Иксодовый клещевой боррелиоз на территории Воронежской области: экологические и эпизоотологические особенности.

Скачать статью в PDF формате
English version

Экология и биология паразитов
УДК 619:576.895.421

ИКСОДОВЫЙ КЛЕЩЕВОЙ БОРРЕЛИОЗ НА ТЕРРИТОРИИ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭПИЗООТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Б.В. РОМАШОВ1
доктор биологических наук Н.С. ВОЛГИНА2
кандидат биологических наук А.В. ШТАННИКОВ3
кандидат биологических наук Н.Б. РОМАШОВА1
кандидат биологических наук Д.В. ТРАНКВИЛЕВСКИЙ4
кандидат ветеринарных наук Ю.О. БАХМЕТЬЕВА4

соискатель

1 Воронежский государственный природный биосферный заповедник, e-mail: bvrom@rambler.ru, bvnrom@rambler.ru

2 Ветеринарная клиника «Центр», г. Москва

3 Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехноло- гии, п. Оболенск

4 Центр гигиены и эпидемиологии по Воронежской области, г. Воронеж

Иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) (синонимы: Лайм-боррелиоз, боррелиоз Лайма, болезнь Лайма) – это группа природно-очаговых зоонозов с трансмиссивным механизмом передачи возбудителей. Возбудители ИКБ от- носятся к роду Borrelia семейства Spirochaetaceae. Патогенные для человека и животных виды боррелий объединяют в комплекс Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.). Переносчики боррелий – клещи рода Ixodes.

Территория России является наиболее протяженным (от побережья Бал- тийского моря до Тихого океана) регионом ИКБ в мире. Случаи заболевания отмечены чаще в лесной и лесостепной зонах России [2–7]. В природных оча- гах возбудители ИКБ циркулируют в составе системы «иксодовые кле- щи«дикие животные». Установлена трансфазовая передача боррелий у большинства иксодовых клещей, трансовариально возбудители, как правило, не передаются [1]. Основное эпидемическое значение на территории России имеют два вида клещей рода Ixodes (I. persulcatus и I. ricinus), характеризую- щиеся чрезвычайно широким кругом прокормителей и наибольшей агрессив- ностью по отношению к человеку и домашним плотоядным. Ареал возбуди- телей ИКБ в России совпадает с ареалами иксодовых клещей [2, 6]. В цен- тральных и восточных районах и на отдельных территориях лесной зоны Ев- ропейской части России наиболее распространенным является I. persulcatus, а в более южных и западных районах – I. ricinus.

Природные очаги болезни циркулируют в рамках популяционных груп- пировок всех компонентов паразитарной системы – боррелий, иксодовых клещей (все стадии развития) и диких млекопитающих. Возможно, в циркуляции участвуют и другие группы позвоночных в качестве резервуарных хозяев.

Риск заражения и частота заболеваний человека и домашних животных определяются количественными и качественными параметрами всех компо- нентов паразитарной системы в природных очагах ИКБ. Главными экологи- ческими факторами риска заражения являются число зараженных клещей и интенсивность контакта с ними животных (и человека). В свою очередь, на обсемененность иксодовых клещей возбудителями трансмиссивных болезней влияют численность клещей, видовое разнообразие, численность животных- прокормителей и степень их зараженности боррелиями.

Следовательно, для оценки эпидемического и эпизоотического рисков в отношении ИКБ необходимы сведения, характеризующие эколого-биоло- гические особенности циркуляции боррелий в условиях конкретных террито- рий. В данном контексте актуальным является изучение этих аспектов взаи- моотношений между основными компонентами паразитарной системы очага

– иксодовыми клещами, боррелиями, животными-прокормителями, включая вероятных резервуарных хозяев.

В Воронежской области зарегистрирован целый ряд природно-очаговых болезней человека и животных [8, 10], в том числе передаваемых через иксо- довых клещей [9]. В последнее время на территории области постоянно от- мечают случаи заболевания людей «местным» (эндемическим) ИКБ, что ука- зывает на существование здесь устойчивых природных очагов инфекции. На данной территории специальных исследований, посвященных Лайм-бор- релиозам не проводилось. Имеются лишь немногочисленные и фрагментар- ные данные по фауне и видовому разнообразию иксодовых клещей. В этой связи изучение экологических, эпизоотологических и эпидемиологических проблем ИКБ на данной территории актуально.

