Боррелии на среднем Урале: оценка зараженности клещей разными геновидами и их сочетаниями Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

_ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ, СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА, ПРОФИЛАКТИКА

БОРРЕЛИИ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ: ОЦЕНКА ЗАРАЖЕННОСТИ КЛЕЩЕЙ РАЗНЫМИ ГЕНОВИДАМИ И ИХ СОЧЕТАНИЯМИ

Т.А. Мухачева, С.Ю. Ковалев

Уральский федеральный университет им. Б.Н. Ельцина, Екатеринбург

Иксодовый клещевой боррелиоз (ИКБ) - природ-но-очаговое трансмиссивное заболевание, передающееся иксодовыми клещами. Возбудители ИКБ - бактерии комплекса Borrelia burgdorferi sensu lato (s. l.) -обладают широким ареалом и значительной генетической вариабельностью. Так, к настоящему времени выделяют не менее 13 геновидов данного комплекса, из которых только 3 патогенны для человека (B.bur-gdorferi sensu stricto, B.afzelii и B.garinii). Кроме того, относительно недавно на территории Евразии и Америки была обнаружена B.miyamotoi, принадлежащая комплексу боррелий - возбудителей клещевых возвратных лихорадок (КВЛ). Сочетания боррелий разных геновидов регистрируются как в отдельных клещах, так и в клиническом материале, в то время как вопрос об их взаимоотношениях остается открытым. Отдельные исследования возбудителей ИКБ на Урале позволили установить видовой состав и оценить зараженность клещей боррелиями (Korenberg, 2002). Однако системных исследований популяции боррелий ранее не проводилось.

Цель работы - оценка зараженности боррелиями популяции клещей на территории Свердловской области и Пермского края, а также установление частоты встречаемости геновидов боррелий и их сочетаний.

Для оценки зараженности использовалась коллекция клещей Ixodes persulcatus и Dermacentor sp., собранных в 2009-2011 гг. на территории более чем 20 административных районов Свердловской области (1314 пулов - 1263 I.persulcatus и 51 Dermacentor sp.; из них 439 - одиночных клещей), а также Пермского края (Чердынский район, 85 одиночных клещей I.persulcatus). Суммарную фракцию нуклеиновых кислот выделяли из суспензии гомогенизированных клещей с помощью наборов «Рибо-сорб» и «Рибо-преп» (ООО «Интерлабсервис», Москва) согласно прилагаемой инструкции. Реакция обратной транскрипции проводилась с использованием набора «Реверта» (ООО «Интер-лабсервис»). Детекцию боррелий проводили путем Real-

Time ПЦР с 16S рРНК в качестве мишени согласно методике (Omstein, 2006).

Для выборочного генотипирования боррелий ам-плифицировали фрагмент гена 16S рРНК боррелий длиной 670 н.п., в котором присутствуют характерные для каждого геновида (B.burgdorferi s.s., B.garinii, B.afzelii) нуклеотидные замены. Идентификация геновидов осуществлялась с помощью гнездной ПЦР с геновид-спе-цифическими праймерами (Liebisch et al., 1998). Также нами были разработаны праймеры, специфичные для 16S рРНК B.miyamotoi. Подтверждение результатов генотипирования, а также определение геновида у нети-пируемых образцов проводились путем секвенирова-ния фрагментов 16S рРНК на секвенаторе ABI Prizm® 310 (Applied Biosystems, USA).

Средняя зараженность клещей боррелиями в Свердловской области составила 56,3 % для пулов и 38,7 % для одиночных клещей, в Пермском крае этот показатель составил 55,3 % (для индивидуальных особей), что в целом соответствует имеющимся данным по этим регионам (Gray, 2002). Клещи, зараженные боррелия-ми, регистрировались во всех исследованных районах Свердловской области. Таким образом, можно говорить как о широком распространении, так и о высокой частоте встречаемости боррелий в популяции клещей, что приводит к формированию напряженного очага ИКБ на Среднем Урале.

За весь период исследований нами было обнаружено три геновида боррелий: B.garinii, B.afzelii (комплекс Borrelia burgdorferi s.l.), а также B.miyamotoi (табл. 1). Последний вид филогенетически связан с группой боррелий - возбудителей КВЛ, передающихся мягкими клещами, однако регулярно обнаруживается в иксодовых клещах. Показано, что инфицирование B.miyamotoi может приводить к развитию безэритемных форм ИКБ (Карань, 2010). Частота встречаемости B.miyamotoi на Урале в клещах составила 4,5 % (табл. 1), что значительно ниже по сравнению с B.burgdorferi s.l. Такое же соотношение этих видов наблюдается в иксодовых

Таблица 1

Встречаемость геновидов боррелий в изученных регионах (в индивидуальных клещах)

Регион Число генотипи-рованных проб Геновиды (% от числа генотипированных проб) Сочетания геновидов (%)

B.afzelii B.garinii B.miyamotoi B.a.+ B.g. B.a. + B.m. B.g. + B.m. B.a.+ B.g. + B.m.

Свердловская область 111 71 (63,4 %) 85 (76,6 %) 5 (4,5 %) 47 (42,3 %) 1 (0,9 %) 0 1 (0,9 %)

Пермский край 41 38 (92,7 %) 41 (100 %) 0 38 (92,7 %) 0 0 0

НАЦИОНАЛЬНЫЕ ПРИОРИТЕТЫ РОССИИ. 2011. № 2 (5). СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК

клещах по всему ареалу в Европе, Северной Америке и Японии.

