CC BY
190
Особенности природной очаговости хантавирусных зоонозов*
А.Д. Бернштейн1 (centrglps@rambler.ru), И.Н. Гавриловская2,
Н.С. Апекина1, Т.К. Дзагурова1, Е.А. Ткаченко1
1 Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН, Москва
2 Государственный университет Нью-Йорка в Стони-Брук, США
Резюме
Некоторые из представителей рода Hantavirus вызывают у человека геморрагическую лихорадку с почечным синдромом (ГЛПС), которая занимает в России ведущее место среди вирусных зоонозов. На основании многолетних оригинальных исследований и литературных данных сформулированы основные черты паразитарных систем хантавирусных инфекций: отсутствие членистоногих переносчиков, видоспецифич-ность возбудителей, хроническая бессимптомная циркуляция вируса у теплокровных хозяев и др. Дана сравнительная характеристика эпидемически активных очагов европейских хантавирусов Пуумала и Добрава (геновариантДОБ-Аа), ассоциированных с рыжей полевкой Myodes glareolus и западным подвидом полевой мыши Apodemus agrarius agrarius соответственно. Показано, что своеобразие хантавирусных зоонозов обусловлено всей системой взаимоотношений возбудителей с резервуарными хозяевами на организменном и популяционном уровнях. Эпизоотологическое и эпидемиологическое проявление природных очагов различных хантавирусов максимально тесно связано с особенностями биологии и динамики популяций их резервуарных хозяев.
Ключевые слова: хантавирусы, природные очаги, эпизоотический, эпидемический процессы, резервуарный (основной) хозяин
Features of the Natural Focality of Hantavirus Zoonoses
А.D. Bernshtein1 (centrglps@rambler.ru), I.N. Gavrilovskaya2, N.S. Аpekina1, Т.К. Dzagurova1, Е.А. Тkachenko1
1 Institute of Poliomyelitis and Viral Encephalitis of the Russian Academy of Medical Sciences, Moscow
2 State University of New York at Stony Brook, USA Abstraot
Some of the members of the genus Hantavirus causes a human hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS), which occupies a leading place among Russia viral zoonoses. Based on years of original research and published data set out the main features of parasitic systems of hantavirus infections: absence of arthropod vectors, species-specific pathogens, chronic asymptomatic virus circulation in warm-bloodhosts, etc. Epidemically active nature focies of the European hantaviruses Puumala and Dobrava (DOBV-Aa genovariant) associated respectively with bank vole Myodes glareolus and western subspecies of field mice Apodemus agrarius agrarius are characterized. It is shown that the uniqueness of hantavirus zoonosis determined by the entire system of interactions between viruses and reservoir hosts on the organismic and population levels. Epizootological and epidemiological manifestations of different hantavirus natural foci most closely associated with the peculiarities of biology and population dynamics of their reservoir hosts.
Key words: Hantaviruses, natural foci, epizootic, epidemic processes, reservoir (natural) host
Введение
Хантавирусные инфекции представляют собой природно-очаговые зоонозы, возбудители которых объединены в род Hantavirus (семейство Bunyaviridae), насчитывающий более 30 генетически и/или серологически различающихся вирусов [13, 22, 31]. Природным резервуаром практически для всех известных хантавирусов служат грызуны из семейств мышиные (Muridae) и хомяковые (Oricetidae). В Евразии это в основном мыши, крысы и полевки. Некоторые из хантавирусов патогенны для человека и вызывают острые заболевания: геморрагическую лихорадку с почечным синдромом (ГЛПС) в Евразии и хантави-русный пульмонарный синдром в Новом Свете. ГЛПС этиологически связана с вирусами Пуумала, Добрава, Сеул, Хантаан, Амур.
На территории России более 95% случаев ГЛПС регистрируют в лесной и лесостепной зонах Европейского региона. С середины 80-х годов прошлого столетия число случаев здесь выросло почти в четыре раза: с 2,2 тыс. в 1978 - 1984 годах до 8,5 тыс. в 1997 - 2008 (1,9 и 7,6 на 100 тыс. населения соответственно). Эта тенденция наблюдается как в наиболее активных очагах Среднего Поволжья и Предуралья, так и на других эндемичных территориях [5]. В настоящее время в Европейском регионе России ГЛПС занимает ведущее место среди зоонозных инфекций. Большинство случаев ГЛПС в Европе, и в частности в европейской части нашей страны, этиологически связано с вирусом Пуумала. Его основной (или резервуарный) хозяин и источник заражения людей - рыжая полевка (Myodes
* 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.
