Результаты энтомологического мониторинга лихорадки Западного Нила на территории Крымского полуострова в сезон 2022 г.

Введение

Уникальное географическое положение Крымского полуострова, определяющее значительную разобщенность наземной фауны от соответствующих материковых популяций, разнообразие природно-климатических условий (температуры воздуха, осадков, растительности, ландшафтов), послужили основой для формирования природных очагов зоонозных инфекционных болезней. При достаточной степени изученности в Крыму таких природно-очаговых инфекций, как Крымская геморрагическая лихорадка, туляремия, клещевой вирусный энцефалит, иксодовые клещевые боррелиозы и др. [1], данные о распространении лихорадки Западного Нила (ЛЗН) до 2013 г. отсутствовали¹.

В Республике Крым циркуляция вируса Западного Нила (ВЗН) впервые установлена в 2013 г., когда подтвержден случай заболевания у 11-летнего ребенка, однако указанный больной не включён в статистическую отчетность. Официальная регистрация ЛЗН в Республике Крым проводится с 2018 г. [2]. С этого периода по настоящее время заболеваемость ЛЗН в регионе регистрируется на спорадическом уровне, за исключением 2019 г., когда было выявлено 10 больных [3]. Вместе с тем о скрыто протекающем эпидемическом процессе свидетельствует неоднократная регистрация завозных случаев ЛЗН в других субъектах России, связанных с посещением Республики Крым (2019 г. — Тульская, Воронежская, Курская области, Республики Адыгея и Мордовия, 2022 г.  — Ростовская область). Выявленные в отдельные годы значения уровня популяционного иммунитета (5,5–16% — 2019 г., 15,6% — 2022 г.) сопоставимы с аналогичными показателями на территориях высокого эпидемиологического риска, что подтверждает интенсивный контакт населения с возбудителем ЛЗН.

Энтомологический мониторинг на территории полуострова проводится ежегодно специалистами ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Крым и городе федерального значения Севастополе» и ФГКУЗ «Противочумная станция Республики Крым» Роспотребнадзора. В ходе мониторинговых исследований положительные на наличие РНК ВЗН пробы обнаружены в 2018 г. из личинок Culex pipiens, собранных в с. Орловка на территории Качинского муниципального округа г. Севастополь [4] и в 2019 г.  – имаго и личинок Cx. pipiens, собранных в г. Белогорск [5]. Таким образом, циркуляция ВЗН на территории Крымского полуострова до 2022 г. была подтверждена только в его южной части. Наличие благоприятных климатических условий на территории Республики Крым, широкого спектра переносчиков ВЗН, включая наиболее эффективных, расположение региона в месте пересечения глобальных путей миграции перелетных птиц и их концентрации определяют условия для активной передачи возбудителя.

Интенсификация туристических потоков в регион в летний период, совпадающая по времени с сезонным подъёмом заболеваемости ЛЗН и другими природно-очаговыми зоонозными инфекциями, а также перемещение и концентрация временных контингентов населения в 2022 г. потребовали усиления мероприятий эпизоотологического мониторинга. Для обеспечения этой задачи на территорию Республики Крым осуществлен выезд специалистов ФКУЗ «Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт» в составе бригады СПЭБ Роспотребнадзора, результаты работы которой в части, касающиеся мониторинга за ЛЗН, представлены далее.

Цель исследования — оценить роль кровососущих комаров различных видов, обитающих в северных и центральных районах Крымского полуострова, в передаче вируса Западного Нила (ВЗН).

Материалы и методы

Сбор комаров осуществляли автоматическими ловушками Mosquito Magnet Executive («Woodstream», США) с использованием аттрактанта Octenol («Woodstream», США) и вертикальным ручным пылесосом Tefal X-PERT 3.60 Versatile Handstick TY6975WO («GROUPE SEB», Франция) в соответствии с действующими СанПиН 3.3686-21 на территории 7 административных образований Республики Крым: Красноперекопский, Симферопольский, Красногвардейский, Сакский, Раздольненский, Бахчисарайский районы и г. Симферополь. В городских биотопах сбор кровососущих комаров проводили в местах их потенциального скопления (на приусадебных и дачных участках, в хлевах, птичниках и на кладбищах), в сельских биотопах (в окрестностях населенных пунктов, по берегам водоёмов, на рисовых чеках и в пойменных лесах). За период с 1 июля по 5 августа 2022 г. осуществлено 46 энтомологических обследований, отработано 16 ловушко/ночей и 45 ловушко/часов.

