Типизация природных очагов чумы
Природно-очаговыми инфекционными болезнями (ИБ) называют заболевания, при которых источник инфекции находится в природе. Чаще всего это теплокровные дикие животные, для некоторых болезней — кровососущие насекомые, главным образом клещи.
Ареал каждой инфекции ограничен определенной эколого-географической местностью.
Передача возбудителя болезни человеку происходит через укусы инфицированных насекомых (клещей, блох, комаров, москитов и др.); при употреблении загрязненной больными животными воды, пищи; через предметы домашнего обихода; при прямом контакте — соприкосновении с возбудителем. 1
Отечественные ученые: И. А. Деминский (1864– 1912); первый Президент Украинской академии наук Д. К. Заболотный (1866–1929), Н. Н. Клодницкий (1868–1939) и др. — внесли крупный вклад в изучение эпидемиологии и клинических проявлений этих заболеваний. В середине XX в. советскими учеными была проведена огромная экспедиционная работа по изучению клещевого таежного энцефалита, а также дальневосточного геморрагического нефрозо-нефрита, ныне называемого геморрагической лихорадкой с почечным синдромом (ГЛПС). В этих экспедициях участвовали увлеченные наукой молодые, азартные исследователи. Многие из них составили гордость советской медицинской науки и стали академиками Академии медицинских наук СССР. 2 В их числе были Л. А. Зильбер (1894–1966), А. А. Смородинцев (1901– 1986), М. П. Чумаков (1909–1993). 3
Чума— природно-очаговая инфекция, относящаяся к группе особо опасных (карантинных) ИБ. Летальность в странах Азии и Африки составляет от 2,5 до 25,7%, в период эпидемий чумы в прошлом достигала почти 100%.
В природных очагах источником инфекции являются грызуны и зайцеобразные разных видов. Естественная зараженность чумой зарегистрирована почти у 250 видов диких животных, от которых получают возбудителя городские грызуны — крысы и мыши. Человеку чума передается при укусах блох.
Эпидемиологическую обстановку по чуме в России можно считать неустойчивой в связи с выделением возбудителя заболевания из природных очагов инфекции и реальной опасностью завоза чумы из-за рубежа.
На территории России зарегистрировано 11 постоянно действующих очагов чумы, различающихся по видам основных носителей возбудителя: сусликового типа — Прикаспийский северо-западный степной, Дагестанский равнинно-предгорный, ВолгоУральский степной, Центрально-Кавказский высокогорный, Забайкальский степной, Тувинский горностепной, Терско-Сунженский степной; песчаночьего типа — Прикаспийский, Волго-Уральский; полевочьего типа — Дагестанский высокогорный, и пищухового типа — Горно-Алтайский высокогорный. Общая площадь природных очагов чумы составляет в России свыше 31 млн га. Наиболее обширные очаговые территории расположены в Европейской части России, 10% приходится на природные очаги Сибири (Тувинский, Забайкальский и Горно-Алтайский). Для поддержания эпидемиологического благополучия при проведении дератизационных работ нужно стремиться, чтобы численность грызунов в природных очагах чумы не превышала 10 особей на 1 га (Калабухов Н. И., 1947).
В природных очагах сусликового типа (ЦентральноКавказском, Прикаспийском степном, Тувинском) эпизоотии чумы среди грызунов наблюдаются ежегодно, сопровождаясь выделением культур чумного микроба. Наибольшее количество возбудителя чумы за 16 лет полевых экспедиционных работ (с 1979 по 1994 г.) выделено в Прикаспийском степном очаге — 4474, в Центрально-Кавказском и Тувинском, соответственно, 2765 и 399 культур чумного микроба. Активизировались очаги, длительное время не проявлявшие себя. Так, после 58-летнего перерыва выявлена чума в Курском районе Ставропольского края (территория Прикаспийского песчаночьего очага). В Дагестанском равнинно-предгорном автономном очаге эпизоотия чумы среди малых сусликов была обнаружена в 1994 г. после 10-летнего межэпизоотического периода.
В системе профилактики чумы определяющее значение имеет эпидемиологический надзор, частью которого является слежение за эпизоотическим состоянием в природных очагах инфекции. В настоящее время существенно пополнился арсенал лечебных средств, применяемых при чуме. Летальность при бубонной форме чумы при проведении антибактериальной терапии в современных условиях отсутствует.
Эпизоотические и эпидемиологические особенности туляремии связаны с естественной зараженностью ее возбудителем около 125 видов позвоночных животных, преимущественно представителей отряда грызунов. Среди этих животных наиболее восприимчивы к возбудителю туляремии водяные крысы, зайцы, ондатры и др.
Возбудитель туляремии, так же как возбудитель чумы, передается человеку трансмиссивным, контактным, оральным и аспирационным путем. Трансмиссивный механизм передачи инфекции осуществляется через клещей (главным образом иксодовых) и летающих кровососущих двукрылых (комары, слепни). Сохранение возбудителя и передача его человеку осуществляются при участии кровососущих членистоногих, через загрязненный экскрементами грызунов воздух и пищу.
