Популяционный анализ гельминтофауны грызунов в урбанизированных экосистемах Кировской области

По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) паразитарными заболеваниями поражено более 85% населения планеты; третье место в мире по числу больных среди всех наиболее значимых инфекционных и паразитарных заболеваний занимают гельминтозы (1,4 млрд. больных). В Российской Федерации гельминтозы включены Постановлением Правительства РФ от 01.12.2004 г. № 715 в «Перечень заболеваний, представляющих опасность для окружающих». По оценке Всемирного банка, экономический ущерб от кишечных паразитозов занимает четвертое место среди потерь, наносимых всеми болезнями и травмами [9].

Паразитозы – чрезвычайно широко распространённые заболевания человека, животных и растений. Это глобальная общечеловеческая проблема. Болезни, возбудители которых естественным путём передаются от позвоночных

животных к человеку, называют зоонозами. Специфические черты природноочаговых болезней заключаются в том, что возбудители этих болезней постоянно циркулируют в популяциях диких и домашних животных. У животных и людей паразитирует несколько сотен видов гельминтов и простейших. Это способствует обсеменению различных компонентов окружающей среды (почва, поверхностные и подземные водные объекты – источники питьевого водоснабжения населения, продукты питания растительного и животного происхождения) яйцами и личинками гельминтов, а также цистами кишечных патогенных простейших, увеличивая риск новых заражений людей и животных [11].

Большая часть населения РФ (73%) проживает в городах, где промышленные предприятия, жилищно-коммунальные хозяйства и автотранспорт осуществляют выбросы и сбросы загрязняющих веществ, в том числе и биологических, которыми насыщены практически все природные среды [1, 19]. Вокруг городов сформировались территории хронического загрязнения почв радиусом до 5-10 км, а в некоторых случаях и до 60 км [2, 16]. Использование необез-зараженных сточных вод и их осадков, навоза и стоков животноводческих ферм в сельском, городском, индивидуальных и фермерских хозяйствах способствует контаминации инвазионным материалом почвы, сельскохозяйственных, овощных и ягодных культур, создавая тем самым высокий риск новых заражений животных и людей возбудителями гельминтозов [3, 9, 12, 13, 15].

Так как в населенных местах почва постоянно подвергается инфицированию возбудителями инфекционных заболеваний и гельминто-зов, постоянно сохраняется её высокая эпидемиологическая опасность. Источниками загрязнения почвы являются фекалии, моча, навоз, мусор, трупы, сточные воды и др. Основная масса жизнеспособных возбудителей находится на глубине от 1 до 10 см и с почвенной водой попадает в подземные и поверхностные водоисточники, с почвенной пылью – в воздух, приводит к загрязнению овощей и ягод, рук и других участков кожи человека, переносу грызунами, мухами и другими насекомыми. Это определяет пути передачи через почвенную среду инфекционных заболеваний и инвазий: фекально-оральный, контактный, воздушно-пылевой. Через почву могут передаваться различные заболевания: кишечные инфекции, антропозоонозы, гельминто-зы, столбняк, микозы и другие.

Особую роль играет почва в распространении гельминтозов . С фекалиями больного человека и животных в почву выбрасывается громадное количество незрелых яиц гельминтов – аскарид, власоглава и др. В почве они завершают цикл развития, позволяющий приобрести им инвазивные свойства, в связи с чем такие гельминты называются геогельминтами. Находящиеся на поверхности почвы яйца гельминтов погибают от инсоляции и высыхания, тогда как залегающие на глубине 2-10 см сохраняют жизнеспособность до 7-10 лет [6].

За последние десятилетия значительно выросшая численность собак и кошек в городах и несоблюдение правил их содержания привели к массивному загрязнению яйцами гельминтов почвы. В основном, это яйца токсокар, вызывающих токсокароз – заболевание, характеризующееся поражением различных органов и систем организма человека, выраженными аллергическими проявлениями и рецидивирующим тече-нием.Эпидемиологическое значение почвы обусловливается также тем, что она является средой обитания переносчиков и резервуаров возбудителей различных инфекционных заболеваний. Так, грызуны и дождевые черви являются резервуарами для возбудителей гельминтозов, в том числе, токсокароза и источниками опасных антропозоонозов – чумы, туляремии, лептоспирозов, бешенства.

