CRITERIA OF DIFFERENCE EVALUATION FOR VARIOUS TYPES OF HEMORRHAGIC FEVER WITH RENAL SYNDROME FOCI. HFRS FOCI IN VARIOUS BIOTOPES OF NORTHERN BARRENS

Full Text

Существуют разные подходы к типизации очагов геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС) [1, 4, 5, 7] - от характеристики генотипической изменчивости хантавирусов, диагностируемых у разных видов носителей на той или иной территории, и клинических форм болезни [1] до биотопической приуроченности очагов и типов заражения людей [10, 15]. Вместе с тем, особый интерес представляют процессы формирования и функционирования природных, природно-антропоургических и антропоургических очагов ГЛПС. Эти очаги включают различные типы биотопов, существенно отличающиеся в каждом из этих трех типов очагов. Поскольку существует большое число трактовок понятий, связанных с природной очаговостью зоонозов [15, 16], необходимо определиться с терминологией. Антропоургический очаг - очаг зоонозной инфекции или инвазии, сформировавшийся в связи с деятельностью человека [16]. Природно-антропоургический очаг - участок территории, трансформированной человеком, с прилегающими к нему природными биотопами и хорошо выраженными экотонами (например, лес - населенный пункт, лес - агроценоз), в которых сформировались определенные паразитарные системы или несколько сочетанных паразитарных систем [4]. Природный очаг - участок территории определенного ландшафта, на котором эволюционно сложились межвидовые отношения между возбудителем болезни, животными-донорами и реципиентами возбудителя и его переносчиками при наличии факторов внешней среды, благоприятствующих циркуляции возбудителя в паразитарной системе [7]. Природные очаги ГЛПС на территории Саратовской области некоторые специалисты [15] подразделяют на: 1) очаги островных лесов лесостепной зоны, 2) очаги островных лесов степной зоны и 3) очаги пойменных лесов, что в принципе подтверждают и наши данные. В этих лесах сформировались сочетанные с очагами ГЛПС природные очаги туляремии [15], лихорадки Западного Нила и других опасных зоонозов, однако наибольшую опасность для населения в настоящее время представляет ГЛПС. Очаги этого зооноза выявлены в 30 районах области из 38 - 79,0±6,7% и зеленой зоне Саратова. Наиболее активные природные очаги сформировались в Саратовском, Аткарском, Базарно-Карабулакском, Лысогорском, Балтайском, Калининском, Татищевском районах и зеленой зоне Саратова [9, 10]. Очаги в этих районах определяют от 82,0 до 92,0% от областной заболеваемости. В настоящее время на этих территориях обнаружены также природно-антропоургические и периодически формируются малоустойчивые антропоургические очаги ГЛПС. В качестве модельных при изучении различных аспектов очаговости ГЛПС и сочетанных с ней опасных зоонозных инфекций нами были выбраны Саратовский и Аткарский районы. В настоящей работе рассматриваются особенности очагов ГЛПС в окрестностях Аткарска, сформировавшихся в лесном массиве ландшафтно-эпизоотологического района северной степи. В Саратовском районе очаги ГЛПС сформировались в мозаично расположенных лесных массивах типичной степи [8, 10]. Для сравнительного анализа различий трех типов очагов использовались генетические, популяционно-экологические и эколого-эпизоотологические методы и критерии: ПЦР-диагностика и секвенирование патогенных для человека хантавирусов, кадастр видов и особенности сезонной динамики видового состава носителей ханта-вирусов, индексы доминирования (ИД), показатели численности и инфицирован-ности хантавирусами носителей, распределение последних по биотопам, степень и характер контактов населения с природно-очаговыми комплексами, эпизоотический потенциал очагов (ЭПО). Наиболее точным и информативным прямым методом идентификации и типи-рования хантавирусов является ПЦР-диагностика и секвенирование. Применение молекулярно-генетических методов позволяет решать задачи, связанные с этиологической расшифровкой и быстрой идентификацией возбудителя ГЛПС, а также упрощает определение географии места, где произошло заражение человека. При проведении молекулярно-генетических исследований использовали разработанную ранее технологию генотипирования, включающую ПЦР с универсальными