Эпидемические вспышки туляремии могут быть промысловыми, с контактным механизмом передачи (заготовка шкурок ондатры и водяной полевки), при укусе инфицированных грызунов и т. д.; сельскохозяйственными, с аспирационным механизмом передачи (при обмолоте зерна) — через загрязненную выделениями грызунов пыль; производственными, с контактным путем передачи (переработка продукции сельского хозяйства, забой скота и разделка туш); бытовыми, обычно с оральным механизмом передачи — через загрязненную выделениями грызунов воду и пищу.
Клиническое течение туляремии может быть острым, затяжным и рецидивирующим. Согласно классификации Г. П. Руднева выделяют: бубонную, язвенно-бубонную, глазобубонную, ангинозно-бубонную, легочную — с преимущественным поражением дыхательных путей (бронхитический и пневмонический варианты), абдоминальную формы. Генерализованная форма туляремии развивается у ослабленных больных.
Среди заболевших туляремией в России сельские жители составляют около 1/3, а жители городов — 2/3. Объяснить это можно массовым освоением горожанами пригородных территорий (дачное строительство, работы на садовых и огородных участках), слабой санитарно-просветительной работой и ослаблением внимания к вакцинации против туляремии лиц профессий, связанных с высоким риском заражения этой инфекцией.
Лептоспирозыпредставляют собой группу остро протекающих инфекционных заболеваний, вызываемых своеобразными по биологическим свойствам спирохетами-лептоспирами (более 160 сероваров). Различают желтушные и безжелтушные формы болезни.
Основным резервуаром лептоспир в природе служат различные виды мелких влаголюбивых мышевидных грызунов: полевки, полевые мыши, серые крысы. Во внешнюю среду лептоспиры выделяются с мочой животных. Заражение людей происходит при купании в открытых заболоченных водоемах, при питье сырой воды, загрязненной лептоспирами, при сенокошении на заболоченных лугах, при уходе за животными, больными лептоспирозом или являющимися носителями лептоспир.
В распространении лептоспирозов наряду с мышевидными грызунами важную роль играют сельскохозяйственные животные (крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, лошади), промысловые звери (лисицы, песцы), домашние и одомашненные животные (собаки, кошки, олени).
Клещевые риккетсиозы— группа трансмиссивных инфекционных заболеваний, которые вызываются внутриклеточными паразитами — риккетсиями. Они характеризуются рядом общих патогенетических, клинических и иммунологических особенностей (групповые серологические реакции с антигенами риккетсий).
Ведущие клинические проявления: высокая лихорадка, сыпи, гепатолиенальный синдром; при некоторых из них имеется первичный аффект (язвочка на месте внедрения возбудителя) и регионарный лимфаденит.
В последние годы существенно изменились представления о распространении, таксономии и экологии риккетсий группы клещевой пятнистой лихорадки (КПЛ). В различных регионах мира выявлен целый ряд новых риккетсий, многие из которых претендуют на статус самостоятельного вида, например, возбудитель астраханской риккетсиозной лихорадки.
Клещевые риккетсиозы (клещевой сыпной тиф, сибирский сыпной тиф, североазиатский риккетсиоз) — три важнейших представителя группы КПЛ. Активные очаги, опасные для населения, находятся преимущественно в азиатской части России (в лесостепных районах Сибири и Дальнего Востока). Риккетсиозы передаются человеку через укусы клещей, главным образом родовDermacentor, Haemaphysalis. Природный резервуар возбудителя — мелкие грызуны: полевки, бурундуки, суслики.
До настоящего времени отсутствуют доказательные данные, объясняющие рост заболеваемости астраханской риккетсиозной лихорадкой в регионе Нижневолжского Понизовья, но прослеживается ее связь с увеличением численности клещей (в частности, собачьего клеща), в местностях с повышенной концентрацией серосодержащих соединений в атмосферном воздухе. Произошли количественные и качественные изменения популяции возбудителя, его хранителей и переносчиков.
В короткие сроки меняется ландшафт, ухудшается экологическая обстановка на обширных территориях. Происходят небывалые по масштабам неблагоприятные изменения окружающей среды.
В современных условиях особо пристально необходимо следить за состоянием природных очагов инфекционных болезней как в России, так и за ее пределами.
Чума - острая инфекционная природно-очаговая карантинная (относящаяся к числу особо опасных) болезнь, отличающаяся различными путями передачи возбудителя (трансмиссивным, воздушно-капельным и контактным). Течение болезни очень тяжелое с высокой летальностью (в странах Азии и Африки летальность составляет от 2,5 до 25,7%. Возбудитель чумы - бактерия Yersenia pestis. В природных очагах источником возбудителя инфекции служат грызуны и зайцеобразные разных видов. Естественная зараженность чумой зарегистрирована почти у 250 видов диких животных, от которых возбудитель получают городские грызуны - крысы и мыши. От зараженных животных чума передается при укусах блох.