На кафедре судебной экологии с курсом экологии человека экологического факультета РУДН проводятся исследования природных и антропогенных факторов, способствующих распространению гельминтозов в различных регионах мира. В статье представлены результаты исследований, проводившихся с целью установления роли различных видов грызунов и дождевых червей в передаче человеку такого опасного гельминтоза как токсокароз.

Hесмотpя на то, что источником токсо-каpной инвазии для человека являются в основ- ном собаки, пpямой контакт с ними не играет исключительной роли в заражении людей. Установлено, что на первом месте по значимости находится почва как фактоp пеpедачи возбудителя. Собаки выделяют с фекалиями в окружающую среду яйца токсокаp, котоpые созревают в почве до инвазионной стадии. В средней полосе России яйца могут сохраняться жизнеспособными в почве в течение всего года, хорошо перезимовывая под снегом. При среднесуточной температуре + 13-18°С на это потребуется около 36 суток, при температуре +25°С - около 15 суток. Яйца токсокар сохраняются в почве жизнеспособными в течение нескольких лет [8].

Пути передачи токсокар осуществляются как прямым путем, так и с участием факультативного хозяина (один из вариантов): окончательный хозяин (псовые) – почва – факультативный (резервуарный, паратенический) хозяин – окончательный хозяин (псовые). Механизм передачи инвазии при этом варианте геоораль-ный – ксенотрофный. Паратеническим (резервуарным) хозяином могут быть грызуны, свиньи, овцы, птицы, земляные черви. Заражение человека токсокарами происходит при контакте с землей (игра в песочницах, проведение земляных работ на строительстве, работа в огороде, ремонтные работы и др.), загрязненной яйцами токсокар инвазированных собак.

В последние десятилетия на территории мегаполисов большой экологической проблемой становится биологическое загрязнение окружающей среды яйцами гельминтов домашних животных, а также мелких млекопитающих. Охрана окружающей среды урбанизированных территорий от загрязнения инвазионным материалом, является актуальной проблемой на современном этапе развития. Она занимает ведущую роль в государствах, различных международных организациях, у учёных и практических работников ветеринарии и здравоохранения всего мира.

Жизненные циклы паразитов, представляющих опасность для заражения человека, имеют свою специфику, которая обуславливает существенные особенности эпидемиологии паразитарных заболеваний. Особенностью этой специфики является паратенический (резервуарный паразитизм) – распространённое эколого-паразитологическое явление. Проявляется, обычно, как способность инвазионных стадий зоопаразитов многих систематических групп, оказавшихся в несвойственных им хозяевах, в числе которых может быть и человек, оседать в их органах и тканях.

Почвенная среда урбосистем – главный источник заражения человека гельминтозами, в ней ежегодно происходит накопление большого количества инвазионного материала. Весьма опасны для человека яйца токсокар, которые распространяют кошки и собаки. Дождевые черви, обитающие в почве, могут выступать в качестве паратенических хозяев и накапливать в себе личинки токсокар.

Эпидемиологически значимым является фактор загрязнения окружающей среды фекалиями собак, что приводит к значительной обсе-мененности почвы яйцами токсокар. В Астраханской области в 2004 г яйца токсокар обнаружены в 6,6% проб, в 2008 – 10,8%. В Ростовской области интенсивность контаминации почвы яйцами данного возбудителя находилась в пределах от 1,2 до 16,67 экз. на 1 кг почвы. Показатели жизнеспособности яиц варьировали от 20% до 84% [10, 17].

