидоза, хотя в этом регионе проживает значительное количество чернокожих. Аллювиальные почвы, которые характерны для этого района, значительно отличаются по составу от других почв юго-востока США. Кроме того, в регионе, где граничат штаты Техас, Луизиана и Арканзас, появляются новые типы почвы, которые присутствуют в восточной части прибрежной равнины. Концентрация случаев саркоидоза в этом регионе усиливала ранее сообщенную корреляцию с этими типами почв.

Почвы юго-востока США

Почвенная карта юго-востока США показана на рис. 4 (5). Почвы могут быть дифференцированы на основании морфологических и других характеристик, таких как химический состав, геологические предшественники, характер растительности и топография (10, 11).

wpe8.jpg (64989 bytes)

Рис. 4. Почвенная карта юго-востока США.

В этом регионе доминируют красно-желтые подзолистые почвы, которые простираются от Вирджинии до Техаса. Благодаря обилию тепла и влаги, органические вещества в верхнем горизонте почвы быстро разлагаются и растворимые вещества легко вымываются. Нерастворимые оксиды железа остаются в почве и придают ей типичную красно-желтую окраску. На основании различий в характеристиках почв, они классифицируются на множество подгрупп. На рис. 4 выделены красно-желтые подзолистые почвы средне-атлантической прибрежной равнины (подгруппа 1а), красно-желтые подзолистые почвы предгорного плато (подгруппа 1b) и прочие почвы (подгруппа 1c).

Аллювиальные почвы располагаются в поймах рек и являются доминирующим типом почвы в долине Mиссиссипи. Аллювиальные почвы в этом регионе сформировались на пойменных осадках и отличаются высоким содержанием органических веществ, плохо дренируются и имеют нейтральную реакцию. На рис. 4 они обозначены как группа 2.

Плохо дренируемые, серо-бурые подзолистые почвы и подзолы с подпочвенными водами, занимают большую часть Атлантического побережья. Эти почвы характеризуются тонким слоем растительных остатков и гумуса в верхней части профиля. Ниже располагается белесовато-серый песчаный горизонт, обедненный питательными веществами. Почвы очень кислые и на рис. 4 входят в группу 3. Остальные почвы на юго-востоке состоят из гетерогенной группы мелких, каменных почв (Lithosols), глинистых почв (Planosols), черных почв (Rendzinas) и умеренно засушливых почв (красные почвы прерий), которые были объединены в группу 4 на рис. 4.

Заболеваемость саркоидозом у чернокожих в зависимости от типа почвы

Раса-специфическая заболеваемость для чернокожих в зависимости от места проживания была определена для различных типов почв на юго-востоке США (таблица V). Хотя число белых пациентов для каждой группы почв было слишком мало, чтобы сделать статистически значимое сравнение между группами, наблюдаемые тенденции были подобны наблюдаемым для чернокожих пациентов.

Таблица 5. Заболеваемость для чернокожих в зависимости от места проживания для различных типов почв на юго-востоке США

Группа почвОбщая численность чернокожихЧисло чернокожих пациентовЗаболеваемость на 100,000(O-E)2/E для чернокожих
Красно-желтые подзолистые почвы средне-атлантической прибрежной равнины (1а)188,0498243.630.65
Красно-желтые подзолистые почвы предгорного плато (1b)92,54266.511.72
Прочие почвы (1c)63,9951117.21.21
Аллювиальные дельты Mиссиссипи (2)55,881610.74.09
Серо-бурые подзолистые почвы и подзолы с подпочвенными водами (3)116,3762319.80.83
Остальные почвы (4)84,9791618.80.91
Всего601,88214423.9X2= 49.41
p< 0.01

Заболеваемость саркоидозом у чернокожих располагается от 6.5 на 100,000 для почв предгорного плато выше ''линии обрыва'', до 43.6 на 100,000 для почв средне-атлантической прибрежной равнины ниже ''линии обрыва''. Заболеваемость саркоидозом у чернокожих для аллювиальных почв несколько ниже, 10.7 на 100,000. Для остальных типов почв заболеваемость довольно однородна и составляет 17.2, 19.8 и 18.8 на 100,000 для групп почв групп 1c, 3 и 4, соответственно. Очевидно, что самые большие различия в заболеваемости существуют между почвами средне-атлантической прибрежной равнины и почвами предгорного плато, где отношение достигает 7 к 1. Следует отметить, что отношение заболеваемостей у чернокожих в регионах I и III значительно ниже и составляет 3 к 1.

