CC BY
33
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2016, том 22, № 4 (69), с. 64-72
—=— ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ ——
УДК 599.742.7: 616.097.
ХАРАКТЕР ВСТРЕЧАЕМОСТИ ВИРУСА ГРИППА А, COXIELLA BURNETII, TOXOPLASMA GONDII И TRICHINELLA SP. У МАНУЛА, ДОМАШНЕЙ КОШКИ И ИХ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ЖЕРТВ В УСЛОВИЯХ АРИДНОГО КЛИМАТА 1
© 2016 г. E.B. Павлова*, Е.В. Кирилюк**, С.В. Найденко*
*Институт проблем эволюции и экологии имени А.Н. Северцова Россия, 119071, г. Москва, Ленинский пр., д. 33. E-mail: [email protected] **Государственный природный биосферный заповедник «Даурский» Россия, 674480, Забайкальский край, Ононский район, Нижний Цасучей, ул. Комсомольская, д. 76.
Поступила 03.11.2015
Исследована встречаемость серопозитивных реакций к четырем патогенам у двух видов кошек (манул (Otocolobus manul) и домашняя кошка (Felis catus)) и 6 видов их потенциальных жертв. Сыворотка крови была проанализирована на присутствие антител к патогенам методом иммуноферментного анализа. У манулов встречаемость вируса гриппа А была максимальной среди протестированных патогенов (22%, n=18). При этом среди домашних кошек позитивных животных обнаружено не было. Антитела к Coxiella burnetii мы отмечали только у домашних кошек (3.6%, n=55). Антитела к Toxoplasma gondii были обнаружены и у диких, и у домашних животных - домашние кошки (14.7%, n=61), манулы (9.1%, n=18) и их жертвы (3.7%, n=273). Встречаемость Trichinella sp. была сравнительно низкой у домашних кошек (1.6%, n=61), среди жертв антитела к паразиту были обнаружены только у одного вида - забайкальского хомячка (Cricetulus pseudogriseus) (10.9%, n=119).
Ключевые слова: инфекционные агенты, серопозитивность, манул, домашние кошки, грызуны, даурская пищуха, дикие популяции.
Большинство природных популяций кошачьих сокращают свою численность в первую очередь под влиянием антропогенных факторов (фрагментация, сокращение площадей, увеличение нагрузки на использование оставшихся территорий хищниками и их жертвами и др.). В этих условиях гибель даже нескольких особей от патогенов может приводить к практически полному вымиранию популяции (Roelke-Parker et al., 1996). В связи с этим, одним из приоритетных направлений в области сохранения редких видов кошек является оценка встречаемости различных патогенов и выявление их источников в природе. К настоящему моменту встречаемость отдельных патогенов изучена у некоторых видов кошек в природе (Pozio, 2000; Penzhorn et el., 2002; Kikuchi et al., 2004; Garcira-Bocanegra et al., 2010), но в большинстве случаев отсутствует информация о возможных источниках данных патогенов для кошачьих в природе. В последнее время особый интерес представляют не только резервуары патогенов в дикой природе, но и домашние животные, которые могут являться источниками неизвестных для местной фауны патогенов, и, тем самым, вызывать массовую гибель диких животных (Roelke-Parker et al., 1996).
Манул (Otocolobus manul) - редкий и малоизученный представитель семейства кошачьих, включенный в Красные книги России и МСОП. Численность манула в пределах РФ оценивается в 4500 особей, тогда как в 40-50-е годы ХХ века она составляла 25 тысяч только в пределах Забайкальского края. Этот вид характеризуется слабой выживаемостью в неволе предположительно из-за высокой восприимчивости к различным патогенам (Basso et al. 2005), особенно Toxoplasma gondii (Basso et al., 2005). Однако существует немного информации о встречаемости патогенов у манулов и их резервуарах в природе. В предыдущих исследованиях для диких манулов были получены доказательства их контакта с Toxoplasma gondii, Mycoplasma sp., вирусами гриппа А, иммунодефицита кошачьих, лейкемии кошачьих (Brown et al., 2005; Naidenko et al., 2014; Pavlova et
1 Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 14-04-01119 и 15-34-20526
64
al., 2015) в природе. В Монголии была сделана попытка выявить источники Toxoplasma gondii для диких манулов. В качестве потенциальных резервуаров были рассмотрены свободноживущие домашние кошки (n=15) и жертвы (n=45), которые являются соответственно основными и промежуточными хозяевами паразита. Все животные показали отсутствие антител к Toxoplasma gondii (Brown et al., 2005). Однако крайне небольшая выборка оставляет вопрос о роли домашних кошек и жертв как источников данного паразита и других патогенов для манулов в природе открытым.