Большинство заражений, вызываемой Tоxоcаrа sp. происходит у маленьких детей от 1 до 4 лет, которые легко заражаются по методу «грязных рук», т.к. могут употребить в пищу то, что лежит на земле. Тем не менее, среди гель-минтозов токсокароз занимает второе место по частоте заражения взрослых в развитых странах [20]. Так, Малышевой Н.С. (2006) [9] было выявлено, что на территориях Рыльского, Суджанско-го, Хомутовского районов РФ, пограничных с Украиной, показатели обсемененности объектов окружающей среды выше: почвы в 2,5 раза, воды поверхностных водоисточников в 1,8 раза, что создает потенциальную опасность риска заражения. Уровень пораженности населения гель-минтозами в районах подтопления и затопления в 4,324,84 раза (р<0,001) выше, чем в районах, не подвергавшихся воздействию природных неблагоприятных факторов и выше средних показателей по РФ в целом в 2 раза (р<0,001). Гузеевой М.В. (2009) [4] было показано, что истинная заболеваемость токсокарозом значительно выше официально регистрируемых данных. Риск заражения возбудителем токсокароза возрастает в связи с увеличением численности собак и высокого уровня зараженности их токсокарами. По данным ВНИИ гельминтологии им. К.И. Скрябина в Москве токсокарами заражены до 39,6% собак [4]. В результате несоблюдения правил содержания домашних собак, а также большой численности бездомных собак проблема загрязнения почвы в крупных городах обостряется. Санитарно-гельминтологическое исследование проб почвы с территорий детских площадок Москвы показало, что яйца токсокар выявлялись в 8,5% из 900 исследованных проб [18]. При активной циркуляции возбудителя токсокароза в Москве (зараженность домашних собак в среднем составила 18,1%, бродячих – 25,9%, обсеме-ненность почвы яйцами токсокар – 13,5%) выявлены недостаточный уровень знаний медицинских работников о токсокарозе (правильные ответы в среднем дали 54,5±3,5% анкетированных) и наличие низких титров антител к антигену токсокар (в 80,6±7,1% серопозитивных реакциях) при отсутствии ярко выраженной клинической картины, что является причинами редкой регистрации токсокароза в Москве.

Материалы и методы. В данном исследовании был использован комплекс различных методик изучения мелких млекопитающих и беспозвоночных. Биологическому анализу и полному гельминтологическому вскрытию по методике А.К. Скрябина (1928) [14] в модификации Ивашкина и др., (1971) [5] была подвергнута 171 тушка грызунов. Дождевые черви Eisenia fetida (в количестве 520 особей) были подвергнуты препарированию (отделяли кишечник от кожно-мускульного мешка).

Результаты исследований. Был проведен популяционный анализ гельминтофауны грызунов в урбанизированных экосистемах городской среды (г. Киров и Кировская обл.), при котором выявлено на урбанизированных территориях 10 видов грызунов, относящихся к 3 семействам: Сем. Мышиные (Muridae) – крыса серая, мышь домовая, мышь полевая, мышь лесная; Сем. Хомяковые (Cricetidae) – полевка обыкновенная, полевка рыжая, красная полёвка, водяная полевка, ондатра; Сем. Беличьи (Sciu-ridae) – белка обыкновенная (табл. 1).

Таблица 1. Видовой состав исследованных грызунов

Места обитания синантропных грызунов тесно связаны с жильём человека. Остальные виды, приведенные в таблице 2, также смогли адаптироваться в антропогенных ландшафтах.

Деятельность человека приводит к увеличению мозаичности ландшафтов, благоприятной для большинства диких животных, и к появлению многочисленных мелких пятен новых высокопродуктивных и богатых кормами биотопов. Возникают «бахромчатые местообитания», где некоторые виды диких грызунов и их эктопаразиты достигают особенно высокой численности [7]. Мышевидные грызуны достаточно многочисленны в черте города. Причём синантропные виды (мышь домовая и серая крыса) абсолютно доминируют в постройках самого различного типа: от жилых до хозяйственных строений и промышленных объектов. На окраинах городов, в садах и сельских поселениях стали обычными обыкновенная и рыжая полевки, встречаются мышь полевая и лесная, красная полевка, ондатра, водяная полевка и белка. К доминирующему виду на урбанизированных территориях следует отнести полевку обыкновенную.