Материалы и методы

Территория Воронежской области расположена преимущественно в ле- состепной зоне. Наиболее характерными экологическими чертами этой тер- ритории является сочетание открытых пространств с островными лесами. Последние представляют собой «острова» наиболее высокого видового раз- нообразия и численности фаунистических и флористических комплексов. В этих условиях, как правило, сосредоточен и основной потенциал возбудите- лей природно-очаговых инфекций и инвазий. Крупнейшим островным лесом Воронежской области является Усманский бор, на территории которого рас- положен Воронежский заповедник. Заповедник и сопредельные территории выбраны нами в качестве полигона для проведения исследований, посвящен- ных изучению эколого-биологических и эпизоотологических аспектов ИКБ, а также определенных оценок инфекционного потенциала и лоймологического риска в отношении этой инфекции в условиях лесостепной зоны центра Ев- ропейской России.

Сбор материалов производили в Воронежском заповеднике и на сопре- дельных территориях с апреля по октябрь 2008–2009 гг. Материалами для исследований служили иксодовые клещи родов Ixodes и Dermacentor, домашние собаки. Сбор клещей проводили в соответствии с принятыми методиками

– на флаго/км. На выделенных маршрутах учитывали видовое разнообразие, относительную численность и половозрастной состав иксодовых клещей. В период исследований регистрировали метеорологические параметры – коле- бания суточной температуры и влажность. На выделенных 7 маршрутах за полевой сезон отработано более 300 флаго/км и собрано свыше 2000 экз. ик- содовых клещей.

Зараженных боррелиями иксодовых клещей выявляли при помощи мето- да полимеразной цепной реакции (ПЦР) и ее модификации – ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ). Этими методами исследовано 368 экз. взрослых и нимф I. ricinus. Для обнаружения в содержимом кишечника клеща ДНК патогенных боррелий из группы B. burgdorferi s.l. в качестве матрицы для амплификации использовали часть OspA-гена, кодирующего главный поверхностный липо- протеин. Для идентификации и генотипирования боррелий использовали мо- дификацию метода ПЦР, основанную на амплификации области разделяю- щей тандем 5S и 23S рибосомальных генов. Эти гены у представителей B. burgdorferi s.l. дуплицированы. По-видимому, такая комбинация не встреча- ется ни у энтеробактерий, ни у других групп боррелий, что делает этот спай- сер уникальной и удобной матрицей для генотипирования. Его нуклеотидная последовательность отличается у различных геновидов B. burgdorferi s.l., что выявляется при рестрикции получаемых в ПЦР амплификатов.

Продукты рестрикции анализировали по картине их распределения при электрофорезе в полиакриламидном геле (ПДРФ-ПЦР). Для повышения чув- ствительности все исследуемые образцы были тестированы в режиме «гнез- довой» ПЦР (nest-PCR).

Для оценки уровня инфицированности собак проведены серологические обследования. Всего на этой территории исследовано 82 собаки. Серодиагно- стику боррелиоза у собак для выявления зараженных и иммунных животных проводили иммунохимическими методами, используя разработанные соб- ственные тест-системы для ELISA и WB на основе суммарного клеточного антигена боррелий. При необходимости, для улучшения чувствительности и специфичности иммунохимической тест-системы в нее дополнительно вво- дили рекомбинантные и синтетические антигены BBK 32, DbpA, Vls E, кло- нированные из региональных изолятов. В качестве контроля использовали сыворотки животных с достоверным диагнозом болезни Лайма и монокло- нальные антитела из референс-панели, предоставленные CDC (USA). Кроме разработанных тест-систем, тестирование сывороток проводили коммерче- скими наборами, разработанными на основе VslE домена.

В течение полевых сезонов 2008–2009 гг. на исследуемой территории отмечено два вида иксодовых клещей сем. Ixodidae – I. ricinus и D. reticulatus. Случаи появления активных клещей были зафиксированы во второй поло- вине марта, с момента начала таянья снега и перехода среднесуточных тем- ператур через 1 °С. На каждом из маршрутов нами проведена оценка относи- тельной численности клещей. Совокупно величина относительной численно- сти составила, в среднем, 3,4 экз. на флаго/км, соответственно, I. ricinus – 2,2,

D.   reticulatus – 1,2 экз. В период сезона активности прослежена динамика численности (активности) иксодовых клещей по месяцам (рис. 1).

