CC BY-ND
27
1С
ЗНиСО ноябрь №11 (204)
УДК 595.421+578.833.26
О ЗНАЧЕНИИ ПАСТБИЩНЫХ ИКСОДОВЫХ КЛЕЩЕЙ РОДА DERMACENTOR В ПРИРОДНЫХ ОЧАГАХ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
В.В. Якименко, М.Т. Макенов, А.К. Танцев, С.А. Рудакова, А.Ф. Любенко
ФБУН «Омский НИИ природно-очаговых инфекций» Роспотребнадзора, г. Омск, Россия
Изучались изменения численности и инфицированности иксодовых клещей рода Dermacentor в эпизоотически активных очагах клещевого энцефалита в лесостепи и степи Западной Сибири в связи с отсутствием регистрации или мозаичным характером эпидемической активности очагов. Охарактеризован генотипический состав штаммов вируса КЭ, изолированных из клещей и их прокормителей.
Ключевые слова: иксодовые клещи, вирус клещевого энцефалита, заболеваемость, инфициро-ванность, генотип.
V.V. Yakimenko, M.T. Makenov, A.K. Tantsev, S.A. Rudakova, A.F. Lyubenko □ THE SIGNIFICANCE TICKS DERMACENTOR IN NATURAL FOCI OF TICK-BORNE ENCEPHALITIS IN WESTERN SIBERIA □ Omsk Research Institute of Natural Focal Infections of Rospotrebnadzor, Omsk, Russia.
We investigated the changes on the density and the number of infection vectors ticks p. Dermacentor in active epizootic foci of tick-borne encephalitis (TBE) in the forest-steppe and steppe of Western Siberia. There is the absence of registration or mosaic character of epidemic foci of TBE activity. Described genotypic composition of the TBE virus strains isolated from ticks of the genus Dermacentor and rodents, that ecologically associated with these ticks.
Key words: ticks, tick-borne encephalitis virus, disease, infection, genotype.
На юге равнинной части Западной Сибири эпизоотически активные очаги клещевого энцефалита (КЭ) охватывают степные и лесостепные территории северного Казахстана (Павлодарская, Карагандинская, Северо-Казахстанская, Акмолинская и крайний северо-запад Восточно-Казахстанской области) и приграничные с РК территории РФ (Новосибирская, Омская, Курганская области и юго-западная часть Алтайского края). Указанные территории характеризуются абсолютным доминированием в фауне эпидемически значимых переносчиков двух видов - D. reticulatus и D. marginatus (на востоке указанной территории появляется D. silvarum). Степные территории характеризуются полным отсутствием в фауне иксодовых клещей таежного клеща, но следует иметь ввиду присутствие видов с гнездово-норовым типом паразитизма (в частности, Ixodes crenulatus), не имеющих эпидемического значения, но роль которых в эпизоотическом процессе КЭ оценивается неоднозначно. В северной лесостепи таежный клещ распространен достаточно широко [4, 5], но его численность в пределах данной подзоны достигает высоких показателей очень локально, а на большей части территории - низка. Эпизоотически активные очаги КЭ регистрируются в степной зоне Центрального и Северного Казахстана начиная с 1960 г. [2, 3], тем не менее за период 1997-2009 гг. на этих территориях зарегистрированы единичные случаи заболевания [1]. В пределах России на степных территориях и в пределах южной лесостепи заболеваемость КЭ имеет аналогичный характер - не регистрируется или носит казуистический характер, тогда как на большей части северной лесостепи регистрируется регулярно, иногда с высокими показателями.
Цель исследования - изучить эпидемическую значимость клещей р. Dermacentor как пе-
реносчиков вируса клещевого энцефалита (ВКЭ), а также уровень инфицированности видов клещей данного рода ВКЭ и геновидовой состав ВКЭ в их популяциях.
Материалы и методы. Результаты получены при индивидуальном исследовании более 1 500 экз. двух видов клещей р. Dermacentor -лугового (D. reticulatus) и степного (D. Marginatus). В итоге от видов клещей данного рода изолировано в биопробе на нелинейных белых мышах (НЛМ) несколько десятков штаммов ВКЭ, 55 из которых исследованы с целью определения принадлежности вируса к определенному генотипу методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с гибридизационно-флуоресцент-ной детекцией. Необходимая протяженность учетных маршрутов в пределах отдельных территорий и отдельных периодов (сезонов) исследований определялась при проведении работ [5] и варьировалась (в зависимости от уровня численности видов на момент проведения исследований и разнообразия типов местообитаний) от 15 до 60 км. Определение видовой принадлежности иксодовых клещей р. Dermacentor проводили с использованием стереомикроскопа по морфологическим признакам [6].
