Чума переносчики: Бубонная чума. Переносчики болезни и главные симптомы

Содержание

Вспышка бубонной чумы на границе с Монголией: кто стал разносчиком инфекции

В Туве проходит массовая вакцинация населения. В приграничных с Монголией районах зафиксирована вспышка бубонной чумы среди животных. В зоне распространения особо опасной инфекции, которая передается человеку, райцентр и около десяти крупных стоянок кочевников. Сейчас на этих территориях срочно проводят дезинфекцию. Кто занес чуму в республику?

Переносчики инфекции — безвредные с виду сурки и суслики — выявлены на территории Овюрского и Монгун-Тайгинского районов. Для животных госграниц не существует. Вместе с ними опасная зараза проникла и в нашу страну.

«Известно, что население данных районов занимается отловом и охотой на тарбаганов и сурков. Это очень опасно, в первую очередь, использованием их мяса в пищу в сыром или вареном виде», — рассказала руководитель управления Роспотребнадзора Тувы Людмила Салчак.

В Овюрском районе очаг выявлен на пяти разных территориях. Тревогу вызывает то, что в зараженной зоне оказались восемь чабанских стоянок и целый населенный пункт.

Возбудители чумы выявлены вокруг села Хандагайты — это административный центр Овюрского района, который граничит с Монголией. Специалисты противочумной станции региона вокруг населенного пункта обработали четыре тысячи гектаров. Врачи центральной районной больницы приступили к массовой вакцинации населения — она охватит около десяти тысяч человек. Работают и мобильные бригады, которые выезжают к животноводам.

Главные разносчики бубонной чумы даже не сами сурки, а блохи, вши или клещи, которые паразитируют на этих грызунах. Достаточно взять на руки потенциальных носителей, а тем более употребить их мясо в пищу, и с большой долей вероятности человек заразится бубонной чумой. Поэтому эпидемиологи предупреждают местное население — не стоит прикасаться к диким животным, тогда опасности не будет.

В Монголии и Китае выявлены случаи бубонной чумы

В Монголии выявили несколько случаев бубонной чумы. В понедельник стало известно, что чуму подозревают у 15-летнего жителя региона Баян-Улгий, расположенного на западе Монголии: он съел мясо сурка. После этого молодого человека пришлось госпитализировать. Если заражение подтвердится, то этот случай станет третьим за неделю.

Два дня назад власти городского округа Баян-Нур на севере Китая объявили третий уровень опасности после выявления бубонной чумы в автономном районе Внутренняя Монголия.

Местные власти призвали не охотиться и не есть животных, которые могут стать переносчиками заболевания: речь, в первую очередь, идет о грызунах.

Смерть может наступить через 1-2 дня

Инкубационный период бубонной чумы — от 2 до 6 дней. По словам вирусолога, ведущего научного сотрудника сибирского отделения РАН Александра Чепурнова, от бубонной чумы сейчас есть эффективные антибиотики, но важно вовремя поставить диагноз. Действовать нужно крайне быстро, потому что смерть может наступить всего через 1-2 дня.

В Роспотребнадзора заявили, что ведут мониторинг и контроль за ситуацией с чумой, в том числе бубонной, и другими инфекционными заболеваниями на территориях, граничащих с Россией.

В ведомстве также сообщили, что в районах, соседствующих с Монголией и Китаем, где есть природные очаги чумы, в полном объеме проводятся иммунизация населения, дератизация и дезинсекция.

Обычное явление?

Основной симптом бубонной чумы — увеличившиеся лимфатические узлы, так называемые бубоны. Главный переносчик — блохи, которые паразитируют на крысах. Человек может заразиться бубонной чумой после контакта с грызунами, например, сусликами и тарбаганами, если они заражены блохами. По данным ВОЗ, бубонная чума редко передается от человека к человеку, а вот легочная может распространиться очень быстро.

“У чумы есть природные очаги, например, в Забайкалье и Монголии. На самом деле такое происходит регулярно, ежегодно, и мы это не замечаем. Если бы не сегодняшняя напряженность и настороженность из-за COVID-19, никто бы и писать об этом не стал”, — говорит Александр Чепурнов.

По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2010-2015 гг. во всем мире было зарегистрировано 3248 случаев заболевания чумой, в том числе 584 случая смерти. В настоящее время три наиболее эндемичные страны — Демократическая Республика Конго, Мадагаскар и Перу.

Бубонная чума в Монголии и Китае. Стоит ли опасаться Казахстану?

На днях в Монголии зафиксировали случай первого летального исхода от этой болезни. По данным Минздрава страны, погибший — 15-летний подросток из провинции Говь-Алтай. Страшное заболевание подтвердилось у скотовода и во Внутренней Монголии — автономном районе на севере Китая, граничащем с Монголией и Россией. И хотя пока заразились только несколько человек, власти стран, где случились инциденты, уже принимают все необходимые меры по сдерживанию потенциальной опасности.

Грозит ли миру новая эпидемия чумы? Доберется ли она до Казахстана? Каковы симптомы этой болезни и можно ли ее вылечить? Об этом читайте в нашем материале.

С чем ее «едят»?

Как сказано выше, на днях действительно стало известно, что в результате заражения бубонной чумой в Монголии умер подросток. Медэксперты выяснили: за несколько дней до этого он вместе с друзьями употреблял в пищу мясо сурка. После этого у мальчика поднялась высокая температура. Родители вызвали скорую, но до больницы его не довезли. Подросток умер в машине неотложки. Сейчас на карантин отправлены 20 человек, с которыми контактировал усопший. Кроме того, за два дня до случившегося в Западной Монголии (монгольском регионе, граничащем с российской Республикой Алтай) выявили сразу два случая заражения бубонной чумой. Зараженными оказались 27-летний мужчина и девушка, состояние девушки врачи оценивают как критическое. К слову, они так же, как и погибший мальчик, употребляли в пищу мясо сурка. И это не совпадение. Переносчиками этого смертельного заболевания являются грызуны, и сурки в частности. Так как в ряде азиатских стран мех и жир этого животного являются ценными, а мясо — деликатесом, власти не могут запретить их добычу. Поэтому в монгольском Минздраве граждан просто призвали к сознательности и посоветовали не охотиться на этих зверьков и не есть их мясо. Также местные власти предупредили и жителей Тувы, особенно приграничных с Монголией районов, что есть мясо верблюда из-за угрозы заражения бубонной чумой также не стоит. При этом россиян успокоили: завоз чумы на территорию страны из-за границы исключен. Однако до этого заместитель директора Национального центра по изучению зоонозных инфекций Монголии Бандихуугийн Амгаланбаяр предупредил о риске распространения бубонной чумы в большинстве провинций страны. Таким образом, риску подвержены 137 районов в 17 из 21 провинции, которые по своему географическому расположению все-таки граничат с Россией. Кроме того, эти регионы могут также являться очагом этого заболевания.

Что касается Казахстана, то эпидемиологи нашей страны пока не торопятся делать громких выводов. Представители МСХ Казахстана сообщают, что ситуация в стране по чуме животных благополучная. Однако, по данным республиканских СМИ, в Минздраве уже отметили, что в целях недопущения распространения особо опасных инфекций в Казахстане может быть введен карантин. Куда еще один? — спросите вы. Ответ изложен ниже.

«Для недопущения возникновения и распространения особо опасных инфекций на территории Республики Казахстан разработаны и утверждены четкие алгоритмы действия. Ограничительные мероприятия, в том числе карантин, противоэпидемические мероприятия, направленные на предотвращение распространения инфекционных заболеваний, регламентированы в нормативных правовых актах, в том числе в перечне инфекционных заболеваний, при угрозе возникновения и распространения которых вводятся ограничительные мероприятия, в том числе карантин, утвержденном приказом Министра национальной экономики Республики Казахстан от 25 февраля 2015 года No 130, в правилах осуществления ограничительных мероприятий, в том числе карантина, на территории Республики Казахстан, утвержденных приказом Министра национальной экономики РК от 20 марта 2015 года No 239», — отмечается в ответе.

Нужно понимать, что на фоне сложившейся ситуации с «короной» этот ответ выглядит как минимум устрашающим. Тем не менее не стоит бросаться в панику. Если «освежить» память, то в начале 2000-х в Казахстане уже регистрировали случаи выявления бубонной чумы. А именно — в 2001-2003 годах в РК отметили семь случаев заболевания чумой с одним летальным исходом. Тогда в Кызылординской области от диагноза «бубонная чума» скончалась четырехлетняя девочка. В то время Кызылординская область Казахстана входила в среднеазиатский природный очаг чумы. В 2002 году в области зарегистрировали два случая заболевания чумой: в ауле Куланды на побережье Арала и на станции Саксаульская. Оба случая выявили своевременно, что позволило предотвратить распространение болезни. А в конце июля 2002 года диагноз «чума» поставили трем жителям Мангистауской области. Болезнь не получила распространения и быстро сошла на нет. С тех пор о ней на территории страны не слышали. А если об этом недуге и говорят за пределами стран СНГ и Европы, то это звучит почти неправдоподобно. Ведь, кажется, что развитие медицины, правила гигиены и появление антибиотиков прогнали его на задворки цивилизации, а новые вспышки — это вполне заурядные случаи, происходящие год от года и успешно сдерживаемые врачами по всему миру. Однако так было не всегда…

Чумная палочка и средневековый Хэллоуин

Чуму или, как ее часто называют в литературе, «черную смерть» принято связывать с эпохой Средневековья. Действительно, для той эпохи это была катастрофа вселенского масштаба. Тогда чума унесла жизни около 75 миллионов человек и в буквальном смысле опустошила пол-Европы. В средние века с их почти полным отсутствием гигиены и огромным количеством грызунов в городах это было неудивительно. Но появилась она гораздо раньше.

Фрагменты генома возбудителя чумы (чумная палочка) встречаются в ископаемых останках от начала III до начала I тысячелетия до нашей эры. Однако открыли ее только в июне 1894 года независимо друг от друга ученые — бактериолог Александр Йерсен и врач Китасато Сибасабуро.

Тогда чума получила свое первое медицинское описание: «…острое природно-очаговое инфекционное заболевание, основными симптомами которого являются лихорадка, воспаление лимфоузлов, легких и других внутренних органов. Часто чума сопровождается развитием сепсиса. Для болезни характерны высокая летальность и крайне высокая заразность».

Вместе с этим стало известно, что существует два основных вида этой болезни — легочный и бубонный. Вплоть до конца XIX века болезнь считали неизлечимой, и почти всегда она означала смерть. Но на самом деле смертность при бубонной чумы была в несколько раз ниже, чем от легочной.

Как правило, под «черной смертью» понимают именно бубонную чуму — эта форма была наиболее распространена во времена Средневековья. Ее переносчиками были блохи, паразитирующие на крысах и других грызунах, которые в то время жили буквально вместе с людьми. Основные симптомы бубонной чумы — воспаленные и болезненные лимфоузлы, или бубоны, от которых она и получила свое название. Они образуются на теле человека после укуса блохи или в некоторых случаях инфицированной крысы или другого животного. Или, как мы теперь знаем, если употреблять в пищу мясо грызунов.

Чаще всего бубоны появляются в области паха, на шее или подмышек. Помимо этого для болезни характерны высокая температура, лихорадка и ярко выраженная интоксикация. Инкубационный период при бубонной чуме составляет два-шесть, реже — от одного до 12 дней.

Но часто бубонная чума осложнялась чумной пневмонией и переходила в легочную форму, после чего инфекция продолжала «путешествие» воздушно-капельным путем. При худшем сценарии бубонная чума переходила в септическую, в результате чего развивалась чумная бактериемия (заражение крови бактериями). В этом случае заразиться можно было как при непосредственном контакте с телом больного, так и через блох.

