Лихорадка Западного Нила (подробно)

ВЗН поддерживается в энзоотичном цикле между птицами и комарами преимущественно рода Culex с развитием у птиц длительных высоких уровней виремии. Хотя млекопитающие - случайные хозяева, у них могут проявляться клинические признаки инфекции и поражения органов, иногда приводящие к смерти.

Клинически выраженные заболевания у приматов редки, несмотря на данные о высоком уровне сероконверсии. Однако ранее были описаны клинические формы болезни и гибель приматов после интраназального заражения в эксперименте.

Высокая чувствительность к ВЗН многих видов птиц в Северной Америке - существенный фактор интенсивной эпизоотической активности в этом регионе. В США более 300 видов птиц могут быть смертельно заражены ВЗН, хотя главное значение имеют некоторые виды корвид (врановых), особенно вороны и сойки. Однако и другие виды могут служить резервуарами вируса в связи с его интенсивным размножением в их организме.

Значительное снижение в последние годы численности популяции некоторых видов птиц в США, включая американских ворон и шалфейного тетерева (Centrocercus urophasianus), связывают с их гибелью после инфицирования ВЗН.

Инфицированные птицы могут секретировать значительное количество вируса в экскрементах, что способствует прямой передаче вируса от птицы к птице или через внешнюю среду. Длительность инфекции у птиц короткая, многие чувствительные виды в эксперименте погибают в течение одной недели после инфицирования, часто через 24-48 ч после развития клинических симптомов.

Среди лошадей с клиническими симптомами ЛЗН после инфицирования при укусе комаров отмечается 20-40% смертности. Виремия у лошадей низкая и кратковременная, следовательно, они вряд ли служат важным источником размножения вируса. Приблизительно в 10% клинические симптомы ЛЗН развиваются у экспериментально инфицированных лошадей.

С момента интродукции ВЗН в США в 1999 г. свыше 30 видов млекопитающих и рептилий, по меньшей мере, стали сероположительными, и многие проявляют клинические признаки инфекции. Однако за исключением трех видов (белки, бурундуки, кролики) все они являются «тупиками» инфекции (т. е. уровень виремии слишком низок, чтобы передать вирус комарам при их питании кровью).

Мыши и хомячки широко используются как экспериментальные модели при изучении патогенеза нейроинвазивной формы ЛЗН. На обоих видах может быть воспроизведен фенотип смертельной нейроинвазивной формы, хотя имеются значительные отличия в чувствительности, особенности в зависимости от штамма линейных мышей.

У чувствительных мышей вирус обычно выявляется в крови в 1-й день после инфицирования с пиком через 3-4 дня. Смерть от неврологических симптомов отмечается к 7-му дню. У погибших мышей выявляется широкое распространение вируса в периферических органах и центральной нервной системе.

У иммунокомпетентных позвоночных хозяев флавивирусная инфекция обычно вызывает транзиторную виремию с последующим быстрым иммунным ответом и освобождением организма от вируса. При инфицировании ВЗН период виремии обычно длится 3-6 дней в зависимости от вида животного. Иммунный ответ с помощью врожденных и адаптивных механизмов обычно достаточен для элиминации вируса из крови в течение первой недели. Однако, несмотря на отсутствие виремии и наличие специфических гуморальных IgM-антител, у некоторых животных в течение второй недели развивается нейроинвазивная форма. Данные о персистенции вируса получены в основном in vitro в клеточных культурах. Изучение персистенции вируса in vivo впервые проведено на обезьянах резус, которые были заражены несколькими штаммами ВЗН интрацеребрально или подкожно. У 13,5% животных развился смертельный энцефалит, остальные животные выжили, хотя у некоторых из них отмечались клинические признаки энцефалита. ВЗН выделялся из тканей некоторых забитых животных до 167 дней.

После внутрибрюшинной инокуляции золотистым хомячкам (Mesocricetus auratus) выделенного в 1999 г. в Нью-Йорке штамма NY 385-99 у них отмечалась умеренная виремия в течение 6 дней. IgM- и гемагглютирующие антитела появлялись через 5 дней после инфицирования и быстро возрастали в титре. Вирус обычно не мог быть выделен из крови до 6-го дня. Начиная с 7-8-го дня у животных появлялись клинические признаки болезни, со второй недели - симптомы энцефалита. В этот период 40-50% животых погибали. Но уже с третьей недели оставшиеся животные начинали выздоравливать.

