всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Урал-Пресс: 012688

Некоторые аспекты экологии холерных вибрионов

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 10-12 за 2018 год, стр. 91-98.
Рубрика: Научно-аналитические обзоры

 

Титова С.В. кандидат медицинских наук, директор, ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора
Меньшикова Е.А. кандидат биологических наук, руководитель группы экологии холерных вибрионов лаборатории микробиологии холеры, ФКУЗ
Курбатова Е.М. научный сотрудник группы экологии холерных вибрионов лаборатории микробиологии холеры, ФКУЗ

Аннотация:
Обзор посвящен изучению экологических факторов, влияющих на персистенцию холерных вибрионов в поверхностных водоемах разных широт. Характерной особенностью возбудителя холеры является постоянная смена места обитания: чередование пребывания в инфицированном макроорганизме (в тонком кишечнике) с последующим существованием в природных экосистемах. Попадая в окружающую среду, холерный вибрион подвергается воздействию огромного числа экологических факторов, среди которых выделяют физические, химические и биологические. Концентрация водородных ионов, минерализация (соленость) играют большую роль в жизнедеятельности Vibrio cholerae. Но наибольшее влияние из абиотических факторов на выживаемость патогенных бактерий в окружающей среде оказывает температура. Несмотря на широкое распространение этого микроорганизма по всему миру, только в некоторых регионах, в основном, в тропиках и субтропиках, поддерживается эндемичность холеры. Но и на эндемичных по холере территориях случаи заболевания носят сезонный характер, когда высокая численность V.cholerae наблюдается в периоды повышения температуры воды и массового развития зоопланктона. В обзоре также рассматривается влияние на холерный вибрион биотических факторов. В поясах умеренного климата, так же как и на эндемичных по холере территориях, представители зоо- и фитопланктона являются одной из экологических ниш для холерных вибрионов, в том числе в зимний период, и могут служить факторами персистенции этих микроорганизмов во внешней среде, формируя возможные вторичные очаги при заносе возбудителя.

Ключевые слова: V.cholerae, факторы персистенции, экологические факторы

Ссылка для цитирования:
Титова С.В., Меньшикова Е.А., Курбатова Е.М. Некоторые аспекты экологии холерных вибрионов // Вода: химия и экология. — 2018. — № 10-12. — c. 91-98. — http://watchemec.ru/article/29054/

Литература:
Chowdhury F.R. Pandemics, pathogenicity and changing molecular epidemiology of cholera in the era of global warming / F.R. Chowdhury, Z. Nur, N. Hassan, L. von Seidlein, S. Dunachie // Clin Microbiol Antimicrob. 2017. P. 16-26. DOI 10.1186/s12941-017-0185-1.
2. Лабораторная диагностика опасных инфекционных болезней под ред. Академика РАМН, профессора Г.Г. Онищенко. М.: «Шико», 2009. 472 с.
3. Мазрухо А.Б Cовременные тенденции в области изучения метаболизма и особенностей питания холерных вибрионов / А.Б. Мазрухо, В.В. Лобанов // Проблемы особо опасных инфекций. 2012. вып. 112. C. 35-38.
4. Савельев В.Н. Ускоренное определение вирулентности холерного вибриона 01/ В.Н. Савельев, Т.А. Аболина, И.И. Онадский // Клиническая лабораторная диагностика. М.: Медицина. 1993. № 1. С. 65-66.
5. Заднова С.П. Выявление в природных популяциях холерного вибриона клонов с различной экспрессией факторов вирулентности и персистенции и их фенотипический анализ/ С.П. Заднова, Л.Ф. Ливанова, Ю.В. Лозовский, Н.И. Смирнова // Проблемы ООИ. 2009. Вып.101. С. 39-43.
6. Worden A.Z. Trophic regulation of Vibrio cholerae in coastal marine waters / A.Z. Worden, M. Seidel, S. Smriga, A. Wick, F. Malfatti, D. Bartlett, F. Azam // Environ Microbiol. 2006. № 8 (1). P.21-29.
7. Shikuma N.J. Identification and characterization of OscR, transcriptional regulator involved in osmolarity adaptation in Vibrio cholerae / N.J. Shikuma, F.N. Yildiz // J. Bacteriol. 2009. V. 191. P.4082-4096. DOI:10.1128 / JB.01540-08.