В настоящем исследовании нашей целью было выявить встречаемость патогенов в популяциях жертв и основных конкурентов манула в Даурской степи и оценить возможные пути проникновения патогенов в популяции диких манулов. В качестве потенциальных источников патогенов среди домашних животных мы рассматривали домашнюю кошку, которая является традиционным питомцем у местных жителей, в отличие от монголов. Почти в каждом доме в деревне и на животноводческих стоянках, расположенных в буферной зоне Даурского заповедника (место проведения исследования), содержатся домашние кошки, ведущие свободный образ жизни и использующие те же участки обитания, что и дикие манулы, что повышает вероятность межвидовых прямых и непрямых (через экскреты) контактов. Среди возможных резервуаров патогенов в дикой природе мы также рассмотрели потенциальных жертв манула. В Даурском заповеднике - это даурская пищуха (Ochotona daurica), колониальные грызуны (полевка Брандта (Lasiopodomys brandti), монгольская песчанка (Meriones unguiculatus)), а также даурский суслик (Spermophilus dauricus) и одиночные виды грызунов, такие как забайкальский хомячок (Cricetulus pseudogriseus) и хомячок Кэмпбелла (Phodopus campbelli; Кирилюк, 1999; Ross et al., 2010). Среди патогенов мы выбрали четыре (вирус гриппа А, Coxiella burnetii, Toxoplasma gondii, Trichinella sp.) не только опасных для манула и других кошачьих (Brown et al., 2005; Reperant et al., 2009), но переносимых широким кругом переносчиков. Антитела к двум из 4-х исследуемых патогенов (вирус гриппа А и Toxoplasma gondii) уже были обнаружены у диких манулов в Даурском заповеднике (Naidenko et al., 2014).
Естественным резервуаром вируса гриппа А являются разные виды домашних и диких птиц (Thiry et al., 2007; Reperant et al., 2009). Вирус устойчив в окружающей среде и легко распространяется практически любыми путями (воздушно-капельным, через контакты с выделениями животных (слюна, моча, экскременты); при поедании инфицированных животных) среди разных видов млекопитающих, в том числе и кошек (Kuiken et al., 2006). Высоко патогенной формой для домашних кошек и ряда видов диких (тигр, леопард) является вирус гриппа А (H5N1; (Reperant et al., 2009). Описаны случаи массовой гибели животных от этого патогена. Ку-лихорадка, инфекция, вызываемая бактерией Coxiella burnetii, способна инфицировать широкий спектр видов млекопитающих и птиц, но традиционными резервуарами считаются домашний скот, овцы и козы, а также домашние свиньи, собаки и кошки (Marrie, 1995). Ранее Coxiella burnetii была выделена и у некоторых диких грызунов. Споры Coxiella burnetii крайне устойчивы и способны выживать длительное время в суровых условиях (более 1 месяца на холоде; (Marrie, 1995). У бродячих домашних кошек, которые чаще домашних питомцев инфицируются бактерией, болезнь протекает бессимптомно (Komiya et al., 2003). Toxoplasma gondii рассматривается как один из самых успешных паразитов на земле, поражая всех теплокровных животных. Представители семейства кошачьих являются его основным хозяином. В подходящих условиях (температура выше -6° С) ооцисты Toxoplasma gondii более года остаются способными инфицировать промежуточных и основных хозяев (Lindsay et al., 2002). Токсоплазмоз является одной из причин абортов, рождения нежизнеспособного молодняка, поражения центральной нервной, лимфатической и эндокринных систем животных. Для отдельных видов кошачьих (барханная кошка (Felis margarita) и манул), описана высокая смертность молодых животных в неволе от этого паразита (Basso et al., 2005). Нематоды рода Trichinella sp. - один из самых распространенных паразитов в мире (Pozio, 2000). Естественный цикл распространения патогена в дикой природе происходит через поедание животных хищниками или трупов падальщиками (Campbell, 1988). Распространению трихинелл способствует способность личинок сохранять жизнеспособность в экстремальных условиях (Pozio, 2000). Наиболее обычными резервуарами этого паразита в природе являются крупные и средние хищники: медведи, собачьи, куньи, кошачьи (Найденко и др., 2012) и дикие кабаны. Среди домашних животных
наиболее распространенный резервуар Trichinella sp. - домашние свиньи (Скрябин, Петров, 1964; Morsy et al., 2000). Некоторые виды грызунов также могут быть вовлечены в цикл распространения паразита.
Для достижения поставленной цели мы проанализировали серопозитивность к четырем патогенам в исследуемом районе свободноживущих домашних кошек, манулов и их жертв, между которыми возможна циркуляция патогенов в Даурском заповеднике. Мы предполагаем, что спектр патогенов, с которым контактируют манулы, будет сходным со спектром у видов, от которых происходит проникновение инфекционных агентов в популяции диких кошек.
Материалы и методы
Место исследования. Работу проводили в пределах охранной зоны Даурского заповедника, расположенного на юге Забайкальского края у государственной границы России с Монголией и Китаем. Общая площадь обследованной территории составила 425 км2. В рамках данной территории располагаются типичные местообитания манула - сухие степи со скальными выходами, с относительно невысокой травой, без прямостоячих деревьев. Регион исследования относится к одному из самых засушливых и холодных районов центрально-азиатского степного пояса. Отличительной чертой местного климата является резкие и сильные перепады в температурном режиме (годовой перепад температур может превышать 90С). В пределах исследованной территории находятся многочисленные колонии основных жертв манула (полевок, монгольской песчанки, даурской пищухи, даурского суслика, тарбагана (Marmota sibirica)), а также обитают различные виды хомячков, которых манул также поедает (Кирилюк, 1999). Кроме этого, на исследованной территории находятся 23 животноводческие стоянки и 1 деревня (Кулусутай; 50.23° с.ш., 115.68° в.д.), где обитают домашние кошки, свободно передвигающиеся по степи.
