Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние изученности клещевого боррелиоза 10-67 .
1.1. Особенности возбудителей ИКБ 10-12
1.2. Методы типирования геновидов и генетических групп комплекса Borrelia burgdorferi s.l. 12-17
1.3. Связь клинических проявлений ИКБ с генетическими группами возбудителя 17-20
1.4. Экология Borrelia burgdorfei sensu lato в Евразии 20 - 54
1.4.1. Итоги изучения экологии ИКБ с использованием микроскопических методов 20 - 32
1.4.2. Географическое распространение, связи геновидов В. burgdorferi s.l. с клещами Ixodes и резервуарными хо зяевами 32 - 54
1.5. Роль хозяев и клещей-переносчиков в поддержании природных очагов ИКБ
Глава 2. Район работ. Материалы и методы
2.1. Краткая характеристика природных условий северной лесостепи Приобья 2.2. Материалы и методы
2.2.1. Зоологические и паразитологические методы 76 - 78
2.2.2. Микробиологические методы 78 - 81
2.2.3. Молекулярно-биологические методы 81 - 89
Глава 3. Характеристика геновидов Borrelia burgdorferi s.l. в западносибирских очагах иксодовых клещевых боррелиозов 90 - 110
3.1. Генетическая характеристика изолятов ДНК В. burgdorferi s. 1. 90-99
3.2. Зараженность голодных имаго клещей /. persulcatus различными геновидами боррелий 99-103
3.3. Зараженность фоновых видов мелких млекопитающих различными геновидами В. burgdorferi s.1. 103-110
Глава 4. Взаимоотношения боррелий с таежным клещом 111 -124
4.1. Зараженность боррелиями таежного клеща /. persulcatus 111 -120
4.2 Межгодовые изменения зараженности имаго клещей боррелиями 120- 124
Глава 5. Экологические связи В. burgdorferi s.l. с млекопитающими 125-146
5.1 Зараженность боррелиями личинок и нимф таежного клеща, паразитирующих на мелких и средних млекопи тающих 126-134
5.2. Зараженность боррелиями фоновых видов мелких млекопитающих 134 -139
5.3. Динамика эпизоотического процесса у мелких млекопитающих в течение летнего сезона 139-144
5.4. Зараженность боррелиями различных демографических групп мелких млекопитающих 144 -146
Выводы 147-148
Литература 149-199
- Связь клинических проявлений ИКБ с генетическими группами возбудителя
- Краткая характеристика природных условий северной лесостепи Приобья
- Зараженность голодных имаго клещей /. persulcatus различными геновидами боррелий
- Зараженность боррелиями личинок и нимф таежного клеща, паразитирующих на мелких и средних млекопи тающих
Введение к работе
Актуальность темы. Иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) - сравнительно недавно открытая группа природноочаговых трансмиссивных инфекционных заболеваний, вызываемых борре-лиями комплекса Borrelia burgdorferi sensu lato. К настоящему времени описано 13 геновидов Borrelia burgdorferi s.l., из которых три геновида (В. burgdorferi s.str., В. garinii и В. afzelii) способны вызывать заболевания человека (Горелова и др., 2001; Коренберг и др., 1999). Клещи рода Ixodes, принадлежащие к систематической группе "/. persulcatus", являются основными переносчиками борре-лий. Природные очаги ИКБ широко распространены в лесной зоне Северного полушария. В России они приурочены, главным образом к ее южной части, и выявлены от Прибалтики до Южного Сахалина (Коренберг, 1987).
Иксодовые клещевые боррелиозы являются наиболее значимыми из всех передаваемых клещами инфекций. В США ежегодно регистрируется около 16 тыс. случаев заболеваний (Centers for disease..., 1999), в Западной и Центральной Европе - 50 тыс. (O'Connell et al., 1996), в России - от 10 до 12 тыс., что превышает уровень заболеваемости клещевым энцефалитом (см. Коренберг и др., 2002). Наиболее напряженные очаги ИКБ выявлены на Урале, в Западной Сибири и Волго-Вятском регионе (Алыпова и др., 2002; Коренберг и др., 2002). Поскольку выявление и регистрация заболеваний ИКБ на территории России далеко неполно отражают действительную картину, уровень заболеваемости инфекцией может быть значительно выше.