8. Мединский Г.М. Влияние сульфидной воды естественных источников на свойства холерных вибрионов / Г.М. Мединский, И.Д. Ладный, К.Г. Бичуль // Журн. микробиол. 1978. № 2. С. 125-129.
9. Саямов Р.М. Выживаемость и свойства холерных вибрионов при культивировании в минеральной воде / Р.М. Саямов, А.М. Зайденов // Журн. микробиол. 1978. № 11. С. 66-70.
10. Карасева З.Н. О длительности сохранения холерных вибрионов Эль-Тор в рыбе и солевых растворах / З.Н. Карасева, Т.И. Анисимова // Проблемы ООИ. 1971. вып.5. С. 182-183.
11. Еремин С.А. Методы и технологии культивирования холерного вибриона / С.А. Еремин, Ю.А. Алешина, А.В. Комиссаров, О.В. Громова, Ю.Г. Васин, А.К. Никифоров, Л.Ф. Ливанова, О.А. Волох, О.А. Лобикова, В.С. Бронникова // Проблемы ООИ. 2013. №4. С. 95-101.
12. Марамович А.С. Сапрофитическая фаза в экологии холерного вибриона / А.С. Марамович, А.Ф. Пинигин, В.С. Ганин, О.В. Осауленко // Экология возб. сапронозов. М. 1988. С. 52-65.
13. Михайлова А.Е. Факторы сохранения холерных вибрионов водоемах / А.Е. Михайлова, А.Б. Хайтович // ЖМЭИ. 2000 г. № 6. С. 99-105.
14. Алексеенко Е.В. Динамика изменения биологических свойств Vibrio cholerae при длительном их сохранении в воде и во льду / Е.В. Алексеенко, З.А. Лысенко, О.Н. Царева // ЖМЭИ. 1991. № 1. С. 17-20
15. Сизова Ю.В. Влияние температуры речной воды на токсинопродукцию холерных вибрионов / Ю.В. Сизова, О.С. Бурлакова, И.Я. Черепахина, Л.П. Алексеева //Здоровье населения и среда обитания. 2016. №6. С. 54-56.
16. Colwell R.R. Global climate and infectious disease: the cholera paradigm // Science 1996. V. 274: P. 2025-2031.
17. Hug A. Critical factor influencing the occurrence of Vibrio cholerae in the environment of Bangladesh / A. Hug, R.B. Sack, A. Nizam, I.M. Longini, G.B. Nair, A. Ali // Appl. Environ. Microbiol. 2005. V. 71. P. 4645-4654. DOI: 10.1128/AEM.71.8.4645-4654.
18. Miller C.J. Response of toxigenic Vibrio cholerae O1 to physic-chemical stresses in aquatic environments / C.J. Miller, B.S. Drasar, R.G. Feachem // London. Lancet. 1984. V. 93. P. 475-495.
19. Москвитина Э.А. Изучение эпидемиологической значимости Vibrio сholerae, выделяемых из различных экологических систем / Э.А. Москвитина, Л.С. Подосинникова // Журн. микробиол. 1990. № 8. С. 62-68.
20. Титова С.В. Влияние условий культивирования на сроки персистенции и некоторые свойства холерных вибрионов / С.В. Титова, Е.А. Меньшикова, Е.М. Курбатова, Л.К. Лысова, И.В. Архангельская, О.В. Дуванова, А.В. Миронова // Пробл. особо опасных инф. 2016. № 3. С. 76-80.
21. Mishra A. Environmental and epidemiological surveillance of vibrio cholerae in a cholera-endemic region in india with freshwater environs / A. Mishra, N. Taneja, M. Sharma // J Appl Microbiol. 2012. V. 112(1): P. 225-237. Doi: 10.1111/j.1365-2672.2011.05191.x. Epub 2011 nov 29.
22. Colwell R. Global climate and infectious disease // The cholerae paradigm. Science. 1996. Vol. 274. № 5295. P. 2025-2031.
23. Rawlings T.K. Association of Vibrio cholerae O1 El Tor and O139 Bengal with the copepods Acartiatonsa and Eurytemoraaffinis / T.K. Rawlings, G.M. Ruiz, R.R. Colwell // Appl. Environ. Microbiol. 2007. V. 73(24). P. 7926-7933.