Сбор образцов. Детально методы отлова, сбора образцов крови и состав выборки отловленных диких манулов (n=24) и домашних кошек (n=61) описаны ранее (Naidenko et al. 2014; Pavlova et al. 2015). Отлов жертв манула проводили в 2013-2014 г.г. (конец июля-август). При отлове колониальных грызунов (полевки Брандта и монгольская песчанка) использовали конусы и ловушки Шермана, которые расставляли на колониях. Остальных животных (в основном хомячков и песчанок) отлавливали живоловками (12х7х7 см), расставленными линиями по 25 штук через каждые 10 м. Даурский суслик и пищуха были отловлены в деревянные ловушки, которые закапывали в норы на колониях пищух. Все ловушки проверяли 2 раза в сутки (утром и вечером). Кровь (0.02-0.5 мл) собирали на месте, у мелких грызунов из подъязычной вены с помощью гепаринизированых каппиляров, у сусликов и пищух из среднего пальца задней лапы после отрезания ногтя. У всех зверьков определяли пол и возраст (ad/sad, основываясь на размерах тела и состоянии репродуктивной системы). После забора крови животных выпускали в природу в месте отлова. Информация о демографической структуре отловленных потенциальных жертв приведена в таблице 1. Кровь собирали в пробирки Эппендорфа (SSI, США) объемом 1.5 мл. До момента получения сыворотки (в рамках часа) образцы крови хранились при температуре +4° С, чтобы минимизировать гемолиз клеток крови. После центрифугирования в течение 20 минут при 6000 об/мин была отобрана сыворотка крови, заморожена и сохранена при температуре -18° С до момента проведения серологического анализа.
Серологический анализ. Анализ был проведен в Институте проблем экологии и эволюции животных им. А.Н. Северцова РАН. Сыворотка крови была проанализирована на присутствие антител (IgG) к четырем патогенам - Toxoplasma gondii, вирус гриппа А, Trichinella sp. и Coxiella burnetii, встречающихся у всех исследуемых группах млекопитающих (Pozio, 2000; Thiry et al., 2007; Reperant et al., 2009; Gilot-Fromont et al., 2012). Из-за ограниченного в некоторых случаях количества сыворотки в части образцов было оценено присутствие антител не к каждому тестируемому патогену. Оценка присутствия антител к исследуемым патогенам была проведена методом иммуноферментного анализа (EIA) с использованием планшетного спектрофотометра Multiscan-EX (Thermo Fisher Scientific, США). Анализ на антитела к Toxoplasma gondii проведен с использованием наборов компаний Хема-Медика (Россия, Москва) и Вектор-Бест (Россия, Новосибирск) без количественной оценки титра (методом «cut off»). Этим же методом оценена серопозитивность к вирусу гриппа А (Нарвак, Россия), Trichinella sp., Coxiella burnetii (IDVet, Франция).
Таблица 1. Демографическая структура группировок хомячков забайкальских (n=124) и Кемпбэлла (n=8), полевки Брандта (n=70), монгольской песчанки (n=37), даурской пищухи (n=24) и даурского суслика (n=25), пойманных в охранной зоне Даурского заповедника Table 1. Demographic structure of populations of transbaical hamster (n=124), Campbell hamster (n=8)), Brandt's vole (n=70), Mongolian gerbil (n=37), Daurian pika (n=24) and Daurian souslik (n=25)), captured in buffer zone of Daurian reserve.
Виды Год отлова Возраст (ad:sad)a Пол
Хомяки 2013 (август) 34:55 54:35
Полевка Брандта 2013 (август) 11:32 27:16
Монгольская песчанка 2013 (август) 10:6 7:9
Даурская пищуха 2013 (август, ноябрь) 3:0 2:1
Хомяки 2014 (июль-август) 26:32 29:29
Полевка Брандта 2014 (июль-август) 17:10 18:9
Монгольская песчанка 2014 (июль-август) 5:15 15:5
Даурская пищуха 2014 (июль-август) 15:3 16:5
Даурский суслик 2014 (июль-август) 1:24 12:13
Статистическая обработка данных. Видовые различия во встречаемости патогенов у двух видов кошек мы оценивали при помощи непараметрического Фишер теста (two-tailed Fisher exact test), половые, используя критерий Пирсона х2 (Pearson Chi-square). При оценке влияния факторов «вид», «пол» и «возраст» у потенциальных жертв мы использовали линейную модель (GLZ; McCullagh, Nelder, 1989) для биноминального распределения с логистической функцией (отдельная модель для каждого патогена). Уровень достоверности 95% и p <0.05 рассматривали как статистически значимый. Статистический анализ был проведен, используя программы Microsoft Excel (Microsoft, USA) и Statistica 8.0 (StatSoft, USA).
Результаты и обсуждение
Серопозитивность к патогенам у манулов и домашних кошек. Результаты анализа серопозитивности к патогенам домашних кошек и манулов, обитающих в охранной зоне в Даурского заповедника, приведены в таблице 2.
