ЭВОЛЮЦИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПАТОГЕННОСТИ ХОЛЕРНЫХ ВИБРИОНОВ И ОЦЕНКА ЭПИДЕМИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ ВИБРИОНОВ ЭЛЬ-ТОР РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Холерные вибрионы, обнаруженные в 1854 г. F.Pacini в содержимом кишечника погибших от холеры людей и выделенные в 1883 г. в чистой культуре R.Koch, до настоящего времени являются единственным склонным к эпидемическому распространению патогенным видом в обширном семействе вибрионов, относящихся к древнейшим микроорганизмам и ведущих в основном сапрофитический образ жизни. Широкое распространение в воде поверхностных водоемов микроорганизмов, сходных по морфофизиологическим признакам с возбудителем эпидемического заболевания, с момента его открытия требовало доказательств патогенности и тестов дифференциации от близкородственных сапрофитов. После многочисленных неудач в экспериментальном воспроизведении холеры И.И. Мечникову в 1893 г. удалось заразить холерными вибрионами молодых кроликов, питающихся молоком матери, и это окончательно положило конец сомнениям в этиологической роли вибрионов при холере.
Еще больший разрыв во времени отделял предположение R.Koch о том, что холера является интоксикацией, от воспроизведения диареи при заражении кроликов-сосунков бесклеточными фильтратами культур холерных вибрионов [Finkelshtein R. et al., 1961; Рапсе a. Dutta, 1961]. В 1969 г. R.Finkelshtein из штамма V.cholerae 569В был получен активный на экспериментальной модели очищенный препарат холерного токсина.
К этому времени были описаны многочисленные ферменты холерных вибрионов — муциназа [Burnet, Stone, 1947; Freter, 1955, и др.], диастаза [Ермольева З.В., 1924], лецитиназа [Felsenfeld О., 1944, и др.], протеаза [Bernard et al., 1938] и другие, которые многие исследователи рассматривали как факторы патогенности, но их обнаружение не имело большого значения в дифференциации возбудителя холеры от непатогенных вибрионов. Основными маркерными признаками возбудителя холеры на протяжении многих лет оставались наличие О-анти- гена и холерного токсина, фенотипическое выявление которого стало возможным после модификации N.K. Dutta и M.R. Habbu в 1955 г. экспериментальной модели кроликов-сосунков с заменой орального заражения на оперативное внутрикишечное.
Трудности в оценке патогенных свойств холерных вибрионов явились одной из причин длительной дискуссии о роли в этиологии холеры вибрионов Эль-Тор — второго биовара холерных вибрионов. Впервые они были выделены в 1906 г. F.Gotschlich на карантинной станции Эль-Тор (в Египте) из содержимого кишечника паломников, прибывших из благополучного по холере штата Хиджаз и умерших, как предполагалось, от дизентерии. В связи с этим, несмотря на сходство с описанными ранее в качестве возбудителя холеры вибрионами, они не были признаны холерными. Kraus и Bribram (1906) установили, что эти вибрионы, подобно водным, обладают способностью лизировать эритроциты овцы. Эпидемиологические особенности заболеваний и наличие гемолитических свойств у вибрионов послужили основанием для того, чтобы дать им самостоятельное название (Эль-Тор) по месту выделения и отнести к непатогенным, а гемолитический тест использовать для дифференциации их от классических холерных вибрионов. Подобные вибрионы продолжали обнаруживать на благополучных по холере территориях — в Болгарии [Kovacr, 1927], Египте [Abdelrachman, 4944], Мекке [Van Loghem, 1946] и др.
В 1937 г. вибрионы Эль-Тор впервые явились причиной вспышки на о. Целебес (другое название о.Сулавеси, Индонезия) заболеваний с высокой летальностью, клинически неотличимых от холеры. Заболевания эти повторились на о. Целебес в последующие годы, и С.Е. De Moor (1939, 1949), Van Loghem (1946), Tanamal (1959) предложили считать их парахолерными, или холероподобными.
