Климатические и экологические условия в местах заражения человека боррелиями Borrelia miyamotoi


Титков А.В., Платонов А.Е., Сарксян Д.С., Махнева Н.А., Платонова О.В., Колясникова Н.М., Карань Л.С., Барталев С.А.

 Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва; Ижевская государственная медицинская академия;  Городская клиническая больница № 33, Екатеринбург;  Институт космических исследований Российской академии наук, Москва
Цель исследования. Оценка климатических и экологических условий, способствующих заражению человека боррелиями вида Borrelia miyamotoi.
Материалы и методы. Предполагаемое место присасывания клеща (место заражения) определялось с точностью 1–3 км со слов пациента с иксодовым клещевым боррелиозом (ИКБ). Для этого места и даты присасывания с помощью базы данных, лежащей в основе геопортала «ВЕГА», поддерживаемого Институтом космических исследований РАН, определяли наиболее значимые климатические и экологические показатели (среднесуточная температура и относительная влажность; количество осадков за сутки; преобладающие типы растительности и нормализованный разностный вегетационный индекс NDVI как показатель ее обилия).
Результаты. Проанализировано 77 случаев заболевания людей боррелиозом, вызванным B. miyamotoi, в 2010–2012 гг. и 21 аналогичный случай в 2003 г. в сопоставлении с 55 случаями «классической» эритемной формы ИКБ (болезни Лайма) в 2010–2012 гг., диагностированных в Удмуртской Республике. Также были рассмотрены 39 случаев ИКБ, вызванного B. miyamotoi, в Свердловской области в 2009 г. Показано, что климатические и экологические параметры в месте и во время заражения были схожи для групп больных ИКБ разной этиологии, в разные годы (2003 и 2010–2012 гг.) и в разных регионах.
Заключение. Предполагается, что заболевания человека ИКБ, вызванным B. miyamotoi, возможны везде, где распространены клещи I. persulcatus и эндемична инфекция B. burgdorferi sensu lato, то есть в большинстве регионов России.

В предшествующих публикациях [1, 2] были рассмотрены клинические особенности «нового» иксодового клещевого боррелиоза (ИКБ) в России, вызываемого боррелиями вида Borrelia miyamotoi, который мы, за отсутствием устоявшегося термина, будем обозначать как БМ-боррелиоз. Основными клиническими признаками заболевания были ярко выраженный лихорадочный синдром и отсутствие мигрирующей эритемы. В данной работе мы опишем климатические и экологические условия, сопровождающие и, возможно, способствующие заражению человека B. miyamotoi.

Материалы и методы

Методика выявления и диагностики клинических случаев БМ-боррелиоза и ИКБ в эритемной форме, вызываемого B. burgdorferi sensu lato (то есть «классической» болезни Лайма), были описаны ранее [1–3]. Пациенты с клещевыми инфекциями, включая БМ-боррелиоз, лечившиеся в стационарах Удмуртской Республики и Свердловской области, сообщали о дате присасывания клеща и приблизительном, в пределах 1–3 км, местонахождении в тот момент. Это местоположение обозначалось четырехугольником размером примерно 1х1 км [«поле» или «место заражения» (МЗ)] на карте геопортала «ВЕГА», созданного и поддерживаемого Институтом космических исследований РАН. Значения климатических и экологических показателей, многие из которых были получены путем ежедневного дистанционного спутникового мониторинга территории РФ, были извлечены из базы данных, лежащей в основе геопортала «ВЕГА». Учитывались следующие показатели в МЗ на дату присасывания клеща: преобладающие типы растительности, среднесуточная температура (Т); среднесуточная относительная влажность (ОВ); среднесуточное атмосферное давление; количество осадков за сутки (КО); показатель обилия зеленой растительности — нормализованный разностный вегетационный индекс NDVI на конкретный день (NDVI).