Клещей для исследования собирали на линейных маршрутах на флаг при проведении учетов численности. До исследования клещей сохраняли при температуре -196 °С. Всех клещей исследовали индивидуально с применением иммунно-ферментного анализа (ИФА) и биопробы на культуре клеток (СПЭВ или VERO E6) в микросварианте на 96-луночном культуральном планшете. Положительными в ИФА или биопробе на культуре клеток (оценивались по наличию цитопатического эффекта) образцами заражали (интрацеребрально) 2-3-су-точных НЛМ в объеме 10 мкл на животное, продолжительность наблюдения - до трех не-
ноябрь №1 (284) ЗНиСО
17
дель. Первичные изоляты проходили 2-3 ин-трацеребральных пассажа на НЛМ (до достижения стабилизации инкубационного периода). Суммарную РНК из мозга инфицированных НЛМ выделяли с помощью коммерческого набора по протоколу производителя. Обратную транскрипцию и амплификацию в режиме реального времени для подтверждения принадлежности штаммов ВКЭ проводили на ампли-фикаторе по протоколу фирмы-производителя, с детекцией на каналах FAM, Green, JOE и Yellow. Положительные образцы исследованы в дифференцирующей три основных генотипа ВКЭ (дальневосточный, европейский и сибирский) тест-системе (ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией), по рекомендуемому протоколу: hold 95 °С - 5 мин; cycling 95 °С - 20 с, 60 °С - 50 с, 72 °С - 20 с (50 циклов) с детекцией на каналах FAM и JOE.
Результаты исследований. Нозоареал КЭ в Западной Сибири охватывает четыре ландшафтные подзоны - северную лесостепь, подзону мелколиственных лесов (подтайгу), южную и среднюю тайгу. С середины 80-х годов ХХ века (1987-1989 гг.) абсолютно на всех административных территориях региона, расположенных в пределах северной подзоны лесостепи, отмечается резкий рост заболеваемости КЭ у местного населения. При анализе временных рядов циклические колебания в динамике заболеваемости не выявляются, что может быть связано с особенностями структуры эпизоотических циклов - фауна переносчиков КЭ в лесостепи представлена тремя видами иксодовых клещей с пастбищно-подстерегающим типом паразитизма (таежный, луговой и степной клещи), характеризующихся различной продолжительностью жизненного цикла. Только в лесостепи правобережного Приобья и на Алтае в фауне пастбищных ик-содид появляются еще два вида переносчиков - Ixodes pavlovskyi и Dermacentor silvarum. При этом вклад таежного клеща в совокупное инфицирование населения на территории северной лесостепи имеет локально-территориальный и сезонный (с середины апреля до конца второй декады мая) характер, тогда как клещи р. Dermacentor в силу особенностей жизненной схемы обеспечивают контакт населения с возбудителем в весенне-летний (апрель - май) и осенний (август - сентябрь) периоды. На это указывает, например, характер заболеваемости населения КЭ за 10-летний период (19932004 гг.) в осенние месяцы (по данным официальной регистрации, от 4,19 до 68,7 случаев на 100 тыс. населения в августе и от 5,8 до 50,0 -в сентябре) на территории лесостепных районов Тюменской области (Армизонский, Бер-дюжский и Казанский), где в данный период времени столь высокий уровень инфицирования людей могут обеспечить только клещи р. Dermacentor.
Численность и инфицированность. Проведенные исследования показали, что группировки лугового и степного клещей устойчиво существуют в пределах всей равнинной части Западной Сибири и Алтая (табл. 1). В частности, степной клещ D. marginatus, степные популяции которого в значительной степени подорваны антропической трансформацией степных ландшафтов, вполне благополучно существует в пределах лесостепной ландшафтной зоны, где с определенной периодичностью достигает высоких показателей численности в пределах пригодных для вида местообитаний. Также обращает на себя внимание достаточно высокие различия в показателях численности как лугового, так и степного клещей в пределах отдельных административных территорий (районов), расположенных достаточно близко друг от друга, но отделенных экологическими преградами (например, рекой), что является косвенным свидетельством различий в динамике популяцион-ных циклов этих видов на таких территориях.