Клещ является переносчиком возбудителей многих инфекций, а также непатогенных микроорганизмов, что делает неизбежным их совместное существование, сопровождающееся различными типами взаимодействий (нейтрализм, антагонизм, синергизм). Наиболее интересным и в то же время наименее изученным остается вопрос о взаимоотношениях и количественном соотношении геновидов боррелий как в клеще, так и при развитии инфекции в млекопитающем. Мы показали, что доля одиночных клещей со смешанным (микст) видовым составом боррелий на Урале необычно высока и может достигать 93 % (табл. 1), а в среднем по Свердловской области составляет 44 %. Необходимо отметить, что в большинстве подобных исследований доля микст-содержащих клещей обычно составляет менее 5 % при том же уровне зараженности популяции боррелиями (КогепЬе^, 2002; Во^оуакют et а1., 2011). Маловероятно, что столь высокая доля микст-содержащих клещей на Урале является уникальной особенностью местных природных очагов. Скорее всего, выявление микстов в клеще зависит от особенностей применяемых для их детекции методов и подходов, что имеет особенно большое значение при существенном преобладании одного геновида по отношению к другому. Такие образцы будут регистрироваться как гомогенные и при прямом

секвенировании ПЦР-продукта, и при его клонировании с последующим выборочным секвенированием клонов. Культивирование штаммов также может приводить к занижению доли микстов за счет потери геновидов (Liveris et а!., 1999). Наиболее популярный метод гено-типирования - ПЦР-ПДРФ 5S-23S межгенного спейсе-ра, уступает по своей чувствительности ПЦР с геновид-специфическими праймерами, используемой в настоящем исследовании. В результате оценка доли микст-содержащих клещей будет заниженной.

Приведенные данные позволяют говорить о том, что наличие в клеще разных геновидов боррелий при их совместной циркуляции в природных очагах является закономерным и широко распространенным явлением. Это можно было бы объяснить неконкурентной природой взаимоотношений боррелий разных геновидов либо их независимым существованием в результате компартментализации в клеще.

Таким образом, в природных очагах Среднего Урала происходит циркуляция только 3 геновидов боррелий - B.afzelii, В^аттп и B.miyamotoi при преобладании клещей, зараженных двумя и более геновида-ми. Проблема выявления разных генетических вариантов боррелий, а также их взаимодействия с позвоночными животными до сих пор не решена и требует разработки новых высокочувствительных и высокоспецифичных методов исследования.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭПИДЕМИЧНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНО-КАВКАЗСКОГО ПРИРОДНОГО ОЧАГА ЧУМЫ НА ТЕРРИТОРИИ КАРАЧАЕВО-ЧЕРКЕССКОЙ РЕСПУБЛИКИ

О.В. Малецкая, Б.А. Хапаев*, А.П. Бейер, Г.А. Мозлоев**

ФГУЗ «Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, *Управление Роспотребнадзора по Карачаево-Черкесской республике, **ФГУЗ «Кабардино-Балкарская противочумная станция»

В пределах Центрально-Кавказского высокогорного природного очага чумы располагаются Карачаевский и Малокарачаевский районы Карачаево-Черкесской республики, где проживает 85,578 тыс. человек. Они включают населенные пункты: а. Учкулан, а. Верхний Учкулан, а. Хурзук (Карачаевский район), а. Ха-саут, а. Кичи-Балык (Малокарачаевский район), плато Бийчесын, урочище Бейтик-Тюбю.

В горах Центрального Кавказа в прошлом нередко выявлялись случаи заболевания людей чумой (А.К. Аки-ев с соавт., 1974; В.Г. Пилипенко с соавт., 1974). Иногда они приобретали характер эпидемий. С 1790 по 1800 г. отмечалась первая эпидемия чумы, которая началась в а. Учкулан и распространилась по всему Карачаю. Вторая эпидемия протекала с 1808 по 1814 г., во время которой заболевания людей чумой регистрировали во всех аулах, расположенных в верховьях р. Теберды. В двадцатом столетии заражение людей чумой на территории КЧР не отмечалось. Эпизоотическая

активность Центрально-Кавказского природного очага чумы в настоящее время оценивается как невысокая по сравнению с предыдущими годами, когда ежегодно выделяли до 500 штаммов возбудителя чумы.

С 2000 по 2004 г. на территории республики изолированы 74 штамма возбудителя чумы. В 2005-2007 гг. эпизоотии чумы в очаге не обнаруживались. А в 20082010 гг. выявлены в качестве переносчиков только се-ропозитивные горные суслики. При этом значительно сократилось и количество выявленных эпизоотических участков. Вместе с тем, согласно многолетним наблюдениям, в очаге имеются территории, являющиеся местами стойкого укоренения чумы: урочища Ени-кол, Уллу-Хурзук, Джилы-Су, долина р. Хасаута. Отмечаются и «мышевидные напасти». С 1999 по 2001 г. по северной границе очага резко повысилась численность водяной полевки - до 700 особей на га. Местами ареал этого зверька накладывался на поселения горного суслика.