24.Tamplin M.L. Attachment of Vibrio cholerae serogroup 01 to Zooplankton and phytoplankton of Bangladesh waters Text / M.L. Tamplin, A.L. Gauzens, A. Huq // Appl.environ, microbiol. 1990. V.56. №6. P. 1977-1980.
25. Islam M.S. Long term persistence of toxigenic Vibrio cholerae O1 in the mucilaginous sheath of a bluegreen alga, Anabaena variabilis / M.S. Islam, B.S. Drasar, D.J. Bradley // J. Trop. Med. Hyg. 1990. Vol. 93. № 2. P. 133-139.
26. Nascumento D.R. Survival of Vibrio cholerae O1 strains in shrimp subjected to freezing and boiling / D.R. Nascumento, R.H. Viera, H.B. Almeida // J. Food Prot. 1998. Vol. 81. № 10. P. 1317-1320.
27. Ehanumathi R. Molecular characterization of Vibrio cholerae O139 Bengal isolated from water and the aquatic plant Eichhorniacrassipes in the River Ganga, Varanasi, India / R. Ehanumathi, F. Sabeena, S.R. Isac // Appl. Environ. Microbiol. 2003. Vol. 69. № 4. P. 2389-2394.
28.Morris J.G., Jr. Cholerae and other types of vibriosis: a story of human pandemic and oysters on the half shell // Clin. Infect. Dis. 2003. Vol. 37. № 2. P. 272-280.
29. Castro Rosas J. Increased tolerance of Vibrio cholerae O1 to temperature, pH, or drying associated with colonization of shrimp carcasses / J. Castro Rosas, E.F. Escartin // Int. J. Food Microbiol. 2005. Vol. 102. № 2. P. 195-201.
30. Chang Z.R. Identification and molecular study oh Vibrio cholerae in sea products / Z.R. Chang, J. Zhang, D.C. Wang // Frontiers in Microbiology. 2007. Vol. 41. № 4. P. 304-306.
31. Eyisi O.A. Distribution of Vibrio species in shellfish and water samples collected from the atlantic coastline of south-east Nigeria / O.A. Eyisi, U.U. Nwodo, C.U. Iroegbu // J Health Popul Nutr. 2013. Sep.31(3). P. 314-20.
32. Huq A. Coexistence of Vibrio cholerae O1 and O139 Bengal in plankton in Bangladesh / A. Huq, R.R. Colwell, M.A.R. Chowdhury // Lancet. 1995. № 8959. P. 1249.
33. Abd H. Intracellular survival and replication of Vibriо cholerae O139 in aquatic freeliving amoebae. Environ / H. Abd, A. Weintraub, G.Sandstrom // Microbiol. 2005. Vol. P. 1003-1008.
34. Nahar S. Role of Shrimp Chitin in the Ecology of Toxigenic Vibrio cholerae and Cholera Transmission / S. Nahar, M. Sultana, M.N. Naser, G.B. Nair, H. Watanabe, M. Ohnishi, S. Yamamoto, H. Endtz, A. Cravioto, R.B. Sack, N.A. Hasan, A. Sadique. A. Huq, R.R. Colwell, M. Alam // Front Microbiol. 2012. V.4. doi: 10.3389/fmicb.2011.00260.
35.Pruzzo C. Global impact of Vibrio cholerae interactions with chitin / C. Pruzzo, L .Vezzulli, R.R. Colwell // Environ Microbiol. 2008.V. 10 (6) P.1400-1410.doi: 10.1111/j.1462-2920.2007.01559.
36. Markov E.Y. Chitin and Products of Its Hydrolysis in Vibrio cholerae Ecology / E.Y. Markov, E.S. Kulikalova ,L.Y. Urbanovich ,V.S. Vishnyakov, S.V. Balakhonov // Biochemistry (Mosc). 2015.V. 80(9). P.1109-1116. doi: 0.1134/S0006297915090023.
37. Мишанькин Б.Н. Изучение хитинолитического комплекса холерного вибриона сероварианта О139 / Б.Н. Мишанькин, Н.Я. Шиманюк, С.О. Водопьянов // Биотехнология. 2010. № 1. C. 32-40.
38. Дуванова О.В. Оценка влияния температуры культивирования на активность N- ацетил- β - D- глюкозаминидазы у холерных вибрионов / О.В. Дуванова, Б.Н. Мишанькин, В.М. Сорокин // Здоровье населения и среда обитания. 2016. № 4. С. 42-44.