Инфицированность клещей вирусом КЭ характеризуется в целом достаточно высокими показателями (от 1,9 ± 0,8 % до 5,6 ± 1,6 % для В. ге^сиШш и от 2,6 ± 2,6 % до 13,4 ± 3,5 % для В. та^тМш в разные годы и на разных территориях региона), особенно это касается степного клеща. Тем не менее, на части территорий, где численность и инфицированность В. marginatus достигает высоких показателей, полностью отсутствует заболеваемость населения КЭ (например, Называевский р-н Омской области, Угловский район Алтайского края, граничащие с Казахстаном районы Курганской области). Неизвестно, является ли это причиной генотипического состава циркулирующих в очаге штаммов ВКЭ или особенностями экологии переносчика. Как правило, на фоне инфицированности степного клеща ин-фицированность лугового ВКЭ также может достигать достаточно высоких показателей.
Генотипический состав ВКЭ. Исследование 55 штаммов ВКЭ, изолированных от клещей р. Вегтасе^ог и их прокормителей с территорий Алтайского края и Республики Алтай, Новосибирской, Омской, Тюменской и Курганской областей в период с 2006 по 2014 год, с применением дифференцирующей тест-системы показывает преобладание вируса сибирского субтипа в виде моно или микст-инфекции. Наряду с этим выявляется РНК вируса КЭ европейского субтипа. О распространении данного субтипа в Западной Сибири опубликовано отдельное сообщение [6]. Вместе с тем в структуре изолированных штаммов ВКЭ выявляются варианты, неидентифицируемые с помощью набора используемых специфических праймеров. Это дает основание предполагать более широкое генотипическое разнообразие циркулирующих в очагах вариантов ВКЭ, помимо установленных на сегодня.
10
ЗНиСО ноябрь №11 (204)
Таблица 1. Показатели численности трех видов клещей рода БегтаееМог на различных административных территориях Западной Сибири
Край, область Район Дата Численность, ос.\км *
Dermacentor reticulatus
Тюменская Армизонский Май 2012 40,6-72,5 (59,0 ± 6,7)
Курганская Целинный Май 2012 1,7-5,4 (3,4 ± 0,6)
Курганская Звериноголовский Май 2012 17,6-27,4 (23,7 ± 2,0)
Курганская Половинский Май 2012 6,4-22,6 (11,7 ± 5,4)
Омская Крутинский Май 2007 1,3-4,5 (2,1 ± 1,0)
Омская Тюкалинский Май 2014 46,8-81,2 (63,1 ± 10,3)
Омская Называевский Август 2009 0,8-16,2 (8,5 ± 7,7 )
Омская Называевский Май 2010 9,2-17,6 (13,4 ± 4,2)
Омская Называевский Май 2011 1,3-7,1 (5,3 ± 1,7)
Омская Называевский Май 2012 5,1-28,7 (15,9 ± 5,1)
Омская Омский Апрель 2010 4,4-10,0 (5,7 ± 0,5)
Омская Омский Апрель 2016 2,1-33,8 (14,0 ± 2,5)
Новосибирская Венгеровский Май 2010 13,5-71,2 (35,8 ± 13,2)
Новосибирская Венгеровский Май 2012 2,5-6,0 (3,7 ± 1,2)*
Новосибирская Искитимский Май 2012 1,5-14,0 (6,9 ± 6,2)
Новосибирская Искитимский Май 2013 8,6-51,3 (25,5 ± 14,0)
Алтайский Угловский Апрель 2012 5,0-25,0 (13,3 ± 3,5)
Dermacentor marginatus
Тюменская Армизонский Май 2012 6,4-25,0 (16,7 ± 5,0)
Курганская Целинный Май 2012 8,5-78,8 (26,3 ± 11,0)
Курганская Звериноголовский Май 2012 1,6-10,6 (7,2 ± 2,1)
Курганская Половинский Май 2012 0,8-2,8 (2,2 ± 0,6)
Омская Омский Апрель 2016 7,7-55,7 (50,1 ± 29,8)
Омская Называевский Август 2009 0,2-7,4 (3,8 ± 3,6)
Омская Называевский Май 2010 19,2-23,0 (21,1 ± 1,9)
Омская Называевский Май 2011 0,3-32,6 (18,5 ± 9,4)
Омская Называевский Май 2012 1,6-5,6 (4,5 ± 2,0)
Новосибирская Венгеровский Май 2010 5,0-49,2 (30,2 ± 11,2)
Новосибирская Венгеровский Май 2012 0,5-1,0 (0,8 ± 0.2)**
Новосибирская Искитимский Май 2012 3,0- 3,3 (3,2 ± 0,1)
Новосибирская Искитимский Май 2013 2,7-17,9 (10,0 ± 4,4)
Алтайский Угловский Апрель 2012 1,5-6,0 (3,4 ± 0,4)
Dermacentor silvarum
Алтайский Угловский Апрель 2012 0-0,7 (0,6 ± 0,1)
Новосибирская Искитимский Май 2012 0,7-10,5 (6,3 ± 4,9)
Новосибирская Искитимский Май 2013 0,5-1,4 (1,1 ± 0,3)
* Численность от... до ... - по разным типам местообитаний, в скобках - средний показатель численности вида для учет-
ного периода ± стандартная ошибка. ** По официальным данным ЦГиЭ по Новосибирской области
Выводы. Проведенные исследования показали благополучное состояние группировок клещей р. Dermacentor в пределах всех лесостепных территорий Западной Сибири, что обеспечивает устойчивую эпизоотическую активность природных очагов КЭ на данных территориях. Геноти-пический состав ВКЭ в целом характерен для Западной Сибири, однако выявляется группа штаммов с неустановленной генотипической принадлежностью. Есть основание считать, что роль степного клеща в реализации эпидемической активности очагов КЭ минимальна в силу экологических особенностей вида, а данная функция в основном реализуется луговым клещом наряду с клещами рода Ixodes. Тем не менее эпизодичность всплесков заболеваемости КЭ населения на лесостепных территориях (в том числе и в осенний период) с отсутствием или крайне низкой численностью таежного клеща в фауне переносчиков не может быть объяснена особенностями экологии переносчиков. Вероятная причина — в особенностях генотипического и гено-вариантного состава ВКЭ и в возможных изменениях биологических свойств вируса при пассировании через организм клещей р. Dermacentor, что требует дальнейшего изучения в свете
- ♦ ♦
современных представлений о молекулярных механизмах функционирования генома вирусов. ЛИТЕРАТУРА
1. Атлас распространения бактериальных и вирусных зоо-нозных инфекций в Казахстане / Под ред. Л.А. Бурделова. Алматы, 2010. 122 с.
2. Дмитриенко Н.К. Очаги клещевого энцефалита зоны сухих степей (полупустыни) / Н.К. Дмитриенко, Е.Т. Приходько // Мед. паразитология и паразитарные болезни. М.: Медицина, 1967. № 3. Т. 36. С. 276-279.
3. Танкибаев М.А. Характеристика природных очагов арбо-вирусных инфекций Казахского мелкосопочника // Авто-реф. дисс......канд. мед. наук. Алматы, 1996. 19 с.
4. Филиппова Н.А. Иксодовые клещи подсем. АтЫуотттае: Фауна СССР: Паукообразные. СПб.: Наука, 1997. Т. 4. Вып. 5. 436 с.
5. Якименко В.В. и др. Иксодовые клещи Западной Сибири (Фауна, экология, основные методы исследования) / В.В. Якименко, М.Г. Малькова, С.Н. Шпынов. Омск: ИЦ «Омский научный вестник», 2013. 239 с.
6. Якименко В.В. и др. О распространении вируса клещевого энцефалита европейского субтипа в Западной Сибири и на Алтае / В.В. Якименко, С.Е. Ткачев, М.Т. Макенов [и др.] // ДЖИП. 2015. № 27. С. 29-35.
Контактная информация:
Рудакова Светлана Анатольевна, тел.: +7 (3812) 60-65-42, e-mail: [email protected] Contact information:
Rudakova Svetlana, phone: +7 (3812) 60-65-42, e-mail: [email protected]
