Клещевые риккетсиозы — близкие родственники сыпного тифа

Вера Рар, Яна Иголкина, Нина Тикунова, Валентин Власов «Наука из первых рук» №1–2(91), 2021

Если вам не повезет и вы станете «добычей» кровососущего клеща, вы рискуете получить риккетсиоз — одну из многих клещевых инфекций. Самые известные среди них — клещевой энцефалит и боррелиоз, при этом опасность заражения другими патогенами, такими как риккетсии, явно недооценивается. Однако эти родственники возбудителей сыпного тифа далеко не безобидны, а по встречаемости риккетсиозы занимают второе место среди бактериальных клещевых инфекций в азиатской части нашей страны. К счастью для нас, в России, в отличие от Северной Америки и Европы, летальные исходы в случае заражения риккетсиями редки. Тем не менее клещевые риккетсиозы могут протекать в тяжелых, а иногда и нетипичных формах; они требуют госпитализации и адекватного лечения.

Об авторах

В конце XIX в. среди поселенцев в предгорьях Скалистых гор штата Монтана (США) разразилась масштабная вспышка неизвестной болезни, с высокой температурой, геморрагической сыпью и другими тяжелыми симптомами — смертность среди больных достигала 20–30%. В первом десятилетии прошлого века патолог и один из первых американских инфекционистов Говард Риккетс установил, что заражение людей происходит в результате присасывания кровососущих иксодовых клещей

рода
Dermacentor
. В крови больных он обнаружил мелкие бактериоподобные микроорганизмы и экспериментально доказал на морских свинках и обезьянах, что инфекция может передаваться через зараженную кровь.

Самка иксодового клеща Dermacentor andersoni

— известного переносчика пятнистой лихорадки Скалистых гор. © CDC, фото J. Gathany

Говард (Хауард) Тейлор Риккетс — американский патолог и микробиолог, первооткрыватель клещевых риккетсиозов. Умер в 1910 г. от сыпного тифа, заразившись при изучении этой болезни во время эпидемии в Мексике

Возбудитель лихорадки Скалистых гор назван Rickettsia rickettsii

в честь своего первооткрывателя, Говарда Риккетса. Его имя увековечено также в названии более высоких таксонов — семейства и порядка.

Впервые же термин «риккетсия» использовал в отношении возбудителя сыпного тифа Энрике Роша Лима, глава отделения патологии Тропического института в Гамбурге. Этот патоген в 1913 г. идентифицировал в организме и фекалиях вшей его коллега и друг — чешский микробиолог Станислав фон Провачек. В 1915 г. они вместе работали в лагерной больнице в Хотебузе, где среди русских пленных вспыхнула эпидемия сыпного тифа. Провачек заразился и, несмотря на хороший уход и страстное желание превозмочь болезнь, скончался. Когда позже Роша Лима описал возбудителя сыпного тифа, он назвал его Rickettsia prowazekii

в честь двух исследователей, погибших при изучении этой опасной болезни. Кстати сказать, участие вшей в передаче сыпного тифа впервые предположил еще в 1908 г. отечественный ученый Николай Федорович Гамалея, а через год экспериментально подтвердил француз Шарль Николя, получивший за это открытие Нобелевскую премию.

Заболевание назвали пятнистой лихорадкой Скалистых гор

, хотя позднее выяснилось, что оно встречается практически на всей территории Северной Америки и части Южной. Сам Риккетс в 1910 г. занялся изучением неизвестного заболевания в Мексике, оказавшегося
сыпным тифом
, и обнаружил сходство как симптомов, так и возбудителей этой болезни и клещевой лихорадки. При проведении исследований 39-летний профессор заразился сыпным тифом и погиб.

В 1916 г. термин «риккетсия» впервые применил бразильский микробиолог и инфекционист Энрике Роша Лима — основоположник учения о риккетсиозах. Со временем это название закрепилось за всей группой сходных микроорганизмов, в которую входят возбудители как клещевых пятнистых, так и сыпнотифозных лихорадок, переносимых вшами и блохами.