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
glareolus, ранее - Clethrionomys glareolus) - типичный лесной грызун [3, 4, 21, 25]. В последние десятилетия эпидемически активные очаги ГЛПС выявлены также в антропогенном ландшафте лесостепной зоны Центрального Черноземья (Тульская, Рязанская, Тамбовская, Липецкая, Воронежская, Орловская области) и в Причерноморье (Краснодарский край) [1, 14 - 17 и др.]. На этих территориях заболевания вызывают два геноварианта или подтипа вируса Добрава, иммунологически и генетически отличающиеся как друг от друга, так и от прототипного штамма этого вируса, впервые выделенного в бывшей Югославии от желтогорлой мыши (Apodemus (Sylvaemus) flavicolus) [14]. В очагах Центрального региона России и некоторых стран Центральной Европы циркулирует геновариант Добрава-Аа (ДОБ-Аа), основным хозяином которого является западный подвид полевой мыши (Apodemus agrarius agrarius). В Причерноморье циркулирует геновариант Добрава-Ар (ДОБ-Ар), основной хозяин которого - кавказская лесная мышь (Apodemus ^) ponticus) [15, 28].
Филогенетический анализ результатов секвени-рования геномов вирусной РНК позволил выявить наиболее тесную связь между штаммами вируса Добрава, выделенными от грызунов одного и того же или систематически близких видов. Так, генетически сходные штаммы геновариантов ДОБ-Аа и ДОБ-Саарема, выделенные от полевой мыши из Центральной России, Центральной и СевероВосточной Европы, имели выраженные отличия от штаммов геновариантов ДОБ-Ар и ДОБ-А^ выделенных от кавказской лесной мыши в Причерноморье и от желтогорлой мыши в южных районах Центральной Европы соответственно [28]. При этом генетические различия внутри генотипа Добрава, по-видимому, коррелируют с вирулентностью соответствующих геновариантов этого вируса, которые вызывают у людей болезнь разной степени тяжести [15].
На эндемичной по ГЛПС территории Европейской России помимо патогенных хантавирусов циркулирует также непатогенный для человека вирус Тула [8, 24]. Его резервуаром в природе служат виды-двойники обыкновенной полевки (Microtus arvalis и М. rossiameriodianalis) [10, 32]. Различные варианты этого вируса широко распространены в Европе и Западной Сибири, а родственные им - в Азии и Северной Америке, в пределах ареала рода Microtus [13, 19, 32]. Судя по эпидемиологическим и серологическим данным, все представители этого рода носят непатогенные для человека хантави-русы [1, 12, 13, 22, 31].
В настоящей статье мы сформулировали основные черты, присущие хантавирусным зоонозам, и дали сравнительную характеристику эпидемически активных природных очагов этих инфекций, широко распространенных на европейской части России.
Материалы и методы
На территориях наиболее активных природных очагов вирусов Пуумала и ДОБ-Аа (в дальнейшем -ПУУ-ГЛПС и ДОБ-ГЛПС) проводили комплексный мониторинг: зоологическими, эпизоотологическими и эпидемиологическими методами. В сообщении использованы многолетние данные, полученные в очаге ПУУ-ГЛПС Удмуртии, в зеленой зоне г. Ижевска в 1973 - 2003 годах (эпизоотологические данные - с 1981 г.) и в очаге ДОБ-ГЛПС Новомосковского района Тульской области в 1980 - 2007 годах (эпизоотологические данные - с 2001 г.). Очаг ПУУ-ГЛПС расположен в подтаежной подзоне, в массиве хвойно-широколиственного леса с большой долей липы в древостое; очаг ДОБ-ГЛПС - в мозаичном антропогенном ландшафте лесостепи, где облесенная территория (овраги и лесные полосы) составляет не более 5 - 7% площади. Каждый из эталонных участков в очагах ПУУ- и ДОБ-ГЛПС, где проводили стационарные зоологические и эпизоотологические наблюдения, занимал около пяти квадратных километров и включал типичные для данного ландшафта биотопы.
При зоологическом обследовании территории применяли стандартные методики: учет численности мелких млекопитающих методом ловушко-линий (регулярно четыре раза в год, не менее 200 ловушко-суток (л-с) в каждый тур учета); определение генеративного состояния и возраста грызунов. Более подробно зоологические методики описаны в предыдущих работах авторов [1, 3, 4]. В очаге ПУУ-ГЛПС зоологически обследовано более 30 тыс. мелких млекопитающих восьми видов, из которых 70,5% пришлось на долю рыжей полевки и 20,5% - малой лесной мыши (Apodemus ^) uralensis) [5]. В очаге ДОБ-ГЛПС учет численности проводили с 1980 года, а детальное обследование зверьков - в 2001 - 2007 годах. За последний период было отловлено 2,5 тыс. особей 12 видов, из которых преобладали малая лесная мышь (40,6%), полевая мышь (16,5%) и виды-двойники обыкновенной полевки (17%) [1].
Для выяснения эпизоотической ситуации обследовали отловленных зверьков на присутствие вирусного антигена и антител. Антиген в органах выявляли с помощью иммуноферментного анализа (ИФА), используя коммерческую тест-систему «Хан-тагност» производства ФГУП «ИПВЭ им. М.П. Чумакова» РАМН, а антитела в крови (настои сердец и легких зверьков) - непрямым методом иммунофлюоресценции (НМФА), применяя «Диагностикум ГЛПС культуральный, поливалентный для непрямого метода иммунофлюоресценции» (того же производства) и антивидовые ФИТЦ-конъюгаты производства НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи. Критерием активного вирусоносительства (наличия инфекционного вируса у данной особи) служило выявление антигена в легких [6, 23]. Основным показателем уровня эпизоотии в популяции резервуарного хозяина была численность активных вирусоносите-
лей (число особей с антигеном в легких на 100 л-с). В очаге ПУУ-ГЛПС на присутствие антигена обследовано около 15 тыс. мелких млекопитающих (из них более 10 тыс. рыжих полевок) в очаге ДОБ-ГЛПС - около 3 тыс. (из них 450 полевых мышей).