Для D. reticulatus характерен апрельский пик численности, для I. ricinus отмечен ярко выраженный пик численности в мае с последующим некоторым снижением активности вплоть до середины лета. Минимальные показатели численности у обоих видов отмечены в июле. В последующие три месяца наблюдали постепенное нарастание численности, но величины, в сравнении с весенними, были существенно ниже.

Рис. 1. Сезонная динамика относительной численности I. ricinus и D. reticulatus (на флаго/км) на территории Воронежского заповедника

Показатели относительной численности двух видов иксодид существен- но варьировали. Так, в первой декаде апреля численность D. reticulatus, соот- ветственно и активность, в 2 и более раз превышала аналогичный показатель у I. ricinus (рис. 2). К концу апреля наблюдали выравнивание этих показате- лей, а уже с начала мая и до конца августа регистрировали доминирование I. ricinus. Причем нарастание индексов относительной численности I. ricinus мы регистрировали вплоть до третьей декады мая. Далее наблюдали выравнивание, а затем постепенное снижение их численности вплоть до второй декады августа.

Рис. 2. Данные подекадной динамики относительной численности иксодовых клещей (I. ricinus, D. reticulatus) на территории Воронежского заповедника (полевой сезон, апрель–октябрь 2009 г.).

В третьей декаде июня нарастание относительной численности I. ricinus (рис. 2) мы связываем с повышением влажности вследствие выпадения в этот период осадков. В последующем наиболее устойчивое повышение активно- сти обоих видов иксодовых клещей отмечено во второй и третьей декадах сентября и первой декаде октября. Основным фактором этого возрастания активности являются атмосферные осадки, которые впервые после длитель- ной паузы (2,5 мес) выпали лишь во второй декаде сентября.

Наиболее высокие показатели численности I. ricinus зарегистрированы около населенных пунктов, что указывает на тяготение иксодовых клещей к жилью человека и проявление или, возможно, усиление «синантропизации Ixodes». Напротив, для D. reticulatus подобных особенностей не выявлено.

В местности с высокой численностью D. reticulatus, I. ricinus выявлены в незначительном количестве. Это можно объяснить влиянием трофико- хорологических связей. D. reticulatus тяготеет к открытым участкам леса, где в начале весны наблюдается наиболее высокая активность диких копытных: кабанов, косуль, лосей и оленей, которые являются основными прокормите- лями имаго D. reticulatus. Кроме того, возможны конкурентные отношения между этими видами иксодовых клещей. В апреле доминантным видом в этой местности является D. reticulatus.

Выявлена прямая зависимость между активностью клещей и атмосфер- ными факторами. Уровень корреляции (r) изменяется в течение сезона актив- ности клещей от 0,4 до 0,7. Весной отмечена наиболее тесная зависимость (r

= 0,7; Р < 0,01) активности клещей с температурой и влажностью. Максимум активности зарегистрирован при температуре воздуха от 17 до 20 °С и влаж- ности свыше 50 %. При повышении температуры воздуха свыше 25 °С и влажности менее 50 % наблюдали снижение активности клещей.

I.   ricinus исследовали методом ПЦР на наличие боррелий. По результа- там анализа содержимого кишечника 368 клещей (взрослых и нимф) положи- тельный сигнал на присутствие ДНК OspA гена боррелий B. burgdorferi s.l. был зафиксирован в 88 образцах, или 23,9 %. Показатели обсемененности имаго и нимф клещей характеризуются примерно равными величинами, 24,1 и 21,9 % соответственно. Видовой состав боррелий, циркулирующих в раз- личных биотопах Воронежского заповедника, представлен видами из группы

B. burgdorferi sensu lato. В образцах клещей обнаружены ДНК B. afzelii и B. garinii 20047. В содержимом кишечника одного клеща обнаружена ДНК обо- их видов боррелий (табл.).

Обсемененность клещей боррелиями на территории Воронежского заповедника

Наиболее высокая зараженность клещей (36,0 %) отмечена в экологиче- ских стациях, расположенных вблизи жилья человека (Центральная усадьба Воронежского заповедника и другие населенные пункты), которые являются зоной наиболее высокого эпидемиологического и эпизоотологического рис- ков в отношении ИКБ.

Выявлены существенные различия по встречаемости боррелий у I. rici- nus разного пола. Так, обсемененность боррелиями самок клещей составила 33,3, а самцов 17,7 %.

В содержимом кишечника двух I. ricinus обнаружили ДНК Anaplasma phagocytophilum. Степень зараженности клещей I. ricinus возбудителями ГЭЧ составила 0,5 %.