39. Long R.A. Antagonistic interactions among marine bacteria impede the proliferation of Vibrio cholerae / R.A. Long, D.C. Rowley, E. Zamora, J. Liu // Appl. Environ. Microbiol. 2005. Vol.71. № 12. P. 8531-8536.
40. Vaitkevicius K. A Vibrio cholerae protease needed for killing of Caenorhabditis elegans has a role in protection from natural predator grazing / K. Vaitkevicius, B. Lindmark, G. Ou // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2006. Vol. 103. № 24. P. 9280-9285.
41. Halpern M. Culturable and VBNC Vibrio cholerae: interactions with chironomid egg masses and their bacterial population / M. Halpern, O. Landsberg, D. Raats, E. Rosenberg // Microb Ecol. 2007. V. 53. P. 285-293.
42. Jain M. Multidrug resistant Vibrio cholerae O1 El Tor carrying classical ctxB allele involved in a cholera outbreak in South Western India / M. Jain, A.K. Goel, P. Bhattacharya, M. Ghatole, D.V. Kamboj // Acta Trop. 2011. V. 117(2). 152-156. doi: 10.1016.
43. Sathiyamurthy K. Prevalence of Vibrio cholerae and other vibrios from environmental and seafood sources, Tamil Nadu, India / K. Sathiyamurthy, A. Baskaran, S.D. Kumar // Brit. Microbiol. Res. J. 2013. V. 3 (4). P. 538-549.
44. Mondal M. Role of Vibrio cholerae exochitinase ChiA2 in horizontal gene transfer / M. Mondal, N.S. Chatterjee // Can J Microbiol. 2016. V. 62(3). P.201-209. doi: 10.1139/cjm-2015-0556.
45. Марамович А.С. Эволюция эпидемиологии холеры / А.С. Марамович, Л.Я. Урбанович, Л.В. Миронова, Е.С. Куликалова //Журн. Микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2006. V. 6. P. 63-71.
46. Куликалова Е.С. Экологические и микробиологические аспекты эпидемиологического надзора за холерой (по материалам Сибири и Дальнего Востока). Автореферат дисс. Иркутск, 2010. 14 с.
47. Голубев Б.П. Влияние биотических и абиотических факторов поверхностных водоемов на свойства холерных вибрионов / Б.П. Голубев, Ю.М. Ломов, Г.М. Мединский // Материалы VII съезда Всерос. общ-ва эпидемиол., микробиол., паразитол. М., 1997. Т.1. С. 285-286.
48. Титова С.В. Взаимоотношения холерных вибрионов с представителями планктона водоемов средних широт в условиях эксперимента. Автореф. дис. канд. мед. наук. Ростов-на-Дону, 2000. 17 с.
49.Адамов А.К. Гидробионтный фактор распространения холеры / А.К. Адамов, В.А. Иванов, Д.Л. Шмеркевич // Пробл. особо опасных инф. Саратов, 1971. № 6 (22). С. 11-14.
50. Михайлова А.Е. Факторы сохранения холерных вибрионов в водоемах / А.Е. Михайлова, А.Б. Хайтович // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2000. № 6. С. 99-104.
51. Погорелов В.И. Холерные вибрионы и инфузории: анализ взаимодействий. Патогенные бактерии в сообществах (механизмы и формы существования) / В.И. Погорелов, А.Ф. Пинигин, А.С. Марамович // Сборник научных трудов. Под ред. В.Ю. Литвина Росагросервис. М. 1994. С. 42-48.
52. Балахонов С.В. Эколого-микробиологические аспекты эпиднадзора за холерой / С.В. Балахонов, Л.Я. Урбанович, Е.С. Куликалова // Издательство: LAPLAMBERT Academic Publishing 2013. № 196. С. 8-26
53. Авцин А.П. Дафнии как биологические антагонисты НАГ вибрионов / А.П. Авцин, В.А. Шахламов, Р.С. Трагер, Т.И. Петрова // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1982. № 1. С. 48-50.
54.Огневский П.Я. Антагонистическое влияние близкородственных микроорганизмов на возбудителя холеры. Генетика холерного вибриона / П.Я. Огневский, В.В. Рощин // Тез. докл. на Всесоюз. Совещании. 1978. Саратов, С. 65-67.