Эпидемическую обстановку по чуме в России можно считать неустойчивой в связи с выделением чумного микроба в резервуарах инфекции и реальной опасностью завоза чумы из-за рубежа. Ежегодно в некоторых странах Азии, Африки и Америки возникают вспышки и спорадические случаи чумы. И хотя вспышки локальны и за пределы природных очагов неблагополучных по чуме стран инфекция не распространяется (случаи завоза крайне редки), в связи с усилением в настоящее время различных видов международной внешней и внутренней миграции населения, военными конфликтами существует не только потенциальная, но и реальная опасность завоза этой особо опасной инфекции в любую страну мира, в том числе и в Россию. В странах бывшего СССР и в СНГ с 1959 по 1994 год выявлено 99 случаев заболеваний чумой. За последние десять лет единичные случаи чумы регистрировали среди людей в природных очагах, расположенных на различных административных территориях Казахстана, и в Узбекистане.
На территории России 11 природных очагов чумы, различающихся по видам основных носителей возбудителя: сусликового типа - Прикаспийский северо-западный степной, Дагестанский равнинно-предгорный, Волго-Уральский степной, Центрально- Кавказский высокогорный, Забайкальский степной, Тувинский горно-степной, Терско- Сунженский степной; песчаночьего типа - Прикаспийский, Волго-Уральский; полевочьего типа - Дагестанский высокогорный и пищухового типа - Горно-Алтайский высокогорный. Общая площадь природных очагов чумы составляет в России - свыше 31 млн га. Наиболее обширные очаговые территории расположены в Европейской России, 10 % приходится на природные очаги Сибири (Тувинский, Забайкальский и Горно-Алтайский).
Наиболее активными в эпизоотическом отношении являются природные очаги чумы сусликового типа: Центрально-Кавказский, Прикаспийский степной, Тувинский. Индекс эпизоотичности (ИЭ) в этих очагах, определяемый отношением числа лет с эпизоотиями к числу лет наблюдения за очагом, составил 1, 0.8 и 1, соответственно. В состоянии высокой эпизоотической активности находятся Горно-Алтайский очаг пищухового типа (ИЭ -1) и Дагестанский горный очаг полевочьего типа (ИЭ - 0.8).
В природных очагах сусликового типа (Центрально-Кавказском, Прикаспийском степном, Тувинском), расположенных в России, эпизоотии чумы среди грызунов протекают ежегодно, сопровождаясь выделением культур чумного микроба. В 1979 году было изолировано 1337 культур, в 1980 г. - 596, 1981 г. - 772, 1982 г. - 202, 1983 г. - 1073, 1984 г. - 301, 1985 г. - 99, 1986 г. - 526, 1987 г. - 489, 1988 г. - 239, 1989 г. - 478, 1990 г.- 373, 1991 г.- 163, 1992 г. - 154, 1993 г. - 72, 1994 г. - 179.
За последние 16 лет наибольшее количество возбудителя чумы выделено в Прикаспийском степном очаге - 4474, в Центрально-Кавказском и Тувинском, соответственно, 2765 и 399 культур чумного микроба.
Высокая эпизоотическая активность отмечена в Горно-Алтайском очаге пищухового типа. Эпизоотии в нем регистрировали ежегодно с 1979 года по 1994 год с выделением 758 культур чумного микроба за указанный период.
Эпизоотический процесс в природных очагах протекает на одних и тех же административных территориях, периодически выходя за их пределы. В России эти территории расположены в Кабардино-Балкарской Республике (Тырнаузский, Баксанский, Эльбрусский, Зольский районы), в Ставропольском крае (Курской район), в Карачаево-Черкесске (Карачаевский, Малокарачаевский районы), в Республике Дагестан (Тарумовский, Бабаюрский, Кизлярский, Кулинский, Агульский, Ногайский, Буйнакский районы), в Чеченской республике, в Республике Калмыкия (Черноземельский, Яшкульский, Каспийский, Ики-Бурильский районы), в Республике Тыва (Овюрский и Монгун-Тайгинский районы), в Астраханской области (Черноярский, Наримановский, Лиманский районы) и в Республике Горный Алтай (Кош-Агачский район).
В течении последних лет активизировались очаги, длительное время не проявлявшие себя. После 58-летнего перерыва выявлена чума в Курском районе Ставропольского края (территория Прикаспийского песчаного очага). В Дагестанском равнинно-предгорном автономном очаге эпизоотия среди малых сусликов была обнаружена в 1994 году после 10-ти летнего межэпизоотического периода.
В результате военного конфликта на территории Чеченской Республики был ослаблен эпизоотический надзор за природными очагами (с 1992 г.). Вместе с тем, большую часть территории Чеченской Республики занимают природные очаги: Терско- Сунженский низкогорный автономный очаг, входящий в Прикаспийский степной и занимающий Грозненский, Ачхой-Мартановский и Надтеречный районы; Дагестанский горный очаг (Советский, Веденский и Шалинский районы); Прикаспийский песчаный очаг, в границы которого попадают Наурский и Шелковский районы. В 1995 году при эпизоотологическом обследовании выделено три штамма чумного микроба в Наурском районе. Военные действия на природно-очаговых территориях могут повлечь осложнение в и без того трудно управляемой эпизоотической и эпидемической обстановке.
