Экология и молекулярная эпидемиология новых и возвращающихся природноочаговых инфекций

Природноочаговые инфекции представляют особую группу, в которой с позиций экологии возбудителей можно выделить новые, ранее неизвестные и возвращающиеся инфекции. Появление новых патогенов – отражение эволюции их паразитарных систем. Обнаружение ранее неизвестных инфекций связано с увеличением контактов с очагами, улучшением диагностики, изменением экологии возбудителей. При возвращающихся инфекциях особое значение имеют циклические изменения очагов, их антропическая трансформация, количественные и качественные изменения популяций возбудителей, сочетанность очагов.

Эволюционная роль риккетсий как возможных предшественников митохондрий обусловливает интерес к генетическому изучению протеобактерий - эндоцитобионтов эукариотических клеток.

Порядок Rickettsiales принадлежит к альфа1 дивизиону класса Proteobacteria и включает семейства Rickettsiaceae (рода Rickettsia и Orientia) и Anaplasmataceae (Ehrlichia, Anaplasma, Neorickettsia, Wolbachia). Современный прогресс в изучении риккетсий проявляется в резком увеличении числа видов рода Rickettsia, прежде всего представителей группы клещевой пятнистой лихорадки (известно порядка 50) и неклассифицированных риккетсий.

Представления о распространении, таксономии и экологии риккетсий группы КПЛ существенно расширились в последние годы. Клещевой риккетсиоз (КР) или сибирский клещевой тиф, вызываемый Rickettsia sibirica – один из важнейших представителей риккетсиозов группы КПЛ. Это природноочаговая облигатно-трансмиссивная инфекция, природные очаги которой широко распространены в Азиатской части России, Казахстане, Северном Китае, Монголии.
Заболеваемость зарегистрирована на 18 административных территориях юга Сибири и Дальнего Востока. С начала регистрации КР в 1936г. по 2003 г. в России выявлено более 61 тысячи случаев этой инфекции. По заболеваемости КР Алтайский и Красноярский края имеют наиболее высокие показатели в стране, обусловив примерно 80% случаев Клещевого риккетсиоза.

За более чем 65-летнюю историю изучения клещевого риккетсиоза неоднократно отмечались периоды с различной эпидемической активностью очагов, свидетельствующие о цикличности эпизоотического процесса. Однако с 1979 г. наблюдается непрекращающийся рост заболеваемости с ростом показателей в 10 раз, что позволяет отнести клещевой риккетсиоз к возвращающимся инфекциям в России.

Сопоставление территориального распределения заболеваемости Клещевым риккетсиозом за период с низким уровнем заболеваемости (60-е годы) и период резкого роста (1993-2002гг.) свидетельствует об увеличения доли Западной Сибири (с 24,5 до 55,0%) и Дальнего Востока (с 7,5 до 23%). Доля Восточной Сибири снизилась с 68,0 до 22%. Новые или ранее неизвестные очаги выявлены в последние годы в Западной Сибири (расширение нозоареала). Как показано в отдельных тезисах, Новосибирская область является ярким примером re-emerging очагов клещевого риккетсиоза.
Переносчиками R.sibirica на контрастных по эпидемическим проявлениям очаговых территориях, в отличающихся ландшафтах служат разные виды иксодовых клещей, что влияет на динамику заболеваемости. В качестве хозяев возбудителя клещевого риккетсиоза наибольшее значение имеют клещи подрода Serdjukovia рода Dermacentor (D. nuttalli, D. marginatus, D. silvarum) и Haemaphysalis (H. concinna). Генетически верифицированные штаммы R. sibirica выделены не только из крови больных, но и из клещей D. marginatus, D. reticulatus, D. silvarum, H. concinna, I.persulcatus (лесостепи Западной Сибири), D. nuttalli (горные степи южной Сибири), D. silvarum и H. concinna (Дальний Восток).

Мониторинг различных ландшафтных типов очагов за последние 20 лет не выявил увеличения инфицированности переносчиков патогенными (по данным метода биопроб на морских свинках) риккетсиями, что исключает существенное влияние этого фактора на рост заболеваемости клещевым риккетсиозом.
При молекулярно-генетических исследованиях штаммов риккетсий из коллекции Омского НИИПИ (рис.8) доказано преобладание R. sibirica над другими видами риккетсий с доказанной патогенностью (из 25 изученных штаммов – 23 штамма R. sibirica, 1 – R.sp.BJ-90, являющийся геновариантом R. sibirica, 1- R.slovaca). Сравнение нуклеотидных последовательностей фрагментов двух генов (ompA, gltA) 23 штаммов R. sibirica показало их полную гомологию, что демонстрирует генетическую консервативность этого вида. Нозоареал КР соответствует ареалу R. sibirica и имеет распространение от Зауралья (Курганская область) до Дальнего Востока России (Приморский край).

