CC BY
51
УДК 616.988.25.002.957.71(1.925.16)
Е.А. Чапоргина, Г.А. Данчинова, И.А. Хаснатинов, С.В. Пыжьянов, Е.В. Арбатская,
С.С. Шулунов, И.И. Тупицын, И.О. Горина
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ ВИРУСА ГРИППА А СРЕДИ ПТИЦ НА ЮГЕ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ
Институт эпидемиологии и микробиологии ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (Иркутск) Иркутский государственный педагогический университет (Иркутск)
В статье представлены результаты исследований, свидетельствующие о циркуляции вируса гриппа А среди, птиц на юге Восточной Сибири.
Ключевые слова: вирус гриппа А, изоляция, птицы, Восточная Сибирь
THE RESEARCH RESULTS OF INFLUENZA A VIRUS CIRCULATION AMONG BIRDS IN THE SOUTH OF EASTERN SIBERIA
E.A. Chaporgina, G.A. Danchinova, M.A. Khasnatinov, S.V. Pyzhjanov, E.V. Arbatskaya,
S.S. Shulunov, I.I. Tupitsin, M.O. Gorina Institute of Epidemiology and Microbiology of SC ME ESSC SB RAMS, Irkutsk
Irkutsk State Pedagogical University, Irkutsk
The submitted, materials testify to a presence of influenza A virus among birds in the south of Eastern Siberia. Key words: influenza A virus, isolation, birds, East Siberia
Грипп — это одна из наиболее распространенных вирусных инфекций человека на земле. Вирусы гриппа разделяют на 3 основные группы — А, В и С. Наиболее опасны для человека вирусы гриппа А, которые вызывают заболевания не только у людей, но и поражают многие виды млекопитающих и птиц. Существует множество разновидностей вируса гриппа А, которые отличаются друг от друга по структуре основных антигенов — ге-магглютинина и нейраминидазы. Известно 16 типов гемагглютинина (Н1 — Н16) и 9 типов нейраминидазы (Ы1 — Н9). Среди людей в настоящее время обнаружена циркуляция только 3 субтипов вируса гриппа А — Н1Ы1, Н1Ы2 и Н3Ы2. Остальные субтипы циркулируют среди своих естественных хозяев — диких птиц. Наибольшая опасность возникает тогда, когда в человеческую популяцию от птиц переходит новый субтип вируса (т.н. панде-мичный субтип). В этом случае могут возникнуть пандемии — массовые заболевания людей по всему миру в тяжелой форме с множественными смертельными исходами. Таким образом, дикие птицы являются основными хозяевами вируса гриппа А и источником наиболее опасных для человека форм этих вирусов.
В настоящее время три варианта вирусов рассматриваются как возможные предшественники пандемичного вируса гриппа А — Н5, Н7 и Н9. Наиболее опасны вирусы субтипа Н5Ы1, заражение которыми в половине случаев приводит к смерти заболевших людей. Вирусы субтипа Н5Ы1 активно реассортируют и, преодолевая межвидовой барьер, «направляются» из резервуара водоплавающих птиц к домашним птицам, а в последнее вре-
мя — к диким птицам, обитающим на суше, и к человеку. Это определяет срочную необходимость усиления мониторинга за гриппом для определения фактов, позволяющих птичьему вирусу передаваться людям, и последующую разработку эффективных вакцин против вируса Н5 как для людей, так и для животных.
Для прогнозирования ситуации по гриппу и своевременного обнаружения опасных для человека форм вируса гриппа, необходимо знать, какими вирусами инфицированы птицы в данный момент времени.
Поскольку с 1970 г. в институте вирусологии им. Д.И. Ивановского был создан Центр по изучению вирусов гриппа и по всей стране были начаты исследования по экологии вирусов гриппа, наш институт присоединился к изучению этой проблемы в Восточной Сибири. Для нашего региона это актуально по нескольким причинам и, прежде всего, большое количество открытых и естественных водоемов на территории Прибайкалья делает ее чрезвычайно привлекательной для обитания птиц водного и околоводного комплексов, а также для перелетных птиц в качестве транзитного пункта при миграции.
