Превалентность иксодовых клещей, собранных на территории северо-запада России, в отношении некоторых бактериальных и вирусных патогенов

Введение. Клещи являются одними из наиболее распространенных членистоногих – переносчиков возбудителей инфекционных заболеваний человека, уступая по численности лишь комарам. Иксодовые клещи способны переносить широкий круг патогенов бактериальной, вирусной и паразитарной этиологии [1]. Более того, клещи могут быть инфицированы несколькими патогенами одновременно с высокой вероятностью их совместной передачи [2].

Нозоареал инфекций, передающихся клещами, тесно связан с ареалом клещей-переносчиков, что, в свою очередь, зависит от множества абиотических, биотических и антропогенных факторов. Изменение климата является одним из основных факторов, способных повлиять на распространение клещевых патогенов благодаря изменениям условий окружающей среды, доступности хозяев-прокормителей для переносчиков и расширения ареала клещей [3]. Другие факторы, такие как изменения в землепользовании (интенсификация выращивания сельскохозяйственных культур, вырубка лесов, урбанизация и др.), модификация среды обитания, рост популяции животных/человека, развитие животноводства, рост деятельности человека в природных, рекреационных или охотничьих зонах, способствуют усилению взаимодействия человека с окружающей средой, повышению риска контакта с инфицированными клещами и росту заболеваемости «клещевыми» инфекциями [4].

Актуальность изучения этих инфекций определяется их широким распространением, ухудшением качества жизни при развитии хронических форм, развитием стойких осложнений и инвалидности, отсутствием специфических методов профилактики и возможным летальным исходом при тяжелом клиническом течении некоторых инфекций данной группы.

Согласно официальным данным государственной статистики, полученным из форм федерального статистического наблюдения № 2 «Сведения об инфекционных и паразитарных заболеваниях», среди природно-очаговых заболеваний в России, и в частности на территории Северо-Западного федерального округа (СЗФО), наиболее распространены инфекции, передающиеся клещами. Среди них за последние 10 лет (2014–2023 гг.) наибольшее число зарегистрированных случаев на территории СЗФО приходится на иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ – 7713 случаев, среднемноголетний показатель заболеваемости (СМПЗ) составляет 5,6 на 100 тыс. населения). За этот же период был выявлен 2171 случай заболевания клещевым вирусным энцефалитом (КВЭ, СМПЗ – 1,6). За данный период регистрировались лишь единичные случаи заболеваний гранулоцитарным анаплазмозом человека (ГАЧ – 79 случаев, СМПЗ – 0,1) и моноцитарным эрлихиозом человека (МЭЧ – 18 случаев, СМПЗ – 0,03), а также лихорадкой Ку (4 случая, СМПЗ – 0,01), наряду с выявлением относительно высоких уровней серопревалентности к возбудителям данных инфекций у жителей, проживающих на этих территориях [5][6]. Это свидетельствует о том, что в настоящее время отсутствуют объективные комплексные данные о роли инфекций, передающихся иксодовыми клещами, в инфекционной патологии. Однако с уверенностью можно считать, что она значительно весомее, чем это показывают имеющиеся статистические показатели заболеваемости.

За данный период было зарегистрировано 591 047 человек, обратившихся за медицинской помощью по поводу присасывания клещей (среднемноголетний показатель обращаемости составил 425,4). Однако, несмотря на высокую частоту присасывания клещей, данные об их превалентности в отношении «клещевых» патогенов ограничены. Результаты постоянного мониторинга за инфицированностью иксодовых клещей различными актуальными с медицинской точки зрения патогенами необходимы не только для оценки риска и прогноза заболеваемости людей, но и для оптимизации профилактики этих инфекций.

Целью исследования данной работы являлось определение превалентности иксодовых клещей, собранных на территории Архангельской, Ленинградской и Псковской областей, а также Республики Карелия и г. Санкт-Петербурга, в отношении Borrelia burgdorferi sensu lato, Rickettsia spp. SFG, Ehrlichia chaffensis/ E. muris, Coxiella burnetii, вируса клещевого энцефалита и Anaplasma phagocytophilum.

Материалы и методы

Сбор клещей

За период с 2015 по 2023 г. на территории пяти субъектов СЗФО (Архангельской, Ленинградской и Псковской областей, а также Республики Карелия и г. Санкт-Петербурга) было собрано 3585 имаго клещей, принадлежавших к двум видам – Ixodes ricinus (48 %) и Ixodes persulcatus (52 %) (табл. 1, рисунок). Долевое значение самок клещей составило 52 %, а самцов – 48 %.

