Эмерджентные грибковые инфекции животных: новые виды возбудителей / Emergent fungal infections in animals: new aetiologicalagents
Эмерджентные грибковые инфекции животных: новые виды возбудителей / Emergent fungal infections in animals: new aetiologicalagents
Еще фото

Автор (ы):  Р.С. Овчинников, к.б.н., М.Г. Маноян, А.Н. Панин / R. Ovchinnikov, PhD, M. Manoyan, A. Panin
Организация(и):  ФГБУ «ВГНКИ» / The All-Russian State Center for Quality and Standartization of Veterinary Drugs and Feed (VGNKI)
Журнал:  №2 - 2014

УДК 619:616.992.288

Аннотация

Эмерджентные грибковые инфекции – одна из самых злободневных проблем как в гуманной, так и в ветеринарной медицине. В данной статье изложена классификация эмерджентных инфекций, приведены факторы их возникновения и распространения. Обобщены современные данные по эмерджентным микозам животных, вызываемых новыми, неизвестными ранее возбудителями – хитридиомикоз амфибий, «синдром белого носа» летучих мышей, «грибковая болезнь змей». Данные инфекции вызывают массовую гибель животных, быстро распространяются на новые территории, наносят огромный ущерб биоразнообразию планеты, вызывают экологический дисбаланс, что, бесспорно, заслуживает самого пристального внимания ветеринарной общественности.

Summary

Emergent infectious diseases represent an extremely actual issue both in human and veterinary medicine. In current review the classification of emergent infections also as their origin and spreading factors are expounded. Actual data on emergent animal mycoses caused by new pathogens (amphibian chytridiomycosis, white nose syndrome in bats, snake fungal disease) is summarized. Emergent mycoses extend rapidly and evoke mass mortality, damage to biodiversity and ecological disbalance. Steady attention of veterinary community should be focused on this emergent problem.

Эмерджентные инфекционные заболевания (от англ. emergency — непредвиденность, чрезвычайность) — одна из наиболее актуальных проблем как в гуманной, так и в ветеринарной медицине. Спектр возбудителей быстро расширяется, изменяя наши представления о безвредных и патогенных микроорганизмах.

Это особенно ярко прослеживается на примере грибов — самой обширной и таксономически разнородной группе возбудителей инфекционных болезней. Причем в современном контексте ни одни вид гриба нельзя считать безвредным, рассматривать как контаминант, недооценивая его клиническую значимость. Подавляющее большинство микроскопических грибов — оппортунистические патогены, и именно ими вызываются многие эмерджентные инфекции [7].

Классификация и факторы возникновения эмерджентных инфекций

По имеющейся классификации, к эмерджентным инфекциям относят:

— Новые, ранее неизвестные науке возбудители и инфекции, диагностирующиеся впервые;

— Известные инфекционные болезни в новых формах проявления и течения, распространившиеся на новые географические зоны или на несвойственные виды хозяев; появление новых видов или вариантов возбудителя;

— Старые, ранее побежденные и контролируемые инфекции, вновь получившие неожиданное распространение («возвращающиеся» инфекции).

Выделяют несколько типов факторов, обуславливающих возникновение и распространение эмерджентных инфекций:

— факторы биологического характера — генетические механизмы изменчивости возбудителей (мутации, рекомбинации, наличие плазмид, профагов). Они обусловливают возникновение различных вариантов микроорганизмов с приобретением новых признаков патогенности, новых экотипов, формирование новых природно-очаговых зон;

— зоогеографические факторы — увеличение плотности популяций домашних и диких животных, перекрытие их ареалов; миграционные процессы, которые нарушили ранее выраженную региональную вариабельность, распространение видов-переносчиков. Это создает предпосылки для эволюции микроорганизмов, непредсказуемого пассирования возбудителей в популяции восприимчивых животных;

— социально-экономические факторы — интенсивное перемещение людей, животных, торговые связи, реализация и потребление продуктов животноводства создают предпосылки для распространения эмерджентных возбудителей [1].

Начиная с середины 2000-х годов микозы, вызываемые эмерджентными патогенами, все активнее выходят на арену ветеринарной микологии. Они регистрируются у многих видов животных — теплокровных и холоднокровных, позвоночных и беспозвоночных, домашних, диких, промысловых, продуктивных. И практикующим врачам и специалистам ветеринарных лабораторий следует быть готовыми к встрече с эмерджентными микозами. В таблице 1 обобщены эмерджентные грибковые инфекции животных, известные к настоящему времени.

