Риккетсии и риккетсиозы группы клещевой пятнистой лихорадки

• Рудаков Николай Викторович
• Самойленко Ирина Евгеньевна

РезюмеВ работе представлен анализ современного состояния изучения риккетсий и риккетсиозов группы клещевой пятнистой лихорадки. Достигнутый прогресс в изучении риккетсий связан с совершенствованием методов их выявления и изоляции - использованием живых биотехнологических систем (культивированием в экспериментальных линиях клещей, чувствительных линиях эукариотических клеток) в сочетании с методами генотипирования и классическими риккетсиологическими методами. Разработка и использование новых методологических подходов к изучению риккетсий и других клещевых α-протеобактерий привели к существенному пересмотру представлений о генетическом разнообразии, гетерогенности антигенных и биологических свойств, экологии и вкладе в инфекционную патологию различных представителей этой группы микроорганизмов в России и в мире.

Ключевые слова:риккетсий и риккетсиозы, α-протеобактерии, клещевой риккетсиоз, природные очаги, клещевая пятнистая лихорадка

Термин "риккетсии", введенный H. da Rocha-Lima (1916) [1], объединяет обширную группу α-протеобактерий, тесно связанных в своей жизнедеятельности с членистоногими (клещи, вши, блохи) и обладающих рядом общих свойств:

а) являются облигатными внутриклеточными парази­тами, не способными к росту на питательных средах; требуют специализированных методов изучения (риккетсиологических);

б) имеют ряд особенностей в строении, размножении, биохимических, генетических и иммунобиологических ха­рактеристиках;

в) вызываемые ими заболевания (риккетсиозы) харак­теризуются своеобразием клинической картины и эпиде­миологии.

Традиционно внутриклеточные бактерии беспозвоноч­ных переносчиков и их теплокровных хозяев являются объ­ектом изучения риккетсиологии. В последние годы изме­нились представления о таксономии, значении риккетсий в инфекционной патологии, их роли как вероятных пред­шественников митохондрий. Указанные свойства риккетсий определяют фундаментальное значение риккетсиологии как науки, объект которой существенно отличается от объектов других микробиологических наук - вирусологии, классиче­ской бактериологии, протозоологии, микологии.

Порядок Rickettsiales объединяет α₁-протеобактерии семейств Rickettsiaceae (рода Rickettsia и Orientia) и Anaplasmataceae (рода Anaplasma, Ehrlichia, Neorickettsia, Wolbachia) [2]. В составе рода Rickettsia выделяли 2 группы: клещевой пятнистой лихорадки (КПЛ) и сыпного тифа (СТ). Stothard и Fuerst [3] на основе анализа нуклеотидных по­следовательностей гена 16S rRNA предложили выделить предковую, или ancestral, группу, предшествующую разде­лению риккетсий на группы КПЛ и СТ. Некоторые исследо­ватели [4, 5] на основе анализа полноразмерных геномов выделяют из группы КПЛ 4-ю группу - промежуточную или переходную (transition group), включающую R. akari, R. felis и R. australis.

В соответствии с разработанными критериями генети­ческой идентификации [6] род Rickettsia включает 29 ви­дов (http://www.bacterio.net/rickettsia.html), в том числе 2 вида, которые не относятся к этому роду и должны быть исключены из этого списка (Neorickettsia sennetsu, Orientia tsutsugamushi). R. monacensis была описана как вид в 2002 г. [7], но отсутствует в указанном перечне. Следо­вательно, к роду Rickettsia можно отнести 28 официально признанных видов риккетсий. Кроме того, в 2014 г. описана Rickettsia lusitaniae sp. nov., не вошедшая в этот список. К настоящему времени к риккетсиям группы СТ отнесены 2 вида риккетсий: Rickettsia prowazekii и R. typhi, к группе предшественников - R. canadensis и R. bellii, остальные 24 вида - к группе КПЛ.

Генетические исследования позволили выделить 6 под­групп: R. rickettsii, R. massiliae, R. akari, R. helvetica (эти 4 под­группы соответствуют группе КПЛ), R. prowazekii (соответ­ствует группе СТ) и R. canadensis (предковая, или ancestral, группа, предшествующая разделению риккетсий на группы КПЛ и СТ (см. рисунок).