Существенной локализации случаев саркоидоза не наблюдалось в пределах залегания красно-желтых подзолистых почв средне-атлантической прибрежной равнины. Таким образом, заболеваемость саркоидозом у чернокожих для этой специфической группы почв в каждом из 9 штатов юго-востока США, по существу являются одинаковой (таблица VI). Исключением является Северная Каролина, где заболеваемость несколько выше, чем для других штатов. Однако, даже эта значительно более высокая заболеваемость не сделала различия статистически значимыми.

Таблица 6. Заболеваемость саркоидозом у чернокожих для группы почв 1а

Группа почвОбщая численность чернокожихЧисло чернокожих пациентовЗаболеваемость на 100,000(O-E)2/E для чернокожих
Алабама27,1751347.80.12
Арканзас10,464766.91.25
Флорида10,001660.00.58
Джорджия27,0591348.00.12
Луизиана18,574526.91.19
Mиссиссипи20,898838.30.13
Северная Каролина22,4491671.33.92
Южная Каролина19,374525.81.38
Техас32,055928.11.79
Всего188,0498243.6X2= 10.48
0.20<p< 0.30

Раса-специфическая заболеваемость для чернокожих была определена для каждого из семнадцати минорных типов почв, которые включают щелочные почвы средне-атлантической прибрежной равнины. Из-за малого числа случаев болезни для каждого типа почв было трудно сравнить заболеваемость, которая была высоко вариабельной. Однако, как показано на рис. 5, никакой существенной концентрации мест проживания пациентов не наблюдалась для любого типа почв из этого ряда. Таким образом, фактор (или факторы) которые влияют на концентрацию мест проживания пациентов в средне-атлантической прибрежной равнины, распределены приблизительно однородно.

wpe9.jpg (44980 bytes)

Рис. 5. Распределение случаев саркоидоза в 9 юго-восточных штатах в пределах залегания семнадцати минорных типов почв, которые входят в категорию красно-желтых подзолистых почв средне-атлантической прибрежной равнины (1a).

Факторы миграции

Понятно, что усилия по установлению количественной связи развития саркоидоза с некоторыми группами почв имеют предварительный характер. Однако, ранее упомянутые факторы миграции, особенно для чернокожих, позволяют уточнить наблюдаемые различия между регионами. Например, из 52 чернокожих, поступивших на военную службу из регионов II и III, только 17 родились в этих регионах, а 35 родились на юго-востоке США. Из этих 35 мигрантов 22 (63 %) родились в регионе, где залегают почвы средне-атлантической прибрежной равнины. Разумно предположить, что большинство этих индивидуумов мигрировало в этот район из северных областей в довоенный период и воздействие почвы, возможно, имело значительную продолжительность.

Неопределенность, вызванная миграцией может быть минимизирована при рассмотрении только тех пациентов с саркоидозом, чье место рождения и место проживания были расположены в одном или смежных округах. Этих индивидуумов принято называть ''lifetime residents''. Разумно предположить, что эти индивидуумы имели самый продолжительный контакт с почвами в месте их рождения и проживания, принимая во внимание, что подобный контакт будет менее продолжительным в среде мигрантов. Из 113 чернокожих с саркоидозом, поступивших на военную службу из региона I, которые были классифицированы как ''lifetime residents'', 73 мигрировали из региона, где залегают почвы средне-атлантической прибрежной равнины и 4 из области региона, где залегают почвы предгорного плато. Общая численность чернокожих в этих регионах, включая иммигрантов и постоянных жителей, приблизительно составляет 188,000 и 93,000, соответственно.

Хотя эти данные не позволяют достоверно вычислить заболеваемость в этих регионах, можно произвести грубую оценку, которая дает заболеваемость 39 на 100,000 и 4 на 100,000 и отношение заболеваемостией приблизительно 10 к 1. Как отмечено ранее, оценка заболеваемости, основанная на общем количестве случаев саркоидоза у пациентов, поступивших на военную службу из этих регионов, была 43.6 на 100,000 и 6.5 на 100,000, соответственно, что дает немного меньшее отношение заболеваемостей, 7 к 1.