В данной статье будут рассмотрены грибковые инфекции животных, неизвестные ранее и открытые совсем недавно: в конце 90-х - начале 2000-х гг. Яркими примерами новых, ранее неизвестных микозов являются хитридиомикоз амфибий, «синдром белого носа» летучих мышей, «грибковая болезнь» змей.

Хитридиомикоз амфибий

Возбудитель заболевания — гриб вида Batrachochytrium dendrobatidis, относящийся к отделу Хитридиомикота, классу хитридиомицетов. Естественная среда обитания гриба — водоемы. Гриб обладает кератинофильными свойствами и поражает широкий спектр амфибий в дикой природе. Диагностирован у более чем 500 различных видов, представителей всех трех отрядов амфибий – Anurans (Бесхвостые), Caudates (Хвостатые) и Gymnophiona (Безногие, или червяги). В 2013 г. был описан новый вид возбудителя хитридиомикоза — B. salamandrivorans.

Достоверные случаи диагностики на территории РФ в литературе не найдены.

Патогенез

Гриб поражает кератинизированные ткани, не распространяясь на более глубокие слои. Несмотря на то, что B. dendrobatidis вызывает незначительные патологические изменения, инфекция приводит к летальному исходу в силу той огромной физиологической роли, которую играет кожа в регулировании влажности и биохимических процессов в крови амфибий (Рис.1).

Вследствие размножения гриба развивается эпидермальная дисфункция, снижение уровня Na и К в сыворотке крови, электролитический дисбаланс [4]. Продукты жизнедеятельности гриба также влияют на пролиферацию лимфоцитов, обладают токсическим иммуносупрессивным действием, вызывают апоптоз клеток. Больные животные меньше в размерах; смертность зависит от степени инфицированности грибом.

Инфекция высоколетальна, ставит под угрозу существование целых популяций земноводных: около 200 видов уже оказалось на грани исчезновения. Хитридиомикоз называют самой смертоносной и агрессивной инфекцией, когда-либо поражавшей позвоночных, имея в виду как большое количество восприимчивых видов, так и урон, наносимый заболеванием.

Впервые заболевание описано в 1999 г., однако к настоящему времени оно зарегистрировано практически на всех материках, кроме Антарктиды [5] (Fisher, Garneretal. 2009). В Европе хитридиомикоз зарегистрирован уже в 17 странах. За короткий период возбудитель из статуса эндемичного перешел в статус глобально распространенного патогена, а заболевание приобрело масштабы панзоотии. Что касается распространенности в РФ, то на сегодняшний день опубликовано одно исследование по диагностике возбудителя в Приморье, выполненное чешскими авторами [3]. В данной работе не удалось обнаружить B. dendrobatidis в популяции диких земноводных, что не исключает присутствие возбудителя на территории нашей страны.

Основной метод диагностики хитридиомикоза — qPCR (количественная ПЦР). Гистологическая картина поражений характеризуется гиперкератозом, гиперплазией и наличием внутриклеточных зооспорангиев гриба (Рис.2). Возможен эрозивный тип поражений без признаков гиперкератоза.

Возбудитель B. dendrobatidis чувствителен к азолам — итраконазолу, вориконазолу. Для лечения применяют ванны с концентрацией антимикотика 1.0 мг/л-1. Экспозиция 5 мин, курс 7 дней. Вторая разновидность возбудителя — B. salamandrivorans — в 10 раз более устойчива к азоловым антимикотикам [6].

Проблема хитридиомикоза амфибий вызывает серьезную озабоченность и специалистов и широкой общественности, т.к. заболевание наносит серьезный ущерб био­разнообразию планеты, а также ведет к дисбалансу в экосистеме. Один из важнейших факторов международного распространения инфекции — торговля амфибиями, включая как декоративные, так и пищевые виды. Заболевание включено в список инфекций, контролируемых Международным эпизоотическим бюро (МЭБ, OIE).

«Синдром белого носа» у летучих мышей

В 2006 г. впервые было описано грибковое заболевание летучих мышей, в последствие получившее название «синдром белого носа» (white nose syndrome, WNS). Характерным клиническим признаком является образование белого налета, состоящего из грибковых спор, на морде вокруг носа, а также на крыльях животных (Рис.3).

Возбудитель — мицелиальный геофильный гриб вида Pseudogymnoascus destructans, поражающий мышей во время спячки. Он является психрофильным видом, для которого микроклимат пещер является оптимальной экологической нишей. Температурный оптимум гриба составляет 4-15 градусов С, при температуре 20 градусов С гриб погибает. Гриб обнаруживается в грунте пещер, где зарегистрировано заболевание. Основным путем передачи возбудителя является непосредственный контакт животных. Распространение возбудителя через воздух пока не подтверждено.

Патогенез заболевания изучен недостаточно. Известно, что пораженные животные часто просыпаются во время спячки, проявляют аномальную активность, травмируют крылья, что, очевидно, ведет к их истощению. Cryan et al. (2010) считают, что основной мишенью гриба является кожа крыльев животных, площадь которых в несколько раз превышает площадь остальной поверхности тела [4]. На крыльях больных мышей обнаруживаются многочисленные кожные поражения, вызванные грибом (Рис.4). Кожа крыльев, ввиду её большой площади, играет важную роль в обеспечении гомеостаза летучих мышей.

Обширные грибковые поражения, вызванные P. Destructans, у летучих мышей приводят к дисбалансу в гомеостазе, что можно сравнить с патогенезом хитридиомикоза у амфибий, вызываемого B. dendrobatidis. При этом микозе нарушается способность кожи к регуляции влажности и гомеостаза организма, возникает электролитический дисбаланс. Общим в этих двух случаях является и то, что и у амфибий и у летучих мышей кожа играет исключительно важную физиологическую роль. И в обоих случаях отсутствует воспалительная реакция кожи на внедрение грибкового патогена. При хитридиомикозе отсутствие воспаления очевидно связано с сугубо поверхностным характером инфекции. При «синдроме белого носа» воспаление не выражено в силу ареактивного состояния иммунной системы в период спячки. Общим является и то, что оба возбудителя ранее были известны исключительно как сапротрофы, поэтому потребовалось много времени, чтобы устано­вить их патогенетическую роль.

Однако если при хитридиомикозе возбудитель не вызывает сильных повреждений кожи, то P. destructans вызывает сильную эрозию и деструкцию пораженных тканей. Очевидно, основным фактором смертности при данном грибковом заболевании являются катастрофические нарушения физиологических процессов, связанных с крыльями: критическое обезвоживание, нарушение терморегуляции, нарушение дыхательного газообмена, утрата контроля за процессом полета [4].

Изначально больные летучие мыши были обнаружены в пещерах штата Нью-Йорк. К настоящему времени заболевание зафиксировано в более чем 115 колониях летучих мышей, в основном на северо-востоке США, а также в некоторых провинциях Канады. Всего заболевание диагностировано у 11 видов рукокрылых.

Возбудитель также обнаружен и в популяциях европейских летучих мышей, возможно, гриб был ввезен на территорию США именно из Европы. Примечательно, что в Европе инфицированные мыши не погибают, хотя и обнаруживают клинические признаки (белый налет на морде). Предполагается, что у европейских популяций летучих мышей существует иммунитет к возбудителю, однако феномен устойчивости европейских летучих мышей к заболеванию требует дальнейшего изучения.

Смертность от «синдрома белого носа» достигает 95%, из-за чего многие популяции рукокрылых резко сократились, а некоторые виды попали под угрозу исчезновения. Заболевание не только наносит серьезный урон биоразнообразию планеты. Ввиду снижения численности летучих мышей, растет численность насекомых, в т.ч. сельскохозяйственных вредителей. Это, в свою очередь, наносит значительный экономический ущерб.

«Грибковая болезнь» змей (snake fungal disease, sfd)

Грибковые заболевания у змей в дикой природе на территории США регистрировались и ранее, однако начиная с 2006г. отмечается резкий всплеск данной патологии. В том числе микоз диагностируется у змей, пойманных в дикой природе и перемещенных в до­машние условия.

Наиболее частые клинические признаки — струпья, корочки, подкожные узелки, утолщения кожи, отслоение роговых чешуек, помутнение глаз, не связанное с линькой (Рис.5). Реже встречаются кожные язвы, опухание морды, образование узелков в глубоких тканях. У разных видов змей клиника может несколько отличаться; четкие патогномичные признаки на сегодня пока не установлены.

Наиболее часто от больных змей выделяют гриб вида Ophidiomyces ophiodiicola, ранее относившийся к роду Chrysosporium, однако в 2013 г. отнесенный к новому роду Ophidiomyces Sigler, Hamleton & Pare, gen. nov. (L. Sigler, 2013). Примечательно, что данный вид обнаруживается только у змей. На данный момент исследователи склоняются, что именно О. ophiodiicola является основным возбудителем «грибковой болезни змей» [8].

Заболевание контагиозно и нередко приводит к летальному исходу. В Нью-Хэмпшире популяция гремучих змей (Crotalus horridus) за 2006-2007 г. уменьшилась на 50%. Микоз официально зарегистрирован уже в 9 штатах США, но его истинная распространенность может быть гораздо шире. Восприимчивы многие виды змей, включая Nerodia sipedon, Coluber constrictor, Pantherophis obsoletus species complex, Crotalus horridus, Sistrurus catenatus, Sistrurus miliarius, Lampropeltis triangulum [2].

Данные по терапии этого микоза очень ограничены. Однако в опубликованных исследованиях возбудитель проявлял устойчивость к терапии кетоконазолом и итраконазолом.

В целом этиология, патогенез и распространенность данной грибковой инфекции изучена ещё недостаточно, что во многом обусловлено скрытным характером змей, сложностью наблюдения за ними в дикой природе.

Заключение

Таким образом, в последние годы наблюдается тревожная тенденция к распространению грибковых инфекций, вызываемых эмерджентными возбудителями. Новые эмерджентные микозы, рассмотренные в данной статье — хитридиомикоз амфибий, «синдром белого носа» летучих мышей, «грибковая болезнь змей» — были обнаружены лишь несколько лет назад, однако они уже успели нанести колоссальный урон биоразнообразию планеты, поставив на грань исчезновения некоторые виды диких животных.

Кроме того, сокращение популяций животных в дикой природе вносит дисбаланс в экологическую систему планеты, что может иметь самые непредвиденные негативные последствия и ощущается уже сегодня (например, рост численности насекомых-вредителей). Некоторые виды восприимчивых диких животных являются объектами промысла, употребляются в пищу, что является фактором риска для здоровья человека.

Таким образом, проблема эмерджентных микозов подняла ещё одну немаловажную тему — грибковые инфекции животных в дикой природе. К сожалению, в нашей стране этому вопросу не уделяется должного внимания. Особенно настораживает проблема хитридиомикоза амфибий — заболевания, принявшего масштабы панзоотии и регистрирующегося в ближайших к нам европейских странах. Эмерджентные микозы как домашних, так и диких животных требуют к себе самого пристального внимания ветеринарных специалистов.

Литература

1. Ачкасова Т. и др. Актуальность эмерджентных инфекций. Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия «Биология, химия», 2012; 25(64) (1): p. 21-28.

2. Anonimous. Rise in snake fungal disease draws researchers' attention. J Am Vet Med Assoc, 2013; 243(2): p. 178.

3. Civis P., et al. Sampling for Batrachochytrium dendrobatidis in Russia. Herpetological Journal, 2013; 23: p. 55-58.

4. Cryan P.M., et al. Wing pathology of white-nose syndrome in bats suggests life-threatening disruption of physiology. BMC Biology, 2010; 8(1): p. 135.

5. Fisher M.C., Garner T.W., and Walker S.F. Global emergence of Batrachochytrium dendrobatidis and amphibian chytridiomycosis in space, time, and host. Annu Rev Microbiol, 2009; 63: p. 291-310.

6. Fisher M. Batrachochytrium sp. and the panzootic of amphibian chytridiomycosis. in 1st International Veterinary Mycology Course - 4-8 November 2013; Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands, 2013.

7. Pfaller M.A. and Diekema D.J. Rare and Emerging Opportunistic Fungal Pathogens: Concern for Resistance beyond Candida albicans and Aspergillus fumigatus. J. Clin. Microbiol., 2004; 42(10): p. 4419-4431.

8. Sigler L., et al. Molecular Characterization of Reptile Pathogens Currently Known as Members of the Chrysosporium Anamorph of Nannizziopsis vriesii Complex and Relationship with Some Human-Associated Isolates. J Clin Microbiol, 2013; 51(10): p. 3338-57.


Назад в раздел