Глобальное потепление может увеличить распространение описторхоза в Западной Сибири
Ученые из России (Новосибирск), Таиланда и Лаоса изучили, как изменение климата может повлиять на динамику передачи и распространение печеночных сосальщиков Opisthorchis viverrini и Opisthorchis felineus, вызывающих описторхоз, в Юго-Восточной Азии и Северной Евразии. Исследование показало, что глобальное потепление может оказать более выраженное влияние на передачу O. felineus в Сибири, чем на O. viverrini в Юго-Восточной Азии. Статья об этом опубликована в Acta Tropica.
Река Обь в городской черте Новосибирска. Фото Ольги Ивановой
Печеночные сосальщики человека O. viverrini являются эндемичными для бассейна Нижнего Меконга (Юго-Восточная Азия). O. felineus — эндемик в Северной Евразии. В Западной Сибири, в Обь-Иртышском междуречье, находится самый большой в мире обской очаг описторхоза. В совокупности этими паразитами заражено около 14 миллионов человек (в Юго-Восточной Азии — 12 млн, в России — 1,2 млн), около 300 миллионов находятся в зоне риска. Если O. felineus в настоящее время официально не считается канцерогенным для человека, то O. viverrini признан биологическим канцерогеном первой группы.
Циклы передачи этих паразитов включают моллюсков Bithynia и рыб Cyprinidae в качестве первого и второго промежуточных хозяев соответственно, а люди и другие рыбоядные млекопитающие выступают в качестве окончательных хозяев.
Коллектив ученых из Таиланда, Лаоса и Новосибирска, в состав которого вошли сотрудники Института систематики и экологии животных СО РАН, сопоставил данные климатических прогнозов с результатами исследования описторхов и их промежуточных хозяев, чтобы понять, как глобальное потепление может повлиять на распространение инфекций.
Сибирские биологи изучили зараженность O. felineus моллюсков и рыб в Новосибирской и Томской областях, вблизи населенных пунктов, находящихся на разных берегах Обского водохранилища, а также около рек Обь, Каргат, Чулым и в Чановской системе озер и других. Всего насчитывалось более 20 контрольных точек, где ученые собирали образцы моллюсков Bithynia и карповых рыб, также исследовали химический состав воды. Полученные образцы исследовали с использованием микроскопии и молекулярных методов. Полученные результаты по зараженности рыб и моллюсков затем сопоставляли с данными по зараженности населения, полученными от Центра гигиены и эпидемиологии в Новосибирской области. Для изучения влияния климата использовались данные Западно-Сибирского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Воздействие температуры на развитие O. felineus в организме моллюсков-хозяев проверяли в условиях лабораторных экспериментов.
«Мы исследовали эффект влияния температуры на развитие описторхов в организме моллюска-хозяина Bithynia при температурных режимах воды от 18 до 30 °C. Была показана зависимость доли зараженных моллюсков от температуры воды. Больше всего заражений было при 27 °C. При 10 °C и ниже Bithynia в Западной Сибири впадают в гибернацию. Становясь неактивными, они теряют способность заражаться, но при потеплении их активность возобновляется. Полученные данные позволяют предположить, что изменение климата может существенно повлиять на активность моллюсков, а следовательно, и на режим их заражения описторхами», — рассказывает ведущий научный сотрудник ИСиЭЖ СО РАН кандидат биологических наук Наталья Ильинична Юрлова.
Так, в прибрежной зоне Обского водохранилища летом вода в некоторые годы прогревается до 25 °C и выше. Если она потеплеет еще на 2 °C, это может создать благоприятные условия для развития паразитов. В условиях изменяющихся внешних факторов описторхи оказываются способны развиваться у моллюсков и рыб в водоемах, где ранее они не были зарегистрированы.
«Самая крупная в Западной Сибири Чановская озерная система характеризовалась отсутствием O. felineus из-за высокой минерализации воды, неблагоприятной для развития этого паразита. Однако в 2013 году в устье реки Каргат, впадающей в озеро Малые Чаны, сотрудница нашей лаборатории нашла одного зараженного моллюска, из которого выходили церкарии O. felineus. В 2019 году мы впервые обнаружили язя, зараженного трематодами О. felineus. Рыба была выловлена при высоком уровне воды, который совпал с пиком водности 30-35-летнего водного цикла и сопровождался снижением общей минерализации воды. Такие условия могут рассматриваться как благоприятные для выживания личинок описторхов в рыбах и моллюсках», — объясняет Наталья Юрлова.
Исследования ученых из Таиланда показали, что при температуре 30 °C выживаемость церкарий описторхов (они развиваются из яиц, которые заглатывает моллюск) снижается. Однако не исключено, что благодаря глобальному потеплению этот вид печеночного сосальщика способен освоить новые территории, в том числе Сибирь.
«Ожидается, что изменение климата повлияет на распространение моллюсков в двух исследуемых регионах и может привести к перекрыванию географических границ связанных с ними трематод O. viverini и O.felineus из-за миграций моллюсков», — отмечает Наталья Юрлова.
Предполагается, что создание прогностических моделей для обоих видов описторхов позволит смягчить влияние последствий изменения климата на передачу печеночной двуустки. Получаемая при моделировании информация представляет собой важный справочный материал для реализации долгосрочных стратегий профилактики и борьбы с печеночными сосальщиками.
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований.
Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.