К сожалению, хронологические данные о месте жительства не доступны для всех пациентов из региона I. Если бы такие данные были бы доступны, было бы выполнить анализ количества ''человеко-лет'' для проживания во всех регионах. Корреляции, полученные нами при анализе ''lifetime residents'' говорят, что такой метод анализа усилил бы связь между саркоидозом и почвами средне-атлантической прибрежной равнины.

Развитие болезни у городских и сельских жителей

Группируя округа десяти юго-восточных штатов согласно плотности населения, можно рассчитать заболеваемость саркоидозом для белых и чернокожих в этих сгруппированных областях. В таблице VII показана заболеваемость для чернокожих. Из таблицы видно, что наблюдается обратное соотношение между заболеваемостью и плотностью населения. В округах с плотностью населения 19 и менее человек на квадратную милю, которые преимущественно имеют сельский характер, заболеваемость самая высокая, 48.7 на 100,000. С другой стороны, намного более низкая заболеваемость, 15.2 на 100,000, наблюдается среди жителей округов с плотностью населения 100 и более человек на квадратную милю; эти области урбанизированы наиболее сильно. Заболеваемость у чернокожих в округах с промежуточной плотностью населения находится между эти двумя крайними значениями. Эти различия статистически значимы (p < 0.001). Малое число белых пациентов в каждой группе округов не дает возможность оценить различия между уровнями заболеваемости в этих сгруппированных областях. Однако, тенденция была той же самой, как для чернокожих пациентов.

Таблица 7. Заболеваемость среди чернокожих в зависимости от плотности населения*

Плотность населения (человек на квадратную милю)**Общая численность чернокожихЧисло чернокожих пациентовЗаболеваемость на 100,000(O-E)2/E для чернокожих
Менее 2020,5601048.65.63
20-49219,3327132.47.38
50-99187,4343920.80.57
100 и более236,7533615.26.91
Всего664,07915623.5X2= 20.49
p< 0.001

* Включая штаты Алабама, Арканзас, Джорджия, Луизиана, Mиссиссипи, Северная Каролина, Южная Каролина, Флорида, Техас, Вирджиния
** Плотность населения человек на квадратную милю на 1940 г. по данным County Data Book, U. S. Bureau of the Census, 1947.

На рис. 6 показано распределение плотности населения для округов десяти юго-восточных штатов. Если наложить этот рисунок на рис. 3, который иллюстрирует распределение случаев саркоидоза по отношению к ''модифицированной линии обрыва'', видно, что более плотно населенные округа расположены в области предгорного плато (выше ''линии обрыва'') принимая во внимание, что менее плотно населенные округа находятся в области атлантической прибрежной равнины (ниже ''линии обрыва'').

wpeB.jpg (66418 bytes)

Рис.6. Плотность населения для округов десяти юго-восточных штатов. Плотность населения выражена в количестве жителей на квадратную милю по данным на 1940 г. Информация предоставлена County Data Book, U. S. Bureau of the Census, 1947.

Так как ранее мы обнаружили корреляцию между раса-специфической заболеваемостью и проживанием в некоторых почвенных регионах на юго-востоке США, мы решили выяснить, действует ли фактор проживания в городских и сельских регионах независимо от почвенных фактров. Для этого заболеваемость была вычислена для пациентов, проживающих в различных почвенных областях согласно распределения плотности населения в различных округах.

Заболеваемость для чернокожих в регионах средне-атлантической прибрежной равнины, где залегают красно-желтые подзолистые почвы и 9 юго-восточных штатах, имеющих идентичные почвы, показаны в таблице VIII. Эти почвы которые мы ранее обозначили как тип 1а, характеризуются максимальной концентрацией случаев саркоидоза, как по месту жительства, так и по месту рождения. В округах с самой низкой плотностью населения (19 и менее жителей на квадратную милю), заболеваемость составила 91.8 на 100,000, что вдвое больше, чем заболеваемость в более плотно населенных округах (41.7 на 100,000). Хотя число случаев в последней категории мало, различие является статистически значимым (p < 0.04). Однако, заболеваемость в округах с плотностью населения 20-49, 50-99 и 100 и более жителей на квадратную милю, не демонстрирует нисходящей тенденции.

