Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова», Владивосток

ФГКУ «1477 военно-морской клинический госпиталь» Минобороны РФ, Владивосток

Военно-медицинские страницы истории открытия и изучения дальневосточной скарлатиноподобной лихорадки

Б.Г. Андрюков, Н.Ф. Тимченко

Аннотация

В 50-е годы прошлого века на Дальнем Востоке среди военнослужащих одной из частей Тихоокеанского флота произошла эпидемическая вспышка неизвестной инфекции. Эпидемическое расследование массового заболевания, которое получило название дальневосточная скарлатиноподобная лихорадка (ДСЛ), проходило при активном участии военно-морских врачей. Результаты расследования позволили сделать заключение, что заражение пострадавших произошло алиментарным путем, в результате одновременного употребления в пищу творога, длительное время хранящегося в холодильнике. Для доказательства псевдотуберкулезной этиологии неизвестного заболевания военным врачам пришлось не только прибегнуть к самозаражению, но и раскрыть молекулярно-генетические механизмы, обеспечивающие возможность существования и размножения Yersinia pseudotuberculosis в столь различных условиях как объекты окружающей среды и теплокровный организм. История открытия ДСЛ интересная еще и тем, что она проходила на фоне острой дискуссии об эколого-эпидемиологическом своеобразии сапронозов, возбудители которых способны обитать в объектах внешней среды. Для решения этого принципиального и важного для эпидемиологии спора были получены доказательства в ходе изучения ДСЛ

Ключевые слова: военная медицина, Yersinia pseudotuberculosis, дальневосточная скарлатиноподобная лихорадка (ДСЛ), Дальний Восток

Annotation

In the 50s of the last century in the Far East in the military one of the parts of the Pacific Fleet took an epidemic outbreak of an unknown infection. Epidemic investigation of mass disease, which became known as the Far East scarlet-like fever (FESF), was held with the active participation of naval doctors. The results of the investigation led to the conclusion that the infection affected by nutritional happened as a result of the simultaneous use of cheese in food for a long time stored in the refrigerator. To prove of the pseudotuberculosis etiology unknown disease military doctors not only had to resort to self-infection, but also to reveal the molecular genetic mechanisms that ensure the possibility of the existence and reproduction of Yersinia pseudotuberculosis in such diverse conditions as the environmental objects and warm-blooded animals. The history of discovery FESF interesting by the fact that it took place against the backdrop of a heated discussion about the ecological and epidemiological peculiarity sapronoses, agents which are able to dwell in the environment objects. For addressing this fundamental and important for epidemiology dispute the evidence was obtained in the study of FESF

Keywords: military medicine, Yersinia pseudotuberculosis, Far East scarlet-like fever (FESF), the Far East

"Болезни стары для мира, но новы для врачей".

Е.Н. Павловский, академик РАН

История изучения инфекционных болезней человека характеризуется появлением все новых нозологических форм. При этом всегда возникает вопрос: что это - появление нового заболевания или выявление давно существующей, но неизвестной человеку болезни? Процесс выявления неизвестных, но давно существующих болезней, дифференцировки и объединения различных клинических форм шел во все времена и будет происходить в дальнейшем [6, 9]. По этому поводу уместно привести слова академика Е.Н. Павловского: «Болезни стары для мира, но новы для врачей».

В этом отношении показательна история открытия и изучения псевдотуберкулезной инфекции, характеризующаяся последовательным проявлением ряда клинических форм, тогда как основная патология - дальневосточная скарлатиноподобная лихорадка (ДСЛ) - долго оставалась неизвестной [5, 6].

История открытия ДСЛ интересная еще и тем, что она проходила на фоне острой дискуссии об эколого-эпидемиологическом своеобразии инфекций, возбудители которых способны обитать в объектах внешней среды. В только что (1958 год) опубликованная статья В.И. Терских «Сапронозы», утверждалась такая возможность, за что она была подвергнута острой критике сторонниками Л.В. Громашевского, утверждавшими, что источником (резервуаром) инфекций может быть только зараженный организм животного или человека [6, 7]. Таким образом, ими отвергалась сама возможность существования сапронозов.

