CC BY
186
АНАЛИТИЧЕСКИЕ ОБЗОРЫ
Развитие учения о риккетсиях и риккетсиозах
Тарасевич И.В. ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр
эпидемиологии и микробиологии им. акад. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России, Москва
Представлены результаты исследований лабораторий экологии и молекулярной биологии и генетики риккетсий ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. акад. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России с 1973 г. по настоящее время.
Ключевые слова:
микробиология, иммунология, экология риккетсий, эпидемиология риккетсиозов, эпидемический сыпной тиф, болезнь Брилла-Цинссера, клещевой сыпной тиф Северной Азии (клещевой риккет-сиоз), астраханская пятнистая лихорадка, дальневосточный клещевой риккетсиоз, лихорадка цуцу-гамуши, ку-лихорадка, болезнь кошачьей царапины, молекулярная биология и генетика риккетсий
Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2017. № 2. С. 22-30.
Статья поступила в редакцию: 12.12.2016. Принята в печать: 16.01.2017.
Development of knowledge on rickettsiae and rickettsial diseases
Tarasevich I.V. N.F. GamaLeya Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow
The results of studies of laboratory of rickettsial ecology and laboratory of molecular biology and genetic of the N.F. Gamaleya Institute of Epidemiology and Microbiology from 1973 is presented.
Keywords:
microbiology, immunology, ecology of rickettsiae, epidemiology of rickettsiosis, epidemic typhus, Brill-Zinsser disease, tick-borne typhus of North Asia (tick-borne rickettsiosis), Astrakhan spotted fever, Far Earth tick-borne rickettsiosis, tsutsugamushi disease, Q fever, cat scratch disease, molecular biology and genetic of rickettsiae
Infectious Diseases: News, Opinions, Training. 2017; (2): 22-30.
Received: 12.12.2016. Accepted: 16.01.2017.
Понятие «учение о риккетсиях и риккетсиозах» предложил бразильский ученый Энрике да Роша Лима (Rocha Lima). Он вместе с чешским паразитологом Станиславом фон Провачеком проводил исследования по эпидемическому сыпному тифу, его возбудителю и переносчику в Гамбургском институте тропических болезней во время Первой мировой войны. В то время эпидемия сыпного тифа в Восточной Европе переросла в пандемию: тысячи больных сыпным тифом были в армии, среди военнопленных и гражданского населения. Проблема сыпного тифа приобрела большое значение. К несчастью, оба исследователя, работая с платяными вшами в лаборатории, заразились сыпным тифом; да Роша Лима выздоровел, а Провачек погиб. Будучи опытным микробиологом, да Роша
Лима ввел в систему микроорганизмов название Rickettsia для возбудителя сыпного тифа, выделенного американским ученым Г.Т. Риккетсом, и назвал его Rickettsia prowazekii (1916) в честь обоих погибших от сыпного тифа ученых. В дальнейшем количество представителей семейства риккетсий увеличивалось, а входящие в него бактерии оказались возбудителями тяжелых заболеваний человека, часто с летальным исходом.
В России во время эпидемии эпидемического сыпного тифа, по разным данным, переболели от 10 до 25 млн человек.
Одним из первых изучение риккетсиозов в России начал Павел Феликсович Здродовский, переболевший в годы Первой мировой войны тяжелой формой сыпного тифа.
В конце 1940-х гг. он возглавил отдел сыпного тифа и других риккетсиозов в Институте эпидемиологии и микробиологии им. акад. Н.Ф. Гамалеи и около 40 лет работы посвятил исследованию риккетсий и риккетсиозов.
К тому времени в мире были описаны пятнистая лихорадка Скалистых гор, марсельская лихорадка, крысиный сыпной тиф, лихорадка цуцугамуши и выявлена рецидивная форма сыпного тифа - болезнь Брилла-Цинссера. В бывшем СССР были известны эпидемический сыпной тиф и болезнь Брилла-Цинссера.
В 1939 г. был описан клещевой сыпной тиф Северной Азии и выделен возбудитель в Красноярском и Алтайском краях [1]. Описана марсельская лихорадка в Крыму [2].
Перед Павлом Феликсовичем стояли задачи всестороннего изучения риккетсиозов. Необходимо было уточнить распространение уже известных форм, организовать поиски новых риккетсиозов, в том числе на новых территориях. Были выделены возбудители крысиного сыпного тифа и мар-сельской лихорадки в Закавказье (Е.М. Голиневич), идентифицирован возбудитель клещевого сыпного тифа Северной Азии и выделен в семейство ЯккеИз^асеае как новый вид ОегтасепЬог охвпив $]Ыпса [3].
Были выделены и изучены возбудители везикулезного риккетсиоза и его переносчика - гамазового клеща [1, 3, 4]. Начато изучение ку-лихорадки и ее возбудителя [1, 3, 5, 6].
Дана оценка роли каждого риккетсиоза в инфекционной патологии человека и предложены меры профилактики всех риккетсиозов - разработана живая вакцина против ку-лихорадки из аттенуированного штамма М коксиелл Бер-нета; живая комбинированная вакцина из ослабленного штамма Е риккетсий Провачека - ЖКСВЕ. Е.М. Голиневич и И.Б. Фрязинова [3] разработали химическую сыпнотифозную вакцину против сыпного тифа, была создана антибио-вакцина против всех риккетсиозов [3].
Вакцины против ку-лихорадки из аттенуированного штамма М коксиелл Бернета и эпидемического сыпного тифа - ЖКСВЕ продолжают выпускаться Пермским филиалом НПО «Микроген».
У Павла Феликсовича не ослабевал интерес к изучению возбудителя сыпного тифа, в частности к его вирулентности, которую изучала Н.М. Балаева, она же провела очень важное исследование - повышение вирулентности вакцинного штамма Е риккетсий Провачека при пассировании в легких белых мышей [3].
Многочисленные труды П.Ф. Здродовского, его соратников и учеников легли в основу монографии «Учение о рик-кетсиях и риккетсиозах» [1]. Эта монография до сих пор является настольной книгой для риккетсиологов.
