Медико-биологический
информационный портал
для специалистов
 
БИОМЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ Medline.ru

СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА:
Физико-химическая биология

Клиническая медицина

Профилактическая медицина

Медико-биологические науки


АРХИВ:

Фундаментальные исследования

Организация здравохраниения

История медицины и биологии



Последние публикации

Поиск публикаций

Articles

Архив :  2000 г.  2001 г.  2002 г. 
               2003 г.  2004 г.  2005 г. 
               2006 г.  2007 г.  2008 г. 
               2009 г.  2010 г.  2011 г. 
               2012 г.  2013 г.  2014 г. 
               2015 г.  2016 г.  2017 г. 

Редакционная информация:
        Опубликовать статью
        Наша статистика


 РЕДАКЦИЯ:
Главный редактор

Заместители главного редактора

Члены редколлегии
Специализированные редколлегии


 УЧРЕДИТЕЛИ:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
"Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства"
(ФГБУН ИТ ФМБА России)

Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук.

ООО "ИЦ КОМКОН".




Адрес редакции и реквизиты

199406, Санкт-Петербург, ул.Гаванская, д. 49, корп.2

ISSN 1999-6314

Российская поисковая система
Искать: 


ТОМ 5, СТ. 12 (стр. 53-56) //

Проблема адаптации организмов к среде обитания.

Организм переносчиков болезней - среда обитания множества патогенных микроорганизмов как пример функционирования сложной системы в меняющихся условиях среды


А.Н. Алексеев, Е.В. Дубинина
Зоологический институт РАН, Санкт-Петербург 199034


Природная среда территории любого большого города и его рекреационных зон всегда являются объектом сильнейшего антропогенного пресса с неизбежным ее загрязнением. Формы этого загрязнения разнообразны: прямое механическое загрязнение, осадки промышленных и транспортных выбросов из воздуха в почву и водоемы, изменение теплового баланса в сторону увеличения на 1-1.5оС, световое загрязнение в ночное время и т.п.

Любые сложные природные системы, в том числе и паразитарные, замыкающиеся на человека, не могут не реагировать на изменение среды, переходя на иной уровень функционирования. Не являются исключением природные очаги инфекций, передаваемых кровососущими клещами. В окрестностях Санкт-Петербурга, в его рекреационных зонах существуют очаги смешанных клещевых инфекций, таких как клещевой энцефалит, клещевые боррелиозы, эрлихиозы и бабезиоз (Алексеев и др., 2001).

Наблюдения, проводимые в течение 12 лет (с 1992 г.) в окрестностях Санкт-Петербурга, показали, что появление и накопление особей с фенотипическими изменениями в виде аномалий их экзоскелета (Alekseev, Dubinina, 1993)] в популяции клещей-переносчиков возбудителей этих болезней отражают как в зеркале экономическое состояние региона (рис. 1).

Рис. 1. Формы патологий Ixodes persulcatus.

Накопление загрязнений в результате промышленного "процветания" сопровождается достоверным (r=0.964) ростом доли клещей с аномалиями экзоскелета (рис. 2). Превалирование переносчиков с измененной, под влиянием загрязнения, морфологией (и физиологией!) отражает динамику антропогенного загрязнения среды (Алексеев, Дубинина, 1997).

Рис. 2. Изменение валового регионального продукта и динамика встречаемости аномалий экзоскелета в санкт-петербургской популяции
А - вдавления на спинном щите;      Б - измененное основание гнатосомы.

Вместе с тем показано, что динамика заболеваемости одной из клещевых инфекций - клещевого боррелиоза (болезнь Лайма) четко коррелирует именно с численностью кровососущих самок таежных клещей с измененной морфологией, которая является частью клещевой популяции этого района (Zharkov et al., 2000). В измененной внутренней среде таких переносчиков, возникающей под опосредованным влиянием внешней среды, в частности в связи с накоплением ионов тяжелых металлов (свинца и кадмия) в почве, растительности, в крови животных-прокормителей кровососов и в организме самих клещей, изменяется характер взаимодействия возбудителей болезней человека в самих особях переносчиков. Учащается встречаемость смешанных инфекций (рис. 3) и, следовательно, увеличивается риск заболеваний людей, которым присосавшийся клещ может передать сразу несколько возбудителей (Алексеев и др., 2001). Это затрудняет диагностику и утяжеляет как течение болезни, так и ее прогноз.