На основании многолетних обследований на холеру паломников и воды поверхностных водоемов Abdelrachman (1944) высказал мнение о существовании двух вариантов вибрионов Эль-Тор — непатогенного Египетского «Zam-Zam», обнаруживаемого в фекалиях здоровых людей и водоемах Среднего Востока, и патогенного «Сулавеси», вызвавшего эпидемию на одноименном острове. Эту позицию разделяли и другие исследователи [Коробкова Е.И., 1959; Зотова Р.С., 1969; Pollitzer R., 1959; Felsenfeld О., 1962; Mukerjee S., 1963, и др.]. Генеральная Ассамблея ВОЗ в 1958 г. при рассмотрении данного вопроса подтвердила мнение о том, что заболевания, вызываемые вибрионами Эль-Тор, не являются холерой и не относятся к числу карантинных. Это решение было пересмотрено в 1962 г., когда в ВОЗ поступили неопровержимые доказательства эпидемического распространения заболеваний, вызываемых вибрионами Эль- Тор, и выхода их далеко за пределы основного очага в Индонезии. Холера Эль-Тор была отнесена к карантинным инфекциям, а вибрионы Эль-Тор по многочисленным предложениям [Mukeijee S., 1960; Hugh, 1962, и др.] Подкоми-
тетом по таксономии вибрионов JAMS были признаны вторым биоваром холерных вибрионов.
Независимо от этого решения дискуссия о патогенности вибрионов Эль-Тор продолжалась. Такеуа и Shimodori (1963) предложили дифференцировать лизогенные по фагу «капа» патогенные вибрионы Эль-Тор типа «Целебес» от непатогенного нелизогенного варианта «классический Убол», обитающего в водоемах Индии и Среднего Востока. Однако их данные не получили подтверждения [Gallut J., Nicolle P., 1965, и др.] и дальнейшего развития.
Значимость гемолитических свойств в дифференциации био- варов холерных вибрионов с появлением и распространением слабо- и негемолитичных вибрионов Эль-Тор исчезла [Felsen- feld О., 1965; Mosley W.H. et al., 1970, и др.]. Более того, было высказано предположение о том, что гемолитическая активность присуща только вибрионам Эль-Тор, обитающим в воде поверхностных водоемов в местностях, благополучных по холере [Адамов А.К., Быстрый Н.Ф., 1971, и др.].
С формированием представлений о патогенности бактерий как таксономическом видовом понятии и разграничением трех ее атрибутов — инфекционное™, инвазивности и токсигенно- сти [Зильбер Л.А., 1958; Петровская В.Г., 1967; Miles, 1955; Dubos, 1958, и др.] — произошли осмысление и оценка обширной информации о продукции холерными вибрионами различных ферментов и биологически активных веществ с точки зрения их участия в развитии этапов инфекционного процесса при холере — адгезии, колонизации и интоксикации [Езепчук Ю.В., 1985; Taylor R.K., 1989, и др.]. Обнаружены положительный хемотаксис [Freter, O’Brien, 1961] и хеморецепторы, обеспечивающие движение холерных вибрионов с помощью жгутика к слизистой оболочке кишечника [Димитрова Н.И., 1984]. Выявлены факторы адгезии [Оленичева Л.С. и др., 1986; Король В.В., 1983; Finkelstein R. et al., 1983; Taylor R.K. et al., 1986; Jonson G., 1991, и др.]. Установлено, что нейраминидаза, лецитиназа, протеаза, муциназа и ряд других ферментов способствуют прикреплению холерных вибрионов к энтероцитам [Taylor R.K., 1989; Jonson G., 1991, и др.], а размножающиеся в кишечнике вибрионы продуцируют биологически активные субстанции, прежде всего ток- син-холероген. Построена теория воздействия экзотоксина на микроорганизм и развитие холерной диареи с дегидратацией. Установлено усиливающее холерогенный эффект действие экзотоксина [Яговкин Э.А. и др., 1972]. Описаны и другие факторы, роль которых в патогенезе холеры еще предстоит уточнить: дермонекротический фактор [Помухина О.И., 1984; Gohar, 1932; Watanabe J.A., Verwey W.L., 1966], шигатоксин [O’Brien A.D. et al., 1984] и новый экзотоксин, отличающийся от холерогена [Sanyal S.C. et al., 1983, 1990; Saha et al., 1989].
