Materials for the epidemiological and microbiological characteristics of pseudotuberculosis and yersiniosis

I. Z. Mukhutdinov; Мухутдинов И. З.; N. F. Amfiteatrova; Амфитеатрова Н. Ф.; N. M. Khakimov; Хакимов Н. М.; D. Sh. Enaleeva; Еналеева Д. Ш.; E. V. Gorlovskaya; Горловская Э. В.; V. M. Chernov; Чернов В. М.; M. A. Osipov; Осипов М. А.; L. K. Zuckerman; Цукерман Л. К.; M. I. Khakimova; Хакимова М. И.

doi:10.17816/kazmj100955

Materials for the epidemiological and microbiological characteristics of pseudotuberculosis and yersiniosis

Authors: Mukhutdinov I.Z.¹^,2^,3^,4^,5, Amfiteatrova N.F.¹^,2^,3^,4^,5, Khakimov N.M.¹^,2^,3^,4^,5, Enaleeva D.S.¹^,2^,3^,4^,5, Gorlovskaya E.V.¹^,2^,3^,4^,5, Chernov V.M.¹^,2^,3^,4^,5, Osipov M.A.¹^,2^,3^,4^,5, Zuckerman L.K.¹^,2^,3^,4^,5, Khakimova M.I.¹^,2^,3^,4^,5
Affiliations:
1. Kazan Medical University
2. Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences
3. Center for State Sanitary and Epidemiological Surveillance of the Republic of Tatarstan
4. Center for Sanitary and Epidemiological Surveillance of the Republic of Mari El
5. infectious diseases hospital No. 2
Issue: Vol 76, No 3 (1995)
Pages: 245-249
Section: Epidemiology
URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/100955
DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj100955
ID: 100955

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Prevention of diseases caused by Yersinia pseudotuberculosis and Yersinia enterocolitica is currently one of the urgent health problems in many countries of the world. Despite the efforts made to prevent the occurrence of these diseases, since the 60s of our century, the incidence of pseudotuberculosis and yersiniosis has been steadily increasing and ranges from 6 to 200 cases per 100 thousand population in different territories [2, 5, 7, 8].

Keywords

Kazan Medical archive

Full Text

Профилактика заболеваний, вызываемых Yersinia pseudotuberculosis и Yersinia enterocolitica, в настоящее время является одной из актуальных проблем здравоохранения во многих странах мира. Несмотря на предпринимаемые усилия по предупреждению возникновения этих болезней, начиная с 60-х годов нашего века заболеваемость людей псевдотуберкулезом и иерсиниозом неуклонно растет и составляет на различных территориях от 6 до 200 случаев на 100 тысяч населения [2, 5, 7, 8].

Одной из причин низкой эффективности проводимых профилактических мероприятий является, по-видимому, недостаточная изученность эпидемиологии данных заболеваний, в частности вопроса о резервуаре и источниках инфекции. В последнее время наряду с зоонозной концепцией природы этих болезней, в которой основное значение в качестве резервуара инфекции отводилось синантропным грызунам, появились сапронозная [6] и протонозная [1] теории псевдотуберкулеза, признающие соответственно почву и простейшие микроорганизмы источниками инфекции для человека. Несмотря на то, что при заболеваниях, вызываемых Y. enterocolitica, роль сельскохозяйственных и домашних животных в заражении доказана и не вызывает сомнений, при псевдотуберкулезе этот вопрос остается недостаточно изученным.

Целью исследований являлось установление эпидемиологической значимости отдельных источников и факторов передачи псевдотуберкулеза и иерсиниоза и встречаемости возбудителей этих заболевании при исследовании различных источников.