Количество риккетсий группы КПЛ, имеющих статус вида, постоянно увеличивается. К ним относятся классические патогены (9 видов): R. akari, R. australis, R. conorii, R. felis, R. heilongjiangensis, R. honei, R. japonica, R. rickettsii, R. sibirica; новые патогены (9 видов): R. aeschlimannii, R. africae, R. helvetica, R. massiliae, R. monacensis, R. parkeri, R. raoultii, R. slovaca, R. tamurae; риккетсии с недока­занной патогенностью (6 видов): R. asiatica, R. buchneri, R. hoogstraalii, R. montanensis, R. peacockii, R. rhipicephali.

Кроме того, описано (http://www.bacterio.net/-candidatus.html) некоторое количество кандидатов в новые виды (Candidatus R. amblyommii, Ca. R. andeanae и др.).

Следовательно, к настоящему времени известно 18 видов патогенных риккетсий группы КПЛ, 6 видов с недоказанной патогенностью и, как минимум, 12 кандидатов в новые виды.

Широкое использование в последние годы современ­ных методов изоляции и идентификации риккетсий привело к существенному пересмотру представлений о распростра­нении и эпидемиологическом проявлении очагов клещевых риккетсиозов (КР) или пятнистой лихорадки, как они обо­значены в МКБ-10 (А77).

R. rickettsii - возбудитель пятнистой лихорадки Скали­стых гор (ПЛСГ) имеет распространение в Америке, R. conorii - возбудитель средиземноморской лихорадки (под­виды риккетсий комплекса R. conorii и вызываемые ими отдельные нозологические формы риккетсиозов: R. conorii subsp. conorii - возбудитель марсельской лихорадки, R. conorii subsp. israelensis - возбудитель израильской пят­нистой лихорадки, R. conorii subsp. caspiensis - возбудитель астраханской пятнистой лихорадки, R.conorii subsp. indica -возбудитель индийского клещевого тифа), R. sibirica - возбу­дитель клещевого риккетсиоза (сибирского клещевого тифа) в азиатской части России, в Казахстане, Монголии и Китае, R. africae - возбудитель африканской клещевой лихорадки, R. slovaca и R. raoultii - агенты синдрома TIBOLA (DEBONEL) в Европе, R. honei - возбудитель лихорадки острова Флин­дерс (выявлен также в Азии и Америке), R. japonica - возбу­дитель японской пятнистой лихорадки, R. australis - возбу­дитель северо-австралийского (квинслендского) клещевого риккетсиоза, R. akari - возбудитель осповидного или везикулезного риккетсиоза. Кроме того, регистрируются риккетсиозы, вызываемые R. felis (связана с кошачьими блохами, рас­пространена в различных регионах мира), R. aeschlimannii (выявлена преимущественно в клещах рода Hyalomma в Африке и южных регионах Евразии), R. helvetica (в Швейца­рии и некоторых других европейских странах в зоне распро­странения клещей Ixodes ricinus, близкие генотипы выявлены в Японии и России), R. heilongjiangensis (Китай, Россия).

Если раньше считалось, что в России имеется 1 риккетсиальный клещевой патоген - Rickettsia sibirica, вызываю­щий сибирский клещевой тиф (СКТ), к настоящему времени в России и Казахстане выявлено еще 6 видов патогенных для человека риккетсий, экологически связанных с иксодовыми клещами. СКТ регистрируют не только в Сибири и на Даль­нем Востоке, но и за пределами РФ - в Казахстане, Монголии, Китае. На территории России и Казахстана выявляют также заболевания астраханской пятнистой лихорадкой, возбуди­тель - R. conorii subsp. caspiensis. К новым риккетсиям, вызы­вающим КР, относятся также R. heilongjiagensis, R. helvetica, R. aeschlimannii, R. slovaca и R. raoultii [8-10].