Однако в средние века об этом ничего не было известно. Основным методом борьбы с распространением инфекции считался огонь. Поэтому все имущество усопшего человека вместе с телом без раздумий сжигали дотла. Проблему это, конечно же, не решало. Но в средние века так искали выход из всех сложившихся проблем. Жителям Европы тогда было проще поверить в проклятье колдуна или гнев богов, которые посланы на них испытанием в виде болезни, нежели в реальный источник — переносящих заразу блох и крыс.

Методы лечения от чумы тоже были весьма специфическими. Врачи того времени вскрывали бубоны, пускали кровь, чем наносили урон не только зараженному, но и себе (ведь риск заражения возрастал в разы), а также применяли «пластыри» из внутренностей птиц и опиумные компрессы.

Однако стоит все-таки отдать должное врачам «темного» времени: уже тогда доктора носили противочумные костюмы. Этот знаменитый образ «чумного» доктора хорошо знаком каждому, кто хоть раз рассматривал костюмы для Хеллоуина. Врачи, которые в то время лечили больных от чумы, как правило, носили выполненные из вощеной кожи плащ, брюки, перчатки, ботинки, шляпу и, конечно, знаменитую маску в форму клюва. Этого вида маска исполняла сразу две функции — эстетическую и практическую. Во-первых, считалось, что она придает доктору сходство с древнеегипетским божеством и отпугивает болезнь, а во-вторых, эти маски действительно спасали врачей от страшного чумного смрада, который наполнял города Европы того времени. Кончик маски наполняли сильно пахнущими травами, а так как доктор для профилактики постоянно ел чеснок, то у его «носа» была двойная функция — окружающие тоже были защищены от зловонного дыхания лекаря. А чтобы врач не задохнулся от всего этого изобилия «благоуханий», в «клюве» создавали два вентиляционных отверстия. Глаза доктора тоже были защищены с помощью стеклянных вставок. Можно сказать, что эта маска была первым прообразом противогаза.

Методы лечения сегодня

К счастью для всех нас по прошествии времени медицина далеко продвинулась, и даже от таких заболеваний, как чума, сегодня можно излечиться. Кстати, именно бубонную форму чумы врачи научились лечить первой. Первую в мире вакцину против чумы в начале XX века создал российский ученый Владимир Хавкин. Он разработал свой препарат из убитых температурой чумных палочек. А живую вакцину против чумы создала и мужественно испытала на себе в 1934 году советский бактериолог Магдалина Покровская.

Сегодня прививка от чумы показана детям от двух лет и взрослым, проживающим на территориях, которые отличаются нестабильностью проявления этого заболевания. Но все-таки ВОЗ не рекомендует проводить вакцинацию населения от чумы без весомого повода, исключение составляют лишь группы повышенного риска (например, сотрудники лабораторий, которые постоянно подвергаются риску заражения, и сами работники здравоохранения).

К тому же, поскольку чума имеет огромное количество штаммов-возбудителей, выработать антитела от каждого из них практически невозможно. Поэтому сегодня болезнь лечат с помощью антибиотиков. Первым антибиотиком, доказавшим свою эффективность в борьбе с чумой и туберкулезом, стал стрептомицин, открытый американским микробиологом Зельманом Ваксманом. Однако стоит отметить, что, как и в случае с другими бактериальными инфекциями, существует опасность развития нечувствительности к антибиотикам, когда появляются неуязвимые к лекарствам штаммы. Первый случай антибиотико-устойчивости к чуме зарегистрировали на Мадагаскаре в 1995 году. Но такие штаммы вряд ли опаснее, чем тот же коронавирус, который сегодня рассматривается как реальная угроза международному здравоохранению.

Тем не менее случаи появления чумы нет-нет, но до сих пор всплывают в разных уголках планеты. И, пожалуй, единственный способ оградить себя от этого заболевания — соблюдать элементарные правила безопасности. В первую очередь — правила личной гигиены. Если вы отправились в поход, то старайтесь избегать прямого контакта с мелкими млекопитающими и грызунами. Не допускайте попадания на тело и под одежду блох и клещей. Не приобретайте и не берите в дар шкурки животных и изделия из них. Ведь сомнительно, что эти вещи прошли необходимую обработку и обеззараживание. В таком случае вы рискуете подхватить серьезную болезнь. А главное — не ешьте мясо диких зверьков и при любом недомогании сразу же обращайтесь за медицинской помощью.

Чума — БУЗ РА «Майминская ЦРБ»

Среда,  31  Март  2021

Чума

Чума́  — острое природно-очаговое инфекционное заболевание группы карантинных инфекций, протекающее с исключительно тяжёлым общим состоянием, лихорадкой, поражением лимфоузлов, лёгких и других внутренних органов, часто с развитием сепсиса. Заболевание характеризуется высокой летальностью и крайне высокой заразностью.

Возбудителем является чумная палочка (иерсиния), открытая в июне 1894 года французом Александром Йерсеном и японцем Китасато Сибасабуро.

Вопрос профилактики чумы является наиболее актуальным для  Республики Алтай, так как здесь  расположен самый активный в Российской Федерации природный очаг чумы, занимающий  более 60% площади высокогорного Кош-Агачского района. Тем более, что на соседней территории Монголии ежегодно регистрируются случаи заболевания человека чумой.

Источник чумы. В природных очагах источниками и резервуарами возбудителя инфекции являются грызуны — сурки,  суслики и песчанки, мышевидные грызуны, крысы (серая и чёрная), реже домашние, а также зайцеобразные, кошки и верблюды. Переносчики возбудителя инфекции —  блохи 55 различных видов.

Переносчиком возбудителей чумы являются блохи, паразитирующие на грызунах. Блоха, наглотавшаяся инфицированной крови больного грызуна, становится «фабрикой» по производству микробов. Иерсинии размножаются настолько быстро, что образуют пробку («чумной блок»), закупоривающую пищевод блохи и затрудняющую ее питание, блоха отрыгивает пробку, кишащую возбудителями чумы в ранку, образующуюся при укусе.
Человек заражается не только в результате укуса блохи, но и при контакте с зараженным грызуном, его слюной, испражнениями, шкуркой.
Распространение инфекции возможно от больного чумой к здоровому человеку. Особенно опасны больные легочной формой чумы, выделяющие возбудителей вместе с мокротой.

Клиника.
Инкубационный период чумы продолжается от нескольких часов до 9 суток.
Заболевание начинается остро и сопровождается сильнейшей интоксикацией. У больного чумой резко повышается температура тела, появляется головная и мышечная боль, нарастает беспокойство, появляется нетипичная для человека суетливость. Лицо становится красным, глаза «наливаются кровью», под ними появляются синяки, язык покрывается белым налетом и разбухает, из-за чего речь становится невнятной. В тяжелых случаях возникают галлюцинации, бред. Поведение больного чумой и его внешний вид отражает меткое словцо «чумной». 

Чума — заболевание, которое успешно лечится, иерсинии чувствительны к антибиотикам, сложности возникают при легочной форме заболевания и поздней диагностике. История чумы научила людей защищаться. Борьба с инфекцией регламентируется международными правилами и положениями, противочумная служба России считается одной из самых совершенных в мире.
Все меры профилактики можно разделить на те, что проводятся в очагах инфекции и те, которых необходимо придерживаться при контакте с больным. Лечение больных чумой проводится в изоляции при соблюдении строгих правил, медики работают в противочумных костюмах.

Для активной профилактики создана живая противочумная вакцина. Продолжительность иммунитета 5 месяцев, затем необходима ревакцинация.
Вакцинации подлежат те, кто отправляется на работу в неблагополучный регион, введение вакцины показано охотникам, лесникам, контактирующим с дикими животными и проживающими в эндемичной зоне. Вакцина — лучший способ профилактики чумы.

Вакцинацию проводят однократно подкожным, накожным, внутрикожным или ингаляционным способами, и перорально.

Ревакцинацию осуществляют через один год, при неблагоприятной эпидемической обстановке — через 6 мес.

Доза зависит от применяемого препарата, содержащего вакцину, возраста прививаемых и способа введения.

Препараты, содержащие вакцину чумную живую, следует применять строго в соответствии с инструкцией по применению, утвержденной МЗ РФ.

Чума включена в группу особо опасных инфекций. Поэтому первостепенное значение имеют меры, предупреждающие ее распространение. В эндемичных районах необходимо проводить уничтожение крыс. О случаях, подозрительных в отношении чумы, нужно немедленно сообщать в местные органы здравоохранения. Больные легочной чумой должны быть сразу же изолированы от окружающих, так как эта форма инфекции наиболее заразна.  Всех контактировавших с больным  подвергнуть карантинному обследованию.

 

Управление Роспотребнадзора обращается ко всем, планирующим отдых на территории Кош-Агачского район Республики Алтай,  о необходимости проведения вакцинации против чумы. Поставить  прививку нужно, как минимум, за 15 дней до выезда в Кош-Агачский район.

Для проведения вакцинации можно обратиться взрослым, детям, организованным коллективам в прививочный кабинет поликлиники БУЗ РА «Республиканская больница» по адресу г.Горно-Алтайск, ул.Чорос-Гуркина, 6, или БУЗ РА «Кош-Агачская районная больница» с.Кош-Агач, Медицинская, д.3, в других районах республики в центральные районные больницы по месту проживания.

По всем вопросам можно обратиться на «горячую линию» в Управление Роспотребнадзора по Республике Алтай по телефону 8(38822) 64379.

 БУЗ РА Майминская РБ Кабинет Профлактики.


В распространении чумы в прединдустриальной Европе обвинили платяных вшей

Человеческая вошь Pediculus humanus

pixnio.com

Основными переносчиками чумной палочки во время пандемии чумы в Европе в XIV-XIX веках были человеческие вши и блохи, а не паразиты грызунов. В этом исследователей убедили модели распространения инфекции во время девяти известных вспышек чумы, которые случились с 1348 по 1813 год в разных областях Европы. Выводы ученых, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, объясняют отличительный характер эпидемий прединдустриальной Европы от более поздних вспышек.

Чума — инфекционное заболевание, которое вызывается бактерией Yersinia pestis и обычно встречается в двух формах. Легочная чума может развиться как осложнение бубонной и передается воздушно-капельным путем, а бубонная чума передается с укусами инфицированных бактериями эктопаразитов, таких как блохи. Из места укуса бактерии распространяются в лимфоузлы, вызывая характерное их распухание. Несмотря на то, что больные легочной формой чумы на первый взгляд кажутся более заразными, очаги этой разновидности болезни обычно маленькие из-за того, что больные слишком быстро умирают. Причиной масштабной пандемии в Европе, которая началась с «Черной Смерти» в 1348-1353 годах и закончилась только к концу XVIII века, стала преимущественно бубонная чума.

Принято считать, что основными разносчиками чумы являются блохи, паразитирующие на грызунах, в частности, крысах. Однако в новой работе исследователи полагают, что виной быстрого распространения инфекции во время вспышек в Европе стали не они. К примеру, в защиту крыс говорит отсутствие данных о сопровождающих человеческие эпидемии массовых вымираниях грызунов, которые тоже болеют чумой. Весьма вероятно, что основными переносчиками возбудителя на самом деле были человеческие блохи Pulex irritans и платяные вши Pediculus humanus.