Таблица 8. Заболеваемость для чернокожих в регионах средне-атлантической прибрежной равнины в зависимости от плотности населения*

Плотность населения (человек на квадратную милю)**Общая численность чернокожихЧисло чернокожих пациентовЗаболеваемость на 100,000
Менее 207,639791.6
20-4993,6123739.5
50-9956,0002544.6
100 и более30,7981344.2
Всего188,0498243.6

* Включая штаты Алабама, Арканзас, Джорджия, Луизиана, Mиссиссипи, Северная Каролина, Южная Каролина, Флорида, Техас
** Плотность населения человек на квадратную милю на 1940 г. по данным County Data Book, U. S. Bureau of the Census, 1947.

Заболеваемость для чернокожих в остальных девяти южно-атлантических штатов, исключая штаты средне-атлантической прибрежной равнины показана в таблице IX. Заболеваемость для чернокожих, составляющая 23.7 и 24.9 на 100,000, была получена для округов с плотностью населения 19 и менее и 20-49 жителей на квадратную милю, соответственно. Полная заболеваемость для этих округов составляет 24.9 на 100,000 и является достоверно более высокой (p < 0.001), чем заболеваемость (10.9 на 100,000) в округах с большей плотностью населения (50-99 и 100 и более количество жителей на квадратную милю, соответственно). Как показано в таблице VII, нисходящей тенденции для заболеваемости не наблюдалось, но качественные отношения остались прежними, то есть, более высокая заболеваемость наблюдалась в округах с низкой плотностью населения, которые преимущественно имеют сельский характер. Эти результаты предлагают присутствие сельского фактора группировки саркоидоза, который может быть независим от любых первичных связей с почвой.

Таблица 9. Заболеваемость для чернокожих в остальных девяти южно-атлантических штатов, исключая штаты средне-атлантической прибрежной равнины

Плотность населения (человек на квадратную милю)Общая численность чернокожихЧисло чернокожих пациентовЗаболеваемость на 100,000
Менее 2012,640325.7
20-49108,2942724.9
50-99114,060119.6
100 и более178,7792111.7
Всего413,7736215.0

Группируя округа средне-атлантической прибрежной равнины с типом почвы 1а по размеру населения, мы обнаружили аналогичную корреляцию (таблица X). Наблюдалось трехкратное различие между заболеваемостью среди чернокожих (124.4 на 100,000) в округах с самой маленьким населением (менее 10,000 жителей) и заболеваемостью у чернокожих (41.1 на 100,000) в округах с большим населением (более 10,000 жителей). Хотя оценка заболеваемости была основана только на 7 случаях саркоидоза в округах с населением менее 10,000 жителей, различие было статистически значимым (p < 0.01). Как и ранее, нисходящей тенденции в заболеваемости среди более густонаселенных округов не наблюдалось; однако, заболеваемость в округах с населением более 100,000 жителей составляет 25.7 на 100,000, что значительно ниже, чем в других округах.

Таблица 10. Заболеваемость для округов средне-атлантической прибрежной равнины в зависимости от численности населения

Численность населенияОбщая численность чернокожихЧисло чернокожих пациентовЗаболеваемость на 100,000
Менее 10,0005,6227124.5
10,000-19,99930,5021445.9
20,000-49,99995,8543940.7
50,000-99,999 40,5141844.4
Более 100,00015,5571425.7

Всего

188,0498243.6

Предположения о сельской группировке саркоидоза поддерживается данными, предоставленными Bureau of the Census. В таблице XI представлена заболеваемость среди чернокожих жителей средне-атлантической прибрежной равнины в зависимости от процента сельского населения, то есть проживающих в населенных пунктах, численностью менее 2500 жителей. В округах, где от 90 до 100 % чернокожих входят в категорию сельских жителей, заболеваемость саркоидозом самая высокая (54.7 на 100,000). Заболеваемость снижается до 29.0 на 100,000 в округах, где менее 49 % чернокожих являются сельскими жителями. Хотя эти различия не являются статистически значимыми, наблюдаемая тенденция находится в соответствии с предыдущими результатами.

Таблица 11. Заболеваемость для округов средне-атлантической прибрежной равнины в зависимости от процента сельских жителей

Процент сельского населенияОбщая численность чернокожихЧисло чернокожих пациентовЗаболеваемость на 100,000
90-10058,5463257.7
70-8963,3672641.0
50-6931,6971444.2
Менее 5034,4391029.0

Всего

188,0498243.6

Важность фактора миграции становится очевидной при рассмотрении результатов дополнительного исследования 40 случаев саркоидоза в десяти штатах юго-восточного региона. 16 (40 %) пациентов во время постапления на военную службу жили в населенных пунктах численностью более 2500 жителей и в соответствии с критериями Bureau of the Census могли быть причислены к городским жителям. Однако, изучение хронологии жизни этих 16 индивидуумов показало, что 11 из них более половины их жизни провели на фермах или работали в сельском хозяйстве до поступления на военную службу и поэтому имели продолжительный контакт с сельской окружающей средой. Вероятно, что подробная информация о месте жительства пациентов в будущих исследованиях позволит уточнить связь между болезнью и местом проживания.