Подобная категоричность суждений наносила несомненный вред развитию эпидемиологии, а появляющиеся факты вступали во все большее противоречие с ортодоксальными эпидемиологами Л.В. Громашевским и его последователями. Уже в тот период крупнейшие отечественные ученые (Е.Н. Павловский, В.Д. Тимаков, В.А. Догель и другие) признавали наличие переходных форм микроорганизмов, обладающих как паразитическими, так и сапрофитическими свойствами.

И все-таки в тот период сторонники учения о сапронозах не могли представить убедительных аргументов в свою пользу. Для решения этого принципиального и важного для эпидемиологии спора необходимо было найти убедительные эпидемиологические и экспериментальные доказательства, которые не оставили бы сомнений в правильности новой позиции - раскрыть молекулярно-генетические механизмы, обеспечивающие возможность существования и размножения патогенных бактерий в столь различных условиях как объекты окружающей среды и теплокровный организм. Эти доказательства были получены в ходе изучения ДСЛ [1, 7].

Нетрудно заметить, что выявление «новых» болезней чаще всего происходит в периоды их активизации» в связи с изменением природных или социальных условий. Так было с открытием на Дальнем Востоке клещевого энцефалита и геморрагической лихорадки с почечным синдромом в 30-х годах прошлого века, когда началось активное освоение дальневосточной тайги. Также произошло и с псевдотуберкулезом в 60-х годах, когда изменились условий питания населения, связанные с широким распространением предприятий общественного питания, увеличением в ассортименте пищевых продуктов свежих овощей и молочных продуктов [7, 8]. дальневосточный скарлатиноподобный лихорадка сапроноза

Все эти изменения в полной мере коснулись организации питания личного состава воинских подразделений Тихоокеанского флота (ТОФ), дислоцированных на Дальнем Востоке. Поэтому не случайно, именно морские врачи первыми столкнулись с проблемой ранее не известной нозологии.

Ранней весной 1959 года в одной из частей ТОФ возникла крупная вспышка ранее не встречавшегося инфекционного заболевания, охватившего более 300 человек. Из них около 200 человек было госпитализировано в специально выделенный стационар, где они подверглись тщательному клинико-лабораторному обследованию [5].

Проведенное эпидемическое изучение вспышки военно-морскими врачами Г.П. Сомовым (главный эпидемиолог ТОФ, будущий академик РАМН), В.Я. Виноградовым, А.А. Зеленкиным и И.Н. Турчинским позволило сделать заключение, что заражение пострадавших произошло алиментарным путем, в результате одновременного употребления в пищу творога, длительное время хранящегося в холодильнике, инфицированного каким-то возбудителем [5, 7] (рис. 1).

Рис. 1. Георгий Павлович Сомов, заслуженный деятель науки РФ, академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор

Приглашенные в военно-морской госпиталь для консультации ведущие гражданские специалисты Владивостока подтвердили у заболевших диагноз «скарлатина». Прибывший через несколько дней из Ленинграда главный инфекционист Военно-морского флота профессор А.А. Алисов уже не увидел тех ярких, свойственных скарлатине симптомов, которые были в первые дни болезни. Он увидел другие проявления - боли в животе, особенно в правой подвздошной области, опухание и гиперемию суставов, сильные артралгии и отверг первичный диагноз, высказав мнение о новизне этого заболевания, поскольку инфекций с такой клинической картиной в медицине не было известно [4, 5].

На основании клинико-эпидемиологических данных, полученных при изучении вспышки и изучении научной литературы, И.И. Грунин, Г.П. Сомов и И.Ю. Залмовер (1960) пришли к заключению, что наблюдаемая инфекция является неизвестной для медицины нозологией. Учитывая большое сходство клинических проявлений этой болезни со скарлатиной, ей было дано временной название - дальневосточная скарлатиноподобная лихорадка (ДСЛ) [7].

В последующие годы было установлено, что эта инфекция широко распространена на Дальнем Востоке, включая Приморский, Камчатский и Хабаровский края, Амурскую, Сахалинскую и Магаданскую области и Чукотку. С 1959 по 1977 годы на Дальнем Востоке было зарегистрировано около 10000 случаев ДСЛ человек с 3 летальными исходами [4, 5].