Чтобы подтвердить эту гипотезу, исследователи из университета Осло (Норвегия) построили математические модели распространения инфекции тремя способами: воздушным путем, как при легочной чуме, вместе с крысами и их паразитами, либо вместе с человеческими паразитами. Затем ученые применили эти модели к реальным данным по смертности населения и продолжительности эпидемии во время девяти известных вспышек чумы в Европе: в Живри (Франция) в 1348 году, во Флоренции в 1400 году, в Барселоне в 1490 году, в Лондоне в 1563-64 годах, в Име (Англия) в 1666 году, в Гданьске в 1709 году, в Стокгольме в 1710-11 годах, в Москве в 1771 году и на Мальте в 1813 году.

График смертности во время эпидемии всегда имеет выраженный пик, но в зависимости от модели распространения, имеет разную форму. К примеру, в «крысиной» модели смертность поначалу нарастает медленно, зато пик более выраженный и высокий. По сравнению с двумя остальными, модели распространения бактерий вшами соответствует «средний» уровень смертности на пике эпидемии.

Оказалось, что в семи случаях из девяти реальным данным лучше всего соответствовала модель распространения инфекции человеческими паразитами. Данные для Москвы и Мальты неожиданно выпали из анализа, так как в обоих случаях на реальных кривых смертности оказалось по два пика. Исследователи также обратили внимание, что в английской деревне Им, возможно, также была эпидемия легочной чумы, на что косвенно указывают и литературные источники.

Распространение болезней, передаваемых эктопаразитами человека, происходит в условиях антисанитарии и пренебрежения личной гигиеной, которые были характерны для прединдустриальной Европы. Тем не менее, последующие эпидемии, в частности, Третью Пандемию, которая началась в Китае и распространилась по Азии и всему остальному миру, исследователи связывают с крысами. Дикие грызуны до сих пор остаются естественным резервуаром чумы в Азии, Африке и Америке, из-за которого происходят периодические вспышки болезни и в наше время, такие как эпидемия 2017 года на Мадагаскаре.

А о том, как в средневековой Европе боролись с чумой, можно прочитать в нашем материале.

Дарья Спасская

О ВЕРОЯТНОСТИ ПОДЦЕПИТЬ ЧУМУ В НАШЕ ВРЕМЯ РАССКАЗАЛА ИНФЕКЦИОНИСТ ЕВГЕНИЯ ДАЕВА — Елизаветинская больница

Власти Китая и Монголии сообщают о новых случаях заболеваний бубонной чумой. Насколько опасна эта инфекция в XXI веке, объясняет врач-инфекционист эпидемиологического отдела нашей больницы Евгения Даева.

«Следует понимать, что существуют локализованные и генерализованные формы чумы. К первым относится бубонная, при которой возбудитель проникает в регионарный лимфоузел, вызывая воспаление. Ко вторым — легочная, протекающая в форме сепсиса, с летальностью, которая в былые времена приближалась к 100%. „Черная смерть“ — это про легочную чуму, которая передается воздушно-капельным путем», — рассказывает инфекционист.  

Врач отмечает, что больной бубонной чумой до вскрытия бубона не представляет опасности для окружающих, однако при переходе этой формы в септическую или легочную становится высокозаразным, выделяя возбудитель с биологическими жидкостями. В этом случае люди могут заражаться по воздуху.

«Бубонная чума по сей день регистрируется в ряде стран, включая Монголию и Китай. На территории России это республика Тыва, Дагестан, Кабардино-Балкария и еще ряд регионов, и это не редкость. В Китае и Монголии случаи фиксируются ежегодно», — говорит специалист.

Евгения Даева добавляет, что возбудителем чумы является бактерия, грам-отрицательная палочка, резервуаром которой в природе служат грызуны — сурки, суслики, полевки. В городе это могут быть мыши и крысы, а переносчики — блохи. Обычный путь распространения происходит по схеме «крыса — блоха — человек», то есть механизм передачи — через укус.

«Однако возможны и другие механизмы: контактный через поврежденную кожу и слизистые при разделке шкурок, фекально-оральный при употреблении в пищу недостаточно термически обработанного мяса зараженных животных», — уточняет врач.

По ее словам, хорошая новость для современных людей заключается в том, что чума — это бактериальная инфекция, а значит, хорошо поддается лечению антибактериальными препаратами в случае своевременного их приема.

«Также существует живая вакцина для специфической профилактики. Иммунизация проводится ежегодно: для лиц, проживающих в очагах или выезжающих туда. В современных реалиях летальность не превышает 7% и, как правило, она обусловлена несвоевременным обращением за медицинской помощью. Без лечения человек умирает в 20-40% случаев вследствие развития вторично-легочной или вторично-септической формы болезни», — резюмирует Евгения Юрьевна.

News, Новости

Ученые установили, почему от чумы в Средние века умирали прежде всего люди, а не грызуны

«Научный коллектив, возглавляемый сотрудником Петрозаводского государственного университета, провел эксперименты, результаты которых дали понять, почему чума, терроризировавшая Европу в Средние века, действовала избирательно и губила именно человека, а не грызунов. Оказалось, что клетки человека при заражении чумной палочкой умирают не классической смертью, а той, которая провоцирует воспаления и помогает инфекции удержаться в организме», — говорится в сообщении.

Ученые в ходе исследования механизмов врожденного иммунитета у млекопитающих изучали ответную реакцию организма на возбудителя чумы — чумную палочку (Yersinia pestis) и ее близкого родственника — палочку псевдотуберкулеза (Yersinia pseudotuberculosis), а также два типа клеточной смерти: апоптоз и пироптоз.

Апоптоз — это стандартный процесс программируемой клеточной гибели, когда клетка распадается на несколько фрагментов, окруженных оболочкой, которые захватываются и перевариваются специализированными клетками — макрофагами, минуя развитие воспалительной реакции. Пироптоз — это тоже программируемая клеточная гибель, но при этом процессе нарушается целостность оболочки клетки, ее содержимое оказывается в межклеточном пространстве и вызывает воспалительные процессы. В обоих видах клеточной гибели принимают участие каспазы — семейство ферментов, расщепляющих белки.

Оказалось, что наиболее характерным для гибели клеток человека является именно пироптоз. 

«Таким образом, неспособные умереть человеческие клетки продолжают служить резервуаром для инфекции. Эти данные помогают понять, почему в Средние века чума оказалась настолько губительна именно для человека, а грызуны, которые были переносчиками этой болезни, выживали», — сказал руководитель проекта, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник Петрозаводского государственного университета Александр Полторак.

Ученые планируют продолжить работу. По мнению исследователей, эти знания можно будет применить при лечении заболеваний, вызванных подобными бактериями. Кроме сотрудников Петрозаводского государственного университета, в работе принимали участие ученые из Университета Тафтса (США), Медицинского центра Тафтса, Детского научно-исследовательского госпиталя имени Святого Джуда, Йельского университета (США) и Национального института биологических наук (Китай). Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.

Погоня за человеческой блохой, спорным переносчиком бубонной чумы

Бубонная чума многими рассматривается как болезнь прошлого, бедствие темного века, унесшее миллионы жизней во время крупных пандемий. Хотя разрушительные пандемии чумы исчезли из мира, эта болезнь сохраняется в нескольких странах, унося сотни жизней каждый год, причем большинство случаев заболевания зарегистрировано на Мадагаскаре.

Д-р Аделаида Миариньяра

Сразу после того, как эта блоха попыталась прокормиться через 6 дней после заражения, свежая красная кровь присутствовала только в пищеводе (белые стрелки) впереди от преджелудка (ПВ).Свежая кровь не присутствовала в средней кишке (MG), которая содержит только темные остатки предыдущей еды с кровью.

Последствия вспышки чумы

Сейчас 6 часов утра, рабочие из Institut Pasteur de Madagascar стучатся в дверь традиционного дома, типичного для Центрального нагорья Мадагаскара. После обычного утреннего приветствия один из членов команды говорит: «Мы здесь, чтобы собирать ловушки». Они пришли собрать блох из ловушки для свечей, которую они установили в спальне дома прошлой ночью, а также из ловушек для крыс.Глава семьи позволяет им собрать тарелку с блохами и крысами, отчаянно извивающимися в ловушке из проволочной сетки.

Любопытные дети из дома недоверчиво восклицают: «Вау!» когда они видят содержимое тарелки: сотни мертвых блох, утопленных в мыльной воде. Кто-то говорит: «Не могу поверить, что все эти блохи были у нас в спальне!». Тарелку осторожно выносят во двор, и один рабочий начинает терпеливо вытаскивать блох по одной пинцетом и помещать их в маленькие пузырьки с этанолом.

Рабочие Института Пастера Мадагаскара собирают P. Irans в доме после вспышки бубонной чумы. Район Амбатофинандрахана, Мадагаскар.

Фотография предоставлена: С. Рахелинирина

Этот маневр всегда вызывает любопытство жителей села, и некоторые, в конце концов, спросят причину таких работ. Действительно, небольшая вспышка бубонной чумы произошла в этой деревне несколько дней назад, как и во многих других отдаленных деревнях, каждый год в этой части Мадагаскара.

Бубонная чума — это смертельное заболевание, в первую очередь вызываемое грызунами, которое может случайно передаваться людям через укусы инфицированных блох. Многие считают чуму болезнью из прошлого, бедствием темного века, унесшим миллионы жизней во время трех крупных пандемий. Хотя разрушительные пандемии чумы исчезли из мира, болезнь все еще сохраняется в нескольких странах и ежегодно уносит сотни жизней. Сегодня на Мадагаскаре зарегистрировано больше всего случаев чумы в мире.

Терпеливо выдергивая блох по одной пинцетом.

Фотография предоставлена: С. Рахелинирина

Человеческая блоха, обычная неприятность

Эти блохи, собранные с помощью простого приспособления, состоящего из зажженной свечи в середине тарелки с мыльной водой, — это человеческая блоха, Pulex раздражает . На Мадагаскаре они редко попадаются на крыс, но зато заражают пол жилых домов. Несколько недель спустя лабораторные результаты показали, что некоторые из этих P.Irris из этой деревни были заражены чумной бактерией Yersinia pestis .

Что означает положительный результат ПЦР на Y. pestis ? Что ж, это подтверждает, что в этой деревне циркулировала чума. Для жителей отдаленных деревень в центральном нагорье Мадагаскара укусов P. Irans — обычная неприятность. Обработка инсектицидами, применяемая для борьбы с крысиными блохами, основными переносчиками Y. pestis на Мадагаскаре, по-видимому, не влияет на P.Irreans заражение в домах. Помимо , P. Irritans не считается переносчиком, поэтому политики уделяют ему мало внимания.

Не все виды блох являются эффективными переносчиками бактерий чумы. Способность образовывать биопленку бактерий чумы, называемую «закупоркой», внутри определенного элемента кишечника блох, называемого провентрикулусом (как показано на фото ниже), более века считалась важным условием для эффективной передачи.

Провентрикулярная блокада в P.Irritans , инфицированный зеленым флуоресцентным белком, экспрессирующим Y. pestis в крови крыс. (A) Сразу после того, как эта блоха попыталась питаться через 6 дней после заражения, свежая красная кровь присутствовала только в пищеводе (обозначенном белыми стрелками) перед преджелудком (PV). Свежая кровь не присутствовала в средней кишке (MG), которая содержит только темные остатки предыдущей еды с кровью. Световая (B) и флуоресцентная (C) микроскопия пищеварительного тракта, выделенного у этой блохи, показывает плотный агрегат бактериальной биопленки, который заполняет преджелудок и блокирует кровоток из пищевода (E) (Фото из статьи)

P.Irritans редко, если вообще, развивает зависящую от биопленки провентрикулярную блокаду; и, таким образом, был исключен из числа важных переносчиков блох. Этот факт поддерживал споры о его роли в эпидемиях чумы.

