CC BY-ND
35
ноябрь №1 (284) ЗНиСО
5
УДК 616.98:579.881.11-036.22+577.2
НОВЫЕ ЭКОЛОГО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ОЧАГОВ КЛЕЩЕВЫХ РИККЕТСИОЗОВ НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
Н.В. Рудаков1'2, И.Е. Самойленко1, Т.А. Решетникова1, Л.В. Кумпан1,2
1ФБУН «Омский НИИ природно-очаговых инфекций» Роспотребнадзора, г. Омск, Россия
2ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава России,
г. Омск, Россия
Ранее была выявлена высокая молекулярно-биологическая и антигенная гетерогенность риккет-сий группы клещевой пятнистой лихорадки, циркулирующих на территории РФ. К настоящему времени установлена циркуляция не менее семи патогенных для человека видов риккетсий группы клещевой пятнистой лихорадки. В статье дана оценка эпидемиологической значимости гетерогенности популяций клещевых риккетсий, выявленной с использованием молекулярно-биологических мето дов, и характеристика на этой основе эколого-эпидемиологических особенно- I стей очагов клещевых риккетсиозов в России. Представлены новые данные о закономерностях существования и эпидемического проявления природных очагов клещевых риккетсиозов и влиянии отдельных видов риккетсий на эти закономерности.
Ключевые слова: природный очаг, иксодовые клещи, Rickettsia sibirica, Rickettsia raoultii, Candidatus Rickettsia tarasevichiae, эпидемиология, экология риккетсий.
N.V. Rudakov, I.E. Samoylenko, T.A. Reshetnikova, L.V. Kumpan □ NEW ECOLOGICAL AND EPIDEMIOLOGICAL ASPECTS IN THE STUDY OF TICK-BORNE RICKETTSIOSES FOCI BASED ON MOLECULAR AND BIOLOGICAL METHODS □ Omsk Research Institute of Natural Focal Infections of Rospotrebnadzor, Omsk, Russia; Omsk State Medical University of the Ministry of Health of Russia, Omsk, Russia.
Previously, we found high molecular-biological and antigenic heterogeneity of spotted fever group rickettsiae circulating in the territories of the Russian Federation. There are currently installed circulation of at least seven human pathogenic species of Rickettsia of spotted fever group. In this study, an assessment of the epidemiological significance of heterogeneity of populations of tick-borne rickettsiae, identified using molecular biological methods, and characteristics on this basis of ecological and epidemiological features of the foci of rickettsial diseases in Russia. New data about the patterns of existence and epidemic manifestations of natural foci of rickettsioses of spotted fever group and the impact of different species of rickettsiae in these regularities.
Key words: natural focus, ticks, Rickettsia sibirica, Rickettsia raoultii, Candidatus Rickettsia tarasevichiae, epidemiology, ecology of rickettsiae.
В настоящее время на территории РФ установлена циркуляция не менее семи патогенных для человека видов риккетсий группы клещевой пятнистой лихорадки (КПЛ) - R. sibirica (subsp. sibirica и subsp. BJ-90), R. slovaca, R. aeschlimannii, R. heilongjiangensis, R. raoultii (генотипы RpA4, DnS14, DnS28), R. conorii (subsp. conorii и subsp. caspiensis), R. helvetica, а также Candidatus R. tarasevichiae [8, 10].
Доказана высокая видовая и антигенная гетерогенность риккетсий группы КПЛ, причем выявленное биологическое разнообразие имеет определенные географические «привязки» [1, 6]. В то же время официально в РФ регистрируют заболевания только двумя риккетсиозами группы КПЛ - сибирским клещевым тифом (СКТ), вызываемым Rickettsia sibirica, и астраханской пятнистой лихорадкой (АПЛ) с этиологическим агентом R. conorii subsp. caspiensis (форма № 1 Росстата «Сведения об инфекционных и паразитарных заболеваниях»). За последние пять лет, по данным официальной регистрации в России, выявлено около 10 тыс. случаев рик-кетсиозов, из них 82 % приходится на СКТ. В Крымском федеральном округе ежегодно отмечают случаи заболевания марсельской лихорадкой, еще не включенной в формы № 1 и 2 [2].
Цель исследования - оценка эпидемиологической значимости гетерогенности популяций риккетсий группы КПЛ, выявленной с использованием молекулярно-биологических методов, и характеристика на этой основе эколо-го-эпидемиологических особенностей очагов клещевых риккетсиозов (КР) в России.