На этом историческом снимке 1953 г. запечатлены технические сотрудники лаборатории вирусов и риккетсий американского Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC), где занимались изучением пятнистой лихорадки Скалистых гор. Как можно увидеть, средства индивидуальной защиты (СИЗ) того времени состояли из обычного лабораторного халата и матерчатого головного убора. © CDC

В России первые случаи клещевого риккетсиоза были отмечены в 1934–1936 гг. на территориях Красноярского края и Дальнего Востока — примерно тогда же, когда там стали фиксироваться весенние вспышки клещевого энцефалита

. Это было время активного освоения восточных регионов страны, поэтому эпидемии неизвестных болезней привлекали к себе особое внимание.

Позже научным экспедициям удалось точно установить природу инфекции и выделить ее возбудителя, названного Dermacentor oxenus sibirica

(позднее
Rickettsia sibirica
). Само заболевание было именовано
североазиатским клещевым риккетсиозом
, или
сибирским клещевым тифом
(Лобан, 2002).

Эта болезнь привязана к определенным территориям — природным очагам

. В нашей стране они встречаются в Сибири и на Дальнем Востоке, а также в соседних странах — Туркмении, Армении, Казахстане и Монголии. При этом роль позвоночных животных как резервуара инфекции, по-видимому, незначительна. На практике у тех же грызунов очень редко выявляются риккетсии — в отличие от возбудителей других болезней, переносимых клещами. Что касается человека, то он, как и в случае других клещевых инфекций, становится лишь случайной жертвой в результате укуса зараженного клеща.

Рука ребенка, покрытая папулезной сыпью, характерной для пятнистой лихорадки Скалистых гор — самого тяжелого и наиболее часто регистрируемого риккетсиоза в США. © CDC

Сыпной тиф — эпидемический и эндемический

К группе сыпного тифа относятся возбудители эпидемического (вшивого) сыпного тифа — Rickettsia prowazekii
, и эндемического (блошиного, крысиного) тифа —
Rickettsia typhi
.

Эпидемический сыпной тиф характеризуется циклическим течением с лихорадкой, сыпью, острым поражением нервной и сердечно-сосудистой систем. Его источник — всегда больной человек, а переносчиком служит платяная или головная вошь. Заражение людей происходит путем втирания в кожу фекалий вшей при расчесах либо через слизистые оболочки глаз и дыхательных путей (Рудаков и др., 2016). Через укусы вшей инфекция не передается, поскольку возбудитель размножается лишь в эпителиальных клетках кишечника насекомых (Лобан и др., 2002).

Эндемический сыпной тиф характеризуется циклическим течением с появлением на коже розеолезно-папулезной сыпи; протекает в основном доброкачественно, летальность незначительная. Резервуарами инфекции являются крысы и домовые мыши, а переносчиками — блохи, три вида вшей и несколько видов гамазовых клещей. Передача человеку происходит фекально-ингаляционно-контактным путем (Лобан и др., 2002). Встречается он на всех континентах, кроме Антарктиды.

Бактериальные «родственники» митохондрий

Риккетсии — одни из самых мелких бактерий: их длина не превышает 1–2 мкм, что сравнимо с размерами крупных вирусов; к тому же они неспособны расти на питательных средах. Что и неудивительно: эти бактерии являются исключительно внутриклеточными паразитами и могут размножаться только в клетках живых организмов.

Из-за небольших размеров риккетсий их трудно увидеть в тканях с помощью обычных гистологических методов исследования. Чтобы выявить наличие Rickettsia rickettsii

в этом образце ткани желточного мешка развивающихся куриных эмбрионов (их используют для культивирования этих бактерий), применили специальный метод окрашивания по Гименесу. Фуксин в водном растворе с фенолом и этанолом окрасил риккетсии в малиновый цвет, а малахитовый зеленый придал контрастность тканям. Фото 1974 г. © CDC

Склонность риккетсий к комфортной и безопасной жизни хорошо согласуется с мнением, что именно эти бактерии эволюционно наиболее близки к вымершим микроорганизмам, которые стали прародителями важнейших внутриклеточных органелл — митохондрий

. Эти структуры заняты производством молекул АТФ — универсального источника энергии для клеток. Митохондрии обладают собственным геномом, который передается в череде поколений (в том числе у человека) по материнской линии.