Показано наличие у вибрионов Эль-Тор двух типов гемолизинов, один из которых (1(3), не отличающийся от гемолизина холерных вибрионов не 01, обладает энтеротоксигенным действием [Семиотрочев В.Л., 1988; Yamamoto R. et al., 1985; Ichinosa et al., 1987]. Выявлена вибриоциногенная активность холерных вибрионов против нормальной и патогенной микрофлоры кишечника [Chahsabasty et al., 1970] как способ выживания в меняющихся условиях среды обитания. Оценка фенотипического проявления факторов патогенности различных штаммов холерных вибрионов позволяет оценивать их вирулентность как степень патогенности и судить лишь об экспрессии свойств в конкретных условиях, а не о потенциальной способности к их реализации. Общеизвестны трудности в оценке in vitro токсинопродукции холерных вибрионов и многолетние поиски условий выявления синтеза холерного токсина у различных штаммов [Шагинян И.А. и др., 1983; Гайлонская И.Н. и др., 1984; Эмдина И.А. и др., 1984; Iwanaga М., Yamamoto К., 1985, и др.], что может быть связано, с одной стороны, с различиями в синтезе факторов патогенности in vivo и in vitro [Jonson G., 1991], а с другой — с неоднородностью холерных вибрионов по наличию у них этих факторов. В практической оценке вирулентности свежевыделенных от людей и из объектов окружающей среды штаммов холерных вибрионов компромиссным шагом явилось использование на территории СССР в течение 20 лет эмпирически подобранного А.К. Адамовым и Н.Ф. Быстрым (1971) комплексного метода, основанного на оценке чувствительности холерных вибрионов к диагностическим фагам (ХДФ), определении гемолитической активности, учете серологического варианта и использовании в отдельных случаях для окончательного суждения заражения кроликов-сосунков. Метод оказался полезным в оценке вирулентности типичных по другим свойствам холерных вибрионов, чувствительных к диагностическим холерным фагам, что в большей мере характерно для штаммов, выделенных от людей. Появление фагорезистентных вариантов холерных вибрионов среди последних [Ломов Ю.М. и др., 1992] может явиться серьезным ограничением в применении данного метода.
Важным шагом в познании патогенности холерного вибриона явились структурно-функциональная характеристика его генома и открытие генов, кодирующих синтез биологически активных субстанций возбудителя холеры — холерного токсина, пилей адгезии, гемагглютининов, белков внешней мембраны, О-антигена, нейраминидазы, гемолизинов и др. Установлена координация экспрессии генов, кодирующих основные факторы патогенности холерного вибриона через продуцент tox R гена и доказана роль внешнего сигнала в его запуске [Miller V.L. et al., 1984, 1985, 1987; Taylor R.K. et al., 1987;
Mekalanos J.J., 1992, и др.]. Этот факт является чрезвычайно важным в свете представлений о взаимодействии и относительной самостоятельности трех основных групп факторов, обеспечивающих реализацию патогенности на штаммовом уровне, в качестве их вирулентности. Учитывая, что синтез факторов вирулентности не является жизненно важным для бактериальной клетки [Петровская В.Г., 1967], условия его запуска должны отличаться от условий нормальной жизнедеятельности клетки in vitro. На этапе признания существования водного резервуара токсигенных штаммов холерных вибрионов выяснение природы сигналов, запускающих синтез основных факторов их патогенности, не являющихся жизненно важными для микробной клетки, может стать ключевым звеном в дискуссии о двух «экологических вариантах» [Марамо- вич А.С., Пинигин А.Ф., 1984] и формировании высокоток- сигенных, «эпидемических» штаммов холерного вибриона [Беляков В.Д. и др., 1986] в результате изменения патогенных свойств холерных вибрионов с увеличением копийности имеющегося в клетке гена основного фактора патогенности — холерного токсина.
