Болезнь Лайма (Боррелиоз) кошек и собак
Borrelia burgdorferi s.l.
Читать статью через ВКонтакте
Статья обновлена 11.03.2024
Болезнь Лайма – трансмиссивное мультисистемное заболевание животных и человека, вызываемое некоторыми видами спирохет из комплекса Borrelia (син. Borreliella) burgdorferi sensu lato (s.l.; «в широком смысле»), который включает в себя более 20 близкородственных геновидов бактерий [1, c. 2; 2, c. 2; 3, c. 2].
Историческая справка
Первые упоминания о клинических проявлениях болезни Лайма датируются 1883 годом. Buchwald описывал кожные поражения как диффузная идиопатическая атрофия кожи (позже в 1902 году переименовано в атрофический хронический акродерматит Herxheimer и Hartmann — это редкое клиническое проявление развивается на поздних стадиях заболевания). В 1909 году Afzelius впервые охарактеризовал эритематозную сыпь термином «мигрирующая эритема» [4, c. 201, 203].
Болезнь Лайма названа и описана в 1977 году после изучения десятков зарегистрированных случаев заболевания артритом у взрослых и детей в трех соседних городах: Олд Лайм, Лайм, иИст-Хаддам, штат Коннектикут, США. Возбудитель идентифицирован и описан в 1982 году Willy Burgdorfer, и в 1984 году назван в его честь Borrelia burgdorferi [4, c. 201; 5].
Первый задокументированный случай болезни Лайма у собак был датирован 1984 годом [6, c. 24].
Возбудитель
B. burgdorferi s.l. – тонкие спиралевидные удлинённые грамотрицательные спирохеты размером 0,2 мкм – 25-30 мкм. Бактерии состоят из протоплазматического цилиндра, содержащего клеточные органеллы и окруженного двухслойной мембраной. Цилиндр закручен на жесткий осевой стержень, образованный 7–11-ю периплазматическими эндофлагеллами, которые используются боррелиями для передвижения по жидкостям и тканям хозяина. Вторая клеточная мембрана окружает периплазматическое пространство [4 c. 202; 7, c. 1103; 8, c. 588].
Возбудители могут адаптироваться к условиям окружающей среды, воздействию иммунной системы хозяина и антибиотиков за счет регуляции дифференциальной экспрессии генов и образования субпопуляции персисторов, которые обладают низкой метаболической активностью и могут существовать долгое время без репликации. Персистеры способны изменять свою морфологию (круглые тельца, L-формы, биопленки) и обратимо превращаться в подвижные формы [2, c. 1].
Переносчиками болезни Лайма являются клещи семейства Ixodidae [9, c. 4]. Личинки заражаются во время питания кровью инфицированных мелких позвоночных в первый год жизни. После зимовки они линяют в нимф и питаются уже более крупными млекопитающими, инфицируя их через слюнные выделения. Осенью происходит финальная линька до взрослой стадии, питание крупными млекопитающими и спаривание с самцами, после чего самки откладывают яйца на земле и погибают [7, c. 1105].
Отмечено, что клещи также могут заразиться от ранее не инфицированного хозяина, питаясь в непосредственной близости от инфицированного клеща [7, c. 1105].
После заражения переносчика возбудитель проникает в кишечник, откуда мигрирует через гемолимфу в слюнные железы во время следующего питания кровью [8, c. 589, 591]. Время передачи боррелий от клеща к позвоночному хозяину составляет 16–24 часа [10, c. 6]. В процессе питания спирохеты привлекаются к месту кормления хемотаксическими сигналами [8, c. 588]. Экспериментально с помощью двухфотонной микроскопии наблюдалась миграция спирохет у зараженных мышей к прикрепленному клещу спустя 6 часов [9, c. 8].
Интересно, что спирохеты, переносимые клещами, неинфекционны, когда клещ питается иммунокомпетентным хозяином, инфицированным тем же штаммом B. burgdorferi. Штамм-специфичные антитела значительно ослабляют инфекционность спирохет в кишечнике переносчика до передачи позвоночному хозяину, тем самым предотвращая суперинфекцию гомологичными бактериями и одновременно усиливая потенциал гетерологичных штаммов [3, c. 13].