В настоящее время род Rickettsia

объединяет более 40 видов, которые делят на несколько групп и подгрупп. Патогенные для человека виды риккетсий входят в две основные группы:
сыпного тифа
(переносчики — вши и блохи) и
клещевых пятнистых лихорадок
(переносчики, соответственно, клещи). Что касается остальных групп, то их опасность для человека еще предстоит изучить.

Геномы большинства известных видов риккетсий, представленные одной кольцевой хромосомой, уже расшифрованы. По сравнению со свободноживущими бактериями они небольшие, что в принципе характерно для внутриклеточных паразитов — зачем большой геном, когда и так живешь на всем готовом? Из-за этого у риккетсий редки и геномные перестройки, так как при таком размере любые изменения могут иметь плачевные последствия.

Но даже из этого небольшого числа генов риккетсий часть была позаимствована ими у других организмов. К примеру, в составе генома R. felis

имеется более полутора сотен генов, которые попали к ним от других бактерий и даже высших организмов (
эукариот
).

Утрата некоторых регуляторных генов может менять патогенность бактерии, причем в любую сторону. К примеру, геном одной из самых патогенных риккетсий — R. prowazekii

, самый маленький. Но риккетсия может также потерять гены, отвечающие за ее болезнетворность.

В геноме некоторых риккетсий присутствуют еще и плазмиды

— свободные генетические элементы, которые могут наследоваться относительно независимо и даже передаваться от одной бактерии к другой при
конъюгации
(бактериальном аналоге полового процесса). Но об их роли в жизни риккетсий мало что известно.

#4. Другие болезни, возникающие после укуса клеща

Вышеперечисленные заболевания не заканчивают список всех болезней, которые передаются с укусом клеща. Помимо них существуют многочисленные лихорадки:

• Омская геморрагическая лихорадка
• Лихорадка Западного Нила
• Лихорадка Ку
• Геморрагическая лихорадка Крым-Конго
• Марсельская лихорадка и другие

Все они встречаются на территории России в тех или иных ее районах, где обитают клещи. Кроме того, есть такое заболевание, как бабезиоз. Оно также является трансмиссивным, т.е. передается с укусом кровососущих насекомых. У животных дополнительно встречается несколько специфических болезней. Например, тейлериоз, различные виды риккетсиоза и другие.

Таким образом перечень заболеваний, которые можно подцепить с укусом клеща, достаточно обширен. Поэтому при нападении паразита нужно проявлять бдительность и быть внимательными к состоянию организма после атаки кровососа. Так что будьте предельно осторожны и берегите свое здоровье!

Полезные статьи о клещах:

– Как нападают иксодовые клещи?

– Нужно ли делать прививку от клеща?

– Особенности иксодовых клещей: что нужно знать?

Ab ovo

Из 36 видов риккетсий, принадлежащих группе клещевой пятнистой лихорадки, только 16 представляют опасность для человека. Передача клещевого риккетсиоза происходит в результате присасывания зараженного клеща. Исключение — вид R. felis

, который переносится блохами. У кошек он вызывает лихорадочное состояние, а у человека — вполне типичную для риккетсиозов симптоматику, возможны и неврологические нарушения.

Изображения морфологических структур американского собачьего клеща (Dermacentor variabilis

), одного из переносчиков
R. rickettsii
: детали ротового отверстия, спинного чувствительного волоска, придатков ног. Сканирующая электронная микроскопия. © CDC, фото J. H. Carr

В теле самого клеща риккетсий можно найти практически везде, включая слюнные железы и яичники. Поэтому они могут не только сохраняться в особи в течение всей ее жизни, от личинки до имаго (взрослого

), но и, через яйцо, очень эффективно передаваться потомству (Рудаков и др., 2016). И этим риккетсии отличаются от других инфекционных агентов, таких как вирус клещевого энцефалита или боррелии.

Из-за передачи патогена между поколениями зараженность некоторых видов иксодовых клещей может достигать 70–80%! Поэтому для человека представляет опасность присасывание как взрослых клещей, так и личинок и нимф. Личинки особенно часто нападают на детей и могут оставаться незамеченными из-за малого размера, поэтому при заражении поставить диагноз трудно.

Определенные виды риккетсий «тяготеют» к «своим» видам клещей — знания этих особенностей помогает оценивать эпидемическую обстановку на разных территориях.

