Михаил Супотницкий - Микроорганизмы, токсины и эпидемии

Насколько сложна и опасна взаимосвязь между ними, можно увидеть на примере легионелл.

Легионеллы (Legionellapneumophila) и легионелло-подобные амебные патогены (Legionella-likeamebalpathogens— LLAP). Наиболее часто встречаются в природных водоемах, населенных водорослями. Эксперименты выявили сателитный рост легионелл за счет продуктов метаболизма водорослей Fischerella sp., причем динамика размножения легионелл часто коррелировала с активностью фотосинтеза растений. Описано активное размножение легионеллл в биопленках водорослей в системах охлаждения воды [Литвин В. Ю. и др., 1996].

Механизм их поддержания в природных экосистемах, видимо, в общих чертах сходен с таковым для холерных вибрионов. В одной амебе может находиться более 1000 микробных клеток. Их контакт с человеком осуществляется, как правило, благодаря водоемам с водой, используемой в системах кондиционирования воздуха рециркуляционного типа. Механизм передачи — аспираторный. Большинство вспышек связано с замкнутыми системами охлаждения воды и технологическими циклами, при функционировании которых образуется высокодисперстный аэрозоль, содержащий легионеллы [Коротяев А. И., Бабичев С. А., 1998].

Рис. 39. Легионелла-подобный патоген в цитоплазме амебы. Трансмисионная электронная микрография Sarcobium lyticum в цитоплазме амебы Acanthamoeba castellanii [Adenike A. et al., 1996]

В отличие от легионелл, легионелло-подобные агенты не культивируются на искусственных питательных средах. Единственной средой, в которой их можно культивировать, являются сами амебы. По этой причине их роль в развитии пневмоний длительное время недооценивалась. Первый легионелло-подобный амебный микроорганизм (Sarcobium lyticum), был найден в амебе Acanthamoeba castellanii в 1954 г., т. е. за 23 года до того как Дж Мак-Дейд и С. Шепард выделили из легочной ткани умерших людей L. pneumophilla (рис. 39). Однако их участие в развитии пневмоний у людей обнаружено значительно позже — в конце 1980-х гг. До сих пор эта группа микроорганизмов неклассифицирована, хотя филогенетический анализ показал формирование LLAP отдельного кластера среди других членов семейства Legionellaceae (табл. 14).

А. Adenike и соавт. (1996), считают, что их роль в развитии пневмоний, особенно у детей, большая, чем у L. pneumophilla. Легионелла-подобные агенты преподнесли своеобразный урок современному здравоохранению. Ведь даже открытие L. pneumophilla в 1977 г. было неожиданностью для специалистов. В те годы считались уже найденными и описанными все патогенные для людей бактерии. Однако оказалось, что в матрешке есть еще одна, а в ней еще и т. д. И каждую находили при каком-то методическом скачке в выделении и культивировании патогенов. До сих пор, приблизительно в 50 % случаев пневмоний у детей, выявляемых в США, не удается установить их этиологию [Garibaldi R., 1985]. Видимо LLAP составляют только верхушку айсберга некультивируемых на питательных средах бактериальных патогенов различных семейств и родов, обитающих в природных экосистемах и урбоценозах.

Штамм | Хозяин | Температура (С) | Источник | Год

S. lyticum | АР | 35 | Почвенный изолят | 1954

LLAP-1 | АР | 30 | Передвижная емкость для колодезной воды | 1981

LLAP-2 | АР | 35 | В смыве выпота со стены гаражной ямы | 1986

LLAP-3 | API | 35 | Слюна больного пневмонией | 1986

LLAP-4 | АР | 30 | Больничный вращающийся душ | 1986

LLAP-5 | АР | 30 | Спрей для ухода за домашними растениями | 1988

LLAP-6 | АР | 35 | Заводская башня с растворителем | 1988

LLAP-7 | АР | 35 | Минеральный источник в отеле | 1991

LLAP-8 | HV | 35 | Больничный душ | 1990

LLAP-9 | АР | 35 | Устройство для охлаждения воды | 1992

LLAP-10 | АР | 35 | Корабельная система кондиционирования воздуха | 1994

LLAP-11 | АР | 30 | Заводская башня для охлаждения воды | 1993

LLAP-12 | АР | 30 | То же | 1994

Примечание: АР — A. polyphaga; API — изолят получен после совместного культивирования с A. polyphaga; HV — H. vermiformis [Adenike A. et al., 1996].

Наземный резервуар.В наземном резервуаре возбудители отдельных инфекций, чувствительные к ним хозяева, переносчики возбудителей инфекций и носители этих инфекций, настолько тесно связаны между собой, что их можно условно объединять в системы. Основным системообразующим фактором наземных резервуаров, является облигатный характер паразитизма населяющих их микроорганизмов. Т. е. возбудитель инфекционной болезни на любой стадии популяционного цикла, должен быть связан со своими хозяевами, переносчиками или носителями, и единственной средой его обитания является чей-то организм. Если исходить из того, что количество таких организмов в данной экосистеме для конкретного микроорганизма конечно, и всегда меньше количества составляющих эту экосистему живых существ, то образующаяся между ними связь носит неслучайный, устойчивый характер, т. е. она является системообразующий.

О. В. Бухарин и В. Ю. Литвин (1997) классифицируют такие паразитарные системы на двучленные («возбудитель — носитель») и трехчленные («возбудитель — переносчик — носитель»). Первые характерны для нетрансмиссивных путей циркуляции возбудителя в наземных экосистемах (ВИЧ, гепатит В), вторые — для трансмиссивных (арбовирусы, лейшмании). Если паразит имеет двух хозяев в наземной экосистеме — теплокровного (носителя) и членистоного (переносчика), его популяция в любой момент представлена еще двумя частями — гостальной и векторной.

Трехчленная система. Гостальная и векторная популяции микроорганизма, как правило, образуют региональные эпизоотические комплексы (системы) «переносчик — носитель». Эти комплексы играют важную роль в распространении возбудителя инфекции среди собственной популяции и в его передаче хозяевам, обитающим в соседних регионах, или менее обычным и случайным хозяевам, таким как хищники или человек. Возбудитель циркулирует за счет сложных эпизоотических (усиливающих) и энзоотических (поддерживающих) циклов передачи, в которых участвуют определенные виды носителей и паразитирующие на них артроподы.

Считается, что в таких системах носителями становятся устойчивые популяции животных, находящиеся в контакте с переносчиками — они служат источниками инфицированной крови, которой питаются переносчики. Однако известно, что высоковирулентные микроорганизмы накапливаются в высоковосприимчивых организмах [Беляков В.Д. и др., 1987]. Тогда каким же образом среди них поддерживается вирулентность у возбудителя инфекции? Видимо, это связано с тем, что мелкие грызуны, как правило, очень гетерогенны по чувствительности к возбудителям инфекций, циркулирующим в природных резервуарах. А так как они обладают относительно высокой скоростью воспроизводства, то обеспечивается частое введение в популяцию неиммунных особей. Цикл отбора резистентных носителей повторяется, но одновременно поддерживается вирулентность возбудителя. Повторение таких циклов для возбудителей, использующих первую стратегию паразитизма, не бесконечно. Постепенно соотношение между резистентными и чувствительными особями, а также высоковирулентными и маловирулентными штаммами, станет не в пользу высоковирулентных штаммов.