В России с 1984 г. случаев чумы среди людей не отмечено. Наличие в стране и в сопредельных странах СНГ активно действующих природных очагов представляет опасность инфицирования людей и заноса инфекции на свободные от нее территории. В 1994 году на территории Центрально-Кавказского, Прикаспийского песчаного и Тувинского природных очагов наблюдалась активизация эпизоотического процесса. Общая площадь эпизоотий составила 249.1 тыс. га (220 тыс. га - в 1993 г. и 146 тыс. га - в 1992 г.). При этом выделено 326 штаммов возбудителя чумы (145 штаммов - в 1993 г. и 431 - в 1992 г.). В течение последних лет активизировались длительное время на проявлявшие себя очаги на территории Прикаспийского песчаного (Курской район Ставропольского края) и Прикаспийского степного (Дагестанский равнинно-предгорный автономный) очагов. Вызывает настороженность выделение штаммов чумного микроба в 1995 году в Наурском районе Чеченской Республики, где большую часть территории занимают природные очаги.
В системе профилактики чумы основное и определяющее значение имеет эпидемиологический надзор, составной частью которого является слежение за эпизоотическим состоянием в природных очагах инфекции.
| СТАТЬИ | КНИГИ | ФОРУМ | ГОСТЕВАЯ КНИГА | ССЫЛКИ | ОБ АВТОРЕ |
|---|
Об авторе : Михаил Васильевич Супотницкий - кандидат биологических наук.
Всякое обобщение есть гипотеза… Я предполагаю, что его гипотеза не была выдвинута необдуманно, что она принимала в расчет все известные факторы, могущие помочь раскрыть явление! Если она не оправдывается, то это свидетельствует о чем-то неожиданном, необыкновенном; это значит, что предстоит найти нечто неизвестное, новое.
Три выше приведенных несовпадения известных явлений следствиям, вытекающим из учения о природной очаговости чумы, в совокупности свидетельствуют о наличие в природе совсем иных, неизвестных нам очагов чумы, которые проявляют себя эпизоотиями и эпидемиями.
усилители природного резервуара чумы — биотические объекты (растения, грызуны, их эктопаразиты) не имеющие значения для поддержания в природе возбудителя чумы как биологического вида, но способные накапливать, размножать и доставлять его в организм человека;
активизировавшийся природный очаг чумы — продолжающееся в течение исторически зафиксированного периода времени (до нескольких столетий) появление на территории природного очага чумы чумных эпизоотий и эпидемий;
Теперь, пользуясь историческими источниками, попробуем в первом приближении определить границы таких очагов.
Реликтовый природный очаг чумы Русской равнины.
Балкано-Придунайские реликтовые очаги чумы. Синхронно а ктивизировались как в первую, так и во вторую пандемии чумы, приводя к массовой гибели людей. Среди них можно выделить три группы реликтовых очагов: 1) цепочка очагов на равнинной местности между реками Прутом и Серетом, расположенных от Хотина до Измаила (включая Яссы, Браилов, Галац и др.), своей восточной частью вплотную прилегающих к реликтовым очагам Северного Причерноморья и Малороссии; 2) цепочка очагов на равнинной местности между Дунаем и Черноморским побережьем от Бабадага до Варны (включая Черноводы, Каварну, Кюстенджи); 3) отдельные очаги на равнинной местности между Константинополем, Андрианополем и побережьем Мраморного моря. Максимум активности достигнут в конце XVIII столетия. Очаги третьей группы проявляли небольшую активность даже в начале ХХ столетия.
Реликтовые очаги чумы долины реки Вольтурно. Их пульсации проявлялись тяжелыми эпидемиями в Неаполе в период второй пандемии чумы. Самая смертоносная эпидемия чумы вспыхнула в 1656 г. Она унесла жизни 200 тыс. человек из 400 тыс. населения города. Последний раз очаги пульсировали в 1900 г.
Сицилийские реликтовые очаги чумы. Располагаются вдоль северного побережья острова между городами Трапани и Сиракузы. Наиболее активно пульсация очагов происходила в период второй пандемии на местности, прилегающей к городу Мессина.
Реликтовые очаги чумы Пиринейского полуострова. Долина реки Дуэро (местность в районе города Порто) — в последний раз пульсировали в начале ХХ столетия; долина реки Гвадалквивир (Севилья); местность южнее и восточней Андалузких гор, включающая Гибралтар, Малагу, Альмерию; низовья реки Турия (Валенсия); долина реки Эбро (Сарагоса); местность, прилегающая к Каталонским горам с востока (Барселона) — в последний раз пульсировали в конце августа 1931 г., когда было выявлено 5 случаев бубонной чумы (двое заболевших умерли) среди тряпичников поселка Госпиталет в 4 км на восток от Барселоны. Пик активности реликтовых очагов чумы Пиринейского полуострова приходится на средину XVII столетия.