Так, в азиатской части РФ в клещах наиболее часто встречаются виды Candidatus R. tarasevichiae

,
R. raoultii
,
R. helvetica
,
R. sibirica
и
R. heilongjiangensis
(два последних представляют наибольшую опасность для человека). При этом, к примеру, виды
R. raoultii
и
R. sibirica
явно предпочитают клещей рода
Dermacentor
(Igolkina et al., 2018a; Mediannikov et al., 2006; Shpynov et al., 2006).

География местообитания клещей также вносит неожиданные коррективы. Так, хотя в таежных клещах чаще всего выявляется Candidatus R. tarasevichiae

, на Сахалине более 60% этих клещей инфицировано совсем другой риккетсией —
R. helvetica
. Такое различие, вероятно, связано с географической изоляцией острова.

Эпидемии сыпного тифа, вспыхивавшие во время войн, унесли жизни миллионов людей — летальность достигала 10%. Примером может служить катастрофическая ситуация, сложившаяся во время Гражданской войны в России. Так, в Новониколаевске (совр. Новосибирске) в страшной эпидемии сыпного тифа, разразившейся зимой 1919–1920 гг., погибло свыше 60 тыс. красноармейцев и местных жителей. Как писали в докладе к заседанию Томского губревкома: «Общая картина — не эпидемия, а мор. Цель и старания Губчекатифа — превратить мор в эпидемию». Тифозные эпидемии в городе прекратились только в 1922–1923 гг.
В РФ последняя вспышка сыпного тифа была зарегистрирована в 1998 г. в психоневрологическом стационаре в Липецкой области. В настоящее время очаги инфекции продолжают существовать в странах с низким уровнем жизни в Южной и Центральной Америке, Африке.

#2. Туляремия

Еще одна достаточно распространенная болезнь на территории России и других стран, передающаяся с укусом клеща. При этом нападения зараженных членистоногих – не единственный путь передачи заболевания. Оно может распространяться:

• при непосредственном контакте с больными животными (живыми или умершими),
• через зараженную пищу и воду,
• а также посредством вдыхания воздуха, содержащего болезнетворные организмы.

Вызывают туляремию бактерии Francisella tularensis. Эти микроорганизмы могут жить не только внутри живых организмов. Они вполне успешно сохраняют свою жизнеспособность на растительности, соломе, в зерне.

Развитие туляремии

Заболеваемость при попадании бактерий в организм очень высокая. Практически никто не избегает развития болезни после проникновения туляремийной палочки в организм. Скрытый период может длиться до 30 дней. Однако чаще всего в течение недели после укуса клеща туляремия дает о себе знать.

Симптомы заболевания следующие (многие из них похожи на признаки клещевого сыпного тифа):

Поражение лимфоузлов

• резкое повышение температуры, лихорадка;
• интоксикации, упадок сил;
• боли в теле и голове;
• обширные воспаления слизистых оболочек;
• сыпь;
• замедление сердечного ритма,
• снижение артериального давления,
• увеличение печени и селезенки.

Очень сильно поражаются лимфатические узлы. Они набухают и нагнаиваются, формируя так называемые бубоны. Некоторые могут достигать до 5 см в диаметре. Другие признаки болезни могут в значительной степени отличаться в зависимости от типа и источника заражения.

Лечение и профилактика туляремии

Терапия проводится антибиотиками, как специфическими, так и широкого действия. Дополнительно для снятия и облегчения состояния интоксикации организма проводятся процедуры внутривенной детоксикации. При нагноении лимфатических узлов их вскрывают и прочищают. По необходимости применяют жаропонижающие препараты, витаминные добавки и прочие средства.

Для предотвращения развития туляремии часто использую вакцинирование. Прививка действует в течение пяти лет и больше. Поэтому ее довольно часто применяют в зонах с повышенным риском передачи туляремийной палочки вследствие укуса клеща или контакта с иными источниками заражения.

Астраханский, сибирский, дальневосточный

Для большинства риккетсиозов характерны одни и те же типичные симптомы: высокая температура и пятнистые высыпания на коже, а также увеличение лимфатических узлов вблизи места укуса. На месте присасывания клеща часто имеется язвочка, покрытая темной коркой и окруженная участком покрасневшей воспаленной кожи. Могут наблюдаться мышечные и головные боли, заторможенность, апатия, нарушения сна, в редких случаях — неврологические нарушения.

Насосавшийся крови лесной клещ (Dermacentor andersoni

) на спине мужчины. Обращает внимание необычно сильная местная реакция в виде покраснения кожи и воспаления на месте укуса. © CDC / NIAID

При этом риккетсиозы, вызванные разными возбудителями, могут иметь характерные особенности и отличаться по тяжести заболевания. Один из наиболее тяжелых — пятнистая лихорадка Скалистых гор: даже при своевременном лечении летальность достигает 4%. В Европе широко распространена средиземноморская пятнистая лихорадка

с летальностью до 2,5%.

«Отечественные» риккетсиозы, по счастью, отличаются более мягким течением. Официально в РФ зарегистрировано всего два типа клещевых риккетсиозов: в европейской части (преимущественно Астраханской области) астраханская пятнистая лихорадка

(20 случаев на 100 тыс. населения) (Рудаков, 2016), в азиатской части — уже упомянутый сибирский клещевой тиф. Больше всего случаев болезни за Уралом зарегистрировано в Алтайском крае, а также Республике Алтай (до 130 случаев на 100 тыс. населения).

Но хотя и считается, что в азиатской части России есть только один клещевой риккетсиоз, который вызывается R. sibirica

, не так давно было установлено, что в Хабаровском крае возбудителем чаще всего является вид
R. heilongjiangensis
(Mediannikov et al., 2006). Заболевание даже получило свое название:
дальневосточный клещевой риккетсиоз
.

Различить возбудителей риккетсиозов можно только с помощью молекулярно-генетических методов. Так, было показано, что R. sibirica

действительно является основным инфекционным агентом в Новосибирской области и на Алтае (Igolkina et al., 2018b; Granitov et al., 2015), но остальные территории Западной и Восточной Сибири в этом смысле остаются неизученными.

Род Rickettsia

относится к семейству Rickettsiaceae, который включает также род
Orientia
. Бактерия
Orientia tsutsugamushi
является возбудителем лихорадки Цуцугамуши (японская речная лихорадка), которая протекает по сценарию, типичному для всех риккетсиозов: с лихорадкой, кожными высыпаниями и т. п. Переносится личинками краснотелковых клещей.
На фото
— бактериальная клетка
O. tsutsugamushi
, поглощаемая мезотелиальной клеткой брюшины мыши. Просвечивающая электронная микроскопия. Фото 1976 г. © CDC

Так как даже в России летальный исход риккетсиоза не исключен, болезнь необходимо своевременно распознать и лечить. Диагноз сейчас ставят по характерным клиническим проявлениям, а для лечения используют антибиотики тетрациклинового ряда

(например,
доксициклин
). Риккетсии чувствительны и к
хлорамфениколам
(
левомицетину
) (Рудаков, 2016). У переболевших вырабатывается стойкий иммунитет, причем ко всем клещевым риккетсиозам независимо от возбудителя. Рецидивов не наблюдается.

Но и здесь не все так гладко.

Нетипичные инфекции

В последнее время в разных странах помимо хорошо изученных «типичных» клещевых риккетсиозов отмечают случаи с нехарактерной симптоматикой, возбудители которых до этого считались непатогенными (например, R. raoultii

,
Candidatus R. tarasevichiae
,
R. helvetica
).

Что касается нашей страны, то при ДНК-анализе клинических образцов пациентов с типичной и нетипичной симптоматикой из Новосибирской области и с Алтая выяснилось, что все люди, укушенные «алтайским» клещом, были инфицированы одним и тем же возбудителем R. sibirica

(за одним исключением).

А вот новосибирцы оказались инфицированы целым «букетом» разных риккетсий. Среди них были и виды R. raoultii

,
R. aeschlimannii
и
R. slovaca
— такие инфекции на территории РФ отмечены впервые, при том что два последних возбудителя в клещах на территории Новосибирской области ранее не обнаруживались. Самым же удивительным оказался тот факт, что риккетсии от некоторых пациентов представляли собой новые генетические варианты, которые нельзя отнести к известным видам (Igolkina et al., 2018b).

Риккетсию, вызывающую лихорадку Скалистых гор, обнаруживают не только в иксодовых клещах, но, к примеру, и в мягких клещах Ornithodoros kelleyi
, паразитирующих на летучих мышах. Однако на сегодня нет данных, что человек может заразиться через укус этого членистоногого. © CDC, фото J. Gathany

Клинические проявления риккетсиозов, вызванных «нехарактерными» возбудителями, заметно различались. Так, пациенты, инфицированные R. raoultii

, значительно чаще имели менингеальные симптомы, причем наиболее тяжелые формы болезни наблюдались у пациентов преклонного возраста, а также с иммунодефицитом. Не исключено, что эти риккетсиозы встречаются и в других регионах России, однако их нельзя выявить на основе одной лишь симптоматики.

О сложности постановки диагноза в нетипичных случаях говорит и тот факт, что у новосибирцев, инфицированных R. slovaca

и новыми генетическими вариантами риккетсий, характерных для риккетсиозов симптомов не наблюдалось.

Что касается Candidatus R. tarasevichiae

, то случаи риккетсиоза, вызванного этой бактерией, редки, несмотря на ее частую встречаемость в клещах; возможно, она может вызывать инфекцию только у людей с ослабленным иммунитетом. При этом в России был зарегистрирован один случай заболевания у ребенка, вызванный одновременным инфицированием двумя видами риккетсий:
Candidatus R. tarasevichiae
и
R. sibirica
. Болезнь привела к летальному исходу (Rudakov et al., 2019).

Заражение человека клещевыми лихорадками происходит вследствие присасывания инфицированного клеща, когда риккетсии со слюной попадают в организм. Инкубационный период составляет в среднем 3–7 дней. Бактерии сначала размножаются в месте укуса (из-за этого там образуется корочка — так называемый «первичный аффект»), затем они попадают в региональные лимфоузлы (формируется лимфаденит, лимфаденопатия), потом в кровь (Рудаков, 2016). Сыпь появляется на 2–5-й день заболевания. Риккетсии преимущественно поражают клетки эндотелия (внутренней выстилки) кровеносных сосудов, но могут поражать клетки печени (гепатоциты) и иммунные клетки макрофаги.

Краткие исторические данные

Описания массовых заболеваний, протекающих с клинической картиной сыпного тифа, встречаются уже в трудах врачей древнего времени, затем о них сообщалось в сочинениях по медицине, относившихся к средним векам и новому времени. Сложившаяся в первой половине XIX века клиническая характеристика болезней позволила в 1856 г. установить нозологическую самостоятельность сыпного и брюшного тифов и выделить их из неопределенной группы горячечных заболеваний.

Большой вклад в разработку вопросов клиники и патологии сыпного тифа был сделан такими выдающимися клиницистами, как С.П. Боткин – в России, Либермейстер – в Германии и Мерчисон – в Англии. Работами Л.В. Попова (1875) было доказано существование специфических изменений (гранулем) в мелких сосудах головного мозга у людей, погибших от сыпного тифа. В 1877 г. О.О. Мочутковский в Одессе доказал наличие заразного фактора (возбудителя) в крови больных сыпным тифом, а несколько позже Г.Н. Минх на основании эпидемиологических наблюдений высказал мысль о роли вшей в передаче этой инфекции. Позднее роль вшей в передаче инфекции доказал французский ученый Шарль Николь (1909). Работами Риккетса (в Америке), Провачека (в Чехии) были установлены важнейшие особенности возбудителя (риккетсий Провачека).

Классические исследования (1916-1921) видного советского ученого И.В. Давыдовского были завершены всесторонним описанием патологической анатомии сыпного тифа. С 1916 г. в лабораторной диагностике сыпного тифа применяется серологическая реакция Вейля – Феликса. В 1939 г. Дюраном была получена вакцина для прививок против сыпного тифа. Подробно изучены биологические свойства возбудителя, эпидемиология, патогенез, иммуногенез, детально описана клиника во всех ее вариантах. С 1950 г. для лечения сыпного тифа стали с успехом применять антибиотики (синтомицин, левомицетин, биомицин, тетрациклин). В Росси сыпной тиф ликвидирован.