Благодаря новым знаниям о передаче Y. pestis блохами, теперь признано, что блокада преджелудочков не всегда требуется, и блохи могут передаваться уже через день после инфекционного кровоснабжения. Кроме того, факторы, связанные с условиями эксперимента (физиология хозяина, концентрация бактерий, температура, содержание блох, штамм Y.pestis, и т. д. . ) может повлиять на результаты экспериментов по компетентности переносчиков блох. Следовательно, необходим стандартизированный лабораторный протокол для изучения компетентности переносчиков.

Человеческая блоха — плохой переносчик

Чтобы лучше понять этот вопрос, ученые из Лаборатории Роки-Маунтин (RML) в Монтане (США) провели эксперименты, оценивающие способность переносчиков вируса P. Irritans . Интересно, что в США человеческая блоха паразитирует на лисах и роющих совах.Выловленных в дикой природе блох инфицировали и поддерживали в лаборатории с помощью системы искусственного кормления с использованием крови человека или крысы, содержащей известную концентрацию Y. pestis . Затем инфицированным блохам позволяли питаться стерильной кровью через разные промежутки времени.

После каждого кормления кровь, которой питались блохи, размазывалась по Y . pestis и подсчитывали количество колониеобразующих единиц (КОЕ) для оценки скорости передачи. Образцы инфицированных блох также растирали и культивировали для оценки степени инфицирования с течением времени.Результаты показали, что Y. pestis был способен поддерживать хроническую инфекцию внутри инфицированного кишечника P. Irritans , а у небольшого процента даже развилась провентрикулярная блокада. Однако скорость передачи и количество бактерий, передаваемых одной блохой, были намного ниже, чем для других видов блох, сохраняемых в том же состоянии. Больше случаев передачи было зарегистрировано от группы P. Irritans , периодически питавшейся кровью крыс, чем кровью человека.

Было продемонстрировано, что источники крови изменяют способность блох передавать Y. pestis , а кровь крысы увеличивает их способность передавать. Следовательно, роль P. Irritans в эпидемиях или эпизоотиях чумы, вероятно, зависит от выбора и доступности видов-хозяев. Лабораторные результаты подтверждают репутацию P. Irritans как плохого и ненадежного переносчика, особенно после кормления бактериемической кровью человека.

Перспективы развития

Эти лабораторные эксперименты проводились на P.Irritans , полученный у лисиц и роющих сов, которые не имеют прямого отношения к циклу передачи чумы в США. Было бы интересно провести такие же эксперименты с P. Irritans , собранными в эндемичных по чуме странах, таких как Мадагаскар. В переносчиках патогенов нередко разные штаммы одного и того же вида обладают переменной компетенцией переносчиков и важны оценки реакции разных штаммов блох одного и того же вида на Y.pestis .

Кроме того, одна из возможностей заключается в том, что P. Irritans , зараженный в результате кормления грызуна, умирающего от чумы, может впоследствии передать Y. pestis человеку. В эндемичных по чуме регионах, где крысы находятся в тесном контакте с людьми, постоянно укушенными бактериями P. Irritans , риск передачи чумы может быть еще выше.

В настоящее время исследователи из Университета Эмори (США) и Institut Pasteur de Madagascar совместно исследуют соответствующие экологические и поведенческие черты P.раздражает , которые связаны с их потенциальной ролью в эпидемии чумы на Мадагаскаре. Энтомологические работы о переносчиках на Мадагаскаре немногочисленны, а важность P. Irritans как переносчика никогда не исследовалась.

Обилие P . Irritans в эндемичных по чуме регионах может компенсировать потенциальную слабую способность переносчиков инфекции и может увеличить риск чумы для жителей. Следовательно, важно определить, является ли относительная численность P. Irritans в среде обитания человека одним из факторов, характеризующих районы с высоким риском чумы.Были запланированы лабораторные работы по изучению предпочтений хозяина P. Irritans и его переносимости. На этот раз штаммы блох из человеческого жилья будут использоваться для тестов на инфекцию и передачу. Долгосрочная цель этого совместного исследования — выявить соответствующие факторы, способствующие возникновению и сохранению эпидемии человеческой чумы на Мадагаскаре, для реализации более адаптированных стратегий борьбы.

Человеческие эктопаразиты и распространение чумы в Европе во время Второй пандемии

Значимость

Чума печально известна как причина Черной смерти (1347–1353), а затем и Второй пандемии (14-19 века н.э.), когда произошли разрушительные эпидемии по всей Европе, на Ближнем Востоке и в Северной Африке.Несмотря на историческое значение болезни, механизмы, лежащие в основе распространения чумы в Европе, изучены недостаточно. Хотя обычно считается, что крысы и их блохи распространяли чуму во время Второй пандемии, исторические и археологические подтверждения этого утверждения мало. Здесь мы показываем, что человеческие эктопаразиты, такие как вши и человеческие блохи, могут с большей вероятностью, чем крысы, стать причиной быстро развивающихся эпидемий в доиндустриальной Европе. Такой альтернативный путь передачи объясняет многие заметные эпидемиологические различия между историческими и современными эпидемиями чумы.

Abstract

Чума, вызываемая бактерией Yersinia pestis , может распространяться среди людей несколькими путями передачи. Сегодня большинство случаев чумы у людей — это бубонная чума, вызванная распространением инфицированных блох в результате эпизоотии грызунов, или легочная чума, вызванная вдыханием инфекционных капель. Однако мало что известно об историческом распространении чумы в Европе во время Второй пандемии (14–19 века), включая «Черную смерть», которая привела к высокой смертности и повторяющимся эпидемиям на протяжении сотен лет.Несколько исследований показали, что человеческие эктопаразитарные переносчики, такие как человеческие блохи ( Pulex Irans ) или тельца ( Pediculus humanus humanus ), вызывали быстро распространяющиеся эпидемии. Здесь мы описываем компартментальную модель передачи чумы переносчиком эктопаразита человека. Используя байесовский вывод, мы обнаружили, что эта модель лучше соответствует кривым смертности от девяти вспышек в Европе, чем модели для передачи инфекции легочной артерии или грызунов. Наши результаты подтверждают, что человеческие эктопаразиты были основными переносчиками чумы во время Второй пандемии, включая Черную смерть (1346–1353), что в конечном итоге опровергает предположение о том, что чума в Европе распространялась преимущественно крысами.

Чума, вызываемая бактерией Yersinia pestis , широко изучена в связи с ее современным и историческим значением. Известно, что в прошлом чума вызвала по крайней мере три пандемии в истории человечества: первую пандемию, начавшуюся с юстинианской чумы (6-8 века), вторую пандемию, начавшуюся с «черной смерти» (14-19 века), и Третья пандемия (начало XIX века) (1). Сегодня чума сохраняется в основном в резервуарах грызунов в Азии, Африке и Америке, где она периодически представляет угрозу для близлежащих населенных пунктов (2).

Наиболее частыми формами чумной инфекции являются бубонная и легочная (2). Бубонная чума возникает при попадании бактерий на кожу, обычно в результате укуса инфицированного переносчика блох. Затем бактерии переносятся в лимфатические узлы, вызывая характерный отек или «бубоны». Бубонная чума обычно передается человеку от диких или комменсальных грызунов (3), но также считается, что передача от человека к человеку происходит от человеческих эктопаразитов, таких как человеческие блохи ( Pulex Irans ) или вши ( Pediculus humanus humanus ) ( 4).Первичная легочная чума возникает, когда бактерии в аэрозольной форме проникают в легкие и заражают их. Легочная чума также может возникать как осложнение бубонной или сепсисной инфекции (2), известной как вторичная легочная чума. Люди с легочной чумой могут передавать болезнь респираторным путем, хотя вспышки легочной чумы обычно невелики, поскольку инфицированные люди быстро умирают без лечения (5). Септическая чума возникает, когда бактерии заражают кровоток, обычно в результате первичной легочной или бубонной инфекции (2).

В центре внимания исторических исследований чумы было понимание распространения и сохранения чумы в Европе. Мало что известно о передаче чумы в Европе, на Ближнем Востоке и в Северной Африке во время Второй пандемии, включая Черную смерть, когда болезнь убила примерно одну треть населения. Многие исследования (4, 6, 7) предполагают, что человеческие эктопаразиты, такие как человеческие блохи и вши, с большей вероятностью, чем крысы-комменсалы, были причиной быстро распространяющихся эпидемий.Сторонники «гипотезы эктопаразитов человека» утверждают, что эпидемии чумы во время Второй пандемии отличаются от эпидемий, связанных с крысами, которые произошли позже, во время Третьей пандемии. В частности, по географическому распространению и общей смертности Черная смерть намного превосходит современные эпидемии чумы (8). Хотя современные описания симптомов во время Второй пандемии согласуются с описаниями симптомов чумы (7), нет никаких описаний эпизоотий у крыс или «крысиных падений», которые часто предшествуют эпидемиям Третьей пандемии (7–9).Некоторые отмечают, что климат северной Европы не мог способствовать широкому распространению Rattus rattus (10), что подтверждается малочисленностью крыс в археологических данных (6). Наконец, эпидемиологические характеристики чумы в Европе, такие как высокий уровень передачи инфекции в домашних условиях (11), наводят на мысль о более прямом пути передачи (12).

Несмотря на поддержку передачи эктопаразитов от человека, было трудно оценить их исторический вклад, поскольку их роль в современных эпидемиях чумы, по-видимому, относительно невелика.Сегодня заболеваемость эктопаразитами человека снизилась в большинстве развитых стран, но они по-прежнему связаны с бедностью и антисанитарными условиями (13). В прошлом эктопаразиты человека были эффективными переносчиками таких заболеваний, как эпидемический сыпной тиф (14) и возвратный тиф (15). В 1941 году во время вспышки болезни в Марокко у пациентов с сепсисом были обнаружены телесные вши и человеческие блохи, инфицированные чумой (16), что указывает на то, что люди могут передавать болезнь вшам и человеческим блохам. Кроме того, недавние экспериментальные исследования показали, что вши могут передавать бактерии наивным кроликам (4, 17⇓ – 19).Однако передача человека от вшей и блох от человека до сих пор не подтверждена документально, и, таким образом, важность передачи эктопаразита от человека в нынешних и исторических условиях остается открытым вопросом. Наш теоретический анализ показывает, что человеческие эктопаразиты действительно могут играть такую ​​роль.

Математическое моделирование может дать четкое представление о механизмах передачи чумы в прошлых эпидемиях. Предыдущие эпидемиологические модели чумы во время Второй пандемии были сосредоточены главным образом на моделировании распространения болезни крысами-комменсалами во время одной вспышки (20, 21).В этом исследовании мы разработали модель «восприимчиво-инфекционно-выздоровевший» (SIR) для передачи чумы человеческим эктопаразитным переносчиком и сравнили ее с моделями легочной передачи и передачи от крысы к блохам. Мы применили эти модели к девяти вспышкам во время Второй пандемии, чтобы получить широкое представление о динамике передачи чумы в европейских эпидемиях. Мы определили наиболее подходящую модель для каждой вспышки и оценили базовый репродуктивный номер R 0 .

Методы

Исторические данные.