Реликтовые очаги чумы долины реки Гаронна. Пульсации проявлялись сокрушительными эпидемиями чумы в городах Бордо и Тулуза во времена второй пандемии. Пик активности приходится на конец XVII столетия.
Реликтовые очаги чумы северо-восточной Франции. Это обширное равнинное пространство между городами Руан, Амьен, Реймс и Париж, включающее долины рек Сена, Марна, Сомма. Мощные пульсации во времена первой и второй пандемий (пик активности приходится на средину XVII столетия). В начале 1930-х гг. отдельные случаи бубонной чумы в предместье Парижа Сент Уэн.
Реликтовые центрально-европейские очаги чумы. Цепочка реликтовых очагов, расположенных вдоль северных отрогов Альп (сокрушительные эпидемии чумы второй пандемии в городах Женева, Базель, Берн, Цюрих, Мюнхен, Линц, Вена, Краков), и соединяющихся с западной оконечностью Балканских реликтовых очагов чумы (пик активности приходится на первую половину XVII столетия ).
[1] Некультивируемость бактерий – малоизученный феномен, заключающийся в том, что бактерии, обнаруживаемые методами молекулярной диагностики, не растут на искусственных питательных средах.
Клиника, эпидемиология и возможные причины чумы "черной смерти" (1346-1351) более подробно описаны в статье "ЧЕРНАЯ СМЕРТЬ" - МЕХАНИЗМ ПАНДЕМИЧЕСКОЙ КАТАСТРОФЫ "
Супотницкий М.В. Где скрывается чума? // Универсум. - 2005. - № 3. - С. 20 - 30.
Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие :) - нам важно ваше мнение.
Особенности природных очагов чумы
Природный очаг чумы - эволюционно сложившаяся природная система, связанная с определенным типом ландшафта. Каждый очаг располагается в пределах одной ландшафтной зоны и характеризуется единством территории, на всем протяжении которой поддержание цикла возбудителя обеспечивается преимущественно одним видом грызунов и несколькими видами блох.
Природные очаги чумы существуют благодаря наличию биоценотических связей между бактерией, его носителями и переносчиками, которые эволюционировали вместе с ландшафтами.
Очаги чумы классифицированы на эколого-ландшафтной основе. Выделено три типа очагов: горно-степной, пустынный и влажно-тропический.
Горно-степные очаги чумы характеризуются отрицательной среднегодовой температурой воздуха, коротким летом и продолжительной зимой. Основные носители - сурки, главные переносчики - блохи. Второстепенные носители и переносчики отсутствуют. Штаммы чумы имеют высокую вирулентность, которую сохраняют при длительном хранении.
Эпидемии возникают только летом в период активности носителей. Границы пораженных участков устойчивы, колебания интенсивности эпидемии практически отсутствуют.
На территории СНГ присутствуют три природных горно-степных очага чумы: Тяньшаньский, Памиро-Алайский, Монголо-Забайкальский.
Пустынные очаги приурочены к зоне пустынь. Для них характерны - положительная среднегодовая температура, незначительное количество осадков, высокая температура воздуха и почвы в летние месяцы.
Основные носители - песчанки. Главные переносчики - блохи. В циклах возбудителя участвуют другие переносчики и носители. Эпидемии чумы могут регистрироваться в любое время года. Наибольшая интенсивность эпидемий наблюдается весной и летом. Летние обострения редки. Границы пораженных участков и интенсивность эпидемий могут резко колебаться, охватывая зону полупустынь. Это связано с распространением песчанок и сусликов.
На территории СНГ встречаются три пустынных очага: Волго-Уральский, Среднеазиатский, Переднеазиатский.
Влажнотропическийтип очага поддерживается за счет обитающих в природных условиях крыс и родственных им видов мышевидных грызунов. Поддержание природной очаговости чумы только среди синантропных видов крыс маловероятно. На территории СНГ влажнотропические очаги не встречаются. Возможно нахождение такого очага на южном берегу Крыма.
В каждом природном очаге чумы возбудитель адаптировался к преимущественной циркуляции среди грызунов того вида, экологические особенности которого обеспечивают для этого наибольшие возможности.
Под пространственной структурой понимается неоднородность территории очага по условиям циркуляции и длительности сохранения возбудителя и находящихся между собой в определенной пространственной и функциональной взаимосвязи.
Главными характеристиками пространственной структуры очага являются: частота регистрации вспышек эпидемии, интенсивность, длительность, участие различных групп носителей и переносчиков.
Отмечены существенные различия между северной и южной частями Среднеазиатского очага, соответствующим подзонам северных и южных пустынь. В северных подзонах эпидемии и эпизоотии регистрируются постоянно, без перерывов. Здесь преобладает микроочаговая форма сохранения возбудителя чумы. В южных пустынях эпизоотии возникают и прекращаются, эпизоотические волны менее продолжительны, чем перерывы между ними.
Такая разница объясняется сохранением возбудителя чумы в некоторых местах с более благоприятными условиями и возможностью стремительной передачи возбудителя вдоль ленточных поселений больших песчанок вдоль русел рек и каналов.
