Анаплазмоз и эрлихиоз – трансмиссивные заболевания как человека, так и домашних животных, наносящие серьезный вред здоровью и сельскому хозяйству. Анализируются клещи, снятые только с человека. Цель данной работы – определить наличие генетического материала микроорганизмов родов Anaplasma и Ehrlichia в иксодовых клещах разных видов, собранных в Кировской области в период с 2010 по 2021 г. с помощью полимеразной цепной реакции. В ходе исследования было проанализировано 1487 клещей трех видов: Ixodes persulcatus, Dermacentor reticulatus, Ixodes ricinus. Процент зараженности бактериями рода Ehrlichia (от 20,6 до 60,6 %) выше, чем бактериями рода Anaplasma (от 4,8 до 36 % ). Также наблюдается наличие обоих возбудителей (от 3,2 до 32 %). Процент зараженности колеблется, наличие возбудителей не зависит друг от друга. Клещи Dermacentor reticulatus, Ixodes ricinus имеют существенно более низкий процент зараженности, чем клещи Ixodes persulcatus. Мониторинг зараженности клещей возбудителями анаплазмоза и эрлихиоза позволит организовать профилактику данных заболеваний.
клещевые трансмиссивные инфекции, анаплазмоз, эрлихиоз, микст-инфекции, полимеразная цепная реакция, ПЦР
Введение
Анаплазмоз и эрлихиоз относятся к трансмиссивным заболеваниям. Возбудители этих заболеваний передаются через укусы иксодовых клещей. Данные заболевания поражают как человека, так и домашних и сельскохозяйственных животных, нанося серьезный ущерб сельскому хозяйству [1].
Анаплазмоз вызывается бактериями рода Anaplasma. Анаплазмы являются грамотрицательными облигатными внутриклеточными паразитами семейства Anaplasmataceae, анаэробами, чаще всего локализуются в цитоплазматических вакуолях нейтрофилов периферической крови. Симптомы анаплазмоза неспецифичны: включают лихорадку, головную боль, слабость, снижение аппетита и др. Лабораторные тесты выявляют лейкопению, тромбоцитопению, повышение уровня аминотрансфераз печени. В тяжелых случаях инфекция может переходить в хроническую форму либо приводить к летальному исходу [2–4].
Эрлихиоз вызывается грамотрицательными плеоморфными микроорганизмами рода Ehrlichia. Эрлихии являются облигатными внутриклеточными паразитами семейства Anaplasmataceae, не культивируются на питательных средах, характеризуются медленным ростом на культурах клеток [5].
Клинические признаки эрлихиоза полиморфны, зависят от состояния иммунной системы больного, стадии заболевания и наличия сопутствующих инфекций. Часто возникают лихорадка, анорексия, геморрагические поражения кожных покровов и внутренних органов, неврологические расстройства. В лабораторных анализах обнаруживаются панцитопения, повышение уровня аминотрансфераз печени и концентрации билирубина, креатинина в сыворотке крови [6].
На современном этапе установлено широкое распространение сочетанных природных очагов клещевых инфекций, обладающих общими ареалами распространения и переносчиками инфекционных агентов, что увеличивает риск одновременной инфицированности сразу несколькими возбудителями инфекций. Смешанные клещевые инфекции могут составлять одновременно несколько видов, в том числе анаплазмы и эрлихии. При этом симптомы могут совпадать, что затрудняет постановку диагноза и дальнейшую терапию.
Оба вида бактерий возбудителей поражают как человека, так и сельскохозяйственных и домашних животных. Но анализ клещей органы Роспотребнадзора проводят только, если клещ снят с человека. Так же статистика ведется только случаев заболевания.
Установлено, что наблюдается корреляция между количеством случаев заболевания и процентом зараженности клещей и тот факт, что животные могут заболеть после укуса клеща либо клещ может переместиться с животного на человека при контакте.
Цель данного исследования – определить зараженность клещей, собранных в Кировской области в период с 2010 по 2021 г., бактериями родов Anaplasma и Ehrlichia, а также выявить случаи козараженности с помощью полимеразной цепной реакции.
Материалы и методы
Сбор клещей, определение видовой и половой принадлежности. Сбор клещей производился с людей и домашних животных (собак, кошек). Видовая идентификация клещей проводилась с помощью определительных таблиц Н.А. Филипповой и Ю.А. Захваткина. Учитывались следующие признаки: вид гипостома, строение конечностей, вид хоботка, вид скутума, вид перитремы, вариации генитального клапана, вид идиосомы [7, 8].
Выделение и амплификация ДНК. Суммарные нуклеиновые кислоты выделялись из иксодовых клещей, фиксированных в 70 %-ном этаноле, с помощью модификации гуанидинтиоизоцианатного метода [9].