Мы использовали данные о ежедневной и еженедельной смертности от болезней для девяти вспышек чумы во время Второй пандемии (таблица 1). Эти данные были общедоступны во вторичных источниках, включая опубликованные статьи, книги и правительственные отчеты. Мы оцифровали эпидемические данные из печатных таблиц и графиков, используя всю продолжительность каждой вспышки, за исключением Эйама, у которого было два пика смертности. Используемые нами детерминированные модели не могут объяснить стохастичность процессов инфекционных заболеваний на ранней стадии эпидемии; таким образом, для вспышки в Эйаме мы удалили первые 279 точек данных и рассмотрели только второй, более крупный пик эпидемии.Для проверки моделей эпидемий легочной и связанной с крысами чумы мы использовали три дополнительные кривые смертности от эпидемий с известными путями передачи во время Третьей пандемии (Таблица S1).

Таблица 1.

Сводка данных о смертности от второй пандемии

Параметры.

Значения параметров и начальные условия, используемые в моделях, показаны в Таблице 2 и Таблице S2. Фиксированные значения были взяты из полевых, экспериментальных или эпидемиологических исследований, когда они были доступны.Ненаблюдаемые параметры оценивались с использованием байесовского вывода.

Таблица 2.

Параметры для трех моделей передачи чумы SIR

Модель человек – эктопаразит.

Передача бубонной чумы переносчиком эктопаразита человека, например человеческими блохами или тельцами, моделируется семью дифференциальными уравнениями: dShdt = −βlShIlNh, dIlowdt = βlShIlNh − σbIlow, dIhighdt = (1 − gh) σIhIlow − γ dRhdt = ghσbIlow, dDhdt = γbIhigh, dSldt = rlSl (1 − NlKl) — [(βlowIlow + βhighIhigh) SlNh], dIldt = [(βlowIlow + βhighIhigh) SlNh] −γlIl.

Пять отделов для человека, которые являются функциями времени t : восприимчивый (Sh), инфекционный с легкой бактериемией (Ilow), инфекционный с высокой бактериемией (Ihigh), выздоровевший (Rh) и мертвый (Dh). Общая численность живущего населения определяется выражением Nh = Sh + Ilow + Ihigh + Rh. Передача чумы от переносчиков к человеку происходит со скоростью βl. Модель предполагает, что люди легко заразны в среднем в течение 8 дней (σb − 1), и передача маловероятна при скорости βlow. Люди с легкой бактериемией могут выздоравливать со скоростью gh, что составляет около 40% для нелеченной бубонной чумы.Экспериментальные исследования показали, что для надежной передачи блохи должны питаться хозяевами с высоким уровнем бактериемии (40). Таким образом, модель предполагает, что умирающие люди передают чуму с высокой скоростью векторам βhigh в среднем в течение 2 дней (γb − 1). Учитывая короткую продолжительность вспышек, мы не моделировали естественные рождения и смерти среди населения.

Векторы эктопаразитов человека моделируются в двух компартментах (Sl, Il). Популяция восприимчивых переносчиков растет с внутренней скоростью rl.Рост популяции переносчиков ограничен пропускной способностью Kl, которая является продуктом индекса паразитов и количества человеческих хозяев Nh. Современные исследования показывают, что уровень заражения и численности вшей в пораженных популяциях людей составляет в среднем от 10,5 до 67,7 вшей на человека (33, 41).

Существует ограниченное количество исследований, оценивающих человеческих блох и вшей как переносчиков чумы (17⇓ – 19). Эти исследования показали, что оба вектора имеют одинаковые циклы передачи для Y.pestis , и это затрудняет различение двух видов либо по модельной структуре, либо по значениям параметров (17⇓ – 19). В нашей модели используются параметры, специфичные для вшей; однако диапазоны параметров вшей и блох частично совпадают. Продолжительность заражения γl-1 была экспериментально показана для обоих видов и составляет в среднем 4,5 дня для блох человека и 3 дня для вшей (17⇓ – 19). Модель предполагает, что инфицированные человеческие блохи и вши не выздоравливают. Предполагается, что передача чумы человеческими блохами происходит через раннюю фазу передачи, что является альтернативой блокированной передаче, наблюдаемой у крысиных блох ( Xenopsylla cheopis ), которая не требует длительного внешнего инкубационного периода (42).

Модель легочной чумы.

Прямая передача чумы от человека к человеку моделируется тремя дифференциальными уравнениями: dShdt = −βpShIhNh, dIhdt = βpShIhNh − γpIh, dDhdt = γpIh.

Есть три отсека для людей (Sh, Ih, Dh), а общая человеческая популяция Nh = Sh + Ih. Здесь нет отделения для выздоровевших, поскольку летальность нелеченой легочной чумы близка к 100% (43). Передача легочной чумы от человека к человеку происходит со скоростью βp.Смертность, вызванная заболеванием, составляет γp в день и равна обратной величине инфекционного периода, что составляет в среднем 2,5 дня для легочной чумы (5).

Модель крысы – блохи.

На основе модели метапопуляции бубонной чумы Килинга и Гиллигана (35, 36) передача чумы при эпизоотии грызунов и распространение чумы на людей моделируется 10 дифференциальными уравнениями: dSrdt = −βrSrFNr [1 − e− aNr], dIrdt = βrSrFNr [1 − e − aNr] −γrIr, dRrdt = grγrIr, dDrdt = (1 − gr) γrIr, dHdt = rfH (1 − HKf), dFdt = (1 − gr) γrIrH − dft, dSh = −βhShFNh [e − aNr], dIhdt = βhShFNh [e − aNr] −γhIh, dRhdt = ghγhIh, dDhdt = (1 − gh) γhIh.

Есть четыре отсека для крыс (Sr, Ir, Rr, Dr), а общая популяция крыс составляет Nr = Sr + Ir + Rr. Поскольку эпидемии в популяции крыс могут возникать только тогда, когда большая часть крыс восприимчива к заболеванию, мы предположили, что исходная популяция черных крыс ( Rattus rattus ) была полностью восприимчивой. Хотя ожидаемое соотношение городских крыс и людей составляет около 1 крысы на каждые 5 человек (44), мы допустили, что в модели было максимальное соотношение крыс к людям 1: 1.Увеличение популяции крыс в средневековых городах позволило смоделированным вспышкам чумы, переносимой крысами, легче достичь уровней смертности, наблюдаемых среди людей во время Второй пандемии.

Крысиные блохи ( X. cheopis ) моделируются как среднее количество блох на крысу, H, и количество свободных инфекционных блох, F. Популяция блох имеет естественную скорость роста, rf, которая ограничивается грузоподъемность Кф. Мы предположили, что популяция блох ограничена количеством крыс-хозяев, поскольку X.cheopis не размножается на людях (45). Чума передается крысам со скоростью βr свободными инфекционными блохами, которые ищут хозяина с эффективностью поиска a. Мы также предположили, что блохи могут передавать чуму на ранней стадии (42). Крысы умирают со скоростью, обратной инфекционному периоду γr − 1, или выздоравливают с вероятностью gr. Когда инфицированная крыса умирает, в окружающую среду выделяется некоторое количество свободных инфекционных блох, в зависимости от среднего количества блох на одну крысу. Свободные инфекционные блохи погибают со скоростью df.Модель предполагает, что чума — это болезнь грызунов, а случаи заболевания людей являются следствием смертности в популяции крыс. Следовательно, восприимчивые люди Sh заражаются свободными инфекционными блохами со скоростью βh. Люди остаются инфицированными в среднем 10 дней (γh − 1), после чего они либо выздоравливают со скоростью gh, либо умирают.

В модели Килинга и Гиллигана (35, 36) предполагается, что сила заражения от свободных инфекционных блох распределяется исключительно между крысами и людьми. Однако авторы отмечают, что истинная сила заражения человека меньше, потому что не каждая блоха найдет и заразит человека (35).Для нашей модели мы стремились установить диапазон для βh, который точно снизил бы силу заражения людей. Чтобы установить этот диапазон, мы приспособили модель к наблюдаемой смертности как крыс, так и людей в Гонконге в 1903 году (рис. S1) и обнаружили, что средняя оценка βh составила 0,1 (таблица S3). Используя моделирование, мы обнаружили, что βh должно быть меньше 0,2, чтобы сохранить характерную задержку и более высокую пиковую смертность при эпизоотии крыс по сравнению с эпидемией человека. Основываясь на этих наблюдениях, мы ограничили априорную скорость передачи для человека βh равной 0.0–0,2, что позволило нам использовать эту модель для вспышек, когда была доступна только человеческая смертность.

Байесовский вывод и цепь Маркова Монте-Карло.

Мы подогнали детерминированные модели к наблюдаемым данным, используя байесовский вывод, и оценили ненаблюдаемые параметры, представляющие интерес. Модели имели временной шаг 1 день и были адаптированы к дневной или недельной смертности. Обозначая набор параметров модели как Θ = {S0, β,…}, вероятность p наблюдаемых данных D1… m при заданном Θ рассчитывается как произведение ряда случайных величин Пуассона со средним значением λT, равным человеческой смертности в модель в моменты времени T1… m: p (D | Θ) = ∏T = 1me − λT (λT) DTDT !.

Параметры, которые мы подобрали, включали скорость передачи для каждой модели (βlow, βhigh, βp, βr, βh) и размер исходной первичной популяции хозяев, которая находилась в группе риска [S (0) h, S (0) r ] или заражены [I (0) h, I (0) r]. Мы предположили равномерно распределенные априорные значения и получили апостериорные распределения с использованием моделирования цепи Маркова Монте-Карло (MCMC) с адаптивным алгоритмом Метрополиса – Гастингса, реализованным в PyMC2 (46) (примеры реализации см. На https://zenodo.org/record/1043924 ).Мы выполнили моделирование MCMC для 180 000 итераций с выгоранием 80 000 итераций и разрежением на 10. Мы оценили сходимость для каждой модели, запустив три независимых цепочки MCMC и убедившись, что статистика Гельмана – Рубина (47) была <1,05 для каждой. параметр. Мы провели сравнение моделей с использованием байесовского информационного критерия (BIC) из оценок максимального правдоподобия параметров модели (48). Модель с самым низким значением BIC была уникальной предпочтительной моделью, если вторая лучшая модель имела значение BIC как минимум на 10 больше (49).

Оценка основного репродуктивного номера.

Мы оценили базовое число воспроизведений в каждой модели для первичного хоста с помощью матричного метода следующего поколения (50).

Сообщение об ошибке.

Мы снова провели анализ, учитывая разные уровни занижения данных (10%, 25% и 50%) для каждой вспышки. Для этого мы включили постоянную вероятность сообщения в функцию правдоподобия.

Результаты

Подгонка и выбор модели.

Мы использовали байесовский MCMC и данные о смертности, чтобы соответствовать трем моделям передачи: эктопаразитарная чума человека (EP), легочная чума (PP) и чума, переносимая крысами (RP) (рис. 1). Апостериорные средние и 95% вероятные интервалы для подобранных параметров в каждой модели приведены в таблице S3. На рис. 1 показано соответствие каждой модели наблюдаемой смертности. Для самых маленьких вспышек, Эйама и Живри, трудно визуально различить модели, потому что достоверные интервалы перекрываются.В целом модель эктопаразита человека соответствует структуре данных наблюдений для вспышек Второй пандемии. Однако модель не могла учесть отклонения в наблюдаемой смертности на Мальте и в Москве, которые имеют два пика. Для модели легочной чумы кривая смертности наклонена вправо по сравнению с наблюдаемой смертностью. Смертность в модели на крысах имела тенденцию к медленному росту, пока чума распространялась по популяции крыс, и достигла пика выше, чем наблюдаемая смертность.

Рис.1.