Таблица 2. Встречаемость серопозитивных реакций (в % от числа протестированных) для четырех патогенов у домашних кошек и манулов. Table 2. Occurrence of serum positive reactions (in % of tested samples) for four pathogens in domestic cats and Pallas' cats.
Вид Toxoplasma gondii Вирус гриппа А Trichinella sp. Coxiella burnetii
Домашняя кошка
Самки / Самцы 24 (4.2)а / 37 (21.6) 24 (0.0) /36 (0.0) 24 (0.0) / 37 (2.7) 22 (0.0) / 33 (6.1)
Всего 61 (14.7) 60 (0.0) 61 (1.6) 55 (3.6)
Манул
Самки / Самцы 12 (8.3) / 10 (10.0) 10 (30.0) / 8 (12.5) 10 (0.0) / 9 (0.0) 10 (0.0) / 9 (0.0)
Всего 22 (9.1) 18 (22.2) 19 (0.0) 19 (0.0)
Примечания к таблице 2: а - число проанализированных проб, доля (в %) серопозитивных животных. Note to table 2: а - number of analyzed samples, percentage (in %) of serum positive animals.
Мы обнаружили антитела ко всем четырем тестируемым патогенам у двух видов кошек в исследуемом районе. Антитела к Trichinella sp. и Coxiella burnetii были выявлены только у домашних кошек и не были обнаружены у манулов. Общий процент позитивных реакций для обоих патогенов был низким: Trichinella sp. - 1.6%; Coxiella burnetii - 3.6%, позитивные животные были отмечены только среди самцов. Напротив, антитела к вирусу грипп А были обнаружены только у манулов. Общий процент позитивных реакций составил 22.2% (3 самца и 1 самка из 18 имели антитела к этому
патогену). В отличие от первых двух патогенов (Fisher exact test: p=1.00), видовые различия во встречаемости вируса грипп А были достоверны (Fisher exact test: p=0.002). Антитела к Toxoplasma gondii были обнаружены у обоих видов кошек. Среди домашних кошек было 9 позитивных особей (14.7%); среди манулов - 2 (9.1%). При этом видовые различия во встречаемости патогена были не достоверны (Fisher exact test: p=0.72). Доля серопозитивных домашних кошек к Toxoplasma gondii существенно не отличалась на животноводческих стоянках и в деревне Кулусутай, составив соответственно 14.3% (n=28) и 15.2% (n=33).
Серопозитивность потенциальных жертв к различным патогенам. Результаты серопозитивности потенциальных жертв к различным патогенам приведены в таблице 3. Мы обнаружили антитела к трем из четырех тестируемых патогенов (вирус гриппа А, Toxoplasma gondii, Trichinella sp.). Самым распространенным среди жертв патогеном был вирус гриппа А (65.4%, n=136). Антитела к данному вирусу были отмечены у всех видов и наибольший процент мы отмечали у даурского суслика (91.3%, n=23), наименьший - у даурской пищухи (6.3%, n=16). Видовые различия по данному патогену были достоверны (GLZ: j2=18.0, p=0.001). Наименьший общий процент серопозитивных реакций мы отмечали для Toxoplasma gondii (3.7%, n=273). Только у двух видов, даурской пищухи (12.5%, n=16) и забайкальского хомячка (5.9%, n=136), были обнаружены антитела к этому паразиту и достоверных видовых различий мы не отмечали (GLZ: х2=0.98, p=0.91). Общая встречаемость Trichinella sp. была незначительно выше, чем Toxoplasma gondii, и составила 5.2% (n=251). Однако антитела к данному патогену были обнаружены только у одного вида -забайкальского хомячка (10.9%, n=119). Серопозитивных животных к Coxiella burnetti выявлено не было.
Таблица 3. Встречаемость серопозитивных реакций (отношение позитивных животных к количеству протестированных) для трех патогенов, отмеченных у потенциальных жертв манула, отловленных в охранной зоне Даурского заповедника. Table 3. Occurrence of serum-positive reactions (in % of tested samples) for three pathogens described for the Pallas' cats potential preys, captured in buffer zone of Daurian reserve.
Вид Toxoplasma gondii Вирус гриппа А* Trichinella sp.
Хомяки 136 (5.9)а 52 (73.1) 119 (10.9)
Самки / Самцы 77 (5.2) / 59 (6.8) 26 (73.1) / 26 (73.1) 65 (7.7) /54 (14.8)
Взрослые / Молодые 58 (5.2) / 79 (6.3) 25 (76.0) / 27 (70.4) 51 (11.8) / 69 (10.1)
Полевка Брандта 62 (0.0) 26 (57.7) 59 (0.0)
Самки / Самцы 39 (0.0) / 23 (0.0) 16 (56.3) / 10 (60.0) 35 (0.0) / 24 (0.0)
Взрослые / Молодые 26 (0.0) / 36 (0.0) 17 (76.5) / 9 (22.2) 23 (0.0) / 36 (0.0)
Монгольская песчанка 35 (0.0) 19 (73.7) 32 (0.0)
Самки / Самцы 22 (0.0) / 13 (0.0) 14 (71.4) / 5 (80.0) 19 (0.0) / 13 (0.0)
Взрослые / Молодые 14 (0.0) / 21 (0.0) 4 (100.0) / 15 (66.7) 15 (0.0) / 17 (0.0)
Даурская пищуха 16 (12.5) 16 (6.3) 17 (0.0)
Самки / Самцы 13 (7.7) / 3 (33.3) 12 (8.3) / 4 (0.0) 14 (0.0) / 3 (0.0)
Взрослые / Молодые 13 (15.4) / 3 (0.0) 12 (0.0) / 4 (25.0) 14 (0.0) / 3 (0.0)
Даурский суслик 24 (0.0) 23 (91.3) 24 (0.0)
Самки / Самцы 13 (0.0) / 11 (0.0) 11 (90.9) / 12 (91.7) 12 (0.0) / 12 (0.0)
Взрослые / Молодые 1 (0.0) / 23 (0.0) 1 (100.0) / 22 (90.9) 1 (0.0) / 23 (0.0)
Примечания к таблице 3: а - число проанализированных проб, доля (в %) серопозитивных животных, * - достоверные видовые различия во встречаемости патогена (GLZ: p<0.05). Note to table 3: а - number of analyzed samples, percentage (in %) of serum positive animals, * - significant interspecific differences in pathogens occurrence (GLZ: p<0.05).