Материалы и методы. В работе использованы результаты многолетних исследований в очагах КР, свидетельствующие о выраженной гетерогенности популяций риккетсий в природных очагах по молекулярно-биологическим и антигенным характеристикам.
Результаты исследования. По патогенно-сти риккетсии можно разделить на классические патогены (из них в России выявлены R. sibirica subsp. sibirica, R. conorii и R. heilo-njiangensis), новые патогены (R. aeschlimannii, R. helvetica, R. slovaca, R. raoultii, R. sibirica subsp. BJ-90) и риккетсии с недостаточно изученной патогенностью (относящаяся к группе предшественников Candidatus R. tarasevichiae) [9]. Применительно к наиболее распространенной R. sibirica показаны существенные отличия выделенных штаммов по вирулентности и им-муногенности [13].
с
ЗНиСО ноябрь №11 (284)
Вызываемые классическими патогенами риккетсиозы группы КПЛ обладают схожестью проявлений (первичный аффект на месте присасывания клеща, лимфангоит и лимфаденит, лихорадка, розеолезно-папулезная сыпь), показано выявление на одних и тех же территориях нескольких видов риккетсий. Новые патогены вызывают стертую картину (R. aeschlimannii), синдром TIBOLA (от англ. tick borne lym-phoadenopathy - «лимфоаденопатия после присасывания клеща») - R. slovaca, R. raoultii, или отмечаются как «реакция на укус клеща» и не учитываются в официальной регистрации.
Широкое использование в последние годы современных методов изоляции и идентификации риккетсий привело к существенному пересмотру представлений о таксономии риккетсий, распространении и эпидемическом проявлении очагов КР (пятнистой лихорадки), как они обозначены в МКБ-10 (А77).
Шифр МКБ А77.2 «Пятнистая лихорадка, вызываемая Rickettsia sibirica», включает два названия: «североазиатская клещевая лихорадка» и «сибирский клещевой тиф», являющиеся синонимами одного и того же заболевания. Название инфекции «сибирский клещевой тиф» было дано в начальном периоде его изучения в 30-х годах прошлого столетия.
Прогресс в изучении видового состава рик-кетсий группы КПЛ, который отмечается в последние десятилетия, меняет представление о КР. Если раньше считалось, что имеется всего один патоген Rickettsia sibirica, то сейчас выделено еще 6 видов патогенных для человека риккетсий, экологически связанных с иксодо-выми клещами.
Кроме того, название инфекции, вызываемой Rickettsia sibirica, «сибирский клещевой тиф» не отражает истинного территориального распространения заболевания, т. к. оно регистрируется не только в Сибири, но и на Дальнем Востоке, в Зауралье, и за пределами РФ - в Казахстане, Монголии, Китае.
Результаты современных молекулярно-био-логических исследований переносчиков, а также выделенных в очагах КР штаммов риккет-сий убедительно подтверждают положение о циркуляции на одних и тех же территориях одновременно нескольких видов патогенных рик-кетсий, что может обусловливать заболеваемость различными КР, сходными по клинико-патогенетическим характеристикам. Имеются данные о выявлении различных видов патогенных риккетсий в снятых переносчиках и материале от пациентов с использованием молеку-лярно-биологических методов в одних и тех же очагах КР [3, 5, 11].
В экспериментальных условиях на примере R. sibirica и R. raoultii показана возможность интерференции в переносчиках между различными видами риккетсий группы КПЛ, в частности неэффективности заражения R. sibirica спонтанно зараженных R. raoultii клещей рода
Dermacentor [15, 17]. Возможная интерференция со стороны доминирующих видов риккетсий (R. raoultii - в клещах рода Dermacentor, Candidatus Rickettsia tarasevichiae - в Ixodes persulcatus) может способствовать наблюдаемому изменению эпидемической активности очагов преимущественно на периферии нозо-ареала КР [9], т. е. в «буферной зоне» вне оптимума для соответствующего вида риккетсий.
На примере двух генотипов R. raoultii показана на стадии личинок у клещей рода Der-macentor слабая экспрессия гена OmpA риккетсий группы КПЛ, определяющего продукцию поверхностного белка 190 кДа - главного про-тективного антигена [16]. Экспрессия OmpA риккетсий происходит преимущественно при питании на мелких диких млекопитающих нимф иксодид, а личинки питаются на еще неиммунных животных, что имеет принципиальное значение для трансфазовой передачи рик-кетсий в условиях питания преимущественно на одних и тех же видах (и особях теплокровных хозяев), как личиночных, так и нимфаль-ных стадий переносчиков.