После ухода из жизни П.Ф. Здродовского в 1973 г. отдел сыпного тифа и других риккетсиозов был расформирован. Научную работу продолжила лаборатория экологии риккетсий (руководитель - И.В. Тарасевич) в рамках отдела инфекций с природной очаговостью. Была создана новая лаборатория молекулярной биологии и генетики риккетсий (руководитель - Н.М. Балаева) в отделе микробиологии.
Руководство исследований по риккетсиозам взял на себя С.В. Прозоровский, который стал председателем Всесоюзного центра по риккетсиозам. Были образованы также
филиалы центра в Ленинградском НИИ им. Луи Пастера, Львовском НИИЭМ, Пермском НИИВС, Омском НИИПИ и Ташкентском НИИЭМ, а также опорные базы в ряде санитарно-эпидемиологических станций (СЭС).
В соответствии с положением о центре приоритет был отдан эпидемиологии и диагностике риккетсиозов, проводимых в лаборатории экологии риккетсий и под ее эгидой. В 1982 г. лаборатория экологии риккетсий получила статус референс-центра Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по риккетсиозам (директор - И.В. Тарасевич), в 1992 г. на ее базе был создан Российский центр по риккетсиозам (председатель - И.В. Тарасевич). Задачи исследований лаборатории экологии риккетсий и Центра совпадали, а статус референс-центра ВОЗ расширил рамки исследований по эпидемиологии риккетсиозов и экологии риккетсий. С момента создания Справочного центра ВОЗ (СЦВОЗ) в 1981 г. лаборатория экологии риккетсий стала координатором исследований по риккетсиозам в СССР и Российской Федерации, выполняла задание ВОЗ по стандартизации диагностических препаратов и оказывала помощь в расшифровке заболеваний, подозрительных на риккетсиоз. Статус СЦВОЗ позволил лаборатории пополнять музей культур риккетсий. По поручению ВОЗ академик И.В. Тарасевич выезжала за рубеж для выяснения эпидемической обстановки и оказания методической помощи в Иран и Эфиопию.
Эпидемический сыпной тиф и болезнь Брилла-Цинссера
Исследование сыпнотифозной инфекции во все времена было актуальным: принципиальное значение имел вопрос о сохранении возбудителя сыпного тифа в межэпидемический период. В 1940-1950-е гг. в нашей стране господствовал взгляд на экзогенную природу повторного сыпного тифа. В этой связи поиски экологической ниши возбудителя были направлены на исследования гамазовых клещей, крыс. В результате эпидемиологических данных, отрицательных поисков риккетсий Провачека среди возможных резервуаров (членистоногие и теплокровные животные), а также доказательств, полученных за рубежом, практическое здравоохранение обрело обоснованную концепцию о переболевшем сыпным тифом как о потенциальном источнике инфекции. Взгляды Павла Феликсовича были развиты и обогащены фактами в 1970-1980-е гг., по проверке доказательств гипотезы природной очаговости сыпного тифа, высказанной Reiss-Gutfreund. Независимо от американских риккетсиологов были получены сходные результаты о том, что иксодовые клещи при кормлении на инфицированных риккетсиями Провачека овцах заражаются возбудителем, однако их организм в короткие сроки освобождается от него, и трансовариальной передачи у иксодового клеща не происходит. Кроме того, было убедительно показано, что положительные результаты исследований сывороток крови крупного и мелкого рогатого скота определялись общностью антигенного состава риккетсий Провачека и Proteus OX19 [8] и не были связаны с циркуляцией риккетсий Провачека среди сельскохозяйственных животных.
Проведен цикл работ по эпидемиологии эпидемического сыпного тифа и болезни Брилла в Азербайджане и Молдавии [9], в Смоленской [10] и Тульской областях [11], в Узбекистане [12].
На примере двух больших территорий (Азербайджанская и Молдавская ССР), где во время Великой Отечественной войны имели место массовые заболевания сыпным тифом, был проведен сравнительный анализ эпидемиологии сыпного тифа и болезни Брилла. Условия относительного санитарного благополучия, приведшие к заметному снижению численности платяных вшей, обусловили преобладание болезни Брилла в общей структуре сыпнотифозной заболеваемости. Иммунная прослойка населения к сыпному тифу в изучаемых районах в основном была сформирована к началу 1950-х гг. за счет эпидемий предшествующих лет. Характерно отсутствие групповой заболеваемости и связей между отдельными заболеваниями, среди больных сыпным тифом преобладали люди старше 40 лет, отсутствовала зимне-весенняя сезонность заболеваний с превалентностью когорты угрожающих профессий [9]. Был предложен метод прогнозирования минимальной ожидаемой заболеваемости сыпным тифом [10].
В 1980-е гг. сохранилась тенденция в динамике заболеваемости сыпным тифом [13]. В результате изучения имму-ноструктуры населения ряда областей европейской части СССР было установлено, что наиболее высокие показатели уровня антител к риккетсиям Провачека имелись у людей старше 40 лет, у молодежи до 19 лет они практически не обнаруживались. Таким образом, сложилась ситуация, когда при наличии двух компонентов тифозного потенциала (термин Ч. Висмэна) - потенциальных источников риккетсий Провачека в лице переболевших сыпным тифом и восприимчивого населения, но при отсутствии переносчика механизм передачи не реализуется [11, 12].
Последние два десятилетия ХХ столетия в мире характеризовались ростом численности 3 видов вшей человека. Предложены новые морфологические критерии для дифференциации вида платяной и головной вши, найдены отличия в кариотипе этих насекомых, что еще раз подтверждает их самостоятельный видовой статус [14, 15].
В годы перестройки с появлением беженцев и людей без определенного места жительства была отмечена трансмиссия возбудителя сыпного тифа. В 1994 г. у детей и молодежи в возрасте 10-29 лет, проживающих в Москве и Московской области, были обнаружены антитела к R. prowazekii в высоких титрах [5]. Подобная ситуация происходила на фоне прогрессирующего роста педикулеза. Особенностью педикулеза было существование так называемых хронических очагов, которые возникают среди социально неблагополучных групп населения и чрезвычайно трудно поддаются санации. Заболеваемость педикулезом в Российской Федерации выросла и составила 220-300 случаев на 100 тыс. населения. Из-за отсутствия дифференцированного подхода к определению вида вшей доля платяного педикулеза неизвестна.