Использование ДНК зондов для обнаружения у холерных вибрионов генов, кодирующих синтез основных факторов патогенности, именно по наличию гена холерного токсина, в отличие от многих других, выявило не количественное, а качественное различие геномов разных штаммов [Власов В.П. и др., 1987; Грижебовский Г.М. и др., 1987; Blake P.Q. et al., 1980; Johnston et al., 1983, и др.]. Установлено, что холерные вибрионы, обнаруживаемые в воде поверхностных водоемов, у птиц, лягушек и пресноводных рыб в местностях, благополучных по холере, в отличие от выделенных от людей при вспышечной заболеваемости и эпидемическом распространении, не содержат гена холерного токсина [Подосиннико- ва Л.С., 1988; Брюханов А.Ф., 1990.; Johnston et al., 1983; Kaper J.B. et al., 1982, и др.]. Токсигенные штаммы холерных вибрионов в воде поверхностных водоемов и сточных водах обнаружены практически только при эпидемических осложнениях при холере на данных территориях [Подосиннико- ва Л.С.,1988; Qrskov F., Qrskov G., 1983; Morris J.G. et al., 1984, и др.], что подтверждает их этиологическую и эпидемическую значимость.
Нетоксигенные штаммы холерных вибрионов широко распространены в СССР, США, встречаются в Бразилии, Англии и других странах [Наркевич М.И. и др., 1991; Johnson et al., 1983, и др.]. Описаны случаи заболевания холерой или вибриононосительства, вызванные нетоксигенными штаммами холерных вибрионов [Подосинникова Л.С. и др., 1989; Johnston et al., 1983; Morris J.G. et al., 1984, и др.]. Вероятно, холерные вибрионы, не имеющие гена холерного токсина*
реализуют в восприимчивом организме другие факторы патогенности, в том числе новый токсин, шигатоксин, гемолизин 1(3 и др. Однако эти заболевания не имеют тенденции к эпидемическому распространению даже при наличии соответствующих путей и факторов распространения таких вибрионов [Подосинникова Л.С. и др., 1988; Москвитина Э.А. и др., 1990; Kaper J.B. et al., 1982; Morris J.G. et al., 1984, и др.].
Точка зрения об отсутствии эпидемической значимости нетоксигенных штаммов холерных вибрионов впервые была высказана в результате изучения вспышек и спорадических заболеваний холерой в 1973—1981 гг. в Техасе и Луизиане (США) [Kaper J.B. et al., 1982; Lin F.I.C. et al., 1986, и др.]. Полученные нами результаты ретроспективного анализа и изучения более 10 тыс. музейных и свежевыделенных штаммов холерных вибрионов в 1965—1991 гг. на территории бывшего СССР дают возможность сделать однозначный вывод, что метод молекулярной гибридизации с использованием ДНК-зонда для выявления гена холерного токсина позволяет оценивать потенциальную эпидемическую значимость штаммов холерного вибриона [Гинцбург А.Л. и др., 1987; Подосинникова Л.С. и др., 1988, 1989; Брюханов А.Ф., 1990].
Характеристика холерогенной и гемолитической активности токсигенных штаммов холерных вибрионов выявила преобладание (более 90%) гемолизнегативных вариантов среди штаммов, выделенных от людей, и практически равное количество гемолитичных и негемолитичных токсигенных холерных вибрионов, обнаруженных в объектах окружающей среды. При этом токсигенные негемолитичные холерные вибрионы более чем в 90% случаев были вирулентны для кроликов- сосунков, а гемолитичные — слабо- и авирулентны. В связи с этим можно говорить как о высоком проценте фенотипической экспрессии токсигенности холерных вибрионов in vivo, так и о существовании гемолитичных токсигенных, но не холерогенных для кроликов-сосунков вариантов холерных вибрионов [Подосинникова Л.С. и др., 1988; Lin F.I.C. et al., 1986, и др.]. Большая, чем у людей, частота обнаружения последних в объектах окружающей среды свидетельствует о формировании их под влиянием определенных экологических условий, различные сочетания которых могут способствовать снижению или повышению вирулентности потенциально патогенных, имеющих ген холерного токсина холерных вибрионов, природный резервуар которых, по свидетельству Bergy’s Manual Systematic bacteriology, все еще неизвестен. Что же касается холерных вибрионов группы 01, не имеющих гена холерного токсина, то их патогенные свойства и взаимоотношения с токсигенными вариантами требуют дальнейшего изучения в плане выяснения возможной эпидемической значимости и уточнения таксономического положения.