Доставку в лабораторию мобильного комплекса СПЭБ Роспотребнадзора, определение видовой принадлежности, фасовку пулов комаров для исследований осуществляли с соблюдением требований «холодовой цепи». Определение кровососущих комаров до вида проводили по стандартным ключам^2,3 с помощью стереомикроскопа МСП-1, вариант 22 (производитель АО «ЛОМО», Россия).

Индекс доминирования оценивали по системе, предложенной Райским: эудоминанты ≥ 15 %; доминанты — от 5,1 до 15 %; субдоминанты — от 2,1 до 5 %; редкие — от 1,1 до 2 %; крайне редкие ≤ 1,1 %⁴.

Выявление РНК ВЗН в образцах проводили методом ОТ-ПЦР с использованием набора реагентов «АмплиСенс WNV-FL» (ФБУН «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» Роспотребнадзора, Россия) в соответствии с инструкцией производителя. Инфицированность определяли путем расчёта удельного веса положительных проб от общего количества исследованных проб.

Результаты

Всего собрано и определено 18593 экземпляра комаров 12 видов, подготовлены к исследованию 693 пробы. Биоценозы всех обследуемых нами территорий были условно поделены на городские и сельские (табл. 1).

В городских биотопах отловлено 4966 экземпляров комаров 9 видов. Впервые в центральной части полуострова на Богдановском кладбище в г. Симферополе обнаружен инвазивный вид Aedes albopictus. В сельских биотопах и их окрестностях собрано 13627 экземпляров 11 видов.

РНК ВЗН обнаружена в 14 пробах комаров, собранных в Красноперекопском районе: 9 — Ae. caspius, 4 — Cx. modestus, 1 — Cx. pipiens (рис. 1). Положительные пробы выявлены только от комаров, отобранных на приусадебных участках г. Красноперекопска (45.959814 N, 33.806703 E) (городской биотоп) и окрестностях с. Ильинки (45.817160 N, 33.810858 E) (сельский биотоп). Все положительные на наличие РНК ВЗН переносчики отобраны в первой половине июля, что может расцениваться как предвестник возможного осложнения эпидемиологической ситуации.

Из положительных на наличие РНК ВЗН проб комаров специалистами ФКУЗ «Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора выделено 3 изолята ВЗН (2 — Cx. modestus и 1 — Ae. caspius). Информация о выделении штаммов ВЗН на территории Крымского полуострова ранее отсутствует. Филогенетический анализ полных геномов указанных изолятов показал их принадлежность к сформированной в 2021 г. кладе ВЗН 2-го генотипа, куда вошли изоляты, выделенные на территориях Волгоградской, Астраханской, Ростовской, Воронежской областей, Республик Дагестан, Калмыкии, Карачаево-Черкесской Республики.

Обсуждение

Обследованные территории. Согласно существующим схемам физико-географического районирования, весь Крымский полуостров делится на Крымскую степную провинцию, включающую в себя из числа обследованных нами территорий Красноперекопский, Раздольненский, Первомайский, Красногвардейский и Сакский районы, Горно-Крымскую провинцию, образованную предгорной лесостепью (Симферопольский район) и главной горно-лугово-лесной грядой (Бахчисарайский район). В целом климат здесь изменяется от умеренно жаркого полувлажного в низкогорье до прохладного избыточно влажного на западных яйлах. Господствующий в степной провинции Крыма умеренно континентальный климат со среднелетними температурами от +22°C на севере до +24,8°C на юге обусловливает благоприятные условия для формирования местных очагов ЛЗН вне зависимости от колебаний температур в сезон возможной передачи возбудителя.

Сравнительно небольшое количество осадков (не более 300–400 в год)⁵ и продолжительное жаркое лето обусловливают скудную гидрографию полуострова. На территории нет крупных пресных озер, но насчитывается более 50 озер-лиманов, отделённых от акватории моря косами и пересыпями и имеющих различную степень минерализации. Большинство рек имеет статус малых, пересыхающих летом и заполняемых водой во время ливней⁶. По берегам небольших рек и временных водотоков образуются мелкие стоячие водоемы — потенциальные места выплода преимагинальных стадий кровососущих комаров.

Согласно анализу более ранних энтомологических обследований территории Крымского полуострова, видовой состав фауны семейства кровососущих комаров насчитывает 40 видов, из них 38 (95 %) приходится на горную экосистему, 19 (47,5 %) — на равнинную [3]. Наиболее многочисленным видом из комаров р. Culex в равнинной и горной частях Крыма является Cx. pipiens. Cx. modestus занимает преимущественно территорию Северо-Крымской низменной степи, а в горной ландшафтно-климатической зоне Крыма отмечается высокая плотность Cx. hortensis [6]. Основным представителем рода Anopheles является An. maculipennis, рода Aedes — Ae. caspius. Помимо эндемичных видов, в Крыму обнаружены завозные виды комаров: Ae. koreicus — в 2018 г. в гг. Симферополь и Севастополь [7], Ae. albopictus — в 2019 г. на территории кладбища г. Ялты [8].