Анализ на наличие генетического материала бактерий родов Anaplasma и Ehrlichia. Исследование суммарных нуклеиновых кислот проводилось с помощью ПЦР-анализа. Состав реакционной смеси для ПЦР, используемые праймеры и условия проведения реакций представлены в ранее опубликованной статье [10]. Продукты амплификации разделялись в 6 %-ном нативном полиакриламидном геле, который окрашивался бромистым этидием [9].
Достоверная разница между сравниваемыми группами определялась с помощью критерия Хи-квадрат Пирсона.
Результаты и их обсуждение
В период с 2010 по 2021 г. были проанализированы 1487 клещей, собранных в различных районах г. Кирова и Кировской области. В 2010 г. исследовано 124 особи, 2011 г. – 104, 2012 г. – 129, 2013 г. – 59, 2014 г. – 193, 2015 г. – 209, 2016 г. –
160, 2017 г. – 183, 2018 г. – 150, 2019 г. – 63, 2020 г. – 48, в 2021 г. –
65 особей.
Небольшое количество исследованных особей в 2013 г. связано с началом сотрудничества с Кировской областной ветеринарной станцией, и как следствие, мало людей несли клеща на анализ, рост количества исследованных особей в последующие годы подтверждает это. Снижение количества клещей в 2019 г. связано с сухой погодой. А малое количество в 2020 и 2021 гг. – с пандемией Covid–19 и малой посещаемостью ветеринарной станции.
Результаты исследования инфицированности клещей анаплазмами и эрлихиями представлены в табл. 1.
Процент зараженности анаплазмами составляет от 4,8 до 36,5 %, а эрлихиями – от 20,6 до 60,6 %. Процент козараженности обоими возбудителями колеблется от 3,2 до 32,7 %. Колебания процента зараженности зависят от года (рисунок). Как видно из графика, зараженность эрлихиями выше, чем анаплазмами. Процент козараженности ниже, чем отдельными возбудителями. Также процент зараженности колеблется в зависимости от года. В случае возбудителей рода Ehrlicha наблюдаются два пика – в 2011 и 2016 гг., и нарастание к 2021 г.
Тогда как процент зараженности бактериями рода Anaplasma также колеблется, но отмечаются три пика: 2011, 2016 и 2018 гг. Первые два пика совпадают, что позволяет предположить, что заражение двумя возбудителями взаимосвязано, однако появление третьего пика зараженности указывает на независимое заражение клеща возбудителями разных видов. Если периодичность колебаний в случае бактерий рода Ehrlichia сохраняется, длительность периода составляет 5 лет, то в случае бактерий рода Anaplasma период между пиками либо укорачивается, либо не имеет определенного значения. Определение этих закономерностей требует продолжения наблюдений [11].
Основным переносчиком трансмиссивных заболеваний является таежный клещ Ixodes persulcatus. Второй переносчик трансмиссивных заболеваний – лесной клещ, или Ixodes ricinus, но он больше распространен в центре европейской части Российской Федерации и в Кировской области встречается значительно реже. В связи с изменениями климата за последние годы в некоторых районах Кировской области были обнаружены луговые клещи D. reticulatus. Особи этого вида поступали на исследование в меньшем количестве, так как встречаются в основном на юге Кировской области, хотя постепенно проникают севернее. В г. Кирове лугового клеща стали обнаруживать с 2014 г. [10].
В числе собранных, относящихся к трем видам иксодовых клещей: Ixodes persulcatus (1134 особи), Dermacentor reticulatus (262), Ixodes ricinus (90 особей). Результаты по инфицированности клещей в зависимости от видовой принадлежности представлены в табл. 2. Ранее было показано, что все три вида клещей могут быть носителями обоих возбудителей, и продолжение исследований это подтверждает. Однако из табл. 2 видно, что процентные соотношения зараженности разными возбудителями клещей различных видов неодинаковы. При статистической проверке методом ξ2 сравнивали заражение бактериями родов Anaplasma и Ehrlichia для всех трех видов попарно. Проценты зараженности анаплазмами таежных (Ixodes persulcatus) и лесных (Ixodes ricinus) клещей показали отсутствие статистически важных различий (ξ2=0,76). Зато процент зараженности луговых клещей (Dermacentor reticulatus) значительно ниже, причем различия статистически достоверные при сравнении с Ixodes persulcatus, ξ2 составил 25,59, а с Ixodes ricinus – 17,56. Также наблюдаются статистически достоверные различия процента зараженности бактериями рода Ehrlichia и козараженности между клещами видов Ixodes persulcatus и Dermacentor reticulatus, ξ2 составил 36,6 и 16, 59 соответственно. Можно предположить, что более низкий процент зараженности связан с тем, что луговые клещи появились в Кировской области относительно недавно, в 2010 г., и проникновение возбудителей в нового для них переносчика все еще продолжается. Аналогичные данные были получены в Кировской области по зараженности клещей Dermacentor reticulatus вирусом клещевого энцефалита [12].