праймерами и прямое секвенирование ампликонов. Для обнаружения хантавирусного антигена применяли также тест-систему для ИФА «Хантагност» (производство ИПВЭ, Москва). В настоящей работе проанализированы эпизоотологические данные с 1998 по 2012 гг. За этот период во всех типах очагов Аткарского района отработано 13 004 ловушко-ночей (л/н), добыто 2577 мелких млекопитающих, преимущественно грызунов, в Саратовском районе - соответственно 14 606 л/н и 2669 мелких млекопитающих. На территории России с 1992 по 2012 гг. зарегистрировано 157 824 случая заболеваний людей ГЛПС [1], в том числе в Саратовской области - 3011 (1,9%), поэтому изучение различных аспектов проблемы хантавирусных инфекций продолжает оставаться актуальным [3, 6, 11, 12]. Заболеваемость ГЛПС в Саратовской области регистрируется ежегодно. Пики эпизоотической активности очагов и заболеваемости населения регистрировались в 1974, 1980, 1986, 1992, 1998 - 1999 гг., т. е. через каждые шесть лет [10]. Однако после 2000 г. эта закономерность нарушилась, возможно, в связи с существенным изменением погодно-климатических условий за последние 15 лет [13], а также с появлением новых эффективных средств и методов дератизации [14]. Каждому типу очагов свойственен определенный тип или типы заражения людей ГЛПС. В природных очагах ГЛПС в Саратовской области преобладает преимущественно лесной тип заражения, в природно-антропоургических - лесной, сельскохозяйственный (производственный), садово-огородный, в антропоургических - бытовой, садово-огородный. Активизация природных и природно-антропургических очагов ГЛПС в одном лесном массиве происходит, как правило, одновременно. Антропоургические очаги активизируются обычно позже, после активизации природных и природно-антропоургических очагов, активность их в условиях Саратовского Поволжья кратковременна и неустойчива. Рассмотрим отличия очагов по важнейшим генодиагностическим, популяционноэкологическим и эколого-эпизоотологическим критериям. Генодиагностические исследования. На территории Российской Федерации в настоящее время зарегистрирована циркуляция 8 генотипов хантавирусов, из которых 5 (Пуумала, Добрава, Хантаан, Сеул и Амур) являются патогенными для человека и вызывают клинически диагностируемые формы ГЛПС с различной тяжестью заболевания, уровнем летальности и интенсивностью эпидемических проявлений [1, 2]. Несмотря на длительный период изучения ГЛПС в Саратовской области до последнего времени не было сведений о таксономической принадлежности и разнообразии патогенных для человека хантавирусов, циркулирующих на территории данного региона. Между тем, актуальность продолжения исследований по ти-пированию вирусов - возбудителей ГЛПС, очевидна. Взаимоотношения хантави-русов с основными хозяевами обладают рядом особенностей: им характерна горизонтальная передача возбудителя в популяции хозяина различными путями, прежде всего воздушно-пылевым, видоспецифичность возбудителя, пожизненное сохранение вируса в организме резервуарного хозяина с активацией его размножения и выделения во внешнюю среду с экскретами чаще в первый месяц после заражения [1]. В результате секвенирования установлена таксономическая принадлежность вновь выявленных РНК-изолятов к вирусу Пуумала. При проведении филогенетического анализа (по фрагменту гена нуклеопротеина N - 426 н.п., программа «Mega») определена высокая генетическая однородность новых РНК-изолятов, уровень гомологии между ними составлял 99,8%. Показана наибольшая близость новых саратовских геновариантов к штаммам вируса Пуумала, циркулирующих на территории Приволжского федерального округа (ПФО). При сравнении со штаммами Удмуртии, Башкирии, Самарской, Оренбургской областей ПФО, секвенсы которых зарегистрированы в GenBank, выявлен средний уровень различий, который варьировал от 3,6% до 7%. С другой стороны, наибольшая генетическая дистантированность была отмечена при сравнении со штаммами вируса Пуумала, циркулирующими в регионах Центрального федерального округа (ЦФО) (Воронежская область) и Западной Сибири (Омская область). Средний уровень различий с этими изолятами составлял 12 и 21% соответственно. Помимо вируса Пуумала, на территории области обнаружена слабо выраженная