Анализ заболеваемости проводили в эпидемический сезон (с апреля по март) по данным карт эпидемиологического обследования. Всего в очаге ПУУ-ГЛПС за 30 эпидсезонов проанализированы карты более 8 тыс. жителей Ижевска с диагнозом ГЛПС (1940 случаев заражения произошли на территории города). В очаге ДОБ-ГЛПС за 27 эпидсезонов проанализировано 2144 карты и выявлено 144 случая заражений, вызванных этим вирусом. Для серологического подтверждения диагноза ГЛПС исследовали парные сыворотки с помощью НМФА. Серотипирование проводили тем же методом путем перекрестного титрования положительных сывороток с вирусами Пуумала и Добрава. В случае незначительных различий или равных титров антител применяли реакцию нейтрализации по подавлению фокусобразующих единиц, используя вирусы Пуумала, Добрава, Хантаан и Сеул. Таким же образом типировали антитела, выявленные у мелких млекопитающих, используя дополнительно и вирус Тула [2].
Результаты и обсуждение
Основные черты взаимоотношений хантавирусов с резервуарными хозяевами
Результаты наших экспериментальных и полевых исследований, а также данные других авторов, изучавших эту проблему, позволяют сформулировать общие черты, присущие хантавирусным зоонозам:
1. Двучленная паразитарная система «вирус -теплокровный хозяин», где вирус циркулирует без участия членистоногих переносчиков, - нетрансмиссивные зоонозы. Нетрансмиссивный характер хантавирусных зоонозов в настоящее время не вызывает сомнения, хотя присутствие вируса отмечали у гамазовых и краснотелковых клещей [13, 20].
2. Наличие у каждого генотипа или геновариан-та хантавируса лишь одного основного хозяина (вида или подвида), связанного с ним эволюци-онно, который способен поддерживать очаги, и невозможность замены его в этом качестве другими теплокровными животными - видоспе-цифичность возбудителя. Следствие этого -отсутствие очагов данного вируса за пределами ареала основного хозяина [3, 22, 31]. На территории природных очагов признаки инфекции находят иногда и у животных других видов, но их роль в сохранении и распространении вирусов до настоящего времени не доказана.
3. Бессимптомное течение инфекции в организме спонтанно инфицированных вирусоноси-телей, не влияющее на их жизнедеятельность (рост, размножение, подвижность, продолжитель-
ность жизни) и, соответственно, на численность и возрастно-функциональную структуру популяций, - латентная (инаппарантная), форма инфекции у естественных хозяев. Мы показали это при многолетнем прижизненном обследовании инфицированных и неинфицированных рыжих полевок в активном очаге вируса Пуу-мала [6]. Эту же особенность отмечают и для других хантавирусов [22, 30].
4. Пожизненное (до 15 месяцев) сохранение вируса в организме основного хозяина с активизацией его размножения и выделения во внешнюю среду с экскретами (слюной, мочой, калом) чаще всего в первый месяц после заражения -персистирующая инфекция с короткими периодами активного вирусоносительства. В лабораторных и полевых экспериментах было показано, что у зараженных животных способность к передаче вируса изменяется с течением времени. При этом антиген в легких чаще всего выявляют у активных вирусоносителей, а антитела и вирусную РНК, как правило, регистрируют пожизненно у всех инфицированных особей [6, 21, 23, 26, 30].
5. Горизонтальная (эстафетная) передача возбудителя в популяции хозяина, происходящая в основном воздушно-пылевым путем, - респираторный путь передачи вируса. Таким же образом заражаются люди, находящиеся в очагах патогенных для них хантавирусов. Особенно активно заражение происходит в закрытых помещениях [13], что свойственно и другим респираторным инфекциям.
6. Длительное (в эксперименте до двух недель при температуре 20 оС) сохранение инфекционного вируса во внешней среде, что способствует его эстафетной передаче в популяции хозяина, -возможность заражения животных и людей без непосредственного контакта с вирусоно-сителями при достаточной концентрации возбудителя во внешней среде [27].
Перечисленные черты универсальны для различных хантавирусов и, несомненно, оказывают большое влияние на характер циркуляции инфекции в популяциях их резервуарных хозяев.
Характер функционирования природных очагов Особенности циркуляции хантавирусных инфекций в природе мы рассмотрели на примере наиболее активных очагов, ассоциированных с вирусами Пуумала и Добрава-Аа, мониторинг которых на территории Европейской России осуществляли в течение ряда лет. Основные характеристики этих очагов представлены в таблице 1. Для сравнения в нее включены некоторые данные по очагам непатогенного для человека вируса Тула, который часто выявляют на тех же территориях.