У поступивших в детские и взрослые инфекционные стационары больных с клиническими проявлениями ОКИ, неясной клиникой болезни и подозрением на псевдотуберкулез и иерсиниоз, а также у клинически здоровых работников различных цехов мясокомбината исследовали пробы кала (629) и носоглоточной слизи (169). У сельскохозяйственных животных (крупный рогатый скот — 169, свиньи — 96) и грызунов (57) бактериологическому анализу подвергали образцы паренхиматозных органов, лимфоузлы, кровь, кал, а у дойных коров — смывы с вымени (17). Кроме того, исследовали пробы пищевых продуктов и кормов сельскохозяйственных животных (1180), пробы объектов окружающей среды (122): речной воды, почвы и смывов с оборудования пищеблоков общественного питания. Материалом для бактериологического исследования служили также культуры микроорганизмов, присылавшиеся бактериологическими лабораториями для идентификации, и 19 штаммов иерсиний, предоставленных ЦНИИЭ и ВНИВИ. Отбор проб и бактериологические исследования выполняли согласно методическим рекомендациям. Серологическое типирование штаммов иерсиний проводили в реакции агглютинации (РА) с сыворотками к псевдотуберкулезному микробу 1 и 3 сероваров и к возбудителю иерсиниоза сероваров 03; 05,27; 06,30; 08 и 09, полученных из ЦНИИЭ.

Плазмиды из клеток иерсиний были выделены «щелочным» методом [4]. Разделений плазмидной ДНК и определение ее молекулярной массы производили при электрофорезе в 0,8%-ном агарозном геле [3]. В качестве маркера использовали нативный и расщепленный эндонуклеазой Pst 1 фаг γ и нативную хлоропластную ДНК гороха Pisum sativum, предоставленные Институтом биологии Казанского научного центра РАН. Присутствие плазмиды вирулентности pYV в штаммах иерсиний было дополнительно проверено тестированием культур на способность к аутоагглютинации (АА) и кальций (Са²⁺)-зависимость.

В результате проведенных микробиологических исследований было установлено, что бактерии рода Yersinia обнаружены во всех изучавшихся объектах (см. табл.). Всего было выделено и исследовано 168 штаммов иерсиний, в том числе 72 культуры Y. pseudotuberculosis, 70 — Y. enterocolitica и 26 «новых» видов рода Yersinia: Yersinia kristensenii, Yersinia frederiksenii, Yersinia intermedia. Поскольку этиологическая роль при ОКИ доказана не для всех видов иерсиний и био- и сероваров возбудителя иерсиниоза, при определении значимости отдельных источников и факторов передачи мы не учитывали случаи выделения салициноположительных штаммов возбудителя иерсиниоза 1 биовара, а при отсутствии данных о принадлежности к какому-либо биовару — серовара 06,30, а также Y. kristensenii, Y. frederiksenii, V. intermedia. Кроме того, мы принимали во внимание наличие или отсутствие в штаммах иерсиний внехромосомных факторов патогенности — плазмид pYV и рVМ 82.

Как видно из данных, представленных в таблице, при исследовании теплокровных организмов возбудители псевдотуберкулеза наиболее часто обнаруживались в паренхиматозных органах павших и забитых сельскохозяйственных животных (8,0%), затем — в кале больных ОКИ людей (2,8%) и клинически здоровых сельскохозяйственных животных (2,1%). Из материала от клинически здоровых людей и грызунов данные микроорганизмы изолированы не были. Высеваемость возбудителя псевдотуберкулеза из кала больных ОКИ людей была достоверно выше, чем у клинически здоровых людей, сельскохозяйственных животных, грызунов, из овощей и смывов со столового инвентаря предприятий общественного питания, и уступала лишь высеваемости штаммов псевдотуберкулезного микроба из паренхиматозных органов павших или забитых сельскохозяйственных животных эпизоотически неблагополучных ферм. Частота обнаружения псевдотуберкулезного микроба в объектах окружающей среды составляла 5,8%, однако штаммы, выделенные из речной воды и почвы, обладали меньшей патогенностью, чем культуры псевдотуберкулезного микроба, изолированные от больных людей и сельскохозяйственных животных, поскольку ни один из них не имел плазмиды pYV.

Среди факторов передачи псевдотуберкулезной инфекции человеку наибольшая обсемененность возбудителем псевдотуберкулеза была установлена в продуктах питания животного происхождения (6,1%), в частности в сыром (10,0%) и пастеризованном (5,0%) молоке. При исследовании овощей частота контаминации проб моркови составила 2,4%, репчатого лука — 0,5%, в среднем для овощей и фруктов — 0,3%. Штаммы псевдотуберкулезного микроба, выделенные из молока, чаще, чем культуры, изолированные из овощей, содержали одновременно две плазмиды патогенности pYV и рVМ 82 (Р<0,05), что свидетельствовало об их более высокой патогенности.