Возможна внутриутробная передача [7, c. 1106].
Эпизоотологические данные
Географическое распространение возбудителей связано с распространением их переносчиков. В роли позвоночных хозяев выступают многие виды животных – грызуны, птицы, куньи, лошади, собаки, кошки, люди и др. [7, c. 1105; 11, c. 9]. Олени, хоть и являются некомпетентными хозяевами, играют важную роль в распространении заболевания, так как участвуют в сохранении, увеличении и распространении популяции иксодовых клещей, на них происходит кормление и спаривание [4, c. 202; 1, c. 3]. Данные о мировом распространении основных возбудителей болезни Лайма у человека, также обнаруженных и у собак, представлены ниже в таблице (таблица 1).
Таблица 1. Патогенные для человека геновиды B. burgdorferi s.l., обнаруженные у собак [4, c. 202]
|
Вид возбудителя |
Распространение |
Вид клеща-переносчика |
|
Borrelia burgdorferi s. s. |
Северная Америка |
Ixodes scapularis I. pacificus |
|
Borrelia burgdorferi s. s. B. afzelii B. garinii |
Европа | I. ricinus |
|
B. afzelii B. garinii |
Азия | I. persulcatus |
У собак болезнь Лайма ассоциирована с геновидом Borrelia burgdorferi sensu stricto (s.s.; «в узком смысле»). ДНК возбудителей B. afzelii и B. garinii были обнаружены у данного вида животных, однако нет доказательств того, что они вызывают развитие заболевания. Кошки считаются менее восприимчивыми. Они также подвергаются укусам клещей и вырабатывают антитела к B.burgdorferi – в эндемичных районах США отмечалась серопозитивность 13–47% среди данного вида животных [7, c. 1104, 1109]. Исследования, описывающие B. burgdorferi как предполагаемый этиологический агент заболевания у кошек, единичны [12, c. 1–2].
На территории России возбудители B. afzelii и B. garinii (а также патогенный для человека B. bavariensis) наиболее широко распространены. Основными переносчиками выступают I. ricinus (западная часть нозоареала) и I. persulcatus (восточная часть нозоареала). Возбудители обнаружены на территории всех федеральных округов нашей страны [13; 14].
Патогенез и клинические признаки
Большинство спирохет остается в просвете кишечника клеща до следующего кормления кровью. Они начинают экспрессировать белки внешней поверхности OspA и OspB, которые позволяют им прикрепиться и сохраниться в кишечнике. Экспрессия OspA поддерживается на протяжении всего времени питания клеща, а не снижается при миграции спирохет из кишечника, как считалось ранее. Экспрессия OspC происходит во время перемещения спирохет в слюнные железы и способствует установлению инфекции. Белок слюны клеща Salp15 связывается с OspC для защиты спирохет от иммунной системы позвоночного хозяина. Этой же цели служит высоковариабельный белок VlsE [8, c. 589, 595].
Возбудители, попавшие в организм со слюной клеща, диссеминируют в кожу, соединительные ткани, суставы, вызывая тем самым местные воспалительные реакции [7, c. 1108].
Механизм распространения по организму позвоночного хозяина изучен недостаточно, существует две гипотезы. Первая предполагает, что боррелии распространяются через кровоток и способны выживать в крови, колонизируя отдаленные участки тела. Вторая состоит в том, что кровь является враждебной средой и заставляет возбудителей мигрировать через ткани, оседать в них и размножаться [7, c. 1106].
У людей выделяют три стадии болезни Лайма. Первая характеризуется появлением мигрирующей эритемы в месте укуса клеща; вторая развивается через несколько недель или месяцев и проявляется множественными мигрирующими эритемами, боррелиозной лимфоцитомой, нейроборрелиозом, лайм-кардитом, лайм-артритом; третья – хроническим атрофическим акродерматитом, неврологическими симптомами, лайм-артритом [4, c. 202].