Обсуждение

Анализ данных места жительства 297 пациентов с саркоидозом среди военного персонала показал различую концентрацию мест рождения и мест проживания на юго-востоке США. В пределах этого региона, существенная корреляция наблюдалась между раса-специфической заболеваемостью и местом жительства в областях, определяемых распределением некоторых специфических групп почв. Кроме того, значительно более высокая заболеваемость была отмечена среди военного персонала с юго-востока, чье место жительства во время поступления на военную службу было расположено преимущественно в сельских округах, на что указывает низкая плотность населения и малый размер населения этих регионах.

Так как саркоидоз относительно редко регистрируемое заболевание, данных, с помощью которых можно было бы провести сравнение заболеваемости во всей популяции, недотаточно. Israel и Sones (12) недавно описали результаты исследования саркоидоза в Филадельфии. Из 74 чернокожих пациентов в их исследовании, 64 были рождены на юге, что в большой степени непропорционально проценту рожденных на юге США чернокожих в Филадельфии.

Данные, полученные для гражданских лиц с саркоидозом в Северной Каролине (13) и Южной Каролине (14), позволили сравнить географическую группировку этих случаев с наблюдаемой для военнослужащих. Из 14 индивидуумов, у которых подозревался туберкулез, но позже был диагностирован саркоидоз в течение 1949 и 1950 г. в штате Южная Каролина, 12 проживали ниже ''линии обрыва''. Девять из них проживали в округах, в которых преобладающе залегают щелочные почвы средне-атлантической прибрежной равнины. В период с 1949 до 1951 г. в Северной Каролине сообщалось о 17 случаев смерти пациентов с саркоидозом Бека. Из них, 4 пациента проживали в округах, расположенных выше ''линии обрыва'', 6 жили в приграничных округах и 7 проживали ниже ''линии обрыва''. Из 13 случаев смерти пациентов, живших в приграничных округах и ниже ''линии обрыва'', 9 жили в местах преимущественого залегания щелочных почв средне-атлантической прибрежной равнины. Таким образом, хотя этих данных недостаточно для вычисления заболеваемости саркоидозом, они совместимым с наблюдаемыми тенденциями для военнослужащих, поступивших на службу из этих штатов.

С другой стороны, при анализе мест рождения 177 пациентов с саркоидозом, диагностированным в Mayo Clinic с 1940 до 1951 г. Carr и Gage (15) не обнаружили, что болезнь более часто наблюдается у пациентов из юго-восточной части США, чем из других регионов. Очевидно, такие факторы как возраст, пол, раса и серьезность болезни не могли объяснить различия в распределении болезни, наблюдаемые для военнослужащих (2). Однако, должно быть отмечено, что сравнение географического распределения случаев болезни, проведенное в Mayo Clinic, не дало никакой точной информации о заболеваемости в данном регионе. Поэтому, группа пациентов в исследовании Carr и Gage (15), строго говоря, не была сопоставимой с нашей группой военных пациентов.

Свидетельства, что саркоидоз Бека с большей частотой происходит среди жителей сельскохозяйственных районов, находится в соответствии с предположением, что почвы могут быть детерминантами развития болезни. Longcope и Freiman (16) подтвердили ранние наблюдения Lomholt (17), который отметил, что саркоидоз часто развивается у чернорабочих на фермах и у тех, кто живет в сельскохозяйственных районах страны. Whitehead (18) и Cone (19) также сообщили о подобных наблюдениях. В отношении связи кристаллических минералов в почвах с патогенезом саркоидоза, Refvem (20) писал ''... из всех людей, живущих в стране, саркоидоз Бека предпочтительно атакует фермеров, садовников и т.д. '' Israel и Sones (12) сообщили о 10 случаях саркоидоза у белых пациентов в Филадельфии, но только один пациент был коренным жителем этого города. Они отметили, что ''саркоидоз чрезвычайно редко развивается у индивидуумов, которые являются самой большой группой населения в этой стране - белых, рожденных в городах''.

