ROLE OF IXODIC TICKS IN CIRCULATION OF TICK-BORNE INFECTIONS IN THE SOUTH OF THE FAR EAST

Full Text

В последнее десятилетие на территории Российской Федерации наблюдается устойчивая тенденция к повышению уровня заболеваемости населения клещевыми инфекциями, расширению их нозареалов, регистрации микст-инфекций, а также появлению ранее неизвестных патогенов и новых нозологических форм болезней [10, 30, 31, 33]. На юге Дальнего Востока (Приморский край), по данным Роспотребнадзора, все 34 административные территории являются эндемичными относительно различных трансмиссивных клещевых инфекций [19]. Оптимальные географические, климатические и экологические условия природных очагов всей территории края способствуют сохранению и поддержанию высокой численности переносчиков -иксодовых клещей и животных-прокормителей, что обеспечивает постоянную циркуляцию различных возбудителей [2]. 58 Экология человека 2020.02 Медицинская экология В природных очагах юга Дальнего Востока наиболее распространены такие возбудители трансмиссивных инфекций, как вирус клещевого энцефалита (ВКЭ), боррелии группы Borrelia burgdorferi sensu lato, вызывающие иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ), риккетсии - клещевые риккетсиозы (КР). Кроме того, начиная с 2013 года стали регистрировать случаи заболевания моноцитарным эрлихиозом человека (МЭЧ) и гранулоцитарным анаплазмозом человека (ГАЧ) [3, 4, 6, 15]. В 2015 году впервые были верифицированы случаи заболевания, вызванного Borrelia miyamotoi -патогеном, ранее не встречавшимся в Приморье [14]. Все эти случаи заболеваний непосредственно связаны с активностью циркуляции возбудителей в иксо-довых клещах. Фауна иксодовых клещей представлена такими видами, как Ixodes persulcatus, I. pavlovskyi, Haemaphysalis japonica, H. concinna, Н. longicornis, Dermacentor silvarum [2]. Из них наибольшее эпидемиологическое значение имеет вид I. persulcatus, доминирующий практически на всей территории края до 95 % и являющийся основным переносчиком возбудителей инфекций. Клещи I. persulcatus предпочитают хвойно-широколиственные леса как в северных, так и в южных районах края. Половозрелые особи питаются на средних и мелких млекопитающих, пик численности нимф и имаго приходится на май-июнь. Клещи H. concinna и H. japonica предпочитают увлажненные биотопы, они распространены на южных и юго-восточных территориях края. Оптимальными для них являются кустарниковые заросли на пологих склонах, по долинам и поймам рек. Пик активности имаго наблюдается в июне, питаются они на крупных и мелких млекопитающих. Клещи D. silvarum являются сухолюбивым видом, обитают в основном в островных и ленточных лесах низкогорий, распространены на участках, подверженных пожарам и осветлённых рубками. Максимальная активность имаго приходится на апрель-май [1, 2]. Основными векторами, влияющими на расширение природных очагов клещевых инфекций и на заболеваемость населения, являются такие факторы, как потепление климата, приводящее к увеличению численности клещей и животных-прокормителей; антропогенное воздействие на окружающую среду; социально-экономические предпосылки; слабая информированность населения о профилактике этих инфекций [17, 24, 25]. Всё вышеперечисленное предопределяет важность мониторинговых исследований численности переносчиков и возбудителей клещевых инфекций. Цель работы - показать эколого-эпизоотологи-ческую и эпидемиологическую значимость иксодовых клещей в распространении и циркуляции возбудителей клещевых инфекций на территории юга Дальнего Востока. Методы Материал для исследования собран в ходе экспедиции, проведённой в весенне-летний период 2018 года на пяти маршрутах: на северо-западных территориях Приморского края (в Спасском районе - маршруты 1 и 2, в Лесозаводском городском округе (ГО) - 3) и на северных территориях края (в Красноармейском районе - маршруты 4, 5). Сбор клещей