У собак нельзя четко выделить 3 стадии. Точное время заражения, как правило, сложно определить, мигрирующая эритема у собак не отмечалась. На месте укуса клеща можно отметить небольшое красноватое поражение кожи, которое исчезает через несколько дней после снятия переносчика. Заболевание развивается у крайне низкого процента серопозитивных собак, однако при экспериментальном заражении клиническая картина наблюдалась у <75% животных.
Известно, что серопозитивность среди бернских зенненхундов в Европе выше, чем у других пород.
Клиническая картина у экспериментально зараженных собак развивается через 2–6 месяцев. У животных отмечается рецидивирующая хромота (2–5 дней), связанная с развивающимися олиго- и полиартритами, которая сопровождается лимфаденопатией, повышением температуры и общим недомоганием. Поражения можно заметить в суставах, расположенных ближе к месту укуса клеща.
По результатам цитологии синовиальной жидкости - цитоз от умеренного до выраженного. Заболевание описывается как субклиническое или перемежающиеся острое и может перейти в хроническую форму. Мало задокументированной информации о неврологических и кардиологических проявлениях.У экспериментально инфицированных животных отмечались бессимптомный энцефалит, легкий периневрит, менингит [1, c. 3, 5; 7, c. 1107–1109; 15, c. 423].
Редко развивается гломерулонефрит с потерей белка, связанный, вероятно, с накоплением иммунных комплексов. Его развитие регистрировалось чаще у таких пород, как лабрадор-ретривер и золотистый ретривер. У животных наблюдается анорексия, рвота, периферические отеки, полиурия/полидипсия, артериальная гипертензия, тромбоэмболические явления, неврологические симптомы, васкулит, выпот в полость тела, летальный исход.
Отклонения биохимических и гематологических показателей крови включают нерегенеративную анемию, стрессовую лейкограмму, азотемию, гиперхолестеринемию, гипоальбуминемию, тромбоцитопению, гиперфосфатемию, гиперкалиемию, гипербилирубинемию. По результатам исследования мочи можно выделить протеинурию и возможное снижение концентрационной способности с гемоглобинурией, гематурией, глюкозурией, билирубинурией, цилиндрурией и активным осадком без роста бактерий на культуре [7, c. 1108; 15, c. 424].
У кошек в эндемичных районах может проявляться клиническая картина, схожая с таковой приболезни Лайма. У экспериментально инфицированных животных непосредственно от клещей были отмечены такие проявления, как хромота, артрит, менингит [1, c. 5; 7, c. 1109].
Часто были описаны ко-инфекции с Anaplasma phagocytophilum [7, c. 1109].
Диагностика
В рутинной лабораторной диагностике болезни Лайма у животных в настоящее время применяются серологические и молекулярный методы исследования (ПЦР).
Серологические методы (рекомендуется). Материал – сыворотка крови. Двухуровневая диагностика – цельноклеточные ELISA, IFA (невозможно дифференцировать естественное заражение от вакцинации, есть перекрестная реактивность) + иммуноблотинг (определяет специфичность антител, позволяет дифференцировать естественное заражение от вакцинации). Исследования первого уровня на IgM не используются при диагностике заболевания у собак, так как клинические признаки, как правило, развиваются не сразу и на момент исследования в организме уже присутствуют IgG. IgG можно обнаружить спустя 4-6 недель после инфицирования, которые сохраняются в организме животного до нескольких лет даже после антибиотикотерапии [1, c. 5-6; 7, c. 1110-1111].
Также можно использовать тесты, основанные на обнаружении антител к пептиду C6 (IR6) VlsE. Данные антитела являются высокоспецифичными и указывают на естественное заражение (не вырабатываются в ответ на вакцинацию), их можно обнаружить спустя 3 недели после инфицирования и они снижаются после лечения. Могут присутствовать у щенков, родившихся от зараженной матери [7, c. 1112].
Положительные результаты тестов указывают на наличие контакта с возбудителем, но не представляют информации об активности инфекции [7, c. 1110].
Существуют и другие тесты, основанные на обнаружении антител к белкам OspA, OspC, OspF и др. [1, c. 5].