Различные геновиды спирохет комплекса В. burgdorferi s.l. морфологически неразличимы, вместе с тем для них отмечено высокое антигенное разнообразие (van Dam et al., 1997). Предпола-
гают, что выявленные региональные особенности клинического проявления ИКБ (Воробьева и др., 1998; Лесняк и др., 1997; Скрип-никова, 1992; Стир, 1995), во многом обусловлены генетическими особенностями возбудителей, в частности, составом и соотношением геновидов на данной территории (van Dam et al., 1997).
В природе циркуляция возбудителей ИКБ осуществляется благодаря обмену между клещами-переносчиками и резервуарны-ми хозяевами-позвоночными. Популяции, поддерживающие существование возбудителей, образуют сложные трехчленные паразитарные системы, характеризующиеся разветвленными связями между всеми составляющими. Помимо основных переносчиков, в передаче боррелий могут участвовать другие виды клещей рода Ixodes, паразитирующих на тех же хозяевах. В различных природных очагах боррелий могут долговременно хранить и передавать клещам 2-3 основных и до 10-15 дополнительных видов млекопитающих, а также птицы, кормящиеся на земле (Горелова и др., 2001; Peteny et al., 1996; Miyamoto et al., 1997; Humair et al., 1998; Humair, Gem, 1998; Pichon et al., 2000). Вместе с тем, экологические связи В. burgdorferi s.l. с переносчиками и резервуарными хозяевами, в особенности для природных очагов Азиатской части России, изучены слабо.
Установлено, что в России практически по всему ареалу таежного клеща /. persulcatus и с его участием поддерживается цикл циркуляции спирохет В. garinii и в. afzelii (Коренберг и др., 1997; Postic et al., 1997; Коренберг и др., 1999; Горелова и др., 2001; Коренберг и др., 2002). Для 11 видов мелких лесных грызунов, как правило, видов-доминантов, выявлена спонтанная инфицирован-ность возбудителями ИКБ. Приуроченность различных геновидов
6 боррелий к определенным группам мелких млекопитающих не установлена (Горелова и др., 2001).
Резервуарная роль многих видов млекопитающих, обитающих в природных очагах ИКБ в Азиатской части России, остается практически неизученной. Для подавляющего большинства видов хозяев, у которых выявлена спонтанная инфицированность борре-лиями, сведения об уровне зараженности в природных популяциях отсутствуют. Вместе с тем, эти данные могли бы служить основой для сравнительной оценки эпизоотического значения мелких мышевидных грызунов и насекомоядных в поддержании природных очагов ИКБ.
Весьма отрывочны сведения об экологии возбудителей боррелиозов для природных очагов на территории юга Западной Сибири, для которых характерен высокий эпидемический риск. В частности, в различных ландшафтных подзонах западной части региона (Тюменская область) с использованием микроскопических методов оценена зараженность имаго таежного клеща (Колчанова, 1997). Помимо этого, сведения об уровне зараженности имаго /. persulcatus, составе и соотношении геновидов ооррелий, встречающихся в клещах, имеются лишь для некоторых районов Омской, Новосибирской областей и Алтайского края (Рудакова, Ма-тущенко, 1996; Рудакова и др., 2002; Оберт и др., 2001). В литературе имеются сообщения о спонтанной зараженности боррелиями некоторых видов мелких грызунов и насекомоядных (Матущенко и др., 19966; Рудакова и др., 2002; Калягин, Зубко, 2003), однако, в большинстве случаев, идентификацию возбудителей не проводили.
Таким образом, для многих территорий Западносибирского региона не установлены количественные соотношения геновидов
боррелий, заражающих переносчиков и резервуарных хозяев. Практически отсутствуют данные о значении различных наземных позвоночных (птицы, мелкие, средние и крупные млекопитающие) в поддержании циркуляции отдельных геновидов боррелий. Остается открытым вопрос о межгодовых изменениях зараженности переносчиков и резервуарных хозяев боррелиями.
Цель и задачи исследования. Основная цель нашей работы - на примере природного очага в лесостепном Приобье изучить взаимоотношения таежного клеща и его прокормителей с возбудителями клещевых боррелиозов.
Для реализации цели были поставлены следующие задачи:
установить состав геновидов возбудителей ИКБ, циркулирующих в природных очагах;
оценить зараженность различных фаз развития таежного клеща боррелиями;
- изучить межгодовые изменения уровня зараженности
взрослой части популяции переносчика;
- выявить основные виды мелких млекопитающих, поддер
живающих циркуляцию боррелий;
-охарактеризовать динамику эпизоотического процесса в популяциях фоновых видов зверьков.