Соответствие трех моделей передачи чумы смертности во время вспышек Второй пандемии. Наблюдаемые данные о смертности людей (черные точки) и соответствие (среднее значение и 95% вероятный интервал) трех моделей передачи чумы [человеческий эктопаразит (красный), легочный (синий) и крысино-блоховый (зеленый)] для девяти вспышек чумы. : ( A ) Живри, Франция (1348), ( B ) Флоренция, Италия (1400), ( C ) Барселона, Испания (1490), ( D ) Лондон, Англия (1563), ( E ) Эйям, Англия (1665), ( F ) Гданьск, Польша (1709), ( G ) Стокгольм, Швеция (1710), ( H ) Москва, Россия (1772) и () I ) Остров Мальта, Мальта (1813 г.).

Мы сравнили три конкурирующие модели с помощью BIC. Наши результаты (таблица 3) показывают, что модель эктопаразита человека имела самое низкое значение BIC для всех вспышек, за исключением Eyam и Givry. Для остальных вспышек разница в BIC для модели эктопаразита человека и других моделей-кандидатов была больше 10, что дает убедительные доказательства против моделей легочной артерии и модели крысы-блохи (50). Для Эйама и Гиври разница между моделью эктопаразита человека и другой моделью была меньше 10; следовательно, нельзя исключить ни одну из моделей.

Таблица 3.

Сравнение моделей передачи и апостериорных оценок основного числа воспроизводств для различных моделей и вспышек чумы

Чтобы проверить наш метод сравнения моделей, мы приспособили модели к трем дополнительным третьим вспышкам пандемии с известными путями передачи (рис. S2 ). Мы обнаружили, что модель с самым низким BIC соответствует известным способам передачи для вспышек в Гонконге (крысы) и Харбине (пневмония) (Таблица S5). Однако мы не смогли провести различие между двумя моделями небольшой вспышки чумы, связанной с крысами в Сиднее, и вместе с результатами Эйама и Гиври предположили, что наш метод сравнения моделей лучше подходит для достаточно крупных вспышек (> 750 смертей). .

Базовый номер репродукции

R 0 .

По определению, основной репродуктивный номер, R 0 , представляет собой среднее количество вторичных случаев, вызванных первичным случаем, для полностью восприимчивого населения. На практике R 0 является важным порогом инвазии болезни. Для каждой из трех моделей мы рассчитали R 0 из апостериорных оценок подобранных параметров (Таблица 3).Для всех моделей значение R 0 было больше 1, что выше порога инвазии болезни. Используя модель эктопаразита человека, оценка R 0 составляла 1,48–1,91 для всех доиндустриальных вспышек.

Сообщение об ошибке.

Мы рассмотрели влияние различных уровней постоянного занижения данных о смертях на протяжении всей эпидемии на выбор модели (таблица S6). Мы обнаружили, что занижение 10% и 25% не повлияло на результаты выбора модели; в этих условиях модель эктопаразита человека лучше всего подходила для всех вспышек в Европе, за исключением Эйама и Гиври.Из-за занижения 50% наиболее подходящие модели Гданьска и Гиври превратились в легочную чуму. Для этих городов занижение 50% данных привело к смерти более 90% населения, отдавая предпочтение модели легочной чумы, в которой все инфицированные люди умирают от чумы.

Обсуждение

Наше исследование подтверждает передачу чумы эктопаразитами человека во время Второй пандемии, включая Черную смерть. Используя недавние экспериментальные данные о человеческих блохах и вшах как переносчиках чумы, мы разработали компартментальную модель, которая отражает динамику передачи эктопаразитов человеком.Мы показали, что в семи из девяти населенных пунктов модель эктопаразита человека была предпочтительной моделью для объяснения модели смертности от чумы во время вспышки, а не модели передачи легочной чумы и передачи чумы от крыс к блохам (Таблица 3). Небольшие масштабы вспышек чумы в Эйаме и Гиври затрудняли определение путей передачи на основе данных о смертности. Для Эйама и модель эктопаразита человека, и модель легочной артерии дали аналогичное качество, соответствующее наблюдаемой смертности.Это согласуется с предыдущим модельным исследованием Эйама (1665), в котором было обнаружено, что преобладающим способом передачи был неустановленный путь передачи от человека к человеку, а не передача от грызунов (11). В целом, наши результаты показывают, что передача чумы в европейских эпидемиях происходила преимущественно через эктопаразитов человека, а не через комменсальную передачу от крыс или легочную передачу.

Сила нашего исследования заключается в том, что мы сравнили три модели передачи чумы, каждая из которых представляет известный или гипотетический способ передачи чумы, для девяти вспышек чумы в пространственном и временном масштабе Второй пандемии в Европе.Таким образом, наше исследование дает более общее представление об эпидемиях чумы в Европе, чем предыдущие исследования по моделированию, в которых основное внимание уделялось единичным вспышкам или отдельным путям передачи (11, 20, 35, 36, 51). Однако, поскольку мы рассмотрели девять вспышек за несколько столетий, мы ограничились использованием простых моделей, которые можно было применять систематически. Следовательно, в этих моделях не учитывались местные условия, которые могут повлиять на передачу болезней, такие как война, голод, иммунитет и меры общественного здравоохранения.Кроме того, мы не моделировали смешанные пути передачи, и это затрудняет полную оценку вклада легочной чумы, которая обычно возникает во время бубонных вспышек (52). Вторичная легочная чума развивается примерно в 20% случаев бубонной болезни, и это создает потенциал для первичного легочного распространения, даже если это не основной путь передачи (52). Наконец, мы не рассматриваем события, ведущие к занесению болезни, и наши результаты не могут быть распространены на передачу чумы между местностями, которая могла иметь различные механизмы передачи.

Недавние исследования обнаружили эктопаразитов человека во время вспышек чумы в Демократической Республике Конго (41), Танзании (53) и Мадагаскаре (54), но их роль в этих вспышках не ясна. В отсутствие современных исследований эктопаразитов человека как переносчиков чумы наши результаты позволяют сделать выводы об условиях, необходимых для возникновения вспышек, вызванных передачей эктопаразитов человека. Наши расчетные значения для R 0 с использованием модели эктопаразита человека постоянно находились между 1.5 и 1,9 для всех девяти городов. Основными компонентами R 0 в модели эктопаразита человека являются индекс эктопаразита и скорости передачи (βl, βlow, βhigh). На основе подобранных моделей мы получили оценки скорости передачи (βнизкий, β высокий) от человека эктопаразитам на ранних и поздних стадиях заражения чумой. Мы обнаружили, что большинство эктопаразитарных инфекций у людей произошло в период высокой заразности, что согласуется с экспериментальными данными (40).Подобные выводы не только улучшают наше понимание эктопаразитов человека как переносчиков чумы в прошлом, но также имеют важное значение для ограничения размеров вспышек чумы сегодня.

Многие исследования были направлены на выяснение механизмов, лежащих в основе распространения и сохранения чумы во время Второй пандемии. Математическое моделирование — важный инструмент для изучения роли различных механизмов передачи, особенно при отсутствии окончательной экспериментальной, исторической и археологической информации.Здесь мы демонстрируем, что человеческие эктопаразиты, по-видимому, были основным способом передачи чумы во время Второй пандемии. Этот альтернативный способ передачи может объяснить многие эпидемиологические различия между Второй пандемией и пандемией, вызванной крысами во время Третьей пандемии. Чума, несомненно, является болезнью, представляющей значительный научный, исторический и общественный интерес, и до сих пор присутствует во многих частях мира. Поэтому крайне важно, чтобы мы понимали весь спектр возможностей, которые эта разносторонняя пандемическая болезнь проявляла в прошлом.

Благодарности

Мы благодарим У. Райана Истердея и Юкку Корандера за их ценные комментарии. Мы признательны Европейскому исследовательскому совету за финансирование в рамках программы FP7-IDEAS-ERC (грант 324249). Мы также признательны за финансирование Центром экологического и эволюционного синтеза.

Сноски

  • Вклад авторов: K.R.D., N.C.S. и B.V.S. спланированное исследование; K.R.D. проведенное исследование; K.R.D, F.K. и B.V.S. проанализированные данные; и К.R.D., F.K., L.W., O.C.L., B.B., N.C.S. и B.V.S. написал газету.

  • Рецензенты: X.D., Имперский колледж Лондона; и К.Л.Г., Центры по контролю и профилактике заболеваний.

  • Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

  • Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1715640115/-/DCSupplemental.

  • Авторские права © 2018 Автор (ы). Опубликовано PNAS.

Информационный бюллетень о чуме

1. Название и характер возбудителя инфекции

Чума вызывается палочкой Yersinia (Y.) pestis , принадлежащей к семейству Enterobacteriaceae. Он возник несколько тысяч лет назад из Y. pseudotuberculosis . Можно выделить три фенотипически различных биовара, которые согласно молекулярным данным соответствуют филогенетически различным группам. Бактерия содержит плазмиду, продуцирующую токсин, которая ответственна за ее высокую летальность.

Чума — это бактериальная болезнь, сыгравшая важную роль в истории Европы. За прошедшие столетия произошли три различные пандемии чумы, последняя на рубеже 19-го века, и все они привели к значительной смертности во всем мире. Чума отсутствует в Европе уже более полувека, но все еще широко распространена в Северной и Южной Америке, Африке и Азии. Ежегодно во всем мире регистрируется несколько тысяч случаев.

2. Клинические особенности

Заражение Yersinia pestis начинается с гриппоподобных симптомов, но затем быстро прогрессирует до серьезного заболевания, которое зависит от пути заражения.Бубонная чума, наиболее распространенная, имеет инкубацию 2–6 дней и характеризуется регионарной лимфаденопатией, возникающей в результате воздействия на кожу или слизистые оболочки. Бубоны могут возникать в любых участках региональных лимфатических узлов, но чаще всего поражается паховая область. Если не лечить, регистрируется 40–70% смертность. Первичная легочная чума имеет короткий инкубационный период — 1-3 дня. Это наиболее грозная форма с болями в груди, выделением мокроты, затрудненным дыханием и смертью в течение 24 часов после начала заболевания.Септическая чума может быть первичной (инкубация 2–6 дней) или последствием любой формы чумы. Это приводит к прогрессирующей, подавляющей инфекции кровотока Y. pestis , что приводит к широкому спектру патологических событий и инфицированию других органов. Без своевременного лечения антибиотиками легочные и септические чумы почти всегда заканчиваются смертельным исходом.

3. Трансмиссия

3.1 Резервуар

Естественными резервуарами чумы являются грызуны, у которых обычно протекает субклиническое течение инфекции.Различные виды обладают разной компетенцией хозяев, и резервуары могут различаться в разных очагах. Другие виды грызунов и другие млекопитающие могут действовать как хозяева размножения, у которых развивается серьезное заболевание и они умирают от чумы, увеличивая скорость передачи. Черные крысы Rattus rattus известны как посредники между естественными резервуарами-хозяевами и людьми.
Можно наблюдать сезонные закономерности, но они различаются в зависимости от региона. Естественные хозяева могут оставаться заразными в течение длительного времени, но перидоместные грызуны обычно быстро умирают и заразны в период болезни.

3,2 Режим передачи

Передача от грызунов происходит через укусы инфицированных блох, и это также самый распространенный путь заражения людей, приводящий к бубонной чуме. Различные виды блох обладают разной переносимостью. Передача от человека к человеку в случае бубонной чумы происходит редко, если только плотность блох (человека) не очень высока. Чума также может передаваться хищниками или людьми при употреблении в пищу инфекционного мяса (грызунов).

Первичная легочная чума возникает после вдыхания инфекционных капель, продуцируемых другими пациентами или случайными носителями, у которых развилась легочная чума (например,грамм. кошки, охотившиеся на зараженных грызунов). Люди с легочной чумой наиболее заразны в последние часы перед смертью, и могут возникать быстро распространяющиеся эпидемии с передачей от человека человеку.