Исследование кормов, отобранных на животноводческих фермах, показало, что частота обнаружения возбудителя псевдотуберкулеза составляла в них 6,1%, в том числе в пробах кормовой свеклы — 8,0%, силоса — 1,4% и соломы — 1,1%. Более высокая высеваемость псевдотуберкулезного микроба из кормов по сравнению с овощами и фруктами, служащими пищей для человека, вызвана, по-видимому, прямой контаминацией указанных объектов выделениями животных.

Анализ частоты встречаемости клинически значимых био- и сероваров возбудителя иерсиниоза у теплокровных организмов показал, что высеваемость данных микроорганизмов у человека и сельскохозяйственных животных статистически не различалась. Частота обнаружения бактерий имела тенденцию к повышению при исследовании паренхиматозных органов больных, вынужденно убитых и павших сельскохозяйственных животных эпизоотически неблагополучных ферм (4,0%) по сравнению с таковой у здоровых животных (3,1%), здоровых и больных ОКИ людей и грызунов (по 0,8%). Одинаковая частота обнаружения 2—4 биоваров Y. enterocolitica при исследовании кала больных ОКИ людей и носоглоточной слизи клинически здоровых работников мясокомбината, имевших профессиональный контакт с животноводческим сырьем (1,8%), свидетельствует о частой связи последних с этими бактериями, с одной стороны, и о возможности развития бактерионосительства патогенных Y. enterocolitica — с другой.

Высеваемость иерсиний из различных источников

Объекты и материалы исследования

Количество проб

Количество выделенных штаммов (абс.)/высеваемость (%)

всего

всего патогенных

Y. pseudotuberculosis

Y. enterocolitica

Y. kristensenii, Y. frederiksenii, Y. intermedia

всего

содержащие

всего

2—4 биовара

1 биовара

pYV

pVM

всего

имели pYV

всего

имели pYV

Больные ОКИ:

кал

607*

34/5,6

28/4,6

17/2,8

4/0,7

14/2,3

11/1,8

7/1,2

3/0,5

0/0

3/0,5

культуры микробов, выделенные из кала

264

41/15,5

30/11,4

22/8,3

5/1,9

4/1,5

9/3,4

2/0,8

0/0

10/3,8

Здоровые люди

носоглоточная слизь

165*

8/4,8

3/1,8

0/0

5/3,0

3/1,8

1/0,6

2/1,2

н. и.

3/1,8

кал

0/0

Павшие, забитые сельскохозяйственные животные; культуры микробов, выделенные из внутренних органов

176*

24/13,6

22/12,5

14/8,0***

3/1,7

4/2,3

9/5,1***

7/4,0

4/2,3***

2/1,1

0/0

2/0,5

Клинически здоровые сельскохозяйственные животные:

7/7,2

5/5,2

2/2,1

н. и.

3/3,1

1/2,1

0/0

2/2,1

внутренние органы

45**

2/4,4

1/2,2

0/0

1/2,2

0/0

1/2,2

соски вымени дойных коров

17**

1/5,9

н. и.

0/0

кал

4/11,5

3/8,6

1/2,9

н. и.

2/5,7

н. и.

0/0

1/2,9

Грызуны

57**

3/5,3

1/1,8

0/0

3/5,3

1/1,8

2/3,5

1/1,8

0/0

Продукты питания животного происхождения

7/21,2

5/15,2

2/6,1

1/3,0

4/3,0

4/12,1

3/9,1

0/0

1/3,0

н. и.

1/3,0

молоко пастеризованное

3/15,0

2/10,0

1/5,0

0/0

1/5,0

0/0

1/5,0

молоко сырое

3/30,0

2/20,0

1/10,0

0/0

1/100

2/20,0

1/10,0

0/0

1/10,0

н. и.