Научная новизна работы. Впервые для природных очагов Западной Сибири оценены уровень зараженности боррелиями В. burgdorferi s.l. всех фаз развития таежного клеща и, на основании косвенных оценок, показано участие в поддержании цикла циркуляции возбудителей 12 видов мелких лесных грызунов и насекомоядных, среди которых лесная мышовка упоминается впервые как резервуарный хозяин боррелий. Впервые для России с использованием прямого ПЦР-детектирования установлен уровень зара-
женности боррелиями трех видов мелких млекопитающих (Sorex araneus, Apodemus agrarius, Clethrionomys rutilus) и продемонстрировано, что уровень зараженности зверьков закономерно изменяется в ходе летнего сезона. Впервые выявлено, что полевые мыши Ар. agrarius участвуют в поддержании циркуляции В. afzelii и В. garinii NT29. Впервые показано участие белогрудого ежа (Erinaceus concolor) в передаче боррелий личинкам и нимфам /. persulcatus. Впервые для России оценено генетическое сходство западносибирских спирохет В. burgdorferi s.l., паразитирующих в таежных клещах, с представителями этого комплекса из европейских и азиатских природных очагов ИКБ. Выявлен нетипичный изолят боррелий из клещей /. persulcatus, не относящийся к известным генови-дам и генетическим вариантам.
Практическое значение. Полученные результаты дополняют имеющиеся представления о функционировании и особенностях паразитарных систем ИКБ и уточняют сведения об ареале отдельных геновидов боррелий. Исследования, построенные по принципу мониторинга, позволяют подойти к выяснению основных критериев прогноза эпидемической напряженности природных очагов ИКБ. Материалы диссертационного исследования могут быть использованы санитарно-эпидемиологическими службами для планирования профилактических мероприятий и проведения сани-тарно-просветительной работы, а также для преподавания курсов медицинской паразитологии и эпидемиологии в университетах и медицинских институтах.
Апробация работы и публикации. Основные положения работы были представлены и доложены на VI международном симпозиуме по проблемам клещевых инфекций (Потсдам, 2001), на региональной научной конференции «Исследования эталонных
природных комплексов Урала» (Екатеринбург, 2001), на XI международном симпозиуме по биоиндикаторам (Сыктывкар, 2001), на межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные аспекты природноочаговых болезней» (Омск, 2001), на научно-практической конференции с международным участием «Клещевые боррелиозы» (Ижевск, 2002). По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Благодарности. Исследование реализовано под руководством к.б.н. А.К. Добротворского, которому автор выражает искреннюю благодарность. Молекулярно-биологическая часть исследования начата в лаборатории генной инженерии Института биохимии СО РАМН и курировалась заведующим этой лаборатории к.б.н. А.Б. Беклемишевым. В дальнейшем эта часть работы была продолжена в лаборатории молекулярной вирусологии института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН при поддержке и неоценимой помощи со стороны заведующего лабораторией д.б.н. О.В. Морозовой, которой также было сделано много ценных советов при прочтении рукописи. Автору трудно переоценить помощь в повседневной работе сотрудников ИХБФМ СО РАН и Института биохимии СО РАМН Н.В. Фоменко, к.б.н. В.А. Матвеевой, В.А. Рар, СЕ. Ткачева, к.б.н. Н.П. Пичко, к.б.н. B.C. Караваева, к.б.н. И.А. Лавриненко, И.Т. Иванова, А.В. Питериной, Л.А. Шишковой, НА. Титовой и И.Н. Ивлевой. Всем вышеперечисленным коллегам автор глубоко признателен. Отдельная благодарность В.В. Панову (лаборатория экологического прогнозирования, ИСиЭЖ СО РАН) за определение видовой принадлежности, генеративного состояния и возраста мелких млекопитающих.
Связь клинических проявлений ИКБ с генетическими группами возбудителя
Как самостоятельное заболевание БЛ была описана в 1977 г. при изучении случаев ревматоидного артрита у детей в городе Олд Лайм, Коннектикут, США (Steere et al., 1977). В 1982 г. впервые был изолирован возбудитель этой инфекции от клещей /. scapularis, собранных на Лонг-Айленде, Нью-Йорк (Burgdorfer et al., 1982). Впоследствии этот изолят был идентифицирован как новый вид рода Borrelia и назван в честь его первооткрывателя В. Бург-дорфера (Johnson et al., 1984).