циркуляция вируса Добрава в популяциях мышей рода Apodemus, прежде всего Apodemus agrarius. Все очаги ГЛПС с хантавирусами разных генотипов на территории Саратовской области являются сочетанными, так как здесь обитают как носители хантавируса Пуумала (абсолютно доминирующий генотип), так и вируса Добрава (в очагах с наличием носителей рода Apodemus). Популяционно-экологические и эколого-эпизоотологические исследования. В окрестностях Саратова и Аткарска находятся обширные лесные массивы, весьма благоприятные для основного носителя хантавируса Пуумала - рыжей полевки. В первом полугодии по многолетним данным наибольшее видовое разнообразие носителей хантавирусов и других зоонозных инфекций отмечено в при-родно-антропоургических очагах, так как экосистемы экотонов на стыке природных и антропогенных биотопов обеспечивают разнообразные кормовые и защитные условия для разных видов мелких млекопитающих. Показатели численности носителей зоонозных инфекций в этот период в природных и природно-антропоургических очагах оказались практически одинаковыми (14,3±0,6% и 14,5±0,7% соответственно). Напротив, в антропоургических очагах численность мелких млекопитающих оказалась значительно меньше (8,3±0,6%). Это обусловлено, вероятно, тем, что в Аткарском районе в антропоургических очагах дератизационные мероприятия проводились значительно чаще, чем в очагах первых двух типов. Индексы доминирования носителей непостоянны во времени и пространстве как в каждом типе очагов, так и в разных типах очагов, однако в первом полугодии рыжая полевка - основной носитель хантавируса Пуумала доминировала повсеместно, особенно в природно-антропоургических очагах. В природных и природно-антро-поургических очагах субдоминантом первого порядка оказалась желтогорлая мышь, соответственно 22,9±1,9% и 22,4±2,3%, а в природных - еще и малая лесная мышь - 20,3±1,9%. В антропоургических очагах субдоминантами первого порядка являются обыкновенная и восточноевропейская полевки (18,7±3,0%). Однако надежными отличительными критериями являются следующие: 1) значительное, по сравнению с природными и природно-антропоургическими очагами, доминирование в антропоургических очагах домовой мыши - 9,0±2,2% и 2) очень низкий индекс доминирования желтогорлой мыши (3,0±1,3%). В природно-антропоургических очагах доминирующими видами - индикаторами являются рыжая полевка, желтогорлая и полевая мыши, суммарные индексы доминирования которых составили в первом полугодии 86,2±1,9%, во втором полугодии - 79,9±1,9%. Отличия достоверны по первому критерию Стьюдента. В антропоургических очагах фоновыми видами-индикаторами в первом полугодии оказались рыжая и обыкновенная полевки и малая лесная мышь, индекс доминирования которых составил 70,0±3,6%, что существенно меньше, чем в первых двух типах очагов. Во втором полугодии такими видами оказались полевая мышь, обыкновенная полевка и мышь-малютка, индекс доминирования которых оказался равным 73,5±4,9%. Среди общего количества инфицированных хантавирусами мелких млекопитающих в первом полугодии в природных очагах после рыжей полевки (76,5±5,2%) следует малая лесная мышь (13,2±4,1%), несмотря на очевидное субдоминирование желтогорлой мыши; в природно-антропоургических после рыжей полевки (81,1±6,5%) зарегистрирована полевая мышь (10,8±5,2%) (субдоминант первого порядка - также желтогорлая мышь); в антропоургических - соответственно рыжая полевка (72,4±8,4%) и обыкновенная полевка (13,8±6,5 %) (та же последовательность, что и в индексах доминирования по численности). Среднее многолетнее значение эпизоотического потенциала природных очагов ГЛПС (ЭПО)=^х^х100%, по [9]. В первом полугодии оно составило 2,2%, в природно-антропоургических очагах - 1,7%, антропоургических - 1,4%. В этот период за последние 15 лет природные очаги ГЛПС были наиболее активны в 1999 г. (ЭПО=5,0%) и в 2012 г. (ЭПО=5,8%), природно-антропоургические - в те же годы (ЭПО равнялся соответственно 9,7% и 5,4%), антропоургические - в 2012 г. (ЭПО=2,3%), т. е. по максимальным показателям ЭПО антропоургические очаги уступают природным и природно-антропоургическим. Во втором полугодии в Аткарском районе, как и в первом, по многолетним данным наибольшее видовое разнообразие носителей хантавирусов и других зоонозных инфекций отмечено также в природно-антропоургических очагах. Средние многолетние показатели численности носителей зоонозных инфекций в этот период оказались максимальными в природных очагах (41,0±1,0%), что более чем в 2 раза превышает аналогичные показатели в очагах других типов. В отличие от первого полугодия доминирование рыжей полевки во втором полугодии отмечено только в природных очагах (39,4±1,5%) и практически на том же уровне, что и в первом полугодии (39,1±2,3%). Статус субдоминанта первого порядка в этих очагах сохранила и достоверно повысила, по сравнению с первым полугодием, желтогорлая мышь -30,2±1,4 % и 22,9±1,9 % соответственно. Иерархия доминирования остальных видов осталась такой же, как и в первом полугодии, однако существенно снизился индекс доминирования малой лесной мыши - до 14,7±1,1%. Значительным отличием второго полугодия от первого оказалось доминирование в природно-антропоургических и антропоургических очагах полевой мыши, высокий, как и в первом полугодии, индекс доминирования домовой мыши в антропоургиче-ских очагах (6,0±2,6%), по сравнению с природными и природно-антропоургческими очагами. Во втором полугодии количество инфицированных хантавирусами видов носителей оказалось меньше, чем в первом полугодии во всех типах очагов, несмотря на то, что численность мелких млекопитающих во втором полугодии значительно выше, чем в первом. Общая инфицированность носителей хантавирусов во втором полугодии также оказалась значительно меньше, чем в первом. Объяснить это можно тем, что, видимо, к осени популяции хантавирусов во внешней среде значительно сокращаются и сохраняются локально на тех участках биотопов, где обитают рыжие полевки, желтогорлые, лесные и полевые мыши и мышь-малютка. В природно-антропоургических и антропоургических очагах доминировала во втором полугодии полевая мышь, однако среди инфицированных ее не оказалось. Среди инфицированных носителей хантавирусов в природных и природно-антропоургических очагах доминирует, как и в первом полугодии, рыжая полевка, а в антропоургических - мышь-малютка. Среднее многолетнее значение эпизоотического потенциала природных очагов ГЛПС во втором полугодии составило 1,2%, природно-антропоургических - 0,6%, антропоургических - 0,6%, т. е. в среднем в два раза меньше, чем в первом полугодии. Во втором полугодии за последние 15 лет природные очаги ГЛПС были наиболее активны в 1999 г. (ЭПО=5,1%) и в 2012 г. (ЭПО= 3,4%), природно-антропоургические - в 1999 г. (ЭПО=5,3%) и в 2007 г. (ЭПО=2,1%), антропоургические - в 2000 г. (ЭПО= 3,2%) и в 2001 г.(ЭПО=1,3%). Таким образом, в очагах ГЛПС на территории Саратовской области абсолютно доминирует хантавирус Пуумала. Наиболее значимыми популяционно-экологическими и эколого-эпизоотологическими критериями, определяющими отличия природных, природно-антропоургических и антропоургических очагов ГЛПС являются: видовое разнообразие носителей хантавирусов, показатели их численности, индексы доминирования основных носителей, инфицированности их хантавирусами, биотопическое распределение носителей, эпизоотический потенциал очагов. Исходя из вышеизложенного, актуальность комплексного подхода к типизации очагов ГЛПС и ряда других зоонозов с использованием традиционных и новых современных критериев не вызывает сомнений.

About the authors

M. A Tarasov

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

S. B Garanina

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

U. A Kresova

Centre of Hygiene and Epidemiology in Saratov Region

Saratov, Russia

A. M Porshakov

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

M. N Lyapin

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

A. V Ryabova

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

S. I Tolokonnikova

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

M. M Shilov

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

A. I Udovikov

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

G. V Grigorieva

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

S. A Yakovlev

Russian Research Institute of Plague Control «Microb»

Saratov, Russia

References

Supplementary files