55. Смоликова Л.М. Сезонная динамика численности вибрионов и родственных микроорганизмов в реке Дон / Л.М. Смоликова, А.Г. Сомова, Г.М. Мединский // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 1977. №12. С. 29-33.
56. Абгарян Г.П. Об антагонистическом и синергическом действии некоторых видов бактерий на холерных и НАГ – вибрионы / Г.П. Абгарян, И.И. Онацский // Проблемы ООИ. 1976. Вып 3. С. 41-43.
57. Мишин В.Н. Влияние некоторых абиотических и биотических факторов на динамику популяции штамма холерного вибриона Эль Тор в лабораторных условиях / В.Н. Мишин, Н.Р. Вассер // Иммунология холеры и биол. возбудителя. Л. 1978. Т. 49. С. 83-91.
58. Waldor M.K. Lysogenic conversion by a filamentous phage encoding cholera toxin / M.K. Waldor, J.J. Mekalanos // Science 272. 1996. Р. 1910-1914. doi: 10.1126/science.272.5270.1910.
59. Faruque S.M. Self-limiting nature of seasonal cholera epidemics: role of host-mediated amplification of phage / S.M. Faruque, M.J. Islam, Q.S. Ahmad, A.S.G. Faruque, D.A. Sack, G.B. Nair // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005. V. 102, Р. 6119-6124. doi: 10.1073/pnas.0502069102.
60. Unterweger D. Constitutive type VI secretion system expression gives Vibrio cholerae intra- and interspecific competitive advantages / D. Unterweger, M. Kitaoka, S.T. Miyata, V. Bachmann, T. M. Brooks, J. Moloney // PLoS ONE PLoS One. 2012. 7(10):e48320. Web. doi: 10.1371/journal.pone.0048320.
61. Шандала М.Г. Санитарная микробиология эвтрофных водоемов / М.Г. Шандала, Л.В. Григорьева. Киев: 1985. 223 с.
62. Черепахина И.Я. Влияние нефти и продуктов ее переработки на холерные вибрионы в эксперименте / И.Я. Черепахина, В.С. Уралева, И.В. Кутырева // Актуал. вопр. лаб. диагн. и биохимии чумы и холеры. Саратов. 1984. С. 56-60.
63. Бойко А.В. Влияние техногенного загрязнения на бактериальные сообщества водоёма / А.В. Бойко, Н.П. Погорелов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии.1998. № 6. С. 23-25.
64. Погорелов В.И. Влияние нитратов и нитритов на сохранение вибрионов эльтор в вводной среде / В.И. Погорелов, А.С. Марамович, В.С. Ганин, И.Г. Погорелова // Журн. инф. патологии. 1998.Т.5. № 4. С. 48-52.
65. Валламатов С.Т. Экологические воздействия химических факторов / С.Т. Валламатов, Т.И. Зияев // Эпидемиол. аспекты экологии возб. особо опас. для человека инфекций. Сборник научных трудов. Ташкент, 1987. С. 3-7.
66. Iyer T.S.G. Viability of Vibrio cholerae in water subjected to defferentlevels of chlorination / T.S.G. Iyer, P.R.G. Varma // Fish. Technol. 1991. Vol.28. № 2, P. 158-159.
67. Zettler E.R. Life in the "plastisphere": microbial communities on plastic marine debris / E.R. Zettler, T.J. Mincer, L.A. Amaral-Zettler // Environ Sci Technol. 2013 V.47(13). P. 7137-7146. doi: 10.1021/es401288x. Epub 2013 Jun 19.
68. Водопьянов С.О. Изучение межвидовой конкуренции Vibrio cholerae в биопленках / С.О. Водопьянов, С.В. Титова, А.С. Водопьянов, Л.П. Веркина И.П. Олейников, Р.В. Писанов, Л.К. Лысова, Н.А. Селянская, О.А. Рыковская // Здоровье населения и среда обитания. 2017. № 3. С. 51-54.
69. Escobar L. A global map of suitability for coastal Vibrio cholerae under current and future climate conditions / L. Escobar , S.J. Ryan, A.M. Stewart-Ibarra, J.L. Finkelstein, C.A. King, H. Qiao // Acta Trop. 2015. P.149-202.