ИЗУЧЕНИЕ ЦИРКУЛЯЦИИ ВИРУСА ГРИППА ПТИЦ НА ТЕРРИТОРИИ УБСУНУРСКОГО МИГРАЦИОННОГО ОЧАГА РЕСПУБЛИКИ ТЫВА

ИЗУЧЕНИЕ ЦИРКУЛЯЦИИ ВИРУСА ГРИППА ПТИЦ НА ТЕРРИТОРИИ УБСУНУРСКОГО МИГРАЦИОННОГО ОЧАГА РЕСПУБЛИКИ ТЫВА

33

М.С. Волков1, А.В. Варкентин2, В.Н. Ирза3, И.А. Чвала4, А.Э. Меньщикова5,

А.В. Андриясов6, М.А. Циванюк7, Ч.Б-О. Оюн8, С.В. Роголев9, М.Ш-О. Арапчор10

1 заведующий лабораторией, кандидат ветеринарных наук,

ФГБУ «ВНИИЗЖ», г. Владимир, e-mail: volkov_ms@arriah.ru

2 научный сотрудник, кандидат ветеринарных наук,

ФГБУ «ВНИИЗЖ», г. Владимир, e-mail: varkentin@arriah.ru

3 главный эксперт ИАЦ, доктор ветеринарных наук,

ФГБУ «ВНИИЗЖ», г. Владимир, e-mail: irza@arriah.ru

4 заведующий лабораторией, кандидат ветеринарных наук,

ФГБУ «ВНИИЗЖ», г. Владимир, e-mail: chvala@arriah.ru

5 руководитель сектора, кандидат биологических наук,

ФГБУ «ВНИИЗЖ», г. Владимир, e-mail: menschikova@arriah.ru

6 старший научный сотрудник, кандидат биологических наук,

ФГБУ «ВНИИЗЖ», г. Владимир, e-mail: andriyasov_av@arriah.ru

7 научный сотрудник, кандидат биологических наук,

ФГБУ «ВНИИЗЖ», г. Владимир, e-mail: tsivanuk@arriah.ru

8 заместитель начальника отдела внутреннего ветеринарного надзора территориального управления РСХН по Республикам Хакасия и Тыва, e-mail: tuvrshn_ozg@mail.ru

9 инспектор территориального управления РСХН по Республикам Хакасия и Тыва,

e-mail: tuvrshn_ozg@mail.ru

10 заместитель руководителя территориального управления РСХН по Республикам Хакасия и Тыва, e-mail: rsnkhakasia@mail.ru

 

РЕЗЮМЕ

В статье представлены результаты многолетних мониторинговых исследований ФГБУ «ВНИИЗЖ» российской части акватории озера Убсу-Нур Республики Тыва на предмет выявления циркуляции вируса гриппа типа А в популяциях диких перелетных птиц. Определена экологическая и биологическая значимость прибрежной территории озера в организации эпидемиологических исследований. Установлена циркуляция вируса высокопатогенного гриппа птиц в популяциях дикой орнитофауны на территории убсунурского миграционного очага.

 

Ключевые слова: грипп птиц, ньюкаслска болезнь, дикая перелетная птица, озеро, эпизоотия, вспышка, природный очаг, миграция.

 

ВВЕДЕНИЕ

Соленое бессточное озеро Убсу-Нур находится в тектонической впадине – северо-восточной части Котловины Больших озер, которая насчитывает большое количество пресноводных и соленых водоемов. Российский сектор озера расположен на юге Республики Тыва с протяженностью береговой линии около 10 км. Климат котловины является резко континентальным с существенными колебаниями суточных и годовых температур.

Объект исследования выбран не случайно, хозяйственная деятельность человека в исследуемом районе ограничивается пастбищным скотоводством, а слабое антропогенное воздействие на экосистему и фаунистический комплекс котловины определили разнообразие орнитофауны, которая представлена здесь 376 видами птиц, из которых 308 – гнездящиеся. Наибольшая часть пролетных видов представлены отрядами ржанкообразных, гусеобразных и воробьеобразных, которые при миграции по Центрально-Азиатскому пролетному пути останавливаются на озерах котловины. Водоемы Убсунурской котловины в летний период представляют места концентрации огромного количества водоплавающих и околоводных птиц с максимальной площадью заселения прибрежных зон озера Убсу-Нур ввиду наличия обширных тростниковых зарослей и высокой кормности озера [4]. «Необитаемость» прибрежной части озера, заболоченные берега с обширными тростниковыми зарослями, кормовая база (алтайский осман) привлекают диких перелетных птиц и определяют постоянные места гнездования пернатых.

Необходимо отметить, что большое количество гнездящихся и залетных видов птиц Убсунурского биотопа занесены в Красную книгу Российской Федерации [4]. Данный факт ограничивает возможность проведения активного мониторинга на территории озера, однако губительные эпизоотии высокопатогенного гриппа не щадят ни классические, ни редкие, ни реликтовые виды птиц и разрушают устойчивою орнитофаунистическую систему  котловины [5]. Примером данного утверждения могут служить результаты наблюдения доктора А.П. Савченко, по данным которого в 2006 г. на озере преимущественным видом погибших птиц стала чомга (Podiceps cristatus), плотность гнездования которой достигала 2,0 тыс. пар на 1 км2. Массовый падеж и распространение инфекции на другие виды совпали со временем достижения большей части птенцов чомги 12–14-суточного возраста. Савченко А.П. указывает на ощутимые экологические последствия эпизоотии гриппа в популяции диких птиц озера Убсу-Нур, только с 2008 по 2009 гг. произошло резкое сокращение их обилия (от 3,5 до 10 крат). При этом ученый отмечает, что на большинстве водоемов юга Центральной Сибири исчезла лысуха, резко уменьшились популяции красноголовой чернети и чирка-трескунка [5].

Учитывая сложную эпизоотическую и эпидемиологическую ситуацию в мире, разнообразие подтипов вируса гриппа А, выделяемых от разных видов диких птиц, проведение комплексного активного и пассивного мониторинга в популяциях диких водоплавающих птиц является актуальной и важной задачей практической ветеринарной, биологической и медицинской наук, которая направлена на сохранение здоровья человека и стабилизацию социально-экономических последствий в результате вспышек заболевания.

Целью данной работы явился анализ результатов многолетних мониторинговых исследований российской части акватории озера Убсу-Нур Республики Тыва на предмет выявления циркуляции вируса гриппа типа А в популяциях диких перелетных птиц.

 

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Экспедиции в Республику Тыва на озеро Убсу-Нур организованы в соответствии с планом реализации государственного мониторинга. В качестве биологического и патологического материала отбирали пробы помета (пуловые пробы), участок кишечника и мозга от мертвых птиц, кровь для последующего получения сыворотки [1]. При отборе образцов для исследований проводили идентификацию вида с использованием определителей видов птиц [6, 7]. Доставку материала в лабораторию осуществляли в герметичных влагонепроницаемых термоконтейнерах с наличием аккумуляторов холода в соответствии с действующими нормами. Лабораторные исследования проводили в соответствии с «Ветеринарными правилами лабораторной диагностики гриппа А птиц» и Рекомендациями по диагностическим тестам и вакцинам для наземных животных                       МЭБ [1, 10].

 

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В июне 2006 г. на озере Убсу-Нур Овюрского района Республики Тыва Российской Федерации была зарегистрирована массовая гибель дикой водоплавающей птицы. Общее количество мертвых птиц составило 3749 голов, преобладающим видом была чомга (Podiceps cristatus). Результаты вирусологических и молекулярно-биологических исследований показали, что причиной массового падежа стал вирус высокопатогенного гриппа птиц типа А подтипа Н5N1.

Во второй половине июня 2009 г. в прибрежной части российской территории озера было обнаружено 58 голов мертвых птиц следующего видового состава: чомга (Podiceps cristatus), гусь гуменник (Anser fabalis), колпица (Platalea leucorodia), черноголовый хохотун (Larus ichthyaetus). Превалирующим видом птиц, у которых генетический материал вируса гриппа Н5N1 был выделен в большинстве проб, стала чомга.

В июне 2010 г. на озере случай массовой гибели диких водоплавающих птиц повторился – пало 367 голов, причина – высокопатогенный грипп типа А подтип Н5N1. Видовой состав представителей орнитофауны: чомга (Podiceps cristatus), крохаль (Mergus merganser), серая цапля (Ardea cinerea), колпица (Platalea leucorodia), серая утка (Anas strepera), баклан (Phalacrocorax carbо), лысуха (Fulica atra), белая цапля (Egretta alba), красноголовый нырок (Aythya ferina).

По данным доктора М.Ю. Щелканова, вспышка гриппа в популяции диких птиц озера в 2009 г. была этиологически связана с вирусом высокопатогенного гриппа птиц H5N1 Уссурийского генотипа – 2.3.2 (Приморский край). Проникновение инфекционного начала произошло из Юго-Восточной Азии вдоль Джунгарского миграционного русла. Однако «убсунурский» вирус 2006 г. имел иное происхождение. Так, молекулярно-генетический анализ показал близость возбудителя с индо-пакистанскими штаммами и дистантность от цинхайских изолятов, на основании чего следует полагать, что занос вируса на озеро Убсу-Нур первоначально произошел с полуострова Индостан вдоль восточного ответвления Индо-Азиатского миграционного русла [8].

Следует подчеркнуть, что прослеживается строгая сезонность периодов массовой гибели птиц на озере Убсу-Нур, все случаи произошли в июне месяце.

Несмотря на то, что в 2011 и 2012 гг. на территории озера случаев гибели птиц зарегистрировано не было, специалистами ФГБУ «ВНИИЗЖ», совместно с сотрудниками регионального Россельхознадзора, ежегодно проводились активные мониторинговые исследования в прибрежных районах озера Убсу-Нур в связи с ранее неблагополучной эпизоотической обстановкой по высокопатогенному гриппу птиц. В 2011 г. было происследовано 243 пробы сывороток крови и 112 проб патологического материала от диких и синантропных птиц. В результате исследований в 2 пробах сывороток крови от чомги (Podiceps cristatus) в РТГА выявлены специфические антитела к вирусу гриппа птиц подтипа Н5 в диагностически значимых титрах (4,0–5,0 log2). Кроме того, в 11 пробах от диких птиц определены антитела в титрах 2,0–3,0 log2 к вирусу подтипов Н5 и Н7. Антитела на уровне ниже диагностического титра были выявлены в сыворотках крови от коршуна (Milvus migrans) (Н5/Н7), чомги (Podiceps cristatus) (Н7), серой утки (Anas strepera) (Н7), чайки озерной (Larus ridibundus) (Н7) и большого баклана (Phalacrocorax carbo) (Н7).

В 2012 г. при исследовании 124 проб сывороток крови и 79 проб образцов патологического материала от домашних, диких и синантропных птиц, отобранных на территории Республики Тыва, генетического материала и специфических антител к вирусу гриппа птиц подтипов Н5 и Н7 не обнаружено.

При мониторинговых исследованиях 2013 г. в сыворотках крови диких птиц (чайка, баклан, серая утка) выявлены антигемагглютинины к вирусу гриппа подтипа Н5.

В 2014 г. при исследовании в РТГА 50 проб сывороток крови от диких водоплавающих птиц выявлено 24 положительных результата. Специфические антигемагглютинины к Н5 обнаружены в 1 пробе (малая чайка), к подтипу Н7 – в 16 пробах (малая чайка, черноголовый хохотун, баклан) и к подтипу Н9 – в 10 пробах (малая чайка, черноголовый хохотун). Факт выявления специфических антител у диких птиц свидетельствует о циркуляции вируса гриппа подтипов Н5, Н7 и Н9 в их популяции и представляет реальную угрозу для промышленного птицеводства Российской Федерации и экологической стабильности биотопа. Из 24 проб биологического материала была выделена РНК вируса гриппа типа А, однако при постановке ОТ-ПЦР-РВ с праймерами на ген Н5, Н7 и Н9 видовая специфичность к данным подтипам была исключена. В одной пробе от дикой утки – широконоски методом ОТ-ПЦР-РВ был идентифицирован подтип Н3.

В конце мая 2015 г. специалисты ФГБУ «ВНИИЗЖ» совместно с государственными инспекторами территориальных управлений Россельхознадзора по Республикам Хакассия и Тыва в сопровождении сотрудников Росприроднадзора провели обследование акватории российской стороны озера Убсу-Нур и активный мониторинг популяции диких птиц на предмет вирусоносительства возбудителей особо опасных болезней (грипп птиц, ньюкаслская болезнь). На побережье озера найдены мертвыми 2 головы большой поганки и 2 крачки. В результате вирусологических исследований от павших птиц был выделен вирус гриппа А/Н5N1. При проведении сравнительного анализа полученных нуклеотидных последовательностей фрагмента гена H длиной 258 н. было установлено, что исследуемые изоляты принадлежат к азиатской генетической линии вируса высокопатогенного гриппа птиц (линия A/Guandong/1/96, клада 2.3.2.1). По фрагменту гена Н к выявленным изолятам наиболее близкими оказались последовательности вирусов гриппа А птиц подтипа Н5N1, выделенных в Алтайском крае в 2014 г. (99,61-99,22% совпадений) и Астраханской области в 2015 г. (98,44–98,04% совпадений), а также последовательности изолятов вируса гриппа А птиц подтипа Н5N1, выделенных в Китае, Индонезии и Вьетнаме в 2012-2014 гг. (98,83–98,04% совпадений).

В 3 образцах сывороток крови от диких птиц выявлены антитела к возбудителю ньюкаслской болезни в диагностически значимых титрах (баклан – 6,0 log2, лысуха – 3,0 log2, баклан – 3,0 log2).

Настораживает факт уменьшения площади зеркала озера в связи с его высыханием (по данным 3 лет), что может сказаться на «пластичности» орнитокомплекса озера.

Отсутствие случаев регистрации гибели птиц в период 2007–2008 гг. не может служить основанием для суждения об отсутствии циркуляции разных подтипов вируса гриппа в популяции дикой авифауны.

Основным видом птиц, пострадавшим от эпизоотий высокопатогенного гриппа на озере была чомга (большая поганка, Podiceps cristatus).

Учитывая тенденцию к обмелению озера и свойственную птицам колониальность, увеличение плотности диких перелетных птиц на ограниченной и с каждым годом уменьшающейся территории может привести к развитию широкой эпизоотии и гибели популяции редких и реликтовых видов птиц.

До сих пор остается дискуссионным вопрос о природной очаговости гриппа птиц. Многие авторы относят грипп к природно-очаговым нетрансмиссивным заболеваниям. Является ли прибрежная часть территории озера Убсу-Нур, где гнездится колоссальное количество диких птиц, представляющих резервуар инфекции, природным очагом заболевания? Учитывая тот факт, что природная очаговость свойственна не только трансмиссивным заболеваниям, дискуссия о природе гриппа является актуальным вопросом. Для ответа на него необходимо четко определить критерии природной очаговости и сопоставить с ними эпидемиологические характеристики гриппа в популяции диких птиц озера. Характерными для природного очага элементами являются природный резервуар возбудителя, сезонность заболевания и территориальность (географический ландшафт). В соответствии с данными критериями на территории озера Убсу-Нур поддерживается природный очаг высокопатогенного гриппа Н5N1: дикие птицы водного и околоводного комплекса являются природным резервуаром возбудителя, где поддерживается его циркуляция и обеспечивается существование вируса, как биологического вида; выполняется и условие сезонности заболевания, так как места гнездования и зимовок для мигрирующих видов птиц не совпадают, что не противостоит концепции «подвижности (плавучести)» природных очагов; территория предполагаемого природного очага определена гнездовым ареалом диких перелетных птиц и мест кормежек [2]. Природно-климатические условия Убсунурской Котловины являются оптимальными для обеспечения циркуляции вируса в дикой орнитофауне и его эволюции. Дискуссионным остается вопрос и о сохранении вируса в сезонном очаге во время зимы. Существуют доказательства накопления вируса гриппа в организмах-гидробионтах, в частности, мидий и дафний, обитающих в природных озерах и реках. Результаты исследований зарубежных ученых показали, что в мидиях Dreissena polymorpha вирус не только переживает длительное время, но и накапливается [9, 11]. Изоляция вируса Н5 из неконцентрированной воды и гидробионтов является логическим процессом приспособления существования вируса в данном биотопе ввиду сложившегося фекально-орального механизма заражения при гриппе, когда вирус выделяется с пометом диких птиц в окружающую среду, чаще всего воду и переживает там длительное время. Гипотеза длительного сохранения вируса в воде озер была подтверждена японскими вирусологами Университета Хоккайдо при изучении циркуляции вируса гриппа в популяциях водно-болотных и околоводных птиц в Якутии [3].