Еще больший разрыв во времени отделял предположение R.Koch о том, что холера является интоксикацией, от воспроизведения диареи при заражении кроликов-сосунков бесклеточными фильтратами культур холерных вибрионов [Finkelshtein R. et al., 1961; Рапсе a. Dutta, 1961]. В 1969 г. R.Finkelshtein из штамма V.cholerae 569В был получен активный на экспериментальной модели очищенный препарат холерного токсина.
К этому времени были описаны многочисленные ферменты холерных вибрионов — муциназа [Burnet, Stone, 1947; Freter, 1955, и др.], диастаза [Ермольева З.В., 1924], лецитиназа [Felsenfeld О., 1944, и др.], протеаза [Bernard et al., 1938] и другие, которые многие исследователи рассматривали как факторы патогенности, но их обнаружение не имело большого значения в дифференциации возбудителя холеры от непатогенных вибрионов. Основными маркерными признаками возбудителя холеры на протяжении многих лет оставались наличие О-анти- гена и холерного токсина, фенотипическое выявление которого стало возможным после модификации N.K. Dutta и M.R. Habbu в 1955 г. экспериментальной модели кроликов-сосунков с заменой орального заражения на оперативное внутрикишечное.
Трудности в оценке патогенных свойств холерных вибрионов явились одной из причин длительной дискуссии о роли в этиологии холеры вибрионов Эль-Тор — второго биовара холерных вибрионов. Впервые они были выделены в 1906 г. F.Gotschlich на карантинной станции Эль-Тор (в Египте) из содержимого кишечника паломников, прибывших из благополучного по холере штата Хиджаз и умерших, как предполагалось, от дизентерии. В связи с этим, несмотря на сходство с описанными ранее в качестве возбудителя холеры вибрионами, они не были признаны холерными. Kraus и Bribram (1906) установили, что эти вибрионы, подобно водным, обладают способностью лизировать эритроциты овцы. Эпидемиологические особенности заболеваний и наличие гемолитических свойств у вибрионов послужили основанием для того, чтобы дать им самостоятельное название (Эль-Тор) по месту выделения и отнести к непатогенным, а гемолитический тест использовать для дифференциации их от классических холерных вибрионов. Подобные вибрионы продолжали обнаруживать на благополучных по холере территориях — в Болгарии [Kovacr, 1927], Египте [Abdelrachman, 4944], Мекке [Van Loghem, 1946] и др.
В 1937 г. вибрионы Эль-Тор впервые явились причиной вспышки на о. Целебес (другое название о.Сулавеси, Индонезия) заболеваний с высокой летальностью, клинически неотличимых от холеры. Заболевания эти повторились на о. Целебес в последующие годы, и С.Е. De Moor (1939, 1949), Van Loghem (1946), Tanamal (1959) предложили считать их парахолерными, или холероподобными.
На основании многолетних обследований на холеру паломников и воды поверхностных водоемов Abdelrachman (1944) высказал мнение о существовании двух вариантов вибрионов Эль-Тор — непатогенного Египетского «Zam-Zam», обнаруживаемого в фекалиях здоровых людей и водоемах Среднего Востока, и патогенного «Сулавеси», вызвавшего эпидемию на одноименном острове. Эту позицию разделяли и другие исследователи [Коробкова Е.И., 1959; Зотова Р.С., 1969; Pollitzer R., 1959; Felsenfeld О., 1962; Mukerjee S., 1963, и др.]. Генеральная Ассамблея ВОЗ в 1958 г. при рассмотрении данного вопроса подтвердила мнение о том, что заболевания, вызываемые вибрионами Эль-Тор, не являются холерой и не относятся к числу карантинных. Это решение было пересмотрено в 1962 г., когда в ВОЗ поступили неопровержимые доказательства эпидемического распространения заболеваний, вызываемых вибрионами Эль- Тор, и выхода их далеко за пределы основного очага в Индонезии. Холера Эль-Тор была отнесена к карантинным инфекциям, а вибрионы Эль-Тор по многочисленным предложениям [Mukeijee S., 1960; Hugh, 1962, и др.] Подкоми-
тетом по таксономии вибрионов JAMS были признаны вторым биоваром холерных вибрионов.