0/0

фарш колбасный сырой

1/33,3

0/0

1/33,3

0/0

Продукты питания растительного происхождения

1015

11/1,1

5/0,5

3/0,3

1/0,1

0/0

6/0,6

2/0,2

0/0

4/0,4

1/0,1

2/0,2

лук репчатый

210

4/1,9

1/0,5

0/0

3/1,4

0/0

3/1,4

0/0

свекла столовая

1/2,2

0/0

1/2,2

0/0

морковь

4/4,8

2/2,4

1/1.2

0/0

2/2,4

капуста

234

1/0,4

0/0

1/0,4

0/0

другие овощи и фрукты

442

1/0,2

0/0

0/G

0/0

1/0,2

0/0

1/0,2

0/0

отобранные в овощехранилище

934

11/1,1

5/0,5

3/0.3

1/0.1

0/0

6/0,6

2/0,2

0/0

4/0,4

1/0,1

0/0

в «частном секторе»

0/0

Корма сельскохозяйственных животных

132

17/12,9

11/8,3

8/6,1

2/1,5

4/3,0

8/6,1

3/2,3

1/0,8

5/3,8

1/0,7

свекла кормовая

2/8,0

0/0

1/4,0

0/0

силос

13/29,6

8/18,2

5/11,4

1/2,3

3/6,8

7/15,9

3/6,8

1/2,3

4/9,1

1/2,3

другие корма

2/3,2

1/1,6

0/0

1/1,6

0/0

1/1,6

0/0

Окружающая среда

12/17,3

6/8,7

4/5,8

0/0

5/7,2

2/2,9

0/0

3/4,3

0/0

3/4,3

вода речная

2/14,2

1/7,1

0/0

1/7,1

0/0

1/7,1

0/0

вода питьевая

1/4,8

0/0

1/4,8

почва

7/20,4

5/14,7

3/8,8

0/0

4/11,8

2/5,9

0/0

2/5,9

0/0

Предприятия общественного питания, столовый инвентарь

4/7,6

3/5,7

0/0

4/7,6

3/5,7

2/3,8

1/1,9

0/0

Итого:

2690

168/6,2

118/4,4

72/2,7

16/0,6

17/0,7

70/2,6

47/1,7

19/0,7

23/0,9

4/0,2

26/1,0

Примечание. * число обследованных людей, ** число обследованных животных, *** включая штаммы, полученные из ВНИВИ, н. и.— признак не изучен.

Высеваемость иерсиниозных микробов из объектов окружающей среды (речной воды и почвы) составила 2,9%, однако эти штаммы обладали меньшей патогенностью, чем культуры, изолированные из теплокровных организмов, поскольку не имели плазмиды рYV.

Среди факторов передачи иерсиниозной инфекции человеку наибольшая обсемененность возбудителями была установлена в продуктах питания животного происхождения (9,1%), в частности в пастеризованном (5,0%) и сыром (10,0%) молоке, колбасном фарше (53,3%), в смывах со столового инвентаря предприятий общественного питания (5,7%), в овощах (0,2%), в том числе свекле (2,2%) и капусте (0,4%). Со столового инвентаря чаще, чем из овощей и окружающей среды, высевались штаммы возбудителя иерсиниоза, содержавшие плазмиду рYV (Р<0,05; из продуктов животного происхождения были выделены культуры без этой плазмиды.

Исследование кормов показало, что частота обнаружения в них возбудителей иерсиниоза была равна 2,3%, в том числе в силосе — 6,8%. Более высокая высеваемость иерсиниозных микробов из кормов по сравнению с таковой в продуктах питания животного происхождения, обусловлена, по-видимому, загрязнением кормов выделениями животных, содержащими возбудителей иерсиниоза.

Сравнительный анализ высеваемости штаммов иерсиний из различных источников показал, что наряду с возбудителями псевдотуберкулеза и иерсиниоза, этиологическая роль которых при ОКИ бесспорна, среди разных экологических источников циркулируют микроорганизмы, считающиеся непатогенными: Y. enterocolitica 1 биовара, Y. kristensenii, Y. frederiksenii, Y. intermedia.

При исследовании кала людей, больных ОКИ, Y. enterocolitica 1 биовара высевались у 0,5% обследованных, «новые» виды иерсиний — у 0,5%, при анализе носоглоточной слизи клинически здоровых работников мясокомбината — соответственно у 1,2% и 1,8%.