На фоне эпидемиологического благополучия по сыпному тифу возникла вспышка сыпного тифа в психоневрологической больнице в Липецкой области. Было зарегистрировано 14 больных и 15 переболевших эпидемическим сыпным тифом. Больные женского отделения в 100% случаев
были поражены платяными вшами. Клинический диагноз был подтвержден в 4 серологических реакциях. Серологическое обследование пациентов и персонала показало, что при иммуноферментном анализе (ИФА) и реакции непрямой иммунофлюоресценции (РНИФ) у 37 человек были выявлены антитела к R. prowazekii в диагностических титрах. Вероятным источником послужила больная с рецидивом сыпного тифа, и при наличии педикулеза у других больных в больнице произошла описанная вспышка. В расследовании вспышки приняли участие сотрудники лаборатории экологии риккетсий И.В. Тарасевич, А.И. Комарова, Н.Ф. Фетисова и Н.С. Умнова [16].
В 1985 г. старший научный сотрудник лаборатории экологии риккетсий Н.Ф. Фетисова при проведении РНИФ в 68 из 335 сывороток крови детей и подростков г. Москвы и Подмосковья выявила антитела к R. prowazekii. В Каракалпакской автономной области Ф. Абдулаев тоже нашел антитела к R. prowazekii в сыворотках крови детей и подростков [12].
В последующие годы Российским центром по риккетсио-зам серологически были выявлены единичные заболевания сыпнотифозной природы у жителей Москвы и Ульяновска.
Риккетсиозы группы клешевой пятнистой лихорадки
В группу клещевой пятнистой лихорадки (КПЛ) входят более 10 нозоформ риккетсиозов. Источниками и переносчиками их возбудителей являются иксодовые клещи родов Dermacentor, Haemaphysalis, Rhipicephalus, Amlyomma. Ареал каждого риккетсиоза связан с определенным родом переносчика, вследствие чего риккетсиозы группы КПЛ эндемичны. Типовой вид - Rickettsia rickettsii. Первые штаммы были выделены в 1908 г. из клещей Dermacentor andersoni доктором Риккетсом в штате Монтана (США).
В бывшем СССР были зарегистрированы марсельская лихорадка, клещевой сыпной тиф Северной Азии (сибирский клещевой тиф - СКТ), везикулезный риккетсиоз. В России обязательной регистрации подлежат СКТ и астраханская пятнистая лихорадка.
Ниже представлены риккетсиозы, которые изучали в лаборатории экологии риккетсий с 1973 г. по настоящее время.
Клещевой сыпной тиф Северной Азии
В результате проведенных исследований были обобщены материалы о географии клещевого риккетсиоза и экологии R. sibirica. Были выделены территории, обладающие определенными признаками-аналогами, имеющими значение для формирования ареала R. sibirica: естественная зараженность иксодовых клещей-переносчиков и млекопитающих, подтвержденная выделением штаммов, а также обнаружением антител к R. sibirica в сыворотке крови людей, домашних животных, грызунов, птиц, учитывали наличие заболеваний людей. Документально и картографически было подтверждено, что наиболее опасными в отношении инфицирования человека клещевым риккетсиозом оказались те регионы, где было выявлено сочетание всех указанных признаков: Алтайский и Приморский края, южная часть Красноярского
края, Новосибирская, Иркутская, Кемеровская, Читинская области, Хакасская АО, за пределами СССР северные районы Монгольской Народной Республики [6, 17].
Заболеваемость клещевым риккетсиозом резко возросла после 1979 г. С 1979 по 1995 г. выявлено 21 530 случаев болезни [18]. Максимальное количество случаев было зарегистрировано в 2001 г. - 3460. В последующие годы отмечены снижение и стабилизация показателей заболеваемости.
Была проведена работа по идентификации и дифференциации штаммов группы КПЛ. 22 штамма риккетсий группы КПЛ были исследованы в реакции связывания комплемента (РСК), им дана оценка с помощью антигенного коэффициента на основе средних геометрических показателей титров антител. Все штаммы, кроме выделенных в Армении и Чехословацкой Социалистической Республике (ЧССР), были идентичны штамму R. sibirica Нецветаев [19]. Для диагностики риккетсиозов группы КПЛ применяли группоспецифический антиген из R. sibirica.
Астраханская пятнистая лихорадка
Неизвестная ранее болезнь была выявлена местными врачами в Астраханской области в конце 1970-х - начале 1980-х гг. Число заболевших увеличивалось, был поставлен вопрос об этиологии болезни и, как следствие этого, о ее лабораторной диагностике и этиотропной терапии. Возбудитель -риккетсия из группы КПЛ был выделен в 1991 г. и идентифицирован как новый вид, позднее получивший наименование R. caspiensis [20]. Штаммы R. caspiensis были выделены из крови больных, клещей Rhipicephalus pumilio, собранных с собак, кошек и ежей. Описана клиническая картина болезни, основными симптомами, как и при других риккетсиозах, передаваемых иксодовыми клещами, являются лихорадка, наличие первичного аффекта и макулопапулезной сыпи. Лечение успешно осуществляется доксициклином. Установлена причина заболеваемости - трансформация природного очага в антропургический в результате загрязнения внешней среды после строительства газоконденсатного комплекса, повлекшего за собой миграцию диких грызунов и паразитирующих на них Rh. pumilio из природного очага в районы проживания людей, а также переход клещей на паразитирование на собаках. Результаты многолетнего изучения астраханской пятнистой лихорадки приведены в монографии И.В. Тарасевич [20] и кандидатской диссертации А.И. Ковтунова [21].