Существует мало информации о встречаемости различных патогенов в популяциях диких кошек и локализации их источников в природе. В данном исследовании впервые в российской части ареала
манула исследована встречаемость серопозитивных реакций к четырем патогенам у двух видов кошек (манулы и свободноживущие домашние кошки) и 6 видов их потенциальных жертв, обитающих на одной территории.
Встречаемость вируса гриппа А была максимальной у диких животных (манулы, грызуны) на обследованной территории по сравнению с другими патогенами. Мы полагаем, что это связано, прежде всего, с большим количеством диких птиц водно-болотного комплекса и их большим видовым разнообразием (около 70 видов из 324), являющихся естественным резервуаром вируса и способных быстро распространять патоген в районе исследования, не только между видами птиц, но и млекопитающих (Reperant et al., 2009). Кроме этого, вирус гриппа А крайне устойчив в среде (Shortridge et al., 1998) и способен использовать практически любые пути для распространения (Reperant et al., 2009) в отличие от остальных тестируемых патогенов. Среди всех видов исследованных жертв были обнаружены позитивные животные и почти у всех видов распространенность вируса была выше 50%, а у даурского суслика - почти 100%, что возможно связано и с характером питания этого вида (возможно поедание погибших животных). В большинстве исследований дикие грызуны и зайцеобразные не рассматриваются как потенциальные источники вируса гриппа А, поэтому информация о встречаемости патогена среди них в природе практически отсутствует. Однако было показано, что привитый вирус реплицируется у мышей и крыс (Shortridge et al., 1998). В исследуемом районе, на наш взгляд, жертвы могут контактировать с вирусом через экскременты птиц и конспецификов, при поедании трупов птиц, через контакты друг с другом. У манулов встречаемость вируса гриппа А была максимальной среди протестированных патогенов (22%, n=18). Основываясь на наших данных серологического анализа у жертв и данных об особенностях питания манула (Кирилюк, 1999), мы можем предполагать, что основной контакт диких кошек с вирусом происходит при поедании своих жертв (в первую очередь, дикие птицы, возможно грызуны и зайцеобразные), а также при контакте с их экскрементами. В отличии от манулов мы не обнаружили антител к вирусу гриппа А ни у одной из протестированных нами домашних кошек. Было показано, что источником вируса гриппа А для свободно живущих домашних кошек могут служить домашние и дикие птицы. Животные могут инфицироваться вирусом через поедание их тушек и контакты с их экскрементами, что может приводить к массовой гибели кошек (Kuiken et al., 2006; Reperant et al., 2009). Дикие птицы, такие как, например, бородатые куропатки (Perdix daurica), в большом количестве присутствуют вблизи человеческого жилья в охранной зоне Даурского заповедника и оставляют продукты своей жизнедеятельности. Учитывая это, а также тот факт, что обнаруженная нами распространенность вируса в дикой природе достаточно высока, трудно объяснить полное отсутствие позитивных животных среди свободноживущих домашних кошек. Данный вопрос требует дальнейших исследований (анализ распространенности заболевания среди местных птиц и домашних животных, а также исследование питания домашних кошек).
Coxiella burnetii поражает широкий спектр видов и ее споры долго сохраняют способность инфицировать их, находясь в окружающей среде (Marrie, 1995). Было показано, что домашние кошки могут служить индикатором присутствия данного организма в биосистемах, при этом встречаемость у бродячих животных (41.7%) значительно выше, чем у домашних (14.4%; Komiya et al., 2003). Вместе с тем, серопозитивность к патогену практически не изучена у диких представителей кошачьих. Мы получили доказательства присутствия Coxiella burnetii в районе исследования. При этом антитела к патогену мы отмечали только у домашних кошек (3.6%, n=55), ни среди жертв, ни среди манулов позитивных животных мы не обнаружили. Домашние кошки могут контактировать с Coxiella burnetii через экскременты домашних животных, таких как овцы, козы, лошади и домашние собаки, которые считаются традиционным резервуаром патогена и содержатся в большом количестве местными жителями в исследуемом районе. Отсутствие позитивных животных в дикой природе и наличие их среди домашних кошек свидетельствует в пользу того, что домашние животные не являются основным источником патогенов для манулов в Даурском заповеднике, несмотря на то, что животных активно выпасают в охранной зоне заповедника.