Частота данных микроорганизмов в материале от павших и забитых сельскохозяйственных животных была равна соответственно 0,1 и 0,5%, клинически здоровых сельскохозяйственных животных — 0 и 2,1%, грызунов — 3,5 и 0%. Показатели статистически не различались между собой и высеваемостью этих иерсиний от человека (Р>0,05), кроме Y. enterocolitica 1 биовара, изолированных от грызунов, которые в них обнаруживались чаще, чем у клинически здоровых сельскохозяйственных животных (Р<0,05).

При исследовании объектов окружающей среды (речная и питьевая вода и почва) Y. enterocolitica 1 биовара и «новые» виды рода Yersinia имели место в 4,3% проб, что превышало высеваемость этих микроорганизмов из кала людей, больных ОКИ (Р<0,05). Частота обнаружения Y. enterocolitica 1 биовара в окружающей среде была выше, чем у здоровых, сельскохозяйственных животных (Р<0,01), а «новых» видов рода Yersinia — выше, чем у грызунов и в смывах со столового инвентаря предприятий общественного питания (Р<0,05).

При изучении продуктов питания животного происхождения высеваемость возбудителя иерсиниоза 1 биовара и «новых» видов иерсиний была равна 3%, в том числе из проб пастеризованного и сырого молока — соответственно 5% и 10%. В овощах и фруктах Y. enterocolitica 1 биовара и «новые» виды иерсиний выявлялись соответственно в 0,4% и 0,2% проб, что было достоверно реже, чем в объектах внешней среды — в воде и почве (Р<0,05).

При исследовании кормов высеваемость патогенных Y. enterocolitica была несколько выше, чем из продуктов питания животного происхождения (3,8%). Частота обнаружения «новых» видов иерсиний (0,7%) статистически не отличалась от их высеваемости из овощей и фруктов. Анализ смывов со столового инвентаря показал, что Y. enterocolitica 1 биовара присутствуют в 1,9% проб и ни в одном случае не было «новых» видов иерсиний.

Таким образом, в результате изучения высеваемости Y. enterocolitica 1 биовара и «новых» видов рода Yersinia было установлено, что циркуляция этих иерсиний наиболее интенсивно происходит в окружающей среде. Из речной воды и почвы эти микроорганизмы могут попасть в пищевые продукты животного и растительного происхождения и в организм человека и животных. Одинаковый уровень высеваемости Y. enterocolitica 1 биовара, Y. kristensenii, Y. frederiksenii, Y. intermedia от клинически здоровых и людей, больных ОКИ, а также от здоровых и больных сельскохозяйственных животных свидетельствует о том, что данные микроорганизмы, по-видимому, не являлись этиологическим фактором при заболеваниях человека и животных. Однако для окончательного ответа на этот вопрос требуются дополнительные исследования.

Выводы

1.Основной средой обитания Y. pseudotuberculosis и патогенных Y. enterocolitica являются теплокровные организмы, дополнительной — окружающая среда. Основная среда обитания непатогенных микроорганизмов рода Yersinia — также окружающая среда, откуда они могут попадать в организм человека и животных (дополнительная среда обитания).

2. Основным источником псевдотуберкулезной и иерсиниозной инфекции являются сельскохозяйственные животные, дополнительными — грызуны, больной человек и здоровые носители Y. enterocolitica. Контаминация возбудителями псевдотуберкулеза и иерсиниоза внутренних органов сельскохозяйственных животных может происходить при их жизни.

3. Доминирующим путем распространения возбудителей псевдотуберкулеза и иерсиниоза является пищевой. Факторами передачи служат молоко, мясо и овощи. Столовый инвентарь предприятий общественного питания может быть фактором распространения иерсиниозной инфекции при нарушении технологического режима приготовления пищи.

4. Пребывание патогенных штаммов иерсиний во внешней среде способствует снижению их вирулентных свойств вследствие потери плазмиды вирулентности pYV. Это ограничивает роль воды и почвы как факторов передачи псевдотуберкулезной и иерсиниозной инфекции.

About the authors

I. Z. Mukhutdinov

Kazan Medical University; Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences; Center for State Sanitary and Epidemiological Surveillance of the Republic of Tatarstan; Center for Sanitary and Epidemiological Surveillance of the Republic of Mari El; infectious diseases hospital No. 2

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Department of Epidemiology, Department of Microbiology, Department of Infectious Diseases, Institute of Biology