Структура видового состава комаров Крымского полуострова и количественные соотношения представителей различных эколого-фаунистических комплексов существенным образом изменялись под влиянием антропогенных факторов. Ввод в эксплуатацию во второй половине XX в. в степной части Крыма крупных ирригационных систем, водохранилищ и оросительных систем на сельскохозяйственных землях привел к увеличению увлажнённости территории. Численность типичных галлофилов (An. atroparvus и Ae. caspius) в первые годы после ввода в эксплуатацию систем Северо-Крымского канала сократилась, а затем вследствие постепенного засолонения водоемов начала восстанавливаться и к 2000 г. резко возросла. Развитие рисосеяния привело к значительному увеличению численности An. maculipennis, An. atroparvus, An. messeae и Cx. modestus [9]. В последние годы в условиях недостаточного водоснабжения Крымского полуострова сократились зоны активного поливного земледелия и площади рисовых чеков, что могло отразиться на биоразнообразии и территориальном распределении кровососущих комаров, однако комплексных мониторинговых исследований по изучению фауны и экологии Culicidae не проводилось.

Фауна комаров городских биотопов. В биотопах отловлено 4966 экземпляров комаров 9 видов. Фауна комаров в хлевах представлена 3 видами: An. maculipennis — наиболее многочисленный вид в сборах, абсолютный эудоминант; Ae. caspius — доминант; An. claviger — крайне редкий (табл. 1). На территории приусадебных участков самым многочисленным в сборах был Ae. caspius – вид, предпочитающий для мест выплода временные или постоянные водоёмы с хорошо выраженной осушной зоной. В число доминирующих видов вошли Cx. pipiens и Cx. modestus. Остальные встречавшиеся здесь виды были отнесены к числу крайне редких.

На территориях кладбищ обнаружены только 3 вида комаров. Малое фаунистическое разнообразие объясняется отсутствием на данной территории привычных мест выплода комаров большинства видов. Наиболее многочисленным в сборах видом являлся Ae. albopictus. Следует отметить, что в ходе энтомологического мониторинга, ранее проведённого специалистами ФГКУЗ «Противочумная станция Республики Крым» Роспотребнадзора, установлено существенное расширение ареала обитания этого вида переносчика по всей территории южного берега Крыма [10] с «вытеснением» других местных видов комаров. Нами присутствие комаров Ae. albopictus установлено в центральной части Крымского полуострова (г. Симферополь, Богдановское кладбище), о чём в доступных литературных источниках упоминания отсутствуют. Данный переносчик представляет особый интерес в связи с экспериментально установленной высокой эффективностью передачи ВЗН, значительно превышающей таковую у комаров рода Culex. Другой инвазивный комар из числа новых для этого региона — Ae. koreicus, показавший в лабораторных условиях способность к передаче вирусов японского энцефалита, денге, нами не был обнаружен.

Абсолютным эудоминантом в городских биотопах на приусадебных участках являлся Ae. caspius, индекс доминирования которого составил 72,42 %. Вероятно, его высокая численность здесь поддерживается за счёт выплода в лиманах, расположенных в непосредственной близости от обследованных населенных пунктов. Этот вид хорошо переносит условия слабосолоноватых водоемов.

Необходимо отметить, что фауна закрытых биотопов значительно беднее фауны открытых ввиду отсутствия в них экзофильных видов. Высокая численность Cx. pipiens на территории городских биотопов объясняется наличием на приусадебных участках искусственных емкостей с запасами воды для полива в связи с засушливостью местности. Такие ёмкости являются оптимальным местом выплода личинок этого вида. Развитие водных стадий Cx. modestus происходит только в водоёмах с тростниковыми зарослями по берегам. От мест выплода комары этого вида, как правило, не разлетаются, концентрируются по урезу воды. На территорию населенных пунктов на обследованных территориях они, вероятно, заносятся ветром с лиманов и других водоёмов.

Фауна комаров сельских биотопов. На территории биотопов обнаружены 11 видов кровососущих комаров (13627 экземпляров). Эудоминирующими видами здесь были Culex modestus и Aedes caspius (табл. 1). Их высокая численность обусловливается способностью личинок комаров этих видов переносить повышенную солёность водоемов, расположенных возле сельских населённых пунктов.