Ретроспективный анализ показал, что в Западной и Центральной Европе симптомы заболевания, сходного с БЛ, были описаны еще в конце XIX в. под различными названиями: мигрирующая эритема (МЭ), хронический атрофический дерматит (ХАА), синдром Баннварта и др. (Weber, Pfister, 1993).
В России клинические проявления, характерные для БЛ, впервые были описаны приблизительно в 40-е годы. На Северо-Западе, на Урале, в Западной Сибири и Дальнем Востоке невропатологи часто отмечали так называемые серонегативные случаи заболевания клещевым энцефалитом (КЭ), когда у больных с укусом клеща в анамнезе диагноз не подтверждался серологически. Уже в 60-е годы появилось предположение о том, что причина, вызывающая перечисленные симптомы, не имеет связи с вирусом клещевого энцефалита. Несмотря на это, в России целенаправленное изучение боррелиозов началось несколько позже, чем в Америке и Западной Европе. В 1985 г. диагноз заболевания ИКБ был впервые подтвержден серологически (Коренберг и др., 1.985), а в 1986 г. этиологический агент был выявлен у больного (Коренберг и др., 1987; 1988; Крючечников и др., 1988; Korenberg et al., 1993).
В настоящее время случаи заболевания ИКБ постоянно регистрируются в Северной Америке и Евразии, в районах, где распространены клещи /. scapularis, I. ricinus, и /. persulcatus. Для ИКБ свойственно хроническое и рецидивирующее течение, заболевание проходит в несколько стадий. В зависимости от локализации боррелий и длительности протекания болезни, выделяют локальную, диссеминированную и персистирующую формы (Postic et. ak, 1994). Из-за разнообразия клинических симптомов, многие из которых характерны и для других заболеваний, за ИКБ закрепилась репутация «великого имитатора» (Pachner, 1989). При хронической инфекции патогенные боррелий способны вызывать нарушения кожных покровов, опорно-двигательного аппарата, нервной и сердечно-сосудистой систем (Wang et al., 1999).
Патогенность для человека доказана для трех геновидов боррелий: В. burgdorferi s.str., В. garinii и В. afzelii (Baranton et.al., 1992; Assous et.al., 1993). Имеются сообщения о выделении штаммов, очень близких к североамериканскому геновиду В. bissettii, от больных с кожными проявлениями ИКБ в Словении (Picken et al,, 1996; Strle et al., 1997) и выявлении В. valaisiana в кожных биопта-тах пациентов с МЭ (Rijpkema et al., 1997). Однако, для того, чтобы окончательно доказать патогенность названных выше двух геновидов, необходимы более детальные исследования.
В России, где основным переносчиком ИКБ, заражающим людей, является /. persulcatus, картина клинических проявлений принципиально не отличается от таковой в Западной и Центральной Европе, тогда как отличительной особенностью боррелиоза в Северной Америке являются множественные эритемы (диссеминированная инфекция) и артриты (хроническая форма) (Wang et al., 1999). Исследования, посвященные анализу кпиники ИКБ в различных регионах России, указывают на преобладание неврологической симптоматики и относительно невысокий процент поражений опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы (Кравчук и др., 1993; Лобзин и др., 1996; Лесняк, 1995; 1997; Воробьева, 1996; 1998; Козлов, 1999; Оберт, 2001; Романова, Бу-чинская, 2001).
Разнообразие клинических проявлений ИКБ связывают с генетической неоднородностью возбудителей, и, соответственно, изменчивостью их антигенных свойств (van Dam et al., 1993). Многие клиницисты считают, что В. burgdorferi s.str. вызывает преимущественно артриты и поражения сердечно-сосудистой системы, В. garinii - преимущественно нейроборрелиозы, В. afzelii - хронические кожные проявления (Baranton et al., 1992; Canica et al., 1993; Balmelli, Pifaretti, 1995; Mathiesen et al., 1997). Серологическое обследование больных ИКБ в Западной и Центральной Европе показало, что сыворотки больных с нарушениями опорно-двигательного аппарата реагировали преимущественно с антигенами В. burgdorferi s.str., пациентов с нейроборрелиозом - с антигенами В. garinii, а сыворотки больных с хроническими поражениями кожных покровов - с антигенами В. afzelii (Anthonissen et al., 1994; Assous et al., 1993; 1994; Norman et al., 1996; Ryffel et al., 1999).