Марсельская лихорадка (средиземноморская пятнистая лихорадка)
Марсельская лихорадка в СССР была выявлена А.Я. Алымовым [2]. В Севастополе постоянно отмечали спорадические случаи заболевания, что послужило причиной изучения потенциального очага. Исследованиями лаборатории экологии риккетсий совместно с Севастопольской санитарно-эпидемиологической станцией была выявлена следующая закономерность: заклещевленность собак в городе благодаря проводимым профилактическим мероприятиям снизилась с 61,7 до 1,6%, в то время как зараженность клещей рик-
кетсиями изменилась незначительно - 25 и 16,6% положительных проб (начало 1960-х и начало 1980-х гг. соответственно) [1]. При исследовании клещей, собранных в старом очаге марсельской лихорадки, был выделен штамм R. conorii спустя 20 с лишним лет после первоначального выделения. Этот штамм по своим биологическим свойствам был идентичен эталонным штаммам марсельской лихорадки [19].
Дальневосточный клешевой риккетсиоз
Дальневосточный клещевой риккетсиоз (ДКР) описан О.Ю. Медянниковым в Хабаровском крае РФ в 2000 г. Возбудитель - Rickettsia heilongjiangensis идентифицирован моле-кулярно-генетическими методами в изолятах из крови больных и клещей Haemaphysalis concinna. В некоторых регионах Сибири и Дальнего Востока ДКР (переносчик - H. concinna) распространен внутри нозоареала клещевого сыпного тифа Северной Азии. Инфекции имеют несущественные различия в клинической картине. За пределами РФ ДКР распространен в Китае и государствах Юго-Восточной Азии [22].
Болезнь кошачьей царапины
Болезнь кошачьей царапины (БКЦ) известна во многих странах мира, в России официально не регистрируется. Возбудитель - Bartonella henselae. Ранее род Bartonella входил в семейство Rickettsiaceae. БКЦ - доброкачественный лимфоретикулез. Болеют главным образом дети и молодые люди, а также взрослые с выраженным иммунодефицитом. Источник возбудителя -инфицированная кошка. Болезнь у кошек не выражена, но возбудитель передается по наследству. Возбудитель находится в слюне кошки и передается человеку через царапину и ранки на коже. Врачи детских больниц наблюдали заболевание, но незнание этиологии приводило к безуспешному лечению.
Лаборатория экологии риккетсий получила выписки 225 историй болезни и 373 сыворотки крови больных, подозрительных на БКЦ пациентов. Клинический диагноз был подтвержден серологически в РНИФ с антигенами из B. henselae штаммов Houston и Marseille. Антигены готовили из возбудителя, выращенного в культуре клеток. Наличие антител в сыворотке крови больных было подтверждено в референс-центре ВОЗ в Марселе у части пациентов. Подробное изучение и описание БКЦ проведено врачами Тушинской детской городской больницы (Л.Н. Мазенкова, Т.А. Чеботарева), Морозовской детской больницы (А.Е. Анджел), инфекционной больницы № 1 г. Москвы (М.А. Сайфуллин и Л.С. Владимирова). В результате серологического подтверждения больным был поставлен диагноз БКЦ и назначено этиотропное лечение доксициклином [23].
Ку-лихорадка (коксиеллез, лихорадка ку, Q лихорадка)
Возбудитель ку-лихорадки - ^xiella burnetii. В 1968 г. был выведен из порядка Rickettsials и на основании молеку-лярно-биологических и генетических свойств отнесен к порядку Legionellales [24]. По-прежнему изучается риккетсио-логами. После описания ку-лихорадки в Австралии в 1936 г. она была выявлена в большинстве стран мира.
В СССР регистрируется с 1957 г. Известно несколько больших вспышек ку-лихорадки в бывшем СССР и России. Основной источник инфекции - козы, овцы, крупный рогатый скот. Пути передачи - аэрогенный и алиментарный. Активное изучение ку-лихорадки проводится отделом сыпного тифа и других риккетсиозов НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи с 1950-х гг. С 1972 г. по настоящее время сотрудники лаборатории экологии риккетсий приняли участие в составлении санитарно-эпидемиологических правил СП 3.1.095-96 и СП 3.1.7.2811-10 по профилактике коксиеллеза. Оказана методическая помощь при изучении вспышек ку-лихорадки в Воронежской области, Алтайском крае, ЧССР. Выделены штаммы С. burnetii из смывов шерсти инфицированных коз в Воронежской области [25], от клещей Dermacentor в Монгольской Народной Республике [26]. Разработана инактиви-рованная комбинированная вакцина против ку-лихорадки. В работе принимали участие сотрудники лаборатории экологии риккетсий (И.В. Тарасевич, В.А. Яблонская, С.Ф. Фа-талиева) совместно с Ленинградским ИЭМ им. Л. Пастера (А.Б. Дайтер и Н.К. Токаревич) и НИИ Министерства обороны (Сергиев Посад). Вакцина ареактогенна, безопасна, обладает достаточной иммуногенностью, индуцирует синтез антител после однократной вакцинации. Защитные титры антител определяются в 80,5-83,5% привитых и сохраняются в течение 1 года после вакцинации (срок наблюдения). Рекомендовано применение вакцины в экстремальных условиях (выписка из протокола № 7 от 27.12.2007 Комитета иммунобиологических препаратов). Рекомендовано внедрение в практику, которое не осуществляется из-за отсутствия финансирования.
Лихорадка цуцугамуши
Это заболевание было известно в Китае и Японии еще до нашей эры. Его интенсивное изучение начато во время и после Второй мировой войны в Японии, США. В бывшем СССР природные очаги выявлены в Приморском крае Дальнего Востока. Штаммы возбудителя - R. tsutsugamushi - выделены из крови больных, краснотелковых клещей - переносчиков и диких мелких грызунов [4]. В последующие годы природные очаги лихорадки цуцугамуши были описаны Г.П. Сомовым, И.М. Гопачено и Ф.Н. Шубиным на островах Курильской гряды.
После расследования вспышки лихорадки цуцугамуши американскими риккетсиологами в районе Сиалкот (Западный Пакистан) природные очаги установлены на сопредельной территории Горного Таджикистана. Штаммы возбудителя выделены от краснотелковых клещей и их прокормителей, антитела к Orientia tsutsugamushi (R. tsutsugamushi) найдены у местного населения С.Н. Назаренко, И.В. Тарасевич, Н.Ф. Фетисовой. Выделенные штаммы были близки к эталонному серотипу Gilliam [27].
