Цель работы - на основе имеющихся литературных данных и собственных исследований изучить влияние низкой температуры на рост и размножение возбудителей сапрозоонозов, а также оценить эпидемиологическую опасность, связанную с этим влиянием.
Между возбудителями сапронозов, которых В.И. Терских считал естественными обитателями биогеоценозов, не нуждающихся в теплокровном организме и облигатными паразитами человека и теплокровных животных, не нуждающихся в окружающей среде, лежит большая группа переходных форм, относящихся к факультативным паразитам, являющихся возбудителями сапрозоонозов, которые в большей или меньшей степени связаны как с организмом теплокровных, так и с окружающей средой. Жизненная программа таких факультативных паразитов состоит в непрерывном переходе из окружающей среды, где они ведут сапрофитный образ жизни, в организм теплокровных, в котором они проявляют свои паразитические свойства, и снова реверсируют к сапрофитному при возврате в окружающую среду [5].
Эпидемиологический анализ 279 вспышек дальневосточной скарлатиноподобной лихорадки на Дальнем Востоке, охвативших около 10 000 человек, позволил установить, что заражение людей происходило после употребления в пищу овощей и корнеплодов (93%), не подвергавшихся термической обработке, и молочных продуктов (0,7%), инфицированных псевдотуберкулезным микробом, длительное время хранившихся при низкой температуре в овощехранилищах и холодильниках. Указанные материалы явились предпосылками для выдвижения теоретического представления о психрофильности псевдотуберкулезного микроба и ее эпидемиологическом и патогенетическом значении [5].
Необходимо отметить, что возбудитель псевдотуберкулеза был выделен после пяти лет неудач только при выдерживании посевов в холодильнике при температуре 4-6°С, а не в термостате при 37°С, как это было принято в микробиологической практике. Эти необычные факты и явились предпосылкой для выдвижения и развития теоретического представления о психрофильности (холодолюбии) псевдотуберкулезного микроба и эпидемиологическом значении этого явления [5].
Действительно, для псевдотуберкулеза характерна зимне-весенняя сезонность. Заболеваемость псевдотуберкулезом не только возрастает в холодное время года, но и находится в обратной зависимости к сезонному ходу температуры воздуха, т.е. с повышением температуры - снижается, а с понижением - возрастает. Очевидно поэтому вспышки псевдотуберкулезной инфекции имеют место лишь в умеренных и приполярных широтах, а в тропическом поясе регистрируются единичные случаи заболевания.
Дальнейшее изучение вопроса об источниках возбудителей инфекций при сапрозоонозах (псевдотуберкулез, иерсиниоз, листериоз) показало, что инфицирование овощей, корнеплодов и кормов происходит непосредственно в почве или при заготовке, транспортировке и хранении этих продуктов. Заражение же людей и животных происходит после употребления в пищу таких продуктов, длительное время хранившихся при низкой температуре [5, 7].
Известно, что при понижении температуры у всех абиотических и биотических объектов происходит уменьшение количества реакционноспособных молекул, что у живых организмов отражается на снижении уровня метаболизма. Для предотвращения этого используются адаптационные генетико-биохимические механизмы, которые и поддерживают необходимый для жизни уровень метаболизма при низкой температуре обитания [8]. Изучение этих механизмов, показало, что у Y. pseudotuberculosis и ряда других возбудителей сапронозов (Y. enterocolitica, L. monocytogenes) при разной температуре (37°С и 4-6еС) синтезируются различные варианты ферментов (изоферменты), одни из которых функционируют при высокой, а другие - при низкой температуре [6]. Следовательно, у исследуемых бактерий различная температура индуцирует синтез изоферментов, которые способны проявлять свою активность при разных температурных условиях.
Изучая энергообеспечение бактериальных клеток при низкой температуре, было установлено, что псевдотуберкулезный и листериозный микробы, выращенные на синтетических минеральных средах, обладают способностью утилизировать из газовоздушной смеси молекулярный водород, являющийся, как известно, донором электронов для дыхательной цепи клеток [2]. При этом наблюдалось большее поглощение водорода через одни сутки (20% первоначального объема водорода) при низкой температуре культивирования бактерий (4-6°С), чем при высокой - 5% (37°С).
Выявленное нами при низкотемпературном культивировании бактерий псевдотуберкулеза на синтетической минеральной среде увеличение количества НАД и НАДФ в 1,5-2 раза по сравнению с культивированием бактерий при температуре 37°С свидетельствует о том, что пиридинзависимые дегидрогеназы при низкой температуре играют более значительную роль в клеточном дыхании, чем при высокой, активизируя, по-видимому, перенос электронов водорода по электронно-транспортной цепи клеток и сопряженный с этим процессом синтез аденозинтрифосфата - основного аккумулятора энергии в клетках [2].
С помощью газохроматографических исследований нами впервые было установлено, что культуры листерий и иерсиний, выращенные на синтетических минеральных средах, не содержащих соединений углерода, способны поглощать из газовоздушной смеси углекислый газ [1]. При этом показано, что при температуре 4-6°С в течение первых 3 суток роста культуры исследуемых микробов ассимилируют 31,2 ± 4,6% меченого углерода, тогда как при температуре 37°С - только 20,1 ± 2,3% [1].
Было установлено также, что возбудители сапронозов способны не только адаптироваться к объектам окружающей среды с ее относительно низкой температурой и "бедной" трофикой, но также сохранять, а при благоприятных экологических условиях и повышать свою вирулентность, вероятно, определяющую возможность возникновения эпидемического процесса [7].
Заключение
В настоящее время в связи с изменением социально-экономических условий крупные овощехранилища потеряли свое прямое назначение и служат теперь складами для вино-водочной и импортной герметизированной мясной, молочной и кондитерской продукции. Это привело к значительному снижению вспышечной заболеваемости псевдотуберкулезом и положительно отразилось на ее показателях. Однако спорадическая заболеваемость псевдотуберкулезом продолжает регистрироваться и охватывает ежегодно в России 8-9 тыс. человек. Проведенные в последние годы в Приморском крае эпидемиологические исследования показали, что факторами передачи возбудителя являются мелкие партии овощей и корнеплодов, поступающих из садово-огородных хозяйств России и из сопредельных государств (Китай, Южная Корея, Вьетнам), реализуемые в мелкооптовой и лоточной торговле на продовольственных рынках городов [3]. При сложившихся новых условиях разработанные ранее профилактические мероприятия в определенной степени утратили свое значение, поскольку проводить бактериологический контроль за мелкими партиями овощей и корнеплодов в частной торговле невозможно.
Следовательно, для борьбы с такими инфекциями, как псевдотуберкулез, иерсиниоз, листериоз и др., возбудители которых способны размножаться и накапливаться на овощах, корнеплодах, фруктах и молочных продуктах при низкой температуре, необходимо разработать принципиально новые методы их обеззараживания, дополняющие существующую систему, поскольку только ее применение не способно предотвратить развитие заболеваний, вызванных сапронозными инфекциями, которые нередко приводят к крупным эпидемическим вспышкам.
Рецензенты:
Мартынова А.В., д.м.н., профессор кафедры эпидемиологии и военной эпидемиологии ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения России, г. Владивосток;
Кузнецова Т.А., д.б.н., зав. лабораторией иммунологии ФГБУ НИИЭМ им. Г.П. Сомова СО РАМН, г. Владивосток.