Механизмы, лежащие в основе различий симптомов болезни, вызываемых конкретными геновидами В. burgdorferi s.l., остаются пока неясными. Предположительно, они связаны с неодинаковой чувствительностью боррелий к действию защитных белков системы комплемента (Britner-Ruddock et al., 1997, van Dam et al., 1997), а также специфическим тропизмом геновидов боррелий к определенным тканям (Thomas et al., 1994; Leong et al., 1998, Parveen et al., 1999). В частности, эксперименты in vitro показали, что В. garinii активнее размножается в нервной ткани по сравнению с В. afzelii (Yrjnien et al., 1997).
Краткая характеристика природных условий северной лесостепи Приобья
Лесостепная зона Западной Сибири занимает обширную территорию от Урала до предгорий Салаира. Район, где проводились исследования, находится в юго-восточной части Западно-Сибирской равнины, занимая правобережье Оби в пределах подзоны подтаежных (осиново-березовых) лесов лесной зоны и подзоны северной лесостепи лесостепной зоны. Согласно схеме комплексного районирования западной Сибири эта территория относится к двум смежным географическим провинциям: Приобской лесостепной и Барабинской (Западная Сибирь..., 1963). Приобская лесостепь по данным физико-географического районирования занимает левобережье, и правобережье Оби в пределах юго-восточной части Новосибирской области и северо-восточную часть Алтайского края. С северо-запада она граничит с Барабинской лесостепью, с юга к ней- примыкают горы Алтая, с северо-востока - Салаирский кряж.
Рельеф местности Приобской лесостепи преимущественно равнинный. Абсолютные высоты местности возрастают с запада на восток (от 90 - 100м до 300 - 500 м) (Атлас..., 2002). Средняя абсолютная высота составляет 250 м. Территория провинции покрыта сетью многочисленных притоков Оби, в числе которых наиболее крупные реки - Бердь и Иня.
Климат. Географическое положение внутри материка Евразии с соответствующим циркуляционным и радиационным режимом определяют основные особенности климата. С севера территория доступна воздействию арктических масс воздуха с его сухостью и низкими температурами. Открытость с юга способствует выносу прогретого континентального умеренного и даже тропического воздуха. Зимой климат обычно устойчив, так как территория находится под воздействием северной части азиатского антициклона. Активная циклоническая деятельность и большое число антициклональних образований, перемещающихся по данной территории, обусловливают значительную изменчивость климата и его непостоянство по годам. В целом климат региона умеренно-континентальный. Амплитуда средних месячных температур составляет 36, абсолютная амплитуда достигает 93. Среднегодовая температура составляет -0,3 С, годовое количество осадков" -около 442 мм. Коэффициент увлажнения близок к 1,0 (Атлас..., 2002).
Для района исследований характерны неравномерно выраженные сезоны года. Неустойчивость погоды присуща весне и осени - наиболее кратковременным и бурным периодам года. Для весны свойственно резкое повышение среднемесячной температуры (с -11,7 до +9,5), но нередки возвращения холодов с падением температуры до -10 и даже до -30 С. Сравнительно короткая осень начинается в 1-й декаде сентября и длится до 2-й декады октября. Снежный покров устанавливается в первой декаде ноября и держится до середины апреля. Зима длится в среднем почти полгода (в некоторые годы до 200 дней). Средняя температура января равна -20 С. Минимальная температура зимой - -57 С. Максимальная высота снежного покрова наблюдается во второй половине марта и составляет от 30 до 45 см. Лето сравнительно теплое, но короткое. Безморозный период составляет 110-115 дней. Средняя температура июля - +19,5 - +20С (абсолютный максимум достигает +38 С). В течение года максимальное количество осадков выпадает во второй половине лета (Орлова, 1962; Атлас..., 2002).
Неустойчивое увлажнение территории и отклонения температуры воздуха в различные годы, вызванные изменчивостью циркуляции атмосферных масс воздуха, вызывают периодические колебания увлажненности территории. Это проявляется в виде периодических колебаний многих гидрологических показателей: уровня грунтовых вод, стока рек, площади болот и озер (Сляднев, 1973).