Массовый вылет Ae. caspius происходит в конце весны, но, поскольку этот вид полициклический, в особо дождливые сезоны возможно развитие нескольких генераций в течении энтомологического сезона, что предполагает неоднократное прохождение гонотрофических циклов к концу лета — в эпидемиологически опасный период, а следовательно с большей долей вероятности именно этот вид мог быть инфицирован ВЗН. Cx. modestus представляет наибольшую опасность в качестве переносчика ВЗН из-за его высокой численности и активного нападения на людей в светлое время суток в непосредственной близости к водоёмам. Также в сельских биотопах значительно снижен индекс доминирования Cx. pipiens, что обусловлено наличием здесь малого количества пригодных для выплода личинок водоёмов. Однако к числу доминирующих видов присоединяется Coquillettidia richiardii — влаголюбивый вид, предпочитающий для выплода естественные водоёмы с зарослями линеид.

К субдоминантам на территории сельских биотопов отнесены такие виды как An. algeriensis и Ae. flavescens. Комары видов Culiseta annulata и An. claviger — полифаги, активно нападающие на человека. Эти два вида в наших сборах не были многочисленными, однако их также стоит отнести к потенциальным переносчикам ВЗН ввиду обнаружения в них маркеров возбудителя на эндемичных территориях. Редко или крайне редко встречавшиеся в сельских биотопах виды An. hyrcanus и Ae. vexans отсутствовали в сборах в городских биотопах, что, вероятно, обусловлено недостаточным числом обследованных пунктов и биологическими особенностями этих видов кровососущих комаров.

Нами было установлено присутствие 12 видов комаров в северной и центральной части Крыма. Полученный фаунистический список не является полным и в полной мере не отражает видовой состав комаров для данной территории в связи с проведением исследований в ограниченный период времени, а также этологическими особенностями и спецификой трофических связей кровососущих комаров.

Самый высокий уровень инфицированности ВЗН (6,9%) в наших исследованиях установлен для комаров Ae. caspius в городских биотопах. Суммируя данные о зараженности этого переносчика, его доминировании в городских и сельских биотопах, особенностей трофических связей (полифаг, проявляющий значительный уровень антропофилии) можно предположить, что на территории Крыма этот вид играет важную роль в циркуляции ВЗН.

Для Cx. modestus показатель заражённости ВЗН в сельских биотопах составил 1,8%, Cx. pipiens — 2,63 %. В населённых пунктах инфицированных ВЗН комаров этих видов не выявлено, что, вероятно, обусловлено небольшим объёмом исследованного материала.

Общий уровень инфицированности кровососущих комаров составил 2,02%. В городских биотопах этот показатель был в 2 раза выше и достигал 4,32%, определяя высокий риск заражения ВЗН городского населения.

Полученные нами данные и обобщение результатов мониторинга за возбудителем ЛЗН за период 2014–2022 гг., проведённого органами и учреждениями Роспотребнадзора, позволили выполнить оценочное районирование территории Крымского полуострова (рис. 2). Установлено, что в 13 административных образованиях циркуляция ВЗН до настоящего времени не подтверждена. Таким образом, установлен перечень территорий, подлежащих приоритетному мониторингу за возбудителем ЛЗН с целью районирования территории Республики Крым по степени риска заражения ВЗН.

Выводы

Согласно результатам работы, уточнён видовой состав потенциальных переносчиков ВЗН, впервые установлено присутствие инвазивного вида комара Ae. albopictus в центральной части Крымского полуострова, что свидетельствует о расширении ареала его обитания. Высокий уровень инфицированности и доминирование комаров видов Aedes caspius в городских условиях свидетельствует об их активном участии в циркуляции ВЗН и риске заражения населения на данных биотопах. В сельских условиях в качестве доминантов определены комары видов Culex modestus и Aedes caspius, но здесь у Culex pipiens выявлен наиболее высокий уровень инфицированности ВЗН, что подтверждает роль этих 3 видов в передаче возбудителя в природно-антропургических очагах.

Впервые подтверждена циркуляция возбудителя ЛЗН на севере Крымского полуострова (Красноперекопский район) и изолирован ВЗН, что является первым сообщением о выделении изолята возбудителя ЛЗН в Республике Крым.

С учётом полученных доказательств интенсивной циркуляции ВЗН в эпизоотологическом цикле специалистами ФКУЗ «Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, на базе которого функционирует Референс-центр по мониторингу за возбудителем ЛЗН, даны рекомендации органам и учреждениям Роспотребнадзора по усилению мероприятий эпидемиологического надзора и профилактических мер, позволившие не допустить осложнения эпидемиологической ситуации.