CC BY
91
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Эпидемиологическая оценка современного состояния природных очагов чумы в Сибири*
С.В. Балахонов ([email protected]), Д.Б. Вержуцкий ([email protected]), Т.И. Иннокентьева ([email protected]) Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока
Резюме
В Сибири в настоящее время существует три природных очага чумы: Забайкальский, Тувинский и Горно-Алтайский, -неравнозначных по степени эпидемической опасности. В статье приводится информация об их современном эпизоо-тологическом состоянии. Рассматриваются возможные риски эпидемических осложнений в каждом из очагов.
Ключевые слова: эпидемиология, сибирские природные очаги чумы
Epidemiological Evaluation of the Current State of Natural Focus Plague in Siberia
S.V. Balakhonov ([email protected]),
D.B. Verzhutski ([email protected]),
T.I. Innokentjeva ([email protected])
Irkutsk Antiplague Research Institute of Siberia and Far East Abstract
There are three natural focus of a plague: Transbaikalian, Tuva and Mountain-Altay in Siberia now, not equivalent on a degree of epidemic danger. The information on their modern epizootical pictures is resulted. The possible risks of epidemic complications in each of the focuses are considered.
Key words: epidemiology, Siberian natural focus of a plague
Природные очаги чумы на территории Южной Сибири различаются по своей пространственной и биоценотической структуре, а также по основным параметрам проявления эпизоотического процесса и возможности эпидемических осложнений. Изменения природных условий, отмечающиеся в последние десятилетия, сказались и на активности этих очагов, что может иметь определенные эпидемиологические последствия.
Горно-Алтайский природный очаг пищухового типа расположен на юго-востоке Республики Алтай и является северной окраиной Сайлюгемского очага чумы, находящегося на территории Монголии. Возбудитель чумы впервые выявлен здесь в 1961 году. С 1961 по 2009 год в очаге изолировано 2223 культуры возбудителя чумы. Один из важнейших факторов, определяющих распространение и интенсивность эпизоотий в очаге, - уровень численности основного носителя. Численность монгольской пищухи в природе подвержена сильным колебаниям, и периодически регистрируются ее глубокие депрессии. В последнее десятилетие резких падений плотности популяций монгольской пищухи в очаге не наблюдалось и активность эпизоотий находилась на высоком уровне. Очаг поливек-торный, но в сезонном аспекте подавляющее число штаммов выделяется в сентябре, на фоне максимальной численности блох пищухи Paradoxopsyllus scorodumovi Scalon [3].
К настоящему времени в этом очаге по характеру проявления эпизоотического процесса, специ-
фике видового спектра носителей и переносчиков, их популяционной структуре выделяются три участка очаговости: Уландрыкский (восточная часть очага), Тархатинский (западная) и Курайский (северная). Общая площадь очага составляет примерно 11 230 кв. км, эпизоотическая территория -около 2900 кв. км [10].
Возбудитель чумы, циркулирующий в очаге, относится к алтайскому подвиду - Y. pestis subsp. altaica. Отличительными признаками этого таксона являются: способность к ферментации рамнозы; чувствительность к пестицину-1 чумного микроба, в том числе собственному; отсутствие нитрифицирующей и денитрифицирующей активности, а также способность разлагать арабинозу; авирулентность по отношению к морским свинкам. В противоположность забайкальским и тувинским штаммам чумного микроба свежевыделенные алтайские изоляты отличаются полиморфизмом фенотипических и генотипических признаков. Неоднократно обнаруживались изоляты, имеющие дополнительную ауксотрофность по триптофану [9].
В восточной части очага возбудитель впервые был выделен в 1961 году, после чего эпизоотии здесь регистрируются почти ежегодно.
На Тархатинском участке циркуляция чумного микроба зафиксирована впервые в 1972 году, в последующие годы эпизоотические проявления отмечаются здесь регулярно, а с 1990 - стойкие эпизоотии наблюдаются и на участке Середина Ирбисту.
С 1999 года происходит процесс неуклонного и интенсивного распространения эпизоотий на но-
* Докладывалось на Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы природной очаговости болезней-(к 70-летию теории академика Е.Н. Павловского о природной очаговости болезней), ноябрь 2009 г., Омск.
вые, ранее, вероятно, не зараженные территории. С этого времени по 2003 год выявлено четыре новых эпизоотических участка. Возбудитель чумы обнаружен в северной части очага, на участках восточной и центральной части Курайского хребта. До этого здесь при достаточно интенсивных исследованиях, проводившихся в течение 22 лет, эпизоотических проявлений не наблюдали. В последующие годы чумной микроб на этой территории обнаруживают постоянно. На крайних западных участках Тархатинской части очага - Середина Елангаша и Середина Чаган-Узуна - эпизоотологическое обследование начато соответственно в 1973 и 1969 годах. Возбудитель чумы на первом из них впервые обнаружен в 2002 году, на втором - в 2003 и с этого времени выделяется регулярно. В 2005 году установлен новый эпизоотический сектор на участке Середина Чаган-Узуна, а в 2006 и 2007 годах -и эпизоотические секторы в центральной части Курайского хребта. В 2008 году впервые за все годы обследования выявлен новый эпизоотический участок в восточной части очага - Вершина Больших Шибет. Следует отметить, что наряду с обнаружением новых участков активная циркуляция возбудителя чумы регистрировалась и на большей части ранее известной эпизоотической территории [8].
Случаев заражения людей чумой в очаге не зарегистрировано. Избирательная вирулентность возбудителя для лабораторных животных и носителей в очаге дает основание предполагать его невысокий эпидемический потенциал, тем не менее нарастание активности очага и его пространственная трансформация с проявлением эпизоотий вблизи населенных пунктов и чабанских стоянок способствуют возрастанию контактов населения с носителями и переносчиками. Вариабельность популяции чумного микроба в очаге не позволяет полностью отрицать возможность появления клонов, отличающихся повышенной вирулентностью, что может привести к заражению людей. Следует отметить, что Горный Алтай при относительно низкой численности местного населения характеризуется достаточно интенсивно используемыми транспортными путями (Чуйский тракт между Россией и Монголией) и повышенным интересом со стороны туристов, активно посещающих этот регион, в том числе и в период проявления активных эпизоотий чумы.
Тувинский природный очаг расположен в югозападной части Республики Тыва и относится к горным очагам сусликового типа. Очаг моногосталь-ный и моновекторный [7]. Возбудитель чумы на данной территории впервые выделен в 1964 году. С 1964 по 2009 год в очаге изолировано 1497 штаммов чумного микроба. Эпизоотический процесс практически полностью связан с жизнедеятельностью основного носителя - длиннохвостого суслика и его специфических видов эктопаразитов (94,8% всех выделенных в очаге штаммов). Участие
мелких млекопитающих других видов в эпизоотиях чумы отмечается относительно редко. Заслуживает внимания единственный случай выделения возбудителя от тарбагана на фоне интенсивной эпизоотии в поселениях суслика (1984 г. - Барлыкский мезоочаг). Численность основного носителя относительно стабильна, а интенсивность эпизоотий определяется главным образом уровнем численности основного переносчика - блохи Citellophilus tesquorum Wagn. [5].
По современным представлениям, в очаге выделяется шесть автономных участков (мезо-очагов): Кара-Бельдырский, Монгун-Тайгинский, Толайлыгский, Барлыкский, Саглинский и Боро-Шайский, каждый из которых функционально связан с соответствующей популяцией длиннохвостого суслика. Три участка относятся к активно действующим, два представляют зону выноса из очагов Монголии, и один считается условно-оздоровленным в результате сплошных дезинсекционных мероприятий. Общая площадь очага оценивается в 6410 кв. км, эпизоотическая -в 2400 кв. км [10].
Циркулирующий в очаге возбудитель относится к основному подвиду - У. pestis subsp. pestis и имеет универсальную высокую вирулентность. Отличительными признаками тувинских штаммов чумного микроба являются их питательные потребности в метионине, цистеине и наличие в геноме дополнительной, четвертой плазмиды с молекулярной массой 21,5 МДа с неясной на настоящий момент функциональной значимостью. Плазмида многокопийна, образует при гель-электрофорезе легко детектируемую, хорошо выраженную полосу в области соответствующей электрофоретической подвижности, что позволяет использовать ее в качестве характерного маркера тувинских штаммов [2].
За последние два десятилетия произошло резкое возрастание численности и удельной доли основного переносчика чумы - блохи С. tesquorum. Впервые повышение численности этого вида было зарегистрировано в 1989 - 1990 годах в Монгун-Тайгинском мезоочаге при сборах блох из входов нор длиннохвостого суслика. В следующие пять -семь лет выявлен многократный рост плотности населения этой блохи и на других объектах сбора - в шерсти зверьков и в субстрате их гнезд. Подобное изменение количественных показателей у С. tesquorum отмечено по всей территории очага и на других участках Юго-Западной Тувы, расположенных за его пределами [6].
Увеличение численности основного переносчика вызвало возрастание эпизоотической активности очага. Выявлено два участка далеко за пределами известной очаговой территории - Холаш (Моген-Буренская популяция суслика - 2006 г.) и Чозы (Улатайская популяция - 2008 г.), на которых в крови носителей обнаружены антитела к чумному микробу. Кроме этого, происходит пространствен-
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
ная трансформация проявлений чумы в границах известных мезоочагов. В Монгун-Тайгинском ме-зоочаге возбудитель чумы проник в субальпийскую зону (урочища Верхний Оюк-Хем и Верхний Узун-Хем - 2008 г.), а также найден в непосредственной близости от поселка Мугур-Аксы - в урочище Уш-Торгун (2007 - 2008 гг.), в зоне сухих степей. В Толайлыгском мезоочаге в 2006 году эпизоотии впервые зарегистрированы в долине нижнего течения реки Толайлыг, в Барлыкском - в долине реки Барлыкский Эльды-Хем (2008 г.). На территории Саглинского мезоочага, считавшегося условно-оздоровленным (последняя культура чумного микроба изолирована в 1985 г.), после почти 25-летнего затишья в верхнем течении долины реки Саглы в 2008 году обнаружены зверьки с антителами к чумному микробу [3].
Отмечен лишь один случай внутрилабораторно-го заражения человека чумой - в 1984 году [10]. С эпидемиологической точки зрения важны три фактора, реально способных вызвать осложнения по чуме в очаге. Первое, как показано выше, - это проникновение возбудителя на участки вблизи постоянных и временных поселений человека. Например, выявление зараженных чумой объектов в непосредственной близости от районного центра - поселка Мугур-Аксы или обнаружение эпизоотий в зоне субальпийских лугов, в десятках метрах от юрт скотоводов, заселяющих эти участки именно в период активизации эпизоотий. Второе - возрастание интенсивности эпизоотий, выражающееся в увеличении доли положительных на чуму проб от числа исследованных. Третий фактор, определяющий высокую вероятность заражения людей чумой, - интенсивный промысел сурков взрослым населением и длиннохвостого суслика - детьми для использования их в пищу. Следует заметить, что добыча этих видов животных в последние годы резко возросла, что связано с ухудшающимся социально-экономическим положением местного населения. В целом высокая вирулентность местных штаммов возбудителя и перечисленные выше факторы дают основание оценивать эпидемический потенциал очага как весьма значительный.
Забайкальский природный очаг расположен на юго-востоке Забайкальского края и занимает площадь 18 150 кв. км. Эта территория тесно связана с очагами чумы в Восточной Монголии и Северо-Восточном Китае. Заболевания людей чумой здесь происходили с 1863 по 1930 год. В указанные сроки зарегистрировано 63 вспышки с высокой летальностью, во время которых заболевало от 100 до 220 человек. Первичное инфицирование местного населения во всех случаях было связано с промыслом тарбагана. Последняя эпизоотия на тарбаганах наблюдалась в 1946 году, и в последующие годы выделение возбудителя
чумы в популяции этого вида не регистрировалось. Профилактические мероприятия, осуществленные в сороковых годах прошлого столетия посредством тотального истребления сурков, привели к полному прекращению обнаружения возбудителя [7].
В 1966 - 1968 и 1970 годах были зафиксированы эпизоотии в популяции даурского суслика и его блох (93,6% от всех изолятов). В эти сроки было выделено 140 штаммов возбудителя, отнесенных к основному подвиду чумного микроба - У. pestis subsp. pestis. По основным фено- и генотипическим признакам все штаммы были практически идентичны, характеризовались высокой вирулентностью для белых мышей и морских свинок, но проявляли дополнительную зависимость от лейцина -в отличие от более ранних «сурочьих» изолятов, ауксотрофных только по метионину, фенилаланину и цистеину. Все изученные штаммы обладали тремя типичными по молекулярной массе резидентными плазмидами возбудителя чумы, детерминирующими основные факторы вирулентности [1]. С 1971 года эпизоотии чумы в очаге не регистрируются, но довольно часто обнаруживали гаптен фракции 1 чумного микроба в погадках хищных птиц, а также антитела в крови носителей.
Наиболее значимым явлением для оценки современного состояния Забайкальского природного очага чумы можно считать сильнейшую депрессию численности основных и второстепенных носителей чумы, наблюдающуюся уже длительное время [4]. Так, средняя численность даурского суслика по очагу, составлявшая в 1961 - 1970 годах 4,3 зверька на гектар, сократилась в 2006 -2008 годах до 0,7 на гектар, то есть более чем в шесть раз. Численность полевки Брандта, оцениваемая в 1981 - 1990 годах в 0,3 - 0,5 жилых колонии на гектар, в 2004 - 2008 годах снизилась до 0,01 - 0,02 колонии, или в 25 - 30 раз. Подобная плотность населения возможных носителей чумы не может поддерживать эпизоотический процесс в природе и, соответственно, определяет низкую вероятность эпидемических осложнений.
Таким образом, основные черты сибирских природных очагов чумы по особенностям протекания эпизоотий и эпидемическому потенциалу существенно различаются. Забайкальский очаг в настоящее время можно считать условно-оздоровленным, эпидемиологические осложнения в нем могут быть при заносе чумы с сопредельных территорий Китая и Монголии. Эпидемическая опасность Тувинского природного очага в последние годы существенно возросла, что может привести к серьезным осложнениям в эпидемиологическом плане. Эпидемический потенциал ГорноАлтайского очага нельзя оценить однозначно из-за отсутствия данных о вирулентности для человека возбудителя чумы алтайского подвида. Тем не менее следует учитывать высокую вероятность заноса чумы из Монголии, где ежегодно регистрируются случаи заболевания людей. ■
Литература
1. Апарин Г.П., Голубинский Е.П. Микробиология чумы. - Иркутск, 1989. - 92 с.
2. Балахонов С.В. Геномные маркеры возбудителей чумы, псевдотуберкулеза, холеры, бруцеллеза (эпидемиологическое и диагностическое значение): Автореф. дис. ... д.м.н. - Иркутск, 2000. - 44 с.
3. Балахонов С.В., Вержуцкий Д.Б., Корзун В.М. и др. Современное состояние природных очагов чумы Сибири // Журн. инфекц. патологии. 2009. Т. 16. № 3. С. 16 - 20.
4. Вахрушева З.П., Агапов В.А., Носков А.К. Современное состояние Забайкальского природного очага чумы // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2004. Т. 2. № 1. С. 48 - 51.
5. Вержуцкий Д.Б. Эпизоотологическая роль популяционной организации населения блох длиннохвостого суслика в Тувинском природном очаге чумы // Паразитология. 1999. Т. 33. № 3. С. 242 - 249.
6. Вержуцкий Д.Б., Галацевич Н.Ф., Ковалева Н.И. Особенности изменения численности блох длиннохвостого суслика в Тувинском очаге чумы // Карантинные и зоонозные инфекции в Казахстане. 2001.
№ 3. С. 85 - 87.
7. Голубинский Е.П., Жовтый И.Ф., Лемешева Л.Б. О чуме в Сибири. - Иркутск, 1987. - 244 с.
8. Денисов А.В., Чипанин Е.В. Динамика проявлений эпизоотий чумы в Горно-Алтайском природном очаге // Журн. инфекц. патологии. 2009. Т. 16. № 3. С. 100, 101.
9. Логачев А.И., Балахонов С.В., Белькова С.А. и др. Биологические свойства триптофанзависимых штаммов чумного микроба, изолированных в Горном Алтае // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2004. Т. 2. № 1.
С. 107 - 111.
10. Природные очаги чумы Кавказа, Прикаспия, Средней Азии и Сибири / Под ред. Г.Г. Онищенко и В.В. Кутырева. - М., 2004. - 192 с.
Конструирование иммунодиагностикума для выявления и идентификации типичных и атипичных (бескапсульных) форм возбудителя чумы
О.В. Тихвинская, Г.Д. Елагин, В.А. Пятков, И.В. Живов, Д.А. Кутаев ФГУ «48-й Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации», г. Киров
Резюме
Совершенствование средств и методов экспресс-диагностики возбудителя чумы продолжает оставаться актуальной проблемой. Атипичные штаммы чумного микроба представляют собой трудный объект для лабораторной диагностики и с помощью традиционных методов иммуноанализа не определяются. В связи с этим проведены исследования и представлены результаты по разработке экспериментального образца иммунодиагностикума, позволяющего выявлять как капсулообразующие, так и бескапсульные штаммы Yersinia pestis при их содержании в пробах в концентрации от 125 до 500 тыс. м.к./мл в реакции непрямой агглютинации.
Ключевые слова: эритроцитарный диагностикум, чума, Yersinia pestis, идентификация, иммуноанализ
Construction of Immunodiagnostic Kit for Detection and Identification of Typical and Atypical (Non-Capsulated) Forms of Plague Causative Agent
O.V. Tikhvinskaya, G.D. Elagin, V.A. Pyatkov, I.V. Zhivov, D.A. Kutaev Federal State Establishment «Russian Federation Ministry of Defense the 48th Research Institute», Kirov Abstract
Upgrading of apparatus and methods for express diagnostics of plague causative agents keeps on staying an important problem nowadays. Atypical strains of plague microorganisms are difficult to be laboratory diagnosed and they are not recognized by traditional methods of immunoassay. In this connection the studies were carried out and the results of developing an experimental model of immunodiagnostic kit for detection of capsulogenous as well as for non-capsulated Yersinia pestis strains with microorganisms concentrated from 125 to 500 000 microbial cells/ml to a sample by indirect agglutination are shown.
Key words: erythrocytic diagnostic kit, plague, Yersinia pestis, identification, immunoassay
Введение
В настоящее время угроза распространения карантинных и других особо опасных инфекций стала чрезвычайно актуальной, в частности в связи с протяженной границей Российской Федерации на западном, кавказском и центрально-азиатском направлениях и открытостью ее со стороны стран СНГ, развитием международных связей, усилением миграционных процессов, возросшей угрозой терроризма [5]. Поэтому совершенствование средств и методов экспресс-диагностики возбудителя чумы
в настоящее время продолжает оставаться актуальной проблемой.
Как известно, классическая серологическая диагностика чумы основана на выявлении видоспецифического капсульного антигена Ф1 Yersinia pestis или антител к нему. Основным недостатком подобных средств является то, что продукция указанного антигена зависит от условий культивирования и генетического статуса штаммов Y. pestis [1]. До настоящего времени не решен вопрос об антигенных структурах Y. pestis, наиболее перспективных для создания имму-
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