В отличие от первых двух патогенов антитела к Toxoplasma gondii были обнаружены и у диких, и у домашних животных: домашних кошек, манулов и их жертв. При этом, общий уровень серопозитивности к паразиту в исследованном районе был сравнительно невысоким и не превышал 15%. Наибольший процент серопозитивных животных мы отмечали у домашних кошек
(14.7%, n=61). Известно, что уровень встречаемости Toxoplasma gondii у домашней кошки во многом обусловлен плотностью самих кошек (основной хозяин), плотностью доступных жертв (промежуточный хозяин) и уровнем хищничества (Gilot-Fromont et al., 2012). Наиболее оптимально для быстрого распространения паразита эти параметры сочетаются в сельской местности, где плотность кошек составляет от 100-300 кошек/км2, из них большая часть ведет свободноживущий или бродячий образ жизни, поэтому они чаще, чем городские кошки используют в своем рационе различных грызунов, плотность которых может быть достаточно высокой (до 10000 особей/км2). Поэтому в деревнях встречаемость токсоплазмоза у домашних кошек колеблется от 30 до 85%. В исследованном районе более низкая встречаемость Toxoplasma gondii у свободноживущих домашних кошек может быть связана со сравнительно низкой плотностью кошек (от 0.25 кошки/км2 (на стоянках) до 63 кошки/км2 (в деревне; Pavlova et al., 2015)). У манулов при увеличении количества обследованных животных встречаемость патогена еще более понизилась с 12.5% (n=16; Naidenko et al., 2014) до 9.1% (n=22). В сравнении, встречаемость токсоплазмоза у разных диких видов кошек в природе значительно выше, чем у диких манулов: пума (Felis concolor; 22.4%), пиренейская рысь (Lynx pardinus; 62.8%; Garcira-Bocanegra et al., 2010); тигр (25,0%; Найденко и др., 2012), леопард (86%; Penzhorn et el., 2002), красная рысь (Lynx rufus; 51.7%; Kikuchi et al., 2004); евразийская рысь (Lynx lynx; 75.4%). Среди дикоживущих грызунов и зайцеобразных в исследованном районе процент встречаемости токсоплазмоза был также сравнительно низким (3.7%, n=273), что согласуется с более ранними данными по диким грызунам. Лишь небольшое количество исследований указывают, что встречаемость Toxoplasma gondii может быть высокой у грызунов в сельской местности, например, у крыс (70%) и домовых мышей (59%), поскольку они с большей вероятностью, чем дикие грызуны контактируют с экскрементами домашних кошек. Мы полагаем, что общая сравнительно низкая встречаемость Toxoplasma gondii в исследованном районе может быть во многом обусловлена особенностями местного климата. Оптимальные условия (от -6 до +20°С) для сохранения ооцист в окружающей среде после выведения с экскрементами кошек (максимально 200 дней) и перехода их в активную стадию, способную инфицировать промежуточных хозяев (Lindsay et al., 2002), сохраняются в условиях сухого и холодного аридного климата в течение очень коротких отрезков времени в течение года. Кроме этого, снежный покров, который предположительно может защищать ооцисты паразита от низких температур, в районе исследования распределен неравномерно и местами отсутствует в течение всего года. Согласно нашим данным контакт манулов с Toxoplasma gondii может происходить через контакты как с дикими (поедание жертв, контакт с конспецификами), так и домашними животными (домашние кошки) и их экскретами.
Встречаемость Trichinella sp. была сравнительно низкой у жертв и домашних кошек, а позитивные животные среди манулов отсутствовали. Было показано, что один из важных факторов, влияющих на встречаемость и распространение Trichinella sp. - это способность личинок паразита выживать и сохранять способность инфицировать в экстремально разложившемся и замороженном (Pozio et al., 1994) мясе. Поэтому встречаемость паразита в районах с холодным климатом достаточно высока, в том числе и среди диких кошек: 53.3% у тигра (Panthera tigris), 30.8% у дальневосточного кота (Prionailurus euptilura; Найденко и др., 2012). Климатические условия в районе исследования, таким образом, вполне способствуют длительному сохранению и выживанию личинок Trichinella sp. Вторым ключевым фактором обуславливающих уровень встречаемости Trichinella sp. являются особенности питания животных. Наибольшая встречаемость паразита обнаружена среди хищников, которым свойственен каннибализм и падальничество (Campbell, 1988; Pozio, 2000). В районе исследования к таким животным в большей степени, чем манул, домашние кошки и их жертвы, относятся волк (Canis lupus), лисица (Vulpes vulpes) и корсак (Vulpes corsac). У этих и близких к ним видов встречаемость Trichinella sp. в районах с холодным климатом выше 40%. Однако уровень трихинеллеза у этих видов в Даурском заповеднике является предметом будущих исследований. Для домашних кошек одним из возможных источников контакта с Trichinella sp. в Даурском заповеднике может быть мясо домашних свиней, которые являются естественным резервуаром Trichinella sp. среди домашних животных (Скрябин, Петров, 1964; Morsy et al., 2000) и в небольшом количестве содержатся местными жителями. Среди жертв каннибализм и падальничество в некоторой степени свойственен только даурскому хомячку и даурскому суслику, поэтому эти звери могут контактировать с Trichinella sp., поедая трупы животных. Отсутствие позитивных животных среди
сусликов может быть связанно с небольшой выборкой. Манулы, у которых мы не обнаружили антител к Trichinella sp., даже в течение длительных периодов голодания не используют в своем рационе падаль, переходя на питание насекомыми и даже ягодами (Кирилюк, 1999; Ross et al., 2010). При этом естественно они также не охотятся на зверей, которые являются естественными резервуарами паразита (лисы и волки). Единственно возможным источником контакта манулов с Trichinella sp. это их жертвы. Однако встречаемость паразита среди них крайне низкая и отмечена у вида в меньшей степени потребляемого манулами (забайкальский хомячок), что сводит вероятность контакта с паразитом практически до нуля, что подтверждается нашими результатами.