Очаги ПУУ-ГЛПС. Природные очаги ПУУ-ГЛПС существуют на большей части ареала рыжей по-
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Таблица 1.
Характеристика наиболее активных очагов европейскиххантавирусов
Характеристики Очаги разных хантавирусов
Пуумала Добрава-Аа Тула
Патогенность для человека Да Да Нет
Резервуарный (основной) хозяин Рыжая полевка Полевая мышь Виды-двойники обыкновенной полевки
Ландшафтные зоны Лесная, лесостепная, степная Лесостепная Лесная, лесостепная, степная
Основные места обитания резервуарного хозяина на территории очагов в разные сезоны Лесные и кустарниковые стации Лугополевые, околоводные стации, стога, ометы и населенные пункты Лугополевые стации,стога, ометы
Эпизоотологические показатели2 Продолжительность цикла (годы) 2 - 4 (чаще 3) 5 - 101 2 - 31
Пики эпизоотий(месяцы) Июнь - сентябрь Декабрь - январь Декабрь1
Численность резервуарного хозяина(особей на 100 л-с): I - всего II - с антигеном в легких годы подъема эпизоотий (пик) I 20,0 - 80,0 > 35,0 > 12,01
II 8,0 - 12,0 > 20,0 > 5,01
межэпизоо-тийные годы I 10,0 - 42,0 0,1 - 10,0 О со 1 о
II 0 1 О 5 0,1 - 1,0 < 1,5
Эпидемиологические проявления Социальный и профессиональный состав заболевших3 Городские жители: служащие и рабочие Сельские жители: пенсионеры,работники сельского хозяйства -
Места и условия заражения3 На садово-огородных участках и при кратковременных посещениях леса В населенных пунктах: при уходе за скотом и в быту -
Сезонность3 Летне-осенняя (VIII - XI) Зимняя (XII - II) -
Периодичность вспышек (годы) 2 - 4 (чаще 3) 5 - 101 -
Примечание:1 Требует уточнения;2 максимальные показатели за эпидсезон;3 большинство случаев заражения
левки в разных ландшафтных зонах, а наиболее активные - в оптимальных для ее обитания широколиственных и хвойно-широколиственных лесах с большой долей липы. Такие леса занимают обширную территорию в подтаежной подзоне и лесостепи Предуралья и Среднего Поволжья, где происходит более 80% всех заражений ГЛПС в нашей стране [5]. В этих условиях успешное функционирование очагов обусловлено высоким и сравнительно устойчивым уровнем численности основного хозяина, а также регулярно повторяющимся подснежным размножением зверьков (рис. 1). Динамику эпизоотического процесса отличает выраженная цикличность с определенным чередованием фаз: подъем и пик - спад - низкая активность (рис. 2). Активная фаза длится не более года, с пиком в июне - августе. Спад неизменно наступает к следующей весне и продолжается до осени, вне зависимости от плотности популяции хозяина. Варьирует только продолжительность третьей фазы, которая может отсутствовать или продолжаться более года,
что и определяет протяженность каждого цикла: два - четыре, чаще три года.
В разгар эпизоотии численность инфицированных особей достигает 17, а активных вирусоносите-лей - 12 на 100 л-с (среднелетние показатели). При этом наибольшая доля инфицированных особей (> 50%) в такие годы отмечена в апреле, когда в популяции хозяина еще преобладают старые перезимовавшие зверьки, а самая высокая численность вирусоносителей - в августе, что и определяет пик эпизоотии. В межэпизоотийный период численность инфицированных особей не поднимается выше 2,5 на 100 л-с (см. табл. 1, рис. 1).
В наиболее активных очагах ПУУ-ГЛПС росту эпизоотии в весенне-летний период всегда предшествует подснежное размножение рыжей полевки (см. рис. 1). При этом эстафетной передаче вируса способствует раннее созревание, как перезимовавших особей, так и сеголеток первых когорт, что увеличивает их подвижность. Сроки появления молодых особей приблизительно на 83%
Рисунок 1.
Динамика популяции рыжей полевки и активности очага ПУУ-ГЛПС (Удмуртия, эпидсезоны с 1981 - 1982 по 2002 - 2003 гг.)