R.sibirica не является доминирующим видом даже в эпидемически активных очагах клещевого риккетсиоза. Высокая гетерогенность клещевых популяций риккетсий в очагах КР и на свободных от этой инфекции территориях было показано по биологическим (антигенная структура, вирулентность) и генетическим характеристикам с использованием экспериментальных моделей, моноклональных антител (любезно предоставлены D.H.Walker, University of Texas Medical Branch, Galveston, USA) и генетических методов (в сотрудничестве с Unite des Rickettsies CNRS UPRES, Средиземноморский университет, Марсель,Франция).

Проведенные нами исследования позволили выявить «новые» патогенные риккетсии в переносчиках в очагах клещевого риккетсиоза. Новый патоген -«Rickettsia heilongjiangensis» была генотипирована в клещах H. concinna в Алтайском, Красноярском и Приморском краях, а также в клещах D. nuttalli в Красноярском крае.

В Европейской части России и Зауралье в клещах рода Dermacentor впервые генотипирована R.slovaca, описанная в последние годы как этиологический агент синдрома TIBOLA (клещевой лимфоаденопатии).

На обширных территориях Евразии между ареалами R.slovaca и риккетсий генокомплекса R.conorii на западе и R.sibirica на востоке имеют распространение риккетсиальные генотипы R.sp.RpA4 (наиболее широко), а также R.sp.DnS14 и R.sp.DnS28, отнесенные к геногруппе R.massiliae.
В клещах I.persulcatus в Омской области выявлена риккетсия, близкая к R.helvetica. Новый геновид риккетсий, имеющий 86% соответствия по гену ompA с R.sp.AT-1, выявлен в клещах I.persulcatus в Алтайском и Красноярском краях. В клещах Haemaphysalis punctata из окрестностей Алма - Аты (Казахстан) генотипирована риккетсия, близкородственная патогенной R.aeschlimannii.

Новый вид риккетсий, наиболее близкий к R.canadensis, выявлен нами в клещах I.persulcatus - ареал распространения клещей I.persulcatus и места выявления новой риккетсии) на ряде территорий Азиатской части России и описан нами под названием “Candidatus Rickettsia tarasevichiae”.
Ряд выявленных нами на территории России и Казахстана риккетсий (R. heilongjiangensis, R.slovaca, R.aeschlimannii, R.helvetica) к настоящему времени описаны как новые патогены человека. Филогенетические позиции выявленных генотипов существенно отличаются и представляют все основные группы клещевых риккетсий.

Получены новые данные о распространении эрлихий и анаплазм в Азиатской части России. Выявлена Ehrlichia muris в клещах I.persulcatus в Алтайском крае, Тюменской, Омской и Новосибирской областях. Anaplasma phagocytophila – возбудитель гранулоцитозного эрлихиоза (анаплазмоза) человека (ГЭЧ) была выявлена в клещах I. persulcatus в Алтайском и Приморском краях. Cлучаи ГЭЧ были верифицированы серологически у людей в Алтайском крае и Дальневосточном регионе. В Омской области в клещах I.persulcatus генотипирован “Ehrlichia-like” “Schotti variant”. Anaplasma bovis идентифицирована в клещах H.concinna в Приморском крае. При исследовании клещей I.persulcatus из Омской и Новосибирской областей, Алтайского и Приморского краев выявлена бактерия “Montezuma”(порядок Rickettsiales). Несмотря на серологическую верификацию случаев эрлихиозов у клещевых больных в Новосибирской области и Алтайском крае, в Сибири, как и на других территориях России, нет достоверно доказанных (выделение или генотипирование возбудителя) случаев эрлихиозов и анаплазмозов человека, несмотря на выявление эрлихий и анаплазм в переносчиках.

К настоящему времени в России и Казахстане в результате молекулярно – генетических исследований выявлено уже 16 видов клещевых альфа - протеобактерий порядка Rickettsiales («риккетсий» по ранее распространенным представлениям). Выраженное сходство клинико - эпидемиологических проявлений клещевых риккетсиозов и эрлихиозов затрудняет их дифференциальную диагностику, что необходимо учитывать врачам - инфекционистам при постановке диагноза. Мы предполагаем, что гетерогенность и интерференция риккетсий группы КПЛ в клещевых популяциях может обусловливать различную эпидемическую активность очагов КР. Возможно, на указанных территориях имеет место гипердиагностика КР за счет инфекций, вызываемых другими представителями порядка Rickettsiales, наиболее вероятно - «R. heilongjiangensis» и A. phagocytophila. Нуклеотидные последовательности выявленных протеобактерий депонированы в базе данных Genbank.