с растительности осуществляли стандартным способом на флаг из белой вафельной ткани по методике, использованной нами ранее [16, 18]. Определение видовой принадлежности собранных клещей проводили по морфологическим признакам согласно определителю [22]. Всего с растительности было собрано 830 экземпляров иксодовых клещей. Антиген вируса клещевого энцефалита (КЭ) в гомогенатах клещей выявляли методом иммунофер-ментного анализа (ИФА) с использованием набора «ВектоВКЭ-антиген» (ЗАО «Вектор-Бест», Новосибирск) по инструкции производителя тест-системы. Для исследования клещей объединяли в пулы согласно видовой принадлежности (самки по 5 штук, самцы по 10 штук). Всего методом ИФА было исследовано 637 экземпляров иксодовых клещей в 93 пулах. Генетические маркёры вируса клещевого энцефалита (ВКЭ), Borrelia burgdorferi sensu lato, Anaplasma phagocytophilum, Ehrlichia muris/ Ehrlichia сhaffeensis выявляли методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ) с использованием набора «АмплиСенс TBEV, B. burgdorferi s.l., A. phagocytophilum, E. chaffeensis/E. muris-FL» (ЦНИИ эпидемиологии, Москва) согласно инструкции производителя на ам-плификаторе с флуорисцентной детекцией «ROTOR-GENE Q» (QIAGEN, Германия). ДНК риккетсий детектировали при помощи тест-системы «РеалБест ДНК Rickettsia sibirica/Rickettsia heilongjiangensis» (АО «Вектор-Бест», Новосибирск). ДНК Borrelia miyamotoi детектировали с использованием набора «РеалБест ДНК B. miyamotoi» (АО «Вектор-Бест», Новосибирск) по инструкции производителя. Из общего количества собранных иксодовых клещей 187 проб исследовали методом ПЦР-РВ Статистическую значимость различия средних величин оценивали по критерию Стьюдента (t). Результаты Из общего числа собранных клещей (830 экз.) на маршрут 1 пришлось 24,7 %, 2 - 17,4 %, 3 - 19.5 %, 4 - 23 %, 5 - 14,8 %. Маршрут 1 На исследуемом маршруте было собрано 205 экз. иксодовых клещей. Численность клещей составила 48 экз. на флаго-час. Видовой состав представлен клещами I. persulcatus - 173 экз., что составило 84,4 %. Из них самок было 53,6 % (93 экз.), самцов - 42,8 % (74 экз.). На долю H. concinna пришлось 3,4 % (7 экз.), H. japonica - 11, 7 % (24 экз., из которых самок было 13 экз., самцов - 4), D. silvarum - 0,5 % (1 самка). На долю нимф из числа собранных клещей I. persulcatus пришлось 3.5 % (6 экз.), клещей H. concinna - 14,3 % (1 экз.) 59 Медицинская экология Экология человека 2020.02 и H. japonica - 29,2 % (7 экз.). Все образцы были объединены по видовым и половым признакам в 63 пула. Методом ПЦР-РВ было исследовано 40 пулов, методом ИФА - 23 пула. В самках клещей I. persulcatus детектирована ДНК B. burgdorferi s.l. в 52.2 % (12 пулов), ДНК A. phagocytophilum в 8,7 % (2 пула), ДНК эрлихий - 4,3 % (1 пул). В самках H. japonica выявлен генетический маркёр боррелий группы B. burgdorferi s.l. в 7,7 % (1 пул). В клещах H. concinna возбудителей не обнаружено. Маршрут 2 На маршруте было собрано 145 экз. иксодовых клещей. Численность клещей составила 30 экз. на флаго-час. Видовой состав представлен клещами: I. persulcatus - 106 экз., что составило - 73,1 %. Из них самок было 54,7 % (58 экз.), самцов - 45,3 % (48 экз.). На долю H. concinna пришлось 6,2 % (9 экз.), H. japonica - 20,7 % (30 экз., из них самок было 16 экз., самцов - 13 экз., нимф - 1 экз.). Все пробы были объединены в 61 пул. Методом ПЦР-РВ было исследовано 47 пулов, методом ИФА - 14. Генетические маркеры боррелий и анаплазм выявлены у самок клещей вида I. persulcatus в 29,4 % (5 пулов) и 5,9 % (1 пул) соответственно. ДНК риккетсий детектирована в 12,5 % (2 пула) только у самок H. japonica и в 20 % (1 пул) у самцов этого же вида. Остальные возбудители, а также антиген вируса КЭ на данном маршруте выявлены не были. Маршрут 3 Исследования на маршруте 3 проводили в Лесозаводском ГО вблизи села Тургенево. С растительности было собрано 162 экз. иксодовых