Независимо от этого решения дискуссия о патогенности вибрионов Эль-Тор продолжалась. Такеуа и Shimodori (1963) предложили дифференцировать лизогенные по фагу «капа» патогенные вибрионы Эль-Тор типа «Целебес» от непатогенного нелизогенного варианта «классический Убол», обитающего в водоемах Индии и Среднего Востока. Однако их данные не получили подтверждения [Gallut J., Nicolle P., 1965, и др.] и дальнейшего развития.
Значимость гемолитических свойств в дифференциации био- варов холерных вибрионов с появлением и распространением слабо- и негемолитичных вибрионов Эль-Тор исчезла [Felsen- feld О., 1965; Mosley W.H. et al., 1970, и др.]. Более того, было высказано предположение о том, что гемолитическая активность присуща только вибрионам Эль-Тор, обитающим в воде поверхностных водоемов в местностях, благополучных по холере [Адамов А.К., Быстрый Н.Ф., 1971, и др.].
С формированием представлений о патогенности бактерий как таксономическом видовом понятии и разграничением трех ее атрибутов — инфекционное™, инвазивности и токсигенно- сти [Зильбер Л.А., 1958; Петровская В.Г., 1967; Miles, 1955; Dubos, 1958, и др.] — произошли осмысление и оценка обширной информации о продукции холерными вибрионами различных ферментов и биологически активных веществ с точки зрения их участия в развитии этапов инфекционного процесса при холере — адгезии, колонизации и интоксикации [Езепчук Ю.В., 1985; Taylor R.K., 1989, и др.]. Обнаружены положительный хемотаксис [Freter, O’Brien, 1961] и хеморецепторы, обеспечивающие движение холерных вибрионов с помощью жгутика к слизистой оболочке кишечника [Димитрова Н.И., 1984]. Выявлены факторы адгезии [Оленичева Л.С. и др., 1986; Король В.В., 1983; Finkelstein R. et al., 1983; Taylor R.K. et al., 1986; Jonson G., 1991, и др.]. Установлено, что нейраминидаза, лецитиназа, протеаза, муциназа и ряд других ферментов способствуют прикреплению холерных вибрионов к энтероцитам [Taylor R.K., 1989; Jonson G., 1991, и др.], а размножающиеся в кишечнике вибрионы продуцируют биологически активные субстанции, прежде всего ток- син-холероген. Построена теория воздействия экзотоксина на микроорганизм и развитие холерной диареи с дегидратацией. Установлено усиливающее холерогенный эффект действие экзотоксина [Яговкин Э.А. и др., 1972]. Описаны и другие факторы, роль которых в патогенезе холеры еще предстоит уточнить: дермонекротический фактор [Помухина О.И., 1984; Gohar, 1932; Watanabe J.A., Verwey W.L., 1966], шигатоксин [O’Brien A.D. et al., 1984] и новый экзотоксин, отличающийся от холерогена [Sanyal S.C. et al., 1983, 1990; Saha et al., 1989].
Показано наличие у вибрионов Эль-Тор двух типов гемолизинов, один из которых (1(3), не отличающийся от гемолизина холерных вибрионов не 01, обладает энтеротоксигенным действием [Семиотрочев В.Л., 1988; Yamamoto R. et al., 1985; Ichinosa et al., 1987]. Выявлена вибриоциногенная активность холерных вибрионов против нормальной и патогенной микрофлоры кишечника [Chahsabasty et al., 1970] как способ выживания в меняющихся условиях среды обитания. Оценка фенотипического проявления факторов патогенности различных штаммов холерных вибрионов позволяет оценивать их вирулентность как степень патогенности и судить лишь об экспрессии свойств в конкретных условиях, а не о потенциальной способности к их реализации. Общеизвестны трудности в оценке in vitro токсинопродукции холерных вибрионов и многолетние поиски условий выявления синтеза холерного токсина у различных штаммов [Шагинян И.А. и др., 1983; Гайлонская И.Н. и др., 1984; Эмдина И.А. и др., 1984; Iwanaga М., Yamamoto К., 1985, и др.], что может быть связано, с одной стороны, с различиями в синтезе факторов патогенности in vivo и in vitro [Jonson G., 1991], а с другой — с неоднородностью холерных вибрионов по наличию у них этих факторов. В практической оценке вирулентности свежевыделенных от людей и из объектов окружающей среды штаммов холерных вибрионов компромиссным шагом явилось использование на территории СССР в течение 20 лет эмпирически подобранного А.К. Адамовым и Н.Ф. Быстрым (1971) комплексного метода, основанного на оценке чувствительности холерных вибрионов к диагностическим фагам (ХДФ), определении гемолитической активности, учете серологического варианта и использовании в отдельных случаях для окончательного суждения заражения кроликов-сосунков. Метод оказался полезным в оценке вирулентности типичных по другим свойствам холерных вибрионов, чувствительных к диагностическим холерным фагам, что в большей мере характерно для штаммов, выделенных от людей. Появление фагорезистентных вариантов холерных вибрионов среди последних [Ломов Ю.М. и др., 1992] может явиться серьезным ограничением в применении данного метода.