Экологической микронишей представителей рода Rickettsia служит цитоплазма, для ряда из них (группа КПЛ) -и ядро эукариотической клетки, где они размножаются сво­бодно, без окружения паразитофорной вакуолью. Экологи­ческие особенности риккетсий обусловлены их облигатным внутриклеточным паразитизмом с широким кругом филоге­нетически далеко отстоящих друг от друга хозяев - кровососущих членистоногих (клещей, вшей, блох) и их теплокров­ных прокормителей - грызунов, насекомоядных, сумчатых, копытных, птиц [11].

Риккетсии группы КПЛ - клещевые микроорганизмы с эффективной трансовариальной и трансфазовой пере­дачей. Основными хозяевами риккетсий этой группы явля­ются клещи родов Dermacentor, Rhipicephalus, Haemaphysalis, Ixodes, Amblyomma. Наибольшее значение в циркуляции патогенных и непатогенных для человека риккетсий при­надлежит клещам родов Dermacentor (R. sibirica, R. slovaca, R. rickettsii, R. japonica, R. peacockii, R. montanensis, R. bellii, R. raoultii) и Rhipicephalis (риккетсии генокомплекса R. conorii, R. massiliae, R. rhipicephali), которые относятся к од­ному подсемейству Rhipicephalinae.

Заражение людей риккетсиями группы КПЛ обусловлено присасыванием клещей-переносчиков определенных видов. Для эпидемиологии большинства риккетсиозов определяю­щее значение имеют экологические особенности возбуди­теля и его связи с переносчиком.

Риккетсиозы группы КПЛ - классические природно-очаговые, передаваемые клещами, облигатно-трансмиссивные инфекции. Связь заболеваний с присасыванием иксодовых клещей определяет 2 основные эпидемиологические осо­бенности этих инфекций: обязательный предшествующий контакт заболевших с природными очагами (определенными местностями, ландшафтами, специфическими переносчи­ками) и их сезонность, соответствующую периоду активно­сти клещей, чаще взрослых (имаго). Заражение происходит вследствие присасывания или раздавливания клещей (вти­рание содержимого в ранки, реже - аэрогенно). Большин­ство возбудителей риккетсиозов группы КПЛ передаются различными видами иксодовых клещей, R. akari - гамазовыми клещами Allodermanyssus sanguineus - гнездово-норовыми паразитами мышей и крыс.

С учетом накопленных к настоящему времени знаний о риккетсиях выделены следующие этапы патогенеза клеще­вых риккетсиозов.

1. После присасывания клеща риккетсии со слюной по­падают в сосочковый и дермальный слои кожи человека. Во входных воротах происходит их контакт с клетками сосуди­стого эндотелия. Риккетсии, имеющие рецепторы к клеткам эндотелия (адгезин - риккетсиальный поверхностный белок Omp A), интернализуются (попадают внутрь фагосом клетки с последующим выходом в ее цитоплазму, где и размножа­ются). Размножение риккетсий во входных воротах сопро­вождается формированием первичного аффекта. Данная фаза первичной адаптации во входных воротах характерна для большинства риккетсий группы КПЛ. В результате взаи­модействия с иммунной системой хозяина риккетсии могут быть уничтожены, и дальнейшего распространения инфек­ционного агента не произойдет. Такое состояние квалифи­цируется как реакция на присасывание клеща.

2. Из первичного очага риккетсии распространяются лимфогенно, в ряде случаев обусловливая формирова­ние лимфангита. Клинически выделяют ассоциирован­ный с лимфангитом риккетсиоз (lymphangitis-associated rickettsiosis - LAR), поскольку в клинической картине этого заболевания, которое связывают преимущественно с Rickettsia sibirica subsp. mongolotimonae, преобладает лимфангит [12]. Лимфангит как одно из проявлений на­блюдается и при других риккетсиозах.

3. Далее риккетсии лимфогенно попадают в регио­нарные лимфатические узлы, где обусловливают форми­рование лимфаденита. В литературе описаны синдромы TIBOLA (tick-borne lymphadenopathy - лимфаденопатия после присасывания клеща) [13], DEBONEL (Dermacentor-borne necrotic erythema and lymphadenopathy - обуслов­ленные Dermacentor некротическая эритема и лимфаденопатия) [14], SENLAT (scalp eschar and neck lymphadenopathy - первичный аффект волосистой части головы и шейная лимфаденопатия) [15]. Эти синдромы связывают с R. slovaca, в меньшей степени - с R. raoultii, т.е. с видами, ранее считавшимися непатогенными. Клиническую картину TIBOLA/DEBONEL/SENLAT они вызывают преимущественно у детей и пожилых людей, у людей с иммунодефицитами.

4. Преодолев кожный и лимфатический барьеры, па­тогенные риккетсии попадают в кровь, вызывают риккетсемию, проявляющуюся развитием общетоксического син­дрома (стадия первичной диссеминации).

5. Освобождение эндотоксина при разрушении риккетсий ведет к развитию ряда клинических проявлений инфек­ционного процесса: лихорадки, интоксикации, образованию элементов сыпи.

6. По мере прогрессирования инфекционного процесса риккетсии проникают через гематотканевые барьеры (в том числе риккетсии группы СТ - через гематоэнцефалический барьер) и вызывают поражение органов и систем. Наблю­дается диффузное поражение эндотелия с образованием специфических гранулем в артериолах, капиллярах, прекапиллярах и венулах.

7. Развитие реактивно-аллергических реакций и имму­нологическая перестройка организма. В элиминации рик­кетсий и формировании постинфекционного иммунитета существенное значение имеют лимфоциты, макрофаги и другие клетки иммунной системы, обеспечивающие пре­имущественное формирование гиперчувствительности за­медленного типа.

Необходимо отметить, что именно клетки эндотелия сосудистого русла являются основными клетками-мише­нями для риккетсий. Это определяет выраженную схожесть клинических проявлений при различных риккетсиозах. По образному выражению К.М. Лобана и соавт. (2002), "...площадь, занимаемая выстилающими сосуды человека и животных эндотелиоцитами, можно представить как "иде­альный" монослой клеточной культуры в автономном ре­жиме саморегуляции и питания..." [16, с. 46].

Отличия в патогенезе и патоморфологии КР касаются преимущественного поражения периферических сосудов (кожи), при СТ - сосудов головного мозга. Риккетсии, не имеющие адгезина к рецепторам клеток эндотелия микроциркуляторного русла (преимущественно риккетсии группы СТ), захватываются фагоцитами, разносятся по орга­низму лимфогематогенным путем и взаимодействуют с ре­цепторами клеток эндотелия сосудов мозга, обусловливая их преимущественное поражение. В качестве адгезина у них выступает поверхностный белок Omp B.

По степени патогенности выделяют классические пато­гены, новые патогены (они близки к условно-патогенным ми­кроорганизмам) и риккетсии с недоказанной к настоящему времени патогенностью для человека [8, 9]. Следовательно, спектр и тяжесть клинических проявлений риккетсиозов (от субклинических форм до летальных заболеваний) за­висят как от вирулентности возбудителя, так и от состояния иммунной системы организма. Несомненно, существенное значение в защите от риккетсиозов имеют факторы клеточно-опосредованного иммунитета. Наибольшей леталь­ностью из риккетсиозов группы КПЛ характеризуется ПЛСГ в Америке, которая, по данным Центра по контролю и профи­лактике заболеваний США (CDC), снизилась с 28% в 1944 г. до <1% в 2001 г. (www.cdc.gov/ticks/diseases/RMSF/stats).

Широкий спектр клинических проявлений риккетсиозов группы КПЛ объясняется реализацией этапов инфекционного процесса - от размножения во входных воротах (первич­ный аффект - реакция на присасывание клеща), лимфогенного распространения (лимфангит, лимфаденит, синдромы TIBOLA/DEBONAL/SENLAT) до генерализованных форм с клас­сической клинической картиной риккетсиозов группы КПЛ.

Клинически риккетсиозы группы КПЛ обладают выра­женной схожестью проявлений, а их видоспецифическая верификация применяемыми в практике лабораторными методами неэффективна [17]. Наиболее характерными для данных инфекций проявлениями являются первичный аффект на месте присасывания клеща, лимфангит, регио­нарный лимфаденит, лихорадка и розеолезно-папулезная сыпь [8, 9]. В то же время, как было показано ранее [18], в отличие от других риккетсиозов группы КПЛ (включая вы­зываемый R. sibirica subsp. sibirica СКТ), у больных с анти­телами к R. sibirica subsp. BJ-90 отсутствовали такие про­явления, как сыпь, лимфангит и лимфаденит, т.е. КР могут и не иметь классических клинических проявлений.

В соответствии с классическими подходами к изучению риккетсий предусмотрено их выделение на морских свин­ках и куриных эмбрионах, что не позволяет изучить весь спектр микроорганизмов порядка Rickettsiales (выявляются преимущественно патогенные риккетсии). Применение только молекулярно-генетических методов исследования, напротив, занижает выявление патогенных риккетсий. Оп­тимальным является сочетание классических риккетсиологических и дополнительных методов с использованием живых биотехнологических систем (культур клеток, экс­периментальных линий переносчиков) с современными молекулярно-биологическими методами идентификации риккетсий.

Разработаны новые диагностические подходы, основан­ные на применении ИФА- и ПЦР-технологий. Использование ИФА на основе коммерческого диагностикума риккетсиозного Сибирика сухого для РСК позволяет почти вдвое по сравнению с РСК повысить эффективность верификации диагноза "клещевой риккетсиоз" за счет повышения чув­ствительности предложенного теста. Применение одной схемы постановки ИФА с двумя различными конъюгатами по­зволяет выявлять антитела классов M и G, в отличие от РСК, которая определяет только суммарные антитела без диффе­ренцирования по классам иммуноглобулинов [19].

Разработанная методика ПЦР-рестрикционного анализа может быть использована для дифференциации основных видов риккетсий, выявляемых в природных очагах. При­менение рестрикционного анализа с использованием эндонуклеаз (RsaI и PstI) позволило четко дифференцировать 2 группы риккетсий: R. sibirica и R. sibirica subsp. BJ-90 (патогенных для человека) от геновариантов R. raoultii на эндемичных по КР территориях [17].

На основе использования указанных методов был раз­работан алгоритм детекции и идентификации риккетсий группы КПЛ в клиническом и полевом материале, что способ­ствует более ранней и эффективной верификации диагнозов и более раннему и целенаправленному лечению больных с инфекциями, передаваемыми иксодовыми клещами.

Заключение

В результате проведенных исследований получены но­вые научные данные, свидетельствующие о широком рас­пространении в России и мире новых видов арбориккетсий (риккетсий, экологически связанных с иксодовыми клещами). Анализ распространения риккетсий группы КПЛ по­казал их тесные экологические связи с определенными ви­дами переносчиков.

Результаты современных молекулярно-биологических исследований переносчиков, а также выделенных в очагах КР штаммов риккетсий убедительно подтверждают положе­ние о циркуляции на одних и тех же территориях одновре­менно нескольких видов патогенных риккетсий, что может обусловливать заболеваемость различными сходными по клинико-патогенетическим характеристикам "клещевыми риккетсиозами". Полученные результаты обосновывают необходимость организации дифференциальной лабора­торной диагностики риккетсиозов, передаваемых иксодовыми клещами, в условиях сочетанных природных оча­гов, что будет способствовать оптимизации этиотропной терапии.

ЛИТЕРАТУРА

1. da Rocha-Lima H. Zur Aetiologie des Fleckfiebers // Zbl. Allg. Path. Anat. 1916. Bd 27. S. 45-50.

2. Dumler J.S., Barbet A.F., Bekker C.P., Dasch G.A. et al. Reorganization of genera in families Rickettsiaceae and Anaplasmataceae in the order Rickettsiales: unification of some species of Ehrlichia with Anaplasma, Cowdria with Ehrlichia, and Ehrlichia with Neorickettsia, descriptions of six new species combinations and designation of Ehrlichia equi and "HGE agent" as subjective synonyms of Ehrlichia phagocytophila // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2001. Vol. 51. P. 2145-2165.

3. Stothard D.R., Fuerst P.A. Evolutionary analysis of spotted fever and typhus groups of Rickettsia using 16S rRNA gene sequences // Syst. Appl. Microbiol. 1998. Vol. 18. P. 52-61.

4. Fuxelius H.-H., Darby A., Min C.-K., Cho N.-H. et al. The genomic and metabolic diversity of Rickettsia // Res. Microbiol. 2007. Vol. 158. P. 745-753.

5. Gillespie J.J., Beier M.S., Sayeedur R.M., Ammerman N.C. et al. Plasmids and rickettsial evolution: In-sight from Rickettsia felis // PLoS One. 2007. Vol. 2, N 3. Article ID e266.

6. Fournier P.-E., Dumler J.S., Greub G., Zhang J. et al. Gene Sequence-Based Criteria for Identification of New Rickettsia Isolates and Description of Rickettsia heilongjiangensis sp. nov. // J. Clin. Microbiol. 2003. Vol. 41, N 12. P. 5456-5465.

7. Simser J.A., Palmer A.T., Fingerle V., Wilske B. et al. Rickettsia monacensis sp. nov., a spotted fever group rickettsia, from ticks (Ixodes ricinus) collected in European city park // Appl. Environ. Microbiol. 2002. Vol. 68, N 9. P. 4559-4566.

8. Рудаков Н.В., Шпынов С.Н., Самойленко И.Е., Оберт А.С. Клещевой риккетсиоз и риккетсии группы клещевой пятнистой лихорадки в России. Омск : Издательский центр "Омский научный вестник", 2011. 232 с.

9. Рудаков Н.В., Шпынов С.Н., Самойленко И.Е., Ястребов В.К. и др. Риккетсии и риккетсиозы группы клещевой пятнистой лихорадки в Сибири. Омск: Издательский центр "Омский научный вестник", 2012. 288 с.

10. Тарасевич И.В. Астраханская пятнистая лихорадка. М. : Меди­цина, 2002. 176 с.

11. Тарасевич И.В., Боев Б.В., Висмэн Ч.Л., Рауль Д. и др. Эпидемио­логические и экологические аспекты риккетсиозов // Проблемы инфектологии. М. : Медицина, 1991. С. 367-381.

12. Fournier P.E., Gouriet F., Brouqui P., Lucht F. et al. Lymphangitis-associated rickettsiosis, a new rickettsiosis caused by Rickettsia sibirica mongolotimonae: seven new cases and review of the literature // Clin. Infect. Dis. 2005. Vol. 40, N 10. P. 1435-1444.

13. Lakos A. Tick-borne lymphadenopathy (TIBOLA) // Wien. Klin. Wochenschr. 2002. Vol. 114. P. 648-654.

14. Ibarra V., Oteo J.A., Portillo A., Santibanez S. et al. Rickettsia slovaca infection: DEBONEL/TIBOLA // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2006. Vol. 1078. P. 206-214.

15. Angelakis E., Pulcini C., Waton J., Imbert P. et al. Scalp eschar and neck lymphadenopathy caused by Bartonella henselae after Tick Bite // Clin. Infect. Dis. 2010. Vol. 50, N 4. P. 549-551.

16. Лобан К.М., Лобзин Ю.В., Лукин Е.П. Риккетсиозы человека. М.; СПб. : Элби, 2002. 475 с.

17. Рудаков Н.В., Самойленко И.Е., Решетникова Т.А. Проблемы ла­бораторной диагностики риккетсиозов группы клещевой пятнистой ли­хорадки // Клин. лаб. диагностика. 2015. № 1. С. 50-52.

18. Рудаков Н.В., Шпынов С.Н., Решетникова Т.А., Пеньевская Н.А. и др. Новые данные о патогенности Rickettsia sibirica subsp. BJ-90 // Эпидемиология и инфекц. бол. 2014. № 5. С. 10-13.

19. Абрамова Н.В., Рудаков Н.В., Пеньевская Н.А., Седых Н.Н. и др. Апробация иммуноферментного анализа для серологической диагностики инфекций, вызываемых риккетсиями группы клещевой пятнистой лихо­радки // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2010. 1 (50). С. 17-22.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)