Несмотря на несколько тысяч проведенных бактериологических, вирусологических и серологических исследований материала от больных, проведенных в период с 1959 по 1965 годы, вопрос об этиологии «новой» инфекции так и не был решен. Симптомы заболевания навели на мысль о возможной псевдотуберкулезной этиологии болезни, что и было подтверждено военно-морскими врачами В.А. Знаменским и А.К. Вишняковым, которые, применив новый метод холодового обогащения материала, изолировали из фекалий больных культуры Yersinia pseudotuberculosis [4].

В результате проведенных этими врачами бактериологических исследований фекалий от большого количества больных ДСЛ были выделены несколько штаммов Y. pseudotuberculosis и показано нарастание титра антител к ним в сыворотке крови больных [5]. Все это позволило В.А. Знаменскому и А.К. Вишнякову направить в научный журнал статью, в которой они представили свои материалы о псевдотуберкулезной этиологии ДСЛ [4] (рис. 2).

Рис. 2. Владимир Алексеевич Знаменский, доктор медицинских наук

Это заключение вызвало резкую критику ряда московских ученых. Для окончательного решения этого вопроса В.А. Знаменский решился на героический опыт самозаражения штаммом Y. pseudotuberculosis, выделенным от больного человека. Самозаражение В.А. Знаменского проводилось в Ленинграде через месяц после выезда из Владивостока, чтобы оппоненты не могли сказать, что заражение произошло естественным путем в эндемическом очаге инфекции. В.А. Знаменский принял внутрь трехкратно около миллиарда живых микробных клеток. Через несколько дней после последнего приема культуры он заболел, и у него развилась типичная клиническая картина ДСЛ, что и было подтверждено профессором А.А. Алисовым, который уже был знаком с клиникой этой болезни [1, 4, 7].

При бактериологическом обследовании больного в разных лабораториях Ленинграда из фекалий и слизи из зева были выделены были выделены штаммы Y. pseudotuberculosis. В сыворотке крови В.А. Знаменского наблюдалось нарастание титра антител к псевдотуберкулезному микробу в разведениях от 1:320 (на 6-й день болезни) до 1:5120 (на третьей недели) [4] (рис. 3).

Рис. 3. Возбудитель ДСЛ Yersinia pseudotuberculosis (фото - Н.Ф. Тимченко)

Полученные при изучении ДСЛ материалы и результаты самозаражения В.А. Знаменского позволили сделать вывод, что возбудителем этой инфекции является Y. pseudotuberculosis, что и было признано медицинской общественностью страны, а в последствии за рубежом [5, 7].

Вскоре из Пастеровского института в Париже были получены типовые штаммы Y. pseudotuberculosis. При сравнительных исследованиях было установлено, что возбудителями ДСЛ являются - I, III IV сероварианты этого микроорганизма с преобладанием первого сероварианта. Полученные фактические материалы заставили пересмотреть вопрос о нозологической самостоятельности ДСЛ и сделать окончательный вывод о том, что она является новым клинико-эпидемиологическим проявлением псевдотуберкулеза у человека, т.е. новой нозологической формой этого заболевания [5]. Об этом было заявлено на международном симпозиуме в Швеции (г. Мальмо) в 1972 году [5, 10].

В.А. Знаменский продолжал активно изучать этиологию и эпидемиологию ДСЛ и в 1967 году представил к защите в Военно-медицинскую академию кандидатскую диссертацию «К вопросу об этиологии дальневосточной скарлатиноподобной лихорадки». Ученый совет академии, учитывая важность научного открытия и его большую практическую значимость, принял решение присудить соискателю ученую степень доктора медицинских наук [4, 7, 9]. После этого события Владимир Алексеевич возглавил кафедру эпидемиологии Киевского института усовершенствования врачей.

После отъезда В.А. Знаменского работа по дальнейшему изучению ДСЛ переместилась в Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии Сибирского отделения РАМН, где её возглавил уволившийся из Вооруженных сил кандидат медицинских наук Георгий Павлович Сомов.

В институте развернулись комплексные исследования по глубокому изучению возбудителя болезни, эпидемиологии, иммунологии, клиники, патоморфологии и патогенезу ДСЛ и разработке новых методов диагностики. Все ранее описанные формы псевдотуберкулеза (септико-тифоидная, аппендикулярная, кишечная, легочная, глазная и катаральная), не имеющие всех атрибутов инфекционной болезни, были лишены нозологической самостоятельности, вследствие чего в литературе постоянно дискутировался вопрос о наличии в инфектологии такой инфекции как псевдотуберкулез [3].

Важную роль в завершении создания учения о псевдотуберкулезе сыграло возникновение ряда крупных эпидемических вспышек этой инфекции в отдельных коллективах, когда все заболевшие госпитализировались в одно лечебное учреждение, где в динамике можно было наблюдать все клинические проявления болезни у разных больных и получать бактериологическое и серологическое подтверждение диагноза [3, 9].

Это позволило объединить все отдельные проявления болезни (разные формы) в одно целое и сделать вывод, что ДСЛ является наиболее полным в клиническом отношении проявлением псевдотуберкулезной инфекции у человека, объединяющей все прежде наблюдавшиеся отдельные проявления [3, 8].

Имеющиеся в то время методы исследования не давали возможность выявить какие-либо характерные особенности у возбудителя инфекции - штаммов Y. pseudotuberculosis, выделенных от больных ДСЛ, по сравнению с типовыми псевдотуберкулезными штаммами. Проведенное позднее Ф.Н. Шубиным молекулярно-генетическое исследование Y. pseudotuberculosis позволило позволило выдвинуть предположение, что особенности ДСЛ ассоциированы с приобретением патогенном неизвестной ранее генетической информации в виде плазмиды с м.м. 85 МДа [7, 8].

Проведенное в НИИ ЭМ глубокое изучение ДСЛ, итоги которого были доложены при защите 8 докторских, 25 кандидатских диссертаций, 4 монографиях, и 375 публикациях в периодической научной печати, получило признание медицинской общественности страны и в 1989 году ознаменовалось присуждением ведущим сотрудникам института (Г.П. Сомову, М.Ф. Дзадзиевой, Н.Н. Беседновой, Т.Н. Варвашевич, Н.Ф. Тимченко, Г.Д. Серову и Ф.Н. Шубину, а также работающим с ними в комплексе специалистам других ведомств (В.А. Знаменскому, А.М. Королюку, Г.В. Ющенко и М.А. Борисовой) Государственной премии СССР [3, 7].

При изучении эпидемиологии ДСЛ остро встал вопрос об источнике возбудителя инфекций. Использование метода холодового обогащения, когда посевы инкубировались не при 37^оС в термостате, а в обычном бытовом холодильнике при температуре 4-7^оС и не в богатой питательной среде, а в буферном солевом растворе, явились предпосылкой для предположения, что те же условия могут иметь место в природной окружающей среде с ее низкой и постоянно изменяющейся температурой и бедной трофикой [2, 7, 8].

Было также известно, что культуры сапрофитных и патогенных бактерий при периодическом культивировании и температуре 37^оС погибают через 7-15 суток после посева [2]. Это объяснялось истощением питательных веществ и накоплением токсичных продуктов обмена. В противоположность этому в институте было установлено, что культуры Y. pseudotuberculosis в этих же условиях при низкой температуре (4-7^оС) не погибают, а продолжают размножаться в течение 6 месяцев (срок наблюдения) [2, 6, 8, 9].

Это позволило предположить, что исследуемые культуры патогенных бактерий имеют разный характер метаболизма при низкой положительной и высокой температурах культивирования, что и было подтверждено при специальных биохимических исследованиях. Очевидно, что указанными процессами управляют молекулярные и генетические механизмы, обеспечивающие компенсацию неблагоприятного влияния низкой температуры, снижающей кинетическую энергию молекул и активность ферментов [8, 9].

Впервые на модели Y. pseudotuberculosis учеными было показано, что при низкой температуре культивирования патоген синтезирует «холодовые» холодовые изоферменты каталазы, уреазы, липазы, гиалуронидазы и нейраминиазы, которые и активируют соответствующие биохимические реакции [3, 9].

При выведении возбудителя из теплокровного организма в окружающую среду перепад температур может доходить до 30-35^оС, что представляет большую опасность для выживания популяции бактерий, поскольку известно (правило Аррениуса), что при снижении температуры на каждые 10^оС интенсивность метаболизма понижается на 100% в результате снижения количества реакционноспособных молекул. Для предотвращения этого у бактерий включаются компенсаторные механизмы «мгновенной» конформации структуры ферментов, которые и поддерживают интенсивность метаболизма на необходимом для жизни уровне, значительно увеличивая скорость ферментативных реакций [2, 7].