Важным шагом в познании патогенности холерного вибриона явились структурно-функциональная характеристика его генома и открытие генов, кодирующих синтез биологически активных субстанций возбудителя холеры — холерного токсина, пилей адгезии, гемагглютининов, белков внешней мембраны, О-антигена, нейраминидазы, гемолизинов и др. Установлена координация экспрессии генов, кодирующих основные факторы патогенности холерного вибриона через продуцент tox R гена и доказана роль внешнего сигнала в его запуске [Miller V.L. et al., 1984, 1985, 1987; Taylor R.K. et al., 1987;
Mekalanos J.J., 1992, и др.]. Этот факт является чрезвычайно важным в свете представлений о взаимодействии и относительной самостоятельности трех основных групп факторов, обеспечивающих реализацию патогенности на штаммовом уровне, в качестве их вирулентности. Учитывая, что синтез факторов вирулентности не является жизненно важным для бактериальной клетки [Петровская В.Г., 1967], условия его запуска должны отличаться от условий нормальной жизнедеятельности клетки in vitro. На этапе признания существования водного резервуара токсигенных штаммов холерных вибрионов выяснение природы сигналов, запускающих синтез основных факторов их патогенности, не являющихся жизненно важными для микробной клетки, может стать ключевым звеном в дискуссии о двух «экологических вариантах» [Марамо- вич А.С., Пинигин А.Ф., 1984] и формировании высокоток- сигенных, «эпидемических» штаммов холерного вибриона [Беляков В.Д. и др., 1986] в результате изменения патогенных свойств холерных вибрионов с увеличением копийности имеющегося в клетке гена основного фактора патогенности — холерного токсина.
Использование ДНК зондов для обнаружения у холерных вибрионов генов, кодирующих синтез основных факторов патогенности, именно по наличию гена холерного токсина, в отличие от многих других, выявило не количественное, а качественное различие геномов разных штаммов [Власов В.П. и др., 1987; Грижебовский Г.М. и др., 1987; Blake P.Q. et al., 1980; Johnston et al., 1983, и др.]. Установлено, что холерные вибрионы, обнаруживаемые в воде поверхностных водоемов, у птиц, лягушек и пресноводных рыб в местностях, благополучных по холере, в отличие от выделенных от людей при вспышечной заболеваемости и эпидемическом распространении, не содержат гена холерного токсина [Подосиннико- ва Л.С., 1988; Брюханов А.Ф., 1990.; Johnston et al., 1983; Kaper J.B. et al., 1982, и др.]. Токсигенные штаммы холерных вибрионов в воде поверхностных водоемов и сточных водах обнаружены практически только при эпидемических осложнениях при холере на данных территориях [Подосиннико- ва Л.С.,1988; Qrskov F., Qrskov G., 1983; Morris J.G. et al., 1984, и др.], что подтверждает их этиологическую и эпидемическую значимость.