Периодически колеблющаяся увлажненность в той или иной мере характерна для всей лесостепной зоны Западной Сибири. Описание изменений экологических систем под влиянием климатических воздействий ранее подробно рассмотрено на примере Барабинской лесостепи А.А. Максимовым (Максимов, 1989). Сук-цессиионные явления, протекающие в сообществах животных и растений в результате многолетних периодических изменений режима увлажнения, наиболее ярко проявляются в этой соседней с лесостепным Приобьем географической провинции. В Приобской лесостепи, в связи со значительно большей расчлененностью рельефа, влияние циклических изменений увлажненности не столь заметно.
Растительность. Основу растительного покрова подтаежных лесов составляют первичные березово-осиновые леса, чередующиеся с травяными, реже - сфагновыми болотами, а также с сообществами лугового типа и сосновыми лесами. В мелколиственных лесах основными лесообразующими породами являются три вида берез: Крылова, пушистая и бородавчатая. В осиново-березовых лесах хорошо развит кустарниковый ярус из алтайской и татарской жимолости, черной и красной смородины, кизильника и густой травяной покров из лугово-лесных и лугово-степных видов (Куминова, 1973).
Зараженность голодных имаго клещей /. persulcatus различными геновидами боррелий
В голодных имаго таежного клеща, собранных с растительности, выявлено два геновида боррелий - В. garinii и В. afzelii. Из 36 проанализированных изолятов, 26 были типированы как В. garinii, 3 - как В. afzelii, 7- как смесь В. garinii и В. afzelii (см. табл. 3). Соотношение генетических вариантов В. д arinii NT29 и 20047т было приблизительно равно 1:1. Следует отметить, что в исследованных изолятах из голодных взрослых клещей геновид В. afzelii чаще всего встречался в смеси с В. garinii, чем индивидуально.
По данным Э.И. Коренберга с соавт. (Коренберг и др., 2002), на большей части ареала таежного клеща среди возбудителей ИКБ преобладающим геновидом является В. garinii. Принимая во внимание тот факт, что для упомянутого выше геновида свойственен тропизм к тканям нервной системы, преобладание В. garinii в переносчике согласуется с результатами клинико-эпидемиологических исследований. Установлено, что для большинства регионов России у больных ИКБ преобладает неврологическая симптоматика (Кравчук и др., 1993; Лесняк, 1995; Воробьева, 1996; Громыко, 1996; Лесняк и др., 1997; 1998; Козлов, 1999; Оберт, 2001; Романова, Бучинская, 2001).
Однако в литературе имеются сообщения о том, что в некоторых районах Ленинградской, Омской, Тюменской и Новосибирской областей, а также в природных очагах ИКБ Алтайского и Красноярского краев в голодных имаго таежного клеща доминировали В. afzelii (Рудакова и др., 2001; Семенов и др., 2001). Для Центральной и Западной Европы, где в природных очагах ИКБ основным переносчиком является /. ricinus, геновид В. garinii также является преобладающим (Hubaiek, Halouzka, 1997; Saint-Girons etal., 1998). Вместе с тем в отдельных районах, где основным переносчиком возбудителя является таежный клещ, может доминировать любой из пяти геновидов боррелий комплекса В. burgdorferi s.l., связанных с этим видом переносчика. Экологические факторы, определяющие преобладание того или иного геновида в различных районах, остаются пока неясными.
На основании результатов изучения экологии возбудителей ИКБ в природных очагах Центральной и Западной Европы высказано предположение о том, что структура доминирования видов возбудителя во многом зависит от степени участия в прокормлении клещей-переносчиков различных групп резервуарных хозяев (птицы или мелкие млекопитающие) (Gern, Humair, 1998; Kurtenbach et al., 1998; 2001). Генетический вариант В. garinii NT29 и геновид В. afzelii в природе циркулируют с участием средних и мелких млекопитающих и упомянутые выше животные не восприимчивы к заражению в. garinii 20047т (van Dam et al., 1997). Предполагают, что наличие или отсутствие у боррелий комплекса белков, обладающих регулирующей и компенсаторной активностью, а также способностью экспрессировать комплементконтролирующие белки, обуславливает восприимчивость различных животных к различным геновидам боррелий. Важно, что экспрессия комплемент контролирующих белков начинается под воздействием белка плазминогена, который вырабатывается в момент поступления крови хозяина в средний отдел кишечника клещей. Именно в среднем отделе кишечника клещей происходит внедрение лизирующе-го мембрану комплекса в мембрану боррелий (Kurtenbach et al., 2002а,б). Однако эта гипотеза далеко не полностью объясняет наблюдаемое распределение геновидов.