Молекулярная биология и генетика риккетсий
Под руководством Н.М. Балаевой начато новое направление исследований в России - молекулярная биология
и генетика риккетсий. Были изучены белковые антигены риккетсий. При изучении суммарных белков риккетсий методом электрофореза выявляются от 19 до 175 полипептидов с молекулярной (мол.) массой в пределах 11-55 кДа. Их распределение в наружной (60%) и внутренней (40%) мембране риккетсий подобно распределению основных белков в мембранах типичных грамотрицательных бактерий, но отличается по величине мол. массы, которая у последних определяется в пределах 32-36 кДа [27]. Функциональное значение основных белков риккетсий не изучено. У различных видов риккетсий, а также их штаммов мол. масса и электрофоретическое распределение основных и минорных белков имеют определенные отличия [7]. Начато изучение белкового состава генетически связанных штаммов R. prowazekii, малопатогенного штамма Е и его вирулентного ревертанта штамма ЕВир. Генетическая родственность этих штаммов подтверждена данными рестриктного анализа хромосомной ДНК, при котором показана полная идентичность рестриктограмм ДНК штаммов при наличии четких отличий от рестриктограмм ДНК стандартного вирулентного штамма Брейнль риккетсий Провачека [7]. Было найдено, что штаммы Е и ЕВир, будучи идентичными по белковому составу и имея выраженное сходство со стандартным вирулентным штаммом Брейнль R. prowazekii, отличаются от него электрофоретической подвижностью основного белка с мол. массой 30 кДа [7]. Это единственные отличия по структурному белку между штаммами R. prowazekii. Данные об идентичности по этому белку генетически связанных, но различающихся по вирулентности штаммов свидетельствуют против предполагаемой его связи с вирулентностью возбудителя. Возможно, этот белок отражает штаммовые отличия R. prowazekii.
При изучении антигенов риккетсий внимание привлечено к протективным антигенам, имеющим поверхностное расположение в оболочке и отличающимся высокой иммунологической эффективностью [7]. Основным компонентом поверхностного протективного антигена риккетсий группы сыпного тифа С и пятнистой лихорадки Скалистых гор является высокомолекулярный белок с мол. массой соответственно 100-120 и 155 кДа. В нашей лаборатории с использованием иммуноблоттинга показана высокая им-муногенность белковых антигенов R. prowazekii, особенно основного белка с мол. массой 100-138 кДа (белок 1) для человека. В динамике инфекционного процесса у кроликов выявлены различия в иммунном ответе на белки 60 и 70 кДа при заражении малопатогенным штаммом Е и вирулентными штаммами ЕВир и Брейнль R. prowazekii (Еремеева М.Е. и др., 1989) [7]. Методами электронно-микроскопической иммуноцитохимии установлено, что основной белок 100 кДа локализован в капсулоподобном слое и в мембране клеточной стенки R. prowazekii, что подтверждает гипотезу о существовании его мембраносвязанной формы. Локализация белка 1 в капсулоподобном слое объясняет преимущественное накопление антител к этому белку в сыворотках крови реконвалесцентов и позволяет ставить вопрос о его роли в патогенетическом действии R. prowazekii. Отечественные исследователи впервые перешли на уровень изучения индивидуальных белковых антигенов R. prowazekii, выделенных в
очищенном виде. Совместно с лабораторией химии антигенов (А.В. Родионов, М.И. Еремеева) установлено, что белок 1 штаммов Брейнль, Е, ЕВир имеет мол. массу 100 кДа, р14,22 и состоит из субъединиц. Впервые определен его аминокислотный состав и установлены отличия в аминосоединениях малопатогенного штамма Е и вирулентных штаммов ЕВир и Брейнль. Последнее является первым фактом установленных различий в составе малопатогенного штамма Е и вирулентных штаммов возбудителя.
С развитием молекулярной генетики и биотехнологии стало доступно изучение генома и генетики риккетсий. Установлено, что мол. масса ДНК различных видов риккетсий и коксиелл составляет 1-1,5х109 Да. Эта величина свидетельствует о том, что облигатный паразитизм, видимо, не связан с недостатком генетического материала, так как существуют свободно живущие микроорганизмы с меньшим объемом генома.
С помощью разработанного способа получены антибио-тикоустойчивые мутанты риккетсий при воздействии мутагеном и расширен набор спонтанных мутантов по этому признаку.
Структурный анализ хромосомной ДНК риккетсий посредством рестрикционных эндонуклеаз в сочетании с ДНК-пробами оказался плодотворным для молекулярно-ге-нетической дифференциации риккетсий различных видов. Эта техника также была эффективной для дифференциации штаммов R. prowazekii. Рестрикционный анализ ДНК для ряда штаммов R. prowazekii показал, что их рестриктограммы при большой гомологии имеют воспроизводимые различия между некоторыми штаммами, касающиеся 1-2 фрагментов в диапазоне 8-20 тыс. пар нуклеотидов. Совпадающие рестриктограммы имели ДНК вирулетных штаммов Брейнль, Г, Ананьев. Другую группу штаммов, имевших совпадающие рестриктограммы, составляли малопатогенный штамм Е и вирулентные штаммы ЕВир и Кацинян. Выявленные на основе полиморфизма фрагментов ДНК сходство и различие штаммов не имеют корреляции ни с формой заболевания сыпным тифом, ни с вирулентностью штамма. Обращает внимание подобие штаммов, изолированных в Испании (штамм Е) и Армении (штамм Кацинян) - регионах одной географической широты. Другая группа штаммов также изолирована практически в одном регионе Европы. В итоге исследованные к настоящему времени штаммы R. prowazekii разделились по полиморфизму фрагментов ДНК на 3 группы [7].