Более высокая заболеваемость саркоидозом среди сельских жителей юго-востока США, очевидное предпочтение к поражению чернокожих и живущих в областях залегания некоторых типов почв, представляет важную и сложную проблему. Если бы саркоидоз был связан с воздействием единственного этиологического агента, широкое распространение болезни в стране указывало бы, что распределение такого агента не ограничено юго-востоком. Однако, группировка случаев болезни среди военнослужащих в этом регионе и подобное распределение болезни среди гражданских пациентов, ведет к предположениям, которые могут указывать на направления дальнейших исследований.

Возможно, что наблюдаемая географическая группировка болезни является результатом a) присутствия в высокой степени благоприятной окружающей среды для роста, распространения или передачи этиологического агента или агентов, или b) изменение восприимчивости населения этих областей к действию некоторого агента, который в других регионах обладает очень низкой или измененной патогенностью.

Роль возможных факторов хозяина в группировке саркоидоза предложена исходя из опыта исследования пеллагры в США. Концентрация пеллагры на юго-востоке в значительной степени могла быть связана с социально-экономическим статусом и некоторыми диетическими предпочтениями (пеллагру часто можно встретить среди людей, чьей основной пищей является кукуруза или маис), с предрасполагающими или вторичными факторами, например инфекционными болезнями, которые влияют на заболеваемость (21). Аналогично, диетические предпочтения и социально-экономический статус населения в некоторых областях юго-востока могут изменять резистентность к этиологическому агенту саркоидоза.

Необычно высокая заболеваемость саркоидозом среди чернокожих в США также предлагает возможное влияние факторов восприимчивости хозяина. Из 523 случаев саркоидоза, о которых сообщалось в американской литературе до 1952 г., 385 (73.4 %) были чернокожими (16). Наблюдаемое в нашем исследовании отношение заболеваемостей между чернокожими и белыми 26 к 1, подчеркивает эту расовую склонность саркоидоза. Однако, сообщения из Европы и других регионов указывают на высокую частоту саркоидоза в белой расе (22). Schonholzer (23) сообщил о 67 случаях саркоидоза среди 516,879 новобранцев Швейцарской армии, обнаруженных при массовом рентгенографическом скрининге; заболеваемость составила 13 на 100,000. Хотя эти две группы пациентов не сопоставимы, эти результаты говорят, что факторы, иные чем расовая восприимчивость, могут влиять на более высокую распространенность саркоидоза среди чернокожих. Например, социологические факторы и факторы окружающей среды, могут объяснять значительно более высокую частоту венерических болезней среди чернокожих (24). Эти факторы также могут вносить вклад в восприимчивость к саркоидозу Бека.

Возможная концентрация этиологического агента саркоидоза в некоторых из почв юго-востока, может быть аналогична более высокой распространенности анкилостомидоза в областях залегания песчаных почв (25) и большей распространенности этой паразитарной инфекции среди сельских жителей (26). Кроме того, недавние эпидемиологические исследования различных грибковых болезней, особенно гистоплазмоза и кокцидиоидомикоза, указывают, что их распределение ограничено регионами, содержащими почвы, благоприятные для роста и диссеминации грибов (27-29). По аналогии, можно предпололжить, что для некоторых гельминтов, бактерий, грибов или вирусов, которые могут вызывать саркоидоз, красно-желтые подзолистые почы юго-востока являются наиболее благоприятным местом существования, что приводит к наблюдаемой локализации болезни.

Другие факторы, например промежуточные носители, могут объяснять ограниченное распределение саркоидоза Бека. Локализация сыпного тифа и малярии на юго-востоке может коррелировать с распределением крысиной тропической блохи (Xenopsylla cheopis) и некоторых разновидностей москитов (Anopheles quadrimaculatus) (30,31). В этих случаях, концентрация и миграция крыс, климатические условия (32, 33) и присутствия стоячей и других подходящих мест размножения (34), скорее чем любые специфические характеристики почвы, являются факторами, которые ограничивают распределение соответствующих артроподов в этих регионах. Однако, распределение некоторых насекомых ограничено специфическими областями почвы, таким образом ограничивая распределение причинных агентов болезни, для которых они являются природным резервуаром. Острый конъюнктивит на юге и распределение песчаных мух (Hippelates pusio), может быть примером такой связи (35, 36). По аналогии, возможно что некоторый промежуточный носитель, артроподный вектор, сильно связан с некоторыми почвами и служит эффективным переносчиком этиологического агента саркоидоза. Однако, отсутствие любых свидетельств такой возможности переноса болезни и данных относительно распределения артроподов, которые могли бы соответствовать наблюдаемому распределению случаев саркоидоза для военнослужащих, делает такую гипотезу сомнительной.

