Австралийские ученые провели обширный анализ распространенности возбудителя язвы Бурули Mycobacterium ulcerans на юго-востоке страны и выяснили, что комары-кусаки Aedes notoscriptus переносят микобактерию и заражают ей людей.
Как сообщается в журнале Nature Microbiology, анализ показал совпадение между кластерами распространения Mycobacterium ulcerans, Aedes notoscriptus, поссумов — резервуаров инфекции — и случаев язвы Бурули. До этого механизм и путь передачи заболевания оставались неизвестными.
Под язвой Берули понимают некротизирующую инфекцию кожи и подкожно-жировой клетчатки, которая вызывается Mycobacterium ulcerans. Заболевание редко приводит к летальному исходу, но может закончиться серьезным разрушением тканей. Болезнь встречается в более чем 32 странах, наибольшее бремя от нее терпит Западная и Центральная Африка. Однако язва Бурули неожиданно распространилась в юго-восточной части Австралии с умеренным климатом и вторгается в крупные столичные центры — Мельбурн и Джелонг.
При этом точно неизвестно, как люди заражаются язвой Бурули, что препятствует разработке эффективных методов профилактики. Это же делает невозможным эпидемиологические прогнозы: средний инкубационный период составляет 4-5 месяцев, вспышки возникают в определенных географических районах, а затем болезнь исчезает на несколько лет. Также очень сложно выделить микобактерию в чистой культуре из окружающей среды из-за ее очень медленного роста. Эти факторы в совокупности на протяжении 80 лет делали невероятно сложной задачу установить, каким образом Mycobacterium ulcerans распространяется среди людей. Впрочем, уже сейчас известно, что резервуаром инфекции можно считать поссумов, и главенствующая гипотеза о передачи возбудителя человеку говорит об основополагающей вине комаров.
Питер Ми (Peter Mee) с коллегами из научного проекта AgriBio исследовали распространенность Mycobacterium ulcerans среди комаров, людей и поссумов в районе полуострова Морнингтон на юго-востоке Австралии с помощью секвенирования генома, метабаркодинга комаров и анализа пространственной кластеризации. Всего для этого собрали 73580 комаров (72263 самки и 1317 самцов). Большинство этих насекомых было собрано в ходе масштабного обследования 2019-2020 годов. Больше всего комаров относилось к виду Culex molestus (42 процента), за ним следуют комары-кусаки Aedes notoscriptus (35 процентов) и Culex australicus (8 процентов); всего в наборе были представители 26 видов комаров.
Количественный ПЦР-анализ показал, что только у одного вида комаров наблюдалась статистически значимая положительная связь с Mycobacterium ulcerans — Aedes notoscriptus (р < 0,0001). Дополнительные генетические исследования подтвердили эту связь. Затем геномные эпидемиологические исследования показали наличие характерных сигнатур однонуклеотидных полиморфизмов как у исследуемых комаров, так и в клинических изолятах Mycobacterium ulcerans из конкретных эндемичных районов юго-восточной Австралии. Дальнейший филогенетический анализ показал, что генотипы Mycobacterium ulcerans из выделений поссума и комаров совместно сгруппированы друг с другом и с изолятами Mycobacterium ulcerans человека с полуострова Морнингтон. Эта закономерность согласовывалась с общим циклом передачи микобактерии между поссумами, комарами и людьми.
При этом ученые не нашли связи между Mycobacterium ulcerans и конкретной линией комаров. Дополнительные исследования показали, что в одном эндемичном районе, где часто наблюдались случаи язвы Берули, также наблюдали скопление поссумов (р < 0,05). Статистические методы подтвердили причинно-следственную связь между присутствием Mycobacterium ulcerans у поссумов и комаров и заражением людей язвой Бурули на полуострове Морнингтон.
Результаты этого исследования впервые объясняют механизм и путь передачи язвы Берули с достаточной доказательной базой. Хотя, возможно, это не единственные механизмы, с помощью которых инфекция распространяется среди людей, эти данные уже сейчас можно использовать для разработки мер профилактики.
Автор: Слава Гоменюк