До начала исследований каких-либо сведений о циркуляции вируса гриппа А на территории Восточной Сибири не имелось. Обследования велись в местах массового пролета и гнездования птиц в районах, находящихся вдоль основных миграционных путей — Байкальского (Тункинский, Кабанский, Прибайкальский, Баргузинский, Курумканский районы республики Бурятия, Качугский район Иркутской области, Красночикойский район Читинс-
кой области) и Енисейского (Ермаковский, Бейские районы Красноярского края) [1]. В 1978 — 1979 гг. исследованиями сотрудников института под руководством О.З. Горина выявлено, что среди птиц водного комплекса в Тункинской долине циркулировал целый набор штаммов вируса гриппа А с различным сочетанием поверхностных антигенов: А/ широконоска/Бурятия/331/78 — Н4 Ы6, А/чирок-трескунок/Бурятия/359/79 — Н1 Ы4, А/лысуха/ Бурятия/755/79 — Н3 Ы8. Два штамма вируса гриппа А — Н3 Ы8 были изолированы из озерной воды. К осени 1980 г. картина циркуляции вирусов гриппа изменилась — стали преобладать вирусы серо-типа Н3 Ы6 подобные штамму А /кулик-щеголь/Бурятия/700/80 [3, 6]. Через 6 лет, к осени 1986 г., среди птиц преобладали штаммы вируса болезни Ньюкасла, таких штаммов было 25 из 39. Кроме этого, 4 штамма представляли из себя миксты вируса болезни Ньюкасла и вируса гриппа А с гемагглютинином 3-го типа. Из воды местных водоемов было изолировано еще 5 штаммов вируса болезни Ньюкасла. Из 10 штаммов вируса гриппа с Н3 у двух определена нейраминидаза 8-го типа.
Следует отметить, что в этот же период, а именно осенью 1986 г., в некоторых странах Юго-Восточной Азии (Япония, Тайвань, Малайзия), зарегистрированы эпизоотии среди домашней птицы, экологически связанные с вирусом болезни Ньюкасла. В последующие годы (1987—1989 гг.) не удалось выделить штаммы вируса болезни Ньюкасла ни от птиц, ни из озерной воды. Серологические исследования образцов проб от птиц, млекопитающих и людей с диагностикумом вируса гриппа были отрицательными. Среди изолятов, выделенных в 1986—1990 гг. (79 штаммов от птиц), встречались лишь штаммы вируса гриппа, содержащие гемагглютинин 3-го типа. При полной идентификации 16 штаммов 15 принадлежали к Н3 Ы8 и один к Н3 Ы2 . Кроме этого, 3 штамма Н3 Ы8 были изолированы из озерной воды, 7 других штаммов, также выделенных из воды, содержали гемаггютинин Н3. В 1989—1990 гг. было выделено 7 штаммов. Все они обладали очень слабыми гемагглютинирую-щими свойствами на уровне изоляции и первых трех пассажей (порядка 1:2 — 1 : 4 против 1 : 1280 и выше в 1986—1987 гг.).
Было установлено, что резервуарами вируса гриппа Н3 и Н3 Ы8 в Восточной Сибири могут быть птицы 31 вида, в том числе 58 % видов озерно-болотной экологической группы, 29 % — лесной и 13 % синантропных птиц. Подавляющее большинство штаммов орто- и парамиксовирусов изолировано от птиц озерно-болотной экологической группы (80 штаммов), главным образом от уток — 67 штаммов, от лесных птиц — 10, от синантропных птиц — 28, в том числе от скалистых голубей — 21. Замечено, что в течение 2 — 3 лет происходят значительные изменения в эпизоотическом процессе как качественного, так и количественного порядка. Наблюдается смена не только основного возбудителя вируса гриппа А по антигенной формуле, но и отмечается появление или исчезнове-
ние отдельных видов вирусов, циркулирующих среди птиц, на примере вирусов болезни Ньюкасла. В связи с этим сотрудниками института в 1990 г. было сделано предположение, что в ближайшее время может произойти существенное изменение в вирусологическом пейзаже штаммов вируса гриппа А, циркулирующих среди птиц, с уменьшением доли циркуляции штаммов с гемагглютини-ном 3-го типа и увеличением доли циркуляции штаммов с другой антигенной формулой. Это предположение подтвердилось уже в сезон 1991 г., когда впервые для Восточного региона, от водоплавающих птиц из Тункинской долины были изолированы штаммы с новой антигенной формулой, содержащей гемагглютинины 13-го типа (Н13 Ы8) [1].
В Восточно-Сибирском регионе штаммы этого серотипа в 1991 г. выделены от нескольких видов уток. Почти все изоляты от птиц представляли миксты вируса гриппа серотипа Н13 с вирусами болезни Ньюкасла. Серотип Н13 Ы8 в 80 — 90-е годы был распространен среди чайковых птиц в бассейнах Каспийского и Черного морей.
В июле-августе 2000 г. нами совместно с сотрудниками института вирусологии им. Д.И. Ивановского (Москва) в Тункинской долине, расположенной к югу от оз. Байкал, был собран материал от 131 птицы, отражающий 3 комплекса: водный -85 экземпляров; околоводный — 21 экземпляр; наземный — 25 экземпляров; биопробы от 3 ондатр. Всего было изолировано 23 штамма вируса гриппа А с антигенной формулой Н13 Ы6 (15), Н13 Ы1 (2), Н7 Ы1 (2), Н7 Ы8 (2), Н3 Ы8 (2). Впервые изолирован вирус серотипа Н4 Ы6 от ондатры, что свидетельствует о вовлечении водных млекопитающих в круг хозяев данного серотипа. Анализ результатов вирусологического обследования птиц в 2000 г. по сравнению с 1979—1990 гг. выявил существенные отличия по антигенному составу циркулирующих здесь вирусов. В 1979—1988 гг. доминировали вирусы гриппа А Н3 Ы6 и А Н3 Ы8 с единичными находками Н4 Ы8, Н3 Ы2 и вирусы болезни Ньюкасла [4, 5].
В 1991 г. впервые отмечены единичные находки вируса гриппа А/ Н3 Ы8 при доминировании вирусов Н13 Ы6, Н13 Ы8. Таким образом, циркулировавшие ранее в 1991 г. в Тункиской долине вирусы гриппа Н3 Ы6 и Н3 Ы8 были в основном замещены вирусами Н13 Ы6 и Н13 Ы8, один из которых (Н13 Ы6) абсолютно преобладает, хотя циркуляция вирусов гриппа А/ Н3 Ы8 сохраняется [2]. Аналогичная ситуация наблюдалась в 70-х годах на юге Дальнего Востока (Хабаровский край), где также преобладали вирусы с гемагглютинином Н3 при полном отсутствии подтипа Н13 [7].
Птицы, обитающие на территории Байкальского региона, мигрируют в Юго-Восточную Азию и проводят зиму в Китае, Вьетнаме, Тайланде, Малайзии и других странах континентальной Азии и на Филиппинских островах. Возможное инфицирование сибирских птиц различными серотипами вируса гриппа в местах зимовок может создать предпосылки для заноса возбудителей на территорию Прибайкалья. В сентябре 2005 г. нами был собран
материал от птиц в дельте р. Селенга (оз. Байкал) и в Тункинской долине на территории Республики Бурятия. Первый пункт принадлежит западной ветви восточноазиатского миграционного русла, второй, вероятно, к восточной ветви центральноазиатского миграционного пути. По первому из них мигрирует основной поток околоводных птиц, зимующих в Юго-Восточной Азии, второй — в большей степени связан с индийскими зимовками.
Для оценки ситуации осени 2005 г. по вирусам гриппа птиц мы провели изоляцию и идентификацию вируса гриппа А из этих материалов. Исследованы клоакальные смывы от 159 птиц (106 — из дельты р. Селенги и 53 — из Тункинской долины (Койморский озерно-болотный комплекс). Основу выборки составили птицы, экологически связанные с водой (чайковые, утиные, поганковые, лысухи) — 80,5 % особей. Птиц околоводного комплекса — ржанковые, голенастые было меньше — 12 %, си-нантропные птицы — врановые, воробьиные составили еще меньшую часть — 7,5 %. Судя по результатам исследования этих птиц, вирусы гриппа субтипа Н5 в 2005 г. не циркулировали на территории Южного Прибайкалья. Основными вирусами, инфицировавшими птиц в обследуемом регионе были вирусы гриппа А субтипа Н3. На фоне наблюдаемого расширения ареала вирусов гриппа Н5 N1, такая картина представляется необычной. Это можно объяснить как популяционными особенностями самих птиц, гнездящихся в Прибайкалье — локализацией мест зимовок в эпизоотически благополучных районах Юго-Восточной Азии, низкой численностью популяций на пролете и в гнездовой период, так и экологическими особенностями районов обитания. С другой стороны, наблюдается массовое (в среднем до 50 %) инфицирование птиц Прибайкалья вирусами гриппа А субтипа Н3 и другими. При этом может формироваться повышенный популяционный иммунитет к вирусам гриппа А вообще, за счет чего замедляется распространение вирусов субтипа Н5 в прибайкальских популяциях диких птиц. Для выяснения жизнеспособности этой гипотезы необходимо исследование иммунитета птиц. Зараженность птиц вирусами гриппа А составила в дельте р. Селенга 32 %, в Тункинской долине — 79 %. В дельте Селенги не отмечено заражения птиц околоводного комплекса, хотя был выделен вирус гриппа от вороны. В Тункинской долине кроме водоплавающих были широко инфицированы как птицы околоводного комплекса, так и врановые: от 8 куликов получено 6 изолятов, от 4 вра-новых птиц — 2. Вирус гриппа А субтипа Н, выделен от чирка-свистунка из дельты р. Селенга и от обыкновенной сороки из Тункинской долины. Наблюдаемые различия можно объяснить как существенными биотопическими различиями и, прежде всего тем, что на Койморских болотах площадь мест, пригодных для обитания водных и околоводных птиц, во много раз меньше, чем в дельте р. Селенга, вследствие чего здесь создаются условия более тесного контакта птиц, занимающих смежные экологические ниши, так и, возможно,
принадлежностью этих территорий к разным миграционным руслам.
В заключение можно отметить, что особенностью юга Восточно-Сибирского региона является наличие постоянной активной циркуляции вирусов гриппа с различной антигенной формулой в природных биоценозах и возможности вовлечения их в эпидемический и эпизоотический процессы. Эти обстоятельства являются основной причиной необходимости и актуальности дальнейших исследований по проблеме экологии этих вирусов. Вирусы гриппа птиц широко распространены в биоценозах Бурятии. Это означает, что в любой момент возможно появление высокопатогенных вариантов вирусов гриппа. Важность проблемы связана с возможностью реассортации в природных условиях сегментированного генома вирусов гриппа человеческого и животного происхождения с возникновением нового пандемического штамма с новыми антигенными и непредсказуемыми биологическими свойствами. Именно поэтому следует вести постоянный мониторинг за циркуляцией вируса гриппа в природе, в частности, среди птиц. Эта проблема имеет общечеловеческую значимость.
ЛИТЕРАТУРА
1. Горин О.З. Современные особенности эпидемиологии арбовирусных инфекций,экологии арбовирусов и вирусов гриппа в природных биоценозах юга Восточной Сибири: Дис. ... докт. мед. наук / О.З. Горин. — М., 1994. — 67 с.
2. Изоляция вирусов гриппа А от диких птиц и ондатры в западной части Восточно-Азиатского миграционного русла / Д.К. Львов, О.З. Горин, С.С. Ямникова и др. // Вопр. вирусол. — 2001. — № 4. - С. 35-39.
3. Изоляция вирусов гриппа от диких уток на юге Восточной Сибири / В.Ю. Жезмер, Д.К. Львов, О.З. Горин и др. // XIV Тихоокеанский научный конгресс, СССР, Хабаровск, август 1979, Комитет «М». - М., 1979. - С. 32.
4. Итоги исследования по экологии вирусов гриппа А на юге Восточной Сибири / О.З. Горин, С.С. Ямникова, Н.Н. Моисеенко и др. // Природноочаговые болезни человека: Республиканский сб. научн. тр. - Омск, 1991. - С. 110-118.
5. Жезмер В.Ю. Вирусоносительство орто- и парамиксовирусов околоводными птицами Прибайкалья / В.Ю. Жезмер, Т.И. Борисова // Экология вирусов: Тр. Ин-та вирусологии им. Д.И. Ивановского. - М., 1982. - С. 163-169.
6. Жезмер В.Ю. Изучение экологии вируса гриппа на юге Восточной Сибири / В.Ю. Жезмер, Т.И. Борисова, С.И. Липин, О.З. Горин // Экология вирусов. - М., 1980. - С. 142-148.
7. Рослая И.Г. Экспериментальное инфицирование речных крачек (Sterna hirundo) вирусом гриппа птиц / И.Г. Рослая, Л.Я. Закстельская, Г.Е. Росляков // Экология вирусов: Тр. Ин-та вирусологии им. Д.И. Ивановского. - М., 1975. -Вып. 3. - С. 142-146.