Растительная и животная жизнь в областях залегания почв, в которых сконцентрированы саркоидоза, может быть целью этиологических исследований саркоидоза. Кроме того, химические различия между различными почвами юго-востока, могли бы иметь некоторое отношение к локализации саркоидоза Бека в этих регионах.

Красно-желтые подзолистые почвы предгорного плато (где проживают относительно немного пациентов с саркоидозом), содержат поразительно низкий процент кварца и более высокий процент глинозема и поташа, чем почвы средне-атлантической прибрежной равнины (10). Эти различия и подобие легочных форм саркоидоза с некоторыми пневмокониозами, предполагают возможность, что почвы непосредственно могут участвовать в патогенезе саркоидоза Бека. Поддерживает это предположение наблюдения Refvem (20), который обнаружил прозрачный кристаллический материал, который он выделил из известкового шпата в почве, в экземплярах биопсии 4 из 100 пациентов с саркоидозом.

Ayres, Ober и Hamilton (38, 39) считают, что многие из ограниченных кожных саркоидных повреждений, которые развились после травмы, фактически являются формой силикоза (37). Подобные утверждения также были сделаны другими авторами. Gardner (40) с помощью введения частиц диоксида кремния, экспериментально воспроизвел у кроликов, морских свинок и крыс гранулематозные повреждения, походящие на повреждения при саркоидозе (40). Предполагалась связь между саркоидозом и хронической бериллиевой болезнью (41). Хотя имеются подобия многих клинических особенностей этих двух состояний, также были найдены некоторые различия (42). Кроме того, Freiman (43) отметил, что из-за относительно недавнего начала широкого использования бериллиевых сплавов в промышленности, маловероятно, что этот агент является причиной большого числа случаев саркоидоза. Однако, Dutra, Cholak и Hubbard (44) не смогли выделить бериллий из повреждений при хроническом бериллиозе, что иллюстрирует трудность оценки возможной причинной связи.

Существует возможность, что воздействие небольшого количества естественно встречающегося бериллия в почвах юго-востока могло бы объяснить группировку случаев саркоидоза в регионах средне-атлантической прибрежной равнины. Почвы в этом регионе происходят из гранитных пород Аппалачских гор, которые являются главным источником руды с высокой концентрацией бериллия, добываемой открытым способом в Соединенных Штатах. Аналогично, в Европе, породы с высоким содержанием бериллия, имеют самую большую концентрацию в Скандинавских странах, где саркоидоз весьма распространен. Анализ образцов почвы, взятых вблизи места жительства нескольких пациентов с саркоидозом, показал присутствие небольших фрагментов породы, содержащих бериллий (44). Химические исследования и спектральный анализ, выполненные Hodge, Toribara, Steadman, Cholak и Hubbard (45, 46), подтвердил присутствие бериллия в этих образцах, хотя концентрация не была очень высокой. Однако, при установлении причинной связи саркоидоза с бериллиозом и пневмокониозами вследствие воздействия почвы, необходимо учитывать, что разнообразные агенты, могут стимулировать тканевые реакции, походящие на саркоидную гранулему.

Чтобы объяснить наблюдаемую концентрацию случаев саркоидоза в некоторых областях юго-востока США, мы выдвинули несколько гипотез, касающихся факторов восприимчивости хозяина, характеристик, необходимых для распространения и передачи этиологического агента саркоидоза. Несомненно, что сущестсвуют другие возможности, которые не были нами упомянуты. Любая рабочая гипотеза должна находиться в соответствии с доступным эпидемиологическим знаниями о саркоидозе в этой стране; а именно, очевидной склонности к развитию у чернокожих, концентрации в областях залегания некоторых почвы и очевидно большей частоте среди сельских жителей. Эти факты указывают на наобходимость проведения более интенсивных исследований, которые позволят объяснить многие загадки, все еще окружающие этиологию и патогенез саркоидоза.