Аномальные клещи могут быть заражены всеми 7 обнаруженными патогенными микроорганизмами (т.е. вирусом клещевого энцефалита, 3 видами боррелий, 2 видами эрлихий и бабезиями), как и клещи без аномалий экзоскелета. Среди клещей с аномалиями развития экзоскелета моноинфицированые особи встречаются чаще в 1.3 раза, биинфицированные - в 1.5 раза, а случаи тройного заражения встречались в 2 раза чаще, чем среди нормальных особей (p<0.05).

Рис. 3. Различия в частоте обнаружения возбудителей болезней человека в клещах с аномалиями экзоскелета и в нормальных особях.

В организме зараженных клещей существует сложная система взаимоотношений между разными микроорганизмами-возбудителями болезней человека. Так, внеклеточные ("кишечные") паразиты - боррелии встречаются в любых сочетаниях как друг с другом, так и с внутриклеточными паразитами: вирусами, эрлихиями и бабезиями. Однако, эрлихии и бабезии, содержащие ядра в собственной клетке, никогда не встречаются вместе в одной особи хозяина-клеща. Эрлихии, занимая свою экологическую нишу внутри клетки клеща, продуцируют крупные белки (так называемые "поверхностно-мембранные"), которые предохраняют клетки хозяина от суперинфекции другими внутриклеточными паразитами (Alekseev et al., 2003). Связано ли это последнее явление с изменениями систем более высокого иерархического уровня пока не ясно.

Анализ результатов многолетних исследований взаимоотношений паразитов и их беспозвоночных хозяев позволил произвести сопоставление взаимоотношений различных компонентов микробиоценоза организма хозяина и выявить как антагонистический, так и синергистический их характер.

Например, антагонизм возможен не только между паразитами одного рода (лейшманиями, риккетсиями), но и между далекими в эволюционном отношении возбудителями клещевых инфекций. Так, таежные клещи Ixodes persulcatus, зараженные в природе возбудителями клещевых боррелиозов, менее восприимчивы к вирусу клещевого энцефалита даже при условии его парентерального введения. Число микстинфицированных клещей много больше (в 10-30 раз) среди клещей-вирусоносителей, чем среди особей, зараженных боррелиями. Метод оценки локомоторной активности клещей позволяет судить о том, что некоторые сочетания микроорганизмов могут усиливать двигательную и поисковую активность I. persulcatus. Такого рода синергизм наблюдали при сочетанном заражении I. persulcatus боррелиями и эрлихиями.

Действие патогенов на их хозяев-переносчиков - весьма важный компонент существования сложных паразитарных систем. Нами было показано, что вирус клещевого энцефалита стимулирует двигательную активность клещей (Алексеев и др., 1988). В полевых условиях это подтверждается более частыми их находками на одежде и теле людей в очагах клещевого энцефалита (Мельникова и др., 1997; Злобин, Горин, 1996). Действие различных паразитов меняет исходные реакции беспозвоночного хозяина-переносчика на факторы внешней среды. Заражение I. persulcatus разными видами боррелий по разному изменяет чувствительность этих клещей к градиенту температуры, определяющему время появления зараженных клещей из подстилки (Alekseev, Dubinina, 2000). Изучение генетического состава популяций клещей (по ферменту малатдегидрогеназа) на протяжении их ареала выявило изменение соотношения гомозиготной и гетерозиготной их составляющей. Эти изменения оказалось возможным связать с разной встречаемостью морфологически измененных клещей и предположить наличие связи этого феномена с разной встречаемостью генетически различающихся доминирующих штаммов вируса клещевого энцефалита. Не исключено, что изменения доминирования разных штаммов вируса (различающихся по тяжести вызываемых ими заболеваний) окажется связанным с антропогенным влиянием, меняющим физиологию переносчиков.

Накопленные нами результаты наблюдений и сравнение их с данными мировой литературы позволили постулировать некоторые положения, которые вскрывают сущность взаимодействий в многокомпонентных паразитарных системах:

- для Homo sapiens, эволюционно молодого вида, манифестность трансмиссивных заболеваний является правилом, поскольку для большинства природно-очаговых инфекций, передаваемых кровососами, например, клещами, человек - тупик в цепи передач.