Доля клещей, инфицированных одновременно двумя геновидами боррелий, составила около 20% от общего числа типиро-ванных изолятов. В подавляющем большинстве была отмечена смесь В. garinii NT29 и В. afzelii, и лишь в одном случае выявлена смесь В. garinii 20047т и В. afzelii. Одновременное заражение переносчика В. garinii генетических групп 20047 и NT29 не отмечено.
Различные варианты смешанных изолятов были получены от трех видов клещей рода Ixodes из многих регионов России. Клещи /. persulcatus, зараженные одновременно несколькими геновидами боррелий, обнаружены в Северо-Западном регионе (Дубинина, Алексеев, 1999; Токаревич и др., 2000; Алексеев и др., 2001) и Западной Сибири (Рудакова и др., 2001). В южнотаежных лесах Уральского региона у взрослых голодных клещей /. persulcatus различные смеси геновидов В. burgdorferi s.l. составляют 1,6±0,9% от общего числа исследованных изолятов (Коренберг, 1999). Выявлено совместное паразитирование нескольких геновидов и генетических групп боррелий в клещах /. ricinus и /. trianguliceps (Горелова и др., 1999).
Если переносчики заражаются различными геновидами боррелий независимо, то частота встречаемости смешанной инфекции равна произведению частот встречаемости каждого из геновидов. В нашем случае зараженность клещей В. garinii составляет 3,7% (0,037), а В. afzelii- 1,6% (0,016). Если исходить из гипотезы независимого распределения, то клещи, зараженные одновременно двумя геновидами, должны встречаться в 0,06% случаев. Вместе с тем, реальная зараженность клещей одновременно двумя геновидами (1,1%) почти в 20 раз превышает расчетную. Как правило, в природных популяциях доля клещей, зараженных несколькими видами возбудителей, близка к теоретической, рассчитайной исходя из гипотезы о независимом их распределении. Вместе с тем, в некоторых публикациях приводятся данные, согласно которым доля смешанных заражений значительно превышает эту величину. Такое отмечено для природных очагов ИКБ на северо-западе России (Алексеев и др., 2001), а также в Центральной и Восточной Европе (Stanezak et al., 2000; Missone et al., 1998; Basta etal., 1999).
Зараженность боррелиями личинок и нимф таежного клеща, паразитирующих на мелких и средних млекопи тающих
За период исследований выявлено паразитирование личинок таежного клеща /. persulcatus на 21 виде мелких и средних млекопитающих, а паразитирование нимф - на 18 видах (табл. 12). По уровню пораженности личинками и нимфами мелкие насекомоядные резко отличаются от большинства видов лесных грызунов. На большинстве видов землероек, а также на обыкновенной куторе и сибирской белозубке обилие личинок, как правило, не превышает 1 (ИО от 0,1 до 0,8), а обилие нимф крайне низко (0,01 до 0,05). Для большинства видов мышей и полевок обилие личинок (0,7 до 4,0) и нимф (0,1 до 0,6) приблизительно в 5-10 раз выше. С более крупных по размеру видов грызунов и насекомоядных (обыкновенный хомяк, обыкновенный бурундук и белогрудый еж) было снято больше паразитировавших нимф, чем личинок.
Среди мелких млекопитающих максимальной пораженно-стью преимагинальными фазами таежного клеща характеризуются красная полевка и лесная мышовка, на которых отмечены максимальные показатели обилия личинок и нимф. Кроме того, по уровню обилия нимф выделялись узкочерепная полевка и полевка-экономка.
В северной лесостепи Приобья основными прокормителями личинок таежного клеща являются обыкновенная бурозубка (от 9 до 51%) и красная полевка (от 6 до 33%).
К числу основных прокормителей нимф относятся красная полевка, лесная мышовка и полевка-экономка (Добротворский, 1991). Эти виды постоянно доминируют в сообществе мелких млекопитающих, для них характерна высокая пораженность преимаги-нальными фазами клещей.
Таким образом, преимагинальные фазы таежного клеща паразитируют на подавляющем большинстве видов мелких и средних млекопитающих, населяющих лесные местообитания в районе исследований. В сообществе мелких млекопитающих наибольшее обилие личинок и нимф характерно для доминирующих в лесных местообитаниях видов грызунов - красной полевки и лесной мышовки.
На зараженность В. burgdorferi s.l. исследованы личинки таежного клеща, снятые с 18 видов зверьков (см. табл. 12). В целом, процент зараженных клещей этой фазы составил 6,3±1,4%. Боррелии были обнаружены в личинках, паразитировавших на 9 видах зверьков: обыкновенной и средней бурозубках, обыкновенной мышовке, полевой мыши, красной, красно-серой, рыжей и узкочерепной полевках, а также на белогрудом еже.
Для перечисленных выше видов мелких млекопитающих процент зараженных боррелиями личинок варьировал от 3,7±2,6% (красная полевка) до 14,3±5,9% (рыжая полевка). Однако, различия встречаемости зараженных личинок, паразитировавших на отдельных видах хозяев, не были достоверными.
На зараженность боррелиями исследованы нимфы, снятые с 18 видов мелких и средних млекопитающих. Паразитирование зараженных боррелиями нимф отмечено на 9 видах зверьков (водяной куторе, лесной мышовке, полевой мыши, красно-серой, красной, узкочерепной, темной и восточноевропейской полевках и белогрудом еже). За исключением красной полевки, объем выборки исследованных нимф для каждого вида зверьков в отдельности невелик и не позволяет достоверно говорить об отличиях в уровне зараженности паразитирующих на них клещей этой фазы развития. Общий процент зараженных нимф составил 14,4±3,5 (см. табл. 8), что достоверно выше аналогичного показателя для личинок (р 0,05). Для нимф, паразитировавших на красной полевке, показатель зараженности был приблизительно таким же и составил 13,5±5,6%.
Тенденция к увеличению уровня зараженности боррелиями по ходу развития хорошо известна для многих видов клещей-переносчиков (Васильева, Наумов, 1996; Горелова и др., 1997; 1999). Предполагается, что такое увеличение обусловлено высокой эффективностью трансфазовой передачи боррелий, в результате чего при каждом питании на зараженном хозяине происходит накопление возбудителя. В связи с тем, что клещи-переносчики практически не передают В. burgdorferi s.l. трансовариально, зараженность голодных личинок в природе не превышает 1-2% (Magnarelli et al., 1987; Matuschka et al., 1994; Schoeler et al., 1993; Zhiuoa et al., 1994). Исследования В.В. Нефедовой с соавторами (Нефедова и др., 2002) показали, что трансовариальный путь передачи боррелий у таежного клеща также незначим. Приняв их выводы можно предположить, что подавляющее большинство инфицированных личинок, снятых нами со зверьков, получили возбудителей при питании на зараженных хозяевах. По-видимому, виды насекомоядных и грызунов, на которых в районе исследований обнаружены инфицированные боррелиями личинки, способны передавать боррелий преимагинальным фазам таежного клеща. Круг таких хозяев включает в себя практически все фоновые виды.
В этой связи примечательно обнаружение зараженных клещей на лесной мышовке и белогрудом еже, которые не упоминаются в литературе в качестве резервуарных хозяев боррелий.
Близкородственный белогрудому ежу вид, обыкновенный еж, известен как хозяин боррелий в Западной Европе (Gray et зі., 1994; Gem et al., 1997). Лесная мышовка и белогрудый еж характеризуются высокими показателями обилия личинок и нимф таежного клеща, зверьки живут в природе несколько лет и впадают в зимнюю спячку. Вполне вероятно, что эти виды вовлечены в циклы циркуляции возбудителей ИКБ и способны эффективно заражать паразитирующих на них клещей.
Таким образом, паразитирование зараженных боррелиями личинок или нимф таежного клеща отмечено на 12 из 20 исследованных видов грызунов и насекомоядных. Большинство из этих видов относятся к фоновым и принадлежат к числу основных про-кормителей преимагинальных фаз клещей.
Показатели зараженности личинок и нимф, снятых с отдельных видов зверьков, достоверно не различались, поэтому для анализа сезонных изменений использованы данные, суммированные по всем видам мелких млекопитающих.