У погибших животных вирус мог быть выделен путем прямого культивирования гомогенизированной ткани мозга или почек. От некоторых выживших хомячков культуру выделяли из мозга до двух месяцев, несмотря на длительно сохраняющиеся высокие уровни вируснейтрализующих антител в их сыворотках.

В течение 2-3 дней после проявления симптомов вирус обнаруживали также в моче. Вирурия наблюдалась у выздоравливающих хомячков в течение многих месяцев, несмотря на отсутствие вируса в крови и наличие антител к нему в сыворотке. Какие-либо значительные или постоянные гистопатологические изменения у этих хомячков отсутствовали. ОТ-ПЦР проведенная с экстрактом из почек животных, также подтвердила наличие вируса, однако попытки прямого культивирования вируса из почек были безуспешными. Тем не менее, с помощью серии пассажей через хомячков вирус мог быть выделен. Интересно, что в процессе пассажей были отмечены некоторые нуклеотидные изменения штамма. Следует заметить, что персистирование инфекции ВЗН у позвоночных - достаточно редкое явление. Имеются также экспериментальные данные о наличии хронической почечной инфекции у птиц. Reisen et al. показали, что у 28 (34%) из 82 экспериментально инфицированных птиц шести видов были отмечены положительные результаты в ПЦР по выявлению РНК во внутренних органах в течение более 6 недель после инфицирования. Возможность персистирования инфекции ВЗН у людей менее очевидна, хотя несколько таких сообщений имеется.

Имеется значительное количество видов комаров, являющихся переносчиками ВЗН в естественных циклах «птица-комар-птица», где размножение вируса происходит в организме птиц. В Северной Америке в основном передача вируса осуществляется между птицами отряда воробьиных (Passerine) и комарами Culex spp. Чтобы инфицировать менее эффективных переносчиков, таких как Сх. pipiens pipiens, необходимо иметь более высокие титры антител в крови птиц и, наоборот, наиболее компетентные комары в состоянии поддерживать энзоотический цикл трансмиссии ВЗН среди менее чувствительных к вирусу, но широко распространенных видов птиц. Хотя, помимо птиц, возможно инфицирование комарами многих видов позвоночных, однако у большинства их, включая человека, не развивается виремия с достаточным титром для инфицирования комаров при укусах. В экспериментальных исследованиях некоторые виды грызунов, кролики и белки были в состоянии заразить комаров. Получены данные, что инфицированные ВЗН аллигаторы также могут заразить комаров и таким образом играть определенную роль в сохранении и передаче вируса.

В течение жизни самки комаров могут иметь несколько циклов развития яйца (гонотрофных), а некоторые виды осуществляют в течение цикла более одного взятия крови. После получения инфицированной вирусом порции крови комар может приобретать персистирующую пожизненную инфекцию и передавать затем ВЗН многим позвоночным хозяевам при последующих заборах крови.

Компетентность переносчика (комара) определяется как присущая ему способность инфицироваться вирусом, поддерживать его размножение и передавать вирус. После получения инфицированной вирусом дозы крови вирус с кровью переносится через пищевой тракт к задней части средней кишки, где происходит переваривание крови, сопровождаемое началом вирусной инфекции. Вслед за диссеминацией из средней кишки вирус инфицирует многие ткани комара, включая нервную систему и слюнные железы. После дальнейшей амплификации в ткани слюнных желез вирус секретируется вместе с белками слюны в ротовой полости для последующей передачи при укусе, связанном с получением следующей порции крови. Время от поглощения инфицированной крови до передачи вируса в слюне называется «внешним (extrinsic) инкубационным периодом», который зависит от начальной дозы вируса, генетики вируса и комара и факторов внешней среды, наи6олее важным из которых является температура.

Выдвигается гипотеза о существовании Culex-флавивируса (CxFV), специфичного для комаров этого рода и распространенного повсеместно. Положительные на ВЗН пулы комаров CxFV в 4 раза чаще инфицируются CxFV чем негативные пулы. 6/15 (40%) ВЗН-позитивных индивидуальных комаров были также CxFV-положительны, что указывает на то, что оба вируса могут коинфицировать комаров Culex в природе, которые являются эпидемическими мостиками для переноса ВЗН от комаров человеку.