Голодные клещи собирались с растительности на фланелевый флаг размером 1 м в длину и 0,6 м в ширину. Прицепившихся на флаг клещей каждые 5 минут аккуратно снимали анатомическим пинцетом и складывали в пробирки, которые затем доставлялись в лабораторию для исследования. Клещей идентифицировали по стадиям (фазе) развития, виду и полу с помощью стереомикроскопа по стандартной методике [7].

Гомогенизация и выделение нуклеиновых кислот

Все клещи были исследованы индивидуально. После идентификации клещей помещали в индивидуальные пробирки объемом 2 мл и гомогенизировали в 400 мкл стерильного 0,9 % раствора NaCl с добавлением стерильных стальных шариков диаметром 4,5 мм с помощью механического гомогенизатора FastPrep-24 (MP Biomedicals, США) на скорости 4 м/с в течение 2 мин. После гомогенизации и центрифугирования гомогенатов на скорости 14 000 об/мин в течение 2 мин, 100 мкл надосадочной жидкости отбиралось на выделение нуклеиновых кислот (НК). Выделение НК производилось с помощью комплекта реагентов для выделения РНК/ДНК «РИБО-преп» (ФБУН «ЦНИИ Эпидемиологии» Роспотребнадзора, г. Москва) согласно инструкции производителя. Обратная транскрипция проводилась с использованием комплекта реагентов для получения кДНК на матрице РНК «РЕВЕРТА-L» (ФБУН «ЦНИИ Эпидемиологии» Роспотребнадзора, г. Москва) согласно инструкции производителя.

Выявление генетического материала патогенов

Полученные образцы были исследованы на наличие генетического материала возбудителей шести инфекций, передающихся клещами: ИКБ, риккетсиозов группы клещевых пятнистых лихорадок (КПЛ), МЭЧ, лихорадки Ку, КВЭ и ГАЧ. НК выявляли с помощью наборов реагентов для выявления РНК/ДНК возбудителей инфекций, передающихся иксодовыми клещами, в биологическом материале методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией: «АмплиСенс® TBEV, B. burgdorferi s.l., A. phagocytophilum, E. сhaffeensis / E. muris-FL»; «АмплиСенс® Rickettsia spp. SFG-FL» и «АмплиСенс® Coxiella burnetii-FL» (ФБУН «ЦНИИ Эпидемиологии» Роспотребнадзора, г. Москва) согласно инструкциям производителя, в режиме реального времени, на термоциклере CFX96 C1000 TouchTM (Bio-Rad, США).

Анализ микст-инфицированности клещей

Совместное наличие генетических маркеров исследуемых патогенов было проанализировано у 1803 клещей (I. ricinus – 39 % и I. persulcatus – 61 %; самцы – 51 %, самки – 49 %), собранных в 2021–2022 гг. на территории Ленинградской (n = 818) и Псковской (n = 391) областей, а также Республики Карелия (n = 112) и г. Санкт-Петербурга (n = 482). Все клещи, собранные на территории Архангельской области, были исследованы на наличие генетического материала лишь четырех патогенов (B. burgdorferi s.l., C. burnetii, вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) и A. phagocytophilum), поэтому данная территория не учитывалась при анализе микст-инфицированности.

Статистическая обработка результатов

Превалентность выражена в процентах. Расчет показателя OR (отношение шансов) с 95 % доверительным интервалом (ДИ) и тестирование статистической значимости было проведено на веб-платформе EPITOOLS (http://epitools.ausvet.com.au). Значения p ≤ 0,05 были признаны значимыми.

Результаты. Результаты исследования клещей на зараженность некоторыми бактериальными и вирусными патогенами представлены в таблице 2.

Доля клещей, содержащих генетический материал как минимум одного патогена составила 35,8 %. Зараженность I. ricinus была выше, чем I. persulcatus, – 38,6 и 34,5 % соответственно (OR = 1,2 (1,0–1,4); p = 0,009). Уровень зараженности самок клещей был выше, чем самцов: 37,8 и 33,7 % соответственно (OR = 1,2 (1,0–1,4); p = 0,005).

Уровень зараженности клещей различными патогенами существенно различался как по возбудителям, так и по территориям сбора, виду и полу клещей. Так, наиболее высокие показатели превалентности выявлены для B. burgdorferi s.l., затем следуют Rickettsia spp. SFG, E. chaffensis/ E. muris, C. burnetii, ВКЭ и A. phagocytophilum.

Наиболее высокие уровни превалентности в отношении B. burgdorferi s.l. выявлены в Псковской области и Республике Карелия; в отношении Rickettsia spp. SFG – в Псковской области и г. Санкт-Петербурге; E. chaffensis/ E. muris – в Республике Карелия и Ленинградской области; C. burnetii – в Республике Карелия и Архангельской области; ВКЭ – в Архангельской области и Республике Карелия; A. phagocytophilum – в Псковской области и г. Санкт-Петербурге.

Зараженность I. persulcatus была выше, чем I. ricinus для следующих патогенов: B. burgdorferi s.l. (25,8 и 22,3 % соответственно (OR = 1,2 (95 % ДИ = 1,0–1,4); p = 0,01)); E. chaffensis/ E. muris (10,7 и 0,8 % соответственно (OR = 14,0 (6,1–32,0); p < 0,001)); C. burnetii (6,0 и 3,1 % соответственно (OR = 2,0 (1,4–3,0); p < 0,001)); ВКЭ (2,8 и 0,4 % соответственно (OR = 7,2 (2,6–19,9); p < 0,001)). Напротив, уровень превалентности клещей в отношении Rickettsia spp. SFG и A. phagocytophilum был выше среди I. ricinus, чем среди I. persulcatus: для Rickettsia spp. SFG зараженность I. ricinus составила 21,3 %, I. persulcatus – 2,8 % (OR = 9,3 (6,5–13,3); p < 0,001), а для A. phagocytophilum – 3,4 и 0,2 % соответственно (OR = 16,1 (5,6–46,6); p < 0,001).

Уровень зараженности самок клещей был выше, чем самцов для следующих патогенов: B. burgdorferi s.l. (26,2 и 23,1 % соответственно (OR = 1,2 (1,0–1,4); p = 0,01)); Rickettsia spp. SFG (11,5 и 8,8 % соответственно (OR = 1,3 (1,0–1,8); p = 0,02)); C. burnetii (6,1 и 4,0 % соответственно (OR = 1,5 (1,1–2,1); p = 0,004)). Напротив, уровень превалентности клещей в отношении A. phagocytophilum был выше среди самцов, чем среди самок (1,6 и 0,6 % соответственно (OR = 2,7 (1,2–6,1); p = 0,008)). Статистически значимых отличий в зараженности клещей различного пола E. chaffensis / E. muris и ВКЭ не выявлено. Уровень превалентности самцов в отношении E. chaffensis / E. muris составил 7,3 %, а самок – 6,6 % (OR = 1,1 (0,8–1,6); p > 0,05); в отношении ВКЭ – 2,1 и 2,0 % соответственно (OR = 1,1 (0,7–1,7); p > 0,05).

Общая зараженность клещей двумя и более патогенами составила 8,4 %. Статистически значимых отличий в микст-инфицированности клещей различного вида (OR = 1,2 (0,9–1,7); p > 0,05) и пола (OR = 1,1 (0,8–1,5); p > 0,05) не выявлено. Всего было обнаружено 15 различных комбинаций (табл. 3). Наиболее распространенными вариантами стали B. burgdorferi s.l. + E. chaffensis / E. muris и B. burgdorferi s.l. + Rickettsia spp. SFG.

Обсуждение. В этом исследовании была изучена зараженность двух видов клещей (I. ricinus и I. persulcatus), собранных на территории некоторых субъектов СЗФО, «клещевыми» патогенами. Это первое комплексное исследование зараженности клещей одновременно несколькими патогенами на территории северо-запада России. Предыдущие исследования превалентности клещей были ограничены одним или несколькими патогенами и/или территориями [8–14].

Территория СЗФО располагается в зоне симпатрии I. persulcatus и I. ricinus [15]. Распределение клещей, собранных в этом исследовании, по виду в целом соответствовало предыдущим наблюдениям. Результаты, свидетельствующие об абсолютном доминировании I. persulcatus в видовом составе эпидемиологически значимых видов иксодовых клещей на территории Архангельской области и Республики Карелия, соответствуют ранее опубликованным данным [8–10][12]. На долю I. ricinus в Ленинградской области приходится не более 10 % количества клещей [16], что также соответствует результатам, полученным в этом исследовании. Напротив, результаты, указывающие на преобладание I. ricinus в видовом составе клещей, собранных с растительности на территории г. Санкт-Петербурга, несколько отличаются от ранее известных [11], что может быть обусловлено различиями в местах сбора клещей и размерах выборки.

Общий уровень зараженности клещей как минимум одним патогеном по результатам этого исследования довольно высок – 35,8 %. Однако этот уровень, вероятно, был бы еще выше, если бы все образцы клещей были исследованы на наличие генетических маркеров возбудителей всех исследуемых инфекций. Так, уровень зараженности клещей как минимум одним патогеном среди группы исследованных на все возбудители составила 44,5 %.