клещей, численность которых составила 35 экз. на флаго-час. По видовой принадлежности клещи распределились следующим образом: доля I. persulcatus составила 30,9 % (50 экз.), из них самок было 56 % (28 экз.), самцов - 44 % (22 экз.). На долю H. concinna пришлось 62.3 % (101 экз.), из них самок 46,5 % (47 экз.), самцов - 48,5 % (49 экз.), нимф - 4,9 % (5 экз.). На долю H. japonica пришлось 6,8 % (11 экз.), из них самок было 63,6 % (7 экз.), самцов - 36,4 % (4 экз.). Собранные клещи объединены в 63 пула. Методом ПЦР-РВ было исследовано 47 пулов, методом ИФА - 16. На исследуемом маршруте возбудители инфекций были выявлены только в клещах I. persulcatus: РНК вируса КЭ - в 8 % (2 случая), ДНК B. burgdorferi s.l. - в 68 % (17 случаев), ДНК A. phagocytophilum - в 8 % (2 пула). Антиген вируса КЭ в ИФА детектирован не был. Маршрут 4 Маршрут 4 пролегал в Красноармейском районе Приморского края вблизи села Глубинного, располагающегося у слияния рек Дальняя и Голубица. На маршруте было собрано 195 экз. иксодовых клещей, численность которых составляла 34 экз. на флаго-час. Видовой состав представлен клещами I. persulcatus - 95,9 % (187 экз.), на долю самок пришлось 51,3 % (96 экз.), самцов - 47,6 % (89 экз.), нимф - 1 % (2 экз.). Доля H. japonica составляла 4,1 % (8 экз.), из них самок 4 экз., самцов - 1 экз., нимф - 3 экз. Все клещи объединены в 50 пулов. Методом ПЦР-РВ исследовано 24 пула, методом ИФА - 26. Генетические маркеры возбудителей клещевых инфекций выявлены только в клещах I. persulcatus: ДНК B. burgdorferi s.l. в 20 % случаев, ДНК A. phagocytophilum в 10 % случаев, ДНК B. miyamotoi идентифицирована в 1 пуле (5 %). Маршрут 5 Маршрут 5 пролегал по правому берегу реки Большая Уссурка в окрестностях села Дальний Кут Красноармейского района. На исследуемом маршруте было собрано 123 экз. иксодовых клещей, численность которых составила 20 проб на флаго-час. Видовой состав представлен клещами I. persulcatus - 109 экз. (88,6 %). Из них самок было 47,7 % (52 экз.), самцов - 44,9 % (49 экз.), нимф - 7,3 % (8 экз.). Клещи H. concinna представлены 1 экз. На долю H. japonica пришлось 10,6 % (13 экз.), из которых самок было 9 экз., самцов - 3, нимф - 1. Все клещи были объеденины в 43 пула. Методом ПЦР-РВ исследовано 29 пулов, методом ИФА - 14 пулов. ДНК боррелий верифицирована в 2 пулах (10 %) у клещей вида I. persulcatus. Остальные возбудители, а также антиген вируса КЭ на данном маршруте выявлены не были. Обсуждение результатов Выявленные различия в показателях численности иксодовых клещей и встречаемости в них генетических маркеров возбудителей клещевых инфекций имеют связь с экологическими особенностями изучаемых территорий. Маршруты 1 и 2 проходили в Спасском районе недалеко от населенных пунктов Нововладимировка и села Кронштадка, расположенного вблизи Кронштадского водохранилища. Оба маршрута пролегали в зоне широколиственных лесов. Основными породами деревьев, произрастающими в этой зоне, являются липа, ильм, ясень, дуб, клены. Подлесок средней густоты состоит из леспедеции, лещины, чубушника, жимолостей, бересклета и др. Хорошо выражен травянистый покров. Мышевидные грызуны, как основные прокормители преимаги-нальных стадий иксодовых клещей, представлены такими видами, как азиатская мышь и красно-серая полёвка [5, 11, 12]. Различия в видовом составе иксодовых клещей на обоих маршрутах статистически не значимы (при р > 0,05), с преобладанием I. persulcatus, достигающего (84,4 ± 2,8) и (73,1 ± 4,3) % соответственно для каждого маршрута. Род Haemaphysalis в большей степени представлен видом H. japonica - (11,7 ± 6,6) % на маршруте 1 и (20,7 ± 7,4) % на маршруте 2 и в меньшей степени H. concinna - (3,4 ± 6,8) % на маршруте 1 и (6,2 ± 8,0) % на маршруте 2 (табл. 1). Маршрут 3 располагался в зоне широколиственных лесов вблизи села Тургенево. Для данного маршрута характерно преобладание дубняка, осинника, лещи-ново-леспедециевых зарослей, травянистых лугов с 60 Экология человека 2020.02 Медицинская экология Таблица 1 Видовой состав иксодовых клещей, собранных на территории пяти маршрутов трех районов Приморского края (Спасский район, Лесозаводский городской округ, Красноармейский район) Вид клещей Всего собрано образцов, абс. (%) Маршрут 1 абс. (%) Маршрут 2 абс. (%) Маршрут 3 абс. (%) Маршрут 4 абс. (%) Маршрут 5 абс. (%) Ixodes persulcatus 625 (75,3 ± 1,7) 173 (84,4 ± 2,8) 106 (73,1 ± 4,3) 50 (30,9 ± 6,5) 187 (95,9 ± 1,5) 109 (88,6 ± 3) Haemaphysalis concinna 118 (14,2 ± 3,2) 7 (3,4 ± 6,8) 9 (6,2 ± 8) 101 (62,3 ± 4,8) 0 1 (0,8 ± 8,9) Haemaphysalis japonica 86 (10,4 ± 3,3) 24 (11,7 ± 6,6) 30 (20,7 ± 7,4) 11 (6,8 ± 7,6) 8 (4,1 ± 7) 13 (10,6 ± 8,5) Dermacentor Silvarum 1 (0,1 ± 3,2) 1 (0,5 ± 7,1) 0 0 0 0 Всего 830 205 (24,7 ± 3) 145 (17,5 ± 3,2) 162 (19,5 ± 3,1) 195 (23,5 ± 3,3) 123 (14,8 ± 3,2) перемежающимися островными и ленточными лесами [5, 13], территория которого неоднократно подвергалась вырубкам, низовым пожарам, а также выпасам скота и другому антропогенному воздействию, что способствовало изменению структуры популяции клещей [9, 11]. Видимо, поэтому на данном маршруте доминируют клещи H. concinna (63,3 ± 4,8) %, а не I. persulcatus, который встречался здесь значительно реже (30,9 ± 6,5) %, чем на других маршрутах (при р > 0,05) (см. табл. 1). Маршруты 4 и 5 проходили в Красноармейском районе в поясе хвойно-кедрово-широколиственных лесов с густым и разнообразным подлеском. Фауна мышевидных грызунов здесь представлена тремя видами - азиатской мышью, красно-серой полёвкой и в меньшей степени полевой мышью [11, 13]. Данные территории подвергались неоднократным выборочным вырубкам [9]. Несмотря на это, соотношение видов иксодовых клещей остаётся характерным для зоны хвойно-кедрово-широколиственных лесов с преобладающим видом I. persulcatus, численность которого на этих маршрутах достигала (95,9 ± 1,5) и (88,6 ± 3,0) % соответственно (см. табл. 1). Показано, что доминирующим видом от (73,1 ± 4,3) до (95,9 ± 1,5) % на всех изучаемых маршрутах, кроме маршрута 3, были клещи I. persulcatus, которые, как известно, играют основную экологоэпидемиологическую роль в сохранении возбудителей инфекций и их трансмиссивной передаче прокормителям на природно-очаговой территории Приморского края. Другие виды клещей H. concinna и H. japonica встречались реже в (14,3 ± 3,3) и (10,4 ± 3,3) % соответственно (см. табл. 1). На охарактеризованных выше территориях Приморского края зараженность иксодовых клещей возбудителями клещевых инфекций различалась. На всех исследуемых маршрутах наиболее часто отмечена инфицированность клещей I. persulcatus. Всего РНК ВКЭ детектирована в 3 случаях (1,9 %), ДНК B. burgdorferi s.l. - в 40 случаях (37,7 %), генетический маркёр B. miyamotoi - 1 случае (0,9 %), ДНК A. phagocytophilum - 7 случаях (6,6 %), ДНК E. chaffeensis/E. muris-FL - 1 случае (0,9 %). Из клещей рода Haemaphysalis возбудители были выявлены только в клещах H. japonica: ДНК боррелий группы B. burgdorferi s.l. - в 1 пуле (1,3 %), ДНК R. heilongjiangensis - в 3 пулах (3,7 %). В клещах H. concinna возбудители не выявлены (табл. 3). Кроме того, в 6 пулах клещей I. persulcatus детектированы миксты генетических маркеров B. burgdorferi s.l. с ДНК анаплазм в 4 пулах (1,4 %), с РНК ВКЭ - в 1 пуле (0,4 %), с ДНК эрлихий - в 1 пуле (0,4 %). Таблица 2 Результаты выявления генетических маркеров возбудителей трансмиссивных клещевых инфекций в иксодовых клещах трех районов Приморского края (Спасский район, Лесозаводский городской округ, Красноармейский район) Вид-переносчик Маршрут Всего обследовано пулов РНК ВКЭ абс. (%) ДНК B. burgdorferi s.l. абс. (%) ДНК A. phago-cytophi lum абс. (%) ДНК E. muris/ E. сhaffeensis абс. (%) ДНК B. miyamotoi абс. (%) ДНК R. heilon-gjian gensis абс. (%) Ixodes persulcatus 1 23 0 12 (52,2) 2 (8,7) 1 (4,3) 0 0 2 17 0 5 (29,4) 1 (5,9) 0 0 0 3 26 2 (7,7) 17 (65,4) 2 (7,7) 0 0 0 4 20 0 4 (20) 2 (10) 0 1 (5) 0 5 20 0 2 (10) 0 0 0 0 Всего 106 2 (1,9) 40 (37,7) 7 (6,6) 1 (0,9) 1 (0,9) 0 Дополнительные переносчики ( Haemaphysalis concinna, Haemaphysalis japonica, Dermacentor Silvarum) 1 17 0 1 (5,9) 0 0 0 0 2 30 0 0 0 0 0 3 (10) 3 21 0 0 0 0 0 0 4 4 0 0 0 0 0 0 5 9 0 0 0 0 0 0 Всего 81 0 1 (1,2) 0 0 0 3 (3,7) Всего 187 2 (1,1) 41 (21,9) 7 (3,7) 1 (0,5) 1 (0,5) 3 (1,6) 61 Медицинская экология Экология человека 2020.02 По данным Роспотребнадзора, в эпидемический сезон 2018 года на территории Приморского края зарегистрирован 191случай клещевых инфекций, таких как КЭ, ИКБ, ГАЧ, МЭЧ, КР. Из них в Спасском, Красноармейском районах и Лесозаводском ГО заражение вирусом КЭ и боррелиями зарегистрированы в 3 случаях, анаплазмозами - в 7, эрлихиями - в 2, риккетсиями - в 23. Причем 15 случаев КР были отмечены в Спасском районе и 8 - в Лесозаводском ГО. Наши исследования также показали присутствие ДНК R. heilongjiangensis в клещах, собранных с растительности на территории маршрута 2 (Спасский район) вблизи оз. Кронштадка (место массового отдыха населения в летнее время). Причем показатель Ct (величина порогового цикла) в трех положительных пробах колебался от низких значений - 35,6, до высоких - 15,9. Заключение Полученные результаты исследований на пяти маршрутах центральных и северо-западных районов можно проецировать на всю территорию юга Дальнего Востока, где была показана различная степень зараженности иксодовых клещей возбудителями клещевых инфекций. Наиболее активные очаги зарегистрированы на территориях Спасского района и Лесозаводского ГО (западно-центральная территория Приморья). Установлены низкие показатели зараженности иксодовых клещей вирусом КЭ (1,9 %) и активная циркуляция возбудителей бактериальной природы (46,2 %). По сравнению с прошлыми годами на изучаемых территориях произошли значительные изменения в биоценозах природных очагов, в первую очередь в составе растительных сообществ, что могло повлиять на состав животных-прокормителей и на видовое разнообразие, численность клещей, а также косвенно - на циркуляцию возбудителей в иксодовых клещах. Также к факторам, ослабляющим активность природных очагов клещевых инфекций, можно отнести сокращение лесопокрытых территорий, распашку земель, выпас скота, замену кедрово-широколиственных на мелколиственные леса. А как известно, на изменения в лесной экосистеме наиболее чутко реагируют иксодовые клещи и в меньшей степени - грызуны и птицы [8, 26]. В последние годы наблюдается также снижение уровня заболеваемости КЭ (от 1,2 на 100 тыс. населения в 2015 г. до 0,78 на 100 тыс. населения в 2018), а также показателей зараженности ВКЭ клещей, присосавшихся к людям и собранных с растительности [7]. Такую картину можно трактовать правилом, сформулированным В. В. Кучеруком [13] в отношении активности природно-очаговых болезней: начальные этапы хозяйственного освоения территории активизируют природные очаги, а последующее освоение территории ведет к их затуханию. Кроме того, в таких ситуациях создаются более благоприятные условия для жизнеспособности возбудителей бактериальной природы, что было отмечено нами ранее [3, 7]. Полученные данные указывают на необходимость проведения комплексных ежегодных мониторинговых исследований зараженности иксодовых клещей возбудителями клещевых инфекций с широким охватом всех территорий юга Дальнего Востока. На современном этапе следует уделять особое внимание биотопам вблизи населенных пунктов и местам массового отдыха населения.

About the authors

V. A. Lubova

Somov Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: valeri_priority@mail.ru

G. N. Leonova

Somov Institute of Epidemiology and Microbiology

A. L. Shutikova

Somov Institute of Epidemiology and Microbiology

References

Supplementary files