Собаки являются также прокормителями иксодовых клещей. Они под- вержены высокому риску инфицирования боррелиями. Обследовали 82 соба- ки из 21 населенного пункта. На основании серологических исследований боррелиоз диагностирован у 15 собак (18,3 %). Титры антител в сыворотке крови собак варьировали от 1,031 до 2,532. При этом среди положительно реагирующих собак большая часть (40 %) диагностирована в районе Цен- тральной усадьбы заповедника, где зарегистрирована и самая высокая обсе- мененность I. ricinus боррелиями. Можно предположить, что собаки играют роль в циркуляции ИКБ в условиях природных экосистем.

Таким образом, по результатам исследований, проведенных в природных экосистемах Воронежской области, можно констатировать, что на террито- рии Воронежского заповедника устойчиво функционирует природный очаг ИКБ. Выявлено два вида возбудителей болезни Лайма – B. afzelii и B. garinii. Переносчиком и резервентом боррелий являются I. ricinus, зараженность ко- торых на исследуемой территории составляет 23,9 %. Вблизи населенных пунктов наблюдается увеличение встречаемости боррелий в клещах. Числен- ность I. ricinus в теплое время года составила, в среднем, 2,2 экз. на флаго/км. Отмечена 18,3%-ная зараженность собак боррелиями. В образцах содержимо- го кишечника двух I. ricinus обнаружено присутствие ДНК возбудителя ГЭЧ (A. phagocytophilum).

Литература

1.   Алексеев А.Н., Дубинина Е.В. Симбиотические отношения в сложной системе переносчик – возбудители болезней // Докл. Академии Наук. – 1994. Т. 338, № 2. – С. 259–261.

2.   Коренберг Э.И. Резервуарные хозяева и переносчики боррелий – воз- будителей иксодовых клещевых боррелиозов в России // Журнал микробиол., эмидемиол., иммунобиол. – 1997. – № 6. – С. 36–38.

3.    Коренберг Э.И., Горелова Н.Б., Ковалевский Ю.В. Основные черты природной очаговости иксодовых клещевых боррелиозов // Паразитология. – 2002. – Т. 36, № 3. – С. 177–191.

4. Коренберг Э.И., Крючечников В.Н. Иксодовые клещевые боррелиозы – новая группа заболеваний человека // Журнал микробиол., эмидемиол., им- мунобиол. – 1996, № 4. – С. 104–107.

5.   Коренберг Э.И., Крючечников В.Н., Деконенко Е.П. и др. Серологиче- ское выявление болезни Лайма в СССР // Журнал микробиол., эмидемиол., иммунобиол. – 1986. – № 6. – С. 111–113.

6.   Коренберг Э.И., Щербаков С.В., Крючечников В.Н. Материалы по рас- пространению болезни Лайма в СССР // Мед. паразитол. – 1987. – № 2. – С. 71–73.

7.   Наумов Р.Л., Васильева И.С. Пораженность населения боррелиями и заболеваемость болезнью Лайма // Мед. паразитол. – 2005. – № 2. – С. 40–42.

8. Ромашов Б.В., Василенко В.В., Рогов М.В. Трихинеллез в Центральном Черноземье (Воронежская область): экология и биология трихинелл, эпизо- отология, профилактика и мониторинг трихинеллеза. – Воронеж: Воронеж- ский государственный университет, 2006. – 181 с.

9.   Ромашов Б.В., Пустовит Н.С., Штанников А.В. и др. Обнаружение природного очага иксодового боррелиоза в Воронежской области // Матер. докл. науч. конф. Всерос. о-ва гельминтол. РАН «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями». – М., 2009. – Вып. 10. – С. 318–321.

10.    Ромашов Б.В., Ромашов В.А., Семенов В.А., Филимонова Л.В. Опи- сторхоз в бассейне Верхнего Дона (Воронежская область): фауна описторхид, эколого-биологические закономерности циркуляции и очаговость описторхи- дозов. – Воронеж: Воронежский государственный университет, 2005. – 201 с.

© 2016 The Author(s). Published by All-Russian Scientific Research Institute of Fundamental and Applied Parasitology of Animals and Plants named after K.I. Skryabin.

This is an open access article under the Agreement of 02.07.2014 (Russian Science Citation Index (RSCI) and the Agreement of 12.06.2014 (CABI.org / Human Sciences section).