Результаты и обсуждение

Нами было проанализировано 77 случаев заболевания людей БМ-боррелиозом, диагностированных в Удмуртской Республике в 2010–2012 гг. [2]. Все места присасывания клеща, кроме трех, располагались между 56° и 58° с. ш., 52° и 54° в. д., причем большая их часть находилась в зоне, ограниченной 56° 30´ и 57° 15´ с. ш., 52° 45´ и 53° 30´ в. д. с центром в Ижевскe (рис. 1А, см. на вклейке). Места, в которых произошло заражение, были покрыты, как правило, смешанными (51 %), лиственными (36 %) или хвойными (11 %) лесами, хотя в целом в Удмуртии преобладающим типом растительности являются луга (43 %) и сельскохозяйственные угодья (14 %), а смешанные, лиственные и хвойные леса занимают лишь 21, 18 и 2 % площади соответственно. 16 из 77 МЗ располагались непосредственно в черте Ижевска, в городских парках, где преобладают смешанные леса. В большинстве случаев больные, к которым присасывался клещ вида Ixodes persulcatus, пострадали в период между 1 мая и 30 июня [с 18-й по 27-ю неделю года с пиком (18 случаев) на 22-й неделе]. За указанное время Т находилась в промежутке между 5 и 25 °С (медиана как показатель среднего равна 16 °С); вегетационной индекс NDVI, имеющий теоретически максимально возможное значение 1, за тот же период возрастал в МЗ от 0,57 до 0,90 (в среднем — 0,82). 87 % случаев заражения B. miyamotoi произошли при Т выше 10 °С и NDVI выше 0,68 (рис. 2, см. на вклейке). Всего 9 (12 %) дней из 77 были достаточно дождливыми: осадки более 0,6 г/см2, ОВ более 80 %.

В 2003 г. на той же территории был выявлен 21 случай боррелиоза, вызванного B. miyamotoi, в период с 17-й по 29-ю неделю года [4, 5]. Т варьировала от 2 до 22 °С (медиана 12 °С), NDVI — от 0,6 до 0,9 (в среднем 0,8). 2 (10 %) дня заражения были достаточно дождливыми: КО > 0,6 г/см2, ОВ > 80 %.

При анализе 55 случаев ИКБ в эритемной форме в Удмуртской Республике в 2010–2012 гг. было показано, что присасывание клещей имело место примерно в тот же период, что и при заболевании БМ-боррелиозом — с 17-й по 29-ю неделю с пиком (12 случаев) на 21-й неделе. Большинство пациентов (47 или 85 %) отмечали присасывание клеща в дни с Т от 10 до 24 °С, NDVI в МЗ в эти дни составлял от 0,57 до 0,88. Только 3 (5 %) дня заражения были достаточно дождливыми: КО > 0,6 г/см2, ОВ > 80 %.

Были рассмотрены также случаи заболевания БМ-боррелиозом в Свердловской области в 2009 г. [1, 3]. Заболели 39 человек, 37 МЗ находились в зоне, ограниченной 56° 20´ и 57° 20´ с. ш., 60° и 61° 30´ в. д., с центром в Екатеринбурге (рис. 1Б, см. на вклейке). Растительность в МЗ была преимущественно хвойная (67 %), реже — лиственная (8 %) или смешанная (24 %). Этот характер распределения растительности, также как и в Удмуртии, не соответствовал распределению типов растительности в целом по Свердловской области: 36 % смешанных лесов, по 18 % лиственных и хвойных лесов, 20 % лугов, 4 % болот и 2 % сельскохозяйственных земель. 12 случаев нападения клеща произошли в городских парках Екатеринбурга. Все 39 случаев произошли с 19-й по 28-ю неделю с пиком (7 случаев) на 22-й неделе. Т варьировала от 3 до 26 °С (в среднем 16 °С), NDVI — от 0,55 до 0,87 (в среднем 0,75; рис. 2, см. на вклейке). 5 (13 %) дней заражения были дождливыми.