Нетоксигенные штаммы холерных вибрионов широко распространены в СССР, США, встречаются в Бразилии, Англии и других странах [Наркевич М.И. и др., 1991; Johnson et al., 1983, и др.]. Описаны случаи заболевания холерой или вибриононосительства, вызванные нетоксигенными штаммами холерных вибрионов [Подосинникова Л.С. и др., 1989; Johnston et al., 1983; Morris J.G. et al., 1984, и др.]. Вероятно, холерные вибрионы, не имеющие гена холерного токсина*
реализуют в восприимчивом организме другие факторы патогенности, в том числе новый токсин, шигатоксин, гемолизин 1(3 и др. Однако эти заболевания не имеют тенденции к эпидемическому распространению даже при наличии соответствующих путей и факторов распространения таких вибрионов [Подосинникова Л.С. и др., 1988; Москвитина Э.А. и др., 1990; Kaper J.B. et al., 1982; Morris J.G. et al., 1984, и др.].
Точка зрения об отсутствии эпидемической значимости нетоксигенных штаммов холерных вибрионов впервые была высказана в результате изучения вспышек и спорадических заболеваний холерой в 1973—1981 гг. в Техасе и Луизиане (США) [Kaper J.B. et al., 1982; Lin F.I.C. et al., 1986, и др.]. Полученные нами результаты ретроспективного анализа и изучения более 10 тыс. музейных и свежевыделенных штаммов холерных вибрионов в 1965—1991 гг. на территории бывшего СССР дают возможность сделать однозначный вывод, что метод молекулярной гибридизации с использованием ДНК-зонда для выявления гена холерного токсина позволяет оценивать потенциальную эпидемическую значимость штаммов холерного вибриона [Гинцбург А.Л. и др., 1987; Подосинникова Л.С. и др., 1988, 1989; Брюханов А.Ф., 1990].
Характеристика холерогенной и гемолитической активности токсигенных штаммов холерных вибрионов выявила преобладание (более 90%) гемолизнегативных вариантов среди штаммов, выделенных от людей, и практически равное количество гемолитичных и негемолитичных токсигенных холерных вибрионов, обнаруженных в объектах окружающей среды. При этом токсигенные негемолитичные холерные вибрионы более чем в 90% случаев были вирулентны для кроликов- сосунков, а гемолитичные — слабо- и авирулентны. В связи с этим можно говорить как о высоком проценте фенотипической экспрессии токсигенности холерных вибрионов in vivo, так и о существовании гемолитичных токсигенных, но не холерогенных для кроликов-сосунков вариантов холерных вибрионов [Подосинникова Л.С. и др., 1988; Lin F.I.C. et al., 1986, и др.]. Большая, чем у людей, частота обнаружения последних в объектах окружающей среды свидетельствует о формировании их под влиянием определенных экологических условий, различные сочетания которых могут способствовать снижению или повышению вирулентности потенциально патогенных, имеющих ген холерного токсина холерных вибрионов, природный резервуар которых, по свидетельству Bergy’s Manual Systematic bacteriology, все еще неизвестен. Что же касается холерных вибрионов группы 01, не имеющих гена холерного токсина, то их патогенные свойства и взаимоотношения с токсигенными вариантами требуют дальнейшего изучения в плане выяснения возможной эпидемической значимости и уточнения таксономического положения.
Источник: Под ред. В. И. Покровского, «Холера в СССР в период VII паццемии» 2000
А так же в разделе «ЭВОЛЮЦИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПАТОГЕННОСТИ ХОЛЕРНЫХ ВИБРИОНОВ И ОЦЕНКА ЭПИДЕМИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ ВИБРИОНОВ ЭЛЬ-ТОР РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ »
- СВОЙСТВА ВИБРИОНОВ ЭЛЬ-ТОР, ВЫДЕЛЕННЫХ ОТ ЛЮДЕЙ И ИЗ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
- ЧАСТОТА И ХАРАКТЕР ИЗМЕНЧИВОСТИ ВИБРИОНОВ ЭЛЬ-ТОР, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ОБЪЕКТОВ
- ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К АНТИБИОТИКАМ ВИБРИОНОВ ЭЛЬ-ТОР, ВЫДЕЛЕННЫХ В СССР В ПЕРИОД VI! ПАНДЕМИИ
- ОЦЕНКА ЭПИДЕМИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ СССР ХОЛЕРНЫХ ВИБРИОНОВ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТОКСИГЕННЫХ ШТАММОВ