Динамика зараженности клещей вирусом клещевого энцефалита в некоторых районах Кировской области

Полный текст

Актуальность исследований

Клещевой энцефалит - вирусное природно-очаговое трансмиссивное заболевание, характеризующееся поражениями оболочек серого и белого веществ головного и спинного мозга ЦНС, а также корешков спинномозговых нервов и периферических нервов, что приводит к развитию парезов и параличей. Заболевание может привести к стойким неврологическим, психиатрическим осложнениям и летальному исходу [1]. Возбудителем инфекции является вирус клещевого энцефалита.

Вирус клещевого энцефалита - РНК-содержащий вирус рода Flavivirus семейства Flaviviridae. Относится в экологической группе арбовирусов и переносится в основном клещами рода Ixodes [2]. На данный момент вирус представлен тремя изоформами: дальневосточной, сибирской и европейской [3]. Согласно исследованиям, в основном в Европе вирусом клещевого энцефалита инфицированы клещи вида Ixodes ricinus. Однако на территории Российской Федерации данный вирус выявляется также у клещей вида Ixodes persulcatus [4]. Кроме того, наблюдается рост количества клещей вида Dermacentor reticulatus, в организмах которых также обнаружен вирус клещевого энцефалита [5; 6].

Хотя изоформы вируса клещевого энцефалита географически преобладают в районах, соответствующих названиям изоформ, они постепенно появляются в других регионах. Например, сибирская изоформа встречается на территории Финляндии, Прибалтики и европейской части России, дальневосточная изоформа обнаружена также в европейской части России. Таким образом, с каждым годом границы ареалов клещей, а вместе с ним и ареалов инфекции, размываются и расширяются. Это касается многих регионов страны, в том числе Кировской области [7; 8].

Целью работы является изучение динамики процента зараженности клещей изоформами вируса клещевого энцефалита в различных районах Кировской области в период с 2007 по 2016 гг.

Материалы и методы исследования

Сбор клещей проводили с растительного покрова на движущегося учетчика и флаг или волокушу из вафельной ткани размером 60×100 см [9], а также вручную с одежды людей и домашних животных (собак, кошек).

Идентификацию клещей, выделенных из природных источников, проводили по определительным таблицам Н.А. Филипповой [10].

Выделение РНК

Суммарные нуклеиновые кислоты экстрагировали с помощью гуанидинтиоизоцианатного метода [11] из клещей, фиксированных в 70% этиловом спирте.

Анализ на наличие генома вируса клещевого энцефалита

Исследование нуклеиновых кислот, выделенных из клещей, проводили с использованием обратной транскрипции-полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР). Для проведения реакции обратной транскрипции был использован праймер: TBEV-R 5’-ctc-atg-ttc-agg-ccc-aac-ca-3’ [12].

Для амплификации использовали следующие пары праймеров:

Для Европейской изоформы:

TBEV-E(F) 5’-aca-ccg-gag-act-atg-ttg-ccg-ca-3’;

TBEV-E(R) 5’-ccg-ttg-gaa-ggt-gtt-ca-ct-3';

Для Сибирской изоформы:

TBEV-S(F) 5' -g(g/t)g-gat-gtg-tca-cga-tca-ct-3';

TBEV-S(R) 5' -gc(c/t)-gt(c/t)-gga-agg-tgt-tcc-aga-3' [12].

Состав реакционной смеси для ПЦР: 0,5 мкл пробы (50 нг), однократный буфер для ПЦР без магния («Sybenzyme»), 3 мМ MgCl2, 200 мкмоль смеси дезоксинуклеозидтрифосфатов («Sybenzyme»), прямой и обратный праймеры по 10 пмоль каждого («Syntol»), 1,25 ед. а. Taq-полимеразы («Sybenzyme»), вода до конечного объема 10 мкл.

Условия ПЦР: 1 цикл денатурации - 94°C, 5 мин.; 40 циклов - 94°C, 30 сек.; 57°C, 30 сек. и 72°C, 30 сек.; 1 цикл достройки - 72°C, 5 мин. Продукты амплификации разделяли в 6% нативном полиакриламидном геле, который окрашивали бромистым этидием [11].

Результаты и обсуждение

В период с 2007 по 2016 гг. было исследовано 1376 клещей из 27 районов Кировской области. Для анализа выбраны только районы, в которых клещей собирали более трех лет. К таким районам относятся Зуевский, Кирово-Чепецкий, Оричевский, Слободской, Тужинский районы и город Киров. Районы расположены таким образом, что г. Киров граничит с Оричевским, Кирово-Чепецким и Слободским районами, Кирово-Чепецкий район имеет общие границы с г. Кировом, Оричевским, Слободским и Зуевским районами, Зуевский район граничит с Кирово-Чепецким и Слободским районами. Тужинский район расположен на юго-западе области обособленно от остальных районов.

На территории города Кирова и в Кирово-Чепецком районе сбор клещей проводился с 2007 по 2016 г. В Оричевском районе сбор проводился с 2007 по 2011 гг. и с 2013 по 2016 гг. При этом в окрестностях города Кирова было собрано 342 клеща, в Кирово-Чепецком районе - 80, в Оричевском - 128 клещей. В период с 2009 по 2015 гг. сбор проводился на территории Тужинского района, с 2011 по 2016 гг. - в Слободском районе. В Зуевском районе клещей собирали с 2009 по 2016 гг., за исключением 2010 и 2014 гг. Количество собранных в этих районах клещей 97, 82 и 58 соответственно. Все образцы клещей были проанализированы на зараженность европейской и сибирской изоформами вируса клещевого энцефалита.