По мнению академика Д.К. Львова, на всем протяжении миграционного пути, как в местах гнездований, так и в районах остановок, зимовок и т.п., касательно гриппа птиц, формируются временные «миграционные» очаги заболевания и поддерживается циркуляция патогена [2].

Синантропные виды птиц являются своеобразным вектором передачи вируса между резервуаром инфекции в дикой авифауне и восприимчивой домашней птицей. Однако, ввиду того что в близлежащих районах озера Убсу-Нур местные жители занимаются исключительно пастбищным скотоводством и не практикуют разведение птицы, вспышек гриппа среди домашней птицы не регистрируют, т.к. отсутствует восприимчивый организм, нахождение которого в природном очаге привело бы к неминуемому заболеванию.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обобщая анализ результатов мониторинговых исследований следует подчеркнуть, что озеро Убсу-Нур играет важную роль не только как место остановки, кормежек и гнездования диких птиц, но и как «индикатор» заноса вируса на территорию Российской Федерации во время сезонных миграций по Центрально-Азиатскому и Восточно-Азиатскому коридорам и представляет ценный научный интерес в изучении экологии вируса гриппа птиц.

Установлена циркуляция вируса высокопатогенного гриппа птиц в популяциях дикой орнитофауны на территории убсунурского миграционного очага.

С учетом организованных экспедиций на озеро Убсу-Нур Республики Тыва Российской Федерации и полученных результатов, оптимальным временем проведения мониторинговых исследований в дикой авифауне района следует считать конец мая – начало июня.

 

Экспедиция проведена за счет средств по контракту с МАГАТЭ №17547/R0.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Ветеринарные правила лабораторной диагностики гриппа А птиц: Приказ МСХ РФ от 3.04.2006 г. № 105 // Вет. консультант. – 2006. – № 12. – С. 8–9.
  2. Львов Д.К., Ильичев В.Д. Миграции птиц и перенос возбудителей инфекции. Эколого-географические связи птиц с возбудителями инфекции. – М.: Наука, 1979. – 270 с.
  3. Международное сотрудничество по изучению и охране птиц Якутии: основные итоги, новые подходы и технологии / Н.И. Гермогенов, Н.Г. Соломонов, А.Г.Дегтярев [и др.] // Птицы Сибири: структура и динамика фауны, населения и популяций / под ред. Л.Г. Вартапетова. – М., 2011. – С. 289–
  4. Озерская Т.П. Структура населения и экология птиц Убсу-Нурской котловины: автореф. дис. … канд. биол. наук. – М., 2008. – 21 с.
  5. О циркуляции вирусов гриппа А и падеже птиц на юге Центральной Сибире / А.П. Савченко, В.И. Емельянов, П.А. Савченко [и др.] // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. – 2012. – № 5 (87). – С. 310–315.
  6. Полевой опредедитель гусеобразных птиц России / Н.Д. Поярков, А.В. Кондратьев, К.Е. Литвин [и др.]. – М., 2011. – 223 с.
  7. Рябицев В.К. Птицы Урала, Приуралья и западной Сибири. — Екатеринбург, 2008. – 634 с.
  8. Щелканов М.Ю. Эволюция высоковирулентного вируса гриппа А (Н5N1) в экосистемах Северной Евразии (2005–2009гг.): автореф. дис. … д-ра биол. наук. – М., 2010. – 53 с.
  9. Accumulation of a low pathogenic avian influenza virus in zebra mussels (Dreissena polymorpha) / P. Stumpf, K. Failing, N. Papp [et al.] // Avian Dis. – 2010. – 54 (4). – P. 1183–1190.
  10. Manual of Diagnostic Test and Vaccines for Terrestrial Animals. Chapter 2.3.4. Avian influenza / OIE. – Paris, France, 2014. – URL: http://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/2.03.04_AI.pdf.
  11. Accumulation and inactivation of avian influenza virus by the filter-feeding invertebrate Daphnia magna / B.W. Meixell, M.A. Borchardt, S.K. Spencer // Appl. Environ. Microbiol. – – Vol.79 (23). – P. 7249–7255.