Г.П. Сомовым и сотрудниками впервые было показано, что Y. pseudotuberculosis обладает ферментом холинэстеразой (ХЭ) с высокой каталитической активностью. Для решения вопроса о мгновенной конформации фермента были применены фосфорорганические ингибиторы (производные метилтиофосфоната), которые специфически блокируют ключевую гидроксильную группу серина в активном центре ХЭ и позволяют выявлять произошедшие структурные изменения фермента [3].

Обнаруженные учеными отличия в величине ингибирования активности фермента у «холодовых» и «тепловых» культур Y. pseudotuberculosis от 2 до 7 раз свидетельствует о конформации структурной организации фермента в зависимости от температуры обитания. Выявленный механизм температурный компенсации, относится к конформационной (модуляционной) ферментативной адаптации эктотермных микроорганизмовк различным температурным условиям обитания [7, 8].

Представленные в статье результаты экспериментальных исследований, инициированных открытием и изучением ДСЛ, в значительной степени способствовали возврату в эпидемиологию представления о сапронозах и, следовательно, признанию возможности существования представителей этого класса бактерий в окружающей среде, которая может быть квалифицирована как резервуар их возбудителей в биосфере в межэпидемический период. В решении этого принципиального для эпидемиологии вопроса определенную роль сыграли военно-морские врачи (Г.П. Сомов, В.А. Знаменский, А.К. Вишняков, И.Ю. Залмовер, D.C. Дьяков, В.О Игнатович, А.А. Зеленкин, Г.Д Серов, Кацалуха, А.М. Королюк), участвовавших в открытии и изучении ДСЛ [1].

Открытие и изучение ДСЛ дали мощный импульс развитию целого направления научных исследований в эпидемиологии - экологии патогенных и потенциально патогенных микроорганизмов, которое возглавил Г.П. Сомов. В основу этих исследований была заложена сформулированная им концепция о психрофильности бактерий. Оригинальные исследования в этом направлении ознаменовали собой новый этап развития медицинской микробиологии - создание учения о сапронозах (сапрозоонозах), нашедшего признание во всем мире [3]. Но это уже совсем другая история.

Литература

1. Андрюков Б.Г. У истоков милосердия: 135 лет военно-морскому клиническому госпиталю Тихоокеанского флота. - Владивосток: Альфа-Принт, 2007. 368 с.

2. Варвашевич Т.Н., Сомов Г.П. Влияние низких температур на некоторые свойства псевдотуберкулезного микроба. - Л.: Наука, 1978. 204 с.

3. Г.П. Сомов /Авторы-сост. Л.М. Сомова и Н.И. Платонова. - Владивосток: Медицина ДВ, 2012. 254 с.

4. Знаменский В.А., Вишняков А.К. Этиология дальневосточной скарлатиноподобной лихорадки // Журн. микробиол. 1967; 2: 125-130.

5. Сомов Г.П. Дальневосточная скарлатиноподобная лихорадка. - М.: Медицина, 1979. 184 с.

6. Сомов Г.П., Литвин В.Ю. Сапрофитизм и паразитизм патогенных бактерий. Экологические аспекты. - Новосибирска: Наука, Сиб. отд-ние, 1988. 208 с.

7. Сомов Г.П. Вклад военно-морских врачей Тихоокеанского флота в открытие и изучение дальневосточной скарлатиноподобной лихорадки // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2001; 1(1): 12-4.

8. Сомов Г.П., Покровский В.И., Беседнова Н.Н., Антоненко Ф.Ф. Псевдотуберкулез. - М.: Медицина, 2001. 256 с.

9. Сомов Г.П., Бузолева Л.С. Адаптация патогенных бактерий к абиотическим факторам окружающей среды. - Владивосток: Полиграфкомбинат, 2004. 168 с.

10. Amphlett A. Far East Scarlet-Like Fever: A Review of the Epidemiology, Symptomatology, and Role of Superantigenic Toxin: Yersinia pseudotuberculosis-Derived Mitogen A. Open Forum Infect Dis. 2016; 3(1): ofv202. doi: 10.1093/ofid/ofv202

Размещено на Allbest.ru