- микроорганизмы используют долгоживущих клещей рода Ixodes (с циклом развития до 3-6 лет) для сохранения своего вида во времени и пространстве несколькими путями (Alekseev, Dubinina, 2002), благодаря чему клещи являются не только (и не столько) переносчиками, сколько резервуарами паразитирующих в них организмов (и вирусов), в том числе и патогенных для человека.

- взаимодействие патогенов между собой в составе микробиоценоза (организма клеща) лежит в основе различий реакций незараженных и зараженных хозяев на абиотические факторы среды, такие как градиенты температуры и влажности и воздействие силы тяжести.

- морфологическая (в условиях антропогенного пресса) и генетическая полиморфность структуры популяций клещей обусловливает многообразие сочетаний их гено- и фенотипов с разными по количеству и качеству сочетаниями возбудителей.

Наши данные позволяют заключить, что сформулированная нами концепция взаимоотношений различных компонентов микробиоценоза переносчиков и их взаимоотношения с внешней средой (Алексеев, 2001) позволяет вскрыть системные свойства многокомпонентных паразитарных систем. При этом в качестве модельного объекта используется эктопаразит, любые эксперименты с которым не ограничены этическими нормами защиты лабораторных животных.

ЛИТЕРАТУРА

Алексеев А.Н. Концептуальный подход к феномену антагонистических и синергистических взаимодействий в многокомпонентных паразитарных системах // ДАН. 2001. Том 379, N 6. С. 827-829.

Алексеев А.Н., Буренкова Л.А., Чунихин С.П. Особенности поведения клещей Ixodes persulcatus P. Sch., зараженных вирусом клещевого энцефалита // Мед. паразитол. и паразитар. болезни. 1988. N 2. С. 71-75.

Алексеев А.Н., Дубинина Е.В., Семенов А.В. Смешанные инфекции в клещах-переносчиках рода Ixodes (Acarina: Ixodidae) правило, а не исключение // Клещевые и паразитарные болезни. Матер. круглого стола в рамках Всеросс. науч. конф. "Клинические перспективы в инфектологии". 17-18 октября 2001 г. Санкт-Петербург, 2001. С. 9-16.

Алексеев А.Н., Дубинина Е.В. Мониторинг состояния системы "клещ-микроорганизмы" в составе биоты под влиянием вариаций антропогенного пресса // Мониторинг биоразнообразия. М., 1997. С. 195-201.

Злобин В.И., Горин О.З. Клещевой энцефалит. Этиология. Эпидемиология и профилактика в Сибири. - Новосибирск: Наука. Сибирская издат. фирма РАН, 1996. 177с.

Мельникова О.В., Ботвинкин А.Д., Данчинова Г.А. Сравнительные данные о зараженности вирусом клещевого энцефалита голодных и питающихся таежных клещей (по результатом иммуноферментного анализа) // Мед. паразитол. и паразитар. болезни. 1997. N 1. С. 44-49

Alekseev A.N., Dubinina E.V. Abnormalities in Ixodes ticks (Ixodoidea, Ixodinae) // Acarina. Russian Journal of Acarology (Moscow). 1993. Vol. 1, N 1. P. 73-85.

Alekseev A.N., Dubinina H.V. Stability of parasitic systems under conditions of anthropogenic pressure. - Contributions Zool. Inst. RAS. 2002. No. 6. 43 p.

Alekseev A.N., Dubinina H.V. Abiotic parameters and diel and seasonal activity of Borrelia-infected and uninfected Ixodes persulcatus (Acarina, Ixodidae)// J. Med. Entomol. 2000. Vol. 37, No 1. P. 9-15.

Alekseev A.N., Dubinina H.V., Jushkova O.V. First report on the coexistence and compatibility of seven tick-borne pathogens in unfed adult Ixodes persulcatus Schulze (Acarina: Ixodidae) // Int. J. Med. Microbiol. 2003. Vol. 293, Suppl. 37. P. 104-108.

Zharkov S.D., Dubinina H.V., Alekseev A.N., Jensen P.M. Anthropogenic pressure and changes in Ixodes tick populations in the Baltic region of Russia and Denmark// Acarina. 2000. No 2. P. 137-141.

Страница вверх

Свидетельство о регистрации сетевого электронного научного издания N 077 от 29.11.2006
Журнал основан 16 ноября 2000г.
Выдано Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций
(c) Перепечатка материалов сайта Medline.Ru возможна только с письменного разрешения редакции

Размещение рекламы

Rambler's Top100