Районы, в пределах которых происходит непрерывная циркуляция возбудителя, называются участками стойкой очаговости. Эти участки характеризуются ярко выраженной неоднородностью условий существования основных носителей - расчлененностью рельефа, разнообразием почв и растительного покрова. Благодаря этому сохраняется мозаичность поселений основных носителей - песчанок.
Средний уровень численности основного носителя в пределах участков стойкой очаговости испытывает сравнительно небольшие колебания. Соответственно стабильна численность переносчиков - блох. Мозаичность условий определяет высокий уровень процессов миграции, благодаря чему поддерживаются интенсивный обмен особями между различными популяциями носителей. В результате эпизоотический процесс поддерживается непрерывно, без сильных колебаний интенсивности.
Суммарная площадь участков стойкой очаговости составляет 25 - 30 % от общей площади очага. На участках временного пребывания возбудителя ("зоны выноса") эпизоотии проявляются лишь время от времени. Они располагаются между участками стойкой очаговости. Для них характерны однообразие и монотонность ландшафта. Преобладают сплошные поселения песчанок, численность которого испытывает большие колебания. Соответственно сильно колеблется численность переносчиков. Эпизоотии чумы на участках временного пребывания возбудителя обычно бывают интенсивными, но быстро проходят.
Участкам стойкой очаговости соответствуют географические популяции возбудителей. В период снижения численности песчанок популяции разобщены. При увеличении численности носителей устанавливается кратковременная связь между популяциями возбудителя. Происходит обмен генами между популяциями. Кратковременные эпизоотии чумы, наблюдаемые периодически на участках временного пребывания возбудителя, являются условием поддержания единства и целостности популяции.
Для очагов горно-степного типа характерны обширные участки стойкой очаговости, нерегулярная связь между которыми обеспечивается в периоды миграций сурков, что происходит достаточно редко. Численность основных носителей сравнительно стабильна.
Для влажно-тропических очагов характерны небольшие участки стойкой очаговости, между которыми обеспечивается регулярная связь постоянными миграциями носителей. Численность основных и второстепенных носителей сильно колеблется.
Элементарный очаг - категория структуры природного очага, сравнительно независимая в пространственном и биоценотическом отношении. Элементарный очаг связан с микропопуляциями переносчиков и носителей.
Элементарный очаг представляет собой пространственно фиксированное явление. Он существует благодаря местным особенностям подвижности носителей, определяемой конкретными сочетаниями рельефа, растительности почв и т.д. Элементарные очаги чумы существуют в пределах участков стойкой очаговости, являясь элементами их пространственной структуры. Взаимодействие элементарных очагов обеспечивает непрерывную циркуляцию возбудителя в пределах участка стойкой очаговости.
Экологической основой поддержания элементарных очагов являются миграционные процессы. Перемещения эпизоотического процесса в пространстве (независимо от масштаба перемещения) имеют универсальный характер и являются необходимой основой поддержания самих элементарных очагов.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
К 120-летию открытия А. Йерсеном и Ш. Китазато микроба чумы Yersinia pestis
Виктор Васильевич Сунцов — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН. Занимается изучением происхождения и эволюции возбудителей природноочаговых инфекций, в частности чумы.
Диаграмма публикаций по проблеме чумы, фиксирующая скачок их числа с 2003 г.
Немного истории
Карта распространения чумы в Европе. Пандемия, начавшаяся в центральных районах Азии, достигла берегов Черного моря в 1347 г.
Когда появился микроб чумы?
Доказанное в 1980 г. молекулярными методами непосредственное родство псевдотуберкулезного (Y. pseudotuberculosis) и чумного (Y. pestis) микробов привело к выводу об их недавней дивергенции, правда, без указания времени и места, когда именно и где это случилось [5]. Высокое сходство их геномов позволяло некоторым авторам даже объединить их в один вид в качестве отдельных подвидов, хотя вызывают они совершенно разные болезни. И псевдотуберкулезного, и чумного микробов относят к семейству Enterobacteriaceae — возбудителям кишечных инфекций, но последний, будучи паразитом крови, не имеет к ним никакого отношения. У него иная адаптивная среда, и в принципе его нужно отнести к другому семейству [3].
Микрофотография чумной палочки. Увел. ×200. Фото с сайта cdc.gov
Идея недавнего отделения чумного микроба от псевдотуберкулезного была неожиданной, но отнюдь не новой. В 1950–1970-х годах такие мысли высказывали В. Н. Беклемишев, В. А. Бибикова, А. И. Дятлов, Л. Н. Классовский, В. С. Петров, Н. М. Хрусцелевская. Но тогда подобные интуитивные ощущения эволюционной молодости возбудителя чумы выглядели теоретически чуждыми, паранаучными и деструктивными, поэтому они не нашли поддержки у ортодоксов.