Таким образом, мы полагаем, что паттерны встречаемости патогенов обусловлены: низкая встречаемость Toxoplasma gondii в связи с особенностями местного климата (низкие температуры среды) и особенностями пространственной организации кошачьих (низкая плотность животных); низкая встречаемость Trichinella sp. - особенностями пищевого поведения объектов исследования (низкий уровень каннибализма и падальничества); высокая встречаемость вируса гриппа А -наличием естественных резервуаров (большое количество и видовое разнообразие диких птиц водно-болотного комплекса).
Разнообразие патогенов, с которым контактируют манулы, домашние кошки и жертвы в районе исследования различается (Naidenko et al., 2014; Pavlova et al., 2015). Спектр инфекционных агентов, с которым контактируют манулы, более сходен со спектром их потенциальных жертв, чем домашних кошек. Антитела к 2-м патогенам с наибольшей встречаемостью (Toxoplasma gondii и вирус гриппа А) обнаружены и у манулов, и у жертв, тогда как домашние кошки в отличие от манулов контактируют с Trichinella sp. и Coxiella burnetii, источником которых для них может служить домашний скот. В связи с этим, можно предположить, что дикие животные играют большую роль в проникновении патогенов в популяции манулов, чем домашние.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Кирилюк В.Е. 1999. О питании и поведении манула (Felis manul Pall., 1778) в Юго-восточном Забайкалье //
Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отд. Биологическое. Т. 104. Вып. 6. С. 41-44. Найденко С.В., Есаулова Н.В., Лукаревский В.С. Эрнандес-Бланко Х.А., Сорокин П.А., Литвинов М.Н., Котляр А.К., Рожнов В.В. 2012. Встречаемость инфекционных заболеваний у амурского тигра на юге ареала // Болезни и паразиты диких животных Сибири и Дальнего Востока России. Владивосток: Дальнаука. С. 27-35.
Скрябин К.И., Петров А.М. 1964. Основы ветеринарной нематодологии. М.: Колос. 527 с.
Basso W., Edelhoffer R., Zenker W., Moestl K., Kue Bber-Heiss A., Prosl H. 2005. Toxoplasmosis in Pallas' cats
(Otocolobus manul) raised in captivity // Parasitology. Vol. 130. P. 293-299. Brown M., Lappin M.R., Brown J.L., Munkhtsog B., Swanson W. 2005. Exploring the ecological basis for extreme susceptibility of Pallas' cats (Otocolobus manul) to fatal toxoplasmosis: Comparison of wild and captive populations // Journal of wildlife diseases. Vol. 41(4). P. 691-700. Campbell W.C. 1988. Trichinosis revisited, another look at modes of transmission // Parasitology Today. Vol. 4. P. 8386.
GarciTa-Bocanegra I., Dubey J.P., MartiTnez F., Vargas A., CabezoTn O., Zorrilla I., Arenas A., AlmeriTa S. 2010. Factors affecting seroprevalence of Toxoplasma gondii in the endangered Iberian lynx (Lynx pardinus) // Veterinary Parasitology. Vol. 167. P. 36-42. Gilot-Fromont E., Lelu M., Darde M., Richomme C., Aubert D., Afonso E. 2012. The Life Cycle of Toxoplasma gondii in the Natural Environment // Toxoplasmosis - Recent Advances. Dr. O.D. Djakovic (Ed.). ISBN: 978-953-510746-0. InTech, DOI: 10.5772/48233. Kikuchi Y., Chomela B.B., Kasten R.W., Martenson J.S., Swift P.K., O'Brien S.J. 2004. Seroprevalence of Toxoplasma gondii in American free-ranging or captive pumas (Felis concolor) and bobcats (Lynx rufus) // Veterinary Parasitology. Vol. 120. P.1-9. Komiya T., Sadamasu K., Kang M., Tsuboshima S., Fukushi H., Hiray K. 2003. Seroprevalence of Coxiella burnetii infections among cats in different living environments // Journal Of Veterinary Medical Science. Vol. 65(9). P. 1047-1048.
Kuiken T., Holmes E.C., McCauley J., Rimmelzwaan G.F., Williams C.S., Grenfell B.T. 2006. Host species barriers to
influenza virus infections // Science. Vol. 312. P. 394-397. Lindsay D.S., Blagburn B.L., Dubey J.P. 2002. Survival of nonsporulated Toxoplasma gondii oocysts under refrigerator
conditions // Veterinary Parasitology. Vol. 103. P. 309-313. Marrie T.J. 1995. Coxiella burnetii (Q Fever) Pneumonia // Clinical Infectious Diseases. Vol. 2l (S3). P. 253-264.
Morsy T.A., Ibrahim B.B., Haridy F.M., RifaatM.M. 2000. Trichinella encysted larvae in slaughtered pigs in Cairo (1995-1999) // Journal of the Egyptian Society of Parasitology. Vol. 30. P. 753-760.
Naidenko S.V., Pavlova E.V., Kirilyuk V.E. 2014. Detection of seasonal weight loss and a serologic survey of potential pathogens in wild Pallas' cats (Felis [Otocolobus] manul) of the Daurian steppe, Russia // Journal of wildlife diseases. Vol. 50(2). P. 188-194.
Pavlova E.V., Kirilyuk V.E., Naidenko S. V. 2015. Patterns of seroprevalence of feline viruses among domestic cats and Pallas' cats in Daurskii Reserve, Russia // Canadian journal of zoology. Vol. 93. P. 849-855.
Penzhorn B.L., Stylianides E., van Vuuren M., Alexander K., Meltzer D.G.A., Mukarati N. 2002. Seroprevalence of Toxoplasma gondii in free ranging lion and leopard populations in southern Africa // South African journal of wildlife research. Vol. 32 (2). P. 163-165.
Pozio E., La Rosa G., Amati M. 1994. Factors influencing the resistance of Trichinella muscle larvae to freezing. In: Proceedings of 8th International Conference on Trichinellesis, Rome, Italy. P. 173-178.
Pozio E. 2000. Factors affecting the flow among domestic, synanthropic and sylvatic cycles of Trichinella // Veterinary Parasitology. Vol. 93. P. 241-262.
Reperant L.A., Rimmelzwaan G.F., Kuiken T. 2009. Avian infolluenza viruses in mammals // Revue scientifique et technique. Vol. 28 (1). P. 137-159.
Roelke-ParkerM., Munson L., Packer C., KockR., CleavelandS., CarpenterM., O'Brien S.J., PospischilA., HofmannLehmann R., Lutz H., Mwamengele G.L.M., Mgasa M.N., Machange G.A., Summers B.A., AppelM.J.G. 1996. A canine distemper virus epidemic in Serengeti lions (Panthera leo) // Nature. Vol. 379. P. 441-445.
Ross S., Munkhtsog B., Harris S. 2010. Dietary composition, plasticity, and prey selection of Pallas's cats // Journal of Mammalogy. Vol. 91(4). P. 811-817.
Shortridge K.F., Zhou N.N., Guan Y., Gao P., Ito T., Kawaoka Y., Kodihalli S., Krauss S., Markwell D., Murti K.G., NorwoodM., Senne D., Sims L., Takada A., Webster R.G. 1998. Characterization of avian H5N1 influenza viruses from poultry in Hong Kong // Virology. V. 252 (2). P. 331-342.
Thiry E., Zicola A., Addie D., EgberinkH., Hartmann K., Lutz H., Poulet H., Horzinek M.C. 2007. Highly pathogenic avian influenza H5N1 virus in cats and other carnivores // Veterinary Microbiology. Vol. 122. P. 25-31.
OCCURRENCE PATTERN OF INFLUENZA A VIRUS, COXIELLA BURNETII, TOXOPLASMA GONDII, AND TRICHINELLA SP. IN THE PALLAS'S CAT (MANUL) AND DOMESTIC CAT AND THEIR POTENTIAL PREY UNDER ARID CLIMATE CONDITIONS
© 2016. E.V. Pavlova*, E.V. Kirilyuk**, S.V. Naidenko*
*A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution Russia, 119071 Moscow, Leninsky pr., 33. E-mail: [email protected], [email protected] **Daurskii State natural biosphere reserve Russia, 674480 Zabaikalskii krai, Ononskii district, v. Nizhnii Tsasuchei, Komsomolskaya str., 76.
The possibility of the occurrence of seropositive reactions against four pathogens in two feline species (Pallas's Cat (Otocolobus manul) and domestic cat (Felis catus)) and six species of their potential prey was studied. Blood serum was analyzed for the presence of antibodies to the pathogens by means of enzyme immunoassay. The occurrence pattern of influenza A virus in manuls was the largest among tested pathogens (22%, n=18). In this case, positive animals were not discovered among domestic cats. Antibodies against Coxiella burnetii were registered only in domestic cats (3.6%, n=55). Antibodies against Toxoplasma gondii were found in wild and domestic animals alike: domestic cats (14.7%, n=61), manuls (9.1%, n=18), and their prey (3.7%, n=273). The occurrence of Trichinella sp. was comparatively low in domestic cats (1.6%, n=61); among prey, antibodies to the parasite were found only in one species, the transbaikal hamster (Cricetulus pseudogriseus; 10.9%, n=119).
Keywords: infectious diseases, serum prevalence, Pallas' cat, domestic cat, rodents, Daurian pika, wild populations.