90
о
О 80 о
3 70 о 60 о 50
га
i
40
vo 30 о о о о о
20
10
Годы с подснежным размножением рыжей полевки ^ Число случаев ГЛПС за эпидсезон
^ Численность рыжей полевки с антигеном вируса Пуумала Общая численность рыжей полевки в конце лета
300
250
О
200 F
150
100
50
2 8 1 3 8 1 4 8 1 5 8 1 6 8 1 7 8 1 8 8 1 9 8 1 0 9 1 91 1 2 9 1 3 9 1 4 9 1 5 9 1 6 9 1 7 9 1 8 9 1 9 9 1 0 0 1 01 1 2 0 1 3 0 1
1 81 1 2 8 1 3 8 1 4 8 1 5 8 1 6 8 1 7 8 1 8 8 1 9 8 1 0 9 1 91 1 2 9 1 3 9 1 4 9 1 5 9 1 6 9 1 7 9 1 8 9 1 9 9 1 0 0 1 01 1 2 0
со
(D
га
т
>
о
о
о
Эпидсезоны
0
0
определяют численность вирусоносителей в конце лета ^ = 0,83, Р = 0,0001). Из этого следует, что в оптимальных для рыжей полевки местообитаниях динамика эпизоотического процесса обусловлена преимущественно возрастно-функциональной структурой ее популяций в сезон размножения. Численность основного хозяина здесь не выступает в качестве фактора, лимитирующего развитие эпизоотии, так как редко опускается ниже «порогового» уровня (20 особей на 100 л-с в летний период - см. табл. 1). На обследованной территории за 24 года (1980 - 2003 гг.) это было зарегистрировано всего два раза (см. рис. 1). Вне оптимума ареала рыжей полевки, где нет условий для ее подснежного размножения и популяции более разрежены, активизация очагов в большей степени связана с подъемами численности зверьков, а эпизоотии не достигают столь высокого уровня. В то же время многолетняя и сезонная динамика процессов в очагах ПУУ-ГЛПС сходна в разных частях энзоотичной территории [25].
На густонаселенных очаговых территориях эпи-зоотийные годы всегда сопровождаются подъемами заболеваемости ГЛПС (см. рис. 1). Таким образом, эпидемиологический показатель может служить одним из критериев эпизоотической ак-
тивности этих природных очагов [4, 5]. В оптимуме ареала рыжей полевки заражаются в основном городские жители при посещении леса и на дачных участках в летне-осенний сезон (см. табл. 1). В менее активных очагах, при меньшей численности полевок условия для заражения людей чаще складываются в холодное время года - в закрытых помещениях вблизи леса, куда зверьки в эпизоо-тийные годы переселяются при неблагоприятных погодных условиях.
Очаги ДОБ-ГЛПС. Существование природных очагов, где циркулирует геновариант ДОБ-Аа вируса Добрава, ассоциированный с западным подвидом полевой мыши, ретроспективно установлено только в 1997 году [29]. К настоящему времени наиболее активные из них отмечены в лесостепной зоне Центральной России [1, 14, 15 и др.]. При анализе многолетней динамики этих очагов до сих пор приходилось пользоваться в основном эпидемиологическим критерием (рис. 3). При расшифровке эпизоотической ситуации мы ориентировались только на детальные наблюдения, которые провели на одном из участков очага ДОБ-ГЛПС Тульской области в период вспышки 2001 - 2002 годов и в последующие пять эпидсезонов (см. табл. 1, рис. 4). Резкие подъемы заболеваемости в разных частях
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Рисунок 2.
Динамика эпизоотического процесса в популяции рыжей полевки (Удмуртия, средние показатели 1985 - 1993 гг.)
Численность рыжей полевки:
с антителами и антигеном с антителами без антигена
Фазы эпизоотического цикла
I - нарастание и пик
II - спад
III - низкая активность
III
II
эндемичной территории в Центральном регионе России за последние два десятилетия повторялись каждые пять - десять лет на фоне повышенной численности полевой мыши - типичного факультативного синантропа [1, 14, 16 - 18]. Такая периодичность соответствует динамике популяций этих грызунов в данном регионе: редкие высокие пики и глубокие продолжительные депрессии численности (см. табл. 1, рис. 3). В годы резкого увеличения поголовья мышей активизация эпизоотии происходит осенью и достигает максимума в декабре -январе (см. рис. 4). Это связано с интенсивной миграцией зверьков в холодное время года в ометы, стога и надворные постройки сельских населенных пунктов. Здесь они достигают очень высокой локальной плотности и почти поголовной инфициро-ванности (до 98%). В результате численность инфицированных мышей зимой 2001 - 2002 годов составила в этих местообитаниях 35 особей на 100 л-с, из которых 20 были активными вирусо-носителями (см. табл. 1, рис. 4). В весенне-летний сезон полевая мышь обитает лишь в природных биотопах, где показатели ее численности и инфи-цированности значительно ниже, чем в зимних поселениях, отчасти за счет расселения зверьков по большой площади. Спад эпизоотии (иногда до менее чем одной инфицированной особи на 100 л-с) отмечается уже весной, сразу после зимней вспышки и продолжается несколько лет (см. табл. 1, рис. 4).
В очагах ДОБ-ГЛПС болеют в основном сельские жители и только в холодное время года, в периоды максимальных подъемов численности полевой мыши. Заражение происходит при уходе за скотом и при других сельскохозяйственных работах в местах скопления грызунов (см. табл. 1).
Заключение
Взаимоотношения хантавирусов с основными теплокровными хозяевами на организменном и популяционном уровнях и механизмы передачи возбудителя внутри паразитарной системы обладают рядом характерных черт. Их сочетание определяет специфику современного распространения, пространственной приуроченности и функционирования природных очагов хантавирусных инфекций.