3.3 Группы риска

Люди подвергаются большему риску при тесном контакте с дикими грызунами или их блохами в естественных очагах чумы. Следует рассмотреть вопрос о чуме у путешественников с симптомами, возвращающихся из зон риска.

4. Меры профилактики

Чумы можно избежать, сократив контакт с дикими грызунами и их блохами, либо с помощью средств индивидуальной защиты, либо с помощью санитарных средств окружающей среды, включая борьбу с грызунами и блохами.В природных очагах следует разработать программы мониторинга, чтобы можно было быстро начать борьбу.
Медицинский персонал должен носить перчатки и маски при уходе за больными чумой. Нет одобренной вакцины, но антибиотики можно использовать в качестве профилактики.

5. Диагностика

Окончательный диагноз чумы ставится путем выделения и идентификации бацилл Yersinia pestis в клинических образцах или диагностического изменения титров антител в парных образцах сыворотки.Мазки окрашивают по Гимзе или Уэйсону и проверяют на наличие биполярных окрашивающих грамотрицательных бацилл. Можно сделать посев образцов тканей (лимфатических узлов, печени, селезенки, легких, костного мозга).

Сыворотка острой фазы может быть исследована с помощью ELISA или (реже) тестов прямой иммунофлуоресценции на наличие антител против специфического капсульного антигена Y. pestis F1. Пассивная гемагглютинация — устаревший метод, ни чувствительный, ни специфический. ELISA также можно использовать для обнаружения антигена.Небольшие количества Y. pestis могут быть обнаружены в анализах ПЦР.
Новые методы оптоволоконного биосенсора для обнаружения чумного антигена и антител находятся в стадии разработки и обладают многообещающими характеристиками чувствительности и специфичности, но пока не доступны в повседневной практике.

6. Ведение и лечение

Чуму можно лечить антибиотиками, наиболее подходящими являются стрептомицин, гентамицин или тетрациклины (доксициклин). Пациенты с легочной чумой должны быть изолированы, и контакты таких пациентов следует отслеживать и лечить как можно скорее.В случае крупной вспышки было предложено массовое распространение ципрофлоксацина.

7. Ключевые области неопределенности

Природные очаги чумы плохо задокументированы, потому что они распознаются только тогда, когда возникает случай заболевания человека. Природные резервуары и переносчики редко известны, и нет хорошего понимания экологических условий, способствующих передаче.

8. Список литературы

Stenseth NC et al. Чума: прошлое, настоящее и будущее.PLoS Medicine 2008; 5.
Тихомиров Е. Руководство по чуме: эпидемиология, распространение, надзор и борьба. В: Dennis DT, Gage KL, Gratz N, Poland JD, Тихонов I (ред.). Женева: Всемирная организация здравоохранения, 1999 г .; п. 11–41.

ВОЗ. Международная встреча по предотвращению чумы и борьбе с ней: у старого бедствия еще есть будущее. Еженедельный эпидемиологический отчет, 14 июля 2006 г., 28: 278–284.

Arntzen L, Frean JA. Лабораторная диагностика чумы. Бельг Дж. Зоол 1997; 127: 91–96.
Chanteau S et al.Разработка и тестирование экспресс-теста на бубонную и легочную чуму. Ланцет 2003; 361: 211–216.

Wei H et al. Прямое обнаружение Yersinia pestis в образцах инфицированных животных с помощью оптоволоконного биосенсора. Датчики и исполнительные механизмы B-Chemical 2007; 123: 204–210.

ВОЗ. Межрегиональное совещание по профилактике и борьбе с чумой. Антананариву, Мадагаскар, 1–11 апреля 2006 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения, Предупреждение об эпидемиях и пандемиях и ответные меры, 2006 г .; п.1–65. Тип ссылки: Серийный (книга, монография)

Mwengee W et al. Лечение чумы гентамицином или доксициклином в рандомизированном клиническом исследовании в Танзании. Clin Infect Dis 2006; 42: 614–621.

Галиманд М., Карниэль Э, Курвалин П. Устойчивость Yersinia pestis к антимикробным агентам. Антимикробные агенты Chemother 2006; 50: 3233–3236.

Анисимов А.П., Амоако К.К. Лечение чумы: перспективные альтернативы антибиотикам. J Med Microbiol 2006; 55: 1461–1475.

Titball RW, Уильямсон ED. Вакцины против Yersinia pestis (чума). Мнение эксперта Biol Ther 2004; 4: 965–973.

Гани Р., Лич С. Эпидемиологические детерминанты для моделирования вспышек легочной чумы. Emerg Infect Dis 2004; 10: 608–614.

Xenopsylla brasiliensis Блохи в очагах чумы, Мадагаскар

Редактору: Чума — опасное для жизни инфекционное заболевание, вызываемое грамотрицательной бактерией Yersinia pestis ( 1 ). Y. pestis в первую очередь поражает грызунов, но может также вызывать вспышки чумы у людей.Инфекция обычно передается в популяциях мышей, а затем человеку через укусы инфицированных блох. Восточная крысиная блоха Xenopsylla cheopis считается наиболее эффективным переносчиком чумы ( 1 ). Чума остается серьезной угрозой для здоровья населения, вызывая ежегодные эпидемии, особенно на Мадагаскаре.

С ноября 2013 года по январь 2014 года на Мадагаскаре зарегистрировано 427 подозреваемых случаев и 45 подтвержденных случаев чумы (как бубонной, так и легочной) в 4 районах.Мы сообщаем здесь о видах блох, связанных с грызунами, и о блохах, собранных в жилищах людей в районе Мандритсара, где произошла чума (Техническое приложение Рисунок). Четыре деревни в районе были обследованы через 1 месяц после окончания эпидемии чумы среди людей и после проведения мероприятий по борьбе с переносчиками инфекции на основе инсектицидов. Блох собирали либо от крыс, либо с помощью ловушек для свечей, установленных внутри домов, и консервировали в 70% этаноле (онлайн-таблица в Техническом приложении).Крысы были пойманы живыми внутри домов и на возделываемых землях.

В ходе исследования было отловлено 180 грызунов; они принадлежали к видам Rattus rattus (93,3%, n = 168), Mus musculus (5,6%, n = 10) и Suncus murinus (1,1%, n = 2). Всего у этих грызунов было собрано 50 блох. Блохи принадлежали к 4 видам: Sinopsyllus fonquerniei (n = 26), Xenopsylla brasiliensis (n = 14), X. cheopis (n = 9) и Echidnophaga gallinacea (n = 1) () .Известно, что первые 3 являются переносчиками Y. pestis . Из блох, пойманных в свечные ловушки, помещенные внутри домов, ≈98% составляли человеческие блохи Pulex Irans , роль которых в вспышках чумы неизвестна ( 2 , 3 ).

Таблица

Количество блох, собранных у грызунов и свечными ловушками, по видам и по участку исследования, Мадагаскар, 2013–2014 гг.

5 Sync 905
Источник Виды блох Беранимбо Амбиамами Анциациака *
Rattus rattus крыса Synopsyllus fonquerniei 21 1 4 0
905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 905 8
Xenopsylla brasiliensis 0 0 7 7

gallidnopha39 0
Свеча ловушка Tunga Penetrans 2 0 3 1
Pulex раздражает 0 0 0 138 0 0 0 1

Хотя X.cheopis и S. fonquerniei являются распространенными переносчиками Y. pestis на Мадагаскаре ( 1 ), основным результатом этого исследования стало открытие блох X. brasiliensis , которые могут быть вовлечены в передачу чумы в Мадагаскар. Блохи были идентифицированы до вида при бинокулярном увеличении с использованием систематических ключей ( 4 , 5 ). Каждый образец блох был идентифицирован независимо двумя разными специалистами. Морфологическая идентификация X.brasiliensis (Baker, 1904) также подтвердил Жан-Клод Бокурну ( 6 ). Образцы блох X. brasiliensis , идентифицированные в этом исследовании, демонстрируют морфологические характеристики вида, которые отличают его от блох X. cheopis , а именно: переднепигидиальная щетина самца находится на краю, вставлена ​​на длинном постаменте, отросток 1 из застежка с 8 или 9 щетинками (толстыми, прямыми, шиповидными и 1 угловатая) и отросток 2 застежки с загнутым вверх кончиком ( 5 ).По сравнению с самками других видов Xenopsylla , самки X. brasiliensis имеют отчетливую форму сперматека с сильно вздутым бугорком, который больше основания холма ( 4 ). Кроме того, ДНК блох X. brasiliensis, P. Irritans, и X. cheopis , собранная в ходе этого исследования, была извлечена и амплифицирована с использованием праймеров, нацеленных на сегмент D3 гена, кодирующего рибосомную РНК 28S ( 7 ) и последовательность. Выделенные последовательности X. brasiliensis показали 100% нуклеотидное сходство с последовательностями из Маврикия ( 4 ) и отличались от X.cheopis и P. Irritans последовательностей. Все последовательности доступны в GenBank (номера доступа {«type»: «entrez-nucleotide-range», «attrs»: {«text»: «KU759935-KU759954», «start_term»: «KU759935», «end_term»: «KU759954», «start_term_id»: «1074034863», «end_term_id»: «1074034882»}} KU759935-KU759954).

Учитывая жизненно важный морской обмен между Мадагаскаром, странами Восточной Африки и островами Индийского океана, присутствие блох X. brasiliensis на Мадагаскаре было почти предсказуемым. X. brasiliensis блохи возникли в Африке к югу от Сахары и распространились в других частях мира, особенно в Бразилии и Индии ( 8 ). Этот вид является одним из наиболее распространенных видов блох, встречающихся у грызунов в южной и восточной Африке, где он считается ключевым переносчиком Y. pestis , особенно в сельской местности ( 9 ). Этот вид был описан на архипелаге Коморских островов и на Маврикии с начала 20 века ( 5 ), а позднее — на острове Реюньон ( 10 ).Однако, насколько нам известно, блохи X. brasiliensis ранее не были обнаружены на Мадагаскаре, хотя с 1930-х годов в этой стране было идентифицировано более 40 видов блох. В этом исследовании мы обнаружили, что блохи X. brasiliensis паразитировали на крысах R. rattus , пойманных в человеческих жилищах. R. rattus крыс считаются основным резервуаром чумы на Мадагаскаре ( 1 ).

Ключевым открытием этого исследования является открытие третьего вида переносчиков, который может быть вовлечен в Y.pestis на Мадагаскаре. Необходимы дальнейшие генетические исследования, чтобы выяснить, когда блохи X. brasiliensis прибыли на Мадагаскар и откуда они произошли. Также необходимы дополнительные исследования для определения распространения блох X. brasiliensis на острове и их роли в передаче чумы.

Техническое приложение:

Количество грызунов и блох, пойманных в ловушку на дом и на один участок исследования, а также расположение участков исследования переносчиков чумы, Мадагаскар, 2013–2014 годы.

Чума | Общественное здравоохранение и медицинская энтомология | Purdue | Биология | Энтомология | Насекомые | Клещи | Заболевания | Мониторинг | Контроль | Горячие темы | Сельское хозяйство

Чума возникала несколько раз в виде крупных всемирных эпидемий, одной из самых важных из которых была так называемая «черная смерть», опустошившая Европу в 14 веке, когда, по оценкам, погибло 25 000 000 человек. Исторически вспышки чумы начинались медленно с передачи возбудителя болезни, бактерии, через укусы инфицированных блох грызунов, в первую очередь блох восточных крыс, но затем переросли в быстрорастущие эпидемии с передачей от человека человеку (см. Ниже).