Риск переноса вируса и возникновения у человека заболевания - комплексный и помимо характеристики комара и температуры окружающей среды включает характеристику самого хозяина, в частности наличие у него иммунитета к ЛЗН.

Комары, способные к передаче ВЗН, включают более 60 видов, однако выявление вируса или вирусной РНК в комаре не обязательно свидетельствует об его компетентности. Много исследований проведено по изучению способности к передаче вируса в лабораторных условиях, однако такие естественные факторы, как предпочтение определенного хозяина при питании кровью, плотность комаров в окружающей хозяина среде, - важные детерминанты характеристики переносчика, изучены недостаточно. Географически разделенные популяции комаров даже внутри одного вида могут значительно отличаться по своей компетентности в отношении передачи ВЗН. Показано, что некоторые виды Culex, которые питаются преимущественно на птицах, - эффективные переносчики ВЗН. К ним относятся Сх. stigmatosoma nigripalpus, pipiens, guincefasciatus, restuans и tarsalis, которые важны для поддержания и амплификации вируса в энзоотических циклах. Эпидемии ЛЗН среди людей возникают при осуществлении цикла «птица-комар-человек» переносчиками, питающимися как на птицах, так и на млекопитающих. Хотя Aedes aegyptii - основной переносчик вирусов желтой лихорадки и денге относится к высококомпетентным переносчикам ВЗН, его основное питание - кровь человека, по-видимому, не позволяет считать его эффективным переносчиком вируса, в этом отношении более серьезным кандидатом является Ае. Albopictus. По-видимому, наиболее важными переносчиками вируса от птиц к человеку в США являются Сх. pipiens restuans.

ВЗН неоднократно выявлялся у аргасовых и иксодовых клещей, однако приобретение вируса при питании кровью не обязательно указывает на компетентность клещей.

Один из важных вопросов, связанных с укоренением ЛЗН на определенных территориях, касается возможности перезимовывания взрослых самок комаров, инфицированных в летний сезон, и последующей передачи вируса в следующий сезон. При исследовании более 2000 перезимовавших комаров из различных районов Нью-Йорка в январе-феврале 2000 г. в трех пулах получены положительные результаты, что указывает на вероятность выживания вируса до весны и восстановлении энзоотического цикла передачи.

Reisen et al. указали на три механизма, которые могут способствовать транссезонной персистенции вируса в мягком климате: а) продолжающаяся энзоотичная передача на протяжении всего года; 6) вертикальная передача комарами Culex spp.; в) хроническая инфекция у птиц.

Имеются данные, что чувствительность к ВЗН популяций комаров, по меньшей мере, частично находится под генетическим контролем. Относительно меньше вариаций чувствительности к ВЗН отмечено у комаров Culex spp. по сравнению с Aedes spp. к другим флавивирусам.

Инфекция, вызванная ВЗН, развивается у многих млекопитающих, но значительно реже у комаров. Однако в некоторых исследованиях показано, что, хотя инфекция комаров обычно длительная и значительно менее активная, чем у птиц и млекопитающих, вирус может действовать повреждающе на некоторые функции комаров. Недавняя интродукция и быстрое распространение ВЗН в Северной Америке представили уникальную возможность наблюдения эволюции и адаптации вируса к новым хозяевам.

Davis et al. провели частичное секвенирование генома ВЗН у 22 птиц и комаров, собранных в 2001-2002 гг. в пяти различных штатах США. Они отметили географическое кластерирование генетически сходных изолятов, но доминирование определенных мутаций у большинства штаммов подчеркивало возможное возникновение в 2002 г. варианта, который в дальнейшем стал доминирующим в большинстве регионов США. Появление этого нового филогенетического клада соответствовало повышению интенсивности передачи ВЗН и продвижению штамма на запад в 2002 г. По данным Ebel et al., это быстрое распространение вируса с повышенной эффективностью его передачи комарами Culex spp., возможно, за счет укорочения «внешнего инкубационного периода» на 2-4 дня, отмеченного у Сх. pipiens и Сх. tarsalis.

Предыдущая страница | Страница 7 из 10 | Следующая страница

Содержание

Читайте также:
»Клещевой энцефалит (подробно)
»Клещевой боррелиоз (подробно)
»Фото переносчиков ЛЗН