УДК: 595.421:615.371](476)
Год издания: 2011
Особенности взаимодействия внеклеточных и внутриклеточных пагогенов в организме иксодовых клещей-переносчиков возбудителей инфекций
Стегний В.А., Мишаева Н.П.
Рубрики: 76.03.45
Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии
Тема НИР: «Раскрыть закономерности сосуществования возбудителей инфекций различных систематических групп (вирусы, бактерии) в организме иксодовых клещей и оценить риск заражения теплокровных микст-инфекцией при присасывании одного клеща (экспериментальные исследования)»
Сроки выполнения НИР: май 2010 г. — апрель 2012 г.
Научный руководитель: д-р биол. наук Н.П. Мишаева
Источник финансирования: госбюджет
Известно, что клещи рода Ixodidea, и в первую очередь, Ixodes ricinus, являются в Республике Беларусь переносчиками Лайм-боррелиоза (ЛБ) и клещевого энцефалита (КЭ), причем один клещ может быть заражен одновременно двумя возбудителями. Укус такого клеща может вызвать у человека как моно-, так и микст инфекции, отличающиеся своим клиническим своеобразием, что обусловлено специфическим сочетанием разных возбудителей в каждом конкретном случае.
Взаимодействие патогенов в организме клеща изучено слабо, особенно в случае, когда один возбудитель является внутриклеточным (вирус КЭ), а другой - внеклеточным (боррелии). Было высказано предположение, что при ко-инфицировании клеща такими патогенами в его организме может происходить как подавление одного патогена другим, так и симбиотическое сосуществование двух патогенов со стимуляцией размножения одного из них. Это будет зависеть, прежде всего, от очередности заражения клеща возбудителями (вирус + боррелии или боррелии + вирус), а также от стадии развития клеща, в которой происходит заражение (личинка, нимфа, имаго) и от инфицирующей дозы возбудителя. В зависимости от этих условий клиника заболевания теплокровного будет отличаться (тяжелое или легкое течение) от клиники при моноинфекции, что потребует разных терапевтических подходов.
Цель исследования: изучить интенсивность заражения имаго I. ricinus вирусом клещевого энцефалита и боррелиями при кровососании предимагинальных стадий развития клеща (личинки, нимфы) на лабораторных животных с вирусемией или бактериемией.
Исследования проводили на клещах лабораторной линии, свободной от патогенной флоры. Клещей заражали вирусом клещевого энцефалита и спирохетами Borrelia afzelii в различной последовательности по следующей схеме: одну партию голодных личинок клещей сначала кормили на белых мышах, инфицированных вирусом КЭ, а после линьки голодных нимф заражали спирохетами на мышах с бактериемией (Borrelia afzelii). Другую партию голодных личинок инфицировали сначала Borrelia afzelii, а затем (в стадии нимф) вирусом КЭ. Контролем служили 2 партии личинок и 2 партии нимф I. ricinus, зараженные одним патогеном (КЭ или Borrelia afzelii). После каждого заражающего кормления часть клещей исследовали на наличие КЭ или Borrelia afzelii, а после окончания опыта (появление имаго клещей из нимф) самок клещей исследовали на зараженность моно- и микст-инфекцией методом ПЦР.
В результате исследований впервые было показано, что при микст-инфекции зараженность клещей Лайм-боррелиозом и клещевым энцефалитом зависит от очередности попадания патогенов в процессе метаболизма клеща. Так, контрольные личинки клещей при кровососании на белых мышах с вирусемией (КЭ) или бактериемией (Borrelia afzelii) активно получали патогенные агенты и хранили их в своем организме до момента линьки в нимф. Однако после заражения нимф (вылинявших из зараженных личинок) другая часть клещей оказалась свободной от патогенов. При индивидуальном исследовании нимф было показано, что антиген КЭ был выявлен в 63,6% исследованных особей, антиген Borrelia afzelii - в 42,1% случаев. Если клещей инфицировали по схеме ЛБ + КЭ, зараженность КЭ нимф была 7,9%. Таким образом, бактериальная инфекция клещей ограничивает репродукцию вируса КЭ. По мнению Е.В.Дубининой и А.Н.Алексеева (1999), лиганды бактерий (если бактерия - первый патоген) препятствуют вирусу КЭ (второй патоген) прикрепляться к чувствительным клеткам хозяина и интенсивно размножаться. В эксперименте с микст-инфекцией зараженность клещей была выше, если клещей в процессе метаморфоза инфицировали сначала вирусом КЭ, а затем Borrelia afzelii, чем в варианте опыта Borrelia afzelii + КЭ. Следовательно, в данном варианте опытов, когда заражение клещей происходит постепенно на разных стадиях их развития, антагонизма между вирусом КЭ и бактериями не было отмечено. Это объясняется тем, что вирус и бактерии локализируются в разных органах клеща (соответственно в слюнных железах и кишечнике), являющихся для них своеобразными «экологическими нишами».
Однако совершенно другая закономерность наблюдалась, когда «голодные» клещи питались на животном с микст-инфекцией. В экспериментах, где личинок или нимф кормили на белых мышах, которым ежедневно в течение 4-х сут вводили боррелии (один раз в сутки) и дважды вводили вируссодержащую суспензию КЭ, появившиеся из нимф имаго были исследованы методом ПЦР в реальном времени с отрицательным результатом. По-видимому, при одновременном попадании в организм клеща патогенов вирусной и бактериальной природы, циркулирующих в крови животных-доноров, возможен антагонизм вируса и бактерий.
Выводы.
1. Антагонизма между патогенами вирусной и бактериальной природы не наблюдается в случае заражения клещей на разных стадиях их развития.
2. При совместном попадании в организм клеща вируса КЭ и бактерий возможно антагонистическое взаимодействие между возбудителями.
Исследования выполнены при поддержке БРФФИ (проект В10-195).
Область применения: диагностика клещевых микст-инфекций.
Рекомендации по использованию: изучение иксодовых клещей, присосавшихся к пациентам, на зараженность патогенными для человека возбудителями инфекций.
Предложения по сотрудничеству: консультативная помощь при укусе клеща.