Первоначальная инфекция после кормления инфицированной блохой характеризуется болезненными опухшими лимфатическими узлами, первоначально в паховой области. Эта форма чумы известна как «бубонная чума», которая, если ее не лечить, может перерасти в форму чумы, известную как «септическая чума». При септической чуме бактерии проникают в кровь и поражают основные органы тела. Помимо повреждения органов и внутреннего кровотечения, септическая чума может быстро перерасти в очень инфекционное заболевание, известное как «легочная чума».«При легочной чуме бактерии поражают легкие пациента и могут распространяться через кашель. При отсутствии лечения уровень смертности от септической и легочной чумы достигает 50-90% и приближается к 15% даже при своевременном лечении антибиотиками.

Сегодня чума существует как болезнь диких грызунов в большинстве засушливых регионов мира, включая запад США и юго-запад Канады. Ежегодно небольшое количество людей (примерно 10-15 в год) на юго-западе У.S. заражаются чумой, как правило, после того, как они проникли в районы, где их укусили инфицированные блохи, являющиеся паразитами диких грызунов, или поселились в них. Одним из наиболее важных переносчиков является вид блох с научным названием Oropsylla montana . Эта блоха является паразитом скальной белки Citellus variegatus , которая является обычным животным-резервуаром, от которого блохи приобретают чумные бактерии, когда принимают пищу с кровью.

  • Бактерия с научным названием Yersinia pestis ( Pasteurella pestis в более ранней литературе).Это очень заразная, инвазивная и опасная бактерия.
  • Во всем мире, 1 000–3 000 случаев в год, в основном в засушливых регионах Азии, Африки и Америки.
  • В США с 1971 по 1995 год — 1-40 случаев в год (в среднем 13), почти все в юго-западных штатах.
  • Бубонная чума: высокая температура, озноб и болезненные опухшие лимфатические узлы.
  • Септическая чума: быстрое повышение высокой температуры, боли в животе и внутреннее кровотечение.
  • Легочная чума: высокая температура, затрудненное дыхание, кашель и кровянистая мокрота.
  • Многочисленные виды диких грызунов и несколько видов грызунов, обитающих в человеке или рядом с ним, включая белку и некоторые виды сусликов и бурундуков.
  • ПРИМЕЧАНИЕ: луговые собачки обычно умирают от инфекции слишком быстро, чтобы считаться резервуарными хозяевами.
  • В сельской местности: многочисленные виды блох, паразитирующих на диких грызунах.
  • В городских районах: основным переносчиком является восточная крысиная блоха Xenopsylla cheopis.
  • Бубонная чума: через укусы зараженных блох.
  • Легочная чума: передача от человека к человеку воздушно-капельным путем при кашле.
  • ПРИМЕЧАНИЕ: Кошки также могут заболеть легочной чумой, и сообщалось о передаче от кошки человеку.
  • ПРИМЕЧАНИЕ: В отличие от кошек, у собак легочная чума не развивается.
  • Бубонная чума: опухшие и болезненные лимфатические узлы, сильная головная боль, лихорадка и дрожащий озноб.
  • Легочная чума: симптомы пневмонии, такие как кашель, кровянистая мокрота, озноб и высокая температура.
  • Септическая чума: трудно диагностировать (кроме анализа крови), очень быстро прогрессирует.
  • Врач прописал антибиотики в течение нескольких часов после появления симптомов бубонной чумы.
  • Лечение антибиотиками легочной и септической чумы часто оказывается безуспешным.
  • В США нет вакцины
  • Ограничить доступ людей в районы, где передача чумы происходит среди диких грызунов.
  • Используйте репеллент от насекомых, такой как ДЭТА, при входе в районы, зараженные чумой.
  • Помните о возможности пневмонической чумы, особенно у кошек с признаками пневмонии.
  • Избегайте озеленения, которое способствует развитию диких грызунов, в жилых и рекреационных зонах и прилегающих к ним территориях.
  • ПРИМЕЧАНИЕ: Большие валуны, используемые в озеленении, часто способствуют гнездованию белки.
  • Следите за домашними животными, которые рискуют попасть в среду обитания диких грызунов, на предмет наличия блох грызунов.
  • Проконсультируйтесь с ветеринаром по поводу борьбы с блохами у домашних животных.
  • ПРИМЕЧАНИЕ. Кошачья блоха не является переносчиком чумы.

Саттер-Юба, округ по борьбе с переносчиками комаров

Чума — это болезнь, вызываемая бактерией Yersinia pestis , которая продолжает свое существование в круговороте с участием грызунов и их блох. Многие виды грызунов, такие как суслики, крысы, луговые собачки, бурундуки, сурки и мыши, являются важными переносчиками чумы. Блохи улавливают бактерии, когда кусаются, и питаются животными, зараженными чумой. Зараженные блохи могут укусить других животных и людей, распространяя болезнь.Дополнительные способы передачи включают обращение с инфицированными животными (живыми или мертвыми) и воздушно-капельным путем, особенно от домашних кошек. Зараженная кошка часто сильно заболевает и может напрямую заразить людей, когда они чихают инфекционные капли в воздух (легочная чума). Собаки реже заболевают, но все же могут занести в дома зараженных чумой блох.

Типы чумы

Симптомы бубонной чумы включают внезапное начало лихорадки, головную боль, озноб, слабость и один или несколько опухших, болезненных и болезненных лимфатических узлов (так называемых бубонов).Без лечения бактерии могут распространиться на другие части тела. Септицемическая чума (кровообращение) может вызывать дополнительные симптомы, такие как боль в животе, шок, а иногда и кровотечение кожи и других органов. Эти формы возникают в результате укусов инфицированных блох или при контакте с инфицированным животным. Легочная чума также вызывает лихорадку, головную боль и слабость, а также быстро развивающуюся пневмонию с одышкой, болью в груди, кашлем и иногда кровянистой или водянистой слизью. Он развивается в результате вдыхания инфекционных капель, переносимых воздухом, или бактерий, попадающих в легкие из-за невылеченной бубонной или септической чумы.Легочная чума — самая серьезная форма заболевания, поскольку она может вызвать дыхательную недостаточность и шок. Это единственная форма заболевания, которая может передаваться от человека к человеку. Чума — серьезное заболевание, и медицинские работники должны его лечить без промедления. К счастью, современные антибиотики являются эффективным средством лечения чумы, особенно при раннем применении.

Всемирная история

Зарегистрированная история говорит нам, что чума вызвала по крайней мере три крупные эпидемии во всем мире.Они произошли в 6 , 14 и 19 веках и убили огромное количество людей, в том числе около одной трети населения Европы, в течение 14 -го века. Открытие цикла передачи чумы и современных антибиотиков положило конец эпохе крупных пандемий чумы. Однако меньшее количество случаев чумы среди людей по-прежнему происходит в сельских и городских районах по всему миру, включая Соединенные Штаты.

Чума в США

Чума была впервые занесена в США в 1900 году в Сан-Франциско на зараженных крысами пароходах, которые приплыли из пострадавших районов, в основном из Азии. Эпидемии произошли в портовых городах, включая Лос-Анджелес, в 1908 году. Затем чума распространилась от городских крыс в портовых городах на сельские грызуны и стала энзоотической во многих районах на западе США. Последняя городская эпидемия чумы в США произошла в Лос-Анджелесе с 1924 по 1925 год. с тех пор чума в городских районах Калифорнии не обнаруживалась.Между 1900 и 1925 годами в Калифорнии было зарегистрировано 375 случаев заболевания чумой. С 1927 года было зарегистрировано еще 65 случаев заболевания людей, в результате чего общее количество случаев в истории Калифорнии составило около 440 случаев. В настоящее время чума присутствует у некоторых видов грызунов в горах и предгорьях Калифорнии. Чума в Центральной долине не обнаружена.

Чума в Калифорнии держится под контролем

Меры надзора и контроля проводятся в Калифорнии обученным персоналом из государственных или местных департаментов здравоохранения и агентств по борьбе с переносчиками болезней.Многие зоны отдыха и кемпинги на западе США находятся в районах, где иногда обнаруживается чума. При обнаружении чумы принимаются меры по снижению или прекращению распространения чумных бактерий между грызунами и блохами. Контроль осуществляется, прежде всего, путем поощрения таких методов санитарии, как устранение источников пищи, мусора, кустов или груд мусора и заброшенных построек, а также лечение блох в норах и берлогах грызунов. Эти мероприятия обычно проводятся только там, где люди могут контактировать с грызунами и блохами, зараженными болезнями.

Что я могу сделать?

При проживании или посещении эндемичных по чуме территорий хранимые и свежие продукты, корм для собак, корм для скота и даже мусор должны храниться в контейнерах, защищенных от грызунов, или в местах, исключающих доступ грызунов. В общем, избегайте и держите домашних животных подальше от мертвых или больных грызунов и нор животных, где блохи могут искать нового хозяина. Нанесение репеллента, содержащего активный ингредиент D.E.E.T. носить носки и наручники брюк, надевать на домашних животных ошейники от блох и клещей, оставаться на тропах и вдали от травянистых участков, а также приклеивать штаны к обуви или ботинкам, чтобы снизить риск укусов блох.

Сильватическая чума

Чума широко распространена на западе США и часто встречается у диких грызунов. Все четыре вида луговых собачек в США особенно восприимчивы к чуме, страдая от высоких показателей смертности во время вспышек (> 90%), что приводит к местному искоренению и сокращению популяции. Как ключевой вид пастбищных экосистем, выпад луговых собачек значительно влияет на множество других видов, которые зависят от них в плане пропитания или укрытия, включая находящихся под угрозой исчезновения черноногих хорьков, роющих сов, горных ржанок и некоторых хищников-собак и птиц.Борьба с чумой является жизненно важной задачей для текущих усилий по управлению и сохранению луговых собачек и черноногих хорьков.

Луговая собачка Ганнисона ест наживку с вакциной против лесной чумы. В дикой природе луговые собачки с меньшей вероятностью поддаются чуме после того, как они проглотят приманку со вкусом арахисового масла, содержащую вакцину против этой болезни.

(Источник: Тони Рок, Геологическая служба США. Общественное достояние)

В настоящее время с чумой луговых собачек борются путем ручного нанесения инсектицидов в норы для уничтожения блох, переносящих Y.pestis. Однако этот процесс трудоемок, и недавние данные свидетельствуют о том, что у блох может развиться устойчивость к наиболее часто используемым пестицидам.

Национальный центр здоровья дикой природы (NWHC) USGS совместно с другими разработал и испытал вакцину против лесной чумы (SPV), которую можно доставлять луговым собачкам через приятную на вкус приманку, которая предлагает дополнительный подход к борьбе с чумой. С 2013 по 2015 годы ученые NWHC провели большое совместное полевое исследование, чтобы проверить эффективность SPV в снижении смертности от чумы у четырех видов луговых собачек в 7 западных штатах.В этом исследовании участвовали государственные, федеральные, племенные и негосударственные учреждения, организованные в рамках Группы реализации мер по восстановлению черноногих хорьков (BFFRIT), межведомственной инициативы, возглавляемой Службой охраны рыболовства и дикой природы США. Исследование показало, что вакцинация увеличивает численность луговых собачек, а также увеличивает выживаемость в местах вспышек чумы. Однако необходимы постоянные исследования для расширения использования SPV в качестве инструмента управления и определения того, принесет ли его использование пользу другим видам, таким как черноногие хорьки, или его можно использовать для защиты здоровья населения.Узнайте больше о работе NWHC над вакцинами.

Дополнительные ресурсы вакцины против сильватической чумы

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.