На территории Кирова наблюдаются 3 пика зараженности европейской изоформой вируса (рис. 1). В 2009 году процент зараженности составил 4,8%, в 2011 году - 14,3% и в 2016 году - 4,6%. При этом наблюдается постепенное расширение пиков и увеличение времени между ними. Низкий процент зараженности возможно связан с обработкой территории акарицидами.

 

 

Рисунок 1 – Динамика процента зараженности клещей европейской изоформой вируса клещевого энцефалита в г. Кирове, Кирово-Чепецком, Оричевском, Зуевском, Слободском и Тужинском районах

 

В Оричевском районе наблюдаются 2 пика зараженности: в 2009 году (33,3%) и в 2016 году (25%). Для первого пика характерно расширение: зараженность клещевым энцефалитом фиксировалась с 2007 по 2011 гг. с максимальным значением в 2009 г.

В Кирово-Чепецком районе наблюдаются 2 пика с большим периодом в 2009 году (18,2%) и в 2016 году (20,8%). Совпадение пиков зараженности в Оричевском и Кирово-Чепецком районах связано с наличием общей протяженной границы.

В Зуевском районе наблюдаются 3 пика: в 2009 (10%), в 2012 (29,4%) и в 2016 гг. (100%).

В Слободском районе выделятся 2 пика: в 2011 (17,4%) и в 2016 году (26,7%). Эти пики соотносятся с пиками 2011 и 2016 гг. в г. Кирове и в 2012 и 2016 гг. в Зуевском районе. С этими районами Слободской район имеет общие границы.

В Тужинском районе до 2013 года не было выявлено случаев заражения клещей европейской изоформой клещевого энцефалита. Это связано с тем, что в этом районе в основном были собраны клещи вида Dermacentor reticulatus, которые имеют более низкий процент зараженности, чем Ixodes persulcatus [15]. Однако наблюдается постепенное увеличение процента зараженности. Пики зараженности достаточно узкие и частые (2013 год - 11,1%, 2015 год - 6,25%).

Таким образом, динамика зараженности европейской изоформой вируса клещевого энцефалита имеет вид пиков. Период появления пиков колеблется от 3 до 6 лет.

Сибирская изоформа вируса клещевого энцефалита являлась нехарактерной для Кировской области, поэтому до 2011 года она не обнаруживалась.

В Оричевском, Зуевском и Слободском районах пики зараженности появляются раньше, чем в других районах (рис. 2). Появление сибирской изоформы может объясняться тем, что эти районы расположены восточнее всех изучаемых районов.

 

 

Рисунок 2 – Динамика процента зараженности клещей сибирской изоформой вируса клещевого энцефалита в г. Кирове, Кирово-Чепецком, Оричевском, Зуевском, Слободском и Тужинском районах

 

Позднее сибирская изоформа появляется в г. Кирове, Кирово-Чепецком и самом западном Тужинском районе, что свидетельствует о постепенном проникновении изоформы на всей территории области.

Таким образом, первый пик приходится на 2011-2012 гг. В этот период зараженность клещей сибирской изоформой составила 16,7% в Оричевском районе (2011 г.), 17,6% в Зуевском (2012 г.) и 30,4% и 100% в Слободском районе в 2011 и 2012 гг. соответственно. Второй пик приходится на 2015 г. процент зараженности в этом году составил 8,3% в Кирово-Чепецком районе, 18,2% - в Оричевском, 50% - в Зуевском и 38,5% - в Слободском. В Тужинском районе сибирская изоформа вируса появляется в 2014 и 2015 гг., процент зараженности составил 8,3% и 12,5%. Также с 2015 г. эта изоформа появляется на территории города Кирова. Максимальное значение процента зараженности составило 6,9% (2016 г.).

Период возрастания частоты зараженности составляет примерно 3 года.

Установленные пики зараженности клещей вирусом энцефалита совпадают с данными центра Роспотребнадзора о динамике показателей заболеваемости населения клещевым энцефалитом в изучаемых районах области [16].

Выводы

В результате проведенных исследований установлена динамика процента клещей, зараженных вирусом клещевого энцефалита. Динамика зараженности европейской изоформой вируса характеризуется периодичностью, которая частично совпадает в районах, имеющих общие границы. Эта динамика имеет вид пиков, период которых колеблется от 3 до 6 лет. С 2011 года в Кировской области наблюдаются случаи заражения клещей сибирской изоформой вируса. Период возрастания частоты зараженности составляет примерно 3 года. На распространение этой изоформы на территории региона указывает обнаружение ее в западных районах области в последнее время.

Об авторах

Екатерина Андреевна Бессолицына

Вятский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: bess2000@mail.ru

кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии

Россия

Елена Васильевна Ноздрина

Вятский государственный университет

Email: lena_nozdrina@mail.ru

студент института биологии и биотехнологии

Россия

Станислав Александрович Волков

Вятский государственный университет

Email: volkov210691@mail.ru

аспирант кафедры микробиологии

Россия

Список литературы

Дополнительные файлы