Все изученные грызуны были заражены различными видами гельминтов. Экстенсивность заражения наибольшая – 87,5% у серой крысы, у рыжей полевки, полевки обыкновенной, красной полевки от 71 до 75%. Проведенные исследования гельминтов мышевидных грызунов в условиях урбанизированных территорий, позволили определить по каждому из видов: 1) систематическое положение; 2) список хозяев, их ранг (дефинитивные, промежуточные, резервуарные); 3) локализация; 4) места обнаружения; 5) распространение данного гельминта. Всего в изученном нами материале было обнаружено 20 видов гельминтов, принадлежащим к двум типам: плоским червям (Plathelminthes) и круглым червям (Nemathelminthes) и трем классам: Trema-toda (4 вида, 4 рода, 3 семейства), Cestoda (5 видов, 4 рода, 4 семейства , Nematoda (11 видов, 6 родов, 5 семейств). Наибольшее число видов паразитических червей зарегистрировано у обыкновенной полёвки (9 видов), 6 видов у рыжей полёвки, 4 вида у мыши лесной, по 3 вида у крысы пасюк (серой крысы), домовой мыши и красной полёвки, по 2 вида –ондатры, 1 вид у белки. Анализ этих данных на уровне классов (крупных таксономических единиц) паразитических червей, показал, что по числу видов доминируют нематоды, которые представлены 11-ю видами. Это составляет больше половины (55%) от общего количества обнаруженных видов всех гельминтов грызунов. Далее по числу доминирующих видов паразитов, следуют цестоды, которые представлены 5-ю видами гельминтов (один из которых является личиночной стадией), и в целом они составляют 25% от общего количества зарегистрированных гельминтов. Минимальным видовым разнообразием характеризуются трематоды, они составляют 20% (представлены 4-мя видами гельминтов, включающих одну личиночную стадию).

На следующем этапе работы проводилось изучение зараженности и заражаемости дождевых червей (Еisеniа fеtidа), которых содержали в пластиковых цилиндрах, заполненных почвенным гумусом, глубиной 10 см, при комнатной температуре. Перед началом эксперимента случайным образом были выбраны 10 дождевых червей и исследованы методом трихинеллоско-пии для обнаружения личинок токсокар, приобретённых в естественных условиях. 420 дождевых червей, приблизительно равных по размеру, были разделены на две группы: 320 (группа 1 – экспериментальная) и 100 (группа 2 – контрольная) и помещены в отдельные пластиковые цилиндры, заполненные 150 г почвы. Почву для заражения обсеменили 10000 инвазионных яиц Tоxоcаrа (Т. cаti или T. cаnis) и тщательно перемешали смесь, затем добавили в неё дождевых червей из группы 1 и содержали их в этой почве 4 дня при комнатной температуре. Червей из группы 2 содержали в качестве контрольной группы с необсемененной почвой.

Выводы и рекомендации. В нашем исследовании впервые была показана интегрирующая роль городской фауны и феномена пара-тении в циркуляции зоонозных инвазий на урбанизированных территориях. Были выявлены доминирующие виды грызунов на урбанизированных территориях – обыкновенная полёвка, мышь домовая, серая крыса, рыжая полёвка и показано наличие возбудителей паразитарных болезней грызунов опасных для человека: аля-риоз; гименолепидоз; гидатигероз и стробило-церкоз, сифациоз, токсокароз.

Экспериментальным путём доказано, что инвазионные яйца Toxocara cati и Toxocara canis, попав естественным путем (или искусственным путём при пероральном заражении) в дождевых червей Eisenia fetida , выходят в кишечнике из яйцевых оболочек и внедряются в кожномускульный мешок или сохраняются в подвижном и инвазионном состоянии в кишечнике продолжительное время: 75 дней для Toxocara cati и 38 дней для Toxocara сanis. Таким образом было доказано, что дождевые черви, обитающие в почве урбанизированных территорий, являются паратеничными хозяевами токсокар и выполняя, с одной стороны, санитарную роль по очистке почвы от инвазионных яиц токсокар, с другой – являются альтернативными источниками заражения человека и других восприимчивых животных (хозяев).