CC BY
34
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Изучение восприимчивости различных видов иксодовых клешей к возбудителю клешевого энцефалита
Грабарев П.А. ФГБУ «48 Центральный научно-исследовательский институт»
Минобороны России, Сергиев Посад-6, Россия
Проведено сравнительное исследование взаимоотношений возбудителя клещевого вирусного энцефалита и клещей вида R. sanguineus и R. rossicus, не входящих в состав патобиоценоза природных очагов клещевого энцефалита, и клещей H. concinna, являющихся переносчиками возбудителя этой инфекции. Клещи R. sanguineus и R. rossicus по сравнению с H. concinna реже заражаются, у них менее эффективна транс-овариальная и трансфазовая передача вируса клещевого энцефалита. У клещей R. sanguineus существенно ниже уровень трансмиссии вируса при кровососании.
Цель работы - изучение способности к инфицированию возбудителем клещевого энцефалита различных видов иксодовых клещей.
Ключевые слова:
иксодовые клещи, природный очаг инфекции, вирус, клещевой энцефалит
Для цитирования: Грабарев П.А. Изучение восприимчивости различных видов иксодовых клещей к возбудителю клещевого энцефалита // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 8, № 4. С. 30-34. 10.24411/2305-3496-2019-14004 Статья поступила в редакцию 04.07.2019. Принята в печать 05.11.2019.
Study of susceptibility of various types of ixodes ticks to the causative agents of tick-borne viral encephalitis
Grabarev P.A. 48 Central Research Institute of the Ministry of Defense of the
Russian Federation, Sergiyev Posad-6, Russia
A comparative study of the relationship of the causative agent of tick-borne viral encephalitis with the R. sanguineus and R. rossicus, which are not part of the biocenosis of natural foci of encephalitis, and the ticks H. concinna that are carriers of the causative agents of this infections has been conducted. The ticks R. sanguineus and R. rossicus are infected less often than the ticks H. concinna, their transovarial and transphase transmission of the virus in less effective; the tick R. sanguineus possess significantly lower transmission of the virus during blood sucking. The purpose of the work is to study the ability to infect tick-borne encephalitis pathogen of various types of ixodid ticks.
Keywords:
ixodes ticks, natural foci of infections, virus, tick-borne encephalitis
For citation: Grabarev P.A. Study of susceptibility of various types of ixodes ticks to the causative agents of tick-borne viral encephalitis. Infektsionnye bolezni: novosti, mneniya, obuchenie [Infectious Diseases: News, Opinions, Training]. 2019; 8 (4): 30-4. doi: 10.24411/2305-3496-2019-14004 (in Russian) Received 04.07.2019. Accepted 05.11.2019.
Несмотря на то что с начала изучения клещевого вирусного энцефалита (КВЭ) прошло более 70 лет, исследованию его этиологии, эпидемиологии, патогенеза,
клинической картины посвящено огромное количество научных статей и ряд монографий, эта инфекция по-прежнему является проблемной для органов здравоохранения РФ [1].
Грабарев П.А.
ИЗУЧЕНИЕ ВОСПРИИМЧИВОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ИКСОДОВЫХ КЛЕЩЕЙ К ВОЗБУДИТЕЛЮ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА
КВЭ является природно-очаговым заболеванием, возбудитель которого циркулирует в цепи «животное-клещ-животное». Основными переносчиками возбудителя в природных очагах и в передаче его человеку являются клещи Ixodes persulcatus, Ixodes ricinus, Haemaphysalis concinna, Dermacentor silvarum. Источник возбудителя КВЭ - различные виды млекопитающих и птицы. У некоторых видов животных возможна длительная вирусемия, обеспечивающая заражение питающихся на них клещей, а также наличие латентной формы инфекции, способствующей длительному сохранению вируса в природном очаге [2].
Стойким резервуаром сохранения вируса в межэпизоотический период являются прежде всего иксодовые клещи. В организме клещей возбудитель персистирует в течение всей их жизни и способен к трансовариальной передаче (через яйца зараженной самки членистоногого переносчика особям его следующего поколения - генерации) и к трансфазовой передаче (в процессе метаморфоза от одной фазы его развития к другой в пределах одной генерации: от личинок к нимфам и затем к имаго).
В последние десятилетия отмечено увеличение количества территорий, на которых появились новые очаги этой инфекции, что, вероятно, связано с потеплением климата, а также с включением в циркуляцию вируса других видов иксодовых клещей [3].
Исходя из вышеизложенного представлялось целесообразным проведение исследований по изучению характера взаимоотношений возбудителя клещевого энцефалита и видов клещей, не являющихся сочленами патобиоценоза в существующих природных очагах.
Цель работы - изучение способности к инфицированию возбудителем клещевого энцефалита различных видов иксодовых клещей.
Материал и методы
Исследование проведено на базе лаборатории ФГБУ «48 Центральный научно-исследовательский институт» Минобороны России (Сергиев Посад-6).
В модельных лабораторных опытах использовали клещей вида Haemaphysalis concinna - переносчиков возбудителя КВЭ в природных очагах Дальнего Востока, а также клещей вида Rhipicephalus sanguineus и Rhipicephalus rossicus,
не являющихся переносчиками этой инфекции. В лабораторных условиях содержали всех клещей при температуре 25±1 °C в пробирках с дифференцированной влажностью. Все активные фазы метаморфоза клещей кормили на кроликах под наклейкой.
Для инфицирования клещей использовали штамм ЯМ-2 вируса клещевого энцефалита, полученный из Института вирусологии им. Д.И. Ивановского ФГБУ «ФНИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России и штамм Э-15 (прошедший 7 пассажей на белых мышах). Штамм Э-15 выделен в Красноярском крае из мозга погибшего от КВЭ человека.
При проведении экспериментальных исследований культуру вируса получали с использованием белых мышей, которых заражали интрацеребрально.
В опытах заражающего кормления клещей подсаживали на кроликов (использовали 3 кроликов - своего для каждого вида клещей, породы шиншилла, массой 2,5-3,0 кг), которым вводили подкожно 2 мл 10% суспензии мозга инфицированных вирусом клещевого энцефалита белых мышей. Концентрацию вируса в крови экспериментальных животных, а также в клещах определяли путем титрования на белых мышах, которых заражали интрацеребрально при введении последовательных 10-кратных разведений исследуемого материала. Каждым разведением в пределах 101-105 инфицировали по 4 белых беспородных мыши обоего пола массой тела 7-9 г. На каждое титрование использовали 20 мышей.
Способность зараженных клещей передавать полученный в процессе кровососания вирус устанавливали путем их кормления на белых мышах массой тела до 25 г и морских свинках массой тела 150-200 г. На животных клещей подсаживали в имагинальной фазе развития в возрасте 3 и 5 мес. Для всех представленных в статье исследований брали партию клещей, в каждой находилось по 5 особей.
Факт заражения белых мышей устанавливали по наличию у них клинических проявлений, характерных для этой инфекции, и последующей гибели. Кроме того, суспензию мозга погибших мышей (погибли 2 мыши) дополнительно пассировали на белых мышах. Мозг каждой мыши вводили интрацеребрально 3 белым мышам.
А у морских свинок (16 для H. concinna и 13 для R. sanguineus) в течение 14 сут измеряли температуру тела, в разные сроки (3-и, 5-е, 7-е сутки) брали кровь из сердца
Таблица 1. Содержание вируса в нимфах и имаго иксодовых клещей, инфицированных в фазе нимф
Вид клещей Штамм Стадия метаморфоза клещей
вируса кле- нимфы имаго
щевого энце- количество из них инфи- средняя кон- количество из них инфи- средняя кон-
фалита исследован- цированы, центрация исследован- цированы, центрация
ных партий абс. (%) вируса ных партий абс. (%) вируса
клещей (lg LD50 х г -1 МИЦ) клещей (lg LD50 X г -1 МИЦ)
H. concinna ЯМ-3 15 15 (100) 2,80±0,2 9 7 (77,8) 2,75±0,3
Э-15 3 3 (100) 3,87±0,3 7 7 (100) 2,75±0,4
R. sanguineus ЯМ-3 9 5 (55,5) 3,25±0,5 5 2 (40) 3,50±0,6
Э-15 3 2 (66,7) 3,00±0,6 5 4 (80) 3,25±0,3
R. rossicus ЯМ-3 5 3 (60,0) 3,00±0,6 7 3 (42,8) 2,25±0,4
Здесь и в табл. 2, 3: расшифровка аббревиатур дана в тексте.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Таблица 2. Трансовариальная и трансфазовая передача вируса у иксодовых клещей, инфицированных в фазе нимф
Вид клещей Средняя концен- | Исследованная фаза метаморфоза партий клещей в следующей генерации |
трация вируса личинки из них нимфы из них имаго из них
(lg LD50 х г -1 МИЦ) инфицированы, инфицированы, инфицированы,
в нимфах клещей абс. (%) абс. (%) абс. (%)
H. concinna 3,25±0,6 3 3 (100) 4 4 (100) 3 3 (100)
R. sanguineus 3,50±0,4 2 1 (50,0) 2 1 (50,0) 2 2 (100)
R. rossicus 2,75±0,5 2 2 (100) 2 1 (50,0) 2 2 (100)
и вводили интрацеребрально 3 белым мышам. Погибших мышей вскрывали и суспензию пробы мозга использовали для постановки реакции связывания комплемента (РСК) для идентификации вируса клещевого энцефалита. LD50 для белых мышей определяли по Керберу в модификации И.П. Ашмарина [4]. Вышедших из опыта животных умерщвляли с помощью хлороформа.