Уровни превалентности в отношении «клещевых» патогенов существенно различаются в разных субъектах СЗФО. Так, среди клещей, собранных на территории Псковской области, были зафиксированы самые высокие показатели зараженности B. burgdorferi s.l. (34,5 %), Rickettsia spp. SFG (23,8 %) и A. phagocytophilum (4,1 %), а также один из наиболее высоких уровней микст-инфицированности (11,5 %). Уровень зараженности клещей B. burgdorferi s.l. был выше того, о котором сообщалось в исследованиях, проведенных на территории некоторых стран, граничащих с Псковской областью. Так, в Латвии он составил 14,3 % [17] а в Республике Беларусь – 31,1 % [18]. Уровень превалентности клещей в отношении Rickettsia spp. SFG и A. phagocytophilum в Латвии был также ниже, чем в Псковской области (19,5 и 1,1 % соответственно) [17]. Напротив, в Республике Беларусь эти показатели были значительно выше (33,7 и 20,6 % соответственно) [18].

На территории Республики Карелия были зафиксированы самые высокие уровни превалентности в отношении E. chaffensis / E. muris (22,3 %) и C. burnetii (13,2 %), самый высокий показатель микст-инфицированности (15,2 %), а также одни из наиболее высоких уровней зараженности B. burgdorferi s.l. (33,3 %) и ВКЭ (5,3 %). Полученные нами результаты превалентности клещей в отношении E. chaffensis/ E. muris, B. burgdorferi s.l. и ВКЭ значительно превышают показатели, о которых сообщалось ранее (3,3, 23,4 и 4,4 % соответственно) [12]. На территории Финляндии уровень зараженности клещей B. burgdorferi s.l. был также ниже (23,5 %) [19]. Уровень превалентности клещей в отношении возбудителя КВЭ также превысил показатели, о которых сообщалось в исследованиях, проведенных в некоторых странах Балтии (0,4 % в Литве и 0,65 % в Латвии) [17][20], и полученные в одном из крупнейших исследований в Скандинавии (4,3 %) [21].

Инфицированные клещи на территории Республики Карелия были собраны на северных широтах (63° с.ш.), что подтверждает существующее положение об экспансии клещей на север [10][22].

В Архангельской области выявлен самый высокий уровень зараженности клещей ВКЭ (6,5 %) и один из наиболее высоких уровней превалентности в отношении C. burnetii (10,3 %). Показатель зараженности клещей возбудителем лихорадки Ку, как и на территории Республики Карелия, значительно превышает средний уровень зараженности клещей, собранных с растительности, на территории Европы (2,8 %) [23]. Напротив, полученный нами уровень превалентности в отношении B. burgdorferi s.l. ниже показателя, о котором сообщалось ранее (24,7 %) [13].

Относительно невысокие показатели зараженности клещей, собранных на территории г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области, в целом соответствуют ранее опубликованным данным: 23,1 % в отношении B. burgdorferi s.l. [13], 0,6 % в отношении ВКЭ [11] и др.

Более частое выявление генетических маркеров «клещевых» патогенов среди I. ricinus соответствует результатам, полученным ранее некоторыми исследователями [17][24]. Однако более высокий уровень превалентности I. persulcatus в отношении B. burgdorferi s.l., E. chaffensis/ E. muris, C. burnetii и ВКЭ возможно объясняется тем, что I. persulcatus является эпизоотически и эпидемически более активным, чем I. ricinus в отношении данных патогенов [22][25].

Эффективность клещей как переносчиков определяется их многодневным питанием и интенсивным слюноотделением в этот период [26]: продолжительность кровососания самок колеблется в широких пределах (от 4 до 22 суток), а длительность пребывания самцов на хозяевах в прикрепившемся состоянии составляет от 5 мин до 2 часов [27]. Соответственно, основная роль в заражении человека принадлежит самкам, присасывающимся на длительное время [27]. Более того, результаты систематических обзоров [28][29] свидетельствуют о том, что самки клещей присасываются к человеку чаще, чем самцы. В сочетании с данными о более высоком уровне зараженности самок клещей в отношении большинства патогенов, исследуемых в данной работе, и их способностью к трансовариальной передаче некоторых возбудителей [27], это свидетельствует об их большей эпидемиологической значимости, по сравнению с самцами. Однако известны случаи заражения людей и самцами, которые способны к многократному прикреплению – каждый раз на несколько минут с небольшими интервалами [27]. Также самцы способны передавать некоторые патогены половым путем незараженной самке, с дальнейшей передачей патогена личинкам первого поколения [22].

Заключение. Полученные нами результаты свидетельствуют о существовании активных природных очагов инфекций, передающихся клещами, на территории субъектов СЗФО и обосновывают целесообразность проведения постоянного мониторинга за зараженностью клещей данными патогенами. Данные о локализации клещей, инфицированных этими патогенами, позволяют, на наш взгляд, повысить эффективность профилактических мероприятий в отношении этих инфекций, применяя их не только на уровне административных территорий или субъекта в целом, а в большей степени на территории конкретного природного очага, в котором происходит заражение людей.