Популяционный иммунитет к риккетсиям группы КПЛ носит преимущественно клеточ-но-опосредованный характер [14]. С использованием кожно-аллергической пробы (КАП) с растворимым антигеном риккетсий показано существенное значение клеточно-опосредован-ного иммунитета (гиперчувствительности замедленного типа) в формировании популяци-онного иммунитета и влияние его на заболеваемость населения в эпидемически активных очагах КР в Алтайском крае и Республике Алтай [12]. В условиях представлений о моноэтиологической структуре очагов КР (СКТ) с возбудителем R. sibirica существовало представление о латентной иммунизации малыми дозами этой патогенной риккетсии.
Однако, с учетом современных данных о полиэтиологической структуре природных очагов КР в России и широком распространении R. raoultii в клещах рода Dermacentor, именно этот вид риккетсий может быть ответственен за латентную иммунизацию, создающую популя-ционный иммунитет к риккетсиям группы КПЛ. Возможность создания перекрестного иммунитета применительно к риккетсиям группы КПЛ давно известна и используется для изучения и дифференциации риккетсий [4].
Можно также высказать рабочую гипотезу, что широкое распространение в клещах Ixodes persulcatus Candidatus Rickettsia tarasevichiae может обусловливать интерференцию патогенных риккетсий группы КПЛ в данном виде переносчиков, несмотря на единичные находки этих риккетсий. Candidatus Rickettsia tarasevichiae экспрессирует белок OmpA в значительно меньшей степени, чем большинство рик-кетсий группы КПЛ. Это послужило на определенном этапе ее изучения формированию представления об отсутствии у этого вида рик-
ноябрь Hill (284) ЗНиСО
7
кетсий OmpA гена, что в дальнейшем было отвергнуто [7].
До настоящего времени окончательно не определена роль Candidatus Rickettsia tarasevichiae в инфекционной патологии населения и формировании популяционного иммунитета к клещевым риккетсиям.
Выводы. В результате проведенных исследований выявлены новые закономерности экологии клещевых риккетсий и эпидемиологии вызываемых ими заболеваний. КР в России вызывают различные виды риккетсий: часть из них вызывает преимущественно классическую клиническую картину (R. sibirica subsp. sibirica, R. conorii subsp. conorii, R. conorii subsp. Cas-piensis и R. heilonjiangensis), некоторые вызывают стертую клинику (R. aeschlimannii, R. sibirica subsp. BJ-90) или нерегистрируемый официально синдром TIBOLA (R. slovaca, R. raoultii), или отмечаются первично как «реакция на укус клеща» и также не учитываются в официальной регистрации.
Наиболее стабильная заболеваемость отмечается в горностепных очагах с переносчиком D. nuttalli. Возможная интерференция со стороны доминирующих видов риккетсий (R. raoultii — в клещах рода Dermacentor, Candidatus Rickettsia tarasevichiae — в Ixodes persulca-tus), а также их влияние на популяционный иммунитет местного населения при контакте с инфицированными переносчиками могут способствовать наблюдаемым изменениям эпидемической активности очагов преимущественно на периферии нозоареала КР. Штаммы R. raoultii можно рассматривать как перспективные для использования в качестве кандидатов в вакцинные штаммы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абрамова Н.В. и др. Апробация иммуноферментного анализа для серологической диагностики инфекций, вызываемых риккетсиями группы клещевой пятнистой лихорадки / Н.В. Абрамова, Н.В. Рудаков, Н.А. Пень-евская [и др.] // Эпидемиология и вакцинопрофилакти-ка. 2010. № 1(50). С. 17-21.
2. Горовенко М.В. и др. Актуальные трансмиссивные при-родно-очаговые инфекции Крыма / М.В. Горовенко, И.З. Каримов // Инфекция и иммунитет. 2016. № 1. С. 25-32.
3. Гранитов В.М. и др. Первый клинический случай клещевого риккетсиоза, вызванного Rickettsia heilongjian-gensis, на территории Сибири / В.М. Гранитов, И.В. Ар-сеньева, О.В. Бесхлебова [и др.] // Инфекционные болезни. 2014. № 12(3). С. 91-94.