Молекулярный метод – ПЦР. Обнаружение организма методом ПЦР при инфицировании естественным путем может быть затруднено в связи с низкой бактериальной нагрузкой, рекомендуется комбинировать с серологическими методами диагностики. Не позволяет дифференцировать живые и мертвые спирохеты. Возбудители преимущественно локализуются в тканях и их редко можно обнаружить в жидкостях организма персистентно инфицированных животных [7, c. 1113].
Рекомендуемые материалы для исследования методом ПЦР: биопсия кожи или синовиальной ткани. Экспериментально показано, что бактериальная нагрузка в образцах кожи снижается, начиная с 90 дня после инфицирования, когда у животных уже может отмечаться хромота. ПЦР биопсии кожи для подтверждения инфицирования при экспериментальных заражениях собак показала достаточно высокую чувствительность, также возбудители были выявлены из синовиальных мембран суставов после вскрытия. Другие материалы: синовиальная жидкость, ликвор (при подозрении на нейроборрелиоз). Чувствительность метода у собак для данных материалов недостаточно определена. При исследовании синовиальной жидкости из четырёх суставов у трех экспериментально инфицированных собак с выраженной хромотой возбудитель не был обнаружен.
Чувствительность метода ПЦР хорошо описана у человека. Средняя чувствительность обнаружения ДНК возбудителя для биопсии кожи составляет 72%, синовиальной ткани – 83%, синовиальной жидкости - 77%, в ликворе – около 20%, в крови – до 18%. В образцах крови у животных также можно обнаружить возбудителя, однако исследование данного материала обладает низкой чувствительностью и не рекомендуется (как и у человека). Вероятность обнаружения возбудителя в крови выше на ранней стадии инфицирования [7, c 1113; 15, c. 425; 16, с. 227; 17; 18 c. 12; 20].
Реже применяется культуральный метод. Рекомендуемые материалы для посева – образцы тканей (например, биопсия кожи). Брать биоптат следует вблизи места укуса клеща толщиной 4–6 мм. Метод высокоспецифичный, но с невысокой чувствительностью. Спирохетам требуется до 6–8 недель для роста на питательной среде (BSK-II). Используется, как правило, в исследовательских целях [7, c. 1112; 17, c. 453].
Список литературы
1. Littman MP, Gerber B, Goldstein RE, Labato MA, Lappin MR, Moore GE. ACVIM consensus update on Lyme borreliosis in dogs and cats. J Vet Intern Med. 2018;32(3):887-903. doi:10.1111/jvim.15085
2. Rudenko N, Golovchenko M, Kybicova K, Vancova M. Metamorphoses of Lyme disease spirochetes: phenomenon of Borrelia persisters. Parasit Vectors. 2019;12(1):237. Published 2019 May 16. doi:10.1186/s13071-019-3495-7
3. Bhatia B, Hillman C, Carracoi V, Cheff BN, Tilly K, Rosa PA. Infection history of the blood-meal host dictates pathogenic potential of the Lyme disease spirochete within the feeding tick vector. PLoS Pathog. 2018;14(4):e1006959. Published 2018 Apr 5. doi:10.1371/journal.ppat.1006959
4. Cardenas-de la Garza JA, De la Cruz-Valadez E, Ocampo-Candiani J, Welsh O. Clinical spectrum of Lyme disease. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2019;38(2):201-208. doi:10.1007/s10096-018-3417-1
5. Johnson, R. C., Schmid, G. P., Hyde, F. W., Steigerwalt, A. G., & Brenner, D. J. (1984). Borrelia burgdorferi sp. nov.: etiologic agent of Lyme disease. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 34(4), 496-497.