Головокружение от успехов
В современных исторических реконструкциях в биологии доминирует новая филогенетика (молекулярная филогенетика, генофилетика). Отчасти это лидерство оправдано широкими возможностями, которые предоставляют молекулярные структуры и компьютерные технологии филогенетических построений, позволяющие сравнивать и обрабатывать миллионы признаков, — таких, как последовательности нуклеотидов. Все составляющие новой филогенетики полезны, они необходимы для создания естественных филогенетических схем, но недостаточны, особенно в отношении прокариот. Молекулярная генетика — молодая наука, и закономерности молекулярной эволюции пока не вполне ясны. Филогении можно выстраивать только по гомологичным признакам, а их выявление, в том числе и на молекулярном уровне, представляет немалую проблему. Выводы на основе применения разных молекулярно-генетических методов далеко не однозначны, порой не согласуются между собой и с данными других наук: экологии, биогеографии, микробиологии и др. Такая обескураживающая разноголосица свойственна и заключениям в отношении микроба чумы.
Происхождение Yersinia pestis: взгляд натуралиста
Знание экологии монгольского сурка и его блох позволяет понять селективные (адаптационные) процессы, проходившие в микробных популяциях в природе, и причинно-следственные связи в эволюционных филумах. Появление возбудителя чумы в Центральной Азии предопределили два природных фактора: аридность горно-степных ландшафтов, постепенно увеличивающаяся с олигоцена-миоцена, и максимальное похолодание в сартанское время последнего оледенения. Проще говоря, индуктором видообразования микроба чумы был сухой и холодный климат Центральной Азии в конце ледниковой эпохи. Кроме того, в возникновении чумного микроба важную роль играет физиология, точнее поведение монгольского сурка, связанное с устройством зимовочной пробки, а также особенности сурочьей блохи O. silantiewi.
Участники паразитарной системы: блоха Oropsylla silantiewi и монгольский сурок. Фото с сайта bbc.voc.com.cn
В Центральной Азии, в горно-степных поселениях сурка тарбагана влажность почвы очень низкая, всего 2–7% [3], а грунт в зимовочной норе зверька сухой и щебнистый. Изготовить из него земляную пробку внутри норы, в вертикальном лазе диаметром 15–20 см, все равно, что замазать сухим песком отверстие в потолке размером с футбольный мяч. Из-за дефицита почвенной влаги у монгольского сурка выработалось специфичное поведение. При залегании в спячку он устраивает зимовочную пробку из специально подготавливаемой смеси мелкозема, щебня и влажных каловых масс, которые летом собираются в отнорках (уборных). Для перетаскивания камней, обвалянных в фекалиях, сурки используют зубы, при этом частицы фекалий, а с ними и возбудитель псевдотуберкулеза, попадают в ротовую полость. Итак, во рту спящих тарбаганов — экскременты, а в них — кишечный паразит, микроб псевдотуберкулеза!
Монгольский сурок тарбаган и его зимовочная (постоянная) нора. Вверху: зимовочная пробка, состоящая из смеси мелкозема, щебня и цементирующих их экскрементов (1); гнездовая камера (2); отнорки-уборные, в которых в летние месяцы сурки накапливают строительную смесь (3). Внизу: слой мелкозема и щебня (а); и коренные породы (б), приведены температуры грунта и спящих сурков во время раскопки (февраль 1979 г.)
Сурки — типичные семейно-колониальные животные. Группировки из 2–22 разновозрастных и разнополых зверьков совместно зимуют в одной постоянной, или зимовочной, норе. У каждого зверька в течение зимней спячки более длительные периоды глубокого сна (торпора) чередуются с короткими периодами бодрствования (эутермии). В торпорной фазе температура тела снижается до 2–5°C, в эутермной может достигать нормальной, у активных сурков — около 37°С. За осенне-зимне-весеннее время сурки не вполне синхронно просыпаются до 15 раз, примерно дважды в месяц. Таким образом, каждый зверек в течение периода подземной жизни имеет два гомеостатических состояния, между которыми лежит промежуток физиологической гетеротермии. Отсюда следствие: блохи в холодное время года питаются на сурках, температура тела которых лежит в диапазоне 5–37°C. Обратим внимание на непрерывность температур!
В 1970-х годах в тувинском очаге чумы, расположенном в Центральной Азии, мы изучали зимнюю спячку тарбагана. В феврале-марте, во время максимального зимнего промерзания грунта (до глубины более 2 м), раскопали три зимовочных норы. Из них изъяли восемь глубоко спящих и девять проснувшихся активных зверьков, среди которых были молодые, полувзрослые и взрослые особи. Из их шерсти собрали 230 личинок O. silantiewi, 60 живых и 452 пустых коконов, а из ротовой полости торпидных зверьков — дополнительно 20 личинок. Пустые коконы (от 4 до 87) обнаружили также на 22 зверьках, отловленных в первые две недели после весеннего пробуждения.