Результаты и обсуждение
У зараженных подкожно кроликов концентрация вируса в крови в течение 4 дней находилась в пределах 2-3 Lg LD50 г-1 для белых мышей интрацеребрально инфицированных (МИЦ). При этих показателях вирусемии на животных кормили нимф 3 видов клещей, у которых затем определяли наличие и концентрацию вируса. Эти же показатели были определены и в следующей стадии метаморфоза -взрослые клещи (табл. 1).
Из материала, приведенного в табл. 1, следует, что все 3 вида клещей инфицировались при кормлении на зараженных вирусом клещевого энцефалита кроликах. Однако у естественного переносчика вируса клещевого энцефалита H. concinna вирус был определен в 32 из 34 партий, а у R. sanguineus и R. rossicus - в 10 из 17. Следует отметить, что в зараженных клещах всех трех видов количественное содержание вируса существенно не отличалось.
Значение конкретного вида иксодовых клещей в циркуляции вируса в природных очагах в значительной степени зависит от наличия у них трансовариальной и трансфазовой передачи возбудителя клещевого энцефалита. С этой целью клещей заражали в нимфальной фазе и затем исследовали на наличие вируса все активные фазы их развития в партиях следующей генерации (табл. 2). При этом было показано наличие вируса в следующей генерации клещей, что является прямым свидетельством его транс-овариальной передачи. Вирус определялся как в пред-имагинальных фазах, так и во взрослых клещах. Но если
у H. concinna вирус содержали все исследованные партии клещей, то у R. sanguineus и R. rossicus в части проб вирус не определялся.
При исследовании возможного значения клещей разных видов в распространении трансмиссивных инфекций наиболее важным является определение эффективности передачи возбудителя, воспринятого при кровососании. С этой целью была предпринята попытка кормления зараженных имаго H. concinna на белых мышах. Клещи этого вида весьма неохотно присасывались к белым мышам. Но у 2 из 5 мышей, к которым клещи присосались, на 14-е сутки был отмечен паралич задних конечностей, что является характерным клиническим признаком для КВЭ у лабораторного животного. Третья мышь заболела на 18-е сутки, что проявилось отказом от пищи, ограничением подвижности, взъерошенностью. Заболевание КВЭ было подтверждено последующими пассажами суспензии мозга 3 больных животных на белых мышах с последующей постановкой РСК для определения вируса клещевого энцефалита.
В следующей серии опытов на морских свинок подсаживали от 1 до 6 имаго клещей H. concinna и R. sanguineus, зараженных в нимфальной фазе. Клещи уже в течение первых суток присасывались и начинали питаться. У 8 из 16 свинок, на которых посадили H. concinna, на 7-12-е сутки отмечена температурная реакция (выше 38,5 °С). На 3-и, 5-е и 7-е сутки с начала кормления клещей у морских свинок из сердца брали кровь и вводили интрацеребрально белым мышам. Мозг погибших и умерщвленных мышей исследовали в РСК (табл. 3).
На основании приведенных в табл. 3 данных можно заключить, что клещи H. concinna по сравнению с R. san-guineus являются эффективными переносчиками возбудителя клещевого энцефалита. При кормлении H. concinna неинфицированной оказалась лишь 1 из 16 морских свинок. При этом вирус не был выделен от свинки, на которой находился 1 самец H. concinna. Лишь у 3 из 13 морских свинок, на которых кормились R. sanguineus, выделен вирус,
Таблица 3. Передача вируса морским свинкам при кормлении на них имаго клещей H. concinna и R. sanguineus, зараженных в фазе нимф
Вид клещей Возраст клещей, мес | Выделение вируса из крови морских свинок |
количество мышей, зараженных интрацеребрально из них погибли, абс. (%) количество исследованных в РСК проб суспензии мозга погибших и умерщвленных белых мышей из них положительных в РСК, абс. (%)
H. concinna
13 3
12 (92,3) 3 (100)
13 3
12 (92,3) 3 (100)
R. sanguineus
13
3 (23,1)
13
3 (23,1)
3
Грабарев П.А.
ИЗУЧЕНИЕ ВОСПРИИМЧИВОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ИКСОДОВЫХ КЛЕЩЕЙ К ВОЗБУДИТЕЛЮ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА
т.е. у этого вида клещей способность передавать вирус при кровососании существенно ниже по сравнению с клещами H. concinna.
В данном случае, по всей видимости, сработал известный для членистоногих переносчиков эффект специфичности. По мнению А.Н. Алексеева, «специфичность переносчиков является свойством воспринимать, воспроизводить и передавать только определенные микроорганизмы, и она зависит от способности патогенов избегать действия защитных механизмов членистоногого кровососа...» [5]. Видимо, по этой причине клещи R. sanguineus и R. rossicus реже по сравнению с H. concinna заражались на морских свинках. В связи с этим
можно предположить, что в естественных условиях возможность участия R. sanguineus и R. rossicus в качестве резервуара с длительной циркуляцией возбудителя КВЭ маловероятна.
Таким образом, у клещей видов R. sanguineus и R. rossicus способность инфицироваться возбудителем КВЭ, передавать его трансовариально и по ходу метаморфоза существенно ниже по сравнению с клещами H. concinna. Клещи R. sanguineus менее эффективно передают вирус при крово-сосании.
Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
Грабарев Павел Алексеевич (Grabarev Pavel A.) - доктор биологических наук, главный научный сотрудник ФГБУ «48 Центральный научно-исследовательский институт» Минобороны России, Сергиев Посад-6, Россия E-mail: 48cnii@maiL.ru
ЛИТЕРАТУРА
1. Онищенко Г.Г., Федоров Ю.М., Пакскина Н.Д. Организация надзора за клещевым вирусным энцефалитом и меры по его профилактике в Российской Федерации // Вопр. вирусол. 2007. № 5. С. 8-10.
2. Злобин В.И., Горин О.З. Клещевой энцефалит. Новосибирск : Наука, 1996. 177 с.
3. Леонова Г.Н. Клещевой энцефалит: актуальные аспекты. М. : И.В. Балабанов, 2009. 168 с.
4. Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л., 1962. 186 с.
5. Алексеев А.Н., Лобзин Ю.В. Клещевые инфекции и их переносчики: современные проблемы паразитологии и эпидемиологии (Лекция). СПб.: Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, 2005. 44 с.
REFERENCES
1. Onishchenko G.G., Fedorov Yu.M., Pakskina N.D. Organization of supervision of tick-borne virus encephalitis and ways of its prevention in the Russian Federation. Voprosy virusologii [Problems of Virology]. 2007; (5): 8-10. (in Russian)
2. Zlobin V.l., Gorin O.Z. Tick-borne encephalitis. Novosibirsk: Nauka, 1996. 177 a (in Russian)
3. Leonova G.N. Tick-borne encephalitis: current aspects. IVIoscow: I.V. Balabanov; 2009: 168 p. (in Russian)
4. Ashmarin I.P., Vorobiev A.A. Statistical methods in microbiological studies Leningrad, 1962: 186 p. (in Russian)
5. Alekseev A.N., Lobzin Yu.V. Tick-borne infections and their vectors: modern problems of Parasitology and epidemiology (Lecture). St. Petersburg: Military Medical Academy named after S.M. Kirov; 2005: 44 p. (in Russian)