Во всех фазах эпизоотического цикла возбудитель циркулирует в популяциях резервуарного (основного) хозяина. По современным представлениям [22, 31], они прошли длительный путь совместной эволюции, что делает эти двучленные паразитарные системы особенно устойчивыми. Виды, не связанные с хантавирусами эволюционно, судя по косвенным данным, могут быть лишь случайными хозяевами возбудителя, то есть служат биологическим тупиком инфекции, подобно человеку [19, 22]. Однако этот феномен еще требует экспериментального подтверждения.
Основным источником инфекции на территории очагов служат недавно зараженные особи грызуна-
Рисунок 3.
Динамика популяций полевой мыши и активности очага ДОБ-ГЛПС (Тульская область, эпидсезоны с 1986 - 1987 по 2006 - 2007 гг.)
Число случаев ГЛПС за эпидсезон
Численность полевой мыши с антигеном вируса Добрава
о
£
0
1
о
3
>
со
о
о
0
пз
1
>s
ф
ю
о
о
о
о
о
Эпидсезоны
хозяина, то есть активные вирусоносители, которые поддерживают эпизоотический процесс. Уровень эпизоотии наиболее объективно можно определить по численности активных вирусоносителей [3].
К «группе риска» в популяциях грызунов в репродуктивный сезон относятся наиболее подвижные половозрелые зверьки (в начале сезона - перезимовавшие, а затем - созревающие сеголетки). В этот период репродуктивный статус играет решающую роль в вовлечении зверьков в эпизоотию [3, 7, 11, 21]. Вне репродуктивного сезона наибольший шанс заразиться имеют особи из локальных поселений с повышенной плотностью [1, 16, 18].
Таким образом, для активизации эпизоотий необходимы раннее и интенсивное размножение и/или высокая численность основного хозяина. Оба фактора способствуют увеличению контактов грызунов друг с другом и с «экскреторными точками» (т.е. с возбудителем) и приводят к росту численности активных вирусоносителей. В очагах с разными резервуарными хозяевами и расположенных в разных природных условиях на первый план выступает тот или иной из этих факторов. В оптимуме ареала рыжей полевки эпизоотическая ситуация обостряется при увеличении доли половозрелых особей весной и в начале лета в результате подснежного размножения полевок [3, 4]. Та же тенденция прослеживается в очагах вируса Амур
в лесах Приморского края, где основной хозяин инфекции - восточно-азиатская мышь (Apodemus peninsulae) [11]. В популяциях полевой мыши западного и восточного подвидов (очаги вирусов Добрава и Хантаан) активные эпизоотии развиваются в осенне-зимний период при росте локальной плотности грызунов [1, 12, 14, 18]. Этому способствует склонность полевых мышей к синантропизму и к образованию плотных агрегаций в местах их скопления в холодное время года [9, Кулик И.Л., личное сообщение].
Эпидемиологические проявления очагов ГЛПС, ассоциированных с заражением людей вирусами Пуумала и Добрава-Аа, принципиально отличаются и полностью согласуются с особенностями эпизоотического процесса в популяциях основных хозяев этих вирусов (табл. 1).
Пространственное распределение очагов каждого хантавируса обусловлено биотопической приуроченностью его хозяина. При этом территория природного очага объединяет всю совокупность местообитаний грызуна-хозяина в природе и в населенных пунктах, которые его популяция использует в разные сезоны. Из этого следует, что населенные пункты - это лишь часть природного очага, которая может активизироваться в холодное время года, а не отдельные «антро-пургические» очаги, как их иногда называют.
Таким образом, характер эпизоотического и эпидемического процессов в природных
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
Рисунок 4.
Динамика эпизоотического процесса в популяции полевой мыши
(Тульская область, Новомосковский район, эпидсезоны с 2001 - 2002 по 2006 - 2007гг.)
о
£
о
3
>.
CQ
О
о
о
ф
ю
о
о
о
о
о
40
35
30
25
Численность полевой мыши:
И с антителами и антигеном И с антителами без антигена И неинфицированной
IvTvii ix"]xii -I ivMixlxii -I iv 1 Vil 1 X |xii -i iv 1 vii 1 їх |xii -i ivTvii ix |xii -I
2002-03 2003-04 2004-05 2005-06 2006-07
Месяцы
Эпидсезоны
очагах различных хантавирусов и их пространственное распределение тесно связаны с особенностями биологии и динамики популяций основных хозяев.
В тех случаях, когда места обитания резервуар-ных хозяев перекрываются, на одной территории могут сосуществовать паразитарные системы двух или более хантавирусов. В европейской лесостепи это вирусы Добрава-Аа, Тула и/или Пуумала [1, 16, 17 и др.], а в Азии - Амур, геновариант Пуу-мала, ассоциированный с красно-серой полевкой (С. rufocanus (Сг)), и/или Хантаан и Хабаровск [12, 13]. Некоторые из этих хантавирусов (Тула, Хаба-
ровск и Пуумала-Сг) не вызывают заболевания у людей. Такие очаги функционируют вполне автономно и часто имеют асинхронную динамику [12, 16 - 18], то есть их общую территорию нельзя трактовать как единый полигостальный очаг. Все это надо учитывать при прогнозировании эпидемической ситуации и планировании профилактических мероприятий на конкретной очаговой территории.
В настоящее время не вызывает сомнения, что природные очаги, ассоциированные с разными хантавирусами, следует рассматривать раздельно, классифицируя их по вирусному агенту или основному хозяину. ш
Литература
1. Апекина Н.С., Бернштейн А.Д., Михайлова Т.В. и др. Характеристика очагов геморрагической лихорадки с почечным синдромом в разных ландшафтных зонах Тульской области // Мед. вирусол. 2007. Т. XXIV. С. 99 - 107.
2. Балакирев А.Е., Башкирцев В.Н., Седова Н.С. и др. Эпизоотология геморрагической лихорадки с почечным синдромом в Центральном Черноземье // Вопр. вирусол. 2006. Т. 51. № 5. С. 28 - 32.
3. Бернштейн А.Д., Апекина Н.С., Копылова Л.Ф. и др. Сравнительная эколого-эпизоотологическая характеристика лесных полевок {Clethrionomys) Среднего Предуралья // Зоол. журн. 1987. Т. 66. № 9. С. 1397 - 1407.
4. Бернштейн А.Д., Апекина Н.С., Копылова Л.Ф. и др. Особенности проявления лесных очагов геморрагической лихорадки с почечным синдромом, расположенных в оптимуме ареала рыжей полевки // РЭТ-инфо. 2000. № 3. С. 11 - 17.
5. Бернштейн А.Д., Апекина Н.С., Коротков Ю.С. и др. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом: экологические предпосылки активизации европейских лесных очагов / Изменение климата и здоровье населения России в XXI веке. - М., 2004. С. 105 - 113.
6. Бернштейн А.Д., Апекина Н.С., Михайлова Т.В. и др. Хантавирусная инфекция у рыжих полевок в природном очаге ГЛПС. Сообщение 1.
Особенности инфекционного процесса в организме полевок // Мед. паразитол. 2001. № 3. С. 22 - 26.
7. Бернштейн А.Д., Апекина Н.С., Михайлова Т.В. и др. Хантавирусная инфекция у рыжих полевок в природном очаге ГЛПС. Сообщение 2. Зараженность полевок различных возрастных и функциональных групп // Мед. паразитол. 2001. № 4. С. 55 - 58.
8. Гавриловская И.Н. Патогенные хантавирусы регулируют функции эндотелиальных клеток / Медицинская вирусология. - М., 2009. С. 156 - 159.
9. Косой М.Е. Образование зимних агрегаций у полевой мыши {Apodemus agrarius) // Зоол. журн. - 1984. - Т. 63. № 9. С. 1396 - 1402.
10. Михайлова Т.В., Бернштейн А.Д., Балакирев А.Е. и др. Некоторые черты биологии Microtus arvalis и Microtus rossiaemeridionalis {Rodentia, Cricetidae) и их взаимоотношения с хантавирусом Tula // Зоол. журн. 2008. Т. 88. № 2. С. 239 - 247.
11. Симонова Т.Л., Кушнарева ТВ., Симонов С.Б. и др. Зоогеографическая характеристика популяции мыши Apodemus peninsulae и ее роль в поддержании хантавирусной инфекции на юге Приморского края // ЖМЭИ. 2006. № 3. С. 81 - 84.
12. Слонова РА., Кушнарева Т.В., Компанец Г.Г. Современные аспекты природной очаговости хантавирусной инфекции в Приморском крае // Тихоокеан. мед. журн. 2008. № 2. С. 5 - 10.
13. Слонова РА., Ткаченко Е.А., Иванис В.А. и др. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом. - Владивосток. 2006. - 246 с.
14. Ткаченко Е.А., Бернштейн А.Д., Дзагурова Т.К. и др. Сравнительный анализ эпидемических вспышек геморрагической лихорадки с почечным синдромом, вызванных вирусами Пуумала и Добрава/Белград // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2005. № 4. С. 28 - 34.
15. Ткаченко Е.А., Дзагурова Т.К., Морозов В.Г. и др. Особенности геморрагической лихорадки с почечным синдромом, вызываемой генетическими подтипами вируса Добрава/Белград в России // Тихоокеан. мед. журн. 2008. № 2. С. 10 - 14.
16. Транквилевский Д.В., Платунина Т.Н., Дзагурова Т.К. и др. Вспышка геморрагической лихорадки с почечным синдромом зимой 2006 - 2007 гг. в Воронежской области // Мед. вирусол. 2007. Т. XXIV. С. 145 - 156.
17. Ходякова И.А., Щукина И.А., Мурашкина А.Н. и др. Особенности очагов ГЛПС на территории Липецкой области // Мед. вирусол. 2009. Т. XXVI. С. 203 - 205.
18. Ходякова И.А., Щукина И.А., Мурашкина А.Н. и др. Совершенствование надзора за природными очагами ГЛПС // Мед. вирусол. 2009. Т. XXVI. С. 209 - 211.
19. Якименко В.В., Гаранина С.Б., Малькова М.Г. и др. Итоги изучения хантавирусов Западной Сибири // Тихоокеан. мед. журн. 2008. № 2. С. 20 - 26.
20. Якименко В.В., Деконенко А.Е., Малькова М.Г. и др. О распространении хантавирусов в Западной Сибири // Мед. паразитол. 2000. № 3.
С. 21 - 28.
21. Bernshtein A.D., Apekina N.S., Mikhailova T.V. et al. Dinamics of hantavirus infection in natural infected bank voles {Clethrionomysglareolus) // Arch. Virology. 1999. V. 144. P 1 - 14.
22. Clement J., Maes Pi, Van Ranst M. Hantaviruses it the old and new world emering viruses in human population: perspectiv in medical virology. 2007. P. 163 - 178.
23. Gavrilovskaya I.N., Apekina N.S., Bernshtein A.D. et al. Pathogenesis of hemorrhagic fever with renal syndrome virus infection and mode of
horizontal transmission of hantavirus in bank voles // Arch. Virology. 1990. (Suppl 1). № 1. P. 57 - 62.
24. Gavrilovskaya I.N., Gorbunova E., Mackow N.A., Mackow E. Hantaviruses direct endothelial cell permeability by sensitizing cells to the vascular permeability factor VEGF, while angiopoietin 1 and sphingosine 1 -phosphate inhibit hantavirus-directed permeability // J. Virol. 2008. V. 82 (12). P. 5797 - 5806.
25. Heyman P., Vaheri A. Situation of hantavirus infections and hemorrhagic
fever with renal sindrome in European countries as of december //
Eurosurvllance. 2008. V. 13. № 7 - 9. P 1 - 7.
26. Lee H.W., Lee P.W., Baeck L.J. et al. Intraspecific transmission of
Hantaan virus, the etiologic agent of Korean hemorrhagic fever, in the rodent Apopdemus agrarius // Am. J. Trop. Med. Hyg. 1981. № 30. P. 1106 - 1112.
27. Kallio E., Klingstrom I., Gustafsson E. Prolonged survival of Puumala hantavirus outside the host: evidence for inderect transmission via the enviroment // J. of General Virology. 2006. V. 87. P. 2127 - 2134.
28. Klempa B., Tkachenko E., Dzagurova T. et al. Hemorrhagic fever with renal syndrome caused by 2 lineages of Dobrava Hantavirus, Russia // Emer. Infect. Dis. 2008. V. 14. № 4. P. 617 - 625.
29. Lundkvist A., Apekina N., Myasnikov Y. et al. Dobrava hantavirus outbreak in Russia // Lancet. 1997. V. 350. P 781, 782.
30. Mills J., Schmidt K., Ellis B.A. et al. A longitudinal study of hantavirus infection in three sympatric reservoir species in agroecosystems on Argentine Pampa // Vector Borne Zoonotic Dis. 2007. № 7 (2). P. 229 - 240.
31. Plyusnin A., Morzunov S. Virus evolution and genetic diversity of hantaviruses rodent hosts // Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2001. V. 256. P. 47 - 75.
32. Plyusnin A.,Vapalahti O., Zankineen H. et al. Tula virus: a newly detecty hantavirus carried by European common voles // J. of Virology. 1997. V. 68. № 12. P. 7833 - 7839.
Лептоспирозы людей и животных: тенденции распространения и проблемы профилактики*
Ю.В. Ананьина (ananyina@gamaleya.org)
Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, Москва
Резюме
Представлен анализ механизмов и современных мировых тенденций распространения возбудителей лептоспирозов за пределы эндемичных территорий, а также эпидемического проявления природных и хозяйственных очагов в Российской Федерации. Приведены данные о новых методах профилактики и диагностики этой группы природно-очаговых зоонозов. Ключевые слова: лептоспирозы, природные и хозяйственные очаги лептоспирозов
Human and Animal Leptospiroses: Prevalence Trends and Preventive Measures
Ju.V. Ananyina (ananyina@gamaleya.org)
N.F. Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Academy of Medical Sciences, Moscow Ab^ra^
The present-day trends and mechanisms in global emergence of leptospiroses agents in non-endemic territories as well as epidemic manifestations of natural and man-made foci in Russia are analysed. The data are presented on novel vaccines and tools for laboratory diagnosis of leptospiroses.
Key words: leptospiroses, natural and man-made leptospiroses foci
Лептоспирозы занимают одно из ведущих мест среди зоонозов по широте распространения природных и хозяйственных очагов, а также по тяжести клинического течения инфекции и частоте летальных исходов. Согласно ориентировочным оценкам международных экспертов, ежегодно в мире более 100 тысяч людей заболевают инфекциями этой группы. Относительно низкие показатели регистрируемой заболеваемости в большинстве
стран мира, включая Россию, как правило, обусловлены неудовлетворительным состоянием дифференциальной клинической и лабораторной диагностики. По этой причине многие авторы не только в развивающихся, но и в экономически развитых странах относят лептоспирозы к группе «незамечаемых» {«neglected») инфекционных болезней [11].
Наиболее высокий уровень эпидемического проявления очагов лептоспирозов характерен для
* 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.
Эпидемиология и Вакцинопрофилактика № 2 (51)/2010