Тувинский природный очаг чумы, Монгун-Тайгинский мезоочаг. Снеговое покрытие в зимне-весенние месяцы не превышает 30–40%, грунт промерзает на глубину более 2 м к началу января, а оттаивает в июле
Отметим распределение коконов на шерсти: большая часть прикреплена на голове, у основания хвоста и на наружной стороне задних ног. Все личинки, извлеченные из ротовой полости, оказались с кровью и увеличенными в размерах за счет развития жирового тела, что свидетельствовало о полноценности пищи и об их готовности к окукливанию. У спящих зверьков поврежденная личинками слизистая ротовой полости и язык обильно кровоточили, изо рта заметно выступала кровяная пена, а рот, зубы, лапы были обильно испачканы экскрементами (следами устройства зимовочной пробки осенью). Незарубцевавшиеся раны в ротовой полости мы наблюдали у всех сурков, отловленных после выхода из нор в конце марта и начале апреля, что говорит о массовости описываемого явления, его общепопуляционном характере.
Отсюда понятна причина концентрации пустых коконов на голове, хвосте и наружной стороне задних ног у спящих и недавно пробудившихся сурков тарбаганов. Зимой грунт промерзает глубже гнездовых камер, и личинки переходят из гнездовой выстилки на более теплые тела спящих зверьков. При этом некоторые личинки, произвольно перемещаясь в шерсти, попадают в ротовую полость сурка, где, питаясь на слизистой, травмируют ее. Перед окукливанием личинки покидают ротовую полость и прикрепляются к шерсти близ рта. Зная позу свернувшегося в шар спящего сурка, у которого нос уткнулся в анус, а задние ноги прижаты к щекам, легко предсказать места прикрепления коконов.
На основе новых эколого-географических, палеоклиматических и генетических данных можно сформулировать основные постулаты теории происхождения и мировой экспансии микроба чумы.
Происхождение, естественное распространение в Евразии и антропогенная мировая экспансия микроба Y. pestis во время первой (I), второй (II) и третьей (III) пандемий. 1 — южная граница зоны многолетнемерзлых грунтов; 2 — граница доминантного распространения в природе микроба Y. pseudotuberculosis O:1b; 3 — ареал сурка-тарбагана, район происхождения микроба чумы; 4 — первичные природные очаги; 5 — вторичные природные очаги; gly + (gly − ) — способность (неспособность) штаммов ферментировать глицерин
Предковая форма возбудителя чумы — микроб псевдотуберкулеза 1-го серотипа (Y. pseudotuberculosis O:1b), который доминирует в северо-центрально-азиатских и дальневосточных районах с суровым климатом.
Метаморфоза микроба псевдотуберкулеза в чумную бактерию произошла в конце позднего плейстоцена. За весь четвертичный период глубокое промерзание грунта (2 м и более) в Центральной Азии отмечено только в сартанское время позднего плейстоцена и в голоцене, т. е. не ранее 22 тыс. лет назад [10].
В ультраконтинентальном районе зимнего антициклона в Центральной Азии личинки блох, паразитирующие на монгольском сурке тарбагане, зимой переходят к факультативной гематофагии, что приводит к устойчивому контакту крови сурков с псевдотуберкулезным микробом [3].
Теперь уже можно легко представить, как сапрозоонозный кишечный псевдотуберкулезный микроб постепенно эволюционировал в облигатный паразит крови незимоспящих грызунов: экскременты тарбагана → спящий сурок → активный сурок → незимоспящий грызун.
Знание молекулярно-генетических, популяционных и биоценотических факторов, а также их многообразных связей позволяет выделить в эволюционной истории возбудителя чумы основные вехи.
IV. Во время третьей пандемии с корабельными крысами микроб уже другого подвида (orientalis) из Азии вновь проник в Африку и впервые на быстроходных морских судах добрался до Нового Света, где закрепился в виде вторичных природных очагов в популяциях земляных белок, луговых собачек, полевок, морских свинок.
В поисках согласия
Экологический сценарий происхождения, эволюции и мировой экспансии возбудителя чумы весьма заметно расходится с гипотезами, построенными на основе генетических данных. Где же истина? Какой из них достоин большего одобрения?
В пользу экологического сценария говорит следующее:
Такие аргументы делают этот экологический сценарий наиболее правдоподобным в сравнении с другими, позволяют принять его за исходную гипотезу и наполнять его генетическими признаками. Биологическое содержание сценария, понятное широкому кругу исследователей, дает существенные гносеологические преимущества перед слишком редуцированными историческими реконструкциями. К примеру, некоторые авторы из-за сходства отдельных генетических признаков у кавказского подвида Y. pestis caucasica и псевдотуберкулезного микроба считают Кавказ родиной чумы и выстраивают соответствующую филограмму [11, 12]. Но на Кавказе, в относительно теплом климатическом регионе, нет псевдотуберкулезного микроба 1-го серотипа или он встречается крайне редко! Истоки чумы следует искать в холодных, суровых краях — как в предложенном сценарии.
Несмотря на разительное несходство экологической и генетической филогений, между ними нет непреодолимой пропасти, более того, есть безусловные точки соприкосновения. Экологический сценарий для молекулярных и генетических признаков очерчивает диапазон генетической изменчивости микробной популяции, вступившей на путь видообразования, выделяет рамки экологической достоверности генетических фактов, привлекаемых для филогенетических выводов [3, 13].
Читайте также: