Изучение распространения вируса гриппа А и других патогенов у птиц на Командорских островах (29 июня–19 июля 2007 года)

Исследования осуществлялись совместно со Шведским Советом по Научным Исследованиям и Шведским Секретариатом Полярных Исследований.

Введение

В последние годы эпидемическая значимость вирусных инфекций значительно возросла. Распространение вирусных инфекций стало глобальным, мало управляемым и требует от государств значительного экономического ресурса для борьбы с ними. В 1997 году произошла эпидемическая вспышка птичьего гриппа в Гонконге. С этого времени вспышки гриппа птиц наблюдали в самых различных регионах планеты: от Италии и Нидерландов, до Канады и России, от Таиланда и Гонконга до Монголии. Распространение гриппа точно совпадало с маршрутами перелетных птиц, что однозначно подтверждало его источник и генетическое происхождение. Как следует из многолетних наблюдений птицы как вид стали природным резервуаром вирусов гриппа типа А миллионы лет назад. Считается, что первичным резервуаром вирусов гриппа являются различные перелетные птицы, принадлежащие к отрядам Anseriformes (дикие утки и гуси) и Charadriiformes (цапли, ржанки и крачки). С 1961 года по настоящее время в Северной Америке, Европе, Индии, Японии, Южной Африке и Австралии вирус гриппа птиц был выделен, по крайней мере, у 90 представителей 12 отрядов птиц, в том числе 40 из имеющихся 149 видов птиц, принадлежащих к отряду Anseriformes (при этом никаких признаков заболевания, ассоциированного с инфекцией вирусом гриппа птиц отмечено не было), и у, по крайней мере, 20 видов птиц из отряда Charadriiformes. Последние распространены по всему миру и в основном представлены птицами, мигрирующими на далекие расстояния. Прочие виды птиц не представляют интереса как долговременные резервуары вируса гриппа.

   

Водные птицы являются резервуаром всех шестнадцати подтипов гемагглютинина вируса гриппа типа А. У диких уток вирус гриппа размножается главным образом в клетках, выстилающих желудочный тракт, при этом никаких видимых признаков заболевания вирус не вызывает и в высоких концентрациях выделяется с фекалиями. Вирус гриппа птиц успешно выделяли из свежих фекальных масс, а также из неконцентрированной озерной воды. Это говорит о том, что водоплавающие птицы переносят вирус гриппа с высокой эффективностью через фекальные массы и водоемы.

Авирулентная природа инфекции, вызываемой вирусом гриппа птиц у уток и болотных птиц, может являться результатом адаптации к данному хозяину на протяжении нескольких сотен лет.

Таким образом, возник резервуар, обеспечивающий бессмертие вирусу гриппа, и, следовательно, утки и болотные птицы несомненно играют важную роль в естественной истории вирусов гриппа. К настоящему времени зарегистрированы случаи участия вирусов гриппа птичьего происхождения в эпидемиях гриппа у таких млекопитающих как котики, киты, свиньи, норки и лошади, равно как и у домашней птицы.

Изучение родословных вирусов гриппа в различных видах птиц показало, что вирусы гриппа птиц в Евразии и Америке эволюционировали независимо. Таким образом, миграция между этими двумя континентами (широтная миграция) практически не играет роли в трансмиссии вируса гриппа, в то время как птицы, мигрирующие по долготе, по-видимому, вносят решающий вклад в продолжающийся процесс эволюции вируса гриппа.

С 1999 года группа шведских исследователей изучала распространение вирусов гриппа у птиц в северо-западной Европе. Было обследовано около 10 000 птиц на пути миграции на острове Оланд (Öland), юго-восток Швеции, где находится орнитологическая база. Было показано, что около 10–20% диких уток являются носителями одного или другого субтипа вируса гриппа А в зависимости от сезона. Также были изучены и другие виды птиц. Новый субтип вируса гриппа А Н16 был выделен от озерной чайки Larus ridibundus (Fouchier et al 2005). Впервые вирус гриппа А был обнаружен у кайры (Wallensten et al 2005). В результате исследований было показано, что вирусы гриппа субтипов Н5 и Н7 широко распространены у диких птиц и, кроме того по своей генетической структуре близки высоко патогенным вирусам, вызывавшим вспышки эпизоотий в Европе и России.