Отмечается достоверная разница процента зараженности бактериями рода Ehrlichia, между клещами Ixodes ricinus и Ixodes persulcatus ξ2 составил 11,64. При этом сравнение процентов козараженности достоверных различий не показало, ξ2 составил 3,06. Такие различия могут быть связаны с тем, что данный вид клеща не распространен в Кировской области и, как следствие, меньше взаимодействует с местными животными-прокормителями, кровь которых является источником возбудителей. С другой стороны, данные результаты могут быть связаны с малой выборкой клещей Ixodes ricinus по сравнению с Ixodes persulcatus, для подтверждения гипотезы требуется увеличить размер выборки, продолжив исследования.
При этом не наблюдается достоверных различий по процентам зараженности бактериями рода Ehrlichia, а также козараженности обоими возбудителями между клещами Ixodes ricinus и Dermacentor reticulatus ξ2 составил 0,12 и 0,82 соответственно. Отсутствие различий в процентах зараженности может быть связано как с распространенностью данных видов на территории Кировской области, а также небольшим размером выборок особей этих двух видов клещей. Однако в период с 2010 по 2017 г. проанализировано было меньше клещей, но данные совпадают, так что вероятность влияния размера выборки невелика, хотя для полной уверенности необходимо увеличить размеры выборок, продолжив исследования [11].
Заключение
Исследование клещей, снятых не только с человека, но и с домашних животных, на наличие генетического материала возбудителей трансмиссивных заболеваний необходимо, так как позволяет получить более полную информацию об источниках заболевания человека и, соответственно, контролировать распространение инфекций. Кроме того, собаки и кошки тесно контактируют с людьми, существует опасность заражения трансмиссивными клещевыми инфекциями при перемещении клещей с животного на человека и последующем укусе. Также выявление возбудителей анаплазмозов и эрлихиозов, вызывающих заболевания сельскохозяйственных животных, позволит организовать профилактику данных заболеваний.
1. Алешковская, Е.С. Клинико-эпидемиологические аспекты смешанных клещевых инфекций в эндемичном регионе / Е.С. Алешковская, Н.А. Благов, В.А. Базунова // Журнал инфектологии. - 2014. - Т. 5, № 1. - С. 44-47.
2. Волосач, О.С. Гранулоцитарный анаплазмоз человека / О.С. Волосач // Журнал ГрГМУ. - 2015. - № 2 (50). - С. 151-154.
3. Христофис, Г. Анаплазмоз крупного рогатого скота / Г. Христофис, В.В. Белименко // Российский ветеринарный журнал. Сельскохозяйственные животные. - 2015. - № 1. - С. 5-7.
4. Ismai, N. Human ehrlichiosis and anaplasmosis: author’s manuscript / N. Ismai, K.C. Bloch, W. Jere // Clin Lab Med. - 2011. - Vol. 1. - P. 261-292.
5. Derakhshandeh, N. Molecular detection of Ehrlichia spp. in blood samples of dogs in Southern Iran using the polymerase chain reaction / N. Derakhshandeh, H. Sharifiyazdi, M.A. Hasiri // Veterinary Research Forum. - 2017. - № 8(4). - P. 347-351.
6. Анисько, Л.А. Моноцитарный эрлихиоз и гранулоцитарный анаплазмоз человека: перспективы и проблемы лабораторной диагностики / Л.А. Анисько, И.А. Карпов // Медицинские новости. - 2013. - № 12 (231). - С. 6-8.
7. Захваткин, Ю.А. Акарология - наука о клещах: История развития. Современное состояние. Систематика / Ю.А. Захваткин. - Москва: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012. - 192 с.
8. Филиппова, Н.А. Таежный клещ Ixodes persulcatus Schulze (Acrania, Ixodidae): морфология, систематика, экология, медицинское значение / Н.А. Филиппова. - Ленинград: Наука, 1985. - 420 с.
9. Sambrook, J. Molecular cloning: a laboratory manual / J. Sambrook, T. Fritch, T. Maniatis. - NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989. - 1626 c.
10. Волков, С.А. Анализ инфицированности клещей видов Ixodes persulcatus и Dermacentor reticulatus трансмиссивными заболеваниями на территории Кировской области / С.А. Волков, Е.А. Бессолицына, Ф.С. Столбова, И.В. Дармов // Инфекция и иммунитет. - 2016. - Т. 6, № 2. - С. 173-178.
11. Новоселова, И.А. Динамика зараженности клещей боррелиями, анаплазмами и эрлихиями на территории Кировской области / И.А. Новоселова, Е.А. Бессолицына // Российский паразитологический журнал. - 2020. - № 2. - С. 38-45.
12. Бессолицына, Е.А. Динамика зараженности бактериями рода Borrelia и вирусом клещевого энцефалита клещей, собранных в Кировской области / Е.А. Бессолицына, С.А. Волков, Ф.С. Столбова // Инфекция и иммунитет. - 2017. - № 2. - С. 171-180.