Таким образом, при рассмотрении эколого-климатических условий в дни нападения клещей на людей, впоследствии заболевших ИКБ, вызванным B. miyamotoi или B. burgdorferi sensu lato, было выяснено, что как для групп больных БМ-боррелиозом в разные годы (2003 г. и 2010–2012 гг.) или в разных регионах (Удмуртия и Свердловская область), так и для группы больных ИКБ в эритемной форме в Удмуртии в 2010–2012 гг. они принципиально не отличались по изучаемым показателям. На рис. 3 в форме «ящиков с усами» показаны наиболее типичные значения показателей в месте и во время заражения (интерквартильный интервал как «ящик» и медиана как центральная линия) и наблюдавшийся размах их значений как «усы». Несмотря на то, что в Удмуртской Республике в местах заражения преобладали смешанные и лиственные леса, а в Свердловской области — хвойные или смешанные леса, в обоих регионах клещи I. persulcatus являлись эффективными переносчиками патогенных боррелий. Заболевания ИКБ регистрируются в 74 из 83 субъектов Российской Федерации, где проживает 94 % населения страны [5]. При этом эколого-климатические условия, близкие к условиям, характерным для мест заражения БМ-боррелиозом в Удмуртии и Свердловской области, наблюдаются, как минимум в 50 из них — от Калининградской области до Приморского края. Поэтому ареал распространения этой «новой» инфекции потенциально может быть весьма широк [1, 6, 7]. Возможно, до 30–50 % всех ИКБ, ежегодно регистрирующихся в России, то есть до 4000 клинических случаев, требующих госпитализации больного, вызываются B.miyamotoi.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ как часть проекта по Госконтракту 14.515.11.0011, заключенному в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2013 годы».


Литература



  1. Platonov A. E., Karan L. S., Kolyasnikova N. M., Makhneva N. A., Toporkova M. G., Maleev V. V. et al. Humans infected with the relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2011; 17 (10): 1816‑1822.

  2. Сарксян Д. С., Платонов А. Е., Карань Л. С., Малинин И. Е., Халитова Л. И., Шахов В. И. и др. Клинические особенности «нового» клещевого боррелиоза, вызываемого Borrelia miyamotoi. Тер. архив 2012; 84 (11): 34‑41.

  3. Карань Л. С., Колясникова Н. М., Махнева Н. А., Топоркова М. Г., Надеждина М. В., Есаулкова А. Ю. и др. Применение ПЦР в режиме реального времени для диагностики различных клещевых инфекций. Журн. микробиол. 2010; (3): 72‑77.

  4. Карань Л. С., Рудникова Н. А., Булгакова Т. А., Журавлев В. И., Афсари Ж. В., Михайлов В. Б. и др. ПЦР-диагностика клинических случаев боррелиозов и риккетсиозов. Генодиагностика инфекционных заболеваний. М.: Медицина для всех, 2004; Т. 2: 35‑37.

  5. Платонов А. Е., Карань Л. С., Гаранина С. Б., Шопенская Т. А., Колясникова Н. М., Плато­нова О. В., Федорова М. В. Природно-очаговые инфекции в XXI веке в России. Эпидемиол. и инфекц. бол. 2009; (2): 38‑44.

  6. Платонов А. Е., Малеев В. В.,Карань Л. С. Боррелиозные возвратные лихорадки: забытые и новые. Тер. архив 2010; 82 (11): 74‑80.

  7. Platonov A.E, Bartalev S. A., Titkov A. V., Sarksyan D.S, Makhneva N. A., Platonova O. V. et al. Ecological and climatic conditions matched with human cases of Borrelia miyamotoi infection in Russia. Abstracts of 13th International Conference on Lyme Borreliosis and other Tick-Borne Diseases. Boston, August 17‑21, 2013. B071.


Об авторах / Для корреспонденции


Платонов Александр Евгеньевич — д-р биол.наук, проф., зав лаб. эпидемиологии природно-очаговых инфекций Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора
Адрес: 111123, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3а
Телефон: +7 (495) 974‑96‑46
E-mail: platonov@pcr.ru
Титков Антон Владимирович — мл. науч. сотр. лаб. эпидемиологии природно-очаговых инфекций Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора; anton.titkov@bk.ru
Сарксян Денис Сосович — канд. мед. наук, ассистент каф. инфекционных болезней и эпидемиологии Ижевской государственной медицинской академии; bizi1973@gmail.com
Махнева Наталия Анатольевна — врач Городской клинической больницы № 33 Екатеринбурга; natalia.mahneva@yandex.ru
Платонова Ольга Владимировна — науч. сотр. лаб. эпидемиологии природно-очаговых инфекций Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора; oplatonova@pcr.ru
Колясникова Надежда Михайловна — науч. сотр. лаб. эпидемиологии природно-очаговых инфекций Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора; koljasnikovanm@mail.ru
Карань Людмила Станиславовна — руководитель научной группы диагностики природно-очаговых инфекций Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора; karan@pcr.ru
Барталев Сергей Александрович— д-р техн. наук, зав. лаб. Института космических исследований РАН; bartalev@d902.iki.rssi.ru


Похожие статьи


Бионика Медиа