6. Vogt NA, Sargeant JM, MacKinnon MC, Versluis AM. Efficacy of Borrelia burgdorferi vaccine in dogs in North America: A systematic review and meta-analysis. J Vet Intern Med. 2019;33(1):23-36. doi:10.1111/jvim.15344
7. Krupka I, Straubinger RK. Lyme borreliosis in dogs and cats: background, diagnosis, treatment and prevention of infections with Borrelia burgdorferi sensu stricto. Vet Clin North Am Small Anim Pract. 2010;40(6):1103-1119. doi:10.1016/j.cvsm.2010.07.011
8. Kurokawa C, Lynn GE, Pedra JHF, Pal U, Narasimhan S, Fikrig E. Interactions between Borrelia burgdorferi and ticks. Nat Rev Microbiol. 2020;18(10):587-600. doi:10.1038/s41579-020-0400-5
9. Bockenstedt LK, Gonzalez D, Mao J, Li M, Belperron AA, Haberman A. What ticks do under your skin: two-photon intravital imaging of Ixodes scapularis feeding in the presence of the lyme disease spirochete. Yale J Biol Med. 2014;87(1):3-13. Published 2014 Mar 5.
10. Cook MJ. Lyme borreliosis: a review of data on transmission time after tick attachment. Int J Gen Med. 2014;8:1-8. Published 2014 Dec 19. doi:10.2147/IJGM.S73791
11. Hofmeester TR, Krawczyk AI, van Leeuwen AD, et al. Role of mustelids in the life-cycle of ixodid ticks and transmission cycles of four tick-borne pathogens. Parasit Vectors. 2018;11(1):600. Published 2018 Nov 20. doi:10.1186/s13071-018-3126-8
12. Tørnqvist-Johnsen C, Dickson SA, Rolph K, et al. First report of Lyme borreliosis leading to cardiac bradydysrhythmia in two cats. JFMS Open Rep. 2020;6(1):2055116919898292. Published 2020 Jan 2. doi:10.1177/2055116919898292
13. Livanova NN, Fomenko NV, Akimov IA, et al. Dog survey in Russian veterinary hospitals: tick identification and molecular detection of tick-borne pathogens. Parasit Vectors. 2018;11(1):591. Published 2018 Nov 14. doi:10.1186/s13071-018-3161-5
14. Рудакова С.А., Пеньевская Н.А., Блох А.И., Рудаков Н.В., Транквилевский Д.В., Савельев Д.А., Теслова О.Е., & Канешова Н.Е. (2021). ОБЗОР ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ПО ИКСОДОВЫМ КЛЕЩЕВЫМ БОРРЕЛИОЗАМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В 2010-2020 ГГ. И ПРОГНОЗ НА 2021 Г.. Проблемы особо опасных инфекций, (2), 52-61.
15. Littman MP, Goldstein RE, Labato MA, Lappin MR, Moore GE. ACVIM small animal consensus statement on Lyme disease in dogs: diagnosis, treatment, and prevention. J Vet Intern Med. 2006;20(2):422-434. doi:10.1892/0891-6640(2006)20[422:asacso]2.0.co;2
16. Lohr B, Fingerle V, Norris DE, Hunfeld KP. Laboratory diagnosis of Lyme borreliosis: Current state of the art and future perspectives. Crit Rev Clin Lab Sci. 2018;55(4):219-245. doi:10.1080/10408363.2018.1450353
17. Susta L, Uhl EW, Grosenbaugh DA, Krimer PM. Synovial lesions in experimental canine Lyme borreliosis. Vet Pathol. 2012;49(3):453-461. doi:10.1177/0300985811424754
18. Wodecka B, Rymaszewska A, Sawczuk M, Skotarczak B. Detectability of tick-borne agents DNA in the blood of dogs, undergoing treatment for borreliosis. Ann Agric Environ Med. 2009;16(1):9-14.
19. Jaulhac, B., Chary‐Valckenaere, I., Sibilia, J., Javier, R. M., Piémont, Y., Kuntz, J. L., ... & Pourel, J. (1996). Detection of Borrelia burgdorferi by DNA amplification in synovial tissue samples from patients with Lyme arthritis. Arthritis & Rheumatism, 39(5), 736-745.
20. Straubinger, R. K. (2000). PCR-based quantification of Borrelia burgdorferi organisms in canine tissues over a 500-day postinfection period. Journal of clinical microbiology, 38(6), 2191-2199.