Разработка новых инструментов выявления риккетсий и коксиелл посредством детекции генетического материала с дальнейшим развитием метода на основе амплификации ДНК перспективна для проведения ранней диагностики риккетсиозов, альтернативной серодиагностики, изучения патогенеза и персистенции риккетсий, а также эколого-эпидеми-ческого анализа [7].
Лабораторная диагностика
Обычно в лаборатории экологии риккетсий (Центр по риккетсиозам, РФ) используют как общепринятые методы диагностики РСК, оптимизированную за счет уменьшения объема компонентов, РНИФ, так и новые - ИФА, получение
моноклональных антител к R. prowazekii. Получены авторские свидетельства по очистке риккетсий. Исследования по эпидемиологическому серомониторингу осуществляли антигенами, приготовленными в лаборатории экологии риккетсий, а также коммерческими препаратами. ИФА применяли при изучении риккетсиозов в Баку [28]. Получены моноклональные антитела к R. prowazekii и R. sibirica [29]. Разработан и запатентован (патент № 2557951) способ получения мультиплексного риккетсиального диагностикума, основанный на метке корпускулярных антигенов R. prowazekii и С. burnetii полупроводниковыми коллоидными наночасти-цами разного цвета флюоресценции [30].
Международное сотрудничество
Многолетнее плодотворное сотрудничество со Средиземноморским университетом (Марсель, Франция) позволило выполнить ряд исследований по молекулярной биологии и генотипированию риккетсий группы КПЛ в Российской Федерации [31]. Профессор Д. Рауль принимал участие в экспедиции в природный очаг неизвестной инфекции, названной позднее астраханской пятнистой лихорадкой. Проведена идентификация возбудителя астраханской пятнистой лихорадки молекулярными методами, а также возбудителя дальневосточного клещевого риккетсиоза [31].
Наиболее значимым исследованием была идентификация огромной коллекции риккетсий, выделенных на территории бывшего СССР, методами молекулярной биологии (М.Е. Еремеева), Е.Б. Рыдкина провела работы по переносчику эпидемического сыпного тифа и изучению бартонелл [31]. Эти исследования выполнены в Средиземноморском университете и защищены как докторские диссертации (PHD).
В результате серии работ, выполненных в рамках международного сотрудничества под руководством академика И.В. Тарасевич и профессора Д. Рауля, были получены данные, позволившие полностью переоценить роль различных патогенов, вызывающих клещевые трансмиссивные заболевания в бывшем СССР (С.Н. Шпынов, О.Ю. Медянников, М.И. Еремеева и др.).
Совместные работы в области изучения новых видов риккетсий и риккетсиозов привели к переоценке критерия видов у риккетсий (Д. Рауль, П.-Э. Фурнье, М.Е. Еремеева, И.В. Тарасевич).
Выполнены совместные исследования с Техасским университетом (Д. Волкер) и Ниигатским колледжем фармакологии (А. Тамура). Совместно с сотрудниками доктора А. Тамура проведены исследования очагов лихорадки цуцу-гамуши в Приморском крае.
В результате выполненных совместных исследований были описаны 2 новых вида риккетсий (R. raoultii, Candidatus R. tarasevichiae), изучены их экологические связи с разными родами иксодовых клещей и распространение на территории РФ [31].
Консультации по серодиагностике и эпидемиологии риккетсиозов проведены в Иране, Афганистане, Монгольской Народной Республике, Эфиопии. Многолетний проект по эпидемиологии риккетсиозов выполнен с отделом рик-
кетсиозов Словацкой академии наук (1968-1993), заведующий отделом профессор Р. Брезина, главный исполнитель профессор Й. Ржегачек. Результаты многолетних полевых работ отражены в книге J. Rehacek и И.В. Тарасевич [32]. На протяжении длительного периода И.В. Тарасевич состояла членом научного комитета Европейской группы по изучению коксиелл, анаплазм, риккетсий и бартонелл (ESCAR) при Европейском обществе клинической микробиологии и инфекционных болезней (ESCMID). В 2015 г. И.В. Тарасевич была избрана пожизненным почетным членом Американского общества по риккетсиозам ^RS).
Музей (коллекция) риккетсиальных культур
Музей был основан П.Ф. Здродовским. В настоящее время в коллекции музея хранится 154 штамма, из них 25 эталонных и 129 полевых. Штаммы представляют рода Rickettsia, Orientia, Coxiella и др. Среди них C. burtetii -25 штаммов, R. prowazekii - 24 штамма, R. sibirica - 23, R. typhi - 11, Candodatus R. tarasevichiae - 8 штаммов, R. akari
и R. conorii - по 7 штаммов, R. slovaca - 6, O. tsutsugamushi - 4, R. rickettsii - 2, а также штаммы R. raoultii, R. rhipicephali, R. belli, R. japonica, R. australis, R. massillae, R. canadensis, R. montanensis, R. parkeri и других видов. В настоящее время в коллекции, имеющей статус национальной, находится 5298 единиц хранения.
Педагогическая и организационная деятельность
В результате выполнения научной тематики в лаборатории экологии риккетсий было защищено более 40 диссертационных работ, из них 5 докторских.
НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи и Всесоюзным центром по риккетсиозам МЗ СССР было организовано и проведено 5 конференций по проблеме «Риккетсии и риккетсиозы», и в каждой из них принимали участие более 150 специалистов из научных и практических учреждений страны. Материалы докладов были опубликованы в 8 сборниках «Риккетсии и риккетсиозы» и отдельном сборнике, посвященном академику АМН СССР П.Ф. Здродовскому.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
Тарасевич Ирина Владимировна - академик РАН, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории экологии риккетсий ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. акад. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России, Москва E-mail: [email protected]
ЛИТЕРАТУРА
1. Кулагин С.М., Тарасевич И.В., Рубакин П.Е., Никитин А.М. и др. К вопросу о ликвидации марсельской лихорадки. Некоторые наблюдения по марсельской лихорадке в Севастополе // Журн. микробиол. (ЖМЭИ). 1960. № 8. С. 117-121.
2. Алымов А.Я. Марсельская лихорадка в Крыму. М., 1938.
3. Здродовский П.Ф., Голиневич Е.М. Учение о риккетсиях и риккетсиозах. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 1972. 496 с.
4. Кулагин С.М., Тарасевич И.В. Лихорадка цуцугамуши. М. : Медицина, 1972. 230 с.
5. Тарасевич И.В., Фетисова Н.Ф. Сыпной тиф // Здоровье населения и среда обитания (ЗНиСО). 1995. № 2. С. 9-15.
6. Тарасевич И.В., Панфилова С.С., Фетисова Н.Ф. Экологическая география риккетсиозов группы клещевой пятнистой лихорадки // Итоги науки и техники. Сер. Медицинская география. Т. 8. М. : ВИНИТИ, 1977. 6-121.
7. Балаева Н.М., Игнатович В.Ф., Попов В.Л., Еремеева М.Е. и др. Риккетсии и риккетсиозы. М., 1990. С. 41-45.
8. Антропова Н.И. О природе и эпидемиологической оценке серологических реакций домашних животных к возбудителю сыпного тифа : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1978. 19 с.
9. Лобанов А.В. Опыт серологического изучения современного сыпного тифа на больших территориях : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1979. 25 с.
10. Абузярова И.А. Эпидемиология и прогнозирование болезни Бриля и сыпного тифа на примере Смоленской области : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1978. 19 с.
11. Додонов М.М. Серологические исследования в целях совершенствования эпидемиологического надзора за сыпнотифозной инфекцией : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1991. 19 с.
12. Абдулаев Ф. Особенности эпидемиологии риккетсиозов в зоне экологического бедствия (Каракалпакстан) : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1993. 28 с.
13. Тарасевич И.В., Земская А.А., Худобин В.В. К диагностике вшей рода Ре(Лси1.и$ // Мед. паразитол. 1988. № 3. С. 153-160.
14. Худобин В.В. Диагностика видов вшей человека с применением морфометрического и кариологического анализа в системе эпиднадзора за сыпнотифозной инфекцией : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1991. 23 с.
15. Худобин В.В. Экологические аспекты педикулеза в условиях большого города : автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 1998. 45 с.
16. Савельев С.И., Щукина И.А., Мацук В.И., Зубова Н.Ю. и др. Вспышки эпидемиологического тифа в Липецкой области // Здоровье населения и среда обитания (ЗНиСО). 1998. № 1. С. 7-11.
17. Фетисова Н.Ф. Медико-географическая оценка пространственной структуры ареала R. Б^пса и ее значение для эпидемиологии // Вопросы риккетсиологии. М., 1985. С. 72-74.
18. Рудаков Н.В., Самойленко И.Е., Шпынов С.Н., Решетникова Т.А. и др. Современное состояние очагов клещевого риккетсиоза // Здоровье населения и среда обитания (ЗНиСО). 1998. № 1. С. 12-14.
19. Макарова В.А. Вопросы идентификации риккетсий группы клещевой пятнистой лихорадки : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1978. 25 с.
20. Тарасевич И.В. Астраханская пятнистая лихорадка. М. : Медицина, 2002. 171 с.
21. Ковтунов А.И. Эпидемиология, организация эпиднадзора и профилактика астраханской лихорадки : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2000. 20 с.
22. Медянников О.Ю. Клинико-эпидемиологическая характеристика клещевого риккетсиоза, вызываемого RickettsiaheiLongiagensis на Дальнем Востоке России : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2000. 23 с.
23. Тарасевич И.В., Макарова В.А., Пантюхина А.Н., Мазенкова Л.Н. и др. Болезнь кошачьей царапины // Эпидемиология и инфекц. бол. 2013. № 1. С. 70-75.
24. Weisburg W.G., Dobson M.E., SamueL J.E. et aL. PhyLogenetic diversity of rickettsiae // J. BacterioL. 1989. VoL. 171. P. 4202-4206.
25. Друганова Л.П. Эпидемиология лихорадки Ку в ЦентральноЧерноземном районе : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1985. 24 с.
26. Тарасевич И.В., Макарова В.А. Выделение штаммов коксиелл Бернета из иксодовых клещей, собранных на территории Северной Монголии // Вопросы риккетсиологии. М., 1985. С. 70-80.
REFERENCES
1. KuLagin S.M., Tarasevich I.V., Rubakin P.E., Nikitin A.M., et aL On the issue of the elimination of Marseilles fever. Some observations on the Marseilles fever in Sevastopol. ZhurnaL mikrobioLogii, epidemioLogii i immunoLogii [Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunology]. 1960; (8): 117-21. (in Russian)
2. ALymov A.J. MarseiLLes fever in Crimea. Moscow, 1938: 48 p. (in Russian)
3. Zdrodovsky P.F., GoLinevich E.M. The doctrine of Rickettsia and Rick-etsioses. Moscow: Meditsina, 1972: 496 p. (in Russian)
4. KuLagin S.M., Tarasevich I.V. Tsutsugamushi fever. Moscow : Meditsina, 1972: 230 p. (in Russian)
5. Tarasevich I.V., Fetisova N.F. Epidemic typhus. Zdorov'e naseLe-niya i sreda obitaniya [PubLic HeaLth and Environment]. 1995: (2): 9-15. (in Russian)
6. Tarasevich I.V., PanfiLova S.S., Fetisova N.F. EcoLogicaL geography of rickettsiaL tick-borne spotted fever group. In: Progress in Science and TechnoLogy. A series of medicaL geography. VoL. 8. Moscow: VINITI, 1977: 6-121. (in Russian)
7. BaLaeva N.M., Ignatovich V.F., Popov V.L., Eremeeva M.E., et aL. Rickettsia and rickettsioses. Moscow, 1990: 41-5. (in Russian)
8. Antropov N. About the nature of the epidemioLogicaL and seroLog-icaL evaLuation reactions of pets to the pathogen of typhus: Autoabstract of Diss. Moscow, 1978: 19 p. (in Russian)
9. Lobanov AV. Experience the seroLogicaL study of modern typhus Large areas: Autoabstract of Diss. Moscow, 1979: 25 p. (in Russian)
10. Abuzyarova I.A. EpidemioLogy and prognosis of the disease typhus and BriLL disease on the exampLe of SmoLensk area: Autoabstract of Diss. Moscow, 1978: 19 p. (in Russian)
11. Dodonov M. SeroLogicaL studies in order to improve epidemioLog-icaL surveiLLance of typhus infection: Autoabstract of Diss, Moscow, 1991: 19 p. (in Russian)
12. AbduLaev F. Features rickettsiaL epidemioLogy in the zone of ecoLogicaL disaster (KarakaLpakstan): Autoabstract of Diss. Moscow, 1993: 28 p. (in Russian)
13. Tarasevich I.V., Zemskaya A.A., Khudobin V.V. For the diagnosis of the genus PedicuLus Lice. Meditsinskaya parazitoLogiya i parazitarnye
27. Назаренко С.И. Лихорадка цуцугамуши и лихорадка Ку в Таджикской ССР : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1972. 18 с.