4. Здродовский П. Ф. и др. Учение о риккетсиях и риккет-сиозах / П.Ф. Здродовский, Е.М. Голиневич. М.: Медицина, 1972. 496 с.
5. Коломеец А.Н. и др. Выявление риккетсий в снятых с пациентов иксодовых клещах в Омской области / А.Н. Ко-
ломеец, Н.А. Околелова, Н.В. Рудаков [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. 2015. № 9. С. 87-88.
6. Пеньевская Н.А. и др. Клинико-эпидемиологический анализ результатов выявления антител к различным видам риккетсий у больных с подозрением на клещевую нейроинфекцию в северных районах Омской области / Н.А. Пеньевская, Н.В. Рудаков, Н.В. Абрамова [и др.] // Сибирский медицинский журнал. 2009. № 8. С. 48-53.
7. Рудаков Н.В. и др. Актуальные аспекты изучения Candidatus Rickettsia tarasevichiae / Н.В. Рудаков, С.Н. Шпы-нов, И.Е. Самойленко [и др.] // Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2015. № 6. С. 14-19.
8. Рудаков Н.В. и др. Клещевой риккетсиоз и риккетсии группы клещевой пятнистой лихорадки в России / Н.В. Рудаков, С.Н. Шпынов, И.Е. Самойленко, А.С. Оберт. Омск: ИЦ «Омский научный вестник», 2011. 232 с.
9. Рудаков Н.В. и др. Клещевой риккетсиоз / Н.В. Рудаков, А.С. Оберт. Омск: ОмГМА, 2001. 120 с.
10. Рудаков Н. В. и др. Риккетсии и риккетсиозы группы клещевой пятнистой лихорадки в Сибири / Н.В. Рудаков, С.Н. Шпынов, И.Е. Самойленко [и др.]. Омск: ИЦ «Омский научный вестник», 2012. 288 с.
11. Шпынов С.Н. и др. Выявление альфа1-протеобактерий в иксодовых клещах и образцах от больных в России / С.Н. Шпынов, Н.В. Рудаков, В.М. Гранитов [и др.] // Омский научный вестник. 2006. № 3(37). С. 32-37.
12. Ястребов В.К Иммунологическая структура населения и ее влияние на эпидемический процесс в очагах клещевого риккетсиоза Азии. Эпидемиологическая география клещевого энцефалита, омской геморрагической лихорадки и клещевого риккетсиоза Азии в Западной Сибири. Омск, 1973. С. 116-124.
13. Balaeva N.M. et al. Biological and genetic characterization of Rickettsia sibirica strains in the endemic area of the North Asian tick typhus / N.M. Balaeva, M.E. Eremeeva, V.F. Ignatovich [et al.] // Am. J. Trop. Med. Hyg. 1996. 55(6). P. 685-692.
14. Mansueto P. et al. New Insight into Immunity and Im-munopathology of Rickettsial Diseases / P. Mansueto, G. Vitale, A. Cascio [et al.] // Clinical and Developmental Immunology. Vol. 2012(2012). Article ID 967852. 26 pages. doi:0.1155/2012/967852.
15. Rudakov N.V. et al. The re-emergence of Siberian tick typhus: field and experimental observations. Rickettsiae and Rickettsial Diseases in the Turn of the Third Millenium / N.V. Rudakov, I.E. Samoylenko, V.V. Yakimenko [et al.] // Elsever. Marselle. 1999. P. 269-273.
16. Samoylenko I.E. et al. Methods of isolation and cultivation of new rickettsiae from the nosoarea of the north Asian tick typhus in Siberia: century of rickettsiology (emerging, reemerging rickettsioses, molecular diagnostics, and emerging veterinary rickettsioses) / I.E. Samoylenko, L.V. Kumpan, S.N. Shpynov [et al.] // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2006. Vol. 1078. Р. 613-616.
17. Samoylenko I.E. et al. Study of biological characteristics of spotted fever group rickettsial genotypes RpA4, DnS14 and DnS28. Rickettsiology: present and future directions / I.E. Samoylenko, N.V. Rudakov, S.N. Shpynov, M.A. Tan-kibaev [et al.] // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2003. Vol. 990. P. 612-616.
Контактная информация:
Рудаков Николай Викторович, тел.: +7 (903) 981-13-56, e-mail: [email protected] Contact information: Rudakov Nicolay, phone: +7 (903) 981-13-56,
e-mail: [email protected] - ♦ -
♦