Важно также отметить, что надзор за вирусами гриппа у диких птиц необходим для предсказания и предотвращения вспышек заболевания гриппом у домашней птицы.

Настоящий Проект

Очень мало известно о распространении вируса гриппа А в северных районах Тихого океана. Во время экспедиции «Берингия 2005» были собраны образцы от птиц в местах гнездования в тундровой Аляске и Северо-восточной части России. Среди прочего, был выявлен вирус гриппа А, имеющий гены как Евроазиатского, так и Северо-американского происхождения. Ранее подобный вирус был выделен от кайры в Балтийском море (Wallensten et al 2005). Исходя из выше изложенного, мы предполагаем, что существует неизвестный ранее морской путь передачи вируса гриппа, возможно, через гагарок. Таким образом, обнаружение вируса в изолированных местах может стать ключевым в разгадке его новых путей передачи. Например, исследования, проведенные в Антарктике, серологически подтвердили наличие вируса гриппа у пингвинов (Wallensten et al 2006). Командорские острова, находящиеся на расстоянии 180 км. от побережья Камчатки, являются идеальным местом для изучения распространения вирусов гриппа. В России не существует больше мест с подобной численностью и разнообразием видов птиц, многие из которых эндемичны в данном районе. Острова изолированы от материка и практически не заселены человеком. Птицы на островах мало контактируют с птицами с материка, а отсутствие домашней птицы делает их девственной землей для вирусов гриппа А. Кроме того, на Командорских островах существует уникальная возможность сбора образцов от морских птиц, таких как гагарки и чайки.

Главные вопросы, на которые должна была ответить экспедиция:

  • Принимают ли участие дикие птицы на удаленной от материка территории в передаче высоко патогенных вирусов гриппа, распространенных в Юго-восточной Азии?
  • Какова частота встречаемости различных субтипов вируса гриппа А у диких птиц и других животных на российской территории северных областей Тихого океана?
  • Какие виды диких птиц являются носителями вирусов гриппа А в Восточной России?


Дополнительные разделы научной программы экспедиции

Изучение бактерий, поражающих кишечный тракт животных арктической и субарктической фауны, и их устойчивости к антибиотикам.

Сбор образцов от птиц и животных на Командорских островах для выявления бактериальных энтеропатогенов и изучения их устойчивости к антибиотикам рамках изучения бактерий в арктической и субарктической зонах.

Изучение инфекционных агентов, передаваемых клещами

Borrelia burgdorferi — этиологический агент, передаваемый клещами, главным образом, встречается в северном полушарии. Нами было показано, что морские птицы, перенося инфицированных клещей на новые места обитания, являются причиной распространения заболевания. Исследования проводились в районах Атлантики и Балтийского моря (Olsen et al 1995, Comstedt et al 2006, Larsson et al accepted). Мы надеялись выяснить, являются ли морские птицы и млекопитающие северной части Тихого океана (Командорских островов) переносчиками болезни Лайма.

Результаты

В ходе экспедиции было собрано более 1100 образцов (клоакальные смывы, сыворотки крови) от диких птиц, обитающих на территории Командорских островов и Камчатки. Обследовано более 10 видов птиц, включая серокрылую и озерную чайку, топорка, тихоокеанского чистика, краснолицего и берингова баклана, моевку, говорушку, берингийского песочника. В результате проведенных молекулярно-биологических исследований было показано, что птицы данного региона не являются носителями вируса гриппа типа А. В сыворотках крови топорков, озерных и серокрылых чаек антител к вирусу гриппа А не было обнаружено.

В отношении этиологических агентов, передаваемых клещами, от топорков и с мест их гнездовья было выделено и охарактеризовано более 30 штаммов Borrelia burgdorferi.