28. Кузнецова А.В. Иммуноферментный метод (ELISA) для выявления антител к риккетсиям группы сыпного тифа : автореф. дис. . канд. мед. наук. М., 1988. 24 с.
29. Недялков Ю.А. Моноклональные антитела к Rickettsiaprowazekii и разработка на их основе высокоспецифических диагностических препаратов : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1990. 18 с.
30. Пантюхина А.Н., Тарасевич И.В., Вакштейн М.С., Дежуров С.В. Патент на изобретение № 2557951 «Способ получения мультиплексного риккетсиальногодиагностикума». Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 30.06.2015.
31. Рауль Д. Научное сотрудничество России и Франции в изучении риккетсиозов // Вестн. РАМН. 2008. № 7. С. 45-47.
32. Rehacek J., Tarasevich I.V. Acari-Borne Rickettsiae and Rickettsioses in Eurasia. BratisLava : Veda PubLishing House of the SLovak Academy of Sciences, 1988.
boLezni [MedicaL ParasitoLogy and Parasitic Diseases]. 1988; (3): 153-60. (in Russian)
14. Khudobin V.V. Diagnosis of species of human Lice using morpho-metric anaLysis and carpoLogicaL in the surveiLLance system of typhus infection: Autoabstract of Diss. Moscow, 1991: 23 p. (in Russian)
15. Khudobin V.V. EnvironmentaL aspects of Lice in a Large city: Autoabstract of Diss. Moscow, 1998. 45 p. (in Russian)
16. SaveLyev S.I., Shchukin I.A., Matsuk V.I., Zubov N.Y., et aL. Outbreaks of epidemic typhus in the Lipetsk region. Zdorov'e naseLeniya i sreda obitaniya [PubLic HeaLth and Environment]. 1998: (1): 7-11. (in Russian)
17. Fetisova NF. MedicaL-geographicaL vaLuation of spatiaL structure of R. sibirica and its impLications for epidemioLogy. In: Voprosy Ricketsi-oLogy. Moscow, 1985: 72-4. (in Russian)
18. Rudakov N.V., SamojLenko I.E., Shpynev S.N., Reshetnikov T.A., et aL. The current state of foci of tick-borne ricketsiosis. Zdorov'e naseLeniya i sreda obitaniya [PubLic HeaLth and Environment]. 1998; (1): 12-4. (in Russian)
19. Makarova VA. Questions of identification of rickettsiaL tick-borne spotted fever group: Autoabstract of Diss. Moscow, 1978: 25 p. (in Russian)
20. Tarasevich I.V. Astrakhan spotted fever. Moscow: Meditsina, 2002: 171 p. (in Russian)
21. Kovtunov A.I. EpidemioLogy, surveiLLance and organization of prevention Astrakhan fever: Autoabstract of Diss. Moscow, 2000: 20 p. (in Russian)
22. Medyannikov 0. CLinicaL and epidemioLogicaL characteristics of the tick-borne ricketsiosis caused by Rickettsia heiLongiagensis the Russian Far East: Autoabstract of Diss. Moscow, 2000: 23 p. (in Russian)
23. Tarasevich I.V., Makarova V.A., Pantyukhina A.N., Mazenkova L.N., et aL. Cat scratch disease. EpidemioLogiya i infektsionnye boLezni [EpidemioLogy and Infectious Diseases]. 2013; (1): 70-5. (in Russian)
24. Weisburg W.G., Dobson M.E., SamueL J.E., et aL. PhyLogenetic diversity of rickettsiae. J BacterioL. 1989; 171: 4202-6.
25. Druganova L.P The epidemioLogy of Q fever in the CentraL BLack Earth region: the dissertation dis: Autoabstract of Diss. Moscow, 1985: 24 p. (in Russian)
26. Tarasevich I.V., Makarova V.A. Isolation of strains Coxieliabur-netii from ticks collected in Northern Mongolia. In: Voprosy ricketsiology. Moscow, 1985: 70-80. (in Russian)
27. Nazarenko S.I. Tsutsugamushi fever and Q fever in the Tajik Soviet Socialist Republic: Autoabstract of Diss. Moscow, 1972: 18 p. (in Russian)
28. Kuznetsova A.V. Immunoassay (ELISA) for the detection of antibodies to the group rickettsiae of typhus: Autoabstract of Diss. Moscow, 1988: 24 p. (in Russian)
29. Nedialkov Yu.A. Monoclonal antibodies to Rickettsia prowazekii and development on their basis highly specific diagnostic agents: Autoabstract of Diss. Moscow, 1990: 18 p. (in Russian)
30. Pantyukhina A.N., Tarasevich I.V., Vakshtein M.S., Dezhurnov S.V. The patent for the invention N 2557951 «Method of rickettsial multiplex diagnostic kit». Registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation 06.30.2015. (in Russian)
31. Raul D. Scientific cooperation between Russia and France in the study of rickettsial diseases. Vestnik Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk [Annals of the Russian Academy of Medical Sciences]. 2008; (7): 45-7. (in Russian)
32. Rehacek J., Tarasevich I.V. Acari-borne rickettsiae in Eurasia. Bratislava: Veda publishing house of the Slovak Academy of Science, 1988: 344 p.
