arthropods - kleszcze.pl · monika sitarz, magdalena ŚwiĘcicka, Łukasz wiŚniowski, alicja...

ARTHROPODSParasite–Host Relationships

Edited by

Alicja Buczek

Czesław Błaszak

LIBER

LUBLIN 2004

STAWONOGIInterakcje pasożyt–żywiciel

Pod Redakcją

Alicji BuczekKatedra i Zakład Biologii i Parazytologii

Akademia Medyczna im. Prof. F. Skubiszewskiego w Lublinie

Czesława BłaszakaZakład Morfologii Zwierząt

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

LIBERLUBLIN 2004

PROJEKT OKŁADKI: SEBASTIAN BUCZEKCOVER DESIGN: SEBASTIAN BUCZEK

KOREKTA JĘZYKOWA: MAREK SĘKOWSKIENGLISH PROOF - READING: MAREK SĘKOWSKI

WYDANIE DOFINANSOWANE PRZEZ KOMITET ZOOLOGIIPAN I KOMITET BADAŃ NAUKOWYCH

LIBERul. Szczerbowskiego 6, 20-012 Lublin

tel./fax (081) 442-54-44

Spis Treści

I. STAWONOGI. WYSTĘPOWANIE, MORFOLOGIA I BIOLOGIA ..................................................................................................... 11

CZESŁAW BŁASZAKHiperpasożytnictwo................................................................................................. 13

MACIEJ SKORACKI, BOŻENA SIKORA, JERZY MICHALIKBudowa morfologiczna ektopasożytniczych roztoczy z rodzinySyringophilidae (Acari: Prostigmata) ..................................................................... 19

ALICJA BUCZEKZmiany teratologiczne u kleszczy- rodzaje, lokalizacja i przyczyny....................... 23

GRAŻYNA MADEJ, GRZEGORZ KARBOWIAK, ALICJA BUCZEK Morphological anomaly in Laelaps agilis C. L. Koch, 1836 sensu Karg, 1971 (Mesostigmata, Acari) collected from nature........................................................... 29

KRZYSZTOF JASIKFormation of alimentary tract in larvae of Ixodes ricinus (L.)(Acari: Ixodida: Ixodidae)........................................................................................ 35

KRZYSZTOF JASIKFormation of excretory system elements in embryonic developmentof Ixodes ricinus (L.) (Acari: Ixodida: Ixodidae)..................................................... 41

JOANNA N. IZDEBSKAObserwacje lokalizacji kleszczy (Acari: Ixodidae) u żubrów(Bison bonasus) w Polsce........................................................................................ 45

KATARZYNA BARTOSIK, TOMASZ KUBRAK, MONIKA SAŁATA, ALICJA BUCZEKNatural enemies of ticks (Acari: Ixodida). I. Invertebrate predators....................... 53

KATARZYNA BARTOSIK, TOMASZ KUBRAK, MONIKA SAŁATA, ALICJA BUCZEKNatural enemies of ticks (Acari: Ixodida). II. Vertebrate predators........................ 61

SŁAWOMIRA FRYDERYK, SŁAWOMIR KADULSKIMallophaga z Anatidae, Alcidae i Ahalacrocoracidae (Aves) zimującychw Zatoce Gdańskiej.................................................................................................. 67

JOANNA N. IZDEBSKA, SŁAWOMIR KADULSKIEnderleinellus nitzschi Fahrenholz (Anoplura, Enderleinellidae) z wiewiórkiSciurus vulgaris L.................................................................................................... 71

ELŻBIETA KACZOROWSKAHematofagiczne i synantropijne muchówki (Diptera) notowane w nadmorskich siedliskach zasolonych............................................................................................. 75

LIDIA CHOMICZ, JUSTYNA ŻEBROWSKA, BEATA KUBICA-BIERNAT, MARCIN KONOPKACzynniki wpływające na wzrost częstości atakowania ludzi przez meszki z rodzaju Simulium (Insecta, Diptera) w podmiejskich rejonach Warszawy............. 81

LESZEK ROLBIECKIPreferencje siedliskowe pasożytniczego widłonoga Ergasilus sieboldi (Ergasilidae) u troci jeziorowej Salmo trutta M. Lacustris (Linnaeus, 1758) z jeziora Wdzydze. ..................................................................................................... 87

II. STAWONOGI. CHOROBY I PRZENOSZONE PATOGENY . 93

TERESA HERMANOWSKA-SZPAKOWICZ, SŁAWOMIR PANCEWICZ, JOANNA ZAJKOWSKA, MACIEJ KONDRUSIK, RENATA ŚWIERZBIŃSKA, SAMBOR GRYGORCZUKKleszczowe zapalenie mózgu – groźna choroba odkleszczowa.............................. 95

ANNA GRZESZCZUKGranulocytic anaplasmosis – emerging tick-borne disease..................................... 103

IWONA JASTRZĘBSKA, JACEK ROLIŃSKIImmunologia oddziaływań w układzie żywiciel – kleszcz: mechanizmy wywoływanej przez kleszcze immunosupresji........................................................ 109

KRZYSZTOF OLSZEWSKI, PATRYCJA LACHOWSKA-KOTOWSKA, MONIKA SITARZ, MAGDALENA ŚWIĘCICKA, ŁUKASZ WIŚNIOWSKI, ALICJA BUCZEKImmunological interactions between tick-transmitted pathogens and hosts............ 119

TERESA KRUK, ALICJA BUCZEKMedical importance of Argasidae (Acari: Ixodida) ticks......................................... 129

JAN BOCZEK, BARBARA CZAJKOWSKASchorzenia alergiczne wywoływane przez roztocze u rolników i ogrodników....... 141

MARIA JUSZKIEWICZ-BOROWIEC, DOROTA WOJNOWSKA,JANUSZ URBAN, GRAŻYNA CHODOROWSKAPokrzywka grudkowa– etiopatogeneza, obraz kliniczny i histopatologiczny, leczenie..................................................................................................................... 147

DOROTA WOJNOWSKA, MARIA JUSZKIEWICZ-BOROWIEC,JANUSZ URBAN, GRAŻYNA CHODOROWSKAŚwierzb pęcherzowy i inne nietypowe postacie kliniczne świerzbu u ludzi........... 153

JANUSZ URBAN, BARTŁOMIEJ WAWRZYCKI, DOROTA WOJNOWSKA, GRAŻYNA KĄDZIELA-WYPYSKA, MARIA JUSZKIEWICZ-BOROWIEC, RENATA MITURSKA, ALEKSANDRA BILLEWICZ-KRACZKOWSKAŚwierzb u noworodków, niemowląt i dzieci szkolnych: przyczyny błędów diagnostycznych....................................................................................................... 161

JOANNA N. IZDEBSKANużeńce ludzkie Demodex brevis i D. folliculorum................................................ 173

III. STAWONOGI. EPIDEMIOLOGIA CHORÓBTRANSMISYJNYCH ..................................................................................... 183

BEATA WODECKALokalne zróżnicowanie rozmieszczenienia genogatunków Borrelia burgdorferisensu lato przenoszonych przez kleszcze Ixodes ricinus (L.)w północno–zachodniej Polsce................................................................................ 185

ELŻBIETA LEJBRANDT, EWA SZLENDAKBorelioza z Lyme w województwie mazowieckim w 2003 roku............................ 193

DOROTA KIEWRA, WITOLD DOBRACKI, ELŻBIETA LONC, BEATA DOBRACKAZagrożenie boreliozą z Lyme na Dolnym Śląsku.................................................... 201

BRYGIDA ADAMEK, ALICJA KSIĄŻEK, ANNA SZCZERBA-SACHS, ANDRZEJ WICZKOWSKIAnaliza uwarunkowań epidemiologicznych zachorowań na boreliozę z Lyme zarejestrowanych na terenie województwa śląskiego w latach 1999-2003............. 207

WITOLD DOBRACKI, BEATA DOBRACKA, DOROTA KIEWRA, ZOFIA ZARÓDZKA, ADAM KACZMARCZYK, PIOTR BEREŚ, GRZEGORZ PIETRUŃKOBadania przeciwciał przeciw Borrelia burgdorferi u pracowników nadleśnictw podległych Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych we Wrocławiu................. 215

ANNA RYMASZEWSKAIdentyfikacja Anaplasma (Ehrlichia) phagocytophila na podstawie amplifikacji fragmentów genu 16S rDNA i epank1..................................................................... 223

MAŁGORZATA ADAMSKACzynniki etiologiczne psiej ehrlichiozy................................................................... 229

EDWARD SIŃSKIPasożyty krwi u wolno żyjących gryzoni (Bartonella sp., Mycoplasma haemomuris): prewalencja zakażenia i wektory transmisji..................................... 237

MAREK SAWCZUKIdentyfikacja chorobotwórczych dla człowieka pierwotniaków Babesiana podstawie analizy sekwencji genu 18S rRNA.................................................... 245

KRZYSZTOF TOMASIEWICZ, ROMA MODRZEWSKAWspółczesne aspekty epidemiologii malarii............................................................ 253

ELŻBIETA WEGNERRola komarów (Diptera: Culicidae) w cyklu krążenia wirusa Zachodniego Nilu... 259

ELŻBIETA WEGNEROcena zagrożenia epidemią gorączki Zachodniego Nilu w Polsce......................... 265

BOŻENA KIZIEWICZGrzyby zoosporowe na wszołach Bisonicola sedecimdecembrii izolowane z gleby obszaru Białowieskiego Parku Narodowego................................................. 273

ALEKSANDRA GLINIEWICZ, EWA MIKULAK, BOŻENA SAWICKAKaraczany w środowisku życia człowieka. Możliwe zagrożenia dla zdrowia

i znaczenie ekonomiczne.......................................................................................... 279

IV. STAWONOGI. PROFILAKTYKA I ZWALCZANIE ............... 287

EWA SZLENDAK, WIESŁAW SZCZESNY, ANNA NOWACKAMetody ochrony przed roztoczami kurzu domowego stosowane przez studentów. 289

TOMASZ OLSZEWSKI, IWONA MONIKA STANISŁAWEK, PAWEŁ KUCZYŃSKI, ALICJA BUCZEKBiological control of ticks – modern trends and methods....................................... 297

Wprowadzenie

Duże zróżnicowanie morfologiczne i biologiczne stawonogów oraz

różnorodność ich oddziaływań na organizm żywiciela sprawiają, że ta grupa zwierząt

wzbudza wciąż szerokie zainteresowanie biologów, lekarzy, epidemiologów i

diagnostyków, a także pracowników służb sanitarnych. Wśród stawonogów szczególne

znaczenie mają pasożyty człowieka i zwierząt powodujące zmiany skórne i

ogólnoustrojowe oraz rozprzestrzeniające w przyrodzie czynniki chorobotwórcze.

Nawet stawonogi wolno żyjące mogą szkodliwie działać na żywiciela przez

wywoływanie reakcji alergicznych u osób kontaktujących się z ich alergenami w życiu

codziennym, podczas pracy zawodowej lub rekreacji.

Wzajemne oddziaływania stawonogów i innych organizmów znajdujących się w

tych samych ekosystemach mają różny charakter. Szczególne zależności metaboliczne

oraz przystosowania fizjologiczne wykształciły się między pasożytami i ich

żywicielami, którymi mogą być także inne pasożyty. W obrębie ciała swego gospodarza

stawonogi pasożytnicze zajmują określone siedliska, co jest uwarunkowane

dostępnością pokarmu i występowaniem odpowiednich warunków termiczno-

wilgotnościowych.

Stawonogi mają niezwykłą zdolność do regulowania mechanizmów obronnych

żywiciela, co wpływa z jednej strony na przebieg ich żerowania, z drugiej zaś- na zakres

i charakter zmian w organizmie żywiciela oraz na transmisję drobnoustrojów

chorobotwórczych. Zakażone stawonogi mogą być przenoszone przez ptaki oraz

przewożone w bagażach i samolotach na duże odległości, nieraz z jednego kontynentu

na drugi. Z tego powodu coraz większego znaczenia nabierają w klimacie

umiarkowanym patogeny charakterystyczne dla tropikalnych i subtropikalnych stref

klimatycznych, jak na przykład zarodźce malarii czy wirusy gorączki Zachodniego

Nilu.

Mało poznane są źródła, drogi krążenia i naturalny rezerwuar czynników

chorobotwórczych w przyrodzie. Niepełne są także dane o sposobach transmisji

wirusów, bakterii i pierwotniaków, zwłaszcza przy jednoczesnych zakażeniach kilkoma

patogenami.

Osobne zagadnienie stanowi diagnostyka chorób wywoływanych i

przenoszonych przez stawonogi. Ich objawy są często niespecyficzne i w związku z tym

trudno rozpoznawane. Zmiany skórne pojawiające się podczas inwazji stawonogów

mogą mieć różną postać, co stwarza duże trudności diagnostyczne. Obraz tych zmian

jeszcze bardziej komplikuje się u pacjentów z obniżoną odpornością, z

współwystępowaniem innych chorób, u osób niedożywionych i zaniedbanych pod

względem higienicznym. Powyższe względy skłaniają do dalszych badań nad

znaczeniem medycznym owadów i pajęczaków oraz nad metodami rozpoznawania

chorób przez nie wywołanych.

Niedostatecznie znane i doceniane są biologiczne metody zwalczania

stawonogów oraz ochrony człowieka przed ich atakami i transmitowanymi patogenami,

chociaż w świetle badań mają one zasadnicze znaczenie w ograniczeniu skutków

pasożytowania owadów i pajęczaków.

Pozycja przygotowana przez autorów z różnych ośrodków naukowych i lekarzy-

praktyków podsumowuje dotychczasowe osiągnięcia dotyczące wyżej przedstawionych

zagadnień, a także dostarcza nowych informacji o morfologii, biologii i

rozprzestrzenieniu stawonogów, o drobnoustrojach przez nie przenoszonych i zasadach

ich wykrywania. Mamy nadzieję, że pomoże ona Czytelnikom w codziennej pracy i

zainspiruje do nowych badań w zespołach specjalistów z różnych dziedzin zajmujących

się stawonogami i skutkami ich pasożytowania.

Alicja Buczek

Czesław Błaszak

Lublin, 22 kwiecień 2004 r.

I. STAWONOGI

Występowanie, morfologia i biologia

11

Hiperpasożytnictwo

Czesław BłaszakZakład Morfologii Zwierząt, Instytut Biologii Środowiska, 28 Czerwca 1956 r. 198, 61-485 Poznań, e- mail: [email protected]

Hyperparasitism

AbstractThe author presents the examples of hyperparasitism in Protista and Animalia.

Zachodzące w ekosystemach różnorakie reakcje organizmów nie tylko naczynniki fizykochemiczne, ale przede wszystkim różnego rodzaju wzajemneoddziaływania organizmów na siebie są na tyle skomplikowane, że często trudnowyraźnie wyróżnić poszczególne interakcje. Niezwykle subtelne przejścia np. oddrapieżnictwa do pasożytnictwa czy od komensalizmu przez pasożytnictwo dosymbiozy powodują, że zdefiniowanie poszczególnych interakcji stwarza wieleproblemów. W rozważaniach nad problemami pasożytnictwa przyjęto definicję, którajest rozszerzona o pasożytnicze pierwotniaki (stąd termin organizmy eukaryotyczne).

Pasożytnictwo to ścisły związek między dwoma organizmami eukaryotycznymiróżnych gatunków, w którym pasożyt jest metabolicznie uzależniony od żywiciela i zreguły jest wyraźnie mniejszy. Nie ulega wątpliwości, że pasożytnictwo powstawało wewolucji świata organicznego wielokrotnie. Formy pasożytnicze wykazują niezwykłąplastyczność i możliwości adaptacyjne w zajmowaniu nowych nisz. Dowodem na to sąna przykład nicienie, u których praktycznie we wszystkich grupach występują pasożytyobok form wolno żyjących.

Podziały na różnorakie formy pasożytnictwa są tak różnorodne, że można siętylko ograniczyć do wymienienia głównych i najczęściej używanych terminów, a więcpasożytnictwo fakultatywne, obligatoryjne, przypadkowe i hiperpasożytnictwo.

Hiperpasożytnictwo jako niezwykle skomplikowana interakcja polega napasożytowaniu na innym pasożycie. Jest to zjawisko wcale nie rzadkie i występuje wwielu grupach pierwotniaków i typach królestwa zwierząt. Hiperpasożytnictwo możnapodzielić na ektohiperpasożytnictwo i endohiperpasożytnictwo. Z kolei to ostatnie, czyli

13

mailto:[email protected]

endo- można podzielić na endobiotyczne (wewnątrz organizmu) i endocytobiotyczne(wewnątrz komórek organizmu).

I. Ekto-hiperpasożytnictwoWśród roztoczy przykładem ektohiperpasożytnictwa są roztocze piór z rodziny

Epidermoptidae (Analgoidea-Astigmata) będące pasożytami skóry ptaków, które mogączasowo atakować wszoły (Mallophaga) lub narzępikowate (Hippoboscidae: Diptera) iwysysać hemolimfę tych pasożytniczych owadów.

W przypadku pasożytowania na muchówkach z rodziny narzępikowatychczęstość występowania roztoczy z rodziny Epidermoptidae jest stosunkowo duża;średnio można spotkać roztocze na co dziesiątej muchówce. Jeśli tę liczebnośćnałożymy na częstość występowania tych muchówek na ptakach (a tylko w PolsceHippoboscidae znane są z ponad 50 gatunków wróblowych- Passeriformes) tootrzymamy obraz częstego występowania zjawiska hiperpasożytnictwa roztoczy zrodziny Epidermoptidae na pasożytniczych muchówkach.

Roztocze z rodzaju Pimeliaphilus (rodzina: Pterygosomidae) pasożytują napluskwiakach z podrodziny Triatominae (rodzina Reduviidae- zajadkowate).

Pluskwiak z rodzaju Triatoma jest tzw. pluskwiakiem całującym ze względu nakłucie w kącikach ust albo oczu. Pluskwiaki te przenoszą świdrowca powodującegochorobę Chagasa, a mianowicie Trypanosoma cruzi. Pasożyt ten jest charakterystycznydla Ameryki Środkowej i Południowej oraz południowych stanów USA.

Dalszymi przykładami ektohiperpasożytów są skorupiaki. W podgromadzieworkowców (Ascothoracida) znanych jest ok. 90 gatunków form pasożytniczych ukoralowców (Anthozoa), szkarłupni (Echinodermata). Jako hiperpasożyty występująone u pasożytniczych równonogów (Isopoda) w rodzinie Bopyridae, którejprzedstawiciele są pasożytami innych skorupiaków.

W podgromadzie wąsonogów (Cirripedia) obok form wolno żyjących występujegrupa całkowicie pasożytniczych skorupiaków (rozłogowce- Rhizocephala). Są torozdzielnopłciowe endopasożyty; rzadko ektopasożyty na innych skorupiakach,szczególnie na dziesięcionogach (Decapoda). Pasożytnictwo rozłogowców to przykładprzejścia od ekto- do endohiperpasożytnictwa, gdyż są one częściowo na zewnątrz wpostaci worka lęgowego, a ich rozłogi atakują narządy wewnętrzne skorupiaków.Rozłogowce zaliczane są do skorupiaków tylko na podstawie występowania larwnauplius i cypris. Dorosłe samice tworzą u żywiciela część wewnętrzną tzw.korzeniową, której wypustki rozgałęziają się w całym ciele kraba, na zewnątrzwykształca się worek lęgowy (trzewiowy) wypełniony jajami u Decapoda zawsze naodwłoku. Rozłogi części korzeniowej niszczą m. in. gonady powodując tzw. kastracjępasożytniczą.

Przedstawiciele rozłogowców z rodziny Duplorbidae (6 gatunków) sąhiperpasożytami pasożytniczych równonogów z rodziny Bopyridae, które z kolei im sięrewanżują i są u nich hiperpasożytami.

Następnym przykładem u skorupiaków to właśnie równonogi (Isopoda) zrodziny Bopyridae (podrząd: Cymothoida). Przedstawiciele tej rodziny są wyłącznymipasożytami innych skorupiaków. Charakteryzują się bardzo wyraźnym dymorfizmempłciowym. Pierwotnie były to protandryczne obojnaki. Samce karłowate mają typowąbudowę równonogów. Samice natomiast są nadzwyczaj zmienione. Przechodzą przezbardzo skomplikowany rozwój. Mają trzy stadia rozwojowe. Larwa pływająca(epicaridium), larwa pasożytująca na Copepoda (microniscium) i larwa pływająca(cryptoniscium).

14

Cryptoniscium szuka drugiego, czyli ostatecznego żywiciela i zamienia się wsamca, który następnie przekształca się (po linieniu) w wyraźnie większą i całkowicieinaczej zbudowaną samicę. Następne przychodzące wolno pływające larwy(cryptoniscium) osadzają się na wykształconej już samicy pasożyta przyciągane przezferomony i z tych larw na drodze fenotypowej determinacji płci powstają samce. Wprzypadku, gdy pasożytnicza samica zginie „ owdowiały” samiec zamienia się w samicei przyciąga nowe larwy, które zamieniając się w samce uzupełniają brakującą płeć wrozwoju.

Przedstawiciele rodziny Bopyridae są pasożytami przede wszystkim Decapoda,ale pasożytują również na Ostracoda, Cirripedia, Mysidacea, Amphipoda i Isopoda.Przede wszystkim są pasożytami jam skrzelowych i żywią się hemolimfą.

Hiperpasożytami są przedstawiciele podrodziny Cryptoniscinae pasożytujące naniektórych Rhizocephala. Są one protandrycznymi obojnakami (ok. 20 gatunków).Rodzaj Danalia (12 gatunków) hiperpasożyty Sacculinidae i Laernaeodiscidae które sąpasożytami na dziesięcionogach (Decapoda). Hiperpasożyty są pasożytami nie tylkoworka lęgowego, ale wewnętrznych rozłogów. Rozwój podobny do Bopyridae, a więclarwa Criptoniscium osadza się na Decapoda lub bezpośrednio na rozłogowcu, zamieniasię w samca, który następnie po wylince przekształca się w całkowicie różną samicę.Ciało samicy staje się workowate, zaś w przedniej jej części wykształca się ryjek iwciska w rozłogi pasożyta. Danalia curvata (8 mm) jest hiperpasożytem skorupiaka zrodzaju Sacculina, która z kolei pasożytuje na krabach z rodzaju Inachus (MorzeŚródziemne). Hiperpasożyt ten żyje do 3 miesięcy.

Liriopsis z dwoma gatunkami: Liriopsis pygmea (5 mm) hiperpasożytuje naPeltogaster paguri, który jest pasożytem Pagurus berhardus (Atlantyckie wybrzeżeEuropy). Występuje tutaj nieprawdopodobne zjawisko robienia przez hiperapasożytatego samego co robi pasożyt swemu żywicielowi, a mianowicie hiperpasożyt jak gdybypodwiązuje tzw. komorę lęgową pasożyta i w ten sposób kastruje (sterylizuje) go.Podobną kastrację przeprowadza pasożyt rakowi niszcząc gonady. A więc, pasożytyzastosowały tutaj zasadę „ nie rób drugiemu co tobie nie miłe”.

II. Endo-hiperpasożytnictwo1. endocytobiotycznePierwotniaki z typu Microsporea gromady Rudimicrosporea (Metschnikovella)

pasożytują na innych pierwotniakach pasożytniczych, a mianowicie na gregarynachpasożytujących u Annelida. U Opalin (będących komensalami i pasożytami płazów)występują przedstawiciele wiciowców z grupy Retortomonadida. U Myxozoa groźnychpasożytów m.in. ryb pasożytują przedstawiciele pierwotniaków z grupy Microsporea.

2. endobiotycznePrzykładem hiperpasożytnictwa i endobiotycznego pierwotniaków są

pasożytnicze gatunki wiciowców z grupy Retortomonadida i świdrowców z grupyKinetoplastida (gatunki z rodzaju Leptomonas), które są pasożytami nicieni(Nematoda).

Pierwotniaki z typu Microsporea pasożytują u przywr digenicznych, zarównopostaci dorosłych jak i cerkarii (np. u Schistosom), oraz innych grup pasożytniczychtakich jak tasiemce, nicienie i kolcogłowy. W gromadzie Coccidia w rodzinieHaemogregarinidae gatunek Karyolysus lacertarium występuje u roztocza Liponyssussaurarum pasożytującego na jaszczurce Lacerta muralis.

W królestwie zwierząt występują również endohiperpasożyty. Przykładem mogąbyć przywry monogeniczne z podgromady Udonellida, które są hiperpasożytami

15

skorupiaków pasożytujących na rybach morskich. W rozwoju brak u nich wolno żyjącejformy larwalnej, gdyż wylęgła z jaja larwa jest miniaturką dorosłego pasożyta.Udonella caligorum jest pasożytem morskich pasożytniczych widłonogów z rodzinyCaligidae m.in. na Lepeophtheirus parviventris i L. kareli (grom: widłonogi-Copepoda).

Rodzina pasożytniczych widłonogów Caligidae obejmuje ok. 350 gatunkówpasożytujących na skórze i płetwach ryb. W rozwoju występują dwa wolno pływającestadia nauplius i copepodit, który wyszukuje żywiciela. Na żywicielu przekształca się wstadium Chalimus, które przyczepia się i ssie krew ryby. Następnie powstają dwa stadiapreadulta, które opuszczają żywiciela i zamieniają się w postać dorosłą. Samce kopulująz reguły z samiczymi formami preadulta. W rodzaju Lepeophtheirus znanych jest ok. 90gatunków najczęściej na rybach kostnoszkieletowych we wszystkich morzach.

Jak widać z przedstawionych przykładów hiperpasożytnictwo może występowaćw tej samej grupie systematycznej pierwotniak na pierwotniaku, ale również skorupiakna skorupiaku. Dochodzi wręcz do sytuacji absurdalnej w przypadku, gdyhiperpasożytnicze skorupiaki z grupy równonogów (Isopoda) pasożytują naskorupiakach z grupy wąsonogów Cirripedia, a te na drodze „rewanżu” sąhiperpasożytami na równonogach.

Przy okazji hiperpasożytnictwa należy zwrócić uwagę z jednej strony naproblemy związane z pasożytowaniem u pasożyta, a z drugiej na występowaniepasożyta u formy pasożytniczej, która jest tylko rezerwuarem i przenosicielem tegopasożyta. Ale nie wolno nie postawić pytania czy tylko rezerwuarem i wektorem, czypasożytniczy pierwotniak nie wpływa w żaden sposób na pasożytniczą formęprzenoszącą? A więc czy hiperpasożytnictwo ma związek z przenoszeniem patogennegopierwotniaka? I wreszcie czy aktualny wektor (czyli żywiciel pośredni) nie był kiedyśsam zaatakowany przez pasożytniczego pierwotniaka?

Bardzo dobrym przykładem dla tych rozważań mogą być pierwotniaki z rodzajuBabesia przenoszone przez kleszcze i powodujące piroplasmozę (babeszjozę) u zwierząti człowieka. Czy kleszcze, które są przenosicielami m.in. wielu gatunkówpierwotniaków z rodzaju Babesia z grupy krwinkowców Piroplasmida, są tylkoprzenosicielami i czy na nie wpływa również przenoszony pasożyt, a jeśli wpływa tomamy przykład specyficznego hiperpasożytnictwa.

Kleszcze są wyjątkowo dogodnym wektorem, gdyż mają cechy, któreznakomicie ułatwiają przenoszenie pasożyta. Należą do nich: długowieczność kleszczy,długotrwałe żerowanie, wytrzymałość na głód, specyficzny mechanizm żerowaniapolegający na naprzemiennym wstrzykiwaniu wydzieliny gruczołów i pobieraniu krwi,zsynchronizowaniu cyklu życiowego kleszcza z cyklem żywiciela i pochłanianie dużejobjętości krwi żywiciela. Jeśli do tego dodamy możliwość geograficznegorozprzestrzeniania pasożytów przez kleszcze przenoszone przez np. ptaki to otrzymamyobraz kleszczy jako pasożytów niezwykle atrakcyjnych do przenoszenia następnychpasożytów. Jak z tego widać, kleszcze mają olbrzymie znaczenie jako przenosicielepasożytniczych Piroplasmida (i nie tylko), gdyż ich organizm jest dogodnymsiedliskiem dla bytowania i rozwoju tych pasożytniczych pierwotniaków.

Można założyć, że pierwotniaki z rodzaju Babesia wystąpiły u wielustawonogów i były one ich żywicielami, jednak dobór wyraźnie preferował tegostawonoga, który mógł się stać wektorem, a więc stawonoga krwiopijnego. Tak więc wkleszczach pierwotniaki uzyskały najlepsze możliwości dalszej transmisji nanastępnego żywiciela. Jeśli do tego dodamy możliwości przenoszenia transtadialnego

16

i transowaryjnego przez kleszcze niektórych gatunków babesii to otrzymamy obrazwyjątkowo korzystny dla pasożytniczego pierwotniaka.

Z kolei spośród stawonogów krwiopijnych największe szanse miał ten gatunekczy grupa wektorów, która charakteryzowała się najlepszymi warunkamiumożliwiającymi przeniesienie danego pierwotniaka. Można to zaobserwować naprzykładzie kleszczy i np. pasożytniczych roztoczy z rodziny Macronyssidae z rzęduGamasida. Obie grupy roztoczy są pasożytnicze, ale dla pierwotniaka u kleszczywystępują dużo lepsze możliwości transmisji na żywiciela niż u gatunków z rodzinyMacronyssidae.

W ten sposób gatunek zainfekowany pasożytniczym pierwotniakiem stał sięwektorem i to niezwykle wygodnym dla pasożyta, stąd jego oddziaływanie nakrwiopijnego stawonoga będzie bardzo ograniczone. Z punktu widzenia doboru tenukład się „bardzo opłaca”.

Tak więc układ pierwotniak-wektor- żywiciel jest bardzo korzystnym układem,gdyż pierwotniak ma dogodne środowisko do życia w wektorze, a sam jest przenoszonywielokrotnie w trakcie pobierania pokarmu przez wektora. Układ ten umożliwiazarówno wejście pierwotniaka jak i wyjście (w trakcie pobierania pokarmu). Kleszczew odróżnieniu od takich krwiopijnych owadów jak np. muchówki są rzeczywistymiektopasożytami, gdyż ich kontakt z żywicielem jest długotrwały, a zarazem sąprzenosicielami pierwotniaków. Mamy więc tutaj układ pasożyt (pierwotniak) - kleszcz(układ stosunkowo obojętny ?). Kleszcz z kolei jest pasożytem kręgowców do którychprzenosi pasożytniczego pierwotniaka.

Nisza zajmowana przez pierwotniaka może być specyficzna i dotyczyć ukoccidioz np. nabłonka jelitowego u bezkręgowców jak i kręgowców, bądź może byćniespecyficzna i występować np. w hemolimfie czy w płynach ustrojowych.

Dobór działa na każdym etapie cyklu pasożyta. Wzięcie przez pasożytniczegopierwotniaka (Babesia) wektora w postaci kleszcza służącego jako transmiterusprawniło skuteczność transmisji, mimo że cykl się skomplikował. To się opłacało i todobór popierał, gdyż w tym przypadku był to najlepszy stosunek korzyść-koszt. Dziękiznakomitym receptorom wyszukującym żywiciela kleszcze są idealnym partneremsłużącym do przenoszenia pasożytów i patogenów.

Pytanie czy pasożyt może manipulować wektorem, a jeśli tak to w jaki sposób?Jeśli wystąpi już równowaga między wektorem a pasożytniczym pierwotniakiem topasożyt nie powinien być zainteresowany w tzw. poprawianiu wektora. Jednak może onwpływać na niego np. poprzez wpływ na częstość i objętość pobieranego pokarmu, czyprzez zminimalizowanie szkód jakie może wyrządzić wektorowi, a przez to wydłużyćjego życie.

Dobór ulepszył sposób przenoszenia pasożytniczego pierwotniaka poprzez np.możliwości przenoszenia przez każde stadium cyklu życiowego wektora. Ustalił teżodpowiednią równowagę genetyczną pomiędzy pasożytniczym pierwotniakiem iwektorem prowadzącą do optymalnej współpracy przy przekazywaniu pasożytniczegopierwotniaka na żywiciela końcowego.

Należy również zadać pytanie, czy pasożyt oprócz bezpośrednich szkódwyrządzanych żywicielowi wpływa na liczebność populacji, a więc wpływabezpośrednio na jego liczebność związaną z rozrodem? Wpływając bezpośrednio naosobnika pasożyt jak gdyby ukierunkowuje śmiertelność w populacji, gdyż zarażonyosobnik w niesprzyjających dla siebie warunkach szybciej od innych ginie.

Pasożyt występujący u dwu sympatrycznych gatunków żywicieli może byćpomocnikiem dla silniejszego z żywicieli w walce z konkurentem i wtedy możedoprowadzić do eliminacji, ale może być również pomocnikiem dla słabszego żywiciela

17

utrzymując w odpowiedniej liczbie jego silniejszego konkurenta. Tak więc może się wtym przypadku przyczyniać do zachowania bioróżnorodności.

Podsumowując rozważania na temat hiperpasożytnictwa można podobnie jakprzy pasożytnictwie pokazać, że pojawienie się tego rodzaju interakcji jest związane zkorzyściami w ewolucyjnych układach koszt-zysk. Przede wszystkim środowisko żywe,a więc organizm żywicielski jest bardziej stabilny od środowiska zewnętrznego i wdodatku jest to środowisko ruchliwe umożliwiające przenoszenie również pasożyta bezwydatkowania kosztów na ruch. Jeśli do tego doda się minimalne nakłady energii nazdobywanie pokarmu to uzyskujemy obraz przemawiający wyraźnie na korzyśćpasożytowania. Z punktu widzenia ewolucji pasożyt nie atakuje żywiciela, ponieważnie ma żadnego interesu, aby niszczyć swoje środowisko. A dobór działa tylko biorącpod uwagę jedno kryterium: możliwość przekazania swoich genów.

A w przypadku hiperpasożytnictwa mamy do czynienia z jeszcze bardziejskomplikowanymi wielostopniowymi interakcjami, które dobór ustabilizował napoziomie żywiciel - pasożyt i pasożyt - hiperpasożyt.

LiteraturaBłaszak C. 2003. Rotocze (Acari) a inne organizmy. Interakcje międzygatunkowe. W:

Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi i Żywiciele. Wydawnictwo Liber Lublin:13-32.

Buczek A. 2003. Choroby pasożytnicze: epidemiologia, diagnostyka, objawy.Wydawnictwo Liber Lublin: 451 pp.

Combes C. 1999. Ekologia i ewolucja pasożytnictwa. Długotrwałe wzajemneoddziaływania. PWN, Warszawa: 628 pp.

Gruner H.-E. (Herausg.) 1993. Lehrbuch der Speziellen Zoologie. Wirbellose Tiere, 4.Teil Arthropoda (ohne Insecta). Gustav Fischer Verlag Jena, Stuttgart, New York:1279 pp.

Hausmann K., Hülsmann N. 1996. Protozoology. Georg Thieme Berlag, Stuttgart, NewYork: 338 pp.

Johnston D.E., Kethley J., Oconnor B. 1992. Acari. In: Parker S.P. (ed.), Synopsis andClassification of Living Organisms. New York: McGraw Hill: 111-169.

Krantz G.W. 1978 A manual of Acarology. Ed. 2 Corvallius: Oregon State UniversityBook Stores: 509 pp.

Mehlhorn H., Piekarski G. 2002. Grundriss der Parasitenkunde. SpektrumAkademischer Verlag, Gustav Fischer, Heidelberg, Berlin: 516 pp.

Niewiadomska K., Pojmańska T., Machnicka B., Czubaj A. 2001 Zarys parazytologiiogólnej. PWN: 515 pp.

Siewing R. (Herausg.). 1980. Allgemeine Zoologie. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart,New York, 910 pp.

18

Budowa morfologiczna ektopasożytniczych roztoczy zrodziny Syringophilidae (Acari: Prostigmata)

Maciej Skoracki, Bożena Sikora, Jerzy MichalikZakład Morfologii Zwierząt UAM Poznań, ul. 28 Czerwca 1956/198; 61-646 Poznań,e- mail: [email protected]

Morphology of the ectoparasitic mites of the family Syringophilidae(Acari: Prostigmata)

AbstractMites of the family Syringophilidae are ectoparasites of birds. Their whole biological

cycle takes place in birds’ quills. Therefore, they are characterized by strong morphological andphysiological adaptations which let them survive in such a specific and precisely specifiedhabitat. Their specific features are perfectly seen on enclosed scanning photos.

Wstęp

Roztocze z rodziny Syringophilidae (dudkowce) należą do nadrodzinyCheyletoidea, subkohorty Raphignathae, kohorty Eleutherengona, podrzędu Prostigmata(Kethley 1982). Rodzina Syringophilidae podzielona jest na dwie podrodzinySyringophilinae i Picobiinae (Johnston i Kethley 1973). Obejmuje ona gatunkipasożytujące wyłącznie na ptakach. Dutkowce zasiedlają dutki rozmaitych typów piór.Długimi i sztyletowatymi chelicerami przebijają ścianę dutki i odżywiają się tkankąotaczającą calamus. W dutce odbywa się rozwój i reprodukcja tych pasożytów.

Morfologia dudkowców

Roztocze należące do rodziny Syringophilidae (rys. 1, fot. 1, 2) są wydłużone irobakokształtne, dobrze zaadaptowane do pasożytniczego trybu życia. Ich długośćmieści się w granicach od 500- 1500 µm. Ciało podzielone jest na trzy części:gnathosomę, propodosomę i hysterosomę. Występuje wyraźny dymorfizm płciowy.Samce są mniejsze i mają bardziej krępą budowę ciała w porównaniu z samicami.

19


Rys. 1. Pokrój ciała roztoczy z rodziny Syringophilidae. A strona grzbietowa, B stronabrzuszna. Rys. 2. Apikalny brzeg hypostomu; Rys. 3. Palpy. Rys. 4. Chelicery: Asztyletokształtne, B harpunokształtne. Rys. 5. Peritremy: A M-kształtne, B U-kształtne.Rys. 6. Noga II pary. Rys. 7. Ornamentacja szczecin: A włosowate, B pierzaste, Cspiralne, D guzełkowate, E płatkowate. Rys. 8. Pokrój ciała samicy z rodzaju Picobia: Aforma typowa, B forma fyzogastryczna.

20

GnatosomaGnatosoma (fot. 3-4) jest wydłużona ze stożkowatym wierzchołkiem. Składa się

ze styloforu (fot. 4) położonego grzbietowo i infracapitulum położonego brzusznie.Apikalny brzeg hypostomu (rys. 2) może być zaokrąglony, płaski, ścięty lubzaopatrzony w rozmaitej wielkości wyrostki. Pedipalpy (rys. 3) składają się z 4członów. Ostatni segment (tibiotarsus) pedipalp zaopatrzony jest w dwa eupatidia,solenidion i 5 szczecin. Jego dystalny koniec jest zaokrąglony (podrodzinaSyringophilinae) lub ścięty (Picobinae). Długie i giętkie chelicery (rys. 4) położone sąrównolegle względem siebie przybierają kształt sztyletów lub harpunów. Długośćchelicer u poszczególnych gatunków jest stała we wszystkich stadiach rozwojowych.Peritremy (rys. 5) położone są w środkowej części styloforu; przybierają formę M- lubU-kształtną.Propodosoma

Propodosoma od strony grzbietowej przykryta jest tarczą propodosomalną.Stopień jej zesklerotyzowania jest różny u poszczególnych gatunków. Tarcza macharakter jednolitej płyty lub jest podzielona wzdłużnie.Hysterosoma

Na dorsalnej stronie hysterosomy może znajdować się tarcza hysterosomalna ipygidialna. Tarcze te mogą zrastać się ze sobą lub mogą występować osobno. Co więcejtarcza hysterosomalna może być szczątkowa lub może jej zupełnie brakować.Region genitalny

Otwór analno-genitalny u samic (fot. 5A) położony jest terminalnie; zaś usamców (fot. 5B) najczęściej położony po stronie grzbietowej. Aedeagus jestrozdwojony na końcu (fot. 5C).Odnóża

W skład wszystkich odnóży wchodzą: coxa, trochanter, femur, genu, tibia itarsus. Odnóża I i II pary (rys. 6) są oddzielone od pary III i IV. Na wierzchołku każdejstopy znajduje się praetarsus zaopatrzony w parę pazurków i pierzaste empodium (fot.6AB). Wszystkie odnóża są równych rozmiarów lub I i II grubsze od III i IV.Epimery I mogą być równoległe względem siebie lub rozbieżne. Mogą być wolne lubzrośnięte z epimerami II.Chetotaksja ciała

Propodosoma po grzbietowej stronie ma 5-6 par szczecin. Rozmieszczenie tychszczecin jest cechą charakterystyczną dla rodzajów. U większości gatunków szczecinypropodosomalne są włosokształtne, u pozostałych gatunków mogą być pierzaste,spiralne lub ornamentowane guzkami (rys. 7).

Po grzbietowej stronie hysterosomy znajduje się 5 par włosowatych szczecin. Pobrzusznej stronie ciała występują najczęściej 3 pary paragenitalnych szczecin.

Typy morfologiczne budowy cialaWśród gatunków z podrodziny Picobiinae występuje zjawisko fyzogastrii.

Fyzogastryczne samice (rys. 8) cechują się silnie rozrośniętą hysterosomą, która jestsilnie wydłużona lub przybiera formę paletki. Ze zjawiskiem fyzogastrii nie spotykamysię powszechnie wśród roztoczy. Przykłady polimorfizmu samic (formy typowe i formyfyzogastryczne) możemy stwierdzić m.in. u przedstawicieli rodzin Pyemotidae,Pygmephoridae, Crotalomorphidae, Acarophenacidae i Podapolipodidae(Heterostigmata) (Moser i wsp. 1971, Kranz 1978, Lindquist i Krantz 2002, Faroni iwsp. 2000). Ewolucyjne powstanie form fysogastrycznych jest adaptacją biologicznąmającą na celu produkcję dużej liczby jaj przez samicę. W przypadku przedstawicieli

21

Picobiinae, zjawisko fyzogastrii ma odwrotne znaczenie. Samice bowiem składają od 2-3 dużych jaj. Cecha ta różni podrodzinę Picobiinae od Syringophilinae w której samiceskładają znacznie większą liczbę (od 10-12) dużo mniejszych jaj.

PodsumowanieRoztocze z rodziny Syringophilidae jest wciąż słabo poznaną grupą pasożytów.

Przewiduje się, że do tej rodziny należy ok. 5000 gatunków (Johnston i Kethley 1973).Do tej pory jednak znanych jest zaledwie ponad 120. Rozmieszczenie roztoczy zrodziny Syringophilidae pokrywa się z areałem ich gospodarzy. Na niektórychgatunkach żywicieli, a nawet poszczególnych osobnikach może występować po kilkagatunków roztoczy z tej rodziny, należących do różnych rodzajów czy podrodzin(Kethley 1970, Skoracki 1999).

PodziękowaniaGorące podziękowania kierujemy w kierunku prof. G. Alberti i mgr P. Michalika

za pomoc w wykonaniu zdjęć SEM.

LiteraturaFaroni L. R. D., Guedes R. N. C., Matioli A. L. 2000. Effect of Temperature on

Development and Population Growth of Acarophenax lacunatus (Cross & Krantz)(Prostigmata: Acarophenacidae) on Rhyzopertha dominica (F.) (Coleoptera:Bostrichidae). Biocontrol Sci. Tech. 11: 5-12.

Johnston D.E., Kethley J.B. 1973. A numerical phenetic study of the quill mites of thefamily Syringophilidae (Acari). J. Parasitol. 59: 520-530.

Kethley, J.B. 1970. A revision of the family Syringophilidae (Prostigmata: Acarina).Contr. Amer. Entomol. Inst. 5: 1-76.

Kethley, J. B. 1982. Acariformes. In: Parker S.P. (ed.), Synopsis and classification ofliving organism. McGraw-Hill, Inc. 2: 117-146.

Lindquist, E.E., Krantz, G.W. 2002. Description of, and validation of names for, thegenus Crotalomorpha and the family Crotalomorphidae (Acari: Heterostigmata).Syst. App. Acarol. 7: 129-142.

Moser, J.C., Cross, E.A., Roton, L.M. 1971. Biology of Pyemotes parviscolyti (Acari:Pyemotidae). Entomophaga 16: 367-379.

Skoracki, M. 1999. New genus and species of Syringophilidae from Eurasian ReedWarbler, Acrocephalus scirpaceus (Sylviidae: Passeriformes). Genus 10: 155-162.

22

http://dandini.cranfield.ac.uk/vl=20340416/cl=18/nw=1/rpsv/catchword/tandf/09583157/contp1.htm

Zmiany teratologiczne u kleszczy- rodzaje, lokalizacja iprzyczyny

Alicja BuczekKatedra i Zakład Biologii i Parazytologii Wydziału Lekarskiego, Akademia Medycznaim. Prof. F. Skubiszewskiego w Lublinie, ul. Radziwiłłowska 11, 20-080 Lublin, e-mail:[email protected]

Teratological changes in ticks- kinds, localization and causes

AbstractVarious kinds of morphological anomalies were found in ticks collected from nature.

They are general (changes in body shape, asymmetry, duplication, nanism, gigantism andgynandromorphism) and local anomalies (oligomely, atrophy, heterosymely, symely,heteromorphose). Anomalies within taxonomically important features of tick body maycomplicate faunistic studies. Teratological changes may be caused by different environmentaland chemical factors.

Zmiany morfologiczne u roztoczy opisywane były wielokrotnie w literaturzeświatowej. Były to jednak najczęściej pojedyncze przypadki anomalii stwierdzone wmateriale zbieranym podczas badań faunistycznych. Wciąż mało jest pracomawiających szerzej zagadnienia dotyczące teratologii, m.in. przyczyny powstawania,mechanizmy i rodzaje wad.

Ze względu na to, że wciąż duże trudności sprawia klasyfikowanie zmianteratologicznych u roztoczy, przedstawiono na przykładzie kleszczy różne rodzaje wad ipropozycje ich podziałów. W pracy podano także przyczyny powstawania anomalii,które zostały dotychczas określone na podstawie badań doświadczalnych.

Rodzaje i lokalizacja anomalii morfologicznychAnomalie morfologiczne u kleszczy znane są od dawna. Już Neumann w 1899 r.

opisał trzy nieprawidłowo zbudowane okazy (Hyalomma aegyptum (Linnaeus, 1758) zdodatkowym okiem, Amblyomma sp. bez nogi, Ixodes ricinus (Linnaeus, 1758) zeskróconym odnóżem). W następnych latach pojawiły się następne informacje opotwornościach w tej grupie roztoczy, ale dopiero w 1940 r. Pavlovsky podjął próbę

23

sklasyfikowania poznanych anomalii. Autor zastosował jako kryterium miejscelokalizacji zmian morfologicznych, a więc wyróżnił anomalie gnatosomy, idiosomy iodnóży. Propozycje podziału różnych przypadków gynandromorfizmu u kleszczyprzedstawił Pervomaisky (1954). Były to: gynandromorfizm połowiczny symetryczny iasymetryczny, gynandromorfizm mozaikowy częściowy- na całej powierzchnigrzbietowej (g. mozaikowy częściowy grzbietowy) lub brzusznej (g. mozaikowyczęściowy brzuszny) znajdują się małe powierzchnie z cechami charakterystycznymidla osobnika płci przeciwnej; gynandromorfizm mozaikowy całkowity- cechy drugiejpłci występują na całej powierzchni grzbietowej i brzusznej, gynandromorfizmmieszany- na stronie grzbietowej występują cechy obydwu płci (jak w g. mozaikowym),zaś na stronie brzusznej na jednej połowie ciała cechy męskie i na drugiej żeńskie(podobnie jak w g. połowicznym).

Campana-Rouget (1959a) podzieliła anomalie w zależności od rozległości zmiani miejsca lokalizacji. Wyróżniła anomalie ogólne w przypadku, gdy deformacjeobejmowały całe ciało i anomalie lokalne, gdy występowały w obrębie pojedynczychstruktur. W tym podziale do anomalii ogólnych należą: gynandromorfizm, podwojenieciała, gigantyzm, karłowatość, asymetria i zmiany kształtu ciała, zaś do lokalnych takienieprawidłowości jak: zmiany poszczególnych części gnatosomy, odnóży, strukturchitynowych, ornamentacji i punktacji ciała, ukształtowanie bruzd, festonów itp.

Ostatni podział anomalii kleszczy (Buczek 1994) uwzględnia kryteriawykorzystane przez w/w autorów, a ponadto rodzaje potworności opisane przezJuberthie (1964) podczas badań innych grup stawonogów. Według tego podziałuwystępują dwie zasadnicze grupy anomalii, tj. ogólne (połączono kryteria użyte przezCampana-Rouget i Pervomaiskyego) i lokalne, wśród których poza lokalizacją wziętopod uwagę rodzaj zniekształceń.

W obrębie ciała kleszczy mogą pojawiać się następujące zmiany morfologiczne:oligomelia (brak struktury), atrofia (redukcja struktury o różnym zakresie), polimelia(wykształcenie dodatkowych struktur), heterosymelia (zrost odnóży leżących po tejsamej stronie ciała; h. częściowa - gdy zrastają się odnóża tylko na pewnym odcinku i h.całkowita- gdy zrastają się całe odnóża), symelia (zrost odnóży leżących po obydwustronach ciała), schistomelia lub schizomelia (rozwidlenie odnóży; s. heterodynamiczne,gdy odgałęzienia różnią się morfologicznie i s. homodynamiczna- gdy rozwidlenia mająpodobną budowę morfologiczną), ektopia (zmiana miejsca przyczepu odnóży doidiosomy), heteromorfoza (zmiana kształtu członów w odnóżach), nieprawidłowepołączenia stawowe i cyklopia (redukcja liczby oczu) (ryc. 1).

U kleszczy zmiany morfologiczne mogą występować w obrębie gnatosomy,idiosomy i odnóży. W gnatosomie dotyczyć one mogą głaszczków, chelicer, hypostomu(kształt i uzębienie) i podstawy gnatosomy (kształt, budowa pól porowatych,chetotaksja), zaś w idiosomie wszystkich struktur znajdujących się w tej części ciałakleszczy, w tym schitynizowanych utworów zewnętrznych.

Przyczyny zmian morfologicznychPrzyczyny powstawania anomalii u okazów występujących w środowisku

naturalnym nie są w pełni wyjaśnione. Trudności w ich określeniu są spowodowanewspółdziałaniem wielu czynników środowiskowych i biotycznych, które mogą zakłócaćprocesy fizjologiczne u kleszczy w różnych etapach ich cyklu życiowego. W świetlebadań laboratoryjnych niekorzystne dla określonych gatunków warunki wilgotności itemperatury mogą powodować zaburzenia w przebiegu embriogenezy. Na przykładwilgotność 90% zakłóca rozwój embrionalny Hyalomma marginatum marginatumKoch, 1844 w różnych jego fazach, ale działa szczególnie szkodliwie na zarodki w

24

okresie tworzenia blastodermy, smugi zarodkowej i metameryzacji smugi prowadząc dorozwoju takich potworności jak: oligomelia, atrofia, heterosymelia, symelia,schistomelia i polimelia (Buczek 2000). Na duży zakres oddziaływania wysokiejwilgotności wskazuje występowanie anomalii złożonych (kilka jednocześnie) uposzczególnych okazów. Podobny efekt działania wysokiej wilgotności obserwowano wprzypadku Argas reflexus (Fabricius, 1794) (Buczek 1991)- gatunku preferującegoniskie zakresy wilgotności (10-75%).

Przesunięcia w materiale zarodkowym, a w ich następstwie anomaliemorfologiczne u wylęgłych larw powodować mogą także zmiany temperatury podczasembriogenezy. Skoki temperatur były przyczyną nieprawidłowości w wylęgu larw A.reflexus i zmian morfologicznych u tego stadium (Buczek 1992, 1992/1993, 1995).Niekorzystne temperatury powodowały także duże zakłócenia w rozwoju zarodkowym iwylęgu larw H. m. marginatum (Buczek 1993a).

Do znanych czynników teratogennych należą związki chemiczne. Kilka z nichprzetestowano na kleszczach. W badaniach doświadczalnych wykazano, że metaleciężkie (kadm, cynk, antymon) (Rogers i Howell 1971) i akarycydy (Sutherest 1969,Mansingh i Rawlins 1979, Davey i wsp. 1989, dane własne, niepubl.) hamują oogenezękleszczy, redukują liczbę jaj składanych przez samice, zmniejszają przeżywalność jaj ilarw. Kolchicyna działając w okresie formowania blastodermy H. m. marginatum Kochprzyczynia się do zmian jej struktury, a w konsekwencji do zmian w smudzezarodkowej. U larw pod wpływem tego związku pojawiała się najczęściej oligomelia wgnatosomie i idiosomie. Najczęściej anomalie te były samodzielne (obs. własne).Rzadko obserwowano anomalie złożone. Głębokie zmiany w rozwijających sięzarodkach obrzeżków A. reflexus powodują związki jodu (Buczek 1993 b), kolchicyna(Buczek 1993c) i związki litu (Buczek 1996a).

Wady odnóży obserwowane u nimf i postaci dorosłych kleszczy zbieranych wprzyrodzie mogą być spowodowane urazami mechanicznymi wywołanymi przezżywicieli u wcześniejszych stadiów rozwojowych, tj. larw i nimf. Zregenerowane poamputacji odnóża Argasidae- A. reflexus, A. persicus (Buczek 1993d, 1996b) i A.radiatus Railliet, 1893 (Obenchain i Oliver 1972, Belozerov 2001), a takżeOrnithodoros parkeri Cooley, 1936, O. turicata (Duges, 1876), O. moubata (Murray,1877) (Campana-Rouget 1944-45, 1947, 1959 b), O. tartakovskyi (Olenev, 1931)(Rockett 1975) i O. lahorensis (Neumann, 1908) (Sidorova 1977 za Belozerov 2001)oraz Ixodidae- Amblyomma americanum Koch, 1844, Hyalomma asiaticum Schulze etSchlottke, 1930 (Belozerov 2001) były podobne pod względem morfologicznym doanormalnych odnóży u okazów zebranych w przyrodzie. Badania laboratoryjneBelozerova (2001) wskazują, że anomalie w obrębie organu Hallera- narządu zmysłuzlokalizowanego na stopach I pary nóg, spotykane u okazów w naturze (Buczek 1996c)mogą powstawać także podczas regeneracji pourazowej.

W przypadku parzystych struktur zmiany morfologiczne w obrębie jednej przyzachowanej prawidłowej budowy drugiej nie stwarzają trudności w badaniachtaksonomicznych. Problemy pojawiają się natomiast wówczas, gdy zmiany dotycząobydwu struktur ważnych w diagnostyce lub zmian w obrębie struktury pojedynczowystępującej u okazu.

Zmiany kształtu ciała mogą być spowodowane przez różne czynnikimechaniczne, takie jak ściśnięcie kleszczy przyczepionych na małej powierzchni skóryżywiciela podczas ssania krwi, urazy we wcześniejszych stadiach rozwojowych (u larwi nimf) oraz zaburzenia w procesie linienia wywołane przez niekorzystne wilgotności,temperatury i związki chemiczne. Na zakłócenia rozwojowe znaczny wpływ wywiera

25

skład pokarmu. W trakcie długiego okresu przyczepienia (rodzina Ixodidae) i/lubreinwazji kleszcze pobierają pokarm jakościowo zmieniony w wyniku odpowiedziimmunologicznej żywiciela na inwazję pasożytów i powstania nacieków zapalnych wmiejscu żerowania. U kleszczy pasożytujących na uodpornionych żywicielachobserwowano często zmniejszenie wymiarów ciała, a nawet karłowatość oraz anomalielokalne: heterosymelię, oligomelię i zniekształcenia odnóży (obs. własne).

Przyczyną powstania form gynandromorficznych jest nieprawidłowe rozejściesię chromosomów X podczas podziałów komórkowych. O rodzaju gynandromorfówdecyduje czas non dysjunkcji. Jeśli następuje ona bardzo wcześnie w rozwojuembrionalnym, tj. już podczas pierwszych podziałów rozwija się u okazówgynandromorfizm symetryczny. Nieprawidłowości w późniejszych podziałachembrionalnych prowadzą do powstania gynandromorfów niesymetrycznych.

Ze względu na wciąż zwiększające się zanieczyszczenie środowiskaspowodowane przez odpady przemysłowe i rozwój komunikacji oraz coraz częstszestosowanie preparatów do zwalczania szkodników i niszczenia chwastów, należy sięspodziewać wzrostu liczby potworności u kleszczy i innych roztoczy występujących wwarunkach naturalnych.

W świetle badań autorki określenie częstości anomalii u roztoczy zebranych wnaturze może wskazywać na stan ekologiczny środowiska i wpływ zanieczyszczeńprzemysłowych na zakłócenia w rozwoju tych stawonogów. Uzasadnia to potrzebękontynuowania badań nad teratogenezą u kleszczy.

LiteraturaBelozerov V.N. 2001. Regeneration of limbs and sensory organs in ixodid ticks (Acari,

Ixodidae, and Argasidae). Ontogeneza 32: 163-179.Buczek A. 1991. Influence of high relative humidity on course of embryonic

development and egg hatch of Argas (A.) reflexus (Fabricius, 1794) (Acari: Ixodida:Argasidae). Z. Angew. Zool. 4: 339-443.

Buczek A. 1992. Studies on the biology of Argas (A.) reflexus (Fabricius, 1794) (Acari:Ixodida: Argasidae). 2. Effect of altering temperatures on embryonic developmentand egg hatch. Fol. Biol. 40: 151-153.

Buczek A. 1992/1993. Effect of low temperature on the embryonic development andegg hatch of Argas (A.) reflexus (Fabricius, 1794)(Acari: Ixodida: Argasidae). Z.Angew. Zool. 2: 249-254.

Buczek A. 1993a. Wirkungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit aufEmbryonalentwicklung und das Eischlupfen bei der Schildzecke Hyalommamarginatum Koch (Acari, Ixodidae). Anz. Schadlingskd. PflanzenschutzUmweltschutz 66: 6-9.

Buczek A. 1993b. Influence of iodine compounds on embryogenesis of Argas (A.)reflexus (Fabricius, 1794)(Acari: Ixodida: Argasidae). Acta Parasitol. 38: 41-43.

Buczek A. 1993c. Reduction in egg hatch of Argas (Argas) reflexus (Fabr.) (Acari,Argasidae) due to colchicine. Anz. Schadlingskd. Pflanzenschulz Umweltschulz 66:131-134.

Buczek A. 1993d. The case of leg regeneration in Argas (Persicargas) persicus (Oken,1818) (Acari, Ixodida, Argasidae). Przegl. Zool. 37: 113-115 (in Polish).

Buczek A. 1994. Teratologia kleszczy (Acari: Ixodida). Wyd. ŚlAM, Katowice: 192 ss.Buczek A. 1995. Disturbances of embryonic development and egg hatch of Argas (A.)

reflexus (Fabricius, 1794)(Ixodida: Argasidae) caused by altering temperatures. In:Kropczyńska D., Boczek J., and Tomczyk A. (eds.), The Acari. Physiologicalaspects of Acari-host relationships. Oficyna Dabor, Warszawa: 351-355.

26

Buczek A. 1996a. Inhibitory factors of Argas (Argas) reflexus (Fabr.) (Acari, Argasidae)larvae development. Anz. Schadlingskd. Pflanzenschulz Umweltschulz 69: 23-25.

Buczek A. 1996b. Regeneration of legs in Argas (Argas) reflexus (Fabr.). In: MitchellR., Horn D.J., Needham G.R., and Welbourn W.C. (eds.), Acarology IX, The OhioBiol. Survey, Columbus, vol. 1: 709-711.

Buczek A. 1996c. Anomalies in Argas (Argas) reflexus (Fabricius, 1794) (Acari:Argasidae). In: Mitchell R., Horn D.J., Needham G.R., and Welbourn W.C. (eds.),Acarology IX, The Ohio Biol. Survey, Columbus, vol. 1: 319-324.

Buczek A. 2000. Experimental teratogeny in the tick Hyalomma marginatummarginatum (Acari: Ixodida: Ixodidae): Effect of high humidity on embryonicdevelopment. J. Med. Entomol. 37: 807-814.

Campana-Rouget I. 1944-1945. La régéneration chez Ornithodoros parkeri et soninfluence sur la mue. Ann. Parasitol. Hum. Comp. 20: 321-329.

Campana-Rouget I. 1947. Schizomelies spontanées et experimentales chez lesIxodoidea. Ann. Parasitol. Hum. Comp. 22: 53-62.

Campana-Rouget I. 1959a. La tératologie des tiques (1). Ann. Parasitol. Hum. Comp.34: 209-260.

Campana-Rouget I. 1959b. La tératologie des tiques (fin). Ann. Parasitol. Hum. Comp.34: 354-431.

Davey R.B., Ahrens E.H., George J.E., 1989. Ovicial activity of topically appliedacaricides against eggs of the southern cattle tick (Acari: Ixodida). J. Econ.Entomol. 82: 539-542.

Juberthie C. 1964. Recherchez sur la biologie des Opilions. Théses A la Faculté desSciences de l’Université de Touluse. No 215: 1-237. Centre National de laRecherche Scientifique, Paris.

Latif A.A., Dhadialla T.S., Newson R.M. 1988. Feeding performance of Amblyommavariegatum (Acarina: Ixodidae) fed repeately on rabbits. Exp. Appl. Acarol. 5: 83-92.

Mansingh A., Rawlins S.C. 1979. Inhibition of oviposition in the cattle tick Boophilusmicroplus by certain acaricides. Pestic. Sci. 10: 485-494.

Neumann G. 1899. Anomalies d’ixodidés. Arch. Parasitol. 2: 463-465.Obenchain F.D., Oliver J.H. 1972. Abnormalities of leg regeneration in Argas radiatus.

J. Georgia Ent. Soc. 7: 204-208.Pavlovsky E.N. 1940. Urodstva i nienormalnosti u kleschej siemejstva Ixodidae.

Parazitol. Sb. 7: 7-44.Pervomaisky G.S. 1954. Izmienchivost pastvishchnykh kleschej (Acarina, Ixodidae) i

znachenie ee dla sistematiki. Trudy Vses. Entomol. Obshch. AN SSSR 44: 62-201.Rockett C.L. 1975. Limb regeneration and apolysis in the tick Ornithodoros

tartakovskyi. J. Insect Physiol. 21: 1939-1944.Rogers C.E., Howell D.E. 1971. Responses of the tick fowl tick Argas radiatus to

compounds of cadmium and antimony. Ann. Ent. Soc. Amer. 64: 258-263.Sutherest R. 1969. The precise estimation of the effects of extrinsic factors on the egg

production and egg hatch rates of ixodid ticks. Parasitology 59: 305-310.

27

Morphological anomaly in Laelaps agilis C. L. Koch,1836 sensu Karg, 1971 (Mesostigmata, Acari) collectedfrom nature

Grażyna Madej1, Grzegorz Karbowiak 2, Alicja Buczek3

1University of Silesia, Department of Ecology, 40-007 Katowice, Bankowa 92 W. Stefañski Institute of Parasitology, Polish Academy of Science, 00-818 Warszawa,Twarda 51/55, Poland3Medical University of Lublin, Chair and Department of Biology and Parasitology,20-080 Lublin, Radziwillowska 11

AbstractAmong mites (38 specimens of Laelaps agilis C. L. Koch, 1836 sensu Karg, 1971 and

one specimen of Hirstionyssus isabellinus (Oudemans, 1913) sensu Evans, Till, 1966) collectedfrom Clethrionomys glareolus (Schr.) and Apodemus flavicollis (Melch.) in Mazury District(north-eastern Poland) one male of Laelaps agilis with atrophy of leg IV was found. Abnormalspecimen has normal coxa, trochanter and femur, and shorter genu, tibia and tarsus.

IntroductionMorphological anomalies are found in various mites and ticks collected in the

natural environment (Neumann 1899, André 1949, Vitzthum 1943, Campana-Rouget1959a, b, Żukowski 1962, Kiełczewski & Wiśniewski 1966, 1977, 1979, Siuda 1986,Buczek 1990, 1996 a, Buczek et al. 1991, Alekseev & Dubinina 1993, Dubinina &Alekseev 1994, Skorupski 1995, Solarz 1995 and others). They concern variousstructures of body, for example dorsal and ventral shields (Sharif 1930, Kiełczewski &Wiśniewski 1977, 1979, Buczek et al. 1991, Skorupski 1995), spiracular plates (Sharif1930; Feldman-Muhsam 1950), setae (Siuda 1986, Haitlinger 1987, Buczek 1991a;Skorupski 1995, Solarz 1995), palps and hypostome (Pavlovsky 1940), and legs (André1949, Żukowski 1962, Buczek 1990, Buczek et al. 1991, Skorupski 1995, Solarz 1995and others). According to Balazuc’s classification (1948) the changes within thesestructures belong to local anomalies which are of the greatest taxonomical importance(Buczek 1995, 1995, 1995/1996, 1997). Apart from above mentioned teratologicalchanges the general anomalies may be observed in mites and ticks (Campana-Rouget1959a, Buczek 1995, 1995/1996). These are changes in the body shape, asymmetry,duplication of body, gynandromorphism, nanism and gigantism. Most of these

29

anomalies have been recorded in recent years which may be connected with increasedcontamination. These findings suggest that the morphological anomalies may be takeninto account in the monitoring of environment. The knowledge of various kinds ofanomalies may also reduce the diagnostic mistakes among mites and ticks duringfaunistic and taxonomical studies. Therefore, a case of morphological anomaly inLaelaps agilis C. L. Koch, 1836 sensu Karg, 1971 has been presented in this paper.

Material and MethodsDuring studies on parasites of Clethrionomys glareolus (Schr.) and Apodemus

flavicollis (Melch.) carried out in mixed forests near Śniardwy Lake (Mazury District,northeast Poland) in August 1995 38 specimens of Laelaps agilis C. L. Koch, 1836sensu Karg, 1971 and one specimen of Hirstionyssus isabellinus (Oudemans,1913)sensu Evans, Till, 1966 were collected. These mites were attached into skin on ears andin oral pore region of rodents. All mite specimens were mounted in Hoyer’s mediumand then analysed by using a light microscope.

Results and DiscussionAmong examined mites a male of Laelaps agilis with atrophy of the left tarsus

IV was found. Normal coxa, trochanter and femur, and shorter genu, tibia and tarsusoccur in this leg (Fig. 1a, b). However, tarsus is the most reduced leg segment. It is only96 µm long, whereas normal tarsus IV measures 144 µm (Table 1). The segments ofdeformed leg also differ in the width from ones in normal leg (table). Moreover, thechaetotaxy on the left tarsus IV in the examined specimen is strongly changed (Fig. 1,2a, b). According to Evans & Till (1966) genu, tibia and tarsus in the IVth leg of malesof British population are 87, 80 and 147 µm long, and 60, 54 and 42 µm wide,respectively.

Table 1. The dimensions (in µm) of abnormal and normal leg IV of Laelaps agilis

Leg segment Abnormal leg Normal legLength Width Length width

coxatrochanterfemurgenutibiatarsus

13212096606096

10411272565240

132120968484144

10411272726040

Teratological changes are rarely met in mites and ticks collected from unpollutedregions. For example, among 53,930 ixodid ticks investigated, only 15 abnormalspecimens (Ixodes ricinus (L.)- 5/ca 50,000, Ixodes trianguliceps Birula- 1/476, Ixodeshexagonus Leach- 6/554, Haemaphysalis punctata Canestrini et Fanzago- 1/300,Haemaphysalis sulcata Canestrini et Fanzago- 2/2600) were found (Tovornik 1987).Černy (1957) described 19 teratological forms of 15,000 ticks belonging to thefollowing species: Ixodes ricinus, Dermacentor marginatus (Sulzer), Dermacentorreticulatus (Fabr.) and Haemaphysalis punctata. On the other hand, more frequentmorphological anomalies appear in specimens of mites and ticks in contaminated areasof the world (Alekseev & Dubinina 1993, Dubinina & Alekseev 1994, Buczek 1994,1996a, Solarz 1995).

30

Fig. 1. Laelaps agilis male– genu, tibia and tarsus in abnormal (a), and normal (b) legIV

The abnormality rate for Ixodes persulcatus Schulze collected from polluted areain the vicinity of St. Petersburg, Samara and Moscov (Russia) was 1.3, 2.6 and 14%,respectively (Alekseev & Dubinina 1993). The most common anomalies in this tickspecies were changes of the female scutum, structure of legs and asymmetry of body.According to authors these anomalies may be due to the high heavy metal pollutionlevel in the environment. 0.7% of abnormal specimens of Argas reflexus (Fabr.) wereobserved in tick collection from a contaminated region of Poland (Upper Silesia)(Buczek 1996a). These anomalies contain various parts of body, first of all legs andidiosoma. Oribatid mites of Oppiella nova (Oudemans) found near St. Petersburg hadchanged skeleton. This kind of anomaly in this mite also developed under the influenceof Ni ions under laboratory experiments (Dubinina & Alekseev 1994).

The anomalies within significant systematic features of arthropods maysometimes complicate taxonomical studies (Buczek 1995, 1995/1996, 1997). Thestructure of leg IV belongs to very important taxonomical characteristics of males of thegenus Laelaps Koch, 1836. Therefore, the changes within this leg are anomalies ofparticular importance. Earlier atrophy of tarsus IV (e. g. change in the size andabnormal tarsal setae) in a male of Laelaps agilis was observed in mite collection fromrodents originating from north- west (Szczecin District) and east (Białowieża NationalPark) Poland (Żukowski 1962). However, the tarsus IV of mite from this collectiondiffers in the structure, as well as in the number and topography of setae from abnormaltarsus of Laelaps agilis leg IV described in this paper.

31

The cause of leg reduction in Laelaps agilis is unknown since different factorsmay act in the natural environment at the same time. Experimental studies showed thatthe atrophy of leg in ticks might appear during regeneration after mechanical injuries inearlier developmental stages (Obenchain & Oliver 1972, Buczek 1993a, 1996b,Belozerov & Leonovich 1995, Belozerov et al. 1997) and during abnormalembryogenesis under the influence of various physical and chemical factors (Campana-Rouget 1959b, Buczek 1991b, 1993b, c).

ReferencesAlekseev A.N. & Dubinina E.V. 1993. Abnormalities in Ixodes ticks (Ixodoidea,

Ixodinae). Acarina 1: 73-85.André M. 1949. Phénoméne tératologique chez un Thrombidion Microthrombidium

sucidum C. L. Koch. Bull. Mus. Nat. Hist. Nat. 21: 234-238.Balazuc J., 1948. La teratologie des Coleopteres. Mem. Mus. Nat. Hist. Nat. 25: 1-293.Belozerov V.N. & Leonovich S.A., 1995. Pathways of regeneration of Haller’s sensory

organ during the life cycle of the tick Hyalomma asiaticum. J. Exp. Zool. 271: 196-204.

Belozerov V.N., Kok D.J. & Fourie L.J. 1997. Regeneration of Haller’s sensory organ inthe tick, Ixodes rubicundus (Acari: Ixodidae). Exp. Appl. Acarol. 21: 629-648.

Buczek A. 1990. A case of the anomaly of leg in Argas (Persicargas) persicus (Oken,1818) (Acari, Ixodida, Argasidae). Przegl. Zool. 34: 395-398 (in Polish).

Buczek A. 1991a. Anomalies of setae in larvae of Hyalomma marginatum Koch, 1844(Acari, Ixodida, Ixodidae). Przegl. Zool. 35: 137-139 (in Polish).

Buczek A. 1991b. Influence of high relative humidity on course of embryonicdevelopment and egg hatch of Argas (A.) reflexus (Fabricius, 1794) (Acari: Ixodida:Argasidae). Z. Angew. Zool. 78: 339-443.

Buczek A. 1993a. The case of leg regeneration in Argas (Persicargas) persicus (Oken,1818) (Acari, Ixodida, Argasidae). Przegl. Zool. 37: 113-115 (in Polish).

Buczek A. 1993b. Influence of iodine compounds on embryogenesis of Argas (A.)reflexus (Fabricius, 1794) (Acari: Ixodida: Argasidae). Acta Parasitol. 38: 41-43.

Buczek A., 1993b. Wirkungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf dieEmbryonalentwicklung und das Eischlüpfen bei der Schildzecke Hyalommamarginatum Koch. (Acari, Ixodidae). Anz. Schädlingskde., Pflanzenschutz,Umweltschutz 66: 6-9.

Buczek A. 1994. Teratology of ticks (Acari: Ixodida). Academic Press, Katowice (inPolish).

Buczek A. 1995. Teratological changes complicating taxonomical studies of ticks(Acari: Ixodida). Wiad. Parazytol. 41, 289-304 (in Polish).

Buczek A. 1996a. Anomalies in Argas reflexus (Acari: Argasidae) collected from nature.In: Mitchell R., Horn D. J., Needham G. R. & Welburn C. (eds.). Acarology IX, Vol.1. The Ohio Biological Survey, Columbus: 319-324.

Buczek A. 1996b. Regeneration of legs in Argas (Argas) reflexus (Fabricius)(Argasidae). In: Mitchell R., Horn D. J., Needham G. R. (eds.). Acarology IX, Vol.1. The Ohio Biological Survey, Columbus: 709-711.

Buczek A. 1997. Teratological deformations of Hyalomma Koch,1844 ticks (Acari:Ixodida: Ixodidae) in taxonomical studies. Genus 8: 15-26.

Buczek A. 1995/1996. Taxonomical importance of the teratological changes in ticks(Acari: Ixodida). Z. Angew. Zool. 2: 237-255.

Buczek A., Siuda K. & Alsied S. 1991. Morphological anomalies in ticks (Acari:Ixodida) collected from nature. Wiad. Parazytol. 37: 31-34 (in Polish).

32

Campana-Rouget I. 1959a. La tératologie des tiques (1). Ann. Parasitol. Hum. Comp.34: 209-260.

Campana-Rouget I. 1959b. La tératologie des tiques (fin). Ann. Parasitol. Hum. Comp.34: 354-431.

Černy V. 1957. Abnormity u nekterych zastupcú stredoevropské fauny klistat. Cas. Csl.Spol. Entomol. 54: 162-171.

Dubinina, H.V. & Alekseev, A.N. 1994. Skeleton changes in the oribatid mites under theinfluence of the heavy metal ions accumulation. Acarina 2: 82-93.

Evans G.O., Till W.M. 1966. Studies on the British Dermanyssidae (Acari:Mesostigmata). Part II. Classification. Bull. British Mus., Zoology 14: 110-370.

Feldman-Muhsam B. 1950. On some abnormalities in Hyalomma savignyi. Parasitology40: 93-95.

Haitlinger R. 1987. Anomalies in growth and supernumerary setae in larvae of the genusCharletonia Oudemans,1910 and Leptus Latreille,1796 (Acari, Prostigmata,Erythraeidae). Przegl. Zool. 31: 107-109 (in Polish).

Kiełczewski B. & Wiśniewski J. 1966. Zmiany w budowie morfologicznej roztoczy.Przegl. Zool. 10: 49-50.

Kiełczewski B. & Wiśniewski J. 1977. Morphological changes of the females of thegenus Trichouropoda (Trichouropodini, Uropodinae). Acarologia 18: 404-406.

Kiełczewski B.; Wiśniewski J. 1979. Changes in ventrianale form of female mites of thegenus Dendrolaelaps Halbert (Acarina, Rhodacaridae). Przegl. Zool. 23: 263- 266(in Polish).

Neumann G. 1899. Anomalies d’ixodidés. Arch. Parasitol. 2: 463-465.Obenchain F.D., Oliver J.H., Jr. 1972. Abnormalities of leg regeneration in Argas

radiatus (Acari : Argasidae). J. Georgia Entomol. Soc. 7: 204-208.Pavlovsky E.N. 1940. Urodstva i nienormalnosti u kleschej siemejstwa Ixodidae.-

Parasitol. Sb. 7: 7-14 (in Russian).Sharif M. 1930. A note monstrosities observed in ixodid ticks. Rec. Indian Mus. 32:

107-112.Siuda K. 1986. Przypadek anomalii u zebranej w naturze nimfy Ixodes ricinus

(Linnaeus, Acari: Ixodida: Ixodidae). Wiad. Parazytol. 32: 181-189.Skorupski M. 1995. Changes in morphology of Mesostigmata mites and their influence

on the determination of species, 14-18. In: Boczek, J. & Ignatowicz, S. (eds.), Proc.Symp. „Advances of Acarology in Poland”. Siedlce, September 26-27, 1995.

Solarz K. 1995. Morphological anomalies in mites of the genus TyrophagusOudemans,1924 (Astigmata: Acaridae) collected in the area of Katowice (UpperSilesia, Poland). In: Boczek, J. & Ignatowicz, S. (eds.), Proc. Symp. „Advances ofAcarology in Poland”. Siedlce, September 26-27, 19-29.

Tovornik D. 1987. Teratological forms of ixodid ticks. Biol. Vestn. 35: 91-100.Vitzthum H. 1943. Acarina. Akademisch Verlagsgesellschaft Leipzig.Żukowski K. 1962. Investigations on the variability of some acarid species of the genus

Laelaps Koch, 1836. Acta Parasitol. Pol. 10: 53-71.

33

Formation of alimentary tract in larvae of Ixodesricinus (L.) (Acari: Ixodida: Ixodidae)

Krzysztof JasikDepartment of Microbiology, Silesian Medical Academy, Jagiellońska 4, 41-200Sosnowiec, Poland, e-mail: [email protected]

AbstractThe structure of alimentary tract in I. ricinus larvae was studied in post-embryonic

period until feeding. Immediately after leaving the egg sheaths, the alimentary tract has differentstructure from that observed in feeding larvae. The earliest fully formed part of the tract is therectal sac. The remaining parts undergo marked changes. The muscles of the throat developgradually and mid-gut is being formed, which has an embryonic form in larvae at the time ofegg sheaths leaving. During early feeding, as the functions of individual parts of alimentarytract commence, their picture changes.

IntroductionIxodes ricinus (Linnaeus, 1758) as a vector of many pathogens (such as Borrelia

burgdorferi, tick-borne encephalitis virus, Babesia microti, and other) is one of the mostdangerous ticks in Europe (Riberio et al. 1987, Burgdorfer 1989). All developmentalstages of this species feed on different species of mammals, including humans.

The mechanisms of embryogenesis and postembryonic morphogenesis in ticksare still little known. Earlier studies showed that the process of alimentary tractformation is not completed before larva leaves the egg sheaths (unpublished data).

The aim of this study is to present the changes occurring during formation ofalimentary tract in larvae after leaving the egg sheaths until start of feeding.

Materials and MethodsAdult specimens of I. ricinus were collected from nature in vicinities of

Katowice using the flagging method. In the laboratory, the females were allowed to feedon rabbits and then were maintained in rearing chambers at constant temperature (25o C)and high humidity (90-100% r. h.). Successive egg deposits were collected andmaintained in identical rearing conditions until hatching. Hatched larvae were dividedinto three groups. One was fixed immediately, while the second one after seven weeks.

35


The third group was fed on rabbits after this time, on the second day of feeding takenaway from the host and fixed.

All larvae were fixed in 4% glutaraldehyde solution and phosphate-buffered 1%osmium tetroxide. The larvae were dehydrated in graded concentration of alcohol andpropylenoxide. Semithin sections were stained with methylene blue, while ultrathinsections were contrasted with lead citrate and uranyl acetate. The observations wereperformed with a JAM 100c transmission electron microscope at 80 kV.

ResultsIn order to perform observations of development of alimentary tract in Ixodes

ricinus larvae, three groups of ticks were analyzed: larvae in non-parasitic phase (justafter leaving the egg sheaths), starved larvae in parasitic phase (about 2 months afterleaving the egg sheaths), larvae in the initial feeding phase.Larvae at the time of leaving the egg sheaths

At the time of leaving the egg sheaths, the external and internal organs of I.ricinus larva are differentiated. The alimentary tract is also clearly formed. In larvaefrom this study group one may distinguish foregut differentiating into throat andesophagus, the midgut, large rectal sac and hindgut leaving into the anus. Individualelements of the alimentary tract undergo further morphogenic transformations. Anteriorpart of the alimentary tract begins with mouth orifice turning into the throat. Manymuscle fibers are formed around the latter one, though their structure and placement arenot yet definitive. The part of foregut near the central nervous system consists of singlelayer of isodiametric cells. Thus formed esophagus passes through synganglion and thenthe posterior part of the foregut sinks into the yolk mass. Here the foregut transformsinto midgut.

The picture of midgut is different from that observed in older specimens. Thelumen of embryonic midgut is filled with considerable amount of deutoplasmicmaterial. The yolk is surrounded by the wall of embryonic midgut, formed byamorphous substance and cells resting on this basal matrix (Fig. 1). These cells arepolymorphic. Some of them are clearly flattened and stretched. In other places, the cellsof embryonic midgut wall contain large amounts of lipid droplets deposited in thecytoplasm. These cells are rather cuboid than flattened. Some sections show that themidgut wall is formed by thin cell projections resting on thin basal lamina. Still in otherplaces the cells are not continuous and the basal lamina directly contacts the yolk (Fig.2). The free surface of cells construing the embryonic midgut wall is smooth and doesnot bear any microvilli.

The ventro-central internal space of the larva, right behind the central nervoussystem, is filled with large rectal sac. The wall of this compartment consists of flat cells,forming fully developed single-layered gut epithelium. The cells are closely adjacent,rest on the basal lamina, and their free surface emits numerous microvilli (Fig. 3). Thelumen of rectal sac contains guanine deposits. In the posterior part of rectal sac there isa conical outlet, which through a short tube lined with thin cuticle turns into anus (Fig.4).Larvae 1-2 months after leaving the egg sheaths

The structure of alimentary tract during first 102 months of larva’s lifeundergoes marked changes. The yolk gradually diminishes from lumen of midgut. Asthis process advances, individual elements of alimentary tract finally differentiate. In theanterior part one may observe strongly developed throat (Fig. 5). It is lined on the insidewith thick layer of cuticle. Throat musculature becomes visible, formed by long musclefibers placed alternately at right angle (Fig. 6). Midgut epithelium consists of tightly

36

adjacent, lightly flattened or isodiametric cells. A characteristic feature is that the cellcytoplasm has foam-like structure. This is a consequence of accumulation of largeamount of small, electron-light vacuoles or lipid droplets. Cytoplasm of midgut cellsalso contains numerous deposits of high electron density. The free surface of cells ismuch corrugated and presents numerous microvilli (Fig. 7). The rectal sac is basicallysimilar to the one described in larvae of previous group. It occupies quite large spacebehind central nervous system and contains numerous deposits of guanine (Fig. 5). Therectal sac cells are flattened and have microvilli on their free surface (Fig. 8). Theydiffer from midgut cells as they neither contain lipid nor lipoprotein deposits.Larvae on the second day of feeding

Larvae in the first period of feeding show marked changes in midgut structure.In the anterior zone (behind esophagus) the lumen of midgut is relatively large andfilled with absorbed food (Fig. 9). The amount of food deposits in midgut lumendecreases along movement to further zones, so that in posterior zone the lumen is slitand contains clearly lesser amounts of food (Fig. 10). The midgut cells in studied larvaeare relatively large, have pyramidal shape, and their nuclei are quite large. Cytoplasmcontains numerous short ducts of rough endoplasmic reticulum and many deposits oflipid droplets or osmophilic protein granules of various sizes (Fig. 11). The number ofthese inclusions differs – cells in anterior and middle parts of midgut contain largernumbers, while those in posterior part much less. The free surface of epithelial cellsbears many microvilli. Also, between microvilli numerous invaginations and endocyticvesicles are observed. They contain material of high electron density. The rectal sac islocated in posterior ventral part of the larva and is built of slightly flattened cells.Similar to previous groups, the free surface of epithelial cells bears is equipped withmicrovilli. However, differences are noted in basal part of rectal sac cells. An extensivelabyrinth of invaginated membranes is observed, separating cytoplasm strands withmitochondria (Fig. 12). Another characteristic feature is that the lumen of rectal sacdoes not contain any guanine crystals.

DiscussionDevelopment of alimentary tract in arthropods is a continuously disputed issue.

Generally in all arthropods it consists of three parts, i.e. foregut, midgut, and hindgut.The authors agree that both foregut and hindgut have ectodermal origin. However, theorigin of midgut poses a much more difficult problem. On one hand, it seems obviousthat it derives from endoderm. On the other one, it is known that for example inPterygota the midgut origins from two embryonic germs – endoderm and mesoderm(Mori 1983). Taking into account the fact that both cells proliferating under anterior andposterior blastoderm protrusion as well as mesenchymal cell migrating from thesegerms take part in formation of the midgut, this process was described as mesenchymal-epithelial transition (Tepass and Hartenstein 1994a). In Apterygota an altogetherdifferent mode of midgut origin was described. It is assumed that midgut origins fromvitellophages which migrate to encompass yolk and gradually form the midgut wall(Anderson 1973, Krzysztofowicz and Jura 1977, Machida and Ando 1981).

Origin of alimentary tract in mites also requires detailed analysis. In I. ricinusformation of foregut and hindgut is an effect of blastoderm invagination. This processoccurs at the beginning of second trimester of embryonic development (unpublisheddata). Despite the fact that alimentary tract differentiates during embryogenesis, thisprocess is not completed even at hatching. Successive changes in the structure ofalimentary tract are observed in larvae. The changes concern mainly development ofthroat and surrounding muscle fibers, as well as formation of midgut. As the

37

musculature builds up, the throat becomes more adapted for food intake as it canperform suction and force functions. The midgut is formed successively during the firstperiod of postembryonic life. A characteristic feature is that at hatching in some placesthe midgut wall is not complete, though the yolk itself is surrounded with basal laminaeven in the absence of epithelial cells. This suggests that the cells forming midgut wallare added from the inside in further development stages and origin from cells migratingbetween deutoplasmic material. Thus we may state that midgut wall origins fromvitellophages. The process of transforming migrating cells into polarized epithelial cellsdepends on a number of inductive interactions of cell-cell and cell-substrate types(Flaming 1992, Tepass and Hartenstein 1994b). Some factors have been found toinitialize cellular adhesion and effect polarization of forming epithelial cells, both invertebrates and invertebrates. For example, in insect such function is performed byglycoproteins of cadherin group (Tadashi Uemura et al 1996). The function of midgut inticks is rather primitive (Grandjean 1984). Erythrocytes are hemolyzed in the gut lumen.No process of extracellular digestion occurs here. The nutrients along with hemoglobinare aggressively absorbed or incorporated via endocytosis by epithelial cells, which isconfirmed by presence of many “coated” pinocytic vesicles under the plasmalemma(Coons et al. 1986). These cells accumulate quite large amounts of nutrients andgradually digest them. Despite the fact that there were different types of epithelial cellsdescribed in midgut of various tick species, such as e.g. Boophilus microplus(Canestrini, 1888)(Agbede and Kemp 1985) or Rhipicephalus appendiculatus (Walkerand Fletcher 1987), it is assumed that this differentiation result from different phases ofactivity of these cells and their involvement in digestion process (Agyei and Runham1995). In presently studied larval stages of I. ricinus the epithelial cells aremorphologically differentiated. These differences in larvae before feeding result fromextended period of midgut formation and non-simultaneous start of their function. Infeeding larvae the midgut is gradually filled with blood, which implies non-simultaneous start of absorption and digestion.

The rectal sac origins relatively early in embryogenesis, i.e. at the end of firsthalf of embryogenesis (unpublished data). At the time of hatching, the cells of rectal sacare differentiated and– contrary to epithelial cells of embryonic midgut– bear microvilli.Due to presence of microvilli and lack of cuticle on free surface of rectal sac cells, someauthors suggest that the rectal sac is a part of midgut (Sonenshine 1991). Also, despitethe rectal sac seems to be an analogue of insect hindgut, it has quite different, i.e.endodermal origin (Raikhel 1983).

Thus the rectal sac is the earliest formed part of the gut in ticks. Functions ofrectal sac are not uniform. Most of all, it is a container for metabolism products. Inlarvae just after hatching and in the first period of life (when the larva does not feed),rectal sac contains many guanine crystals. These deposits have white color and thus thesac is visible even with an unarmed eye as a white point. Later, when larva feeds, therectal sac turns pink due to accumulation of hematin. Also, the structure of rectal sacchanges as larva grows. Basal parts of the cells develop and appearance of basallabyrinth suggests that the rectal sac cells also take part in excretory as well as waterand ionic management functions (Balashov 1972). Along with salivary gland andMalpighian tubules they form an integral part of excretory system.

ReferencesAgbede R.I.S., Kemp D.H. 1985. Digestion in the cattle-tick Boophilus microplus. Light

microscope study of the gut cells in nymphs and females. Int. J. for Parasitol. 15:147-157.

38

Agyei A.D., Runham N.W. 1995. Studies on the Morphological Changes in the Midgutsof Two Ixodid Tick Species Boophilus microplus and Rhipicephalus appendiculatusDuring Digestion of the Blood Meal. Int. J. Parasitol. 25: 55-62.

Anderson D.T. 1973. (ed.), Embryology and Phylogeny in Annelida and Arthropods.Pergamon Press; Oxford/Britain.

Balashov Yu.S. 1972. Bloodsucking ticks (Ixodoidea)-vectors of disease of man andanimals (English translation). Misc. Publ. Entomol. Soc. Amer. 8: 163-376.

Burgdorfer W., Hayes S.F., Corwin D. 1989. Pathophysiology of the Lyme Diseasespirochete, Borrelia burgdorferi, in ixodid ticks. Rev. Inf. Dis. 11: 1442-1450.

Coons L.B., Rosell-Davis R., Tarnowski B.I. 1986. Bloodmeal digestion in ticks.. In:Sauer J.R. and Hair J.A. (eds.), Morphology, Physiology and Behavioral Biology ofTicks. Ellis Horwood, Chichester.

Fleming T.P. 1992. (ed.), Epithelial organization and Development. London; Chapmanand Hall.

Grandjean O. 1984. Biochemical changes in the midgut lumen and ultrastructure of themidgut cell related to intracellular digestion. Acarologia 25: 147-165.

Krzysztofowicz A., Jura Cz. 1977. Ultrastructural changes in the midgut cellsdevelopping into larval midgut epithelium of Tetrodontophora bielanensis (Waga),(Collembola). Rev. Biol. Sol. 14: 103-115.

Mori H. 1983. Origin, Development, Morphology, Functions and Phylogeny of theEmbryonic Midgut Epithelium in Insects. Entomologia Generalis 8: 135-154.

Machida R., Ando H. 1981. Formation of midgut epithelium in jumping bristletailPedetontus unimaculatus Machida (Archaeognatha; Machilidae). Int. J. InsectMorphol. Embryol. 10: 297-308.

Raikhel A.S. 1983. The excretory system. In: Balashov Yu. (ed.), An Atlas of IxodidTick Ultrastructure. Special Publication of the Entomological Society of America:pp. 129-147.

Riberio J.M.C., Mather T.N., Piesman J., Spielman A. 1987. Disseminated and salivarydelivery of Lyme disease spirochetes in vector ticks (Acari: Ixodidae). J. Med.Entomol. 24: 201-205.

Sonenshine D.E. 1991. Biology of Ticks. Vol.1. Oxford University Press, New York,Oxford.

Uemura T., Oda H., Kraut R., Hayashi S., Kataoka Y.1996. Zygotic Drosophila E-cadherin expression is required for processes of dynamic epithelial cellrearrangement in the Drosophila embryo. Genes and Development 10: 659-671.

Tepass U., Hartenstein V. 1994a. The development of cellular junctions in theDrosophila embryo. Dev. Biol. 161: 563-596.

Tepass U., Hartenstein V. 1994b. Epithelium formation in the Drosophila midgutdepends on the interaction of endoderm and mesoderm. Development 120: 579-590.

Walker A.R., Fletcher J.D. 1987. Histology of digestion in nymphs of Rhipicephalusappendiculatus on rabbits and cattle naive and resistant to the ticks. Int. J. Parasitol.17: 1393-1411.

39

Formation of excretory system elements in embryonicdevelopment of Ixodes ricinus (L.) (Acari: Ixodida:Ixodidae)

Krzysztof JasikDepartment of Microbiology, Silesian Medical Academy, Jagiellońska 4, 41-200Sosnowiec, Poland, e-mail: [email protected]

AbstractMalpighian tubules and rectal sac in Ixodes ricinus origin during 14–18 days of

development. 14-day old embryo of I. ricinus in the stage of organogenesis consists of cellswhich are mostly undifferentiated and only some of them take in specific characteristics. Inventro-posterior part of the embryo, in central and middle parts cells invaginating into yolk arevisible. These cells are specifically elongated and form a tubule or vesicle.

18-day old embryos of I. ricinus are characterized by further differentiation ofindividual groups of cells and much advanced organogenesis. Also the described elements ofexcretory system undergo further changes. There are two tubules symmetrically placed in theembryo and joining the rectal sac, located in the posterior part right under the ventral surface ofthe embryo. The rectal sac is markedly larger than in 14-day old embryo and contains largeramount of crystalline material.

IntroductionIxodes ricinus (L.) is one of the most dangerous of mites in Europe. After

leaving the egg sheaths, the individuals of this species prevail in three developmentalforms: larva, nymph, and adult specimens. All of these forms feed on many animalspecies, mostly on mammals, including humans. Ixodes ricinus is a vector for manypathogens, such as Borrelia burgdorferi, Babesia microti, tick-borne encephalitis virus,and many others. It is also known that these pathogens may be transovarially andtransspermally transmitted between generations, apart from transmission betweenindividuals within the population. It is well known that the alimentary tract and salivaryglands play important part in pathogen transmission into the host’s body (Ribeiro et al.1987, Burgdorfer 1989). Many microorganisms were found in Malpighian tubules(Yano et al. 2000).

41


The structure and function of Malpighian tubules in ticks were subject of manystudies. Changeability of these structures was shown in many tick species duringvarious stages of post-embryonic life (Sonenshine 1991). However, the literature dataon development of Malpighian tubules during embryogenesis seem to be somewhatimprecise.

Results and DiscussionExcretion and water and mineral management in ticks is a complex process,

occurring in many organs and tissues, such as Malpighian tubules, rectal sac, coxalorgan, nephrocytes, or salivary glands (Sonenshine 1991). Excretion of nitric metabolicproducts in Ixodida occurs mostly in Malpighian tubules and rectal sac (Wolley 1988,Reikhel 1983). We observed that Malpighian tubules and rectal sac in I. ricinus originduring 14– 18 days of development, which is roughly half-way into the embryogenesis(unpublished data). Therefore in this study we compared the structure of embryos inthese stages of development, looking closely at formation of the aforementionedstructures.

In ticks, similar to other arthropods, germ layers origin from blastoderm cellsand vitellophages after formation of periblast. They proliferate and penetrate into theyolk to form individual organs and determine final longitudinal axis of symmetry. Endo-mesodermal layers origin, while peripheral blastoderm forms embryonic ectoderm. It isbelieved that vitellophages take part in formation of embryonic endoderm (Gilbert1997).

14-day old embryo of I. ricinus in the stage of organogenesis consists of cellswhich are mostly undifferentiated and only some of them take in specificcharacteristics. The cells form layers or groups. Often larger amounts of intercellularmaterial are visible between such groups of cells. Deutoplasm is partially surrounded bya layer of flattened cells. In some parts of the embryo, judging by location and structureof cellular groups, one may observe forming elements of the alimentary tract(unpublished data). In ventro-posterior part of the embryo, in central and middle parts(Fig. A) cells invaginating into yolk are visible. These cells are specifically elongatedand form a tubule or vesicle. In certain sections one may also observe formation ofvesicular lumen in central zone of these structures (Fig. 1).

Development of Malpighian tubules varies in different groups of arthropods.Their origin is related to formation of the gut, as structurally and functionally theseelements are related to the gut as well. In insects (e.g. Drosophila melanogaster) theformation of Malpighian tubules is described as invaginations of proctodeumdeveloping into dead-end tubules made up of single-layered epithelium (Hoch 1994).Therefore these structures have ectodermal origin (Sözen et al. 1997). In manyArachnida Malpighian tubules are described as endodermal elongations of the gut(Dunlop and Webster 1999).

The origin of Malpighian tubules and rectal sac in I. ricinus occurs roughly atsame time and as suggested by Fig. 1, they origin directly from periblast cells. Acharacteristic feature is that in this stage of development endoderm and midgut are notformed yet. Therefore the hypothesis of endodermal origin of tubules in this speciesseems to be false one.

The cells forming described invaginations are quite large in size. Theircytoplasm is heterogeneous – it contains spaces of lower electron density with granulesof α and β-glycogen and vesicular vacuoles (Fig. 2). At this stage of development thesecells are not polarized and do not bear the typical characteristics of epithelium formingMalpighian tubules described in postembryonic forms.

42

Fig. A. A diagram of places with visible invaginations.Fig. B. A diagram of spatial placement of Malpighian tubules and rectal sac.Fig. 1. Section of posterior part of 14-day old embryo of I. ricinus. Arrow: invaginating periblast cells. TM: forming Malpighian tubule. Y: yolk. Vg: Vitellophage.Fig. 2. Invaginating cells forming tubule. G: glycogen. V: vacuoles.Fig. 3. Section of posterior part of 18-day old embryo. RS: rectal sac.Fig. 4. Cells forming rectal sac (RS) and Malpighian tubule (TM).

Malpighian tubules in Argasida and Ixodida are similar (Sonenshine 1991). Theultrastructure of tubule epithelial cells changes during the life cycle of ticks (Balashov1972). Besides, the cell structure differs in various parts of tubules. Basically the surfacesurrounding tubule lumen is equipped with microvilli forming brush border, similar torectal sac. Basal parts of the cells rest on basal lamina with numerous invaginationsforming basal labyrinth (Sonenshine 1991).

In Argasida, judging by the development of microvilli and basal invaginations,two types of epithelial cells are described, named as cuboid and pyramidal cells(Raikhel 1983, El Shoura 1987).

18-day old embryos of I. ricinus are characterized by further differentiation ofindividual groups of cells and much advanced organogenesis. Also the describedelements of excretory system undergo further changes. The analysis of serial sectionsshows that there are two tubules symmetrically placed in the embryo and joining therectal sac, located in the posterior part right under the ventral surface of the embryo(Fig. B). The rectal sac is markedly larger than in 14-day old embryo and contains largeramount of crystalline material (Fig. 3). The wall of rectal gut is formed by single layerof flattened cells. The cells are clearly polarized. They rest on basal lamina, while thefree surfaces of cells are slightly corrugated though do not emit microvilli yet. The cellsof Malpighian tubules differ of those forming rectal sac. Most of all, they are larger andisodiametric. Their cytoplasm has lower electron density and relatively less complexstructure. Single small mitochondria, numerous ribosomes, and in places tiny vacuolesand glycogen granules are observed in the cytoplasm (Fig. 4). Already in this stage ofdevelopment guanine crystals are visible in the lumen of excretory tubules. Thissuggests that the cells of Malpighian tubules and rectal sac undertake their excretoryfunction already at the time of their formation. The basic excrement in ticks is guanine(2-amino-6-oxypurine), forming similarly to insects and vertebrates (Hamdy and Sidrak1982). However, the composition of nitric metabolic products changes in differentstages of life cycle in ticks. During feeding Ixodida also excrete hematin, proteins withhemoglobin, as well as purine derivatives and amino acids. In contrary, the nitricmetabolic product in Argasida is exclusively guanine (Coons et al. 1986).

Guanine is characterized by its milky whitish color. The amount of thisexcrement in rectal sac of I. ricinus embryos in the last stage of embryogenesis is solarge that it becomes visible even with an unarmed eye. On the 18 th day ofembryogenesis the Malpighian tubules and rectal sac are clearly formed. Thesestructures have also undertaken their functions. However, the intensity of their functionswill increase in further stages of development and thus the structure of their cells willundergo further changes.

ReferencesBalashov Y.S. 1972. Bloodsucking ticks (Ixodoidea) - vectors of disease of man and

animals (English translation). Misc. Publ. Entomol. Soc. Amer. 8: 163-376.

43

Burgdorfer W., Hayes S.F., Corwin D. 1989. Pathophysiology of the Lyme Diseasespirochete, Borrelia burgdorferi, in ixodid ticks. Rev. Inf. Dis. 11: 1442-1450.

Coons L.B., Rosell – Davis R., Tarnowski B.I. 1986. Bloodmeal digestion in ticks. In:Sauer J.R. and Hair J.A. (Eds.), Morphology, Physiology and Behavioral Biology ofTicks. Ellis Horwood, Chichester: 248-279.

Dunlop J.A., Webster M. 1999. Fossil evidence, terrestrialization and arachnidphylogeny. J. Arachnol. 27: 86-93.

Gilbert S.F. 1997. Arthropods: The Crustaceans, Spiders and Myriapods. In: GilbertS.F., Raunio A.M. (eds.), Embriology, Constructing the Organism. SinauerAssociates Inc., Sunderland: 237-258.

Hamdy B.H., Sidrak W. 1982. Guanine biosyntesis in the ticks (Acari) Dermacentorandersoni (Ixodidae) and Argas (Persicargas) arboreus (Argasidae): fate of labelledguanine precursors. J. Med. Entomol. 19: 569-572.

Hoch M., Broadie K., Jackle H., Skaer H. 1994. Sequential fates in a single cell areestablished by the neurogenic cascade in the Malpighian tubules of Drosophila.Development 120: 3439-3450.

Raikhel A.S. 1983. The excretory system.. In: Balashov, Y. (ed.), An Atlas of IxodidTick Ultrastructure. Special Publication of the Entomological Society of America.129-147.

Ribeiro J.M.C., Mather T.N., Piesman J., Spielman A. 1987. Disseminated and salivarydelivery of Lyme disease spirochetes in vector ticks (Acari: Ixodidae). J. Med.Entomol. 24: 201-205.

Sonenshine D.E. 1991. Biology of Ticks. Vol.1. Oxford University Press, New York,Oxford.

Sözen M., Douglas J., Mingyao Y., Keiser K., Dow J. 1997. Functional domains arespecified to single – cell resolution in a Drosophila epithelium. Proc. Natl. Acad.Sci USA 94: 5207-5212.

El Shoura S. 1987. Malpighian tubule ultrastructure of female Argas (Persicargas)arboreus (Acari: Ixodoidea: Argasidae) during and after feeding. J. Med. Entomol.24: 477-484.

Wolley T.A. 1988. Mites and Human welfare. In: Wiley J. (ed.), Acarology. WilleyInterscience Publ., New York: 484 pp.

Yano Y., Takada N., Fujita H. 2000. Ultrastructure of Spotted Fever Group Rickettsie inTissues of Larval Amblyomma testudinarium (Acari: Ixodidae). J. Acarol. Soc. Jpn.9: 181-184.

44

Obserwacje lokalizacji kleszczy (Acari: Ixodidae) użubrów (Bison bonasus) w Polsce

Joanna N. IzdebskaPracownia Parazytologii i Zoologii Ogólnej, Katedra Zoologii Bezkręgowców,Uniwersytet Gdański, Al. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia, e-mail:[email protected]

Observations on the presence of ticks (Acari: Ixodidae) in European bison(Bison bonasus) in Poland

AbstractObservations on tick infestation in the European bison in Poland were carried out over

12 years (1992-2004). The 233 Bison bonasus examined proved to host the following tickspecies: Dermacentor reticulatus, Ixodes ricinus, I. persulcatus, and I. hexagonus. D.reticulatuswas the most abundant tick; its high abundance, however, was restricted to the free-rangingbison herd inhabiting the Białowieża Primeval Forest (92% prevalence; mean intensity of 15individuals). The second most common tick (34%) was I. ricinus found in the bison in variousregions of Poland. I. persulcatus occurred, with a low prevalence, exclusively in the BiałowieżaPrimeval Forest, while I. hexagonus (recorded in Niepołomice) belonged most likely toaccidental findings.

WstępKleszcze (Ixodida) to pospolite stawonogi pasożytnicze występujące u różnych

ssaków, w tym żubrów. W polskiej części Puszczy Białowieskiej stwierdzono na tychżywicielach Ixodes ricinus (Linnaeus, 1758) i Dermacentor reticulatus (Fabricius,1794) (m.in. Kadulski 1977, 1989). Później u żubra wykazano I. persulcatus (Schulze,1930) (Kadulskii wsp. 1996). Następnie uzupełniono te dane obserwacjami z Bieszczadi zamkniętych ośrodków hodowli (Izdebska 1998b, 2001c), gdzie znaleziono jeszcze I.hexagonus (Izdebska 2001a).

Najbardziej efektywny dla poznania stawonogów pasożytniczych żubrów okazałsię okres ostatnich dwunastu lat, w którym prowadzono regularne obserwacje. Objętonimi znaczną liczbę żubrów, stanowiącą około jednej trzeciej stanu polskiej populacji(m.in. Izdebska 1998a, 1999b, 2000, 2001b, 2003). Pozwoliło to na zgromadzenie

45

dużego materiału do badań parazytologicznych, ale też prowadzenie różnorodnychobserwacji dotyczących zachowań stawonogów pasożytniczych. Szczególnieinteresujące obserwacje dotyczą kleszczy.

Materiał i MetodyObserwacje prowadzono na przestrzeni dwunastu lat (1992-2004), a dotyczyły

kleszczy u żubrów ze stad wolnych w Puszczy Białowieskiej, Bieszczadach i ośrodkachzamkniętych hodowli (Niepołomice, Smardzewice, rezerwat w Puszczy Białowieskiej)oraz ogrodów zoologicznych (Gdańsk-Oliwa, Łódź). Łącznie badaniami objęto 233żubry, z czego 202 z Puszczy Białowieskiej. Większość materiału zebrano w okresie odlistopada do marca, ze względu na terminy przeprowadzania eliminacji (odstrzałówredukcyjnych, selekcyjnych).

Żubry badano do około godziny od chwili eliminacji. Nie powinno mieć towiększego wpływu na zachowanie pasożytów, ponieważ martwe żubry nawet leżące naśniegu długo zachowują wysoką ciepłotę, co jest zasługą dużej masy ciała i efektemizolacyjnym zimowego futra z dużą ilością włosów puchowych (np. Gill 1999).

Sierść przeglądano w pasach co 5 cm najpierw na boku ciała żubra, a następnie,gdy zwierzę ułożone było na grzbiecie do sekcji, okolice brzucha i pachwin. Osobnopoddawano oględzinom głowę. Dodatkowo, w miarę możliwości badano jeszcze skóręzdjętą z żubra, co ułatwiało lokalizację śladów żerowania.

Żywe kleszcze przewożono do laboratorium i prowadzono obserwacje m.in. ichruchliwości. Następnie preparowano je i utrwalano przy pomocy gorącego płynuOudemansa lub etanolu (roztwór 70%), które dalej pełniły funkcje płynukonserwującego. Część okazów zatopiono w poliwinylu-laktofenolu. Dodatkowowykonywano pomiary morfometryczne.

Wyniki i DyskusjaZróżnicowanie zarażenia kleszczami u żubrów w różnych rejonach Polski

U żubrów stwierdzono cztery gatunki kleszczy z rodziny Ixodidae: D.reticulatus, I. ricinus, I. persulcatus i I. hexagonus. Zróżnicowanie gatunkowe i poziominfestacji różnił się w poszczególnych rejonach Polski. I tak, w Puszczy Białowieskiejnajliczniej występował kleszcz łąkowy (D. reticulatus), notowany do latdziewięćdziesiątych sporadycznie. Wcześniej w Puszczy (w części wschodniej) znalazłgo u żubra Arzmasov (1961), a potem stwierdzano także pojedyncze okazy tegogatunku (Kadulski 1977, 1989). Podczas badań 61 żubrów z początku lat 90-tych,zebrano w sierpniu tylko jednego kleszcza (Kadulski i wsp. 1996). Od grudnia 1994 r.obserwuje się już regularne, liczne występowanie D. reticulatus na żubrach w okresiezimowym (Izdebska 1998a). Stwierdzono go u 92% badanych żubrów ze stada wolnego(w sumie u 83% żubrów z Puszczy), przy średniej intensywności zarażenia wynoszącej15 osobników. Poziom zarażenia wzrastał w kolejnych latach. I tak zimą w roku 1994odnotowano średnią intensywność 7,5, a w analogicznym okresie w 2004 r.– już 46osobniki. Kleszczy tych nie znaleziono jednak u żubrów z hodowli rezerwatowej wBiałowieży. W innych rejonach Polski ekstensywność nie przekraczała 1%; kleszcze testwierdzono u żubra w Smardzewicach oraz w hodowli w Niepołomicach (tab. 1).

Z kolei, I. ricinus zanotowano we wszystkich ośrodkach, w których badanożubry. W Puszczy Białowieskiej ekstensywność wynosiła 33%, przy średniejintensywności 4 osobniki; zbliżone dane uzyskano dla żubrów z Bieszczadodpowiednio (42%, 2 osobniki). Wyższe parametry zarażenia odnotowano w

Eliminacje zlecone zostały przez Ministerstwo Środowiska

46

hodowlach, w których ekstensywność sięgała 58%, przy intensywności 4 os., a wrezerwacie hodowlanym w Białowieży nawet 67% i 13 os. (tab. 1). Ekstensywnośćinfestacji można uznać za wysoką biorąc pod uwagę zimowy okres badań. Poziomzarażenia żubrów stwierdzony w moich badaniach jest podobny jak u innych dzikichkopytnych (Kadulski 1989, 1996).

Kleszcza pospolitego (I. ricinus) stwierdzono we wszystkich ośrodkach mimo, iżwiększość badanych żubrów pochodziła z okresu zimowego. Wyższe zarażenie whodowlach (Niepołomice, Smardzewice, zoo) wobec stada wolnego mogą wynikać stąd,że tamtejsze żubry badano głównie w okresie jesieni i wiosny. Jednak w hodowlirezerwatowej w Białowieży stwierdzono też wyraźnie wyższą infestację, chociaż okresbadań pokrywał się z obserwacjami dotyczącymi stanu wolnego.

Warto zauważyć, że w stadzie wolnym dominującym kleszczem jest D.reticulatus. Przy wyższym zarażeniu żubrów z rezerwatu kleszczami pospolitymi w tymsamym okresie badań nie występowały kleszcze łąkowe. Podobną korelację stwierdziłKadulski (1989) dla jeleniowatych. Łoś wykazywał najniższą infestację kleszczempospolitym, przy wyższym zarażeniu kleszczem łąkowym i odwrotnie sarna rzadko byłaatakowana przez D. reticulatus zaś czesto przez I. ricinus. Dla jeleniowatychwyjaśnieniem mogła być zbieżność preferencji siedliskowych kleszczy i żywicieli. Czypodobnie można wyjaśnić ten problem u żubrów? Z porównania infestacji dwóchgłównych stad zimowych w Puszczy wynika, że istotne statystycznie różnice wekstensywności dotyczyły właśnie I. ricinus, zaś mniejsze, ale zauważalne - D.reticulatus (Izdebska 2001b). I. persulcatus (kleszcz tajgowy) występował tylko wjednym ze stad i w rezerwacie. Kleszcze te stwierdzono zresztą tylko u żubrów wPuszczy Białowieskiej– ekstensywność wynosiła 4%, zaś intensywność 1,3 osobnika.Większość pochodziła z cieląt (8 os.), a pozostałe– z krów (3 os.). Wśród typowych I.ricinus stwierdzano też samice o cechach mozaikowych między I. ricinus i I. persulcatus.Znalezienie w Puszczy Białowieskiej kilku okazów I. persulcatus mogłoby przemawiać zatezą Szymańskiego (1956) o występowaniu na granicy zasięgu tego kleszcza mieszańcówz gatunkiem sąsiednim (Izdebska 1999a).

Z kolei I. hexagonus (kleszcz jeżowy) został znaleziony w kwietniu tylko whodowli w Niepołomicach, prawdopodobnie przypadkowo, u 21-letniej krowy zobjawami chorioptosis.

Tabela 1. Infestacja kleszczy u żubrów w różnych rejonach Polski

Rejon Polski Okres badańLiczba

zbadanychżubrów

Dermacentorreticulatus*

Ixodes spp.

Ekstens. Intens. Ekstens. Intens.

Puszcza Białowieska1992-2004 202 83 15 34 4

Bieszczady 1998-2000 12 - - 42 2

47

Ośrodki hodowli(Niepołomice,

Smardzewice, zoo)1996-1999 19 11 2 58 4

* wyniki dotyczą okresu od roku 1994, od kiedy stwierdzono zjawisko licznego występowaniakleszczy u żubrów

48

Dynamika zarażenia w zależności od płci/wieku żywiciela w poszczególnychmiesiącach zimowych

D. reticulatus notowany był od grudnia 1994 regularnie w okresie zimowym,chociaż częstość zarażenia wzrastała od grudnia do lutego, zaś spadała w marcu.Odmiennie kształtował się poziom zarażenia I. ricinus– zwykle spadał do lutego, wmiesiącu tym osiągał minimum, a wyraźnie wzrastał w marcu (tab. 2, ryc. 1). Najwięcejkleszczy pospolitych zebrano w sezonie 1997/98 (116 os.), z czego 108 w marcu (zjednego byka– 61 os.). Interesujące, że parametry zarażenia kleszczem łąkowym ipospolitym wyraźnie się wymijają– jeśli poziom zarażenia dla jednego wzrasta, to dladrugiego maleje.

Tabela 2. Dynamika zarażenia żubrów przez kleszcze w poszczególnych miesiącachzimowych

Gatunekkleszcza

grudzień styczeń luty marzec

ekstens.[%]

intens.[os.]

ekstens.[%]

intens.[os.]

ekstens.[%]

intens.[os.]

ekstens.[%]

intens.[os.]

Ixodesricinus*

29 2,9 25 2,9 14 2,8 62 63,0

Dermacentorreticulatus** 69 6,5 88 12,3 96 25,3 77 8,0

* w latach 1992-2004; ** w latach 1994-2004

U cieląt stwierdzono nieco wyższą ekstensywność zarażenia kleszczemłąkowym, niż u dorosłych żubrów, przy zbliżonym poziomie intensywności. Dlakleszcza pospolitego również wyższa (tym razem wyraźnie) ekstensywność zarażenia,występowała u cieląt (36 %), podczas gdy u byków i krów była ona podobna(odpowiednio 24 % i 26 %). Najwyższą intensywność odnotowano u byków (9osobników, u krów 2,9 i u cieląt 3,6).

Struktura populacji kleszczy w miesiącach zimowychWśród D. reticulatus przeważały samice, ale regularnie i licznie występowały

też samce, zaś sporadycznie - nimfy (ryc. 2). Interesujące wydaje się znalezienie nimftego kleszcza zimą, nawet w połowie lutego. Według wcześniejszych informacji (m.in.Arzmasov 1961) giną nimfy tego gatunku, które przed zimą nie zdążą się przeobrazić wformy dorosłe.

49

Ryc. 1 Zróżnicowanie zarażenia kleszczami u żubrów w miesiacach zimowych

0

20

40

60

80

100

grudzień styczeń luty marzec

miesiąc

po

zio

m z

ara

żen

ia

Ixodes

Dermacentor

Z kolei wśród I. ricinus dominowały samice (ryc. 3). Nieliczne nimfyznajdowano do grudnia, głównie na cielętach. Samice zbierano w całym okresie badań,zaś samce – zwykle do grudnia i od marca. Wśród zebranych okazów I. persulcatus i I.hexagonus stwierdzono wyłącznie samice.

Obserwacje lokalizacji kleszczy u żubrówNajbardziej interesujące wydają się obserwacje dotyczące D. reticulatus. Do lat

90-tych, kiedy rzadko kleszcze te znajdowano u żubrów, podawano ich lokalizacjegłównie na fałdach kolanowych (Kadulski 1977, Kadulski i wsp. 1996). W późniejszymokresie nieliczne okazy zbierano również z boku ciała i szyi. Tymczasem w licznychinformacjach o występowaniu kleszczy łąkowych, notowanych od połowy latdziewięćdziesiątych, opisywano je na uszach. D. reticulatus lokują się na wierzchołkachmałżowin, po zewnętrznej i wewnętrznej stronie, głównie na wierzchołku pozewnętrznej stronie ucha, na wierzchołku i brzegach po stronie wewnętrznej (liczbaspada patrząc w głąb ucha), wzdłuż bocznych krawędzi uszu po stronie zewnętrznejoraz poniżej wierzchołka, przyśrodkowo, po stronie zewnętrznej.

Kleszcze występują zwykle na obu małżowinach żywiciela i są rozmieszczonewg podobnego schematu. Trudno wyjaśnić, dlaczego na miejsce zimowania wybierająmałżowiny i co wpływa na ich topografię w obrębie ucha konkretnego żywiciela.Warunki termiczne tych powierzchni dystalnych są z pewnością mniej stabilne niż np.rejon tułowia. Badania wpływu czynników środowiska na temperaturę żubra (m.in. Gill1999) nie uwzględniały pomiarów temperatury uszu; wykonano jednak kontrolnepomiary na użytek obecnych badań i stwierdzono, że temperatura małżowin byłazwykle znacznie niższa niż np. tułowia. Czy zatem kleszcze łąkowe zmieniająlokalizację na uszach żubrów zależnie od warunków środowiska zewnętrznego (booczywiście temperatura nie jest tu z pewnością jedynym czynnikiem)? Możliwe,wskazują na to ślady żerowania rozmieszczone na znacznie większej powierzchni, niżwystępują kleszcze, te mogą jednak pochodzić z żerowania okazów, które zdążyłyodpaść. Dlaczego kleszcze tak licznie zimują na żubrach? Zima to dla nich okres

50

Ryc. 2 Struktura populacji Dermacentir reticulatus zebranych z żubrów

samice54%

samce45%

nimfy1%

samice

samce

nimfy

Ryc. 3 Struktura populacji Ixodes ricinus zebranych z żubrów

samice63%

samce25%

nimfy12%

samice

samce

nimfy

diapauzy, który (wg różnych badaczy) spędzają ukryte w podłożu lub innychsprzyjających zimowaniu miejscach, np. Szymański (1986) notował zimowaniekleszczy łąkowych nawet w stogach siana. Są jednak też doniesienia o zimowaniu nassakach (Nosek 1972, Karbowiak i wsp. 2003). Może więc białowieskie kleszczełąkowe przedłużają okres jesiennego żerowania i pozostają po nim na żywicielu?Świadczyłyby o tym wyraźne ślady żerowania– żółtawe strupki, złuszczenia (ryc. 5).Ale dlaczego na miejsce zimowego spoczynku wybrały małżowiny, miejsce o raczejniestabilnych warunkach termicznych? Może okolice te były wyjątkowo korzystne dlaokresu żerowania, ze względu np. na łatwy dostęp do naczyń krwionośnych? Jednak wnielicznych pracach poświęconych budowie skóry i okrywy włosowej żubrów nieuwzględniono tych okolic (Sokolov 1962).

Zimujące na uszach żubrów kleszcze łąkowe wykazują dużą ruchliwość, comożna obserwować zaraz po zdjęciu ich z żywicieli i umieszczeniu na szalce. Typowymdla tych kleszczy zachowaniem jest też tendencja do skupiania się, zbijania w kłęby(ryc. 6).

Lokalizacja I. ricinus jest zbieżna z obserwacjami dla różnych ssakówkopytnych (m.in. Kadulski 1989). Zbierano je najczęściej z pachwiny tylnych,przednich, brzucha (krowy– okolice sutków), okolic odbytu, boku ciała (szczególnie ucieląt), w okolicach szyi i u podstawy uszu (ryc. 4). W okolicach typowej lokalizacjikleszczy z rodzaju Ixodes obserwowano często zmiany pokleszczowe (wyraźniewidoczne po zdjęciu skóry z żubra), które były dowodem wcześniejszego, licznegożerowania.

Czy zatem można mówić o istnieniu specyficzności topicznej w wypadkukleszczy? Z pewnością kleszcze wykazują wyraźne preferencje względem niektórychrejonów ciała żywiciela. Najlepszym określeniem byłyby chyba tu miejscawskaźnikowe dla tych pasożytów. Ich znajomość ułatwiłaby poszukiwanie kleszczy nażywicielu i ich zwalczanie.

PodsumowanieU żubrów w Puszczy Białowieskiej w okresie zimowym dominującym

gatunkiem jest Dermacentor reticulatus; maksimum zarażenia rozmija się znajwyższym zarażeniem Ixodes ricinus. W innych rejonach Polski, jak i w rezerwacie wBiałowieży, najczęstszym gatunkiem jest I. ricinus. Obydwa gatunki to są kleszczami onajwiększym znaczeniu medycznym i weterynaryjnym. I. persulcatus jest rzadkimkleszczem zanotowanym tylko w Puszczy, zaś I. hexagonus przypadkowym pasożytemdla żubra.

51

R y c . 4 L o k a l i z a c j a k l e s z c z y u ż u b r ó wI x o d e s r i c i n u s

4 8 %2 1 %

2 0 %9 %

2 %

LiteraturaArzmasov I. 1961. Iksodovye kleshcki. Minsk: 131.Gill J. 1999. Zarys fizjologii żubra. Monografia. Wyd. Severus, Warszawa.Izdebska J.N. 1998a. Występowanie Dermacentor reticulatus (Acari, Ixodidae) u żubra

(Bison bonasus) z Puszczy Białowieskiej. Przegl. Zool. 42: 219-221.Izdebska J.N. 1998b. Ectoparasites of European bison at different breeding centres in

Poland. Wiad. Parazytol. 44: 460.Izdebska J.N. 1999a. Kleszcze Ixodidae u żubrów w Puszczy Białowieskiej. W:

Bioróżnorodność, zasoby i potrzeby ochrony fauny fauny Polski. StreszczeniaReferetów i Posterów Ogólnopolskiego Sympozjum, Polskie TowarzystwoZoologiczne, Słupsk, 20-23 wrzesień 1999: 122-123.

Izdebska J.N. 1999b. Ectoparasites of the European bison in the free-living herd from theBiałowieża Primaeval Forest. International Scientific Conference Health protection onfree-ranging Bison bonasus in Białowieża Forest, Warszaw, November 26-27, 1999:18-20.

Izdebska J.N. 2000. Stawonogi pasożytnicze żubra jako potencjalny wektor patogenów. W:Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi pasożytnicze i alergogenne. WydawnictwoKGM Lublin: 57-64.

Izdebska J.N. 2001a. European bison arthropod from closed Polish breeding facilities.Acta Parasitol. 46: 135-137.

Izdebska J.N. 2001 b. The occurrence of of parasitic arthropods in two groups ofEuropean bison in the Białowieża Primeval Forest. Wiad. Prazytol. 47: 801-804.

Izdebska J.N. 2001c. Parasitic arthropods in bison from Bieszczady Moutains. Pasożytyzewnętrzne żubrów z Bieszczad. Scientific Messenger of Lviv State Academy ofVeterinary Medicine named sfter S.Z. Gzhytskyj 3: 208-211.

Izdebska J.N. 2003. Bisonicola sedecimdecembrii (Mallophaga, Trichodectidae) -wszoł, który przetrwał? W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi i żywiciele.Wydawnictwo Liber Lublin: 105-115.

Kadulski S. 1977. Ectoparasites of the Bison bonasus L. from the Puszcza Białowieska(Białowieża Forest). Wiad. Parazytol. 3: 227-229.

Kadulski S. 1989. Występowanie stawonogów pasożytniczych na łownych Lagomorphai Artiodactyla Polski– próba syntezy. Uniw. Gdański, Zeszyty Naukowe, Rozprawyi monografie: 132.

Kadulski S. 1996. Ectoparasites of Cervidae in north-east Poland. Acta Parasitol. 41:204-210.

Kadulski S., Izdebska J.N., Kończyk M. 1996. Stawonogi pasożytnicze żubra Bisonbonasus (L.) z Puszczy Białowieskiej. Wiad. Parazytol. 42: 255-260.

Karbowiak K. Izdebska J.N., Czaplińska U., Wita I. 2003. Przypadki zimowaniakleszczy z rodziny Ixodidae na żywicielach w Puszczy Białowieskiej. W: BuczekA., Błaszak C. (red.), Stawonogi i żywiciele. Wydawnictwo Liber Lublin: 77-82.

Nosek J. 1972. The ecology and public health importance of Dermacentor marginatusand D. reticulatus ticks in Central Europe. Folia Parasitol. 19: 93-102.

Sokolov V. 1962. The structure and aeasonal variability of skin in aurochses (Bisonbonasus L.). Acta Biologica Cracov., serios Zoologia: 295-304.

Szymański S. 1956. Badania nad zmiennością samic kleszcza Ixodes ricinus (L.) zBiałowieskiego Parku Narodowego. Acta Parasitol. Pol.: 149-190.

Szymański S. 1986. Distribution of the tick Dermacentor reticulatus (Fabricius, 1794)(Ixodidae) in Poland. Acta Parasitol. Pol. 31: 143-154.

52

Natural enemies of ticks (Acari: Ixodida). I. Invertebrate predators

Katarzyna Bartosik, Tomasz Kubrak, Monika Sałata, Alicja BuczekChair and Department of Biology and Parasitology, Skubiszewski Medical University ofLublin, Radziwillowska 11 Str., 20-080 Lublin, Poland,e-mail:[email protected]

Ticks (Acari: Ixodida) play a vital role in transmitting numerous pathogenscapable of spreading both to tick populations and to other host populations, includinghumans and farm animals. They are dangerous parasites that drain blood, inflict bites,and are vectors of many diseases. In tropical and sub-tropical countries ticks and tick-borne diseases threaten approximately 1 billion cattle (Frisch 1999), with annualeconomic losses amounting to several billion US dollars (ICTD 2001).

The popular chemical anti-tick agents (acaricides), including phosphoroorganicsubstances, not only have negative effects on the natural environment, but also mayprove toxic to other living organisms, and after prolonged usage, invariably lead todevelopment of immunity mechanisms in the tick. There is also increasing evidence thatpresent strategies based on acaricides are not cost effective. Other alternatives such asmanipulation of hybrid sterility between closely-related tick species, promotion ofnatural host resistance, pheromone-mediated methods, and use of anti-tick vaccineshave proved less effective (Frisch 1999). All these facts combined with the publicconcern over the safety of chemical residues in animal products and in the environmentindicate that over-reliance on acaricides leads to more problems that it solves.

Numerous invertebrates find themselves among the tick predators: mites (Acari),beetles (Coleoptera), spiders (Arachneida), bugs (Hemiptera), flies (Diptera), ants andwasps (Hymenoptera), and the most efficient from mentioned are: Hymenopterian,Coleopterian and Arachneidian members. The importance of this review was tosummarize recent data concerned on methods of tick biological control.

Mite predatorsIn north-eastern America, the black-legged tick, Ixodes scapularis Say, 1821 is

the tick vector of Lyme disease. This tick has a three-host life cycle that isapproximately two years in duration and incorporates three blood meals, one in eachdevelopment stage.

54

The research on parasitic mites, performed in the USA, show that fed (I.scapularis) larva is hyperparasitised by Parasecia gurneyi chigger mites (Prostigmata(= Actinedida): Trombiculidae) (Samish and Rehacek 1999, Samish and Alekseev2001). P. gurneyi is known to prey on snakes and other small vertebtares from easternKansas through the south western states into Mexico. However, the most common hostsof P. gurneyi are lizards species of the genus Eumeces. In this study larval ticks andchigger mites were concentrated on lizards in the axillary and groin regions.

Research provided in laboratory conditions indicates that some of the anystidmites (Actinedida: Anystidae) which attack and kill ticks, might be natural predators.Both Anystis baccarum and A. salicinus preyed and killed Ixodes holocyclus Neumann,1899. This Australian paralysis tick can be lethal to domestic and farm animals, and canalso affect humans during injection of toxins that leads to paralysis and respitatoryfailure. A. baccarum preyed efficiently on larval Boophilus microplus (Canestrini,1888), A. jabanica were found rarely on older specimens of this tick. Moreover,Chaussieria warregense (Actinedida: Anystidae) and Walzia australica (Actinedida:Anystidae) predatory behavior against the mentioned tick were not appreciable. Themite A. salicinus showed no interest in Rhipicephalus evertsi Neumann,1897 though itwas found that in humid environment that is a typical habitat of this tick species.Tyroglyphid mites (Astigmata (= Acaridida): Tyroglyphidae) destroyed eggs of R.evertsi and Ixodes ricinus (Linneaus, 1758) (Petrova 1959, Theiler 1959, Holm andWallace 1989).

Moth predatorsThe survey conducted by Barre et al. (1991) determined existence of

lepidopterian predator which attacked ticks Ambylomma variegatum (Fabricius, 1794)in the Guadeloupe laboratory. Trophic relations were also the subject matter of theresearch on Tineola biselliella (Lepidoptera: Tineidae) representatives, performed inlaboratory conditions. As it was indicated, eggs and larval forms of Ornithodorosmoubata (Murray, 1877) and Argas reflexus (Fabricius, 1794) ticks can serve as analternative food source for this species (Barre et al. 1991, Verissimo 1995).

Beetle predatorsRepresentatives of the beetle (Coleoptera) order show trophic relationship with

the Ixodid ticks, conditioned by their correlating spread and seasonal activity in thesame months (Krivolutsky 1963, Perry 1983, Bobrovskich and Uzenbaev 1987).Carabid (Ground Beetles), Cantrharid beetles (Chauliognatus pennsilvanicus)(Coleoptera: Cantharidae) and Silphid (Carrion Beetles) (Ablattaria laevigata)(Coleoptera: Silphidae) are reducing tick populations and prey on engorged ticks ratherthan eggs and unfed larvae. Dermestid beetles were able to eat Argasid ticks when theengorged ones fell down into the guano (Samish and Alekseev 2001).

Spider predatorsThere is a number of reports of spiders (Arachnida: Araneida) preying on ticks

as one of their food source. They prey on every development stage of ticks, startingfrom eggs, through larvae and nymphs, to adult organisms.

In the USA, in the 1980s the species known as Phidippus rimator (Araneida:Salticidae) Walckenaer was observed, which attacked nymph stages of Ornithodoroscoriaceus Koch, 1844. The nymphs died almost immediately, probably due to the

55

proteolytic enzyme in the spider's venom (Ault and Elliott 1979). In Australia, theLycosidae family spiders were noted to attack Boophilus (Wilkinson 1970). In Europe, anumber of spider species coexisting with humans were observed, that can contribute tolimiting tick populations in residential areas. In particular, house spider Teutanatriangulosa (Steatoda triangulosa) (Araneida: Latrodectinae) attacks and eliminatesbrown dog tick, Rhipicephalus sanguineus Latreille, 1806 ticks in and outdoors (Aultand Elliott 1979). R. sanguineus is the most widely distributed tick in the world. It isfound approximately between the latitudes of 50°N and 30°. In the tropics andsubtropics R. sanguineus occurs both indoors and out. On the other hand, in colderclimates it is found indoors (e.g. in homes and other places where dogs dwell). Anotherspider, Dysdera murphyi (Araneida: Dysderidae), is believed to be a limiting factor ofOrnithodoros amblus Chamberlin, 1920 tick populations in the Guano islands near thecoast of Peru (Clifford et al. 1980). Of other spider species it is worth to mentionSchizocosa ocreata (Araneida: Lycosidae) which feeds on unengorged females, I.scapularis and A. variegatum (Carroll 1995).

Bug predatorsAmong the most common true bug (Hemiptera) classes, Reduvius personatus

and Phonergate bicolor (Hemiptera: Reduviidae) need to be mentioned as natural tickantagonists. The first attacks Alveonasus lahorensis (Neumann, 1908), Hyalommaanatolicum Koch, 1844 and Rhipicephalus bursa Canestrini and Fenzago, 1878 (Morel1974), while the second feeds on and kills the fever tick, O. moubata (Bequaert 1930).There are also reports of Reduviidae occurrence in the habitat of rodents infected withHyalomma (Morel 1974), as well as of the O. moubata ticks being a food source formany insect species, including Hemiptera (Ault and Elliott 1979).

Dipterian predatorsFurthermore, the overview of tick predators should also mention Diptera. Their

presence and development, namely Megaselia rufipes and M. scolaris of the Phoridaefamily, were observed in a number of species of engorged Amblyomma, Anocentor,Boophilus and Ixodes ticks, however, it remains unclear whether they attack alive oralready dead ticks (Garris 1983, Verissimo 1995). Furthermore, Hunter and Hookermention breeding a species of Phoridae from the eggs of the tick, Boophilus annulatusSay, 1821 (Bequaert 1930). In Zimbabwe, representatives of Phoridae caused a 50%decrease in the number of eggs laid by Boophillus decoloratus (Koch, 1844) and B.microplus (Samish and Rehacek 1999), and in Russia over 25% of collected engorgedfemales were infested by Megaselia rufipes (Babenko 1969).

Ant predatorsAnts (Hymenoptera) are known, on the basis of numerous accounts, to be one of

the most important natural adversaries of many tick species. They play a vital part ineliminating Amblyomma, Boophilus i Otobius (Parish 1949, Barnett 1961). Hunter andHooker (1907) experimentally proved, that fire ants Solenopsis geminata(Hymenoptera: Formicidae) attacked Boophilus geminata ticks, and Dutton and Todd(1905) presented the predatory attitude of the ants towards eggs and young O. moubataticks (Bequaert 1930). A similar research was held in Mexico, which concluded that S.geminata ants ate between 63% and 100% of engorged females of the examined B.microplus population (Butler et al. 1979); while in Guadeloupe around 7-18% ofengorged A. variegatum stages (Barre et al. 1991). In the southern areas of the USA (in

56

Louisiana), over a number of years, the tick population was significantly reduced. Thekey role in the reduction is attributed to Solenopsis invicta (RIFA – red imported fireants) (Hymenoptera: Formicidae), which are natural adversaries of lone star ticks,Amblyomma americanum (Linnaeus, 1758) (Harris and Burns 1972, Jemal and Hugh-Jones 1993). The data suggests, that from the moment the fire ants (S. invicta) enteredthe area, the A. americanum virtually disappeared, as the density of the tick on an areaunit decreased from 56 to 0.3 (Burns and Melancon 1977). In Australia, Iridomyrmexdetectus (Formicidae), Pheidole megacephala (Formicidae) and Aphaenogasterlongiceps (Formicidae) were noted to be predators of B. microplus ticks (Wilkinson1970, Barnett 1961). Other accounts, of P. megacephala acting against Amblyommacajennese (Fabricius, 1787) come from Cuba (Diego et al. 1983).

As shown by comparative studies, the preferences of given ants towards thevictims' development stage vary from case to case. For instance, Manomoriumpharaonis (M. minutum) (Hymenoptera: Formicidae) and Solenopsis saevussima – feedon tick eggs (Harris and Burns 1972, Verissimo 1995). Preferences for larvae, as well asengorged and unengorged adult ticks were also observed (Wilkinson 1970, Mwangi etal. 1991, Dawes-Gromadzki and Bull 1997). The above mentioned imported fire antswere observed to attack and kill engorged female ticks. Apparently the ants cut throughthe body wall of the ticks and fed upon ingested blood (Harris and Burns 1972). Inaddition, ants were observed to consume all stages of Aponomma hydrosauri Neumann,1906 and Amblyomma limbatum Neumann, 1899 (Chilton and Bull 1996), and wereshown to influence the distribution and abundance of other tick species (Harris andBurns 1972, Burns and Melancon 1977; Butler et al. 1979). Whereas ants(Iridomyrmex), were responsible for the destruction of high proportion of engorgedticks after dropping from the host but they did not consume larvae or eggs (Barnett1961). Furthermore, in field study performed by the Fleetwood's team (1984) illustratesthe influence of plant cover on the effectiveness of tick elimination by ants (RIFA,Solenopsis invicta). In open land areas the ants consume from two to eight times moreticks than in wooded areas (Fleetwood 1984). Similar results were obtained by Sutherst,Wilson and Cook (2000), who also examined the influence of ants on B. microplus tickmortality. Numerous experimental observations of ticks showed that many were takenby predatory ants, and it was concluded that these predators played an important part inlimiting of tick numbers.

Wasp predatorsApart from ants (Formicidae), another member of the Hymenoptera genus, is the

Hunterellus hookeri wasp (Hymenoptera: Encyrtideae), an endoparasite of Ixodes,Haemaphysalis, Dermacentor, Rhipicephalus, Hyalomma ticks, known on all continentsexcept Australia (Triapicyn 1985 after Siuda 1991, Grønvold et al. 1996). The H.hookeri life cycle involves stages in the tick body, therefore the species is also takeninto consideration as a potential tick population regulator (Howard 1908 after Siuda1991).

Other arthropods as ticks predatorsThe most attractive for Miriapoda and Phalangida (falce spider) (Phalangium

opilio) (Opilionidae: Caddidae) are unfed larval stages and nymphal forms of Ixodespersulcatus Schulze, 1930. The red rock crabs Grapsus grapsus (Decapoda: Grapsidae)of Galapagos include ticks preying on marine iguanas Amblyrhynchus cristatus

57

(Squamata: Iguanidae) in their menu. (Krivolutsky 1963 after Samish and Rehacek1999, Perry 1983 after Samish and Rehacek 1999, Verissimo 1995).

Tick cannibalismThe population reduction can also take place due to cannibalistic relations

observed among the Ixodes, Ornithodoros and Boophilus ticks. The unengorged fed onthe engorged females or nymphs, both conspecificly and interspecificly. Conspecificinteractions are particularly common in the soft-ticks such as: Ornithodorospuertoricensis Fox, 1947, O. turicata (Dugès, 1876) (Helmy et al. 1983, Endris et al.1991).

Studies defined the following important factors influencing the feedingrelationship: egorgement size of the potential prey and sex of both hyperparasitizing andparasitised ticks. It was noted, that adult male stages and male nymphs O. erraticus(Lucas, 1849) prefer hosts of the opposite sex (females and female nymphs). Femaleshyperparasitizing other females were rare, and no attacks on males and male nymphswere observed (Oliver et al. 1986).

Ornithodoros parkeri Cooley, 1936 i O. talaje (Guérin-Méneville, 1849) malesattack engorged females of their own species when placed together for mating, and analternative source of food (vertebrate host) does not reduce cannibalism.

The research performed on I. holocyclus and I. pilosus Koch, 1844 showedoccurrence of homoparasitic behavior towards I. confusus Roberts, 1960, I. cavipalpusNuttal and Warburton, 1908, I. hirsti Hassall, 1931, I. cordifer Neumann, 1908, I.cornuatus Roberts, 1959, I. trichosuri Roberts, 1960, I. trianguliceps Birula, 1895, I.ricinus, I. scapularis, and B. annulatus.

As it is, engorged females remain an alternative (I. pilosus) or the primarysource of food (I. holocyclus, I. moreli Arthur, 1957, for males (Norval 1974 afterOliver et al. 1986, Moorhouse and Heath 1975, Ntiamoa-Baidu 1986).

The majority of ticks attach themselves and drain blood from conspecific femalespecies, an exception in this respect being B. microplus, Aponomma auruginansSchulze, 1936 which are attacked by Ixodes sp. (Moorhouse and Heath 1975, Norval1974 after Oliver et al. 1986). For all of them, however, the characteristics remain thesame: loss of weight, quantity of produced eggs, and prolonging of oviposition are whatdiffers the parasitized from the normally feeding females (Helmy et al.1983, Ntiamoa-Baidu 1986).

The above facts support the importance of a research aiming to control the tickpopulation with the use of alternative methods of biocontrol (BC). The works ondeveloping tick biocontrol techniques require taking into consideration the ecologicalniche regarding the pathogens, predators, and ticks themselves. The more commonelements can be found in the ecological niches of the predator and the prey, the higherspecificity and efficiency of the biocontrol will be. On the basis of the performedresearch Bezuidenhout and Stutterheim (1980) concluded, that preference towards aparticular species of ticks does not apply in organisms, for which ticks are the primarysource of food, and the species ratio of the consumed ticks reflects the size of theirpopulation in a given area or host.

Predators are an important factor influencing the reduction of tick populations intheir natural habitats. As indicated by the research performed by International Centre ofInsect Physiology and Ecology in Nairobi, the mortality rate of ticks due to predators isseveral times higher than the one caused by unfavorable, abiotic environmentalconditions (Mwangi et al. 1991).

58

ReferencesAult S.K., Elliott K.D. 1979. Spider predation (Araneae: Salticidae) on Ornithodoros

coriaceus (Acarina: Argasidae), with a survey of the predators of the genusOrnithodoros. J. Med. Entomol. 15: 570-571.

Babenko L.V. 1969. Parasitic insetcs, one of the reasons of ixodid ticks mortality. Sib.Far East Conf. Zoonotic Dis. Ural. Svedlovsk. USSR: 84-85.

Barnett S.F. 1961. The control of ticks on livestock. FAO Agric. Studies. Rome. 54: 10-12.

Barre N, Mauleon H., Garris I., Kermarrec A. 1991. Predators of tick Amblyommavariegatum (Acari: Ixodidae) in Guaddeloupe, French West Indies. Exp. Appl.Acarol. 12: 163-170.

Bequaert J. 1930. Ticks collected by the American museum Congo expedition 1909-1915, with notes on the parasites and predacious enemies of these arthropods. Am.Mus. Nov. 426: 1-12.

Bezuidenhout J.D., Stutterheim C.J. 1980. A critical evaluation of the role played by thered-billed oxpecker Buphagus erythrorhynchus in the biological control of ticks.Onderstepoort J. Vet. Res. 47: 51-75.

Bobrovskich T.K., Uzenbaev S.D. 1987. Study of trophic relation between groundbeetles and Ixodid ticks by means of serological method. Parazitologiya 21: 522-527.

Burns E.C., Melancon D.G. 1977. Effect of imported fire ant (Hymenoptera:Formicidae) invasion on lone star tick (Acarina: Ixodidae) populations. J. Med.Entomol. 14: 247-249.

Butler J.F., Camino M.L., Perez T.O. 1979. Boophilus microplus and the fire ant,Solenopsis geminata. In: Recent Advances in Acarology. Rodriguez J.G. (eds.),Academic New York: 469-472.

Carroll J.F. 1995. Laboratory evaluation of predatory capabilities of a common wolfspider (Araneae: Lycosidae) against two species of ticks (Acari: Ixodidae). Proc.Entomol. Soc. 97: 746-749.

Chilton N.B., Bull C.M. 1996. Can predators maintain parapatry? Ant distributionacross a tick parapatric boundary in South Australia. Austr. J. Ecol. 21: 410-417.

Clifford C.M., Hoogstraal H., Radovsky F.J., Stiller D., Keirans J.E. 1980.Ornithodoros (Alectorobius) amblus (Acarina: Ixodoidea: Argasidae): identitymarine bird and human hosts, virus infections, and distribution in Peru. J. Parasitol.66: 312-323.

Dawes-Gromadzki T.Z., Bull C.M. 1997. Laboratory studies of ant predation onparapatric reptile ticks. Aust. J. Ecol. 22: 1-7.

Diego J.R., Villalba G., Abrey R., Castaneiras A. 1983. Pheidole megacephala(Hymenoptera: Formicidae) as a predator of Amblyomma cajennense (Acarina:Ixodidae) in Cuba. Rev. Salud. Anim. 5: 437-40.

Endris R.G, Haslett T.M, Monahan M.J, Phillips J.G. 1991. Laboratory biology ofOrnithodoros (Alectorobius) puertoricensis (Acari: Argasidae). J. Med. Entomol.28: 49-62.

Fleetwood S.C., Teel P.D., Thompson G. 1984. Impact of imported fire ants on lone startick mortality in open and canopied pasture habitats of east central Texas. SouthwestEntomol. 9: 158-62.

Frisch J.E. 1999. Towards a permanent solution for controlling cattle ticks. Int. J.Parasitol. 29: 57-71.

Garris G.I. 1983. Megaselia scabaris (Diptera: Phorida) infesting laboratory tickcolonies. J. Med. Entomol. 20: 688.

59

Grønvold J., Henriksen S.A., Larsen M., Nansen P., Wolstrup J. 1996. Aspects ofbiological control – with special reference to arthropods, protozoans and helminthsof domesticated animals. Vet. Parasitol. 64: 47-64.

Harris WG., Burns EC. 1972. Predation on the Lone Star Tick by the Imported Fire Ant.Env. Entomol. 1: 362-365.

Helmy N., Khalil G.M., Hoogsrtaal H. 1983. Hyperparasitism in Ornithodoroserraticus. J. Parasitol. 69: 229-233.

Holm E., Wallace M.M.H. 1989. Distribution of some Anystid Mites (Acari: Anystidae)in Australia and Indonesia and their Role as Possible Predators of the cattle tickBoophilus microplus (Acari: Ixodidae). Exp. Appl. Acarol. 1: 77-83.

Jemal A., Hugh-Jones M. 1993. A review of the red imported fire ant (Solenopsisinvicta Buren) and its impacts on plant, animal, and human health. Prev. Vet. Med.17: 19-32.

Krivolutsky D.A. 1963. Eradication of larvae and nymphs of tick Ixodes persulcatus bypredators. Proc. Conf. Ticks Encephalititis Hemoragic Fever Viruses. Omsk. Dec.187-188.

Moorhouse D.E., Heath A.C.G. 1975. Parasitism of female tick by males of the genusIxodes. J. Med. Entomol. 3: 168-171.

Morel P.C. 1974.The methods of controlling ticks as a function of their biology. Con.Med. Vet. 43: 3-23.

Mwangi E.N., Newson R.M., Kaaya G.P. 1991. Predation of free-living engorgedfemale Rhipicephalus appendiculatus. Exp. Appl. Acarol. 12: 153-162.

Norval R.A.I. 1974. Copulation and feeding in males of Ixodes pilosus Koch 1844.(Acarina: Ixodidae). J. Entomol. Soc. South Afr. 37:129-133.

Ntiamoa-Baidu Y. 1986. Parasitism of female Ixodes (Afrixodes) moreli (Acari:Ixodidae) by males. J. Med. Entomol. 23: 484-488.

Oliver J.H., McKeever S., Pound J.M. 1986. Parasitism of larval Ixodes ticks by chiggermites and fed female Ornithodoros ticks by Ornithodoros males. J. Parasit. 72: 811-812.

Parish H.E. 1949. Recent studies on life history and habits of the ear tick. J. Econ.Entomol. 42: 416-19.

Perry N. 1983. Symbiosis, Nature in Partnership. Blandford London: 128 pp.Petrova A.D. 1959. Concerning the interrelationships of Ixodids and grain mites (Of the

Tyroglyphidae family). Nauch. Dokl. Vyss. Shkol. Biol. Nauk. Mosc. 1: 17-19.Samish M., Alekseev E. 2001. Arthropods as predators of ticks (Ixodidae). J. Med.

Entomol. 38: 1-11.Samish M., Rehacek J. 1999. Pathogens and predators of ticks and their potential in

biological control. Annu. Rev. Entomol. 44: 159-182.Siuda K. 1991. Kleszcze (Acari: Ixodida) Polski. Część I. PWN Warszawa: 274 ss.Sutherst R.W., Willson L.J., Cook I.M. 2000. Predation of the cattle tick, Boophilus

microplus (Canestrini) (Acarina: Ixodidae), in three Australian pastures. Austr. J.Entomol. 39: 70-77.

Theiler G. 1959. First meeting of the joint FAO/OIE expert panel on tick-borne diseasesof livestock. FAO Rep. 59/2/1054 Append. P. Lond. 1958. 94-100.

Verissimo C.J. 1995. Natural enemies of the cattle tick. Agropecu. Catarin. 8: 35-37.Wilkinson P.R. 1970. Factors affecting the distribution and abundance of the cattle tick

in Australia: observations and hypotheses. Acarologia 12: 492-507.

60

Natural enemies of ticks (Acari: Ixodida). II. Vertebrate predators

Katarzyna Bartosik, Tomasz Kubrak, Monika Sałata, Alicja BuczekChair and Department of Biology and Parasitology, Skubiszewski Medical University ofLublin, Radziwillowska 11 Str., 20-080 Lublin, Poland,e-mail: [email protected]

Predators are an important factor reducing tick populations in their naturalhabitats. The mortality rate of ticks due to animals that prey upon these mites is severaltimes higher than the one caused by unfavorable, abiotic environmental conditions(Mwangi et al. 1991).

BirdsIt is thought that among vertebrates birds are the main predators of ticks. They

forage on ticks both in parasitic and non-parasitic stages all around the world. One ofthe most promising potential ticks biocontrol agents are African birds (Passeriformes:Sturnidae) of Buphaginae subfamily which includes only two bird species: red-billedoxpecker (Buphagus erythrorhynchus) and yellow-billed oxpecker (Buphagusafricanus). Oxpeckers are broadly distributed across sub-Saharan Africa where they areobligate commensals or semi-parasites of large African mammals. The red-billedoxpecker (RBO) is distributed in a discontinuous belt across the eastern half of thecontinent from Eritrea in the north through to South Africa’s KwaZulu NationalProvince and the yellow-billed oxpecker enjoys a more extensive range across theSavannah areas of West Africa and patchy occurrence in Eastern and Southern Africa.As the spread of both species is partially the same, mostly in East Africa, both RBO andYBO were able to adapt and coexist due to ecological separation that probably lies inthe mode of feeding and host selection, although a certain amount of overlaps doesoccur. Buphaginae spend most of their lives on their hosts using them as source of foodas well as protection from predators. These birds travel with herds, preen, rest, court andcopulate on their hosts and may sleep on them at night, pluck their fur and use theirdung to make their nests. Oxpeckers utilize wide range of ungulate hosts includingeleven species of large mammals that support higher densities of ticks such as; giraffe,eland, roan, sable, white rhino, zebra, kudu, buffalo, wildebeest, warthog and impala

62

(Stutterheim 1976, Grobler 1980). RBO uses both hairy and non-hirsute mammals andgiraffe is thought to be its key host when primary host of YBO was found to be buffalo.This may be due to differences in mandibles. The well known scissoring action of theBuphagus erythrorhynchus enables this species to very efficiently comb through thepelage of its host. Buphagus africanus by contrast have thicker, seeming less dexterousbills and they tend to hammer or pluck prey rather than scissor through the hair of thehost (Stutterheim 1981 after Robertson 2000). Most ungulates seem indifferent to thisforaging but few species of antelope as well as elephants do not tolerate them. Whenfeeding on livestock oxpeckers prefer cattle and horses to sheep, pigs and goats (VanSomeren 1951). The diet of oxpeckers consists almost entirely of ectoparasites, mainlyIxodidae ticks and also includes wound tissue, raw flesh, blood, earwax and othersecretions obtained directly off various game with which these birds have formed closeassociation (Moreau 1933, Van Someren 1951, Stutterheim 1976, Bezuidenhout andStutterheim 1980, Weeks 1999). Available data suggests that the two oxpeckers specieshave different food preferences. Both are known to prey on the brown ear tickRhipicephalus appendiculatus Neumann, 1901 but YBO shows a preference for the bonttick Amblyomma variegatum (Fabricius, 1794) while RBO prefers the blue tickBoophilus decoloratus (Koch, 1844) (Van Someren 1951 after Robertson and Jarvis2000, Bazuidenhout and Stutterheim 1980, Mooring and Mundy 1996). Experimentscarried out by Bezuidenhout and Stutterheim (1980) indicated that a single RBO can eat6800 engorged A. variegatum larvae in 24 hours and up to 1666 ticks have been foundin the stomach of a single bird in the Kruger National Park (RSA) (Nicholas and Bird1978 after Grobler 1980). Observations suggest that although oxpeckers can eat largenumbers of ticks, they are not necessarily an essential part of the oxpecker diet and hissubjective observations in field trials strongly imply that blood is the preferred fooditem (Bezuidenhout and Stutterheim 1980 also noted by Weeks 1999, 2000). Howeveroxpeckers could effectively control 98% of adult B. decoloratus, 60% of its nymphalstage and 40% of its larval forms (Nicholas and Bird 1978 after Grobler 1980). In alaboratory trial oxpeckers were able to reduce the number of adult B. decoloratus by95.7% (Bezuidenhout and Stutterheim 1980). Successful re-introduction of YBOs intothe Rhodes Matopos National Park (Zimbabwe) for the purpose of controlling ticksresulted in decreased calves mortality and a significant decrease in the number of tickson the hunted animals (Grobler 1979, Couto 1994). It is highly improbable for theoxpecker to fully eliminate the tick threat; however, as shown by research, they areimportant predatory control agents reducing vector density by regular killing of theseparasites as well as decreasing infestation rate of livestock and wild animals. Thedisturbing decrease of population and reduction in distribution of both species ofoxpeckers is, among other things, due to the extension of the cattle industry and theconcurrent widespread use of cattle dips which reduced the food source (ticks) andpoisoned the birds.

According to the available literature, also poultry, Gallus domesticus(Galliformes: Phasianidae) seems to be an effective element in the tick populationcontrol in livestock environment. Experiments undertaken by Hassan et al. (1991) inKenya showed that chickens released into the pens for scavenging among cattle to alarge extent contribute to limiting the tick infestation rate. A single bird picking ticksfrom cattle bodies ate around 131-545 insects during 5,5 hours. It was also observed,that the cattle helped the birds in picking the ticks by behaving in a particular way,namely lowering their heads and ears towards the chickens, which additionallyincreased the predatory efficiency. The birds consumed ticks both from cattle and fromvegetation or soil during scavenging on pasture. Hassan et al. (1992) observed, that

63

chickens prefer unengorged ticks, which seem attractive to poultry due to their highmobility. The same authors pointed out, that the predatory behavior of chickens towardsticks is not innate, but rather an acquired trait of each bird and does not belong to agiven species. The above report referred to R. appendiculatus, A. variegatum, B.decoloratus ticks.

An experimental usage of dwarfish poultry for controlling the Ornithodorossavignyi (Audouin, 1827) tick population was noted in The 1975 - 1976 Annual Report(p.19) of the Veterinary Rearch Institute at Onderstepoort in the Republic of SouthAfrica. According to Duffy at al. (1992) the helmeted guineafowl, Numida meleagris(Galliformes: Phasianidae), which feeds on numerous arthropods, is capable ofsignificantly reducing the population of unfed adult deer ticks Ixodes dammini Spielmanet al., 1979 (= I. scapularis). These authors also observed that predation of this speciesreduces the numbers of adult deer ticks and helps diminish the probability of contractingLyme Disease from adult ticks on lawns and lawn edges on Long Island (the UnitedStates). Compared to the chemical methods, the use of N. meleagris is inexpensive andpresents less potential for direct environmental damage. This species may be used asone of a suite of methods such as tick repellents and habitat modification for thecomplete control of I. dammini (Duffy et al. 1992). There are some observations of tick-eating birds in North and Central America and the West Indies compiled by McAtee,that referred to the groove-billed ani Crotophaga sulcirostris (Cuculiformes: Cuculidae)(McAtee 1911 after Bequaert 1930). Pica pica birds (Passeriformes: Corvidae) use ticksas an additional food source and 5% of 1400 female ticks studied were consumed bythis species (Samuel and Welch 1991 after Samish and Rehacek 1999).

Cattle egret Bubulcus ibis (Ciconiiformes: Ardeidae) gathers ticks from theground an vegetation, sporadically picks them off the skin of large animals, aroundwhich it feeds. The above mentioned species prefers mainly engorged females. Theavailable literature describes B. ibis predatory activity in reference to the following tickspecies: A. variegatum, Boophilus australis (Fuller, 1899) B. decoloratus, B. microplus(Canestrini, 1888), Hyalomma aegyptium (Linnaeus, 1758) i Rhipicephalus sp.(McKilligan 1984). B. ibis is found in Florida, South Africa, Guadeloupe, Australia,Brazil, and the Near East, however, only in Brazil it has an extensive (up to 66%)influence on the tick population reduction. It has been observed, that gray jays,Perisoreus canadensis (Passeriformes: Corvidae) and ravens, Corvus corax(Passeriformes: Corvidae) visited pens occupied by tick infested moose, while none ofthe birds ever visited the pens with non-infested animals (Addison 1989). Red-wingedstarlings Onychognathus morio (Passeriformes: Sturnidae) are known to remove ticksfrom klipspringer Oreotragus oreotragus and impala Aepyceros melampus in theRhodes Matopos National Park (Gargett 1975 after Grobler 1979). These African birdsare found down the eastern side of the African continent from Sudan and Ethiopiathrough Kenya, Uganda, Tanzania, Malawi, Zambia, Mozambique, Zimbabwe,Bostwana and south-eastern Africa. Also African white-necked raven Corvulturalbicollis (Passeriformes: Corvidae) have been observed removing ticks from rhinos,warthogs and cattle in the Matopos and on a neighboring farm (Grobler 1979).

Other vertebratesTicks also fall prey to mammals of the insectivorous order (Insectivora), e.g.

Sorex areneus and Crocidura nigrofusca (Milne 1950, Mwangi et al. 1991). As claimedby Milne (l.c.), shrewmouse is an important element of the natural tick populationcontrol system, including Ixodes ricinus (Linnaeus, 1758).

64

Rats and mice (Rodentia) are known to consume ticks, especially the recentlyengorged stages which are seeking molting or egg-laying sites on the ground. Accordingto Dutton and Todd, rats are natural enemies of ticks and their observationsdemonstrated that rats eat adult ticks with avidity (Bequaert 1930). As reported by Vailand Smith, Peromyscus leuvcopus mice ate 50% of Ixodes scapularis Say, 1821 nymphswhile they were trying to attach themselves to the mice (Vail and Smith 1997). Petrovand Kucheruk (1951) observed eating of the meadow tick, Dermacentor reticulatus(Fabricius, 1794) by the common vole (Microtus arvalis) both in laboratory and in field.Sutherst et al. (2000) indicated that the house mouse Mus musculus was one of the twosignificant predators of the cattle tick B. microplus in Central and Southern Queensland,Australia and losses of tick attributed to mice were related to coarse estimates of mouseabundance.

Self grooming as a form of tick controlling behaviorOral grooming is highly effective in removing ectoparasites in ungulates and

other species. Some mammals which are assiduous in cleaning themselves, such as cats,rodents, felines, or ruminants and primates remove many ticks from their body and onlyon the inaccessible parts do ticks survive in any considerable numbers. The head andears of cats escape attention, and in a study of tick infestations on wild mice by Barnett(1961), the ticks, in a small cluster, were found only on the anterior of the sternum,which was apparently inaccessible to the animal’s mouth. When infested cattle wasprevented from orally grooming themselves the population of B. microplus ticks on thestudied animals increased fourfold (Bennett 1969).

Moose (Alces alces) attacked by Dermacentor albipictus (Packard, 1869) ticksgroomed themselves mainly during the feeding process of the ticks and groomingbehaviors included licking, biting, rubbing, scratching with the hooves, and shaking(Samuel 1990, Samuel and Welch 1991). Also Moorning et al. (1995, 1997, 2000) intheir observations of impala, Aepyceros melampus, noted that oral grooming is very aeffective and important behavior in removing fitness-compromising ticks in free-ranging impala. Data obtained by these authors indicated that animals or species ofsmaller size groom at a higher rate than those of larger size as they cannot tolerate asgreat a density of engorging ticks per unit of body surface area. Correspondingly,exposure to higher tick density and subsequent infestation by ticks increases the rate ofgrooming.

Predators in tick population biocontrolAll species of animals are regulated by other living organisms which are

naturally occurring. Laboratory and field experiments have revealed many organisms aspredators of ticks. Naturally occurring antagonists can be used to lower a parasitepopulation or to keep the population at non-harmful level.

Properly selected and applied methods of BC do not have harmful effects on thenatural environment, as opposed to chemical control methods, whose long-term effectare, as of yet, not fully known and cause justified concern.

Although research studies of tick pathogens and predators have been held formany years, in fact only a small percentage of ticks' natural adversaries have beendescribed. In order to develop more effective ways of fighting the arthropods, furtherextensive research is needed. In field studies may prove to be particularly valuable inillustrating the trophic relationships in reference to tick consumers. One has to keep inmind that tick population control by introducing predators into their habitats, may

65

disturb the delicate equilibrium of the ecosystem. Fighting the tick with the use oforganisms pathogenic towards humans and other vertebrates poses another danger. Thedoctrine should respond to Morel postulates in respect to predator use in the strategy oftick population biocontrol: 1) the prey and the predator are found in a givenenvironment (habitat) in abundance; 2) tick populations (of various species) arenumerous, so that the predator will choose ticks over other invertebrates; 3) the predatorpopulation is extensive during the period of the most attractive tick stage – usuallyfemales, nymphs, or engorged larvae (Morel 1974).

Novel improved molecular biology techniques might make BC agents moreadequate. Understanding what makes natural pathogens and predators effective canallow to improve existing agents efficiently by e.g. genetic modification. Howeverdeveloped new biocontrol strategies have to be validated to ensure the safety of theseagents for non target organisms to minimize their potential environmental risk. For thetime being, effective tick biocontrol in field still remains a challenge.

ReferencesAddison E.M. 1989. Gray jays, Persoreus canadensis, and common ravens, Corvus

corax, as a predators of winter ticks, Dermacentor albipictus. Can. Field. Nat. 103:406-408.

Barnett S.F. 1961. The control of ticks on livestock. FAO Agric. Studies. Rome 54: 10-12.

Bennett G.E. 1969. Boophilus microplus (Acarina: Ixodidae): experimental infestationson cattle restrained from grooming. Exp. Parasitol. 26: 323-328.

Bequaert J. 1930. Ticks collected by the American museum Congo expedition 1909-1915, with notes on the parasites and predacious enemies of these arthropods. Am.Mus. Nov. 426: 1-12.

Bezuidenhout J.D., Stutterheim C.J. 1980. A critical evaluation of the role played by thered-billed oxpecker Buphagus erythrorhynchus in the biological control of ticks.Onderstepoort J. Vet. Res. 47: 51-75.

Couto J.T. 1994. Operation oxpecker. Farmers Dec.: 10-11.Duffy D.C., Downer R., Brinkley C. 1992. The effectiveness of Helmeted Guineafowl

in the control of the deer tick, the vector of Lyme disease. Wilson Bull. 104: 342-345.

Gargett V. 1975. Association between red-winged starlings, Onychognathus morio andklipspringer Oreotragus oreotragus. Bull. Br. Orn. Club. 95: 119-120.

Grobler H.J. 1980. Host selection and species preference of the red-billed oxpeckerBuphagus erythrorhynchus in the Kruger National Park. Koedoe 23: 89-97.

Grobler J. H. 1979. The re-introduction of oxpeckers Buphagus africanus andBuphagus erythrorhynchus to the Rhodes Matopos National Park, Rhodesia. Biol.Conserv. 15: 151-158.

Hassan S.M., Dipeolu O.O., Amoo A.O., Odhiambo T.R. 1991. Predation on livestockticks by chickens. Vet. Parasitol. 38: 199-204.

Hassan S.M., Dipeolu O.O., Munyinyi D.M. 1992. Influence of exposure period andmanagement methods on the effectiveness of chickens as predators of ticksingesting cattle. Vet. Parasitol. 43: 301-309.

McAtee W.L. 1911. Bird enemies of the Texas-fever Tick and Other Ticks. The Auk. 28:136-138.

McKilligan N.G. 1984. The food and feeding ecology of the cattle egret Ardeola ibis,when nesting in South-East Queensland. Aust. Wildl. Res. 11: 133-144.

66

Milne A. 1950. The ecology of the sheep tick, Ixodes ricinus. Microhabitat economy ofthe adult tick. Parasitology 40: 14-34.

Mooring M.S., Benjamin J.E., Harte C.R., Herzog N.B. 2000. Testing the interspecificbody size principles in ungulates: the smaller they come, the harder they groom.Anim. Behav. 60: 35-45.

Mooring M.S., Hart B.L. 1997. Self grooming in impala mothers and lambs: testing thebody size and tick challenge principles. Anim. Behav. 53: 925-934.

Mooring M.S., McKenzie A.A., Hart B.L. 1995. Grooming in Impala: Role of OralGrooming in Removal of Ticks and Effect of Ticks in Increasing Grooming Rate.Physiol. Behav. 59: 965-971.

Mooring M.S., Mundy P.J. 1996. Factors influencing host selection by yellow-billedoxpeckers at National Park, Zimbabwe. Afr. J. Ecol. 34: 177-188.

Moreau R.F. 1933. The food of the Red-billed Oxpecker Buphagus erythrorhynchus(Stanley). Bull. Entomol. Res. 24: 325-335.

Morel P.C. 1974.The methods of controlling ticks as a function of their biology. Con.Med. Vet. 43: 3-23.

Mwangi E.N., Newson R.M., Kaaya G.P. 1991. Predation of free-living engorgedfemale Rhipicephalus appendiculatus. Exp. Appl. Acarol. 12: 153-162.

Nicholas G., Bird M. 1978. New ally for combating ticks. Farmers Weekly June 14: 10-11.

Petrov V.G., Kucheruk V.V. 1951. Case of mice (Microtus arvalis) as predators ofDermacentor pictus under laboratory and field conditions. Zool. Z. 30: 478-480.

Robertson A., Jarvis A.M. 2000. Oxpeckers in north-eastern Namibia: recent populationtrends and the possible negative impacts of drought and fire. Biol. Conserv. 92: 241-247.

Samish M., Rehacek J., 1999. Pathogens and predators of ticks and their potential inbiological control. Annu. Rev. Entomol. 44: 159-182.

Samuel W.M. 1990. Grooming by moose (Alces alces) infested with the winter tick,Dermacentor albipictus (Acari): a mechanism for premature loss of winter hair.Can. J. Zool. 69: 1255-1260.

Samuel W.M., Welch D.A. 1991. Winter ticks on moose and other ungulates: factorsinfluencing their population size. Alces 27: 169-182.

Stutterheim C.J. 1976. The biology of the Red-billed Oxpecker, Buphaguserythrorhynchus (Stanley, 1814) in the Kruger National Park. MSc. Thesis,University of Pretoria.

Sutherst R.W., Willson L.J., Cook I.M. 2000. Predation of the cattle tick, Boophilusmicroplus (Canestrini) (Acarina: Ixodidae), in three Australian pastures. Austr. J.Entomol. 39: 70-77.

Vail S.G., Smith G. 1997. Density dependent seasonal dynamics of blacklegged tick(Acari: Ixodidae) nymphs. J. Med. Entomol. 34: 301-306.

Van Someren V.D. 1951. The red-billed oxpecker and its relation to stock in Kenya. E.Afr. Agric. J. 17: 1-11.

Weeks P. 1999. Interactions between red-billed oxpeckers, Buphagus erythrorhynchus,and domestic cattle, Bos taurus, in Zimbabwe. Animal Behav. 58: 1253-1259.

Weeks P. 2000. Red-billed oxpeckers: vampires or tickbirds? Behav. Ecol. 11: 154-160.

67

Mallophaga z Anatidae, Alcidae i Ahalacrocoracidae(Aves) zimujących w Zatoce Gdańskiej

Sławomira Fryderyk, Sławomir KadulskiPracownia Parazytologii i Zoologii Ogólnej, Katedra Zoologii Bezkręgowców,Uniwersytet Gdański, Al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia, e-mail:[email protected]

Mallophaga from Anatidae, Alcidae and Phalacrocoracidae (Aves)wintering in the Gulf of Gdańsk

Abstract78 individuals of waterbirds from six species were examined. Eight species of

Mallophaga were found, out of which three have been recorded in Poland for the first time(Mjoberginirmus alcae, Saemundssonia calva and S. celidoxa). The biting lice were mostfrequently located on the head, neck and breast of birds.

WstępLiteratura dotycząca występowania Mallophaga, zarówno w Polsce, jak i w

świecie, jest dosyć obszerna (np. Eichler 1963, Złotorzycka 1994). Mimo to, do tej porynie udało się stwierdzić na ptakach wielu gatunków wszołów, których występowanie wPolsce jest bardzo prawdopodobne (Złotorzycka i Modrzejewska 1988). Wiele pozycjidotyczy jedynie rejestrowania obecności pasożytów u żywicieli, natomiast rzadkowymienia się miejsce ich lokalizacji. Nieco więcej obserwacji nad Mallophagaprzeprowadzono podczas badań stawonogów pasożytniczych dzikich ssaków (np.Piotrowski 1980, Kadulski 1989). Skąpe są także dane o pasożytach zewnętrznychptaków północnej Polski (np. Kaczmarek 1982). Szczególnie mało wśród nich dotyczywszołów ptaków zimujących w polskiej strefie Bałtyku.

Materiał i MetodyPtaki pozyskano w latach 2001-2003 w okresie jesienno-zimowym. Przebadano

78 ptaków, w tym: 37 lodówek (Clangula hyemalis), 4 uhle (Melanitta fusca), 16nurzyków (Uria aalge), 7 alek (Alca torda), 3 nurniki (Cepphus grylle) oraz 11

68

kormoranów (Phalacrocorax carbo). Były to osobniki martwe, które zaplątały się wsieci rybackie w okolicach Oksywia (Gdynia); kilka kormoranów pozyskano także naPojezierzu Warmińskim.

W celu znalezienia Mallophaga przeglądano całe upierzenie ptaków wkolejności: głowa, szyja, pierś, grzbiet, skrzydła, brzuch i nogi. Zebrane wszołykonserwowano w 70% alkoholu. Następnie wykonywano preparaty stałe zatapiającokazy w poliwinylu-laktofenolu.

WynikiPrzebadano 78 ptaków; u blisko połowy z nich znaleziono Mallophaga. Zebrano

łącznie 307 wszołów należących do 8 gatunków: Mjoberginirmus obliquus obliquus(Mjöberg, 1910) i Saemundssonia calva (Kellogg, 1896) z nurzyka, Mjoberginirmusalcae (Denny, 1842) i Saemundssonia celidoxa (Burmeister, 1838) z alki, Anatoecus(Anatoecus) icterodes natatorum (Rudow, 1869), Anatoecus (Benatoecus) dentatusclangulus (Emerson, 1953) oraz Anaticola crassicornis branderi (Scopoli, 1763) zlodówki, Anaticola crassicornis punctulatus z uhli i Philichthyophaga gyricornis(Denny, 1842) z kormorana.

Na przebadanych ptakach znajdowano na ogół po dwa gatunki wszołów.Najwięcej okazów Mallophaga zebrano z nurzyków oraz alek. Nie zauważono wyraźnejzależności zarażenia od płci i wieku ptaków. Jedynie u lodówek kaczory były bardziejzainfestowane (ekstensywność 40%) niż samice (ekst. 30%).

Najliczniejszym gatunkiem był M. obliquus. Znaleziono go u ponad połowyzbadanych nurzyków. Intensywność inwazji tych wszołów wyniosła 18. Maksymalnie zjednego ptaka zebrano 85 okazów M. obliguus. Wszoł ten najczęściej występował naszyi i piersi (u ponad 50% zarażonych ptaków), rzadziej na grzbiecie, brzuchu ipokrywach podskrzydłowych (tab. 1). Na szyi i piersi nurzyków najczęściejznajdowano samice, podczas gdy na grzbiecie i skrzydłach więcej było samców M.obliquus. W zebranym materiale przeważały samice nad samcami i nimfami (proporcja1,2:1:0,1). Natomiast w przypadku S. calva zarażenie było niższe. Wszystkie pasożytyzebrano z szyi (tab. 2). U trzech nurzyków stwierdzono jednoczesne występowanie obugatunków wszołów.

Wśród alek (A. torda) zarażonych było 5 osobników; zebrano z nich 88 okazówMallophaga. Na zainfestowanych ptakach występowały jednocześnie S. celidoxa i M.alcae. Jednakże zawsze liczniej występowała S. celidoxa (intensywność ok. 13).Podobnie jak u nurzyków, wszoły często znajdowano na szyi, rzadziej na głowie, naktórej zebrano większość samic wszołów (tab. 2).

Wśród 37 zbadanych lodówek, Mallophaga znaleziono na 11 kaczkach. Łączniena tych żywicielach zebrano 26 wszołów należących do 3 gatunków. Dominującymgatunkiem okazał się A. (B.) dentatus, rzadziej obserwowano A. (A.) icterodes. Wszołyte znajdowano jedynie na głowie i szyi lodówek (tab. 2), przy czym A. (B.) dentatusnieco częściej występował na szyi. W przypadku obu gatunków nieco więcej samcówMallophaga znaleziono na szyi, zaś samic na głowie ptaków. Natomiast jedyny okazAnaticola crassicornis branderi (nimfę) znaleziono na piersi lodówki.

U kormoranów (podobnie jak u lodówek) najwięcej wszołów znaleziono nagłowie, w jednym przypadku także na opierzonej części nogi. Spośród badanych uhlitylko na jednej znaleziono 1 nimfę Anaticola crassicornis punctulatus (na pokrywachpodskrzydłowych) Na nurnikach nie stwierdzono przedstawicieli Mallophaga.

69

Tabela 1. Rozmieszczenie Mjoberginirmus obliquus na ciele nurzyka

Okolica ciałaLiczba

zarażonychptaków

Odsetekzarażonych części

ciała

Liczbazebranychwszołów

Średnia liczbaokazów

Maksymalnaliczba okazówzebranych w

różnychczęściach ciała

Głowa 0 - 0 - 0

Szyja 6 67 39 6,5 20

Pierś 5 56 78 15,6 61

Grzbiet 3 33 22 7,3 13

Brzuch 3 33 11 3,7 5

Skrzydła 3 33 15 5,0 7

Noga 0 - 0 - 0

Tabela 2. Rozmieszczenie poszczególnych gatunków Mallophaga na ciele ptaków

Okolica ciała Saemundsso-nia calva

Mjoberginir-mus alcae

Saemundsso-nia celidoxa

Anatoecus (A.)icterodes i A.(B.) dentatus

Philichthyo-phagagyricornis

Głowa - - ++ ++ ++

Szyja +++++ ++++ +++ +++ +

Pierś - + + - +

Grzbiet - - - - +

Brzuch - - - - -

Skrzydła - - - - -

Noga - - - - +

częstotliwość występowania: + rzadko – bardzo często: +++++

DyskusjaPodczas badań stwierdzono po raz pierwszy występowanie w Polsce trzech

gatunków Mallophaga: Mjoberginirmus alcae, Saemundssonia calva i Saemundssoniacelidoxa. Pierwszy raz znaleziono także Anaticola crassicornis branderi na lodówkach,zaś Anaticola crassicornis punctulatus na uhlach.

70

Najliczniej notowano wszoły na szyi, głowie, a także na piersi żywicieli (tab. 2),przy czym u kaczek wszoły te znajdowano prawie wyłącznie na głowie i szyi. Podobnąlokalizację podawała Złotorzycka (1990) u ptaków wodnych, m.in. u krzyżówek(Złotorzycka 1959). Części ciała, takie jak: głowa i szyja, które mają najmniejszykontakt z wodą, są silnie infestowane przez wszoły. Z nich także utrudnione jestusunięcie pasożytów w trakcie samooczyszczania (Eichler 1940).

U badanych kaczek, np. lodówek zauważono zależność infestacji od płci i wiekuptaków. Stwierdzono, że wszołami częściej zarażone były kaczory niż samice kaczek.Samice jednak były silniej zainfestowane pasożytami. U młodych lodówek nieobserwowano wszołów. Uważa się, że jest to zjawisko typowe dla Mallophaga(Kadulski 1989). Młode ptaki mają na ogół mniej pasożytów (Złotorzycka 1972), alemogą one zarażać się od dorosłych. W badaniach nad żołną Darolowa i wsp. (2001)stwierdzili, że prawie wszystkie dorosłe ptaki i tylko co dziesiąty młody osobnik byłyzainfestowane wszołami.

W świetle naszych badań najbardziej zarażone wszołami okazały się alki (58%ptaków z tej rodziny), nieco mniej kormorany (ok. 50%), zaś najrzadziej kaczki (29%).Na jednym gatunku żywiciela odnotowano występowanie na ogół dwóch gatunkówpasożytów. Jedynie 5% zebranych wszołów stanowiły nimfy, co sugeruje, że okresjesienno-zimowy nie sprzyja rozmnażaniu tych gatunków Mallophaga. Najczęstszymimiejscami lokalizacji wszołów badanych ptaków wodnych były: szyja, pierś i głoważywiciela.

LiteraturaDarolova A., Hoi H., Kristofik J., Hoi Ch. 2001. Horizontal and vertical ectoparasite

transmission of three species of Mallophaga, and individual variation in Europeanbee - eaters (Merops apiaster). J. Parasitol. 87: 256-262.

Eichler W. 1940. Topographische Spezialisation bei Ectoparasiten. Z. Parasitenk. 11: 205-214.

Eichler W. 1963. H.G. Bronns Klassen und Ordnungen des Tierreichs. 5. Bd.: Arthropoda,III. Abt.: Insecta, 7. Buch b) Phthiraptera, 1. Mallophaga, Leipzig.

Kaczmarek S. 1982. Pasożyty zewnętrzne ptaków północnej Polski. Wiad. Parazytol. 28:449-463.

Kadulski S. 1989. Występowanie stawonogów pasożytniczych na łownych Lagomorpha iArtiodactyla Polski– próba syntezy. Rozpr. i monogr. Zesz. Nauk. UG, Nr 132.

Piotrowski F. 1980. Ischnocera. W: Piotrowski F. (red.), Pasożyty zewnętrzneprzeżuwaczy domowych i łownych. Monogr. Parazyt. 9. PWN, Wrocław.

Złotorzycka J. 1959. Wszoły (Mallophaga) jeziora Sumin, pow. Bytów na Pomorzu. Pol.Pismo Entomol. 29: 251-265.

Złotorzycka J. 1972. Część ogólna oraz nadrodziny Gyropoidea i Laemobothrioidea. W:Klucze do oznaczania owadów Polski. Wszoły – Mallophaga. Cz. XV., zesz.1.PWN, Warszawa.

Złotorzycka J. 1990. Pasożyty ptaków. Pasożytnicze stawonogi. W: Katalog faunypasożytniczej Polski. Cz. IV. Zesz. 3. PWN, Warszawa, Wrocław.

Złotorzycka J. 1994. Wszoły (Mallophaga). Część ogólna. Wyd. Uniw. Wrocł.,Wrocław.

Złotorzycka J., Modrzejewska M. 1988. Wszoły (Mallophaga). W: Katalog FaunyPolski. Cz. XIX. Zesz.1. PWN, Warszawa.

71

Enderleinellus nitzschi Fahrenholz (Anoplura,Enderleinellidae) z wiewiórki Sciurus vulgaris L.

Joanna N. Izdebska, Sławomir KadulskiPracownia Parazytologii i Zoologii Ogólnej, Katedra Zoologii BezkręgowcówUniwersytet Gdański, 81-378 Gdynia, Al. Marszałka Piłsudskiego 46, e-mail:[email protected]

Enderleinellus nitzschi Fahrenholz (Anoplura, Enderleinellidae) from redsquirrel Sciurus vulgaris L.

AbstractEnderleinellus nitzschi was recorded in the red squirrel Sciurus vulgaris. It has broad

distribution and is a characteristic species of red squirrel. Nevertheless, information on theseparasites is very rare. Intensity of infestation was high; lice occurred most abundantly on thegroins.

WstępWiewiórka Sciurus vulgaris mimo tego, że jest gatunkiem pospolitym nie

doczekała się szerszych opracowań parazytofauny. Pewnym wskaźnikiem niewielkiegozainteresowania wiewiórką może być „Bibiografia polskich publikacji biologiczno-łowieckich za lata 1945-1970” (Jezierska 1971), w której wymieniono tylko 8publikacji na ten temat. Zaledwie w dwóch z nich wspomina się o pasożytachzewnętrznych wiewiórek. Inne publikacje są notatkami faunistycznymi, z którychmożna dowiedzieć się o niektórych gatunkach z parazytofauny wiewiórki. Nawiewiórce znaleziono pięć gatunków Aphaniptera (Lachmajer i Skierska 1957,Skuratowicz 1964), jeden gatunek Anoplura: Enderleinellus nitzschi (Wegner 1957) orazkleszcze, m.in. Ixodes crenulatus (Koch, 1844) i Ixodes ricinus (Linnaeus, 1758).

Enderleinellus nitzschi należy obecnie do rodziny Enderleinellidae. Rodzina ta jestszeroko rozpowszechniona na świecie i skupia gatunki charakterystyczne dla Sciuridae(Piotrowski 1992). W obrębie rodzaju Enderleinellus Fahrenholz, 1912 w Europie znanychjest pięć gatunków, z czego w Polsce dwa gatunki: E. propinquus z susła perełkowanegooraz Enderleinellus nitzschi z wiewiórki (Wegner 1972). Wszystkie gatunki są bardzo

72

niewielkich rozmiarów (nawet poniżej 0,5 mm). Także E. nitzschi jest niewielka i waha sięod 0,72 mm długości u samców do 0,89 mm u samic (Kim 1966).

Materiał i Metody

Wiewiórki do badań pochodziły z upadków naturalnych. Przebadano trzyosobniki (dwie samice– w styczniu i maju oraz jednego samca – w czerwcu) znalezionew okolicach Gdańska w latach 2002-2003. Dla stwierdzenia obecności stawonogówpasożytniczych przeglądano całą skórę i sierść korzystając z lupy o dużym poluwidzenia. Znalezione okazy konserwowano w 70% alkoholu i wykonywano preparatytotalne zatapiając w poliwinylu-laktofenolu.

Wyniki i Dyskusja

Po przebadaniu trzech wiewiórek, na jednej znaleziono 102 okazyEnderleinellus nitzschi (59 samic, 28 samców i 15 nimf) (ryc. 1, 2, 3).

Wszy zebrano prawie z całego ciała, przy czym większość znaleziono wpachwinach przednich wiewiórki. Pojedyncze osobniki lokowały się w pachwinachtylnych. Ponadto u dwóch wiewiórek, głównie na głowie i u nasady ogona, znaleziono 10pcheł Tarsopsylla octodecimdentata (Kol.).

Enderleinellus nitzschi notowano w Europie, m.in. Francji i Holandii (Broek1977), Czechach i Słowacji (Smetana 1965) i Polsce (Wegner 1972). Jest ona typowympasożytem Sciurus v. vulgaris, ale znajdowano ten gatunek także na S. vulgaris russus(Cooreman 1952), S. vulgaris carpathicus, a nawet na ryjówce (Vysockaja 1975) i norniku(Wegner 1957).

W Polsce gatunek ten znany jest z nielicznych stanowisk: na Pobrzeżu Bałtyku,Nizinie Wielkopolsko-Kujawskiej i z pogranicza Śląska i Niziny Wielkopolsko-Kujawskiej (Wegner 1966). Obecnie znaleziono nowe stanowisko na PojezierzuPomorskim (Gdańsk).

Stopień zarażenia wiewiórki przez Anoplura (znaleziono 102 okazy) wydaje sięwysoki w porównaniu nawet z większymi ssakami. Przykładowo u dzika intensywnośćwynosiła ok. 13, u zająca intensywność gatunków z rodzaju Haemodipsus nie przekraczała8 (Kadulski 1989) i u dzikiego królika– średnio ok. 3 osobniki (dane niepubl.). Wegner(1957) znalazła na wiewiórce 29 wszy. Kéler (1952) natomiast zebrał blisko 8 tysięcyegzemplarzy wszy z pokrewnego gatunku (Neohaematopinus sciuri). Można zatem uznać,że wysokie zarażenie wiewiórki przez Anoplura jest zjawiskiem typowym.

73

Ryc. 1 Struktura populacji wszy u wiewiórki

58%27%

15%

samice

samce

nimfy

Ryc. 2. Euderleinellus nitzschi- samiec Ryc. 3. Euderleinellus nitzschi- samica

LiteraturaBroek E. 1977. De luizen (Anoplura en Mallophaga) van zoogdieren in Niederland.

Wetenschappenlijke Mededelingen. KNNV 121: 1-32.Cooreman J. 1952. Anoplura des faunes de Belgique et du Congo belge. Bull. Inst. R.

Sci. Nat. de Belgique 8: 64:67.Jezierska T. 1971. Bibliografia polskich publikacji biologiczno-łowieckich za lata 1945-

1970. Inst. Ekol. PAN, Pol. Związek Łowiecki, Warszawa: 1-285.Kadulski Sł. 1989. Występowanie stawonogów pasożytniczych na łownych

Lagomorpha i Artiodactyla Polski– próba syntezy. Uniw. Gdański, ZeszytyNaukowe, Rozprawy i monografie 132.

Kéler S. 1952. Ein Beitrag zur Kenntnis der Eichhörnchenlaus Neohaematopinus sciuriJancke. Z. Angew. Ent. 33: 585-599.

Kim K.C. 1966. The species of Enderleinellus (Anoplura, Hoplopleuridae) parasitic onthe Sciurini and Tamiasciurini. J. Parasitol. 52: 988-1024.

Lachmajer J., Skierska B. 1957. Pchły występujące na Microtus arvalis Pall. i innychmałych ssakach i ptakach w województwie szczecińskim. Acta Parasit. Pol. 5: 91-105.

Piotrowski F. 1992. Anoplura (echte Läuse). Walter de Gruyer, Berlin, New York.Skuratowicz W. 1964. Pchły - Aphaniptera. Katalog Fauny Polski, cz.31, PWN Warszawa.Smetana A. 1965. Vši z uzemi Československa. Ac. Rer. Natur. Mus. Slov. Bratislava

11: 30-83.Vysockaja S.O. 1975. Mikrobiocenoz gnezd zakarpatskoj belki. Problem. parasitol. 1:

98-99.

74

Wegner Z. 1957. Wszy występujące na małych ssakach w woj. szczecińskim. ActaParasit. Pol. 5: 163-176.

Wegner Z. 1966. Wszy (Anoplura). Katalog Fauny Polski. PWN, Warszawa, cz. 19: 8.Wegner Z. 1972. Wszy– Anoplura. Klucze do oznaczania owadów Polski, cz. 16: 33-36.

75

Hematofagiczne i synantropijne muchówki (Diptera)notowane w nadmorskich siedliskach zasolonych

Elżbieta KaczorowskaKatedra Zoologii Bezkręgowców, Uniwersytet Gdański, Al. Marszałka Piłsudskiego 46,81-378 Gdynia

Hematophagous and synantropic flies (Diptera) occuring in the seasidesaline habitats

AbstractThe results of a five-years study on the hematophagous and synantropic flies (Diptera)

of the saline habitats of the Polish coast are reported. During the study season (1999-2003), inthirteen localities representing beaches and costal brackish habitats, 11244 specimens of fliesbelonging to seventeen families were collected. The abundance, percentage participation andphenology of these flies in the saline habitats are characterized.

WstępMuchówki (Diptera) siedlisk zasolonych są jedną ze słabiej poznanych pod

względem ekologiczno-faunistycznym grup owadów. Ostatnie prace nad muchamiwystępującymi na polskich plażach i słonawiskach przymorskich prowadzone byłyprzez Szadziewskiego w latach 1972-1975 oraz latem w 1977 i 1979 r. Na terenach tychautor zebrał okazy przedstawicieli 16 hematofagicznych i synantropijnych rodzin(Szadziewski 1983). Obecnie prowadzone badania mają na celu zapoznanie się zaktualnym składem faunistycznym muchówek tych specyficznych siedlisk, ichaktywnością sezonową oraz występowaniem na poszczególnych stanowiskach. Tenostatni cel jest szczególnie wart podkreślenia z racji tego, iż tereny badań obejmująm.in. licznie uczęszczane przez turystów plaże nadbałtyckie.

Materiał i MetodyMateriał do badań pozyskiwany był w latach 1999-2003 na 13 stanowiskach

rozciągniętych wzdłuż Zatoki Gdańskiej, Puckiej i Pomorskiej. Morskie siedliskazasolone reprezentowane były przez następujące plaże: Gdańsk - Brzeźno, Gdańsk-

76

Jelitkowo, Sopot (UTM: CF43), Gdynia - Orłowo, Gdynia - Redłowo, Gdynia –Wzgórze Św. Maksymiliana (UTM: CF44), Stegna (UTM: CF72), Władysławowo(UTM: CF37), Jastrzębia Góra (UTM: CF27), Ustka (UTM: XA25) i Międzyzdroje(UTM:VV67). Do słonawisk przymorskich z kolei, zaliczono stanowiska w Gdańsku –Górkach Wschodnich (UTM: CF52) i w Pucku (UTM: CF36).

Muchówki poławiane były metodą koszenia siatką entomologiczną, średnio raz-dwa razy w tygodniu, od początku kwietnia do końca października każdego roku.Zbierane były one z powierzchni wody i kamieni w niej zanurzonych, z piasku oraz zroślinności przybrzeżnej, klifowej, wydmowej i porastającej słonawiska. Małe owadyod razu umieszczano w fiolkach z 70-75% alkoholem etylowym, duże zabijane były wzatruwaczkach, w których substancją trującą był octan etylu lub aceton. Te ostatnieokazy przechowywane są „na sucho” w pudłach, nabite na szpilki entomologiczne.Wszystkie muchówki są zaetykietowane i opisane (na etykietach podano datę i miejscezbioru oraz warunki pogodowe).

Oba typy siedlisk, tj. morskie siedliska zasolone i słonawiska przymorskie,różnią się od siebie warunkami biotycznymi i abiotycznymi. Na plażach materiałpoławiany był w strefie epi- i supralitoralu. W przypadku mórz bezpływowych, doktórych zalicza się Bałtyk, za pasmo epilitoralu uważa się obszar morza od jego liniibrzegowej do głębokości 4 m. Supralitoral, to strefa przejściowa, stanowiąca wodno-lądową strefę życia, zalewaną podczas największych falowań i sztormów. W Polsce epi-i supralitoral są monotonne, piaszczyste, a jedynie w pobliżu klifów plaża staje siękamienista. Klify, na których również poławiano muchówki, reprezentowane były przezklify martwe, niepodlegające abrazji, położone w Gdyni oraz przez klify żywe. Teostatnie występują pomiędzy Jastrzębią Górą i Władysławowem, czyli od stronyotwartego morza. Roślinność notowana na tych terenach występuje na różnychpoziomach („półkach”). W pokrywie dominują zbiorowiska zaroślowe, z krzewami iniskimi drzewami oraz z roślinami zielnymi, których skład gatunkowy zależy odrodzaju podłoża, na którym rosną (Herbich i wsp. 1997).

Kolejny typ siedliska, tj. słonawiska przymorskie należą do zubożałychobszarów cechujących się niskim zasoleniem, którego źródłem są słonawe wodyBałtyku. Stanowisko w Gdańsku-Górkach Wschodnich leży u ujścia Wisły Śmiałej napłaskich, zabagnionych i zatorfionych odcinkach, porośniętych halofitami, takimi jak:aster solny (Aster tripolium), świbka nadmorska (Triglochin maritimum), mleczniknadmorski (Glaux maritima), łoboda oszczepowata (Atriplex hastatum var. salinum) iwydmuchrzyca piaskowa (Elymus arenarius). W jego skład wchodzą tereny porośniętesitowiem, słonawe łąki i moczary. Okolice Pucka stanowią rozległe słonawiskaskładające się ze słonawych bagnisk i łąk położonych wzdłuż wody morskiej. Nabrzegu Zatoki obserwuje się występowanie trzciny pospolitej (Phragmites communis), ana łąkach – świbki nadmorskiej, łobody oszczepowatej, astra polnego, mlecznikanadmorskiego i muchotrzewa solniskowego (Spergularia salina) (Szadziewski 1983).

WynikiW trakcie pięcioletnich badań nad fauną Diptera nadmorskich siedlisk

zasolonych złowiono ogółem 46629 okazów. W zbiorze tym znajdowało się 11244hematofagicznych i synantropijnych muchówek, co stanowiło 24,11% całego zebranegomateriału. Zaliczone one zostały do 17 rodzin (tab. 1).

77

Tabela 1. Liczebność hematofagicznych i synantropijnych rodzin muchówek (Diptera)w poszczególnych miesiącach sezonu wegetacyjnego oraz udział procentowy w zbiorzez lat 1999-2003.

Rodzina IV V VI VII VIII IX X Razem Udział %Anthomyiidae 57 1402 1262 2666 1317 557 100 7361 65.47Drosophilidae 6 325 37 211 208 54 24 865 7.69Scatopsidae 2 135 199 61 172 18 5 592 5.27Syrphidae 1 48 44 245 130 67 1 536 4.77Phoridae 6 112 112 119 105 25 25 504 4.48Sepsidae 2 46 31 155 108 6 2 350 3.11Sarcophagidae 3 29 35 57 104 31 1 260 2.31Calliphoridae 3 11 29 46 120 29 0 238 2.12

Ceratopogonidae 0 9 16 42 39 47 10 163 1.45Culicidae 0 3 6 26 44 27 1 107 0.95Psychodidae 0 23 3 9 29 20 5 89 0.79Muscidae 0 5 0 8 10 63 1 87 0.77Dryomyzidae 20 0 5 9 0 0 0 34 0.30Scatophagidae 0 11 1 14 0 5 0 31 0.28Tabanidae 0 0 2 6 5 0 0 13 0.12Simuliidae 1 5 2 0 0 0 0 8 0.07Piophilidae 0 0 0 4 2 0 0 6 0.05 Razem 101 2164 1784 3678 2393 949 175 11244 100.00

* Grubszą czcionką zaznaczono rodziny muchówek hematofagicznych

Muchówki krwiopijne reprezentowane były przez Culicidae, Simuliidae,Ceratopogonidae i Tabanidae. W ciągu pięciu sezonów badań zebrano jedynie 291okazów należących do tych rodzin, co stanowi 2,59% pozyskanych muchówekzaliczanych do obu grup ekologicznych. Przedstawiciele hematofagicznych rodzinnajliczniej poławiani byli w sierpniu (88 okazów) oraz w czerwcu i lipcu (po 74 okazy).Wśród tych rodzin dominującymi w zebranym materiale były Ceratopogonidae (163muchówki) i Culicidae (107 okazów) (tab. 1).

Na plażach i słonawiskach nadmorskich znacznie więcej było muchóweksynantropijnych, których złowiono 10953 (97,41% zbioru). Reprezentowane były oneprzez przedstawicieli 13 rodzin, z których najliczniejsze były Anthomyiidae (7361okazów), Scatopsidae (592 okazy) i Drosophilidae (536 okazów). Owady synantropijnenajliczniej odławiane były w lipcu, kiedy to pozyskano 2306 okazów. Ponadto dużąliczebność tych muchówek zaobserwowano w maju i lipcu. W miesiącach tychzłowiono odpowiednio 2147 i 2306 okazów (tab. 1).

W czasie badań porównano także skład faunistyczny muchówekhematofagicznych i synantropijnych na poszczególnych stanowiskach badawczych (tab.2).

78

Tabela 2. Skład faunistyczny badanych Diptera na poszczególnych stanowiskach.

RODZINY

PLAŻE

SŁONAWI-SKA

B J S O RWŚM

St W JG U M GW P

Psychodidae + + + + + + + + +Scatopsidae + + + + + + + + + + + +Culicidae + + + + + + + +Simuliidae + + + +Ceratopogonide + + + + + + + + +Tabanidae + + + +Phoridae + + + + + + + + + + +Syrphidae + + + + + + + + + +Piophilidae + +Dryomyzidae + + + +Sepsidae + + + + + + + +Drosophilidae + + + + + + + + + +Scatophagidae + + + + + +Anthomyiidae + + + + + + + + + + + +Muscidae + + + + + + + + +Calliphoridae + + + + + + + + + + +Sarcophagidae + + + + + + + + + + + + Razem 11 10 15 14 4 15 4 13 7 9 10 15 14

* B – Brzeźno, J– Jelitkowo, S– Sopot, O– Orłowo, R– Redłowo, WŚM– Wzgórze Św.Maksymiliana, St– Stegna, W– Władysławowo, JG– Jastrzębia Góra, U– Ustka, M–Międzyzdroje, G– Górki Wsch., P– Puck.

Najbardziej różnorodnymi stanowiskami okazały się plaże w Sopocie i Gdyni–Wzgórze Św. Maksymiliana oraz słonawisko nadmorskie w Gdańsku–GórkachWschodnich. Na każdym z tym terenów udało się pozyskać przedstawicieli 15 rodzin.Najmniej bogatą fauną charakteryzowały się plaże w Gdyni–Redłowie i Stegnie.Złapano tam muchówki jedynie z 4 rodzin.

DyskusjaDiptera stanowią jedną z najbogatszych w gatunki grup owadów o olbrzymiej

różnorodności kształtów i kolorów. Wykazują one szczególne cechy adaptacyjne doróżnych typów środowisk. W nadmorskich siedliskach zasolonych występują licznie ipowszechnie. W tym typie siedlisk w czasie pięcioletnich badań udało się pozyskaćmuchówki należące do 53 rodzin (Kaczorowska, dane niepubl.), w tym 4 rodzin zhematofagicznymi i 13 z synantropijnymi gatunkami.

W latach 1999-2003 Diptera hematofagiczne poławiane były stosunkoworzadko. Najliczniejsze w zbiorze były kuczmany (Ceratopogonidae) i komary(Culicidae). Sporadycznie natomiast stwierdzano meszki (Simuliidae) i bąki(Tabanidae) (tab. 1). Podkreślić należy, że muchówki krwiopijne pozyskiwane byłyprzede wszystkim na stanowiskach w Gdańsku-Górkach Wschodnich i Pucku, czyli nasłonawiskach nadmorskich, podczas gdy na plażach łowione były rzadko. Warunki

79

cechujące słonawiska położone wzdłuż Zatoki Gdańskiej i Puckiej, a więc wysokawilgotność podłoża, sąsiedztwo zbiorników wody słodkiej oraz pastwisk umożliwiająrozwój wilgotnolubnych postaci preimaginalnych i imagines zapewniają źródłapokarmu dla osobników dorosłych. Na plażach obecność krwiopijnych muchówekuważać należy za przypadkową. Wyniki te potwierdzają wcześniejsze spostrzeżeniaSzadziewskiego (1983), który owady należące do tych czterech rodzin pozyskiwałrównież głównie w przymorskich siedliskach zasolonych. W czasie pięcioletnich badańzaobserwowano, że szczyt występowania muchówek hematofagicznych przypadał namiesiące letnie– czerwiec, lipiec i sierpień. Owady te w czasie zimy pozostają wstadium jaja lub larwalnym, wylatują wiosną i dają kolejne, liczniejsze pokolenia latem(Szadziewski i wsp. 1997).

Muchówki synantropijne najliczniej reprezentowane były przez przedstawicielirodzin Anthomyiidae, Drosophilidae i Scatopsidae. Pojawiały się one przez cały sezonwegetacyjny, tj. od początku kwietnia do końca października i notowane były nawiększości typów siedlisk. Liczniejsze były śmietkowate (Anthomyiidae), a wśród nichhalobiontyczny rodzaj Fucelia, rozwijający się w wyrzuconych na brzeg glonach ipozostałej materii organicznej. Inne Anthomyiidae rozwijają się w wilgotnej glebie, wpobliżu roślin, w tym także i uprawnych, lub drzew. Osobniki dorosłe, odżywiają siępyłkiem kwiatowym, nektarem lub obumarłymi szczątkami pochodzenia roślinnego izwierzęcego. Drugie, co do liczebności w zbiorze Drosophilidae są nektarożerne, a ichpostacie larwalne odżywiają się mikroorganizmami i rozkładającą się materią (Wheeler1987), podobnie jak larwy Scatopsidae (Cook 1981).

Wybrane do badań stanowiska reprezentowane były przez plaże piaszczyste, zwyrzuconą na brzeg „kidziną”, tj. szczątkami organicznymi oraz przez klify isłonawiska porośnięte różnorodną roślinnością, które są czynnikami wabiącymi, a więcwpływającymi na wysoką liczebność wymienionych rodzin. Muchówki synantropijnepoławiane były najliczniej w miesiącach letnich, tj. od maja do sierpnia. Okres ten topełnia sezonu wegetacyjnego, z kwitnieniem wielu gatunków roślin, na których żerująpostacie dorosłe. Ponadto w lecie na stanowiskach badawczych, a zwłaszcza na plażachgromadzą się licznie wyrzucone na brzeg glony, a tereny uczęszczane przez turystów sązanieczyszczane odpadami pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Te czynnikidodatkowo przywabiają saprofagiczne muchówki.

W odróżnieniu od pracy Szadziewskiego (1983) nie udało się pozyskaćsynantropijnych Milichidae, ale zebrano Dryomyzidae i Sarcophagidae. Przedstawicielerodziny Milichidae to gatunki halokseniczne, a więc niezwiązane ze środowiskiem wódzasolonych, toteż ich obecność na słonawisku w Górkach Wschodnich mogła byćjedynie przypadkowa. W zbiorach Szadziewskiego (1983) znajdowały się nieliczneokazy tych owadów.

Porównując poszczególne stanowiska stwierdzono, że najbardziej różnorodnepod względem faunistycznym są plaże trójmiejskie, położone w Sopocie, Gdyni-Orłowie i Gdyni-Wzgórze Św. Maksymiliana. Są to tereny, na których plaża piaszczystagraniczy z wilgotnym lasem, a następnie przechodzi w klif. Cechuje je bogactworoślinności, na której mogą żerować muchówki i różnorodność siedlisk, gdzie mogąrozwijać się ich postacie preimaginalne. Również licznie Diptera były poławiane naklifowej plaży we Władysławowie (13 rodzin) oraz w Gdańsku-Jelitkowie iMiędzyzdrojach (po 10 rodzin). Wszystkie wymienione stanowiska należą do plażnajczęściej odwiedzanych w lecie przez turystów, stąd też może wynikać obecność nanich tak wielu przedstawicieli much synantropijnych. Słonawiska nadmorskiecharakteryzują się podobną liczbą pozyskanych rodzin Diptera (tab. 2). Tereny te,porośnięte różnorodną roślinnością, z bogatą materią organiczną zgromadzoną na

80

podłożu, okolicznymi ciekami wodnymi, pastwiskami i osiedlami mieszkaniowymistanowią dogodne miejsce rozwoju i bytowania muchówek hematofagicznych isynantropijnych.

Przeprowadzone badania wykazały, że nadmorskie tereny zasolone sąpowszechnie zasiedlone przez muchówki. Wraz ze wzrostem działalności turystycznejna tych terenach obserwuje się także wzrost liczebności owadów, zwłaszczasynantropijnych.

LiteraturaHerbich J., Herbichowa M. Markowski R. 1997. Szata roślinna Nadmorskiego Parku

Krajobrazowego. W: Janta A. (red.), Nadmorski Park Krajobrazowy. WydawnictwoNadmorskiego Parku Krajobrazowego: 36-56.

Szadziewski R. 1983. Flies (Diptera) of the saline habitats of Poland. Pol. PismoEntomol. 53: 31-76.

Szadziewski R., Krzywiński J., Giłka W. 1997. Diptera Ceratopogonidae, BitingMidges. In: Nilsson A. (ed.), Aquatic Insects of North Europe. A TaxonomicHandbook. Vol. 2. Odonata– Diptera. Apollo Books, Stenstrup: 243-265.

Cook E.F. 1981. Scatopsidae. In: McAlpine J.F. (ed.), Manual of Nearctic Diptera. Vol.1. Research Branch Agriculture Canada, Monograph No. 27: 313-320.

Wheeler M.R. 1987. In: McAlpine J.F. (ed.). Manual of Nearctic Diptera. Vol. 1.Research Branch Agriculture Canada, Monograph No. 28: 1011-1018.

81

Czynniki wpływające na wzrost częstości atakowanialudzi przez meszki z rodzaju Simulium (Insecta,Diptera) w podmiejskich rejonach Warszawy

Lidia Chomicz 1, Justyna Żebrowska 1, Beata Kubica-Biernat 2,Marcin Konopka 1

1 Zakład Biologii Medycznej Akademii Medycznej, 02-018 Warszawa, ul. Nowogrodzka73, 2Zakład Parazytologii Tropikalnej MIMMiT, Akademii Medycznej w Gdańsku, 81-519 Gdynia,ul. Powstania Styczniowego 9B

Some factors influencing increased attack frquency of blackflies fromgenus Simulium (Insecta, Diptera) on humans in suburban areas of Warsaw

AbstractDuring the last few years, increased attack frequency of the blood sucking flies from

genus Simulium on humans has been observed in a vicinity of human habitation in suburbanareas of Warsaw. In our previous papers we described results of our studies on the pathologicalchanges in the human skin caused by blackflie females. In this report we present ourobservations regarding various factors that may result in the frequent attacks of the insects onman. Various adaptations in morphophysiology of the ectoparasites, some features of the hostorganism including man, changes in the environmental factors in the suburban areas areanalyzed and their significance discussed.

WstępWśród owadów dwuskrzydłych (Diptera) istnieje duża różnorodność sposobów

pobierania pokarmu: wysysanie półpłynnych produktów rozkładu substancjiorganicznej, wysysanie nektaru, „rozpuszczanie” tkanek za pomocą składników ślinyowadów, filtrowanie, przekłuwanie, przecinanie, a nawet rozszarpywanie powłok ciałazwierząt dla pobrania ich krwi. Różnorodność ta pozostaje w związku z niezwykłąewolucyjną plastycznością owadów, czego najpełniejszym wyrazem jest zróżnicowanietypów aparatów gębowych muchówek. Jest ono widoczne nawet wśród owadów,żywiących się takim samym pokarmem- krwią: muchówki z różnych rzędówwykształciły różne strategie jej pobierania np. komary (Culicidae) ssą krew,

82

stosunkowo głęboko nakłuwając powłoki ciała żywiciela, podczas gdy meszki(Simuliidae) korzystają z krwi, wypływającej z uszkodzeń skóry, rozciętej przez ichkrótki, ząbkowany aparat gębowy (Wegner i Bokłak 2003). Morfofizjologicznaplastyczność tych owadów przejawia się również w zdolności do odżywiania sięzarówno krwią wielu gatunków zwierząt, jak i człowieka. Zmasowany sposóbatakowania żywicieli i rola tych hematofagicznych muchówek jako wektorówpasożytniczych, bakteryjnych oraz wirusowych patogenów, transmitowanych nazwierzęta i człowieka powodują, że ich inwazje stanowią problem zarównoweterynaryjny jak i medyczny.

W latach 2000-2003, w związku z wyraźnym nasileniem agresjihematofagicznych muchówek z rodziny Simuliidae w stosunku do człowieka,obserwowanym w otoczeniu siedzib ludzkich w okolicach Warszawy, zajęliśmy siębliżej tym zagadnieniem.

W poprzednich pracach (Chomicz i wsp. 2001, 2002a, 2002b, 2003)prezentowaliśmy wyniki naszych badań nad zmianami w skórze człowieka,występującymi wskutek pokąsania ludzi przez meszki. W niniejszej pracyprzedstawiamy poczynione przez nas obserwacje, dotyczące nasilenia agresji meszek wbadanych wcześniej rejonach oraz próbę wskazania czynników, wpływającychbezpośrednio względnie pośrednio na zwiększenie częstości ataków tychhematofagicznych muchówek na człowieka.

Materiał i MetodyMateriał do analizy stanowiły dane uzyskane od 24 osób obu płci w wieku od

20-65 lat, zamieszkałych w peryferyjnych dzielnicach Warszawy, które wykazywałyzmiany skórne, spowodowane pokąsaniem przez meszki. Osoby te doznały atakówmeszek wiosną i latem w okresie od 2000-2003 r., w kwietniu, maju i czerwcu, wpobliżu siedzib ludzkich, w rejonach z dużą ilością roślin, z przydomowymi ogródkami,częściowo przyleśnych, o przewadze zabudowy niskiej. Nawet na niewielkim, alezróżnicowanym obszarze meszki wykazywały tendencję do przebywania i atakowaniaw pobliżu miejsc zakrzewionych. Muchówki te zwykle atakowały w porzepopołudniowej, najbardziej dokuczliwe były w słoneczne, ale wilgotne dni, przy czymkąsały odkryte części ciała, głównie kończyny dolne, rzadziej twarz. Ataki tych owadówmiały zmasowany charakter, co odzwierciedlało się w liczbie ukąszeń, dochodzących uposzczególnych osób nawet do 50 na każdym podudziu. Agresywność meszekprzeciągała się do 7-10 dni, sporadycznie dłużej. Podczas odławiania tych owadów wcelu ich identyfikacji, w trakcie tylko jednej „napaści” zebrano ok.150 muchówek, którestanowiły samice z rodzaju Simulium. Zastosowanie prześwietlenia w mieszaniniefenolu i balsamu kanadyjskiego uwidoczniło charakterystyczny aparat gębowy (ryc. 1,2).

Klinicznie oceniono wszystkie badane osoby pod kątem lokalnych zmianskórnych oraz ewentualnej reakcji ogólnoustrojowej, występujących po ukąszeniachmeszek. Dokonano też analizy histopatologicznych i ultrastrukturalnych zmian, którychwyniki zawarto we wcześniejszej publikacji. Podczas przeprowadzania wywiadówzbierano informacje na temat ewentualnych wcześniejszych incydentów pogryzieńprzez stawonogi i reakcji na nie.

Wyniki i DyskusjaJak wynika ze zwięzłego przeglądu piśmiennictwa naukowego światowego i

krajowego, przedstawionego miedzy innymi przez Niesiołowskiego (1980),

83

Niesiołowskiego i Bokłak (2001), Bokłak i Wegner (2003), od dziesiątków latstwierdzano, nieraz ogromne, straty ekonomiczne, powodowane przez plagi meszek,których zmasowane ataki prowadziły do śmierci tysięcy zwierząt hodowlanych. Wśródhematofagicznych muchówek meszki uważane są za jedne z bardziej dokuczliwych iszkodliwych (Nohel 1973). Ostatnio, od końca lat dziewięćdziesiątych ubiegłegostulecia, zaobserwowano w Polsce groźne narastanie liczby śmiertelnych przypadków„choroby meszkowej” wśród bydła i koni (Maciołek 1997); od niedawna zaczętostosować w naszym kraju zwalczanie tych owadów dla ochrony hodowli zwierząt.Równocześnie nastąpił wzrost częstości atakowania ludzi przez meszki, stwierdzanyrównież przez nas (Chomicz i wsp. 2002a, 2002b, 2003). Dokładne poznaniemechanizmów tych zjawisk wymaga badań porównawczych, prowadzonych przezdłuższy czas, jednak dotychczasowe dane pozwalają sądzić, że przyczyn jest wiele ioddziałują one w sposób złożony.

Czynniki, sprzyjające wzrostowi zagrożenia ludzi atakami meszek, to m.in.:niektóre parametry morfofizjologiczne ogniwa pasożytniczego, niektóre cechy ustrojużywicielskiego– w tym organizmu człowieka oraz zmieniające się– także wskutekdziałań człowieka - warunki środowiska zewnętrznego.

Do czynników pierwszej grupy należy zaliczyć niektóre cechy aparatugębowego meszek. Struktury takie jak: ssąco- tłoczące kanały pokarmowy i ślinowy,występują u różnych grup owadów odżywiających się pokarmami płynnymi lubpółpłynnymi. Uzbrojona w ząbki warga górna czy stosunkowo krótkie, twarde, podobnedo nożyków, piłkowato ząbkowane żuwaczki stanowią adaptację do odżywiania siękrwią, czyli pokarmem trudnodostępnym, ukrytym pod powłokami ciała żywiciela,którego pobranie nie byłoby możliwe bez przecięcia tych powłok. Przy tym obrazzmian skórnych, stwierdzanych u badanych przez nas osób, pogryzionych przez meszki,wskazuje na rozszarpywanie m.in. kapilar ludzkiej skóry, jest związany z budowastruktur ich aparatu gębowego, umożliwiających zwiększone krwawienie i wsysaniewypływającej krwi. Znana jest niewybredność meszek w wyborze żywiciela– zdolnośćdo odżywiania się krwią różnych zwierząt homoiotermicznych. Występowanieantyhemostatycznych oraz rozszerzających światło kapilar składników śliny tychhematofagicznych muchówek (Ribeiro i wsp. 2000, Wegner i Bokłak 2003) ma w dużejmierze charakter niespecyficzny i także może stanowić wyraz dużej plastycznościmorfofizjologicznej– niezwykle ważnej właściwości, sprzyjającej utrzymywaniu sięgatunków w zmiennych warunkach środowiskowych.

Również wzrost liczebności populacji meszek może być czynnikiem, którybezpośrednio wpływa na zwiększenie częstości występowania „choroby meszkowej”wśród zwierząt hodowlanych, jak też może stanowić jedną z przyczyn częstszychataków człowieka przez meszki. Zjawiska te mogą być odzwierciedleniem wzrostudynamiki populacyjnej tych hematofagicznych owadów (różnych lub określonychgatunków antropofilnych). Brak kompleksowych badań sprawia, że ocenaewentualnego wpływu oddziaływań wewnątrzpopulacyjnych pozostaje na razie wsferze spekulacji.

Różnice w indywidualnej wrażliwości, a w konsekwencji w nasileniu zmianpatologicznych stwierdzono u osób atakowanych przez meszki. Wśród badanych przeznas pacjentów, u pięciu już wcześniej występowała skłonność do silnej skórnej reakcjipo pokłuciu przez komary, po użądleniu pszczoły lub ugryzieniach pajęczaków. Osobyte były atakowane przez meszki z większą zażartością, większe było także u nichnasilenie zmian skórnych. Bardziej podatni na alergizację wywołana przez ślinę meszekbyli pacjenci, u których wcześniej obserwowano reakcje na ukłucia innych stawonogów.Możliwe, że powszechnie znane przykłady różnic „atrakcyjności” ludzi

84

dla hematofagicznych stawonogów, mają konkretne fizjologiczne (immunologiczno-biochemiczne) podstawy.

Do czynników trzeciej grupy należą zmiany klimatyczne, do których możnazaliczyć wzrost średniej temperatury, obserwowany w ostatnich latach w naszym kraju.Jak wiadomo, w klimacie Europy Środkowej zimującymi stadiami różnych gatunkówSimulium są jaja i/lub larwy (Niesiołowski 1980). Samice mogą składać jaja napodwodnych roślinach, także blisko powierzchni wody. Szybkość rozwoju zależy odcech gatunkowych oraz od wielu czynników środowiskowych, wśród którychnajbardziej istotna jest temperatura wody. A więc, wzrost temperatury sprzyjającyprzeżywalności większej liczby larw Simulium, bezpośrednio wpływa na liczebnośćpopulacji meszek.

Istotne znaczenie mają też niektóre zmiany środowiskowe będące skutkiemdziałań człowieka. Jak wynika z naszych obserwacji, meszki atakowały ludzi wotoczeniu ich siedzib, na obrzeżach miasta, w miejscach odległych czasem o ponad 7km od rzek czy dużych strumieni, a zarazem odległych od miejsc hodowli bydła. Wwielu przypadkach okazało się jednak, że w odległości od 100 m- 1,5 km od miejscazamieszkania badanych przebiegają rowy melioracyjne, w których meszki, rozwijającesię w przedimaginalnej fazie tylko w wodach bieżących, znajdują prawdopodobniedogodne do życia warunki. Działania melioracyjne, związane z adaptacją coraz tonowych terenów na potrzeby miasta, osuszanie rozlewisk i terenów bagiennych wperyferyjnych rejonach Warszawy, mogą w większym niż się wydaje stopniu sprzyjaćrozwojowi hematofagicznych muchówek z rodzaju Simulium i ich atakom naczłowieka.

Odległe następstwa zmian środowiskowych wynikających z działań człowiekamogą okazać się korzystne dla rozwoju muchówek hematofagicznych. W konsekwencji– niejako zwrotnie– wzrosnąć może zagrożenie dla ludzkiego zdrowia, jakie stanowiąnie tylko same meszki, ale transmitowane przez nie patogeny: bakterie wąglika,mikrofilarie, arbowirusy.

Powyższe obserwacje, jakkolwiek mają wstępny charakter, wskazują, żekonieczne są konsekwentne badania nad dynamiką populacji tych hematofagicznychmuchówek. Badania takie powinny być uwzględnione w monitoringu biologicznychskutków zmian środowiskowych wynikłych z działalności człowieka.

LiteraturaBokłak E., Wegner E. 2003. Znaczenie gospodarczo-medyczne meszek (Diptera,

Simuliidae) i ich zwalczanie. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi iżywiciele. Wydawnictwo Liber Lublin: 341-350.

Chomicz L., Kowalewski C., Chomicz A., Walski M., Kubica-Biernat B. 2001.Medyczne konsekwencje częstszego wystepowania Simulium sp. w otoczeniusiedzib ludzkich. Kazimierz Dolny. III Międzynarodowe Seminarium: Stawonogipasożytnicze, alergogenne i jadowite - znaczenie medyczne i sanitarne: 31.

Chomicz L., Walski M., Turkowicz M., Zawadzki P. J., Kubica-Biernat B., SzubińskaD., Dąbrowska J. 2002a. Zróżnicowane zmiany skórne u osób zaatakowanych przezpasożytnicze stawonogi z rodzaju Simulium (Insecta, Diptera), Ctenocephalides(Insecta, Siphonaptera) i Argas (Arachnida, Acarina). W: Buczek A., Błaszak C.(red.), Stawonogi w medycynie. Znaczenie medyczne i epidemiologiczne.Wydawnictwo Liber Lublin: 205-213.

Chomicz L., Kowalewski C., Swiderski Z., Walski M. 2002b. Histopathological andultrastructural changes in human skin as a result of black fly attack in suburban areaof Warsaw, Poland. J. Invest. Dermatol. 119: 765.

85

Chomicz L., Walski M., Żebrowska J., Zawadzki P.J., Kowalewski C., Kubica-BiernatB., Mazurkiewicz M. 2003. Zmiany cytologiczne w skórze człowieka jako skutekataków meszek z rodzaju Simulium (Insecta, Diptera). W: Buczek A., Błaszak C.(red.), Stawonogi i żywiciele. Wydawnictwo Liber Lublin: 429-436.

Maciołek H. 1997. Meszki– temat powracający wiosną. Biul. Inf. M.R. i G.Ż. 25:13.Niesiołowski S. 1980. Znaczenie zdrowotne i gospodarcze meszek (Simuliidae,

Diptera) z uwzględnieniem aktualnego stanu badań nad tym zagadnieniem wPolsce. Wiad. Parazytol. 28: 663-677.

Niesiołowski S., Bokłak E. 2001. Meszki (Diptera, Simuliidae). Fauna słodkowodnaPolski.11A: 200.

Nohel J. 1980. Simuliaza– choroba spowodowana ukłuciami owadów z rodzinymustykowatych. Wiad. Parazytol. 28: 271-273.

Ribeiro J.M.C., Charlab R., Rowton E.D., Cupp E.W. 2000. Simulium vitatum (Diptera:Simuliidae) and Lutzomyia longipalpis (Diptera: Psychodidae) salivary glandhyaluronidase activity. J. Med. Entomol. 37: 743-747.

Wegner E., Bokłak E. 2003. Czynniki anty-hemostatyczne w ślinie komarów (Diptera:Culicidae) i meszek (Diptera: Simuliidae)– muchówek hematofagicznych o różnymsposobie żerowania. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Wydawnictwo Liber Lublin:125-135.

86

Preferencje siedliskowe pasożytniczego widłonogaErgasilus sieboldi (Ergasilidae) u troci jeziorowejSalmo trutta M. Lacustris (Linnaeus, 1758) z jezioraWdzydze

Leszek RolbieckiUniwersytet Gdański, Katedra Zoologii Bezkręgowców, Al. Piłsudskiego 46, 81-378Gdynia, e-mail: [email protected]

Habitat preferences of the parasitic copepod Ergasilus sieboldi(Ergasilidae) in the lake trout Salmo trutta M. Lacustris (Linnaeus, 1758)in lake Wdzydze

AbstractLocation of the parasitic copepod Ergasilus sieboldi on gills of the lake trout Salmo

trutta m. lacustris in Lake Wdzydze is described. A total of 6366 specimens of the parasite werecollected. The parasites occurred most abundantly (35.2% of all specimens) on the third gill; thefourth, second, and first gill arch were less preferred locations, selected by 28.6, 21.5, and14.7% of the parasites, respectively. More than 60% of the copepods were found in the dorsalsector of the gills. It was concluded that the parasites’ location was affected by the direction ofwater flow through the gill cavity.

WstępProces zajmowania przez pasożyty różnych siedlisk w obrębie organizmu

żywicielskiego nazywa się specyficznością topograficzną lub topiczną. Pasożyt zajmujew żywicielu określoną niszę, która zapewnia mu dogodne warunki do życia. Zjawiskoto dotyczy zarówno endo- jak i ektopasożytów. Zagadnienie lokalizacji widłonogówopisywało szereg autorów (m.in. Kozikowska i wsp. 1956, Kabata i Couses 1977,Kabata 1987, Piasecki 1995, Dorovskikh 1996, Pike i Wadsworth 1999, Rolbiecki iRokicki 2000). Jednak tematyce preferencji siedliskowych E. sieboldi, mimo iż jestpospolitym pasożytem, poświęcono tylko klika wzmianek (Zmerzlaya 1972,Dorovskikh i Matrokhina 1987, Lester i Roubal 1995). Dodatkowo, jak dotąd, niebadano rozmieszczenia E. sieboli u troci jeziorowej.

88

Materiał i metody

Ogólna charakterystyka troci jeziorowej

Troć jeziorowa Salmo trtutta m. lacustris (Linnaeus, 1758) jestprzedstawicielem ryb łososiowatych Salmonidae. Uważana jest za stacjonarną, jeziornąformę troci wędrownej Salmo trutta m. trutta. Występuje w jeziorach północno-zachodniej Europy, głównie Skandynawii, Irlandii, Wielkiej Brytanii, Rosji, a także wjeziorach alpejskich i podalpejskich. W Polsce autochtoniczne populacje trocijeziorowej występują w jeziorze Wdzydze w dorzeczu rzeki Wdy, a także w systemierzek Brdy i Drawy; dodatkowo poprzez wsiedlenie, w kilku zbiornikach na południukraju i na Suwalszczyźnie. Najliczniej występuje w jeziorze Wdzydze, gdzie stanliczebnościowy ocenia się na 3-5 tys. osobników (Radtke i Dębowski 1996, Radtke2001). Ryba ta dorasta do 90 cm długości przy masie od 3 do 10 kg. Z uwagi jednak narzadkość występowania, mimo dużych walorów smakowych, troć jeziorowa jest rybą omałym znaczeniu gospodarczym (Gąsowska 1962, Rolik i Rembiszewski 1987).

Ogólna charakterystyka jeziora Wdzydze

Jezioro Wdzydze jest jednym z największych jezior Pojezierza Pomorskiego,leży w obrębie Wdzydzkiego Parku Krajobrazowego na Równinie Charzykowskiej wdorzeczu Wdy. Stanowi kompleks czterech jezior w kształcie nieregularnego krzyżawypełniającego dawne polodowcowe rynny o ogólnej powierzchni 1455,6 ha, średniejgłębokości 15,2 m i maksymalnej 68 m (Choiński 1991, Janczak 1997, Lange i wsp.2001).

Analiza ichtioparazytologicza

W marcu 2003 roku przebadano 26 troci jeziorowych odłowionych w jeziorzeWdzydze. Zebrane widłonogi utrwalono i zakonserwowano w 70% etanolu. W celuidentyfikacji gatunkowej utrwalone pasożyty prześwietlano w 85% kwasie mlekowymprzez okres 1-2 godzin (Humes i Gooding 1964).

Skrzela ryb podzielono na dwa sektory: sektor grzbietowy (dorsalny) oraz sektorbrzuszny (wentralny) (ryc. 1).

Wyniki

Zebrano 6366 okazów Ergasilus sieboldi z płatków skrzelowych (ryc. 2 i 3a, b)24 troci. Ekstensywność zarażenia ryb wynosiła 92,3%, przy średniej intensywności265,3 okazów, względnym zagęszczeniu 244,8 i zakresie intensywności 64-438 okazów.Widłonogi zasiedlały wszystkie cztery skrzela, przy czym najsilniej oblegany był trzeciłuk skrzelowy (35,2% pasożytów), potem czwarty (28,6%), drugi (21,5%), a najmniejpierwszy (14,7%).Większość (60,8%) widłonogów odnotowano w sektorze dorsalnym skrzeli (ryc. 1). Naprawych skrzelach znaleziono 3145 pasożytów, a na lewych 3221.

89

Ryc. 1. Lokalizacja Ergasilus sieboldi na skrzelach troci jeziorowej (liczebność iprocent)

DyskusjaErgasilus sieboldi występuje powszechnie w wodach słodkich, rzadziej

słonawych Eurazji. Stwierdzono go u ponad 60 gatunków ryb, z których za głównychżywicieli uważane są szczupakowate Esocidae, łososiowate Salmonidae i karpiowateCyprinidae. E. sieboldi jest typowym przedstawicielem rodziny Ergasilidae, pokrojemprzypominającym oczliki, o wyraźnej segmentacji i narządach czepnych w postacihakowatych czułków drugiej pary; osiąga 0,9-2,0 mm długości przy 0,5 mm szerokości.Stadium pasożytniczym jest tylko dorosła samica, a samiec (który krótko po kopulacjiginie) i larwy są wolno żyjące. Przy masowej inwazji (na jednej rybie odnotowywanonawet do kilku tysięcy widłonogów) bywa przyczyną parazytozy– ergasilozyprowadzącej często do śnieć ryb (Markevich 1956, Kabata 1979, Bauer 1987, Lester i

90

Roubal 1995). W Polsce jest jednym z najczęściej znajdowanych widłonogów,szczególnie pospolity na linie i szczupaku w jeziorach północnej części kraju, a także wzalewach (m.in. Grabda i Grabda 1959, Grabda 1956, 1962, 1963, 1967, Wierzbicka iwsp. 1998).

E. sieboldi pasożytuje na płatkach skrzelowych, choć przy większymzagęszczeniu notowany bywał też na płetwach oraz operkulum (Molnár i Székely1997). Po śmierci żywiciela E. sieboldi może zmieniać lokalizację; opisano nawetprzypadek występowania tego gatunku na opuszcze serca u leszcza (Rolbiecki 2003).Obecne opracowanie zawiera pierwsze dane na temat preferencji siedliskowcyh E.sieboldi u troci jeziorowej, u której pasożyty wykazywały charakterystycznerozmieszczenie w obrębie poszczególnych skrzeli. Najwięcej widłonogów odnotowanona trzecim i czwartym, a najmniej na drugim i pierwszym skrzelu (ryc. 1). Podobnienajwięcej widłonogów na trzecim, a najmniej na pierwszym skrzelu zaobserwowałaZmerzlaya (1972) u pelugi Coregonus peled, przy czym kolejnymi skrzelami co doczęstości występowania E. sieboldi było drugie, a potem czwarte skrzele. Z kolei uinnej ryby - jazgarza (Gymnocephalus cernuus)- E. sieboldi zasiedlał głównie pierwszei drugie skrzele (Dorovskikh i Matrokhina 1987).

Najważniejszym czynnikiem wpływającym na rozmieszczenie pasożytów wobrębie skrzeli ryb wymieniany jest kierunek przepływu wody. Widłonogi po dostaniusię do jamy skrzelowej ryby, w obawie przed wymyciem, wędrują na sąsiednie skrzelalub w rejony najsłabszego strumienia wody. Niestety brak jest opisu mechanizmuaktywnego oddychania troci jeziorowej, a co za tym idzie kierunku przepływu wody zjamy gębowej do jamy skrzelowej i wypływu jej przez szpary skrzelowe. Na podstawiezaobserwowanej lokalizacji pasożytów można sądzić, że główna objętość wody wtrakcie oddychania u troci biegnie przez I i II łuki skrzelowe, które w związku z tym sąnajsłabiej zarażone. Wydaje się to prawdopodobne, ponieważ są to skrzela onajwiększej powierzchni oddechowej. Z kolei w obrębie trzeciego i czwartego skrzela,mimo mniejszych powierzchni (a co za tym idzie i zasobów pokarmowych), musipanować słabszy prąd wody, w związku z tym występują tu dogodniejsze warunki doosiedlania i częściej notuje się na nich widłonogi. Mechanizm oddychania ryb może byćróżny u poszczególnych gatunków ryb, stąd też najprawdopodobniej opisywanewcześniej różnice w lokalizacji E. sieboldi u pelugi i jazgarza (Zmerzlaya 1972,Dorovskikh i Matrokhina 1987).

Z kolei w obrębie poszczególnych sektorów skrzeli większość widłonogówlokowało się w części grzbietowej (ryc. 1). Także Dorovskikh i Matrokhina (1987)większość pasożytów znajdowali w sektorze grzbietowym skrzeli. Wydaje się, żepodobnie jak w przypadku lokalizacji widłonogów na poszczególnych łukachskrzelowych także i tu ważny jest kierunek ruchu wody przez skrzela. Z tym, żeistotniejszy zdaje się kierunek wypływu wody z jamy skrzelowej. U wielu gatunkówryb, np. u sandacza woda przy oddychaniu wydostaje się z jamy skrzelowej pionowo wdół (Starovojtov i wsp. 1985). Silny strumień wody w strefie wentralnej skrzeli,wprawdzie o większej powierzchni od sektoru dorsalnego, musi wpływać niekorzystniena lokalizację pasożytów.

LiteraturaBauer O.N. 1987. Opredelitel’ parazitov presnovodnykh ryb fauny SSSR.

Paraziticheskie mnogokletochnye. Izdatel’stvo Nauka, Leningrad. T. 3.Choiński A. 1991. Katalog jezior Polski. Pojezierze Pomorskie. Wydawnictwo

Uniwersytetu A.Mickiewcza, Poznań. T. 1.

91

Dorovskikh G.N. 1996. Lokalizatsiya Lernaea cyprinacea (Copepoda: Lernaeidae) natele karasya. Parazitologiya 30: 540-544.

Dorovskikh G.N., Matrokhina S.N. 1987. Paspredelenie nekotorykh vidov parazitov nazhabrakh ersha. Parazitologiya 21: 64-68.

Gąsowska M. 1962. Klucze do oznaczania kręgowców Polski. Krągłouste– Cyclostomii Ryby– Pisces. PWN, Warszawa, Kraków. Cz 1.

Grabda E., Grabda J. 1959. Materiały do znajomości pasożytniczych widłonogów(Copepoda parasitica) Polski. Fragm. Faun. 8: 181-189.

Grabda J. 1956. Widłonogi pasożytnicze Copepoda parasitica i tarczenice Branchiura.Katalog Fauny Polski. PWN, Warszawa. Cz. 12, z. 5.

Grabda J. 1962. Pasożytnicze widłonogi (Copepoda parasitica) ryb Zalewu Wiślanego.Pr. Mor. Inst. Ryb. Gdynia 11/A: 275-286.

Grabda J. 1963. Z inwazjologii Ergasilus sieboldi Nordm. w Polsce. Acta Hydrobiol. 5:245-254.

Grabda J. 1967. Uwagi na temat badań nad pasożytniczymi widłonogami Polski. Wiad.Parazytol. 4: 221-226.

Humes A.G., Gooding R.U. 1964. A method for studying the external anatomy ofcopepods. Crustaceana 6: 238-240.

Janczak J. 1997. Atlas jezior Polski. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań. T. 2.Kabata Z. 1979. Parasitic Copepoda of british fishes. The Ray Society, London.Kabata Z. 1987. The developmental stages of Neobrachiella robusta (Wilson, 1912), a

specific copepods of Sebastes (Teleostei: Scorpeniformes). Can. J. Zool. 65: 1331-1336.

Kabata Z., Cousens B. 1977. Host-parasite relationships between sockeye salmon,Oncorhynchus nerka, and Salmincola califoreniensis (Copepoda: Lernaepodidae). J.Fish. Res. Bd Can. 34: 191-202.

Kozikowska Z., Jara Z., Grabda E. 1956. Achtheres percarum Nordm. u okonia isandacza. Próba wyjaśnienia wzajemnego stosunku form: percarum i sandrae.Zool. Polon. 7: 219-267.

Lange W., Maślanka W., Nowiński K. 2001. Fizycznolimnologiczne uwarunkowaniaochrony jezior. W: Przewoźniak M. (red.), Materiały do monografii przyrodniczejregionu gdańskiego. Wydawnictwo Gdańskie. T. 4: 55-69.

Lester R.J.G., Roubal F.R. 1995. Phylum Arthropoda. W: P.T.K. Woo. Fish diseases anddisorders. Protozoan and metazonan infection. CAB International, Wallingford, UK.Vol. 1: 475-598.

Markevich A.P. 1956. Paraziticheskie veslonogie ryb SSSR. Izdatielstvo AkademiiNauk Ukrainskoj SSR, Kiev.

Molnár K., Székely Cs. 1997. An unusual location for Ergasilus sieboldi Nordmann(Copepoda, Ergasilidae) on the operculum and base of pectoral fins of the pikeperch(Stizostedion lucioperca L.). Acta Vet. Hung. 45: 165-175.

Piasecki W. 1995. Cykl rozwojowy Caligus elongatus von Nordmann, 1832 (Crustacea,Copepoda, Siphonostomatoida). Akademia Rolnicza, Szczecin: 1-69.

Pike A.W., Wadsworth S.L. 1999. Sealice on salmonids: their biology and control. Adv.Parasitol. 44: 234-337.

Radtke G. 2001. Salmo trutta m. lacustris (Linnae, 1758) Troć jeziorowa. W:Głowaciński Z. (red.), Polska czerwona księga. Kręgowce. PWRiL, Warszawa: 295-297.

Radtke G., Dębowski P. 1996. Skład ichtiofauny w wybranych małych ciekachpółnocnej Polski. Pol. Rocz. Nauk. PZW 9: 123-132.

92

Rolbiecki L. 2003. Diversity of the parasite fauna of cyprinid (Cyprinidae) and percid(Percidae) fishes in the Vistula lagoon, Poland. Wiad. Parazytol. 49: 125-164.

Rolbiecki L., Rokicki J. 2000. The topographic specificity of Achtheres percarumNordmann, 1932 (Copepoda: Lernaeopodidae) in the pike-perch Stizostedionlucioperca (L., 1758). Crangon 4: 47-53.

Rolik H., Rembiszewski J.M. 1987. Ryby i krągłouste (Pisces et Cyclostomi). FaunaSłodkowodna Polski, PWN, Warszawa. T. 5.

Starovojtov V.K., Gerasev P.I., Chotenovskij I.A. 1985. Raspredelenie po khozjaevamnekotoryck vidov diplozoid i Ancyrocephalus paradoxus. W: Ush vsesojuznoesoveshchanie po parazitam i boleznjam ryb. Tezicy dokladov, Astrachan,Izdatel’stvo Nauka: 130-132.

Wierzbicka J., Sobecka E., Gronet D. 1998. Parasite fauna of the tech, Tinca tinca (L.)from selected lakes of the Northwestern regions of Poland. Acta Ichthyol. Pisc. 28:33-41.

Zmerzlaya E.I. 1972. Ergasilus sieboldi Nordmann, 1832, its development, biology andepizootic significance. Izv. Gosud. Nauchno-issled. Inst. Ozern. Rechn. Rybn.Khoz. 80: 132-177.

93

II. STAWONOGI

Choroby i przenoszone patogeny

93

Kleszczowe zapalenie mózgu – groźna chorobaodkleszczowa

Teresa Hermanowska-Szpakowicz, Sławomir Pancewicz, JoannaZajkowska, Maciej Kondrusik, Renata Świerzbińska, SamborGrygorczukKlinika Chorób Zakaźnych i Neuroinfekcji AM w Białymstoku, ul. Żurawia 14 blok E,15-540 Białystok, e– mail: [email protected]

Tick-borne encephalitis– serious tick-borne disease

AbstractThe etiologic agent of tick-borne encephalitis (TBE) is virus belonging to Flaviviridae.

The infection of humans is caused by bites of infected ticks. The disease is reported mainly inendemic regions.TBE is characterised by seasonal increase in the incidence of thedisease.Depending on localization of the inflemmatory process in the central nervous systemfollowing clinical forms might be specified: meningitis, encephalomeningitis,meningoencephaloradiculitis and meningoencephalomyelitis. After TBE there are serioussequelae observed e.g. various neurological syndromes, mental and intellectual disorders.

Kleszczowe zapalenie mózgu (kzm)– encephalitis ixodica jest wirusowąchorobą układu nerwowego, głównie ośrodkowego. Czynnikiem etiologicznym jestFlavivirus z rodziny Flaviviridae, zwany Tick-borne Encephalitis Virus (TBEV),wcześniej zaliczany do grupy wirusów Arbo, do której zaliczany jest również wirusdżumy i wirus zapalenia wątroby typu C (Kaiser 1999). Średnica wirusa wynosi 20-80nm; zbudowany jest z rdzenia i otoczki. Materiałem genetycznym wirusa jestjednoniciowy kwas rybonukleinowy RNA o dodatniej polarności, a otoczkę stanowiątrzy strukturalne białka: (V1) M, (V2) C, (V3) E. Całkowita długość genomu wynosi10488– 10976 nukleotydów (Gustafson i wsp. 1992).

W Europie istnieją dwa podtypy wirusa różniące się minimalnie między sobą,budową dwóch pierwszych białek strukturalnych, a glikoproteina E jest głównyminduktorem przeciwciał neutralizujących. Podtyp zachodni wirusa wywołujeśrodkowoeuropejskie kzm, przenoszone przez kleszcze Ixodes ricinus (L., 1758) ipodtyp wschodni wywołujący rosyjskie wiosenno-letnie zapalenie mózgu, o cięższym

95


przebiegu i większej śmiertelności, przenoszone przez Ixodes persulcatus Schulze, 1930(Dumpis i wsp. 1999).

Wirus ulega inaktywacji i traci swoją zakaźność przez wysuszenie i pasteryzacjęlub przez poddanie go działaniu środków chemicznych lub enzymatycznych. W temp.720C inaktywacja następuje w ciągu 10 sekund. Ważnym z epidemiologicznego punktuwidzenia jest fakt, że przy pH od 2,75 do 11,5 jest aktywny przez 24 godziny i jestoporny na działanie soku żołądkowego, może więc spowodować zakażenie drogąpokarmową np. po spożyciu mleka zakażonego wirusem lub jego produktami np.masłem (Gustafson i wsp. 1992, Hermanowska-Szpakowicz i wsp. 1997).

Naturalny sposób krążenia wirusa kzm w przyrodzie zapewniają jego rezerwuar(kręgowce), wektor (kleszcze), który jednocześnie jest rezerwuarem oraz warunkiśrodowiska. Sezonowe zmiany klimatu warunkują aktywność kleszczy, co wiąże się zsezonowością zachorowań u ludzi. Wilgotne lato i łagodna zima sprzyjająrozprzestrzenianiu się kleszczy. Wirus nie przenosi się z człowieka na człowieka. Dozakażenia człowieka dochodzi w wyniku ukłucia przez zakażonego kleszcza, podczaswysysania krwi. Możliwe jest również zakażenie drogą pokarmową, poprzez picieniepasteryzowanego mleka pochodzącego od zakażonych kóz lub krów (Matuszczyk iwsp. 1997). Możliwa jest również droga inhalacyjna przez wdychanie pyłu zzawartością zakażonej śliny i kału kleszczy oraz podczas pracy w laboratorium.

Kzm występuje endemicznie w wielu krajach europejskich np. Austrii,Czechach, Słowenii, Niemczech, w krajach Skandynawskich. W Polsce najwyższązapadalność od wielu lat rejestruje się w regionie północno-wschodnim. Wg danychPZH w 2000 r. zarejestrowano 170 przypadków, a na terenie Województwa Podlaskiego62 przypadki. W latach 2001 i 2002 potwierdzono odpowiednio 205 i 126 przypadków,a w woj. podlaskim odpowiednio 99 i 70 zachorowań (Meldunki PZH 2000, 2001,2002, Grygorczuk i wsp. 2002), zaś w roku 2003 na 339 zachorowań w Polsce, 160miało miejsce w województwie podlaskim (Meldunek PZH 2003). Wrażliwośćczłowieka na zakażenie jest powszechna. Po przechorowaniu powstaje odpornośćtrwająca od 8-10 lat (Pancewicz 1996, Haglund i Gunther 2003).

Po ukłuciu przez zakażonego kleszcza wirus namnaża się w komórkach skóry, anastępnie drogą naczyń limfatycznych przedostaje się do okolicznych węzłówchłonnych, w których w dalszym ciągu namnaża się. Stąd drogą naczyń krwionośnych ilimfatycznych przedostaje się do układu siateczkowo-śródbłonkowego śledziony, szpikukostnego, w których dochodzi do dalszej replikacji. Następnie drogą krwitransportowany jest do ośrodkowego układu nerwowego. Obecność wirusa we krwi dajepoczątek wirusemii i jest to tzw. I faza choroby. Po okresie inkubacji wynoszącym od 2do 28 dni, objawy chorobowe pierwszej fazy są niecharakterystyczne, pojawia się złesamopoczucie, bóle mięśni, stawów, nieżyt górnych dróg oddechowych, objawydyspeptyczne, wymioty, podwyższona temperatura do 380C. Po okresie chorobowym od2 do 9 dni następuje okres bezgorączkowy, w 70-80% przypadków kończący sięwyzdrowieniem. U 1/3 chorych dochodzi do 4-8 dniowej remisji, po której pojawia siędruga fala gorączki, znacznie wyższa, sięgająca 39-400C, utrzymująca się 5-10 dni.Chorzy skarżą się na bardzo silne bóle głowy, często połączone z wymiotami i utratąświadomości, dochodzi do zapalenia mózgu i opon mózgowo-rdzeniowych.

Przenikanie wirusa, po jego replikacji, do OUN odbywa się przede wszystkimdrogą krwionośną, wirus przenikając barierę krew– płyn mózgowo-rdzeniowy, bezzakażenia endotelium, biernie przechodzi przez anatomiczne połączenia układukrwionośnego z tkanką nerwową.

Inną drogą przedostania się wirusa do OUN jest jego szerzenie się wzdłużwłókien nerwowych. Mechanizm ten jest charakterystyczny dla zakażenia drogą

96

kropelkową, gdy po wniknięciu wirusa do komórek neuroepitelialnych błony śluzowejnosa przenika bezpośrednio do OUN przez nerw węchowy (Kunz i Heinz 2003).

Zmiany anatomopatologiczne w przebiegu kzm obserwuje się w całymośrodkowym układzie nerwowym, przede wszystkim jednak w istocie szarej mózgu,przy mniej zmienionej istocie białej. Typowe umiejscowienie zmian dotyczy półkulmózgowych, jąder podstawy, wzgórza, podwzgórza, śródmózgowia, pnia mózgu,móżdżku oraz odcinka szyjnego rdzenia kręgowego.

Przejście wirusa przez naczynia krwionośne mózgu, pozostawia niespecyficznyślad w postaci proliferacji śródbłonka. Wirus kleszczowego zapalenia mózguznajdowano w komórkach nerwowych, głównie w retikulum endoplazmatycznym i wpęcherzykach aparatu Goldiego. Wewnątrzkomórkowe namnażanie wirusa prowadzi doniszczenia komórek nerwowych i martwicy. W korze mózgowej pojawiają się grudkineuronofagiczne, nacieki zapalne limfoplazmocytarne i mikroglejowe. W istocie białejobserwuje się nacieki okołożylne, utworzone głównie z limfocytów i plazmocytów zniewielkim udziałem granulocytów, prowadzące do zakrzepów w naczyniach, a wkonsekwencji do martwicy. W naczyniach tętniczych można stwierdzać ograniczonąmartwicę błony środkowej lub całej ściany, z obecnością krwotoku (Haglund i Gunther2003).

Poza OUN zmiany anatomopatologiczne w przebiegu kzm można wykazać wwątrobie (nacieki okołonaczyniowe, ogniskowa martwica, stłuszczenie), śledzionie(przekrwienie i wzrost grudek chłonnych), nerkach (nacieki z komórek jądrzastych),sercu (zwyrodnienie mięśnia), i płucach (przekrwienie, zapalenie lub ogniskowaniedodma).

Zakażenie wirusem kzm prowadzi do odpowiedzi immunologicznej;komórkowej i humoralnej, w której biorą udział cytokiny głównie: IL-1, IL-2, IL-6, IL-10, TNF, INF-γ.

Limfocyty pomocnicze CD4 odgrywają istotną rolę w zwalczaniu infekcjibakteryjnej, podczas gdy w zakażeniu wirusowym, główna rola obronna przypadalimfocytom CD8 (Kondrusik i Hermanowska-Szpakowicz 2004).

Iżycka i wsp. (2000) stwierdzili w zakażeniu wirusem kzm osłabienie czynnościwirusobójczej granulocytów obojętnochłonnych, a większą rolę limfocytów, którychnapływ spowodowany jest syntezą chemokin w OUN (Grygorczuk i wsp. 2001). Błonypowierzchniowe limfocytów B posiadają receptory tylko dla jednej determinantyantygenowej. Agregacja tych receptorów jest podstawowym warunkiem pobudzanialimfocytów B przez antygeny, wyzwalające aktywowanie kaskady dopełniaczaindukującego fagocytozę (Iżycka i wsp. 2000).

W patogenezie kzm ważną rolę odgrywają wydzielane przez limfocyty TCD4

cytokiny prozapalne (Dumpis i wsp. 1999, Kondrusik i wsp. 2001). Najważniejsza zcytokin IFN-γ pobudza proliferację limfocytów T do produkcji innych cytokinprozapalnych– czynnika martwicy nowotworów– TNF, interleukiny 2, interleukiny 6, zmożliwością hamowania wytwarzania interleukiny 4 o właściwościachprzeciwzapalnych.

Pancewicz i wsp. (2002) stwierdzili w kzm wzmożoną generację reaktywnychform tlenu w płynie mózgowo-rdzeniowym powodującą stres oksydacyjny. Sugeruje touszkodzenie struktury molekularnej enzymów antyoksydacyjnych oraz kofaktorówbiorących udział w reakcjach redox.

Po wniknięciu do komórki wirusy replikują głównie w cytozolu zakażonejkomórki po prezentacji antygenu na MHC, pobudzając limfocyty T, które uwalniającytokiny hamujące replikację wirusa oraz cytotoksyny zabijające zakażoną komórkęgospodarza (Dumpis i wsp. 1999). Uszkodzenie znacznej liczby komórek powoduje

97

zaburzenie odpowiedzi komórkowej, w wyniku czego dochodzi do rozwoju ostregokleszczowego zapalenia mózgu (Zajkowska i wsp.1997).

W zależności od lokalizacji procesu zapalnego w OUN wyróżnia się następującekliniczne postacie KZM:1. zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych (meningitis)– występujące u ok. 43% chorychz kzm. Przebiega z bólami głowy, nudnościami, niekiedy wymiotami oraz obecnościąobjawów oponowych,2. zapalenie mózgu i opon mózgowo-rdzeniowych (encephalomeningitis), którerozpoznaje się u ok. 45%, zwykle o ciężkim przebiegu z objawami zaburzenia pamięci,apatią i pobudzeniem ruchowym. Mogą pojawić się objawy rzekomoopuszkowe,zaburzenia ataktyczne, dodatnie objawy Babińskiego, Chedocka, Oppenheima,Rossolimo. W niektórych przypadkach mogą pojawić się drgawki typu Jacksona lubKoźewnikowa. Nierzadko chorobie mogą towarzyszyć zaburzenia widzenia, zaburzeniazwieraczy, a także sfery psychicznej (Dumpis i wsp. 1999, Grygorczuk i wsp. 2002),3. zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, mózgu i rdzenia (meningoencephalomyelitis)występujące u ok. 10% chorych i przebiegające z niedowładami wiotkimi kończyn,częściej górnych niż dolnych. Objawy te są następstwem uszkodzenia rogów przednichrdzenia kręgowego. Szczególnie niebezpieczne jest zajęcie procesem zapalnym rdzeniaprzedłużonego, mogące prowadzić do zaburzeń oddychania, nierzadko kończące sięzejściem śmiertelnym,4. zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, mózgu i korzeni rdzeniowych(meningoencephaloradiculitis) występujące u ok. 5% chorych. Oprócz objawówstwierdzanych, w wyżej opisanych postaciach, najczęściej dochodzi do zajęcia splotubarkowego. Porażenie pojawia się po kilku dniach od wystąpienia temperatury. Objawyniedowładu cofają się bardzo powoli– wymagają długotrwałej rehabilitacji. Niekiedymogą wystąpić objawy podobne do zespołu Guillain-Barré lub wstępującej postaciLandry’ego (Grygorczuk i wsp. 2002, Gunther i wsp. 1997, Hermanowska-Szpakowicz2000, Radola i wsp. 1991).

Niekiedy kleszczowe zapalenie mózgu przebiega bardzo łagodnie, nie zawszewięc chorzy trafiają do lekarza, a choroba nie jest rozpoznawana i rejestrowana. Uniektórych natomiast pacjentów obserwuje się przedłużanie się procesu chorobowego iprzechodzenie w formę przewlekłą z okresami remisji i progresji.

U dzieci i młodzieży przebieg kzm jest łagodniejszy i przebiega najczęściej podpostacią zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych (Logar i wsp. 2000).U osób starszychpo 60 roku życia przebieg kzm z reguły jest ciężki, co może być związane z obecnościąinnych istniejących już chorób.

Należy też zwrócić uwagę na przebieg kzm w różnych strefach geograficznych.Najcięższy przebieg obserwuje się w Azji, ze śmiertelnością od 20 do 25%. Zjawisko tomożna wiązać zarówno ze szczególnie zjadliwym szczepem wirusa, wywołującymchorobę, jak i faktem znacznego niedożywienia oraz niedoborów białkowych wśródludności tej części świata.

Cięższy przebieg choroby obserwuje się również u chorych ze współistnieniemzakażeń innymi patogenami odkleszczowymi m in. Borrelia burgdorferi orazAnaplasma phagocytophila (Haglund i wsp. 2003).

W diagnostyce kzm prócz dokładnego wywiadu epidemiologicznego i badaniaprzedmiotowego szczególnego znaczenia nabiera badanie płynu mózgowo-rdzeniowego, który zwykle jest przejrzysty i wypływa pod wzmożonym ciśnieniem.Stężenie białka bywa umiarkowanie podwyższone od 50 do 100 niekiedy 200 mg%. Wpierwszych 3- 5 dniach choroby oprócz limfocytów stwierdza się granulocytywielojądrzaste, a w późniejszym okresie dominują limfocyty. Stężenia glukozy

98

i chlorków z reguły nie przekraczają wartości prawidłowych. U chorych z zespołemoponowym obserwuje się stopniową normalizację płynu mózgowo-rdzeniowego pookoło 4 do 6 tygodniach. Natomiast u chorych z zapaleniem mózgu mimo normalizacjicytozy obserwuje się wzrost stężenia białka szczególnie globulin α 1 i α 2, comanifestuje się utrzymującymi się dodatnimi odczynami globulinowymi Pandy’ego iNonne-Appelta (Anic i wsp. 1998, Hermanowska-Szpakowicz 2000, Kaiser i wsp.2000, Łukjan i wsp. 1996).

We krwi obwodowej w początkowej fazie choroby obserwuje się leukopenię,która w drugiej fazie przechodzi w leukocytozę od 14 do 15 tys. komórek w mm3, zprzewagą granulocytów w rozmazie. W początkowej fazie może również wystąpićtrombocytopenia i leukopenia oraz przyspieszenie OB. W ciężkich postaciach możemyobserwować uszkodzenie komórki wątrobowej z przejściowym wzrostem aktywnościAspAT i AlAT (Daniluk i wsp. 1996).

Izolacja wirusa kzm z płynu mózgowo-rdzeniowego i krwi w okresie wiremiijest bardzo trudna i ma małe znaczenie praktyczne. Dlatego w aktualnej diagnostycekzm znalazły szerokie zastosowanie testy wykrywające przeciwciała przeciw wirusowikzm przy użyciu metody immunoenzymatycznej ELISA. Wartość diagnostycznąpotwierdzającą rozpoznanie dają wyniki powyżej 56 jednostek (VIEU/ml.) test jestbardzo czuły i umożliwia badanie swoistej odpowiedzi w klasie IgM i IgG zarówno wekrwi jak i płynie mózgowo-rdzeniowym (Kapuśniak 1995).

W przypadkach trudnych i wątpliwych diagnostycznie można stosować metodęwestern-blot, umożliwiającą jakościową analizę poprzez uzyskanie reakcji z każdymosobnym antygenem wirusa. W diagnostyce można również wykorzystać metodępolimeryzacji łańcuchowej PCR (polymerase chain reaction) umożliwiającą wykryciekwasów nukleinowych wirusa (McMinn 1996, Kaiser i wsp. 2000).

Dotychczas brak jest swoistego leczenia kzm, a objawowe postępowanieterapeutyczne sprowadza się do likwidacji wzmożonego ciśnieniawewnątrzczaszkowego, będącego wynikiem obrzęku mózgu. Dlatego teżnajistotniejszym postępowaniem w likwidacji choroby jest jej świadoma profilaktyka.

W profilaktyce kzm konieczne jest, szczególnie wśród mieszkańców okolicendemicznych i pracowników leśnych, stosowanie odzieży ochronnej, najlepiejciemnej, ściśle przylegającej w okolicy nadgarstków i podudzi oraz repelentów. Ponadtozaleca się oglądanie skóry ciała po powrocie z lasu, usuwanie kleszczy (najlepiejpensetą) po uprzedniej dezynfekcji skóry np. spirytusem. Spożywanie mlekaszczególnie pochodzącego od kóz, krów i owiec z terenów endemicznych, winno być pouprzednim przegotowaniu lub pasteryzacji. Najważniejszym jest jednak aktywneuodpornienie poprzez szczepienia ochronne przeciwko wirusowi kzm, populacjinarażonej na możliwość zakażenia. Aktualnie w Polsce od lat stosowana jest dobrzeznana i bezpieczna szczepionka FSME-IMMUN Inject, a ostatnio wprowadzana jestrównież szczepionka o nazwie Encepur.

Szczepionka FSME-IMMUN jest dobrze tolerowana. Niekiedy może wystąpićlokalne zaczerwienienie w miejscu wkucia oraz obrzęk okolicznych węzłów chłonnychz przemijającą, kilkudniową temperaturą. Odstęp czasowy w stosunku do innychszczepień nie jest konieczny, nie zależnie czy są to szczepionki zawierające żywewirusy, czy nie. Jedynym przeciwwskazaniem są ostre choroby zakaźne przebiegające zwysoką temperaturą, o czym decyduje badanie lekarskie.

Aby osiągnąć skuteczną odporność szczepionkę FSME-IMMUN Inject podajesię ją trzy razy, głęboko domięśniowo, najlepiej w ramię wg schematu: pierwszeszczepienie najlepiej w zimowej porze roku, drugie po 1-2 miesiącach później, a trzecie9-12 miesięcy po drugim szczepieniu.

99

Kilka tygodni po drugim szczepieniu u 90% zaszczepionych osób stwierdza siękonwersję serologiczną. Po trzecim szczepieniu stopień konwersji osiąga prawie 100%.Okres ochronny po szczepieniu trwa 3 lata, a szczepienia przypominające winny byćwykonywane co 3 lata.

Osoby stosujące antykoagulanty szczepionkę powinny mieć podaną podskórnie.Z uwagi na fakt, że FSME-IMMUN Inject nie zawiera żywych wirusów w szczególnejsytuacji może być podana kobietom ciężarnym.

LiteraturaAnic K., Soldo J., Peric L. i wsp.1998. Tick-borne encephalitis in Eastern Croatia.

Scand. J. Infect. Dis. 30: 509-512.Daniluk J., Pancewicz S., Siwak E. i wsp. 1996. Analiza wybranych parametrów

uszkodzenia wątroby w przebiegu kleszczowego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Pol. Tyg. Lek. 51: 324-325.

Dumpis U., Crook D., Oksi J. 1999. Tick- borne encephalitis. Clin. Infect. Dis. 28: 882-90.

Grygorczuk S., Mierzyńska D., Zdrodowska A. i wsp. 2002. Tick- borne encephalitis innorth- eastern Poland in 1997-2001. A retrospective study. Scand. J. Infect. Dis. 34:904-909.

Grygorczuk S., Pancewicz S.A., Kondrusik M. i wsp. 2001. Chemokiny w zapaleniuopon mózgowo-rdzeniowych o różnej etiologii. Pol. Merk. Lek. 10: 117-121.

Gustafson R., Svenungsson B., Forsgren M. i wsp. 1998. Two- year survey of theincidence of Lyme Borreliosis and Tick – borne encephalitis in high- risk populationin Sweden. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 11: 894-900.

Haglund M., Gunther G. 2003. Tick- borne encephalitis- pathogenesis, clinical courseand long- term fellow- up. Vaccine 21 suppl. 1.11.

Hermanowska-Szpakowicz T., Pancewicz S.A., Kondrusik M. i wsp. 1997. Selectedaspects of tick-borne encephalitis in North – Eastern Poland. Acta Med. Lituanica 1:22-25.

Hermanowska-Szpakowicz T. 2000. Aspekty kliniczno – terapeutyczno – profilaktycznechorób przenoszonych przez kleszcze. Przegl. Epidemiol. 54, (3 Suppl.): 209-216.

Iżycka A., Jabłońska E., Zajkowska J. i wsp. 2000. Ocena wybranych parametrówodporności komórkowej nieswoistej u chorych z kleszczowym zapaleniem mózgu.Neurol. Neurochir. Pol. 34: 691-698.

Kaiser R., Holzmann H. 2000. Laboratory findings in tick-borne encephalitis –correlation with clinical outcome. Infection. 28: 78-84.

Kaiser R. 1999. The clinical and epidemiological profile of tick-borne encephalitis insouthern Germany 1994-98. A prospective study of 656 patients. Brain 122: 2067-2078.

Kapuśniak M. 1995. Diagnostyka i kliniczne problemy kleszczowego zapalenia oponmózgowo-rdzeniowych i mózgu na podstawie własnych obserwacji. Przegl.Epidemiol. 49: 43-47.

Kondrusik M., Hermanowska-Szpakowicz T., Jaroszewicz E. 1998. Stężenie czynnikamartwicy nowotworów alfa i interleukiny 1 beta płynu mózgowo-rdzeniowego wprzebiegu kleszczowego zapalenia mózgu. Pol. Merk. Lek. 21: 126-129.

Kondrusik M., Hermanowska-Szpakowicz T. 2004. Kleszczowe zapalenie mózgu –aspekty patogenetyczne, kliniczne oraz powikłania. Neurol. Neurochir. Pol. 38, 1Suppl.1: 67-70.

100

Kondrusik M., Pancewicz S.A., Zajkowska J. i wsp. 2001. Stężenie TNF α iinterleukiny 1 β w surowicy chorych na kleszczowe zapalenie mózgu. Pol. Merk.Lek. 11: 26-28.

Kunz C., Heinz F.X. 2003. Tick- borne encephalitis. Vaccine. 21 Suppl. 1: 1.Logar M., Arnez M., Kobl J i wsp. 2000. Comparison of the epidemiological and

clinical features of tick-borne encephalitis in children and adults. Infection 28: 74-77.

Łukjan W., Zajkowska J. 1996. Diagnostyka kleszczowego zapalenia mózgu. W:Hermanowska-Szpakowicz T. (red.), Kleszczowe zapalenie mózgu. Białystok: 49-59.

Matuszczyk I., Tarnowska H., Żabicka J. i wsp.: 1997, Ognisko epidemii mlecznejkleszczowego zapalenia mózgu w województwie kieleckim. Przegl. Epidemiol. 51:381-388.

McMinn P.C. 1997. The molecular basis of virulence of the encephalitigenicflaviviruses. J.Gen.Virol. 78: 2711-2722.

Meldunek roczny 2000 o zachorowaniach na choroby zakaźne i zatruciach związkamichemicznymi zgłoszonych w 2000 r. www. pzh. gov. pl/epimeld




Pancewicz S.A., Hermanowska-Szpakowicz T., Makarewicz-Płońska M. i wsp. 2002.Obniżenie mechanizmów obrony antyoksydacyjnej w płynie mózgowo-rdzeniowymu chorych z kleszczowym zpaleniem mózgu. Neurol. Neurochir. Pol. 36: 767-776.

Pancewicz S.A. 1996. Epidemiologia kleszczowego zapalenia mózgu. W:Hermanowska-Szpakowicz T. (red.), Kleszczowe zapalenie mózgu. Białystok: 5-16.

Zajkowska J.M., Pancewicz S.A., Kucharewicz B. i wsp. 1997. Stężenie albumin iimmunoglobulin w płynie mózgowo-rdzeniowym i surowicy w zapaleniach oponmózgowo-rdzeniowych o etiologii kleszczowej. Pol. Merk. Lek. 4: 250-253.

101

Granulocytic anaplasmosis – emerging tick-bornedisease

Anna GrzeszczukDepartment of Infectious Diseases, Medical University of Białystok, Żurawia 14 Str.;15-540 Białystok, [email protected]

Tick-borne diseases as a global concernTick-borne diseases represent a public health problem of growing importance

(Childs and Paddoc 2003). Increasing ticks abundance has been observed in recent yearsin the areas where they were not previously encountered (Falco et al. 1995). Moreover,it has been clearly shown that the higher prevalence of infected ticks the bigger ishuman infection rate of tick-borne encephalitis (TBE) (Lindgren and Gustafson 2001)and Lyme disease (Stafford et al. 1998). Tick-borne infections result in mild to severeclinical course with significant health sequelae, including death (Dumler 1997).

Ticks are vectors of several pathogens of veterinary and human medicineconcern all over the world (Brouqui 1999, McQuiston et al. 1999, Dumler and Walker2001, Walker and Dumler 2000). The most prevalent in Poland Ixodes ricinus ticks(Siuda 1991, Stańczak et al. 1999) transmit a number of virulent microorganisms onhumans. Among them there are viruses e.g.: tick borne encephalitis virus(Demiaszkiewicz 1952, Prokopowicz 1995), bacteria - Borrelia burgdorferi sensu lato(Stańczak et al. 1999), protozoon - Babesia microti (Skotarczak et al. 2003) and a newlydescribed - Anaplasma phagocytophilum (formerly: human granulocytic ehrlichiosisagent) (Stańczak et al. 2000, Grzeszczuk et al. 2000) which may cause a severe disease.Ehrlichial infections can be life threatening (Dumler 1997).

Selected Rickettsiae as human pathogensThe list of recently described microorganisms, previously not known or

considered to be a veterinary domain, prolongs. Ehrlichioses comprise a group ofemerging zoonoses. Among them are Ehrlichia sennetsu (reclassified as Neorickettsia) -causing sennetsu ehrlichiosis in Japan and Malaysia (Dumler and Walker 2000),Ehrlichia chaffensis - causing human monocytic ehrlichiosis (Maeda 1987, Anderson1991), Anaplasma phagocytophilum, former human granulocytic ehrlichiosis agent

103


(Chen et al. 1994), Ehrlichia ewingii - previously reported as a cause of granulocyticehrlichiosis in dogs (Buller 1999).

New reclassification of genera in the families Rickettsiaceae andAnaplasmataceae

A recent proposal based on genetic analyses of 16S r RNA genus, groESL andsurface proteins genes has designated Ehrlichia equi and HGE agent as subjectivesynonyms for Ehrlichia phagocytophila and has suggested that Ehrlichiaphagocytophila be moved to the genus Anaplasma as a single species, Anaplasmaphagocytophilum (Dumler and Walker 2001).

Bacteria from genus Anaplasma are Gram-negative, small, often pleomorphic,coccoid to elipsoid organisms that reside within cytoplasmic vacuoles, most often incompact inclusions (morulae). Not cultivable in cell-free media or chicken embryos.Etiological agents of diseases of dogs and other canids, humans and ruminants such ascattle, goats, sheep and llamas (Dumler and Walker 2001).

Epidemiological and clinical features of human granulocytic anaplasmosis(Anaplasma phagocytophilum)Epidemiology of HGA

The natural history of HGA is still being elucidated, but it is possible that A.phagocytophilum is maintained in nature in a tick-ruminant-rodent cycle. Humans areinvolved only as inadvertent hosts. Most patients report exposure to ticks or tick-bitebetween 7 and 30 days before the disease onset (acc. to Blanko and Oteo 2002).

The first patients with human granulocytic anaplasmosis (originally published asehrlichiosis) were described in Minnesota and Wisconsin in 1994 (Chen et al. 1994); inEurope - in Slovenia in 1997 (Petrovec et al. 1997) while in Poland in 2001 (Tylewska-Wierzbanowska et al. 2001).

In North America the human infections occur mainly in the northeast and upperMidwestern United States. The four states reporting the highest incidence of HGE areNew York, Connecticut, Wisconsin, and Minnesota (McQuiston 1999).The vectors areIxodes scapularis and I. pacificus on the west coast (Olano and Walker 2002). Trough2001, approximately 1220 cases of HGA were reported trough national surveillance(acc. to Childs and Padoc 2003)

In Europe HGA is transmitted by Ixodes ricinus ticks and I. tranguliceps lessfrequently, in China – by I. persulcatus (Euzéby 2002). Bacteria is transmittedtransstadially but not transovarially, so being an efficient vector of infection tick can notbe a reservoir. To establish an infection in a tick the blood meal of at least 24 hours isrequired (Euzéby 2002). A. phagocytophilum is multiplying in the arthropod infectedand is localized mainly in salivary glands (Euzéby 2002). The infection transmission toa vertebral host requires some thirty hours attachment (Euzéby 2002).

In Europe several human seroepidemiolgical studies revealed the frequencyranging from about 6.2% (8/130) (Grzeszczuk et al. 2001) in northeastern Poland, 8.6%(21/242) in Italy (Nuti et al. 1998), Bulgaria 7.4% (20/270) (Christova and Dumler1999) up to 17.1% (12/70) in Switzerland (Brouqui 1999). Countries where confirmedcases have been detected are less common. This phenomenon rises the question whetherinfections are indeed milder than in US or are they going underreported.Clinical course of HGA

Human granulocytic anaplasmosis is a mild, usually self-limited febrile disease,however severe cases have been reported in 16%. The main complains are fever, chills,

104

malaise, mialgia (Walker& Dumler 2000, Dumler 1997). About half of patients requirehospitalization and life-threatening complications (including diffuse alveolar damage,rhabdomyolysis, myocarditis, plexopathy and demyelinating polyneuropathy) mayoccur (Walker and Dumler 2000, Bakken and Dumler 2000). The case-fatality rateranges from 0.5% to 1%. A case of transplacental infection and another case of A.phagocytophilum reinfection have been described (Olano and Walker 2002).

A. phagocytophilum infection predisposes to opportunistic infections e.g. herpesoesophagitis, disseminated candidiasis, pulmonary aspergillosis (Olano and Walker2002). The most prevalent laboratory abnormalities are elevated liver enzymes levels,leukopenia, trombocytopenia and less frequently anemia.

Moreover, more than one pathogen can be inoculated during I. ricinus and/or I.scapularis tick bite. Experimental studies on concurrent B. burgdorferi and A.phagocytophilum infections shown more severe infection course (Thomas et al. 2001).Whether this situation occurs in humans remains to be clarified.Immunopathology of A. phagocytophilum infection

A. phagocytophilum alters host defense mechanisms in different ways (Dumler1997, Whist et al. 2003). One of the strategies developed to survive within a hostileenvironment of neutrophils is blocking lyposomal fusion of A. phagocytophilum –containing vacuoles (Webster et al. 1998). Another mechanism by which A.phagocytophilum can survive inside neutrophils is bacterial carbohydrate-dependentinhibition of superoxide anion generation, as shown both in vitro (Mott and Rikihisa2000) and in vivo (Wang et al. 2002). A. phagocytophilum trigger as well a delay inapoptosis of granulocytes (Yoshiie et al. 2000). During the infection the mixed cytokineresponse was observed, favoring the Th1 cytokines (Dumler et al. 2000). Elevated IFN- levels were seen during the acute phase of the disease, and low levels of Il-4 and IL-10were demonstrated. Levels of IL-1 and TNF were negligible during the acute andconvalescent phases. INF- is considered to be necessary for the elimination of themicroorganisms, and it seems to be responsible for the histopathologic lesions (Martinet al. 2000, Martin et al. 2001).

A. phagocytophilum infection results in host defense defects that aremultifactorial (Dumler 1997). Studies on animal strains showed the decreases in CD4and CD8 cell counts (Woldehiwet 1991), and defects in lymphoproliferation of isolatedlymphocytes (Woldehiwet 1987a, Whist et al. 2003) and in neutrophil migration andphagocythosis (Foster and Cameron 1970, Woldehiwet 1987b). Down regulation ofCD25 expression on gamma-delta T cells and CD4 cells along with their reducedpercentages was shown in seep experiments (Whist et al. 2003). The reducedpercentages of B cells and leukocytes expressing MHC II and CD11b was seen in first 2weeks of experimental infection as well, along with impaired antibody responses tovaccines (Whist et al. 2003). Concerning human infections, all fatal cases of HGA weredue to immunosupression and consequent opportunistic infections (Dumler 1997).

Raising disease awareness and educating physicians and the public about clinicalmanifestations and proper treatment of this emerging zoonosis are required.

ReferencesAnderson B.E., Dawson J.E., Jones D.C., Wilson K.H. 1991. Ehrlichia chaffeensis, a

new species associated with human ehrlichiosis. J. Clin. Microbiol. 29: 2838-2842.Bakken J.S., Dumler J.S. 2000. Human granulocytic ehrlichiosis. Clin. Infect. Dis. 31:

554-560.

105

Blanko J.R., Oteo J.A. 2002. Human granulocytic ehrlichiosis in Europe. Clin.Microbiol. Infect. 8: 763-772.

106

Brouqui P. 1999. Ehrlichiosis in Europe. In: Raoult D, Brouqui P (ed.) Rickettsiae andrickettsial diseases at the turn of the third millenium. Elsevier, Paris.

Buller R.S., Arens M., Hmiel S.P., et al. 1999. Ehrlichia ewingii, a newly recognizedagent of human ehrlichiosis. N. Engl. J. Med. 341: 148-155.

Chen S.M., Dumler J.S., Bakken J.S., Walker D.H. 1994. Identification of agranulocytoropic Ehrlichia species as the etiologic agent of human disease. J. Clin.Microbiol. 32: 589-595.

Childs J.E., Paddoc C.D. 2003. The ascendency of Amblyomma americanum as a vectorof pathogens affecting humans in the United States. Annu. Rev. Entomol. 48: 307-337.

Christova I.S., Dumler J.S. 1999. Human granulocytic ehrlichiosis in Bulgaria. Am. J.Trop. Med. Hyg. 60: 58-61.

Demiaszkiewicz W. 1952. Tick-borne encephalitis in the Białowieża Primeval Forest.(in Polish) Pol. Tyg. Lek. 24: 799- 804.

Dumler J.S. 1997. Is human granulocytic ehrlichiosis a New Lyme Disease? Reviewand comparison of clinical, laboratory, epidemiological and some biologicalfeatures. Clin. Infect. Dis. 25 (suppl 1): S3-7.

Dumler J.S., Barbet A.F., Bekker C.P.J., Dasch G.A., Palmer G.H., Ray S.G., RikihisaY., Rurangirwa F.R. 2001. Reorganization of genera in the families Rickettsiaceaeand Anaplasmataceae in the order Rickettsiales; unification of some species ofEhrlichia with Anaplasma, Cowdria with Ehrlichia and Ehrlichia with Neorickettsia;description of five new species combinations; and designation of Ehrlichia equi andHGE agent as subjective synonyms of Ehrlichia phagocytophila. Int. J. Syst. Evol.Microbiol. 51: 2145-2165.

Dumler J.S., Trigiani E.R., Bakken J.S., Aguero-Rosenfeld M.E., Wormster P.G. 2000.Serum cytokine responses during acute human granulocytic ehrlichiosis. Clin.Diagn. Lab. Immunol. 7: 6-8.

Dumler J.S., Walker H.D. 2001. Tick-borne ehrlichioses. Lancet. 4: 21-28.Euzéby J.P. 2002. Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire.

http://www.bacterio.cict.fr/bacdico/ aa/phagocytophila.htmlFalco R.C., Daniels T.J., Fish D. 1995. Increase in aboundance of immature Ixodes

scapularis (Acari: Ixodidae) in an emergent Lyme disease endemic area. J. Med.Entomol. 35: 522-526.

Foster W.N.M., Cameron A.E. 1970. Observations on the functional integrity ofneutrophil leukocytes infected with tick-borne fever. J. Comp. Pathol. 80: 487-491.

Grzeszczuk A., Stańczak J., Kubica-Bierant B., Kruminis-Łozowska W., Racewicz M.2000. First seroepidemiological evidence of human granulocytic ehrlichiosis (HGE)in Poland. Preliminary results. VIII European Multicolloquium of Parasitology(EMOP) Abstracts, Poznań, Poland 10-14 September 2000, Acta. Parasitol. 45:219-219.

Grzeszczuk A., Stańczak J., Kubica-Biernat B. 2002. Serological and molecularevidence of human granulocytic ehrlichiosis focus in the Białowieża PrimevalForest (Puszcza Białowieska), north-eastern Poland. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect.Dis. 21, 6-11.

Lindgren E., Gustafson R. 2001. Tick-borne encephalitis in Sweden and climate change.Lancet. 358: 16-18.

Maeda K., Markowitz N., Hawley R.C., Ristic M., Cox D., McDade J.E. 1987. Humaninfection with Ehrlichia canis, a leukocyte Rickettsia. N. Engl. J. Med. 316: 853-856.

107

http://www.bacterio.cict.fr/bacdico/

Martin M.E., Bunnell J.E., Dumler J.S. 2000. Pathology, immunohistology and cytokineresponses in early phases of human granulocytic ehrlichiosis in a murine model. J.Infect. Dis. 181: 374-378.

Martin M.E., Casperson K., Dumler J.S. 2001. Immunopathology and ehrlichialpropagation are regulated by interferon-gamma and interleukin-10 in a murinemodel of human granulocytic ehrlichiosis. Am. J. Pathol. 158:1881-1888.

McQuiston J.H., Paddoc C.D., Holman R.C., Childs J.E. 1999. The human ehrlichiosesin the United States. Emerg. Infect. Dis. 5: 635-642.

Mott J., Rikihisa Y. 2000. Human granulocytic ehrlichiosis agent inhibits superoxideanion generation by human nutrophils. Infect. and Immun. 68: 6697-6703.

Nuti M., Serafini D.A., Bassetti D., Ghionni A., Russino F., Rombola P., Macri G.,Lillini E. 1998. Ehrlichia infection in Italy. Emerg. Infect. Dis. 4: 663-665.

Olano J.P., Walker D.H. 2002. Human ehrlichioses. Med. Clin. North. Am. 86: 375-392.Petrovec M., Lotric Furlan S., Avsic Zupanc T., Strle F., Brouqui P., Roux V., Dumler

J.S. 1997. Human disease in Europe caused by a granulocytic Ehrlichia species. J.Clin. Microbiol. 35: 1556-1559.

Prokopowicz D., Bobrowska E., Bobrowski M., Grzeszczuk A. 1995. Prevalence ofantibodies to tick-borne encephalitis among residents of north-eastern Poland.Scand. J. Infect. Dis. 27: 15-16.

Siuda K. 1991. Polish Ticks (Acari: Ixodida). (In Polish) vol 1. Warszawa, Wrocław,PWN.

Skotarczak B., Rymaszewska A., Wodecka B., Sawczuk M. 2003. Molecular evidenceof coinfection of Borrelia burgdorferi sensu lato, human granulocytic ehrlichiosisagent, and Babesia microti in ticks from northwestern Poland. J. Parasitol. 89: 194-196.

Stafford K.C. III, Cartter M.L., Magnarelli L.A., Ertel S-H., Mshar P.A. 1998.Temporal correlations between tick abundance and prevalence of ticks infected withBorrelia burgdorferi and increasing incidence of Lyme disease. J. Clin. Microbiol.36: 1240-1244.

Stańczak J., Kubica-Bierant B., Kruminis-Łozowska W., Racewicz M. 2000. Detectionof the agent of human granulocytic ehrlichiosis (HGE) in Poland. VIII EuropeanMulticolloquium of Parasitology (EMOP) Abstracts, Poznań, Poland 10-14September 2000, Acta. Parasitol. 45: 217-217.

Stańczak J., Racewicz M., Kubica-Bierant B., Kruminis-Łozowska W., Dąbrowski J.,Adamczyk A., Markowska M. 1999. Prevalence of Borrelia burgdorferi sensu latoin Ixodes ricinus ticks (Acari, Ixodidae) in different Polish woodlands. Ann. Agric.Env. Med. 6 : 127-132.

Thomas V., Anguita J., Berthold S.W., Fikrig E. 2001. Coinfection with Borreliaburgdorferi and the Agent of Human Granulocytic ehrlichiosis alters murineimmune responses, pathogen burden, and severity of lyme arthritis. Infect. Immun.69: 3359-3371.

Tylewska-Wierzbanowska S., Chmielewski T., Kondrusik M., Hermanowska-Szpakowicz T., Sawicki W., Sułek K. 2001. First cases of acute human granulocyticehrlichiosis in Poland. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 20: 196-198.

Walker D.H, Dumler JS. 2000. Ehrlichia chafeensis (human ehrlichiosis) and otherehrlichiae. In: Mandell G.L., Bennet J.E., Dolin R. Principles and practice ofinfectious diseases. Philadelphia, 1747-1752.

108

Wang T., Malawista S.E., Pal U., Grey M., Meek J., Akkoyunlu M., Thomas V., FikrigE. 2002. Superoxide anion production during Anaplasma phagocytophila infection.J. Infect. Dis. 186: 274-280.

Webster P., Ijdo J.W., Chiccoine L.M., Firkling E. 1998. The agent of humangranulocytis ehrlichiosis resides in an endosomal compartment. J. Clin. Invest. 101:1932-1941.

Whist S.K., Storset A.K., Johansen G.M., Larsen H.J. 2003. Modulation of leukocytepopulations and immune response in seep experimentally infected with Anaplasma(formerly Ehrlichia) phagocytophilum. Vet. Immunol. Immunopathol. 94: 163-175.

Woldehiwet Z. 1987a. Depression of lymphocyte response to mitogens in sheep infectedwith tick-borne fever. J. Comp. Pathol. 97; 637-643.

Woldehiwet Z. 1987b. The effects of tick-borne fever on some functions ofpolymorphonuclear cells of sheep. J. Comp. Pathol. 97: 481-485.

Woldehiwet Z. 1991. Lymphocyte subpopulations in peripheral blood of sheepexperimentally infected with tick-borne fever. Res. Vet. Sci. 51: 40-43.

Yoshiie K., Hyung-Yong K., Mott J., Rikihisa Y. 2000. Intracellular infection by thehuman granulocytic ehrlichiosis agent inhibits human neutrophil apoptosis. Infect.Immun. 68: 1125-1133.

109

Immunologia oddziaływań w układzie żywiciel –kleszcz: mechanizmy wywoływanej przez kleszczeimmunosupresji

Iwona Jastrzębska, Jacek RolińskiZakład Immunologii Klinicznej Akademii Medycznej w Lublinie, ul. Jaczewskiego 8, 20-950 Lublin

Host–tick immunology: the mechanisms of tick–induced immunosuppression

AbstractTicks are obligate hematophagous arthropods of medical importance by virtue of both

direct damage caused by feeding and transmission of a great variety of infectious diseases. Dueto the long duration of attachment to the hosts, ticks provoke hosts’ inflammatory and immuneresponses and resultant resistance to tick infestation comprises both innate and acquiredimmunity. For successful feeding and avoidance of host grooming, ticks have developed a largearray of strategies in order to cope with immunological mechanisms. Tick saliva contains potentpharmacologically active molecules directed against host immune regulatory and effectorpathways. Tick countermeasures to the host immune system include blocking of complementactivation, impairing immune cells function or altering the pattern of cytokine production.Although there is extensive information about the impact of these bioactive factors on hostimmune response, little is known about molecular mechanisms that ticks use to manipulate theirhost’s immune system. Identification and characterisation of the tick salivary gland moleculesthat interact with elements of the host immune system is particularly important. This is due tothe fact that the balance between host defences and tick countermeasures facilitating bloodmealacquisition is probably a key factor influencing host immune responsiveness to tick-transmittedpathogens. This article is an attempt at summarising the present knowledge about the nature oftick-induced host immunosuppression.

Interakcje pomiędzy układem immunologicznym żywiciela i żerującymkleszczem

Kleszcze w każdym stadium rozwojowym (larwa, nimfa, formy dojrzałe)odżywiają się krwią żywiciela (Schoeler i Wikel 2001, Siński 2001, Buczek 2003).Długotrwałe żerowanie kleszczy z rodziny Ixodidae, a więc wydłużony okres działaniaantygenów zawartych w ślinie pasożyta, jest przyczyną aktywacji

110

immunologicznych mechanizmów obronnych żywiciela (ryc.1). Badania doświadczalnei ocena oddziaływań żywiciel-kleszcz w układach naturalnych potwierdziły, iżwytwarzane przez kleszcze biologicznie aktywne substancje indukują rozwójodpowiedzi immunologicznej żywiciela, zarówno wrodzonej, jak i nabytej (Brossard iWikel 1997, Wikel i Bergman 1997, Wikel 1999). Pomimo to, w warunkachnaturalnych nie dochodzi do odrzucenia żerującego kleszcza. Zaobserwowano jednak,iż rozwijająca się odporność ma istotny wpływ na funkcje fizjologiczne pasożyta,szczególnie w czasie kolejnych prób infestacji. Immunizowany żywiciel powoduje,między innymi, ograniczenie przyczepności kleszcza, zmniejszone pobieranie krwi iutrudnione jej trawienie, a także zaburzenie procesów rozrodczych pasożyta (Barriga1999, Siński 2001).

W toku ewolucji kleszcze, będące obligatoryjnymi hematofagami, wykształciłyszereg wyspecjalizowanych mechanizmów przystosowawczych ułatwiających impobieranie pokarmu (Mans i Neitz 2004). Szczególną formą adaptacji umożliwiającąkleszczom długie żerowanie jest dysregulacja mechanizmów odpowiedziimmunologicznej żywiciela.

Wśród hipotez wyjaśniających zjawisko indukowanej przez żerujące kleszczemiejscowej immunosupresji jedną z bardziej interesujących jest teoria „kompetycjiantygenowej” (Barriga 1999). Barriga wraz z zespołem wykazał, że układodpornościowy zaatakowanego przez kleszcze żywiciela jest zdolny do wytworzeniaklonów komórek odpornościowych swoistych w odniesieniu do ponad 40 różnychantygenów gruczołów ślinowych pasożyta (Barriga i wsp. 1991). Istotne znaczenie w tejhipotezie przypisuje się zmiennej dynamice wydzielania poszczególnych związków wróżnych fazach żerowania kleszcza. Największa ilość bioaktywnych substancji powstajew okresie szybkiego pobierania krwi, przy czym związki kluczowe w procesachsupresji mechanizmów obronnych żywiciela należą prawdopodobnie do grupynajsłabszych antygenów (Buczek 2003). Obecność silnych antygenów w okresieintensywnego pobierania krwi przez kleszcza może „odwracać uwagę” układuimmunologicznego żywiciela od mniej immunogennych białek (niezbędnych wprocesie pobierania przez kleszcza pokarmu) prowadząc w efekcie do immunosupresji(Barriga 1999). Hipoteza powyższa do dnia dzisiejszego nie została potwierdzona.

Inny mechanizm immunosupresji, umożliwiający kleszczom przebywanie wskórze żywiciela przez kilka dni, związany jest z syntezą w gruczołach ślinowychpasożyta substancji o właściwościach immunomodulacyjnych. W trakcie żerowaniakleszcza bioaktywne peptydy wprowadzane są do tkanek żywiciela (Ribeiro i wsp.1985, Wikel 1999). Należy zaznaczyć, że większość z nich nie została do chwiliobecnej zidentyfikowana. Wykorzystując farmakologicznie aktywne składnikiwytwarzane w gruczołach ślinowych pasożyt jest zdolny oddziaływać supresyjnieprawie na każdy z etapów odpowiedzi immunologicznej żywiciela, zarówno wrodzonej,jak i nabytej (ryc.1).

Zdolność modulacji funkcji układu immunologicznego żywiciela przez kleszczema istotny wpływ na transmisję drobnoustrojów chorobotwórczych z organizmupasożyta do organizmu żywiciela (Wikel 1999). Wiele gatunków kleszczy jestpowszechnie znanym rezerwuarem i wektorem chorób wirusowych, bakteryjnych ipasożytniczych. Głębokie zaburzenia odpowiedzi immunologicznej w miejscużerowania kleszczy znacznie ułatwiają zakażenie żywiciela i zwiększająprawdopodobieństwo szybkiego rozwoju choroby. Zrozumienie zjawiskimmunologicznych stanowiących podłoże transmisji choroby stwarza podstawy doopracowania skutecznych metod immunoprofilaktyki.

111

Ryc. 1. Schemat obrazujący interakcje pomiędzy układem immunologicznym żywiciela a

żerującym kleszczem. Symbolami: (immunosupresja) oraz (immunostymulacja)oznaczono podstawowe mechanizmy immunomodulacyjnego działania kleszczy. Antygenywydzielane podczas żerowania stymulują obecne w skórze komórki odpornościowe (makrofagi,mastocyty, bazofile) do wydzielania cytokin prozapalnych oraz czynników chemotaktycznych.W warunkach braku substancji immunosupresyjnych w ślinie pasożyta, uwolnienie mediatorówreakcji zapalnej i związana z tym aktywacja układu dopełniacza stymulowałyby migracjękomórek odpornościowych do miejsca żerowania kleszczy (neutrofile, eozynofile). Odpowiedźimmunologiczna swoista inicjowana jest przez wyspecjalizowane komórki prezentujące antygen(komórki dendrytyczne, makrofagi). Przetworzone przez nie antygeny aktywują limfocyty Tpomocnicze (TH), które uzyskują zdolność indukcji swoistych antygenowo limfocytów T CD8+ ibiorą udział w nadwrażliwości typu późnego. Stymulacja komórek TH2 wpływa na rozwójlimfocytów B i wytwarzanie przeciwciał. Rola komórek oznaczonych na rycinie symbolem„?”nie została poznana, choć potwierdzono ich obecność w miejscu żerowania pasożyta.

Zaburzenia aktywacji układu dopełniacza w przebiegu żerowania kleszczyJednym z wykształconym przez kleszcze mechanizmów opóźniających reakcje

immunologiczne w organizmie żywiciela jest ingerencja w proces aktywacji układudopełniacza. Blokując alternatywną drogę aktywacji dopełniacza wydzielina gruczołówślinowych kleszczy zaburza mechanizmy indukcji odpowiedzi nieswoistej. W badaniachdoświadczalnych wykazano, iż biologicznie aktywne substancje zawarte w wydzieliniegruczołów ślinowych Ixodes dammini (Spielman et al., 1979) hamują hydrolizęskładnika C3. Prawdopodobnie za przerwanie kaskady aktywacji dopełniacza na tymetapie odpowiedzialne jest zidentyfikowane i opisane przez Ribeiro (1987) białko omasie cząsteczkowej 49 kDa. Ponadto stwierdzono, że ślina tego gatunku kleszczazawiera nieznany czynnik zapobiegający wbudowywaniu się składników C3b i C5b wbłonę cytoplazmatyczną komórek docelowych, również w ten sposób blokującaktywację układu dopełniacza (Ribeiro 1987, Wikel 1999).

112

Inną formą ingerencji kleszczy w reakcje immunologiczne żywiciela jestinaktywacja składnika C3a dopełniacza. Właściwości takie są przypisywane zawartymw ślinie kleszcza proteinom, które wykazują aktywność enzymatyczną zbliżoną doaktywności osoczowej karboksypeptydazy N (Ribeiro i Spielman 1986). Składnik C3adopełniacza, nazywany również anafilatoksyną, odgrywa ważną rolę w indukcjimiejscowej reakcji zapalnej, a działanie inaktywatora anafilatoksyny jest jednym zwielu mechanizmów zapobiegających degranulacji komórek tucznych oraz bazofilów iuwolnieniu z nich mediatorów reakcji zapalnych i czynników chemotaktycznych.

Wpływ wydzieliny gruczołów ślinowych kleszczy na funkcje komórekodpornościowych żywiciela

W odpowiedzi immunologicznej w stosunku do pasożytujących kleszczyuczestniczą makrofagi, komórki tuczne, bazofile, neutrofile, limfocyty, a takżeprawdopodobnie komórki NK (ryc.1). Wydzielina gruczołów ślinowych kleszczyzawiera szereg biologicznie aktywnych substancji, które modulując aktywność i funkcjęwymienionych komórek odpornościowych żywiciela odpowiedzialne są za rozwójimmunosupresji w miejscu żerowania kleszcza (Schoeler i Wikel 2001).

Makrofagi należą do grupy komórek żernych odgrywających bardzo ważną rolęw odpowiedzi immunologicznej i odporności organizmu. Wydzielane przez nie czynnikireprezentują bardzo szeroki wachlarz właściwości. Dlatego też komórki te stanowiąjeden z głównych elementów układu odpornościowego żywiciela przeciwko którymkleszcze wykształciły specyficzne strategie obronne. Bioaktywne peptydy wytwarzanew gruczołach ślinowych kleszczy w znaczący sposób wpływają na funkcję makrofagów(tab.1.). Do chwili obecnej nie udało się scharakteryzować czynnikówodpowiedzialnych za zaburzenia wydzielania przez makrofagi cytokin prozapalnychoraz zahamowanie wytwarzania reaktywnych związków azotowych, co znacznieredukuje właściwości bakteriobójcze makrofagów (Urioste i wsp. 1994, Ramachandra iWikel 1995, Gwakisa i wsp. 2001).

Ciekawym zjawiskiem jest obecność w ślinie kleszcza z gatunku Amblyommaamericanum (Linnaeus, 1758) substancji przypominającej występujący w organizmieżywiciela czynnik zahamowania migracji makrofagów (macrophage migrationinhibitory factor – MIF) (Jaworski i wsp. 2001). Znaczenie wytwarzanego przezkleszcze homologa cytokiny prozapalnej jaką jest MIF pozostaje nieznane. Autorzysugerują, iż związek ten może być związany z zahamowaniem wędrówkiaktywowanych makrofagów w kierunku narządów gębowych żerującego kleszcza(Jaworski i wsp. 2001).

Ocena nacieków komórkowych w skórze zwierząt laboratoryjnych wielokrotniezakażanych przez kleszcze wykazała, że dominującym rodzajem komórekodpornościowych obecnych w miejscu żerowania pasożyta są granulocytyzasadochłonne (Schoeler i Wikel 2001). Uwalniane przez bazofile, a także komórkituczne mediatory anfilaksji i czynniki chemotaktyczne stanowią ważne ogniwo wprocesie aktywacji układu immunologicznego żywiciela. Kleszcze wykształciły kilkaróżnych mechanizmów przeciwdziałania uwolnieniu z powyższych komórekmediatorów niekorzystnych dla procesu żerowania. W wydzielinie gruczołówślinowych zidentyfikowano grupę substancji blokujących działanie niektórych zaktywatorów degranulacji bazofilów i komórek tucznych. Do powyższej grupyzwiązków zaliczane są między innymi peptydy hamujące aktywację układu dopełniaczaoraz inaktywujące anafilatoksynę – składnik C3a układu dopełniacza (Ribeiro iSpielman 1986, Ribeiro 1987, Wikel 1999). Ponadto w ślinie niektórych gatunkówkleszczy – Ixodes dammini, Ornithodoros savignyi (Audouin, 1827) – zidentyfikowano

113

Tabela .1. Immunosupresyjny wpływ wydzieliny gruczołów ślinowych kleszczy na komórki efektorowe układu odpornościowego żywiciela.

Mechanizm immunosupresyjnego wpływu kleszczy na komórki

odpornościowe żywiciela

Zaburzenia odpowiedziimmunologicznej żywiciela

wywołane działaniem kleszczy

MAKROFAGI

wydzielania cytokin prozapalnych: IL-1, TNF-

syntezy reaktywnych związków azotowych

dysregulacja mechanizmów odporności

nieswoistej oraz swoistej zależnych od IL-1 i TNF-

zmniejszenie właściwości cytotoksycznych

makrofagów

NEUTROFILE

syntezy reaktywnych związków tlenowych

zaburzenia procesu fagocytozy

zmniejszenie właściwości cytotoksycznych neurtofili

dysregulacja mechanizmów odporności

nieswoistej

KOMÓRKI NK właściwości cytotoksycznych w warunkach „in vitro” znaczne

zmniejszenie aktywności cytotoksycznej

LIMFOCYTY T błonowej ekspresji integryn LFA-1

VLA-4

proliferacji

wydzielania cytokin: IL-2, IFN-

zaburzenia migracji limfocytów do tkanek

w warunkach „in vitro” znaczne zmniejszenie

proliferacji komórek w odpowiedzi na mitogen

supresja odpowiedzi typu komórkowego

LIMFOCYTY B wytwarzania przeciwciał

krążących i homocytotropowych

supresja mechanizmów odpowiedzi humoralnej

białka enzymatyczne katalizujące hydrolizę ADP oraz ATP, tzw. apyrazy (Ribeiro i wsp.1985, Mans i wsp. 1998). Apyrazy należą przede wszystkim do kluczowych dla procesużerowania kleszczy antykoagulantów. Wykazano jednak, że oprócz związanego zenzymatyczną degradacją ADP działania antyhemostatycznego, apyrazy rozkładającATP do nieaktywnego AMP, blokują uwolnienie mediatorów prozapalnych z

114

mastocytów (Ribeiro i wsp. 1985). Do czynników blokujących degranulacjęmastocytów zaliczana jest również wyizolowana ze śliny wielu gatunków kleszczyprostaglandyna PGE2 (Bowman i wsp. 1995, Aljamali i wsp. 2002).

115

Mediatory uwalniane z bazofili i komórek tucznych odgrywają prawdopodobniekluczową rolę w odrzuceniu żerującego kleszcza przez immunizowanego żywiciela,szczególną rolę przypisuje się histaminie. W badaniach in vitro wykazano, iż histaminabędąca jednym z najważniejszych mediatorów procesów zapalnych, w sposób znaczącyprzyśpieszała odczepienie się kleszcza od żywiciela (Paine i wsp. 1983). Dlatego teżkleszcze, oprócz powyżej opisanych, wykształciły jeszcze jeden mechanizmzabezpieczający przed niekorzystną dla nich obecnością histaminy w miejscużerowania. W wydzielinie gruczołów ślinowych kleszczy zidentyfikowano substancje odziałaniu antagonistycznym w stosunku do histaminy, tzw. „lipocalins”– białka wiążącehistaminę (Paesen i wsp. 1999, Paesen i wsp. 2000).

Obok makrofagów, bazofili oraz komórek tucznych, w miejscu żerowaniakleszczy stwierdzono również obecność granulocytów obojętnochłonnych i komórekNK. Komórki te, podobnie jak prawie wszystkie efektorowe elementy układuimmunologicznego żywiciela, wykazują zaburzenia aktywności wynikające zsupresyjnego działania śliny pasożyta (tab.1) (Ribeiro i wsp. 1990, Kubes i wsp. 1994,Schoeler i Wikel 2001). Molekularne mechanizmy leżące u podłoża tych zjawisk niezostały w pełni wyjaśnione. Niewykluczone, że nieprawidłowa funkcja komórek NKwynika z działania syntetyzowanej przez kleszcze prostaglandyny PGE2. Przyczynąsupresji cytotoksyczności komórek NK mogą być również zmiany w stężeniuniektórych cytokin, zwłaszcza IL-2 oraz IFN- wydzielanych przez limfocytypomocnicze TH1 (tab. 2) (Gillespie i wsp. 2001).

Ograniczając uwalnianie mediatorów prozapalnych i czynnikówchemotaktycznych z granulocytów zasadochłonnych i komórek tucznych oraz cytokinprozapalnych z makrofagów kleszcze zaburzają proces napływu komórekodpornościowych z układu krążenia do obszaru żerowania. Zjawisko powyższe dotyczynie tylko granulocytów ale również limfocytów, które biorą udział w odpowiedziimmunologicznej swoistej. Dysregulacja migracji limfocytów do tkanek wynika nietylko ze znacznego obniżenia stężenia czynników chemotaktycznych, ale również zezmian ekspresji cząsteczek adhezyjnych na powierzchni błony cytoplazmatycznej tychkomórek. Macaluso i Wikel (2001) wykazali, iż niezidentyfikowany bioaktywnyskładnik śliny kleszcza Dermacentor andersoni (Stiles, 1908) powoduje obniżeniebłonowej ekspresji integryn LFA-1 (leucocyte function-asociated antigen-1) oraz VLA-4 (very late antigen-4). Cząsteczki te odgrywają kluczową rolę w procesach przyleganiai przechodzenia leukocytów przez ścianę naczyń.

Limfocyty T, zwłaszcza limfocyty T pomocnicze (TH), stanowią ważny elementmechanizmów obronnych żywiciela. Kleszcze są zdolne zaburzyć nie tylko procesywędrówki i akumulacji tych komórek w miejscu żerowania, lecz również zmniejszyćich zdolność do proliferacji i wydzielania cytokin (tab.1). Wykazano, iż w warunkach invitro ekstrakt z gruczołów ślinowych wielu gatunków kleszczy, między innymi D.andersoni, Ixodes scapularis (Say,1821)(=I.dammini), Ixodes ricinus (Linnaeus, 1758),istotnie hamuje proliferację limfocytów T w odpowiedzi na mitogen (konkanawalina A,fitohemaglutynina) (Wikel 1982, Urioste i wsp. 1994, Ganapamo i wsp. 1996). Jedną zprawdopodobnych przyczyn zaburzeń proliferacji limfocytów T jest wyizolowane ześliny kleszcza D. andersoni białko o masie cząsteczkowej 36 kDa (Bergman i wsp.2000). Równocześnie ciekawym zjawiskiem jest fakt, iż kontakt z wydzielinągruczołów ślinowych kleszczy nie powoduje zahamowania stymulowanej mitogenemproliferacji limfocytów B (Wikel 1982). Biorąc pod uwagę powyższe informacje,nasuwa się stwierdzenie, iż supresji podlega gównie odpowiedź swoista typukomórkowego. Immunizacja zwierząt laboratoryjnych antygenami kleszczy

116

Tab.2. Dysregulacja mechanizmów odpowiedzi immunologicznej żywiciela związana ze zmianami profilu cytokin w miejscu żerowania kleszcza.

CytokinaWybrane właściwości

biologiczne

Zaburzenia odpowiedziimmunologicznej żywiciela

wywołane supresją

IL-1 stymulacja proliferacji limfocytów T zależna od wzmożonego uwalniania IL-2 stymulującego wpływu IL-6

stymulacja proliferacji i różnicowania limfocytów B związana z indukcją uwalniania IL-6 i IL-4

aktywacja mechanizmów odporności nieswoistej

zmniejszona aktywność limfocytów T wspomagających odpowiedź immunologicznąosłabiona odpowiedź ze strony komórek T cytotoksycznych

zaburzenia odpowiedzi humoralnej

wzrost podatności na infekcje (patogeny przenoszone przez kleszcze)

TNF- stymulacja proliferacji i różnicowania limfocytów B oraz limfocytów T

aktywacja mechanizmów odporności nieswoistej

dysregulacja odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego i humoralnego

wzrost podatności na infekcje (patogeny przenoszone przez kleszcze)

IL-2 proliferacja limfocytów T

różnicowanie limfocytów T w kierunku limfocytów T cytotoksycznych

aktywacja i proliferacja komórek NK

aktywacja makrofagów

zmniejszona aktywność limfocytów T wspomagających odpowiedź immunologiczną

dysregulacja odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego


zmniejszenie zdolności fagocytarnychi właściwości cytotoksycznych makrofagów

IFN- wzrost ekspresji cząstek MHC klasy I oraz II na komórkach

w kooperacji z innymi cytokinami stymulacja różnicowania limfocytów B w kierunku plazmocytów

aktywacja makrofagów

stymulacja cytotoksyczności komórek NK

właściwości antywirusowe

zmniejszenie zdolności prezentacji antygenów w aspekcie cząstek MHC klasy I i II

zaburzenia odpowiedzi humoralnej

zmniejszenie zdolności fagocytarnych i właściwości cytotoksycznych makrofagów


wzrost podatności na infekcje wirusowe (patogeny przenoszone przez kleszcze)

IL-8 chemotaktyczne „przyciąganie” neutrofili do miejsca reakcji zapalnej

stymulacja właściwości bakteriobójczychneutrofili

zmniejszenie migracji neutrofili do miejsca żerowania kleszcza

zmniejszenie zdolności bakteriobójczych neurtofili – wzrost podatności na infekcje bakteryjne (patogeny przenoszone przez kleszcze)

117

Rhipicephalus appendiculatus (Neumann, 1901) pozwoliła jednak ustalić, iż teektopasożyty oddziałują również na limfocyty B, znacznie obniżając syntezę iwydzielanie immunoglobulin (tab. 1) (Fivaz 1989).

Modulacja profilu cytokin w miejscu żerowania kleszczyCytokiny odgrywają kluczową rolę w regulacji mechanizmów odpowiedzi

immunologicznej żywiciela. Nawet niewielka ingerencja w ten niezwykle złożony„system kontrolny” może być przyczyną głębokiej immunosupresji. Dlatego teżmodulacja profilu cytokin wydzielanych przez komórki immunologicznie kompetentnew miejscu żerowania kleszcza, stanowi jeden z ważniejszych mechanizmówadaptacyjnych tych pasożytów. Bioaktywne substancje obecne w wydzielinie gruczołówślinowych wywołują istotne zmiany w syntezie i sekrecji cytokin komórekprezentujących antygen, zwłaszcza makrofagów, oraz limfocytów T pomocniczychwspomagających odpowiedź typu komórkowego – TH1 (ryc.1) (Ramachandra i Wikel1995, Wikel 1996). Zahamowanie wydzielania interleukiny 1 (IL-1) oraz czynnikamartwicy nowotworu (TNF-) przez makrofagi, a także interleukiny 2 (IL-2) iinterferonu (IFN-) przez komórki TH1 jest przyczyną dysfunkcji wielu mechanizmówefektorowych układu immunologicznego żywiciela (tab. 2). Niektóre z przedstawionychpowyżej zaburzeń funkcji komórek odpornościowych wynikają właśnie z obniżeniastężenia cytokin prozapalnych w miejscu żerowania kleszcza. Interesującym zjawiskiemobserwowanym w związku z modulacją profilu cytokin w przebiegu zakażeniakleszczem jest towarzyszący supresji cytokin TH1 (IL-2, IFN-) wzrost syntezy isekrecji cytokin TH2, a zwłaszcza IL-10 (Ramachandra i Wikel 1992, Ganapamo i wsp.1996). Należy zaznaczyć, iż stymulacja wytwarzania IL-10 jest jednym z istotnychelementów zmierzających do zahamowania odpowiedzi immunologicznej typukomórkowego, ponieważ cytokina ta jest silnym inhibitorem komórek TH1.

Modulacja syntezy i sekrecji cytokin przez komórki immunologiczniekompetentne żywiciela wynika, między innymi, z obecności w wydzielinie gruczołówślinowych kleszczy prostaglandyn, a zwłaszcza prostaglandyny PGE2 (Bowman i wsp.1995, Aljamali i wsp. 2002). Ponadto najnowsze badania wykazały, że w ślinie kleszczyobok prostaglandyn obecne jest jeszcze wiele białek o znacznie silniejszym działaniumodulującym wytwarzanie i wydzielanie cytokin (Urioste i wsp. 1994, Gillespie i wsp.2001, Kocakova i wsp. 2003). Kontrola cytokin żywiciela za pośrednictwem tychprotein opiera się na dwóch podstawowych strategiach: zahamowania syntezy cytokinyw komórce lub zablokowania jej działania poza komórką. Niewiele wiadomo na tematmolekularnych mechanizmów wewnątrzkomórkowej blokady wytwarzania cytokin,lepiej natomiast poznano pozakomórkowe mechanizmy kontroli działania cytokin. Zwydzieliny gruczołów ślinowych kleszcza I. ricinus wyizolowano białko wiążące IL-2,natomiast w ślinie gatunków: Dermacentor reticulatus (Fabricius, 1794), Rh.appendiculatus oraz Amblyomma variegatum (Fabricius, 1794) zidentyfikowano białkowiążące IL-8, czynnik chemotaktyczny dla neutrofili (Gillespie i wsp. 2001, Kocakova iwsp. 2003).

LiteraturaAljamali M., Bowman A.S., Dillwith J.W., Tucker J.S., Yates G.W., Essenberg R.C.,

Sauer J.R. 2002. Identity and synthesis of prostaglandins in the lone star tick,Amblyomma americanum (L.), as assessed by radio-immunoassay and gaschromatography mass spectrometry. Insect Biochem. Mol. Biol. 32: 331-341.

118

Barriga O.O. 1999. Evidence and mechanisms of immunosuppression in tickinfestations. Genet. Anal. 15: 139–142.

Barriga O.O., Andujar F., Sahibi H., Andrzejewski W.J. 1991. Antigens of Amblyommaamericanum ticks recognized by repeatedly infested sheep. J. Parasitol. 77: 710-716.

Bergman D.K., Palmer M.J., Caimano M.J., Radolf J.D., Wikel S.K. 2000. Isolation andmolecular cloning of a secreted immunosuppressant protein from Dermacentorandersoni salivary gland. J. Parasitol. 86: 516–525.

Bowman A.S., Sauer J.R., Zhu K., Dillwith J.W. 1995. Biosynthesis of salivaryprostaglendins in the lone star tick, Amblyomma americanum. Insect Biochem. Mol.Biol. 25: 735-741.

Brossard M., Wikel S.K. 1997. Immunology of interactions between ticks and hosts.Med. Vet. Entomol. 11: 270-276.

Buczek A. 2003. Choroby pasożytnicze. Epidemiologia, diagnostyka, objawy. Liber,Lublin: 451 ss.

Fivaz B. 1989. Immune suppression induced by the brown ear tick Rhipicephalusappendiculatus, Neumann 1901. J. Parasitol. 75: 946-952.

Ganapamo F., Rutti B., Brossard M. 1996. Immunosuppression and cytokine productionin mice infested with Ixodes ricinus ticks: a possible role of laminin and interleukin-10 on the in vitro responsiveness of lymphocytes to mitogens. Immunology 87:259-263.

Gillespie R.D., Dolan M.C., Piesman J., Titus R.G. 2001. Identification of an IL-2Binding Protein in the Saliva of the Lyme Disease Vector Tick, Ixodes scapularis. J.Immunol. 166: 4319-4327.

Gwakisa P., Yoshihara K., To T.L., Gotoh H., Amano F., Momotani E. 2001. Salivarygland extract of Rhipicephalus appendiculatus ticks inhibits in vitro transcriptionand secretion of cytokines and production of nitric oxide by LPS-stimulated JA-4cells. Vet. Parasitol. 99: 53-61.

Jaworski D.C., Jasinska A., Metz C.N., Bucala R., Barbour A.G. 2001. Identificationand characterization of a homologue of the pro-inflammatory cytokine macrophagemigration inhibitory factor in the tick, Amblyomma americanum. Insect Mol. Biol.10: 323-331.

Kocakova P., Slavikova M., Hajnicka V., Slovak M., Gasperik J., Vancova I.,Fuchsberger N., Nuttall P.A. 2003. Effect of fast protein liquid chromatographyfractionated salivary gland extracts from different ixodid tick species on interleuki-8binding to its receptors. Folia Parasitol. 50: 79-84.

Kubes M., Fuchsberger N., Labuda M., Zuffova E., Nuttall P.A. 1994. Salivary glandextracts of partially fed Dermacentor reticulatus ticks decrease natural killer cellactivity in vitro. Immunology 82: 113-116.

Macaluso K.R., Wikel S.K. 2001. Dermacentor andersoni: effects of repeatedinfestations on lymphocyte proliferation, cytokine production, and adhesion-molecule expression by BALB/c mice. Ann. Trop. Med. Parasitol. 95: 413-427.

Mans B.J., Gaspar A.R., Louw A.I., Neitz A.W. 1998. Purification and characterizationof apyrase from the tick, Ornithodoros savignyi. Comp. Biochem. Physiol. 120 B:617–624.

Mans B.J., Neitz A.W.H. 2004. Adaptation of ticks to a blood-feeding environment:evolution from a functional perspective. Insect Biochem. Mol. Biol. 34: 1–17.

Paesen G.C., Adams P.L., Harlos K., Nuttall P.A., Stuart D.I. 1999. Tick histamine-binding proteins: isolation, cloning, and three-dimensional structure. Molecular Cell3: 661-671.

119

Paesen G.C., Adams P.L., Nuttall P.A., Stuart D.I. 2000. Tick Histamine-bindingproteins: lipocalins with a second binding cavity. Biochem. Biophys. Acta 1482: 92-101.

Paine S.H., Kemp D.H., Allen J.R. 1983. In vitro feeding of Dermacentor andersoni(Stiles): effects of histamine and other mediators. Parasitology 86: 419-428.

Ramachandra R.N., Wikel S.K. 1995. Effects of Dermacentor andersoni (Acari:Ixodidae) salivary gland extracts on Bos indicus and Bos taurus lymphocytes andmacrophages: in vitro cytokine elaboration and lymphocyte blastogenesis. J. Med.Entomol. 32: 338-345.

Ramachandra R.N., Wikel S.K. 1992. Modulation of host-immune responses by ticks(Acari: Ixodidae): effect of salivary gland extracts on host macrophages andlymphocyte cytokine production. J. Med. Entomol. 29: 818-826.

Ribeiro J.M.C. 1987. Ixodes dammini: salivary anti-complement activity. Exp. Parasitol.64: 347-353.

Ribeiro J.M.C., Makoul G.T., Levine J., Robinson D.R., Spielman A. 1985.Antihemostatic, antiinflammatory and immunosuppressive properties of the salivaof the tick Ixodes dammini. J. Exp. Med. 161: 332-344.

Ribeiro J.M.C., Spielman A. 1986. Ixodes dammini: salivary anphylatoxin inactivatingactivity. Exp. Parasitol. 62: 292-297.

Ribeiro J.M.C., Weis J.J., Telford III S.R. 1990. Saliva of the tick Ixodes damminiinhibits neutrophil function. Exp. Parasitol. 70: 382-388.

Schoeler G.B., Wikel S.K. 2001. Modulation of host immunity by haematophagousarthropods. Ann. Trop. Med. Parasitol. 95: 755-771.

Siński E. 2001. Rola odporności blokującej transmisję w oddziaływaniach żywiciel –kleszcz – patogen. W: Buczek A., Błaszak Cz. (red.), Stawonogi. Pasożyty iżywiciele. Wydawnictwo KGM, Lublin:147-155.

Urioste S., Hall L.R., Telford III S.R., Titus R.G. 1994. Saliva of the Lyme diseasevector, Ixodes dammini, blocks cell activation by a nonprostaglandin E2-dependentmechanism. J. Exp. Med. 180: 1077-1085.

Wikel S.K. 1982. Infuence of Dermacentor andersoni infestation on lymphocyteresponsiveness to mitogens. Ann. Trop. Med. Parasitol. 76: 627-632.

Wikel S.K. 1996. Tick Modulation of Host Cytokines. Exp. Parasitol. 84: 304-309.Wikel S.K., Bergman D. 1997. Tick-Host Immunology: Significant Advances and

Challenging Opportunities. Parasitol. Today 13: 383-388.Wikel S.K. 1999. Tick modulation of host immunity: an important factor in pathogen

transmission. Int. J. Parasitol. 29: 851-859.

120

Immunological interactions between tick-transmittedpathogens and hosts*

Krzysztof Olszewski, Patrycja Lachowska-Kotowska, Monika Sitarz,Magdalena Święcicka, Łukasz Wiśniowski, Alicja BuczekChair and Department of Biology and Parasitology, Skubiszewski Medical University ofLublin, Radziwiłłowska 11 Str., 20-080 Lublin, Poland

* This research has been financially supported by grant No. 3PO5D 069 24, from the State Committee for Scientific Research

AbstractTick-transmitted pathogens induce immune response in the host. The mechanisms of

immune evasion by pathogens as well as additional factors influencing host immune resistanceincluding co-infecting pathogens and tick antigens play an important role in the pathology ofinfection and the course of disease. The knowledge of interactions between bacterias,protozoans, and viruses transmitted by ticks and their hosts may serve as the scientificbackground of the researches on prophylactic and therapeutic methods of tick-borne infectionslimitation. This article presents immunological interactions between hosts and tick-bornepathogens.

IntroductionTicks are blood-sucking ectoparasites, that transmit to the host many pathogens

including viruses, bacteria, and protozoans (Ebel et al. 2000, Alciati et al. 2001,Goddard 2001, Schwan and Piesman 2002, Stanek 2002, Lesnicar et al. 2003).Microorganisms entering a new host initiate its resistance mechanisms directed forelimination of infectious agents and protection against future infections. Thesemechanisms include non-specific, innate and adaptive immune responses. The adaptiveimmune system, based on B and T lymphocytes, the clue cells of humoral and cellularresponse, is responsible for precise defence against specific antigens. Identification ofthese antigens during future infections is possible thanks to memory cells of B and Tline. Although immune system of vertebrates presents well-specialized complex ofdefence mechanisms, tick- transmitted pathogens developed various tactics of immune

121

evasion. This article presents immunological relationships between hosts and tick-bornepathogens.Immunological interactions in bacteria infections

Probably, the most frequently studied tick- transmitted pathogen and itsinfluence on the host immunity is the causative agent of Lyme Disease, Borreliaburgdorferi. Infection with B. burgdorferi leads to the development of many protectiveimmunological reactions against disease including both innate and adaptive processes(Simon 2002).

The first line of defense against spirochetes is the innate immune systemresponsible for the development of early inflammatory reactions in affected tissues.Natural way of B. burgdorferi (as the other tick-borne pathogens) transmission to thehost overcomes mechanical barrier of the skin with its unfavourable surface conditions.The initial innate mechanisms include complement activation, spirochetesphagocythosis by macrophages and neutrophils, and activity of some lymphocytesubsets (B1 B cells, marginal zone B (MZB) cells, T cells, NK T cells) (Roliński2000, Schulte-Spechtel et al. 2002).

The crucial role for inciting inflammation falls to spirochete lipoproteinsincluding outer surface proteins (Osp) A, B, C, 17 which also plays an important role inadaptive immune system (Schulte-Spechtel et al. 2002). Lipoproteins inducemacrophages to secrete tumor necrosis factor (TNF), an important mediator ofinflammation (Radolf et al. 1991). Proinflammatory properties of lipoproteins are Tolllike receptors (TLR) dependent. The TLR2 deficiency in mice results in diminishedresponse of macrophages, lesser severity of Lyme arthritis, and persistence ofspirochetes in tissues at elevated levels (Weis 2002).

The most efficient cellular defense against B. burgdorferi during the initialinnate immune response depends on macrophages (Luisitani et al. 2002). The uptake ofspirochetes by phagocytes occurs predominantly by coiling phagocytosis, a process,driven by a host cell, in which single pseudopods wrap around and engulf thephagocytosed unit (Heimerl et al. 2002). Beside phagocytosis, the significant killing ofspirochetes by polymorphonuclear cells occurs extracellularly (Luisitani et al. 2002).

B1 B and MZB cells are responsible for the production of antibodies to T-independent antigens. Natural IgM produced by B1 B cells serves to limit B.burgdorferi in feeding ticks, prior to transmission to the mammalian host, while MZBcells are activated by bloodborne pathogens (Belperron and Bockenstedt 2001, 2002).They produce mainly IgM and IgG3, and may communicate with NK T cells (Belperronand Bockenstedt 2002, Schulte-Spechtel et al. 2002). T cells residing in the skin maybe encountered by spirochetes and may play a role in regulating the immune response.

The acquired immune response against B. burgdorferi and its lipoproteinsincludes both cellular and humoral mechanisms (Roliński 2001, Hermanowska-Szpakowicz et al. 2002). The critical role of T cell subsets in resistance were confirmedby Keane-Myers and Nickell (1995) who revealed that CD4+ cells, which play aprotective role, are required for immunologic control of spirochete levels and CD8+ cellspromote the disease process. Cytokines secreted by two subsets of Th limphocytes (Th1and Th2) may direct immune response into cellular or humoral mechanisms respectively(Roliński 2001). Activated Th1 cells secrete interferon (INF) , interleukine-2 (IL-2),and IL-12, while Th2 cells secrete Il-4 and IL-5 promoting antibodies production. Theoverbalance of one of the immune response types may be of crucial role in pathogenesis

122

and outcome of B. burgdorferi infection depending on tissues affected (Bockenstedt etal. 2001, Barthold 2002).

The humoral immune response to B. burgdorferi, an extracellular pathogen,plays the pivotal role in protective and disease-resolving immunity (McKisic andBarthold 2000). The immunodominant antigens eliciting a humoral immune responsebelong to Osp proteins (Pohl-Koppe et al. 2002). TLR 1 and TLR 2 are required forlipoproteins recognition, though normal antibody response develops even in TLR2deficient mice suggesting the existence of other signalling pathways (Venetta et al.2002, Weis 2002). The role of antibodies in Lyme disease was confirmed by Barthold(2002), who revealed that in B cell deficient mice, active carditis persists, and arthritisbecomes more severe. B-cell activation also occurs during a T-cell independent responseto spirochetes antigens (McKisic and Barthold 2000).

Despite the complexity of innate immune responses to B. burgdorferispirochetes persist the early stage of infection (Luisitani et al. 2002). A significantreduction in spirochetes number in tissues and disease resolution is invoked by thedevelopment of host acquired immunity, particularly humoral immunity (Barthold2002). However, B. burgdorferi is able to establish persistent infection. The immuneescape mechanisms depends on antigenic variation of surface proteins, and on theimmunomodulating properties of spirochetes (Roliński 2000, Steere 2002). Thecomplement evasion may be correlated with Osp-E protein family (Alitalo et al. 2002).Immunosuppression induced by B. burgdorferi may be the result of stimulation ofimmune cells to secrete anti-inflammatory cytokines such as IL-10, what is TRL2-dependent process (Giambartolomei et al. 1998, 1999, Diterich et al. 2002).

The innate and adaptive immune mechanisms also function in the developmentof tick-borne relapsing fever, of which the causative agents belong to Borrelia spp. Theefficient phagocytosis of spirochetes by rat hepatic macrophages was exhibited bySambri et al. (1996). Spagnuolo et al. (1982) described opsonic requirements forphagocytosis of Borrelia hermsii by human indicating the role of alternativecomplement pathway and immunoglobulins in phagocytosis and direct clearance ofspirochetes. The elimination of B. turicatae is attributed to T-cell-independent pathway,and B1 B cells but not MZB cells play the primary role in rapid clearance of B. hermsiiand resolution of relapsing fever (Newman and Johnson 1984, Alugupalli et al. 2003).Antibodies seem to be the major effectors of host defence against residingextracellularly Borrelia spp. The IgM antibodies that develop in vivo or areadministered to the host neutralize spirochetes and play protective role (Barbour andBundoc 2001, Connolly and Benach 2001, Alugupalli et al. 2003).

Similarly to B. burgdorferi, relapsing fever spirochetes developed manymechanisms for immune evasion. One of these is antigenic variation connected tochanges in the expression of outer membeane lipoproteins (Barbour 1988, Hamase et al.1996, Shang et al. 1998, Ras et al. 2000). African relapsing fever species B. crociduraecan bind and become completely covered with erythrocytes. Erythrocyte-coveredspirochetes avoid contact with the phagocytic cells and B cells of immune system,thereby delaying the onset of a specific immune response (Burman et al. 1998).

Cellular mechanisms play crucial role in host immunity against tick-borneinfections caused by intracellular bacteria of genera Ehrlichia, Anaplasma, Rickettsia,Tularemia, and others. These pathogens can not be inhibited by antibodies since theylive intracellularly. The main effector cells are activated macrophages. The activation ofphagocytes is caused by increased levels of TNF and INF . Macrophages secreteTNF and IL-12 which stimulate NK to production of INF in the early phase ofinfection (Nauciel 1995). The mechanisms of acquired resistance include T cells

123

activation after antigen presentation. Th1 cells, but not Th2 cells, promote effective hostresponse (Tarnvik 1997). These cells produce gamma-interferon when triggered byantigen. The lymphokines released by Th1 cells stimulate macrophages and T cytotoxiccells, which eliminate intracellular pathogens (Kaufmann 1993).

The production of proinflamatory cytokines including TNF , IL-1 and IL-6 byperipheral blood leukocytes (PBL) is strongly induced by Anaplasma phagocytophilaknown as human granulocytic ehrlichiosis (HGE) agent (Kim and Rikihisa 2000, Gokceand Woldehiwet 2002). A. phagocytophila, an intracellular bacteria, that invadesgranulocytes may survive within its vacuoles thanks to inhibition of microbicidalneutrophil activity and delay of cell apoptosis (Mott et al. 2002, Carlyon and Fikrig2003). Interestingly, HGE agent primary in vitro induces monocytes to cytokinesproduction. The PBL function together with increased INF serum level revealed inpatients with early phase of HGE may confirm the role of T cell-mediated mechanismsin this tick-borne infection (Dumler et al. 2000).

It is worth noticing that in human monocytic ehrlichiosis (HME) caused byEhrlichia chaffeensis beside T cellular response which plays a crucial role in hostresistance and is required for complete bacterial clearance antibodies could also controlinfection (Winslow et al. 2000). Monoclonal antibodies directed to the bacterial outermembrane proteins administered to immunocompromised mice ameliorates theinfection and disease not only during initiation but also during established infection(Shu-yi Li et al. 2001). Antibody-mediated elimination of bacteria may be based on theopsonization of bacteria exposed during their intercellular transfer (Winslow et al.2003).

Immunological interactions in protozoan infectionsTick-borne protozoan infection induces innate and adaptive immune response of

the host. Non-specific mechanisms developing in babesiosis, a disease caused byBabesia sp., include NK cells and macrophage activity (Homer et al. 2000). NK cellsprobably mediate protection by releasing INF during early stage of infection. Thelevel of NK cells is elevated in patients with acute babesiosis. The protective role ofmacrophages was confirmed in mouse model of babesiosis (Mzembe et al. 1984).Macrophage stimulation was found to inhibit parasite growth in infected mice throughthe production of nitric oxide and TNF-, which is proposed to mediate parasite death(Rosenblatt-Bin et al. 1996). Activation of nonspecific immune responses via unrelatedstimuli can confer resistance against babesiosis (Clark et al. 1976, 1977, Cox 1978,Clark 1979, Zivkovic et al. 1984).

The humoral immunity in babesiosis is limited to a short period of time beforeparasites invade the target cells– erythrocytes. Antibodies can prevent the infection bybinding and neutralizing parasites, which are free in the plasma (Homer et al. 2000). Onthe other hand, IgM antibodies may facilitate the infection process duringintraerythrocytic stage (Echaide et al. 1998). Intraerythrocytic killing at the resolutionstage requires T lymphocytes. The stimulation of Th1 lymphocytes leads to the releaseof INF , which may play important role in intraerythrocyting parasite degradation(Ruebush et al. 1986, Homer et al. 2000).

Immunological interactions in virus infectionsThe immune response to tick-borne viruses includes innate and adaptive

mechanisms with the development of both humoral and cellular types of resistance. The

124

infection with tick-borne encephalitis (TBE) virus induces a strong INF response andincrease NK cells level (Kopecky et al. 1991). The role of INF in viral infections hasbeen widely studied (Chadha et al. 2004, Matsumoto et al. 2004). The INF inducesnuclear Mx1 protein, which is responsible for innate resistance of mice to Dhori virus,an influenza-like virus transmitted by ticks. Transgenic mice expressing the humanMxA protein are resistant to infection with Thogoto virus, a tick-transmittedorthomyxovirus (Thimme et al. 1995). However, activation of INF may be blocked byviruses. The encoded by Thogoto genome ML protein acts as a potent INF / antagonist (Hagmaier et al. 2003).

The human natural TBE virus infection in its acute phase is characterized byincreased levels of TNF , IL-1, and IL-6, confirming the role of macrophages in theearly inflammatory and immune response (Atrasheuskaya et al. 2003). Antibody andcellular response is induced by virus proteins. The humoral response to TBE virus ismainly directed to the major envelope proteins E and C, and to non-structural protein,NS1, while cell-mediated immune response is directed mainly against non-structuralproteins. Recombinant E and C proteins induce Th2 immune response leading toneutralizing antibody production. Gomez et al. (2003) revealed that structural TBE virusproteins E and C may also induce CD4+ cells to the production of INF and IL-5. Non-structural proteins lead to Th1 cells activation with increased levels of INF , IL-2, TNF,and non-neutralizing antibodies (Timofeev et al. 1997, 1998).

Immunomodulation of host responseThe immune response of the host to tick-borne pathogens may be modulated by

various factors including suppressive properties of microorganisms, co-infections, andimmune response to tick antigens. Major co-infecting tick-borne pathogens includeBorrelia burgdorferi sensu lato, Babesia microti, and Anaplasma phagocytophila(Belonga 2002). The co-infecting agents may have either synergistic or antagonisticeffect on the immune system of the host. Dual infection with B. burgdorferi and A.phagocytophila in mice leads to decreased IL-12, IFN , and TNF levels and elevatedIL-6 levels. Besides modulating host immune response, mice co-infection with B.burgdorferi and HGE agent results in increased bacterial burden and Lyme arthritis(Thomas et al. 2001). Similarly to mice, Ehrlichia infection in humans seems tosuppress the Th1-immune response towards a Borrelia-antigen in patients co-infectedwith Ehrlichia and Borrelia (Jarefors et al. 2002).

It is well known that tick antigens may induce host immune response during tickfeeding (Brossard and Wikel 1997, Willadsen and Jongejan 1999). Acquired resistanceagainst ticks may also influence the host immune response to tick-borne pathogens andthe possibility of pathogen transmission. Transmission of B. burgdorferi by Ixodesscapularis to naive guinea pigs is much more possible than transmission to animalspreviously sensitized with B. burgdorferi-free ticks (Nazario et al. 1998). Componentsof tick saliva injected with tick-borne pathogen to the host may influence themechanisms of immune response (Hermanowska-Szpakowicz et al. 2002). Salivarygland extract of I. ricinus, by its suppressing effect on IL-12 and IFN , cytokinesrequired for protective immunity against Francisella tularensis, may decrease resistanceagainst this tick-transmitted pathogen and accelerate its proliferation (Krocova et al.2003).

The immunological interactions between hosts and tick-borne pathogens needfurther investigations, especially in connection with additional factors modulating hostimmunity such as co-infecting agents. The knowledge of immune resistance

125

mechanisms plays a key role in researches on vaccines against tick-transmittedpathogens.

ReferencesAlciati S., Belligni E., Del Colle S., Pugliese A. 2001. Human infections tick-

transmitted. Panminerva Med. 43: 295-304.Alitalo A., Meri T., Lankinen H., Seppala I., Lahdenne P., Hafty P., Akins D., Meri S.

2002. Lyme disease spirochetes use OspE-mediated complement evasion as animmune escape mechanism. In: IX International Conference on Lyme Borreliosisand other tick-borne disease. New York: O-208.

Alugupalli K.R., Gerstein R.M., Chen J., Szomolanyi-Tsuda E., Woodland R.T., LeongJ.M. 2003. The resolution of relapsing fever borreliosis requires IgM and isconcurrent with expansion of B1b lymphocytes. J. Immunol. 7: 3819-3827.

Atrasheuskaya A.V., Fredeking T.M., Ignatyev G.M. 2003. Changes in immuneparameters and their correction in human cases of tick-borne encephalitis. Clin.Exp. Immunol. 1: 148-154.

Barbour A.G. 1988. Antigenic variation of surface proteins of Borrelia species. Rev.Infect. Dis. 10 Suppl. 2: 399-402.

Barbour A.G., Bundoc V. 2001. In vitro and in vivo neutralization of the relapsing feveragent Borrelia hermsii with serotype-specific immunoglobulin M antibodies. Infect.Immun. 2: 1009-1015.

Barthold S.W. 2002. B. burgdorferi population dynamics and differential geneexpression in ticks and mice. In: IX International Conference on Lyme Borreliosisand other tick-borne disease. New York: 97.

Belongia E.A. 2002. Implications of co-infections. In: IX International Conference onLyme Borreliosis and other tick-borne diseases. New York: 131-135.

Belperron A., Bockenstedt L. 2001. Natural Antibody Affects Survival of the SpirocheteBorrelia burgdorferi within Feeding Ticks. Infect. Immun. 69: 6456-6462.

Belperron A., Bockenstedt L. 2002. Marginal zones B cells are activated by Borreliaspirochetes. In: IX International Conference on Lyme Borreliosis and other tick-borne diseases. New York: P-223.

Bockenstedt L.K., Kang I., Chang C., Persing D., Hayday A., Barthold S.W. 2001.CD4+ T helper 1 cells facilitate regression of murine Lyme carditis. Infect. Immun.69: 5264-5269.

Brossard M., Wikel S. 1997. Immunology of interactions between ticks and hosts. Med.Vet. Entomol. 11: 270-276.

Burman N., Shamaei-Tousi A., Bergstrom S. 1998. The spirochete Borrelia crociduraecauses erythrocyte rosetting during relapsing fever. Infect. Immun. 2: 815-819.

Carlyon J.A, Fikrig E. 2003. Invasion and survival strategies of Anaplasmaphagocytophilum. Cell. Microbiol. 11: 743-754.

Chadha K., Ambrus J.Jr., Dembinski W., Ambrus J.Sr. 2004. Interferons and interferoninhibitory activity in disease and theraphy. Exp. Biol. Med. 4: 285-290.

Clark I.A. 1979. Resistance to Babesia spp. and Plasmodium spp. in mice pretreatedwith an extract of Coxiella burnetti. Infect. Immun. 24: 319-325.

Clark I.A., Allison A.C., Cox F.E. 1976. Protection of mice against Babesia andPlasmodium with BCG. Nature. 259: 309-311.

Clark I.A., Cox F.E., Allison A.C. 1977. Protection of mice against Babesia spp. andPlasmodium spp. with killed Corynebacterium parvum. Parasitol. 74: 9-18.

126

Connolly S.E, Benach J.L. 2001. Cutting edge: the spirochetemia of murine relapsingfever is cleared by complement-independent bactericidal antibodies. J. Immunol. 6:3029-3032.

Cox F.E. 1978. Heterologus immunity between piroplasms and malaria parasites; thesimultaneous elimination of Plasmodium vinckei and Babesia microti from theblood of doubly infected mice. Parasitology 76: 55-60.

Diterich I., Kirschning C., Hartung T. 2002. Borrelia burgdorferi induced immuneanergy as a model of persistence via immunosuppression. In: IX InternationalConference on Lyme Borreliosis and other tick-borne diseases. New York: P-225.

Dumler J.S., Trigiani E.R., Bakken J.S., Aguero-Rosenfeld M.E., Wormser G.P. 2000.Serum cytokine responses during acute human granulocytic ehrlichiosis. Clin.Diagn. Lab. Immunol. 1: 6-8.

Ebel G.D., Campbell E.N., Goethert H.K., Spielman A., Telford S.R.3rd. 2000. Enzootictransmission of deer tick virus in New England and Wisconsin sites. Am. J. Trop.Med. Hyg. 63: 36-42.

Echaide I.E., Hines S.A., McElwain T.F., Suarez C.E., McGuire T.C., Palmer G.H.1998. In vivo binding of immunoglobulin M to the surfaces of Babesia bigemina-infected erythrocytes. Infect. Immun. 66: 2922-2927.

Giambartolomei G.H, Dennis V.A., Laster B.L, Philipp M.T. 1999. Induction of Pro-and Anti-Inflammatory Cytokines by Borrelia burgdorferi Lipoproteins inMonocytes Is Mediated by CD14. Infect. Immun. 1: 140-147.

Giambartolomei G.H., Dennis V.A., Philipp M.T. 1998. Borrelia burgdorferi Stimulatesthe Production of Interleukin-10 in Peripheral Blood Mononuclear Cells fromUninfected Humans and Rhesus Monkeys. Infect. Immun. 6: 2691-2697.

Goddard J. 2001. Pathogenic and Nonpathogenic Rickettsiae in Ticks: A ConfusingIssue. Infect. Med. 9: 411-413.

Gokce H.I., Woldehiwet Z. 2002. Production of tumour necrosis factor-alpha (TNF-alpha) and reactive nitrogen intermediates by ovine peripheral blood leucocytesstimulated by Ehrlichia (Cytoecetes) phagocytophila. J. Comp. Pathol. 126: 202-211.

Gomez I., Marx F., Saurwein-Teissl M., Gould E.A., Grubeck-Loebenstein B. 2003.Characterization of tick-borne encephalitis virus-specific human T lymphocyteresponses by stimulation with structural TBEV proteins expressed in a recombinantbaculovirus. Viral Immunol. 16: 407-414.

Hagmaier K., Jennings S., Buse J., Weber F., Kochs G. 2003. Novel gene product ofThogoto virus segment 6 codes for an interferon antagonist. J. Virol. 4: 2747-2752.

Hamase A., Takahashi Y., Nohgi K., Fukunaga M. 1996. Homology of variable majorprotein genes between Borrelia hermsii and Borrelia miyamotoi. Microbiol. Lett.140: 131-137.

Heimerl C., Linder S., Fingerle V., Aepfelbacher M., Wilske B. 2002. Coilingphagocytosis of Borrelia burgdorferi by primary human macrophages–morphological aspects, molecular machinery and signal transduction pathways. In:IX International Conference on Lyme Borreliosis and other tick-borne diseases.New York: P-222.

Hermanowska-Szpakowicz T., Zajkowska J., Pancewicz S. 2002. Wybrane aspektypatogenetyczno-kliniczne boreliozy z Lyme. W: Buczek A., Błaszak C. (red.),Stawonogi w medycynie. Wydawnictwo Liber Lublin: 239-248.

Homer M.J., Aguilar-Delfin I., Krause and Persing D.H. 2000. Babesiosis. Clin.Microbiol. Rev. 13: 451-469.

127

Jarefors S., Karlsson M., Bjoersdorff A., Eliasson I., Bergstrom S., Ernerudh J.,Forsberg P., Ekerfelt C. 2002. Suppressed response to Borrelia-antigen in patientsco-infected with Ehrlichia and Borrelia. In: IX International Conference on LymeBorreliosis and other tick-borne diseases. New York: P-226.

Kaufmann S.H. 1993. Immunity to intracellular bacteria. Annu. Rev. Immunol. 11:129-163.

Keane-Myers A., Nickell S.P. 1995. T Cell Subset-Dependent Modulation of Immunityto Borrelia burgdorferi in Mice. J. Immunol.154: 1770-1776.

Kim H.Y., Rikihisa Y. 2000. Expression of interleukin-1beta tumor necrosis factor alfa,and interleukin-6 in human peripheral blood leukocytes exposed to humangranulocytic ehrlichiosis agent or recombinant major surface protein P44. Infect.Immun. 6: 3394-3402.

Kopecky J., Tomkowa E., Vlcek M. 1991. Immune respose of long-tailed mouse(Apodemus sylvaticus) to tick-borne encephalitis virus infection. Folia Parasitol. 3:275-282.

Krocova Z., Macela A., Hernychova L., Kroca M., Pechova J., Kopecky J. 2003. Ticksalivary gland extract accelerates proliferation of Francisella tularensis in the host.J. Parasitol. 89: 14-20.

Lesnicar G., Poljak M., Seme K., Lesnicar J. 2003. Pediatric tick-borne encephalitis in371 cases from an endemic region in Slovenia, 1959 to 2000. Pediatr. Infect. Dis. J.22: 612-617.

Luisitani D., Boisfleury Ch., Malawista S. 2002. Early impaired removal of Borreliaburgdorferi by human innate immune cells. In: IX International Conference onLyme Borreliosis and other tick-borne diseases. New York: O-210.

Matsumoto M., Funami K., Oshiumi H., Seya T. 2004. Toll-Like Receptor 3: A Linkbetween Toll-Like Receptor, Interferon and Viruses. Microbiol. Immunol. 48: 147-154

McKisic M.D, Barthold S.W. 2000. T-Cell Independent Responses to Borreliaburgdorferi Are Critical for Protective Immunity and Resolution of Lyme Disease.Infect. Immun. 9: 5190-5197.

Mott J., Rikihisa Y., Tsunawaki S. 2002. Effects of Anaplasma phagocytophila onNADPH Oxidase Components in Human Neutrophils and HL-60 Cells. Infect.Immun. 3: 1359-1366.

Mzembe, S.A., Lloyd S., Soulsby E.J. 1984. Macrophage mediated resistance toBabesia microti in Nematospiroides dubius-infected mice. Z. Parasitenkd. 70: 753-761.

Nauciel C. 1995. Defense mechanisms against bacteria of intracellular development.Presse Med. 2: 129-132.

Nazario S., Das S., Silva A.M, Deponte K., Marcantonio N., Anderson J.F, Fish D.,Fikrig E., Kantor F.S. 1998. Prevention of Borrelia burgdorferi Transmission inGuinea Pigs by Tick Immunity. Am. J. Trop. Med. Hyg. 6: 780-785.

Newman K.Jr., Johnson R.C. 1984. T-cell-independent elimination of Borreliaturicatae. Infect. Immun. 3: 572-576.

Pohl-Koppe A., Kaunicnik A., Nagel F., Wilske B. 2002. OspC, but not Osp17 inducessignificant immune responses in early disseminated Lyme Disease in children. In:IX International Conference on Lyme Borreliosis and other tick-borne diseases.New York: P-220.

Radolf J.D, Norgard M.V, Brandt M.E, Isaacs R.D, Thompson P.A, Beutler B. 1991.Lipoproteins of Borrelia burgdorferi and Trepanoma pallidum ActivateCachectin/Tumor Necrosis Factor Synthesis. J. Immunol. 6: 1968-1974.

128

Ras N.M., Postic D., Ave P., Huerre M., Baranton G. 2000. Antigenic variation ofBorrelia turicatae Vsp surface lipoproteins occurs in vitro and generates novelserotypes. Res. Microbiol.1: 5-12.

Roliński J. 2000. Odpowiedź immunologiczna na inwazję stawonogów na przykładziezakażenia Borrelia burgdorferi. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogipasożytnicze i alergogenne. Wydawnictwo KGM, Lublin: 125-130.

Roliński J. 2001. Immunopatogeneza boreliozy z Lyme. W: Buczek A., Błaszak C.(red.), Stawonogi, pasożyty i nosiciele. Wydawnictwo KGM, Lublin: 165-172.

Rosenblatt-Bin H., Klein A., Sredni B. 1996. Antibabesial effect of theimmunomodulator AS101 in mice: role of increaseal production of nitric oxide.Parasitol. Immunol. 18: 297-306.

Ruebush M.J., Troutman E.H., Kennedy D.A. 1986. Delayed-type hypersensitivity toBabesia microti –infected erythrocytes in mice. Cell. Immunol. 98: 289-299.

Sambri V., Aldini R., Massaria F., Montagnani M., Casanova S., Cevenini R. 1996.Uptake and killing of Lyme disease and relapsing fever borreliae in the perfused ratliver and by isolated Kupffer cells. Infect. Immun. 5: 1858-1861.

Schulte-Spechtel U., Lehnert G., Wilske B., Liegl G., Fingerele V., Heimerl C., JohnsonB. 2002. Significant impovement oh the recombinant Borrelia IgG immonoblot byaddition of VLSE and a DBPA homologue derived from B. garinii for diagnosis ofearly neuroborreliosis. In: IX International Conference on Lyme Borreliosis andother tick-borne diseases. New York: P-153.

Schwan T.G., Piesman J. 2002. Vector interactions and molecular adaptations of Lymedisease and relapsing fever spirochetes associated with transmission by ticks.Emerg. Infect. Dis. 2: 115-121.

Shang E.S, Skare J.T., Exner M.M., Blanco D.R., Kagan B.L., Miller J.N., Lovett M.A.1998. Isolation and characterization of the outer membrane of Borrelia hermsii.Infect. Immun. 3: 1082-1091.

Shu-yi Li J., Yager E., Reilly M., Freeman C., Reddy R., Reilly A.A., Chu F.K.,Winslow G.M. 2001. Outer Membrane Protein-Specific Monoclonal AntibodiesProtect SCID Mice from Fatal Infection by the Obligate Intracellular BacterialPathogen Ehrlichia chaffeensis. J. Immun. 166: 1855-1862.

Simon M. 2002. An evalution of the immune responses to B. burgdorferi. In: IXInternational Conference on Lyme Borreliosis and other tick-borne diseases. NewYork: 99-100.

Spagnuolo P.J., Butler T, Bloch E.H., Santoro C, Tracy J.W., Johnson R.C. 1982.Opsonic requirements for phagocytosis of Borrelia hermsii by humanpolymorphonuclear leukocytes. J. Infect. Dis. 3: 358-364.

Stanek G. 2002. Tick-transmitted diseases in central Europe. Wien Klin Wochenschr.114: 471-472.

Steere A.C. 2002. Lyme borreliosis: State of the art and future research directions. In:IX International Conference on Lyme Borreliosis and other tick-borne diseases.New York: 9-11.

Tarnvik A. 1997. The body's defense against intracellular bacteria. Nord. Med. 1: 10-13.Thimme R., Frese M., Kochs G., Haller O. 1995. Mx1 but not MxA confers resistance

against tick-borne Dhori virus in mice. Virology. 1: 296-301.Thomas V., Anguita J., Barthold S. W., Fikrig E. 2001. Coinfection with Borrelia

burgdorferi and the agent of human granulocytic ehrlichiosis alters murine immune

129

responses, pathogen burden, and severity of Lyme arthritis. Infect. Immun. 69:3359-71.

Timofeev A.V., Ozherelkov S.V., Pronin A.V., Deeva A.V., Elbert L.B., Stefenson J.R.1997. A recombinant adenovirus expressing the NS1 nonstructural protein of tick-borne encephalitis virus: some characteristics of the immunologic basis of antiviralaction. Vopr. Virusol. 5: 219-222.

Timofeev A.V., Ozherelkov S.V., Pronin A.V., Deeva A.V., Karganova G.G., ElbertL.B., Stefenson J.R. 1998. Immunological basis for protection in amurine model oftick-borne encephalitis by a recombinant adenovirus carrying the gene encoding theNS1 non-structural protein. J. Gen. Virol. 79: 689-695.

Venetta T., Alexopoulou L., Schnare M., Lobet Y., Anguita J., Schoen R., Medzhitov R.,Flavell R., Fikrig E. 2002. Hyporesponsiveness to vaccination with Borreliaburgdorferi OspA in humans, TLR1-and TLR2-deficient mice. In: IX InternationalConference on Lyme Borreliosis and other tick-borne diseases. New York: O-211.

Venetta T., Anguita J., Barthold S. W., Fikrig E. 2001. Coinfection with Borreliaburgdorferi and the Agent of Human Granulocytic Ehrlichiosis Alters MurineImmune Responses, Pathogen Burden, and Severity of Lyme Arthritis. Infect.Immun. 5: 3359-3371.

Weis J.J., 2002. Experimental immunopathology of Lyme disease. In: IX InternationalConference on Lyme Borreliosis and other tick-borne diseases. New York: 137-151.

Willadsen P., Jongejan F. 1999. Immunology of the Tick-Host Interaction and theControl of Ticks and Tick-borne Diseases. Parasitol. Today. 15: 258-262.

Winslow G.M., Yager E., Shilo K., Volk E., Reilly A., Chu F.K. 2000. Antibody-Mediated Elimination of the Obligate Intracellular Bacterial Pathogen Ehrlichiachaffeensis during Active Infection. Infect. Immun. 4: 2187-2195.

Winslow G.M., YAGER E., SHU-YI LI J. 2003. Mechanisms of humoral immunityduring Ehrlichia chaffeensis infection. Ann. NY Acad. Sci. 990: 435-443.

Zivkovic D., Speksnijder J.E., Kuil H., Seinen W. 1984. Immunity to Babesia in mice.II. Cross protection between various Babesia and Plasmodium species and itsrelevance to the nature of Babesia immunity. Vet. Immunol. Immunopathol. 5: 359-368.

130

Medical importance of Argasidae (Acari: Ixodida)ticks*

Teresa Kruk, Alicja BuczekChair and Department of Biology and Parasitology, Skubiszewski Medical University,Radziwillowska 11, 20-080 Lublin

* This research has been financially supported by grant No. 2PO5D 065 26, from the State Committee for Scientific Research

AbstractTicks of the family Argasidae (the soft ticks) are spread world wide although particular

species are characteristic of different climates. Most of them are synanthropic and parasitizingon animals can attack humans in the lack of their natural hosts. The medical importance ofArgasidae is the result of the direct effect of their attachment and feeding, the influence of theirtoxins on the human organism and the transmission of some pathogens. They can cause localchanges as well as general symptoms including the anaphylactic shock. The diagnosis is basedon the anamnesis and some additional laboratory tests.

Ticks of the family Argasidae (the soft ticks) include two subfamilies: Argasinaand Ornithodorina. They are spread world wide although particular species arecharacteristic of different climates. Soft ticks differ from hard ticks (Ixodidae) in somefeatures of morphology and biology as well. The main difference that may influence themedical importance of the soft ticks is the way of their feeding. Nymphs and adultindividuals engorge rapidly and in a short time (0,5-2 hours) while larvae – slowly andin a longer time – for several to a dozen or so days, similarly to the larvae of Ixodidae.Most of soft ticks are more restricted in their habitats than hard ticks. They live inburrows, nests, roosts, cracks and crevices of trees and wooden structures of buildings,where they can find their hosts (birds, reptiles, rodents) often in or near humanhabitations. In the lack of their natural host soft ticks can attack people.

The medical importance of Argasidae is the result of the direct effect of theirattachment and feeding, the influence of their toxins on the human organism and thetransmission of some pathogens.

131

Direct effect of feeding of ArgasidaeUsually the process of ticks feeding upon the human is unnoticed. The bite of the

soft tick is painless (Kemper and Reichmuth 1941, Wegner 1973, Trevejo et al. 1998).Slight irritation can be felt at the site of attachment of Ornithodoros salahi (Hoogstraal,1953) ticks (Hoogstraal 1953). The light pain during the bite and slight itching duringthe feeding of Argas reflexus (Fabricius, 1794) ticks in place of their attachment weredescribed as well (Kemper and Reichmuth 1941).

Argasidae attack their hosts during their sleep. Thus parasites of birds (A.reflexus, Argas persicus (Oken, 1818)) or reptiles and mammals of diurnal activity(Argas brumpti (Neumann, 1907), Ornithodoros hermsi (Wheeler, Herms and Meyer,1935), Orinthodoros parkeri (Cooley, 1936)) bite their hosts at night (Buczek andSolarz 1993, Condy et al. 1980, Travejo et al. 1998). On the other hand, ticksparasitizing on bats (Argas vespertilionis (Latreille, 1796), O. salahi) seek their hostsduring the day when bats are resting most quietly (Hoogstraal 1953, Filippova 1966).

People can be attacked by ticks when they get close to the ticks settings:Ornithodoros amblus (Chamberlin, 1920) bite the Indian guano diggers (Clifford et al.1980); or during the rest at night: A. reflexus, O. hermsi, O. parkeri (Grzywiński 1970,Herold et al. 1992, Travejo et al. 1998).

The relation between a tick’s bite and the symptoms that occur after it canremain unnoticed when these symptoms, like in the case of A. reflexus, appear suddenlyat night when people are sleeping. When the severe symptoms occur, patients payattention only to them and do not observe the sting of the tick (Miadonna et al. 1982).Besides, the appearance of A. reflexus – grey, flattened, oval - shaped body, size 4 – 5 x3 mm (male) and 6 x 4 mm (female) may cause people to take them for fleas(Grzywiński 1970). Trumpeters from St. Mary`s church in Krakow attacked by Argaspolonicus Siuda et al., 1979 ticks called these arthropods the “wooden fleas” (Siuda etal. 1982). The facts described above can be the reasons why the attacks of Argasidaeticks can remain unrecognized.

There are some factors that can influence the frequency of the Argasidae attackson humans. The popular habit of feeding pigeons – the natural hosts of A. reflexus andthe frequent nesting of these birds in the lofts of old houses can increase the number ofpeople bitten by pigeon ticks (Dusbabek and Rosicky 1976, Grzybek et al. 1973,Grzywacz and Kuźmicki 1975, Manilla and Carluci 1985, Tosti et al. 1988). Besides,pigeons are relatively unafraid of men (Filippova et al. 1999) and they used to live closeto human dwellings. In some regions the rearing of these birds is popular. Persons whoexperienced the attacks of A. reflexus usually lived in houses where pigeons inhabit inattics, under the rooftops or in close neighborhood (Thewes et al. 1997, Veraldi et al.1996, 1998, Laubstein et al. 1993). Ticks can get to human flats by cracks around thewindow shutters and from electricity points (Filippova et al. 1999).

Renovations and repairs of old buildings where pigeons had their nests causedthe birds to be roused but ticks remain and seek other food sources. In the lack of theirnatural hosts, ticks can attack humans. Such a situation took place in Krakow. Duringthe renovation of the tower of St. Mary’s church in 1979 the increase in the number ofpeople (trumpeters of the tower of St. Mary’s church) attacked by A. polonicus tickswas observed (Siuda et al. 1982). A. polonicus is a species of Argasidae ticks verysimilar to A. reflexus in the biology and morphology described by Siuda et al. (1979) inonly hitherto known locality in Poland – attics of St. Mary’s church in Krakow.

People of the US are often attacked by Ornithodoros ticks while they aresleeping in the rustic cabins, summer vacation homes and permanent residences where

132

rodents nests may harbour these ticks. The camping and hiking as well as exploringcaves in an endemic area also permit the attacks of ticks (Dworkin et al. 2002).

Although the bite of a tick is in most cases painless, soon after the parasite hasbeen removed or has detached itself, the pruritus and pain or only pruritus can occur(Kemper and Reichmuth 1941, Filippova 1966, Siuda 1991, Thewes et al. 1997, Veraldiet al. 1998). However, no subsequent severe pruritus was reported after the bites of A.brumpti ticks (Condy et al. 1980). Bleeding from the wound, which commences whenthe mouthparts of the tick O. salahi are released from a human, may last for half an hour(Hoogstraal, 1953).

Some people after the tick bites have no signs or symptoms. In others thereaction to the sting can be local or generalized. Extensive bruises on the back andlimbs of people bitten by A. brumpti were observed (Condy et al. 1980). Bites of O.salahi ticks caused the occurrence of a pink papule with a small reddish center at thesite of the attachment and presumably enlargement of the local lymphatic nodes(Hoogstraal 1953). Feeding of O. amblus resulted in burning and itching the day afterand the boil – like lesion, about 1 cm at the base and 2 mm high at the feeding site. Thereports of “sores which are apt to be persistently troublesome” as well as gangrene,amputation and death of guano workers bitten by these ticks are also mentioned(Clifford et al. 1980). The pigeon tick, A. reflexus is the common Argasidae species inPoland and the most cases describing the results of this tick’s attacks on human can befound in the literature, so most attention will be given to it in this paper. Usually, at thesite of the bite of A. reflexus the vesicle bright – red in the colour with the centralhaemorrhagic point probably caused by the attachment of the tick is observed (Buczekand Solarz 1993, Veraldi et al. 1996; Veraldi et al. 1998, own obs.).

In 1939-1940 Kemper and Reichmuth (1941) performed experiments showingthe results of the tick bite in the human skin. In every case there was a haemorrhagicspot light red in colour with the hyperaemic area around. The site of the bite waswarmer than the surrounding parts of the skin and the edema clearly demarked from theunchanged skin could be distinguished.

Other skin manifestations of the bite of A. reflexus include: crusted – ulcerativelesions round in shape and circumscribed by an erythematous halo, pustular lesions,local erythema, purulent dermatitis, excoriated lesions due to scratching (Grzywiński1970, Grzybek et al. 1973, Grzywacz and Kuźmicki 1975, Manilla and Carluci 1985,Dautel et al. 1991, Siuda 1991, Herold et al. 1992, Veraldi et al. 1996, Veraldi et al.1998, Wójcik et al. 2000). Sometimes the change can be similar to the one caused bythe bee sting (Wegner 1973). The serous or, in the result of the bacterial superinfection –purulent fluid can exude from the site of the sting (Kemper and Reichmuth 1941,Grzywiński 1970, Wegner 1973, Chomicz et al. 2002). The local skin manifestationscan spread and the swelling of neighbouring part can be observed as well as locallymphangitis and the enlargement and pain of the regional lymphal nodes (Kemper andReichmuth 1941, Grzywiński 1970, Wegner 1973, Herold et al. 1992). The skin changescan be associated with fever and malaise (Grzywiński 1970, Chomicz et al. 2002). Insome cases the generalized urticaria and urticaria – angioedema can occur (Sirianni etal. 2000, Miadonna et al. 1982). The local manifestations can be accompanied withgeneral symptoms: irritation, anxiety, fever, loss of appetite, nausea, vomiting,abdominal pain, tinnitus, dizziness, straining at stool and urine, diarrhea, visualdisturbances, feeling of heat, shortness of breath (Wegner 1973, Siuda et al. 1982, Tostiet al. 1988, Herold et al. 1992, Buczek and Solarz 1993, Laubstein et al. 1993).

133

There are cases of severe systemic reactions after the tick bite described in theliterature. In Poland Buczek and Solarz (1993) gave an example of a man from aSilesian town – Sosnowiec who was attacked by pigeon ticks four times. The symptomsbecame worse from one episode to the next: after the first swelling and the red patch atthe bite site were observed during the whole day. After the second – the malaise, itchingof the limbs, vomiting and straining at stool occurred, the third attack resulted in theanaphylactic shock, the same as the fourth, but then the patient died.

Herold et al. (1992) described 6 patients with allergic reactions, among them 3men experienced severe anaphylactic reactions with the loss of consciousness. Onewoman had respiratory distress. Besides, in all persons local manifestations occurred.

A 59-year-old male suffered from diffuse hives two times, the angioedema of thelips and eyelids between the attacks of urticaria, and the anaphylactic shock consistingof dyspnoea and hypotension. No etiological agent of these conditions could beidentified. After the next occurrence of generalized hives and edema of the larynx itturned out that the cause of the reactions was the pigeon tick (Miadonna et al. 1982).

Sirianni et al. (2000) mentioned two men of whom one experienced at firsturticaria– angioedema and the next time– cardiovascular failure and loss ofconsciousness. The other one had several local reactions followed by two episodes ofsystemic reactions with anaphylactic shock to the tick bite.

All the cases with severe systemic manifestations show that the problem ofreactions after the soft tick’s bite is serious although sometimes underestimated.Besides, local and generalized reactions to the stings of soft ticks and recurrent attacksof ticks themselves can cause stress and anxiety in people (Buczek 1991). Tosti et al.(1988) give an example of a 34-year-old woman who suffered from skin and systemicreaction (acute urticaria, diffuse edema of lips and eyelids, nausea, vomiting, abdominalpain and tinnitus) after A. reflexus bite two times during her pregnancy and once after it.Although the disorders disappeared in 4-5 days without treatment, in the result shedeveloped a phobic obsessive neurosis subsequently and moved from her house, locatedunder the loft used by pigeons for nesting.

All these reactions from local manifestations at the bite site to systemic reactionsinvolving the whole organism are IgE mediated allergic reactions, presumably causedby the protein secreted by the salivary glands of ticks (Sirianni et al. 2000). They aresimilar to those caused by bee or wasp venoms. Sirianni et al. (2000) suggest that IgEmediated sensitization to allergens of the soft tick can be induced by repeated tick biteseven in individuals without atopic predisposition. However, there may be a special riskfor atopic persons but it has not been proven so far (Herold et al. 1992).

The diagnosis of the manifestation caused by A. reflexus is based on theanamnesis, laboratory data, especially total IgE, IgE specific for A. reflexus and skinprick tests.

The patients neither remember the bites of any insects nor connect them with theobserved symptoms but if anamnesis reveals that the person lives in an old house andthe pigeons are nesting close to it, A. reflexus as the etiological agent should beconsidered (Laubstein et al. 1993). The same cause of complaints should be presumedin the case of towns and cities with lots of pigeons.

The blood chemistry test can be within the normal range (Miadonna et al. 1982,Veraldi et al. 1996). The leucocytosis and the mild increase in α-1 acid glycoproteinmay be observed (Veraldi et al. 1996, Veraldi et al. 1998). The total IgE values can beincreased (Laubstein et al. 1993, Veraldi et al. 1998) or within the normal range(Miadonna et al. 1982, Sirianni et al. 2000). In most cases an increase in the IgEspecific for A. reflexus was observed (Miadonna et al. 1982, Tosti et al. 1988, Herold et

134

al. 1992, Lubstein et al. 1993, Veraldi et al. 1996, Veraldi et al. 1998, Sirianni et al.2000). Veraldi et al. (1998) give an example of a patient with negative results forspecific IgE against somatic extract and saliva of A. reflexus.

Usually no specific IgE for other arthropods allergens or most common foodallergens were recorded (Miadonna et al. 1982, Sirianni et al. 2000) besides the patientdescribed by Sirianni et al. (2000) who had experienced local reactions to Apis melliferavenom and had specific IgE to A. mellifera detected.

In persons with allergic reactions after the pigeon tick’s bite the results of skinprick tests with the extract of the tick were positive (Miadonna et al. 1982, Herold et al.1992, Lubstein et al. 1993, Sirianni et al. 2000). In the case described by Miadonna etal. (l.c.) the basophil degranulation test performed to confirm the diagnosis was alsopositive.

The appearance and the extent of histological changes after feeding of soft ticksare related to the species of ticks. After the bites of A. reflexus ticks in humanshistological examination revealed edema of dermis, perivascular or diffuse infiltratewith lymphocytes and neutrophils at the site of the attachment. The infiltrate ofeosinophils, even massive, can be present as well (Laubstein et al. 1993, Veraldi et al.1998).

The results of feeding of other Argasidae ticks were examined in animals.McLaren et al. (1983) showed that in naive guinea pigs after feeding of Ornithodorostartakovsky (Olenev, 1931) the infiltration consists mainly of mononuclear cells with asignificant neutrophil component, eosinophils comprised only a minor part (1-5%) ofthe infiltrate and the number of basophils that were rare 24 hours after feeding increasedgradually comprising 11% of infiltrating cells 72 hours after feeding. In the previouslysensitized guinea pigs basophils were predominant cells (48-56% of infiltrating cells)during the whole period studied. They exhibited great heterogeneity in terms ofultrastructural morphology which was associated with different mechanisms ofdegranulation. The results of this study are consistent with those obtained by Johnstonand Brown (1985) who fed O. parkeri ticks on guinea pigs. At secondary feeding sitesthe number of neutrophils decreased dramatically (50 to 1% of total infiltrating cell)while basophils were predominant for 24 hours after feeding increasing from 5 to 76%.In the infiltration at the primary infested animals only neutrophils were significantlymore abundant than in control tissue. In addition they found that the epidermis at thetick’s feeding site after the secondary infestation was hyperplastic – it was 1.5 – 3 timesthicker than that of primary infested skin. Histopathological study of several bites ofadult O. salahi on wing membrane of a tomb bat showed marked haemorrhage betweenepidermis and skeletal muscle, few focal aggregates of polymorphonuclear leucocytesand marked edema in the skeletal muscle surrounding the haemorrhage (Hoogstraal1953).

Skin changes after the tick bite and other symptoms associated with it candisappear without treatment in a few days after the bite of the pigeon tick (Kemper andReichmuth 1941, Tosti et al. 1988). However, in the observation of Chomicz et al.(2002) edema and erythema lasted for 2-3 weeks after A. reflexus bite. Two years afterthe bite unintentional irritation of these sites resulted in pain and exudation. The whitishscars generated at sites of deeper stings persisted for 5 years. The lesions caused by A.brumpti regressed rapidly and healing was uncomplicated (Condy et al. 1980), whilethose caused by O. amblus subsided slowly during 7– 10 days with peak ofinflammation on the second or third day after the bite although some sores remainedtroublesome and even amputations or the death could be the result of them (Clifford et

135

al. 1980). Some wounds resulting from O. salahi feeding disappeared in a few weeks,others remained fairly prominent for as long as six months (Hoogstraal 1953).

Toxicoses caused by ArgasidaeBesides the allergic reactions ticks can cause intoxication of their host organism.

The symmetrical, ascending flaccid paralysis termed as tick paralysis is the mostdangerous one. Soft ticks that are regarded to be able to cause the ticks paralysis include14 species. However, for many of these only a few records often inadequate or dubious,regarding the toxicity are found in the literature. Argas (Persicargas) walkerae Kaiserand Hoogstraal, 1969, Argas (Persicargas) radiatus Railliet, 1893, Ornithodoroscapensis (Neumann, 1901), Ornithodoros savignyi (Audouin, 1827), Otobius megnini(Dugẻs, 1883) and Ornithodoros lahorensis (Neumann, 1908) are species of the softticks for which paralysis has been described, demonstrated or suspected (Mans et al.2002). Gothe et al. (1979) in their experiments showed disturbances occurring in theperipheral nerve conduction, especially in fast conducting nerve fibers, after theinfestation of chickens with A. (P.) persicus larvae. The maximal conducting speed inmotor nerves decreased to 55% of the initial value while the muscle potential amplitude– to 15 -30 % of the initial value. In 3-month-old chicks each infested with about 1,750larvae of A. (P.) persicus tick paralysis was observed and subsequently each chickendied four days after the larvae attached (Nosek et al. 1980).

It turned out that toxins of O. savingyi target the cardiovascular system of theirhosts (mice and rats in the experiment) by disruption of electrical conductivity ratherthan cause paralysis. Observations of Howell with animals injected with salivary glandssolutions of O. savingyi or upon which these ticks fed shows that the presumable causeof these animals death was heart failure and the increasing dosage rate leads to fewersymptoms and a more rapid mortality (Mans et al. 2002). On the contrary, in the resultof toxins of Argas genus ticks, respiratory muscle paralysis and subsequentlyhypoventilation (the higher CO2 pressure in the blood) occurs. This, in turn, causesrespiratory (carbon– dioxide) acidosis which if not compensated for leads to themalfunction of vital organs and death. The direct toxic influence on the heart muscle orthe conductive system of the heart has not been ascertained yet (Buczek et al. 2002).There is no evidence that A. reflexus– common in Poland - can cause tick paralysis.

Argasidae as vectors of pathogensThe last but not less important aspect of medical importance of Argasidae is their

transmission of pathogens. Most of them are synanthropic and parasitizing on animalscan attack humans in the lack of their natural hosts. Soft ticks feed quickly. Adultindividuals can feed several times during their life and thus transfer pathogen from onehost to another. The transstadial and transovarial transmission of disease agents by somespecies of ticks as well as the ability of soft ticks to fast for a time as long as 2 or moreyears increase the survival of pathogens in the environment and the possibility of a hostbeing infected. The above features make soft ticks premier vectors of many importantinfectious agents (Schwan, 1996). Some of them are enumerated in Table 1.

The knowledge of Argasidae as a potential agent of not only local skin changesbut general symptoms as well as toxicoses caused by soft ticks and tick-born diseases isnecessary for proper diagnosis, treatment and prevention of humans.

136

Table 1. Transmission of human pathogens by soft ticks

Tick speciesDistribution of the

tick speciesPathogen

transferredDisease caused by

the pathogenSource of

informationArgas africolombae Hoogstraal et al., 1975

Kenia, Republic ofSouth Africa

Pretoria virus Hoogstraal et al. 1975Converse et al. 1975

Argas arboreus Kaiser, Hoogstraal and Kohls, 1964

Africa Quaranfil virus Human febrile infection

Guirgis 1971

West Nile Virus West Nile fever Abbassy et al. 1993

Argas cooleyi Kohls and Hoogstraal, 1960

Colorado, Texas Sixgun City VirusMono Lake Virus (Kemerovo serogroup)

Unknown Calisher et al. 1988

Argas hermanni Audouin, 1827

From northern Africa including Tunisia and Egipteastward to Nepal

Tunis virus Unknown Chestel et al. 1994Hogstraal 1972Hoogstraal 1973 cit. after Hoogstraal et al. 1975

West Nile virus West Nile fever Schmidt and Said 1964 after Kammah and Abdel-Wahab 1982

Argas monolakensis Schwan, Corwin and Brown, 1992

California Mono Lake Virus Unknown Calisher et al. 1988Schwan 1992

Argas persicus (Oken, 1818)

Northern Africa, central Asia, Asia MinorCosmopolitan species of domestic fowl

Quaranfil virus Human febrile infection

Guirgis 1971Filippova 1966Siuda 1993

Argas reflexus (Fabricius, 1794)

Central and western Europe, Israel, Egipt, Crimea

West Nile Virus West Nile fever Wegner 1973Filippova 1966, Siuda 1993

Ornithodoros amblus (Chamberlin, 1920)

Peru Punta Salinas virus (Hughes serogroup)

Clifford et al. 1980;Johnson and Casals 1972, Berge 1975; both cit. after Clifford et al. 1980

Huacho virus (Kemerovo serogroup)

Ornithodoros capensis (Neumann, 1901)

Tropical and subtropical islands and shores of the Pacific, Indian and Atlantic Oceans; Caribbean Sea; East African lakes

Solado Virus Hoogstraal et al. 1976Kohls et al. 1965 Hoogstraal et al., 1976b cit. after Clifford et al., 1980

137

Table 1. continuation

Ornithodoros

erraticus (Lucas, 1849)

Mediterranean costin Northern AfricaAsia

B. crocidurae Schwan et al. 2003Endris and Hess 1992

Ornithodoros hermsi (Wheeler, Herms and Meyer, 1935)

Western United StatesSouthern British Columbia, Canada

Borrelia hermsi Tick-borne relapsing fever

Schwan et al. 2003

Ornithodoros maritimus (Vermeil and Marguet, 1967)

From Ireland to Britain and Tunisia

Solado virus Hoogstraal et al. 1976West Nile virus West Nile fever

Ornithodors moubata (Murray, 1877)

Sub – Saharan Africa

B. duttoni Tick-borne relapsing fever

Fukunaga et al. 2001

Orinthodoros parkeri (Cooley, 1936)

Western United StatesSouthern British Columbia, Canada

B. parkeri Tick-borne relapsing fever

Gage et al. 2001Schwan et al. 2003

Ornithodoros porcinus porcinus Walton, 1962

Africa - Central Tanzania

B. duttoni Tick-borne relapsing fever

Fukunaga et al. 2001Siuda 1993

Ornithodoros talaje (Canestrini, 1890)

Central and South America

B. mazotti Tick-borne relapsing fever

Bates et al. 1921, Burgdorfer 1976 both cit. after Gage et al. 2001

Ornithodoros turicata (Dugẻs, 1876)

Texas B. turicata Tick-borne relapsing fever

Dworkin et al. 2002Schwan et al. 2003

ReferencesAbbassy M.M., Osman M., Marzouk A.S. 1993. West Nile virus (Flaviviridae:

Flavivirus) in experimentally infected Argas ticks (Acari: Argasidae). Am. J. Trop.Med. Hyg. 48: 726-737.

Buczek A. 1991. Charakterystyka Argas (A.) reflexus (Fabricius,1794) (Acari: Ixodida:Argasidae)- pospolitego pasożyta na Górnym Śląsku. Wiad. Parazytol. 37: 375-380.

Buczek A., Solarz K. 1993. Atakowanie ludzi przez Argas (A.) reflexus (Ixodida,Argasidae) – groźne pasożyty człowieka i zwierząt. Pol. Tyg. Lek. 48: 238-239.

Buczek A., Sodowska H., Magdoń T. 2000. Porażenie kleszczowe- przyczyna, objawy izapobieganie. In: Buczek A., Błaszak Cz. (eds). Stawonogi pasożytnicze ialergogenne. Wydawnictwo KGM, Lublin: 183-190.

Calisher Ch.H., Schwan T.G., Lazuick J.S., Eads R.B., Francy D.B. 1988. Isolation ofMono Lake Virus (family Reoviridae, genus Orbivirus, Kemerovo Serogroup) fromArgas cooleyi (Acari: Argasidae) collected in Colorado. J. Med. Entomol. 25: 388-390.

Chastel C., Bach-Hamba D., Karabatsos N., Bouattour A., Le Lay G., Le Goff F.,Vermeil C. 1994. Tunis virus: a new Phlebovirus from Argas reflexus hermanniticks in Tunisia. Acta Virol. 38: 285-289.

Chomicz L., Walski M., Turkowicz M., Zawadzki P.J., Kubica-Biernat B., Szubińska D.Dąbrowska J. 2002. Zróżnicowane zmiany skórne u osób zaatakowanych przez

138

pasożytnicze stawonogi z rodzaju Simulium (Insekta, Diptera), Ctenocephalides(Insecta, Siphonaptera) i Argas (Arachnida, Acarina). In: Buczek A., Błaszak Cz.(eds.). Stawonogi w medycynie. Liber, Lublin: 205-213.

Clifford C.M., Hoogstraal H., Radovsky F.J., Stiller D., Keirans J.E. 1980.Ornithodoros (alectorobius) amblus (Acarina: Ixodoidea: Argasidae): identity,marine bird and human hosts, virus infections, and distribution in Peru. J. Parasitol.66: 312-323.

Condy J.B., Norval R.A., Blackburn N.K., Clemence P. 1980. The effects of the bites ofArgas brumpti (Acarina: Argasidae) on humans. Cent. Afr. J. Med. 26: 212-213.

Converse J.D., Hoogstraal H., Moussa M.I., Casals J., Kaiser M.N. 1975. Pretoria virus:a new African agent in the tickborne Dera Ghazi Khan (DGK) group and antigenicrelationships within the DGK group. J. Med. Entomol. 12: 202-205.

Dautel H., Kahl O., Knűlle W. 1991. The soft tick Argas reflexus (F.) (Acari, Argasidae)in urban environment and its medical significance in Berlin (West). J. Appl.Entomol. 111: 380-390.

Dusbabek F., Rosicky B. 1976. Argasid ticks (Argasidae, Ixodoidea) of Czechoslovakia.Acta Sc. At. Brno 10: 1-43.

Dworkin M.S., Shoemaker P.C., Fritz C.L., Dowell M.E., Anderson D.E.Jr. 2002. Theepidemiology of tick-borne relapsing fever in the United States. Am. J. Trop. Med.Hyg. 66: 753-758.

El Kammah K.M., Abdel-Wahab K.S. 1982. Quaranfil virus in experimentally infectedArgas (Persicargas) arboreus and A. (P.) persicus (Ixodoidea: Argasidae) duringwintertime in Egypt: effect of natural and controlled conditions of temperature andrelative humidity. Acarologia 22: 343-351.

Endris R.G., Hess W.R. 1992. Experimental transmission of African Swine Fever Virusby the soft tick Ornithodoros (Pavlovskyella) marocanus (Acari: Ixodoidea:Argasidae). J. Med. Entomol. 29: 652-656.

Filippova N.A. 1966. Argasovye kleshchi (Argasidae). Fauna SSSR, Paukoobraznye. 4(3). “Nauka” Moskva, Leningrad.

Filippova N.A., Wilamowski A., Bromley-Schnur H., Uspensky I. 1999. Ticks of thesubgenus Argas and findings of Argas latus in Israel. Med. Vet. Entomol. 13: 212-213.

Fukunaga M., Ushijima Y., Aoki Y., Talbert A. 2001. Detection of Borrelia duttonii, atick-borne relapsing fever agent in central Tanzania, within ticks by flagellin gene-based nested polymerase chain reaction. Vector Borne Zoonotic Dis. 1: 331-338.

Gage K.L., Eggleston M.E., Gilmore R.D.Jr., Dolan M.C., Montenieri J.A., Tanda D.T.,Piesman J. 2001. Isolation and characterization of Borrelia parkeri in Ornithodorosparkeri (Ixodida: Argasidae) collected in Colorado. J. Med. Entomol. 38: 665-674.

Gothe R., Kunze K., Hoogstraal H. 1979. The mechanisms of pathogenicity in the tickparalyses. J. Med. Entomol. 16: 357-369.

Grzybek A., Dzikowski A., Stefański E. 1973. Argas reflexus w Zabrzu. Mater. XIZjazdu PTP, Poznań 1973: 53.

Grzywacz M., Kuźmicki R. 1975. Przypadek inwazji Argas reflexus (Fabricius, 1794) uczłowieka. Wiad. Lek. 28: 1571-1577.

Grzywiński L. 1970. Inwazja Argas reflexus u ludzi. Wiad. Parazytol. 16: 457-461.Guirgis S.S. 1971. The subgenus Persicargas (Ixodoidea, Argasidae, Argas). 11. Ecology

and seasonal dynamics of A. (P.) arboreus Kaiser, Hoogstraal & Kohls in Egypt. J.Med. Entomol. 8: 407-414.

139

Herold D.A., Kunkel G., Dautel H., Wahl R., Vater G., Schultz K.D. 1992. IgE-mediated allergy to the soft tick Argas reflexus (F.). Mater. 15 Congress of theEuropean Academy of Allergology and Clinical Immunology.

Hoogstraal H. 1953. Ornithodoros salahi sp. nov. Ixodoidea, Argasidae from the CairoCitadel, with notes on O. piriformis Warburton, 1918 and O. batuensis Hirst, 1929.J. Parasitol. 39: 256-263.

Hoogstraal H., Clifford C.M., Keirans J.E., Kaiser M.N., Evans D.E. 1976. TheOrnithodoros (Alectorobius) capensis group (Acarina: Ixodoidea: Argasidae) of thepalearctic and oriental regions. O. (A.) maritimus: identity, marine bird hosts, virusinfections, and distribution in western Europe and northwestern Africa. J. Parasitol.62: 799-810.

Hoogstraal H., Kaiser M.N., Walker J.B., Ledger J.A., Converse J.D., Rica R.C. 1975.Observations on the subgenus Argas (Ixodoidea: Argasidae: Argas). 10. A. (A.)africolumbae, n. sp., a Pretoria virus-infected parasite of birds in southern andeastern Africa. J. Med. Entomol. 12: 194-201.

Johnston C.M., Brown S.J. 1985. Cutaneous and systemic cellular responses induced bythe feeding of the argasid tick Ornithodoros parkeri. Int. J. Parasitol. 15: 621-628.

Kemper H., Reichmuth W. 1941. Die Taubenzecke als Parasit des Menschen. Z. Ang.Entomol. 28: 507-516.

Laubstein B., Herold D., Audring H., Buchholtz I. 1993. Nächtliche Anaphylaxie durchArgas reflexus (Taubenzecke). Allergol. Jahr. 16: 370-373.

Manilla G., Carluci G. 1985. Sull’invasione di Argas (A.) reflexus (Acari, Ixodoidea,Argasidae) in un’abitatione centrale di L’Aquila (Foto-chemico-recettori e ruolopatogeno). Riv. Parassitol. 46: 197-206.

Mans B.J., Steinmann C.M., Venter J.D., Louw A.I., Neitz A.W. 2002. Pathogenicmechanisms of sand tampan toxicoses induced by the tick, Ornithodoros savignyi.Toxicon 40: 1007-1016.

McLaren D., Worms M.J., Brown S.J., Askenase P.W. 1983. Ornithodorus tartakovsky:quantitation and ultrastructure of cutaneous basophil responses in the guinea pig.Exp. Parasitol. 56: 153-168.

Miadonna A., Tedeschi A., Leggieri E., Falagiani P., Nazzari M., Manzoni M., ZanussiC. 1982. Anaphylactic shock caused by allergy to the venom of Argas reflexus.Ann. Allergy 49: 293-294.

Nosek J., Hoogstraal H., Labuda M., Cyprich D. 1980. Bionomics and healthimportance of fowl tick Argas (Persicargas) persicus (Oken, 1818) (Ixodoidea:Argasidae). Z. Parasitenkd. 63: 209-212.

Schwan T.G. 1996. Ticks and Borrelia: model systems for investigating pathogen-arthropod interactions. Infect. Agents Dis. 5: 167-181.

Schwan T.G., Battisti J.M., Porcella S.F., Raffel S.J., Schrumpf M.E., Fischer E.R.,Carroll J.A., Stewart P.E., Rosa P., Somerville G.A. 2003. Glycerol-3-phosphateacquisition in spirochetes: distribution and biological activity ofglycerophosphodiester phosphodiesterase (GlpQ) among Borrelia species. J.Bacteriol. 185: 1346-1356.

Schwan T.G., Corwin M.D., Brown S.J. 1992. Argas (Argas) monolakensis, new species(Acari: Ixodoidea: Argasidae), a parasite of California gulls on islands in MonoLake, California: description, biology, and life cycle. J. Med. Entomol. 29: 78-97.

Schwan T.G., Policastro P.F., Miller Z., Thompson R.L., Damrow T., Keirans J.E. 2003.Tick-borne relapsing fever caused by Borrelia hermsii, Montana. Emerg. Infect.Dis. 9: 1151-1154.

140

Sirianni M.C., Mattiacci G., Barbone B., Mari A., Aiuti F., Kleine-Tebbe J. 2000.Anaphylaxis after Argas reflexus bite. Allergy 55: 303.

Siuda K. 1991. Kleszcze (Acari: Ixodida) Polski. Cz. I. Zagadnienia ogólne.Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Siuda K. 1993. Kleszcze (Acari: Ixodida) Polski. Cz. II. Systematyka i rozmieszczenie.Polskie Towarzystwo Parazytologiczne, Warszawa.

Siuda K., Hoogstraal H., Clifford C.M., Wassef H. Y. 1979. Observations on thesubgenus Argas (Ixodoidea: argasidae: Argas). 17. Argas (A.) polonicus sp. n.parasitizing domestic pigeons in Krakow, Poland. J. Parasitol. 65: 170-181.

Siuda K., Jarosz Z., Norek L. 1982. Przypadek zaatakowania strażaków-hejnalistówkościoła mariackiego w Krakowie przez obrzeżki polskie Argas (Argas) polonicusSiuda, Hoogstraal, Clifford et Wassef, 1979 (Acarina, Ixodides, Argasidae). Wiad.Parazytol. 28: 57-62.

Thewes M., Engst R., Hofmann H., Ring J. 1997. Argas reflexus (the pigeon tick)--ahousehold pest. Acta Derm. Venereol. 77: 173-174.

Tosti A., Peluso A.M., Spedicato S. 1988. Urticaria--angioedema syndrome caused byan Argas reflexus sting. Contact Dermatitis 19: 315-316.

Trevejo R.T., Schriefer M.E., Gage K.L., Safranek T.J., Orloski K.A., Pape W.J.,Montenieri J.A., Campbell G.L. 1998. An interstate outbreak of tick-borne relapsingfever among vacationers at rocky mountain cabin. Am. J. Trop. Med. Hyg. 58: 743-747.

Veraldi S., Barbareschi M., Zerboni R., Scarabelli G. 1998. Skin manifestations causedby pigeon ticks (Argas reflexus). Cutis 61: 38-40.

Veraldi S., Scarabelli G., Grimalt R. 1996. Acute urticaria caused by pigeon ticks(Argas reflexus). Int. J. Dermatol. 35: 34-35.

Wegner Z. 1973. Dwa nowe przypadki atakowania ludzi przez pasożytnicze roztoczeptasie (Acarina: Argasidae i Dermanyssidae) w Polsce. Wiad. Parazytol. 19: 187-191.

Wegner Z. 1976. Laboratory study on some parasitic hematophagous arthropods aspossible subsidiary links of the biocenosis of tick-borne encephalitis. Bull. Inst.Mar. Trop. Med. Gdynia 27:75-85.

Wójcik A.R., Wasilewski L., Żbikowska E., Grygon-Franckiewicz B. 2000. Przypadkiakarozy u ludzi wywołane przez obrzeżka gołębiego (Argas reflexus Fabricius,1794). Kazimierz Dolny. II Międzynarodowe Seminarium: Stawonogi pasożytnicze,alergogenne i jadowite-znaczenie medyczne i sanitarne: 70.

141

Schorzenia alergiczne wywoływane przez roztocze urolników i ogrodników

Jan Boczek, Barbara CzajkowskaKatedra Entomologii Stosowanej SGGW, ul. Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa

Occupational allergy induced by mites in farmers

AbstractGreenhouse and open field farmers are commonly exposed to sensitization induced by

mites. Greater prevalence of allergic diseases on farms is stated. Allergy related symptoms likebronchial asthma, rhinihis and urticaria have been observed in many countries in contact withdifferent plants infested by tetranychid, tenuipalpid and acarid mites, cultivated in open field butparticularly in greenhouses. On plants infested by phytophagous mites are usually predatoryphytoseiids, which are allergenic, too. They are bred and introduced to greenhouses or even inopen field for biological control of tetranychids. Also cheyletids and hemisarcoptids areproduced for biological control of pests, and workers employed in this occupation often sufferfrom respiratory symptoms and have IgE antibodies to occupational allergens in their sera. Miteallergy is also observed in farmers working in grain stories, mushroom houses, in apiaries orwith hay and manure. Mites of several families occur in such places and many of them areallergenic. Farmers, as other people, may also suffer from mites living in house dust. Cross-reactivity between plant, house-dust and stored product mites might occur.

Rolnicy i ogrodnicy są szczególnie narażeni na kontakty z roztoczamiprodukującymi alergeny (Wickens i wsp. 2002, Boczek 2003). W czasie prac w polu iszklarni, w magazynach zbóż i nasion, przy sianie, nawozie, przy pracach zezwierzętami domowymi i w pasiece, w czasie chodzenia po miedzach, łąkach izakrzewieniach, stykają się oni z roztoczami i ich alergenami. Tak jak wszyscy inniludzie, w swoich domach, są także narażeni na kontakt z roztoczami kurzu domowegoznajdującymi się w łóżkach, meblach tapicerskich i na dywanach.

Rośliny w szklarniach, a nawet w domach są bardzo często porażane przezprzędziorki (Tetranychidae), zwłaszcza przędziorka chmielowca (Tetranychus urticae) iprzędziorka szklarniowca (Tetranychus cinnabarinus). Na roślinach występujądobroczynki (Phytoseiidae), przeważnie dobroczynek szklarniowy (Phytoseiuluspersimilis). Na wysokich trawach, krzewach i drzewach oczekują na swoich gospodarzy

143

kleszcze. Na roślinach tych znajdują się często także przędziorki, dobroczynki ibrzuchaczowate (Pyemotidae). Ludzie w czasie siadania na trawie mogą być atakowaniprzez larwy swędzikowatych (Trombiculidae), przy suszeniu słomy i siana stykają się zrozkruszkami głównie z rodzajów Tyrophagus, Glycyphagus i brzuchaczowatymi,(przeważnie z rodzajów Pyemotes i Siteroptes), zaś podczas przecinania drzewa wsadzie są narażeni nie tylko na kontakt z przędziorkami i dobroczynkami, ale także zHemisarcoptes malus- pasożytem skorupika jabłoniowego (Lepidoisaphes ulmi,Coccoidea).

W pieczarkarniach występują niekiedy masowo roztocze z rodzinyPygmephoridae oraz często roztocze wolno żyjące lub pasożytnicze z rodzinyLaelapidae i rozkruszki (Acaroidea). W kurnikach występuje często ptaszyniec kurzy(Dermanyssus gallinae). Zwierzęta domowe są atakowane przez roztocze z rodzinIxodidae, Macronyssidae (np. roztocz szczurzy Ornithonyssus bacoti), Dermanyssidae,świerzbowce (Psoroptidae i Sarcoptidae) oraz nużeńcowate (Demodecidae).

W niniejszym przeglądzie zajmiemy się występowaniem i znaczeniemalergogennych roztoczy związanych z roślinami, produktami roślinnymi, pasiekami ipieczarkami na świecie i w Polsce. Literatura światowa na ich temat jest dość liczna i wostatnim okresie szybko się pomnaża.

PrzeglądDwaj Japończycy, Yoshikawa i Hanaoka (1985) doświadczalnie udowodnili

rozwój chorób skórnych u ludzi w kontakcie z 8 gatunkami roztoczy: 4 o narządachgębowych kłująco-ssących (Dermanyssus hirundinis, Dermanyssidae; Blattisociuskeegani, Ascidae; Androlaelaps casalis, Laelapidae i przędziorka szklarniowca,Tetranychus cinnabarinus, Tetranychidae) i 4 o narządach gębowych gryzących(Glycyphagus domesticus, Glycyphagidae; Aleuroglyphus ovatus, Acaridae;Dermatophagoides pteronyssinus, Pyroglyphidae i Haplochthonius simplex,eyrHaplochthonidae).

W południowej Korei, Hiszpanii i Włoszech obserwowano schorzenia alergicznerolników pracujących w szklarniach, albo w sadach cytrusowych czy jabłoniowychporażonych przez przędziorki. Cierpiały zwłaszcza dzieci tych rolników mieszkające wpobliżu sadów. Podobne objawy notowano w Wielkiej Brytanii u pracownikówprodukujących roztocze dla biologicznego zwalczania gatunków szkodliwych(przędziorka chmielowca wykorzystywano jako pokarm dla drapieżców) - dobroczynki:Phytoseiulus persimilis i Amblyseius cucumeris, rozkruszka drobnego i Hypoaspis(Laelapidae) (Dyne 1996).

Burchez i wsp. (1996) badali w Hiszpanii 150 pacjentów pochodzących ze wsimających bezpośrednie kontakty z przędziorkami i 50 pacjentów z miasta, którzy takichkontaktów nie mieli. 54 spośród 150 mieszkańców wsi i wszyscy pacjenci z miastawykazywali objawy alergii i jednocześnie wrażliwość na kurzolubka europejskiego(Dermatophagoides pteronyssinus). Delgado i wsp. (1997) z kolei stwierdzili, u 66%pracowników szklarni wrażliwość na przędziorka chmielowca. Obserwowano u nichschorzenia skórne, katar i/lub astmę. Kim i wsp. (2001) notowali w Południowej Koreiu sadowników pracujących w sadach jabłoniowych i cytrusowych porażonych przezprzędziorka chmielowca, owocowca i cytrusowca częste objawy astmy i kataru.Najwięcej (23,2%) ogrodników reagowało na przędziorka owocowca, 16,6% naprzędziorka chmielowca, 21,1% na rozkruszka drobnego, zaś około 15% na kurzolubki.Podobne objawy schorzeń skórnych opisają z Włoch Astarita i wsp. (2001). WHiszpanii obserwowano schorzenia skórne u 3 osób zrywających w sadach pomarańcze.

144

Na tych owocach stwierdzono brzuchacza Pyemotes dermatitis (Bellido-Blasco i wsp.2000).

Roztocze z rodziny sierposzowatych (Cheyletidae) występują powszechnie nietylko w przechowalniach żywności i kurzu domowym wraz z rozkruszkami ikurzolubkami, ale także w gniazdach ptaków i ssaków, oraz na tych zwierzętach.Merchant (1990) obserwował w stanie Louisiana (USA) schorzenia skórne psów ikotów, na których stwierdzano sierposze z rodzaju Cheyletiella. Musken i wsp. (1996)piszą o wrażliwości na sierposza rozkruszkowca 46% pacjentów w Niemczechuwrażliwionych na rozkruszki i 38% w Stanach Zjednoczonych. Wrażliwość nasierposza obserwowano także przy masowej jego produkcji w Czechach (Zdarkova, inf.ustna). Autorka opracowała masową produkcję tego drapieżcy, który był wypuszczanydo pustych magazynów przed żniwami i do ziarna siewnego.

Arlian i wsp. (1999) notowali w Stanach Zjednoczonych objawy alergiczne uosób pracujących przy masowej produkcji Hemisarcoptes cooremani. Gatunek ten jestrozprowadzany w tamtejszych sadach dla biologicznego zwalczania czerwców. Pacjencici wykazywali krzyżową wrażliwość na inne roztocze z Prostigmata (brzuchacze,przędziorki), ale nie na roztocze z Astigmata (rozkruszki i kurzolubki). W Polscepospolicie spotykany jest w sadach Hemisarcoptes mali, pasożyt czerwca, skorupikajabłoniowego (Lepidosaphes ulmi).

W Islandii notowano alergie u farmerów pracujących przy sianie (Hallas iGravesen 1987). Oprócz grzybów pleśniowych i skoczogonków znajdowano w sianie11 taksonów roztoczy z rodzajów Lepidoglyphus, Acarus, Tydeus i Pygmephorus.

W Szwecji analizowano wrażliwość na alergeny grzybów, pyłku, roztoczy izwierząt domowych u 440 rolników. Najczęściej obserwowano alergiczne katary iastmę w kontakcie z roztoczami: kurzolubkiem europejskim (Dermatophagoidespteronyssinus) i roztoczkiem owłosionym (Lepidoglyphus destructor) (Hage-Hamsten iwsp. 1987). Podobne badania wykonano w Danii u 808 farmerów. Najczęstszeschorzenia astmatyczne obserwowano tam przy kontaktach z rozkruszkiem mącznym(Acarus siro), drobnym (Tyrophagus putrescentiae) i roztoczkiem owłosionym (Iverseni Pedersen 1990). Dużą wrażliwość na te same roztocze wykazywali także piekarze(Revsbech i Dueholm 1990).

W oborniku, kompoście i resztkach roślinnych występują liczne roztocze, z kilkurzędów i bardzo wielu rodzin, wśród których znajdują się liczne gatunki produkującealergeny (Solarz 1998, Stamatiadis i Dindal 1990). Siedliskiem dla wielu alergogennychroztoczy sa także pieczarkarnie. W przypadku niedokładnej sterylizacji podłożaroztocze z rodzin Acaridae, Pygmephoridae, Laelapidae i innych pospolicie pojawiająsię na owocnikach grzybów (Cobanoglu i Bayram 1998). PrzedstawicielePygmephoridae znane jako "red pepper mites", mogą okrywać warstewką podłoże iowocniki (Boczek i Lewandowski 2002). Powodują one alergiczne choroby skórnepracowników pieczarkarni zniechęcając ich tym samym do pracy.

Także rośliny w polu (warzywa, rośliny ozdobne) bywają niekiedy porażoneprzez alergenne roztocze przechowalniane, zwłaszcza z rodzaju Tyrophagus (Buxton1989, Nakao 1989, Boczek 1999). Bardzo częste porażenie suszonych ziół, tytoniuprzez te roztocze notowano w wielu krajach. W Polsce w blisko 50% prób różnorakichziół leczniczych znajdowano roztocze, głównie z rodzin Acaridae i Glycyphagidae(Boczek 1999). Roztocze te są powszechnie spotykane w serowarniach

(Pagani i Zanotti 1994). W niektórych rejonach Niemiec na sery nanosi sięroztocze. W czasie żerowania roztocze nadają serom specyficzne smaki. W ten sposóbuzyskuje się poszukiwane przez klientów tak zwane "sery roztoczowe" (Milbenkaese).

145

Konieczność dobrego zapylania roślin uprawnych zmusza rolników, a zwłaszczaogrodników, do chowu pszczół. Okazuje się, że zarówno w ulach jak i w produktachpasiecznych (miodzie, pyłku, pierzdze, plastrach pszczelich, osypie) powszechniewystępują roztocze. Należą one do wielu rodzin i rodzajów, wśród których są licznegatunki alergogenne z rodzajów: Acarus, Tyrophagus, Carpoglyphus, Glycyphagus,Cheyletus, Varroa (Chmielewski 1990, 1992). W samym miodzie Chmielewski (1996)znalazł 40 gatunków roztoczy.

Częstotliwość występowania alergogennych roztoczy w pyle domowym określiłSolarz (1998), zaś w produktach przechowywanych Boczek i Czajkowska (2003).

LiteraturaArlian L.G., Morgan M.S., Houck M.A. 1999. Allergenicity of the mite Hemisarcoptes

cooremani. Ann.Allergy -Asthma Immunol. 83: 529-532.Astarita C., Gargano D., Manguso F., Romano C., Montanaro D., Pezzuto F., Bonini S.,

Altucci P. 2001. Epidemiology of allergic occupational diseases induced byTetranychus urticae in greenhouse and open field farmers living in a temperateclimate area. Allergy - Copenhagen 56: 1157-1163.

Bellido-Blasco J.B., Arnedo-Pena A., Gonzales-Moran F., Ripolles-Mores JL., Pac-SaM.R., Chiva-Nebot F. 2000. Dermatitis outbreaks due to Pyemotes. Medic.-Clin.Barcelona 114: 294-296.

Boczek J. 1999. Zarys akarologii rolniczej. PWN: 358 pp.Boczek J. 2003. Mites as sources of allergens inducing allergic reactions in humans and

domestic animals. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi i Żywiciele.Wydawnictwo Liber, Lublin: 383-394.

Boczek J., Czajkowska B. 2003. Roztocze magazynowe i kurzu domowego. Themar,Warszawa: 132 pp.

Boczek J., Lewandowski M. 2002. Roztocze w pieczarkarni i ich zwalczanie. Biul.DDD. 4 :16-19.

Burches E., Pelaez A., Morales C., Braso J.V., Rochina A., Lopez S., Benito M. 1996.Occupational allergy due to spider mites: Tetranychus urticae (Koch) andPanonychus citri (Koch). Clin. Exper. Allergy 26: 1262-1267.

Buxton J.H. 1989. Tyrophagus longior as a pest of ornamentals. Plant Pathol. 38: 447-448.

Chmielewski W. 1990. Roztocze - szkodniki produktów pszczelich. Mat.Konf. Olsztyn:29-38.

Chmielewski W. 1992. Varroa jacobsoni Oud. i inne roztocze (Acari) jako elementorganicznego zanieczyszczenia miodu pszczelego. Ann. Univ. Marie-Curie Skł.,DD, 47: 65-67.

Chmielewski W. 1996. Species composition of acaro-entomofauna of honey. Pszczeln.Zesz. Nauk. 40: 205-211.

Cobanoglu S., Bayram S. 1998. Mites (Acari) and flies (Insecta, Diptera) from naturaledible mushrooms (Morchella, Ascomycetes) in Ankara, Turkey. Bull. Ann. Soc.Roy. Belge Entomol. 134: 187-198.

Dyne D., Campion K., Griffin P. 1996. Occupational allergy among workers producingarthropods for organic pest control purposes. Ann. Agric. Environ. Med. 3: 33-36.

Delgado J., Orta J.C., Navarro A.M., Conde J., Martinez A., Martinez J., Palacios R.1997. Occupational allergy in greenhouse workers: sensitization to Tetranychusurticae Clin. Exper. Allergy 27: 640-645.

146

Hage-Hamsten M., van Johansson S.G.O., Zetterstrom O., van Hage-Hamsten M.,Hamsten M., van Hage J.. 1987. Predominance of mite allergy to pollens andanimal danders in a farming population. Clin. Allergy 17: 417-423.

Hallas T.E., Gravesen S. 1987. Succession of mites and microfungi in stored hay inIceland. Entomol. Tidscrift 108: 23-27.

Iversen M., Pedersen B. 1990. The prevalence of allergy in Danish farmers. Allergy 45:347-353.

Kim Y.K., Park H.S., Kim H.Y., Jee Y.K., Son J.W., Bae J.M., Lee M.H., Cho S.H., MinK.U., Kim Y.Y. 2001 Citrus red mite (Panonychus citri) may be an importantallergen in the development asthma among exposed children. Clin. Exper. Allergy31: 582-589.

Merchant S.R. 1990. Zoonotic diseases with cutaneous manifestations. I. Comp.Practicing Veterinarian 12: 371-377.

Nakao H. 1991. Studies on acarid mites injurious to vegetable plants (Acari: Astigmata).II. Damage to vegetable seedlings. Pref. Agric. Exper. Sta. 35: 303-309.

Pagani M., Zanotti M.R. 1994. Asociations between moulds and mites in youngcheeses: preliminary note. Atti XVII Congr. Naz. Ital. Entomol.: 671-676.

Revsbech P., Dueholm M. 1990. Storage mite allergy among bakers. Allergy-Copenhagen 45: 204-208.

Solarz K. 1998. The allergenic acarofauna of house dust from dwellings, hospitals,libraries and institutes in Upper Silesia (Poland). Ann. Agric. Environm. Med. 5:73-85.

Stamatiadis S., Dindal D.L. 1990. Coprophilous mite communities as affected byconcentration of plastic and glass particles. Exper. Appl. Acarol. 8: 1-12.

Wickens K., Lane J.M., Fitzharris P., Siebers R., Riley G., Douwes J., Smith T., Crane J.2002. Farm residence and exposures and the risk of allergic diseases in NewZealand children. Allergy 57: 1171-1179.

147

Pokrzywka grudkowa– etiopatogeneza, obraz klinicznyi histopatologiczny, leczenie

Maria Juszkiewicz-Borowiec, Dorota Wojnowska, Janusz Urban,Grażyna ChodorowskaKatedra i Klinika Dermatologii AM, ul. Radziwiłłowska 13, 20-080 Lublin

Papular urticaria– etiopathogenesis, clinical findings, histopathology,treatment

AbstractPapular urticaria is a common disorder caused by a hypersensitivity reaction to the bites

or stings of various arthropods, including gnats, mites, ticks, caterpillars, fleas, and bedbugs.The disease is manifested by chronic or recurrent pruritic, symmetrically distributed papules andpapulovesicles. The lesions are grouped in clusters, more on extensor surfaces of extremities.Papular urticaria can occur at any age although children are particularly disposed. The exactimmune mechanisms underlying papular uricaria remain unclear. Morphologic andimmunohistochemical evidence suggests that type I and type IV hypersensitivity reactions playa central role in the pathogenesis. The histopathology of papular urticaria consists ofsubepidermal edema, mild spongiosis, exocytosis of lymphocytes, extravasation of erythrocytes.The therapy is mainly symptomatic. Treatment includes topical steroids and systemicantihistamines. Secondary infections warrant the use of antibiotics.

WstępPokrzywka grudkowa (urticaria papulosa) jest reakcją nadwrażliwości na

ukłucia lub użądlenia stawonogów. Występuje ona przede wszystkim u dzieci, stąd wpiśmiennictwie często bywa opisywana jako pokrzywka grudkowa dziecięca (ang.childhood papular urticaria). Dawniej nazywano ją liszajem pokrzywowatym (lichenurticatus). Niektórzy autorzy, ze względu na znacznie nasilony komponent świądowy,charakterystyczny dla tej choroby, używają nazwy świerzbiączka pokrzywkowata(prurigo urticata) lub świerzbiączka prosta ostra Broq’a (prurigo simplex acuta Broq).Pokrzywka grudkowa została po raz pierwszy opisana w 1813 roku przez Batemana(Stibich i Schwartz 2001).

149

Pokrzywka grudkowa może być wywoływana przez wiele różnych stawonogów,szczególnie często wywoływana jest przez komary, roztocze (m.in. kleszcze), gąsienice,pchły i pluskwy (Demain 2003). Ślina stawonogów zawiera wiele aktywnychskładników, m.in.: proteazy, hialuronidazy, fosfolipazy, kininy, histaminę, 5-hydroksytryptaminę, acetylocholinę, substancje adrenalino-podobne, neurotoksyny,toksyny hemolityczne. Substancje te po dostaniu się do organizmu człowieka działajądrażniąco wywołując reakcje w miejscu ukłucia. Są one także silnymi alergenami iindukują reakcje nadwrażliwości, które mogą się objawiać jako pokrzywka grudkowa.Dokładny mechanizm patogenetyczny choroby nie jest do końca wyjaśniony. Zdaniemwielu autorów (m.in. Jordaan i Schneider 1997, Stibick i Schwartz 2001) wetiopatogenezie zmian skórnych w pokrzywce grudkowej istotne znaczenie ma reakcjanadwrażliwości typu I. Warunkiem jej wystąpienia jest wcześniejsze uczulenie naantygeny stawonogów. Tłumaczy to sporadyczne występowanie zmian u noworodków.Nadwrażliwość jest wywoływana przez antygeny, które są przenoszone naczyniamikrwionośnymi do miejsc nieraz bardzo oddalonych od miejsca ukłucia stawonoga, gdziewywołują zmiany skórne. Często wykwity pojawiają się w ciągu 48 godzin po ukłuciuczy użądleniu stawonoga. Są wówczas wynikiem reakcji nadwrażliwości opóźnionej(typ IV) (Braun-Falco i wsp. 2000).

Komary (Culicidae), których ukłucia często indukują pokrzywkę grudkowąnależą do hematofagów. Ich ślina zawiera szereg enzymów ułatwiających wyssaniekrwi i jej trawienie. Ukłucie komara powoduje wystąpienie odczynu miejscowego wpostaci rumienia obrzękowego z towarzyszącym mu świądem. Niektóre ze składnikówśliny komarów są silnymi alergenami, wywołującymi reakcje nadwrażliwości. Ichskórnym objawem może być pokrzywka grudkowa. Podobnie świerzbowce, wywołująreakcje skórne, które są wynikiem zarówno bezpośredniego drażnienia, jak równieżreakcji nadwrażliwości (Wikel 1982). Typowa jest reakcja nadwrażliwości typuopóźnionego lub reakcja idowa (autoegzematyzacja; ang. postscabietic id reaction)(Brenner i wsp. 1993). Źródłem antygenów są świerzbowce, a także ich fekalia i jaja. Upacjentów stwierdzono podwyższony poziom IgG i IgM (Hancock 1974). Uważa się, żeroztocze kurzu nie wywołują pokrzywki grudkowej. Stwierdzono, jednakże krzyżowereakcje pomiędzy Dermatophagoides pteronyssinus i D. farinae i innymi stawonogami.Oba gatunki roztoczy dają bardzo silne odczyny krzyżowe ze świerzbowcami (Arlian1991). Wittemann i wsp. (1995) wykazali obecność przeciwciał IgE przeciwko owadomu 32% osób z alergią na roztocze kurzu domowego i jedynie u 1,5% pacjentów zbrakiem nadwrażliwości na te roztocze. Pokrzywka grudkowa ze znacznymkomponentem świądowym może być wynikiem reakcji nadwrażliwości typuopóźnionego na ukłucia pcheł i pluskiew (Hutchins i Burnett 1993). Najczęściejczłowiek jest atakowany przez pchły kocie (Ctenocephalides felis) i psie (C. canis).Częstym miejscem ich ukłuć jest okolica poniżej kolan, przede wszystkim wokółkostek. Ukłucia pluskwy domowej (Cimex lectularius) zgrupowane po trzy, układają sięw linijnie wykwity (Skinner i Baleski 1996).

Zapalenie skóry wywołane przez gąsienice (ang. caterpillar dermatitis),określane także pojęciem erucismu, jest związane z wydzielaniem histaminy, serotoninyi acetylocholiny przez włoski pokrywające ich ciało. Po kontakcie z gąsienicamipojawia się ból i pieczenie. Na skórze występuje rumień, nieraz odczyn pęcherzowy. Uwielu chorych po ponownym kontakcie z antygenem dochodzi do wysiewu zmiantypowych dla pokrzywki grudkowej (Norris 2003, Rosen 1990).

150

http://www.emedicine.com/cgi-bin/foxweb.exe/screen@d:/em/ga?book=emerg&authorid=350&topicid=794

Przebieg i obraz klinicznyPokrzywka grudkowa ma charakter przewlekły i nawrotowy. Wyraźnie nasila się

w okresie wiosennym i letnim. Bardzo dużo przypadków tego typu zmian skórnychstwierdza się w krajach tropikalnych (Koźmińska-Kubarska 1994). Pokrzywkagrudkowa występuje u chorych w różnym wieku, ale szczególnie często u dzieci międzydrugim i siódmym rokiem życia. Dzieci reagują intensywniej na ukłucia stawonogów.Częściej u nich obserwuje się także wtórne infekcje. Grupą predysponowaną są dzieci zatopowym zapaleniem skóry (Stibick i Schwartz 2001). U osób starszych rzadziejrozwija się reakcja nadwrażliwości.

Wykwitem pierwotnym w pokrzywce grudkowej jest grudka obrzękowa, owielkości od 3 - 10 mm, o znacznej spoistości, na której szczycie zwykle pojawia siępęcherzyk. Zmianom towarzyszy silny świąd. W następstwie drapania powstająnadżerki. W takich przypadkach może dojść do wtórnego nadkażenia wykwitów ipowikłań w postaci piodermii. Zmiany chorobowe utrzymują się na skórze od 2 - 10dni; ustępują pozostawiając pozapalne przebarwienia. Wykwity, zwykle zgrupowane,mogą umiejscawiać się w różnych częściach ciała, najczęściej symetrycznie. Typowalokalizacja obejmuje wyprostne powierzchnie kończyn (ryc. 1).

Charakterystyczne jest także występowanie wykwitów w okolicach, uciskuściągaczy skarpet lub paska spodni czy spódnicy, które powodują zwolnienie przepływukrwi sprzyjające odkładaniu się kompleksów immunologicznych (Heng 1985).Wykwity mogą mieć również charakter osutki uogólnionej (ryc. 2). Wolne od zmian sązazwyczaj okolice krocza i dołów pachowych.

Wykwity skórne w pokrzywce grudkowej przypominają bąble pokrzywkowe,różni je dłuższe utrzymywanie się na skórze i charakterystyczny dalszy rozwój zmianwynikający przede wszystkim ze znacznego nasilenia świądu. Przy długotrwaleutrzymującym się narażeniu na ukłucia stawonogów wykwity mogą utrzymywać sięlatami, z okresami krótkotrwałych remisji. W wieku młodzieńczym i u osób dorosłychnawroty pokrzywki grudkowej (jako odpowiedź na reekspozycję na dany antygen)przebiegają bardzo łagodnie, co można wytłumaczyć rozwinięciem się odpornościorganizmu na wnikający antygen (Stibick i Schwartz 2001).

Obraz histopatologicznyObraz histopatologiczny pokrzywki grudkowej jest niespecyficzny. Istotną cechą

stwierdzaną w obrazie mikroskopowym jest obrzęk skóry, dla któregocharakterystyczne jest rozdzielenie wiązek kolagenu. Stwierdza się takżewokółnaczyniowe nacieki z limfocytów, histiocytów i eozynofili w górnych warstwachskóry oraz nieznaczne rozproszenie eozynofili i komórek tucznych poza naczyniami wgórnych i środkowych jej częściach. W naskórku widoczna jest spongioza (gąbczastośćnaskórka - międzykomórkowy obrzęk śródnaskórkowy) i egzocytoza (przechodzeniekomórek zapalnych ze skóry właściwej do naskórka) oraz tworzenie się pęcherzyków(Jordaan i Schneider 1997). W starszych zmianach pojawiają się histopatologicznewykładniki będące odzwierciedleniem ewolucji wykwitów w następstwie drapania,takie jak: tworzenie się krost, skórne nacieki neutrofilowe i limfocytowe.

Podobny obraz histopatologiczny jak opisany powyżej pojawia się w wykwitachskórnych powstających w miejscach ukłuć lub użądleń stawonogów. Cechamiróżnicującymi, są figury ogniste („flame figures”) i ogniska martwicy, które niewystępują we wczesnych, niepowikłanych wtórnym nadkażeniem, wykwitachpokrzywki grudkowej.

Histologiczna diagnostyka różnicowa powinna obejmować inne dermatozy, wktórych cechą charakterystyczną jest spongioza, przyłuszczycę ostrą (pityriasis

151

lichenoides et varioliformis acuta, PLEVA), świądową erupcję grudkową w AIDS (ang.pruritic papular eruption of HIV disease), tuberkulid guzkowo-zgorzelinowy (tuberculidpapulo-necrotisans).

W badaniach immunohistochemicznych widoczne są liczne limfocyty T (CD4,CD3) oraz makrofagi (CD68). Nie stwierdza się obecności limfocytów B i komórekdendrytycznych prezentujących antygen. W badaniach Heng’a i wsp. (1984) wykazanoziarniste złogi IgM oraz C1q i C3 w ścianach powierzchownych naczyń skóry, co możesugerować związek wykwitów z zapaleniem naczyń. Kompleksy immunologiczneodkładające się w naczyniach i aktywacja dopełniacza, inicjowana przez C1q drogąklasyczną, mogą być istotnym czynnikiem patogenetycznym, indukującym zmianyskórne. Badania innych autorów (Jordaan i Schneider 1997) nie wykazały złogówimmunoglobulin (IgA, IgG, IgM), składowych dopełniacza i fibryny u pacjentów zpokrzywką grudkową.

Diagnostyka różnicowaObraz kliniczny pokrzywki grudkowej wymaga różnicowania z: atopowym

zapaleniem skóry (dermatitis atopica), alergicznym kontaktowym zapaleniem skóry(allergic contact dermatitis), osutkami polekowymi, reakcjami idowymi, potówkamiczerwonymi (miliaria rubra), grudkowo-pęcherzykowymi wykwitamiwielopostaciowych osutek świetlnych (polymorphic light eruption), wykwitami wchorobie i zespole Gianotti Crosti (acrodermatitis papulosa eruptiva infantilis GianottiCrosti), linijną IgA chorobą pęcherzową (linear IgA bullous dermatosis, LABD) iprzyłuszczycą ostra (pityriasis lichenoides et varioliformis acuta, PLEVA).

Postępowanie terapeutycznePodstawą efektywnego leczenia pokrzywki grudkowej jest identyfikacja i

wyeliminowanie czynnika przyczynowego, co w wielu przypadkach jest bardzo trudne.Podstawowe znaczenie w profilaktyce ma ochrona przed ukłuciami czy użądleniamistawonogów. W celu odstraszania stawonogów stosuje się repelenty. Donajpopularniejszych należą repelenty działające miejscowo zawierające: N,N-dwuetylo-3-metylobenzamid (DEET) oraz piperydyny (KBR 3023, Bayrepel). Repelentyaplikowane na skórę czy stosowane na ubranie tworzą około 4 cm barierę wokółczłowieka chroniącą przed większością stawonogów wywołujących pokrzywkęgrudkową. DEET jest substancją najskuteczniejszą. Należy pamiętać, że może onwywołać szereg objawów ubocznych, takich jak: zapalenie kontaktowe skóry, reakcjealergiczne, objawy ze strony ośrodkowego układu nerwowego (drgawki, ataksja,encefalopatia) i ze strony układu krążenia (hypotensja, bradykardia). Niektórzy autorzy(np. Brown i Herbert 1997) uważają, że DEET jest bezpieczny dla dzieci w stężeniu 8 –10%. Należy jednak pamiętać o skutkach odległych zatruć repelentami.

Leczenie pokrzywki grudkowej jest głównie objawowe. Stosuje się lekiprzeciwzapalne i przeciwświądowe działające miejscowo, przede wszystkimglikokortykosteroidy. Preferowane są glikokortykosteroidy o średniej sile działania.Skutecznie działają także aplikowane na skórę leki, zawierające mentol i kamforę. Zewzględu na silny świąd towarzyszący chorobie zaleca się podawanie ogólnie lekówantyhistaminowych. Przy wtórnym nadkażeniu bakteryjnym wskazane są antybiotykistosowane miejscowo i/lub ogólnie.

152

LiteraturaArlian L.G. 1991. Cross-antigenicity between the scabies mite and the house dust mite.

J. Investig. Dermatol. 96: 349-354.Braun-Falco O., Plewig G., Wolff H.H., Burgdorf W.H.C. 2000. Prurigo simplex acuta.

In: Dermatology. 2nd Edition, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York: 994-995.

Brenner S., Wolf R., Landau M. 1993. Scabid: an unusual id reaction to scabies. Int. J.Dermatol. 32: 128-129.

Brown M., Herbert A.A. 1997. Insect repellents: An overview. J. Am. Acad. Dermatol.36: 243-249.

Demain J.G. 2003. Papular urticaria and things that bite in the night. Report. Curr.Allergy Asthma Rep. 3: 291-303.

Hancock B.W. 1974. Serum immunoglobulins in scabies. J. Invest. Dermatol. 63: 482-484.

Heng M.C. 1985. Reply: letter to the editor. J. Am. Acad. Dermatol. 12: 374-375.Heng M.C., Kloss S.G., Haberfelde G.C. 1984. Pathogenesis of papular urticaria. J. Am.

Acad. Dermatol. 10: 1030-1034.Hutchins M.E., Burnett J.W. 1993. Fleas. Cutis 51: 241-243.Jordaan H.F., Schneider J.W. 1997. Papular urticaria: a histopathologic study of 30

patients. Am. J. Dermatopathol. 19: 119-126.Koźmińska-Kubarska A. 1994. Dermatologia i wenerologia tropikalna. PZWL,

Warszawa: 96-134.Norris R. 2003. Caterpillar Envenomations. eMedicine Journal [serial online]. Available

at: http://www.emedicine.com/derm/topic794.htmRosen T. 1990. Caterpillar dermatitis. Dermatol. Clin. 8: 245-252.Skinner R.B., Baleski V. 1996. Bites, stings, and toxins. In: Sams W.M., Lynch P.J. (eds)

Principles and practice of dermatology. 2nd edition, Churchill Livingstone: 189-203.Stibich A.S., Schwartz R.A. 2001. Papular urticaria. Cutis 68: 89-91.Wikel S.K. 1982. Immune responses to arthropods and their products. Ann. Rev.

Entomology 27: 21-48.Witteman A.M., van den Oudenrijn S., van Leeuwen J. 1995. IgE antibodies reactive

with silverfish, cockroach, and chironomid are frequently found in mite-positiveallergic patients. Int. Arch. Allergy Immunol. 108: 165-169.

153

http://www.emedicine.com/derm/topic

http://www.emedicine.com/cgi-bin/foxweb.exe/screen@d:/em/ga?book=emerg&authorid=350&topicid=794

Świerzb pęcherzowy i inne nietypowe postaciekliniczne świerzbu u ludzi

Dorota Wojnowska, Maria Juszkiewicz-Borowiec, Janusz Urban,Grażyna ChodorowskaKatedra i Klinika Dermatologii, Wenerologii i Dermatologii Dziecięcej AkademiiMedycznej w Lublinie, ul. Radziwiłłowska 13, 20-080 Lublin

The bullous scabies and other unusual clinical manifestations of humanscabies

AbstractScabies in human is an intensely pruritic, highly contagious dermatosis, connected with

infestation of the skin by arachnid mite Sarcoptes scabiei. The mite, S. scabiei spreads into theepidermis, where the gravid female lays eggs and deposits feces. The typical lesions, burrowsand papules are localized on the flexor aspects of wrists, elbows, axillae, belt line, feet, webbedspaces of the fingers, scrotum area in men and areolae in women. In the infants, burrows areoften located on the palms and soles. Sometimes the vesicles and papules are seen near burrows.The unusual presentations of human scabies (e.g. pemphigoid-like eruption, Grover’s- likedisease, scabies incognito, nodular scabies) are also described.

WstępŚwierzb (scabies) u ludzi jest intensywnie swędzącą, wysoce zakaźną

dermatozą, która rozwija się w następstwie zakażenia skóry świerzbowcem ludzkim(Sarcoptes scabiei var. hominis Linnaeus, 1758). Roztocz ten pasożytuje zwykle wwarstwie rogowej naskórka, gdzie zapłodniona wcześniej samica ryje korytarz, nakońcu, którego składa jaja. Do zakażenia dochodzi w wyniku bezpośredniego kontaktuskóry z osobą zakażoną (także w czasie kontaktu seksualnego). Jednak możliwośćprzetrwania pasożyta od 2 - 5, a nawet do 15 dni na rzeczach osobistych, takich jak:ręczniki, ubrania czy pościel, stwarza prawdopodobieństwo tej drogi infestacji. Wtypowej postaci świerzbu na skórze gospodarza znajduje się od 5 do około 20pasożytów.

Celem pracy jest przedstawienie typowego obrazu klinicznego imikroskopowego świerzbu oraz mniej charakterystycznych manifestacji klinicznych tej

155

dermatozy na podstawie przeglądu piśmiennictwa i obserwacji własnych autorów.Ponadto w pracy omówione zostały zjawiska immunopatologiczne związane zzakażeniem S. scabiei stanowiące podłoże zróżnicowanego przebiegu tej dermatozy.

Obraz kliniczny typowej postaci świerzbuPo około 3- 4 tygodni po infestacji rozwijają się pierwsze objawy choroby.

Należy do nich przede wszystkim intensywny, nasilający się w nocy świąd skóry. Wbadaniu klinicznym stwierdza się charakterystyczne korytarze świerzbowcowe, wpostaci linijnych kilku- lub kilkunastomilimetrowych uwypukleń naskórka, kształtulitery C, S lub podłużnego. Na końcu opisanego korytarza znajduje się przeważniedrobna grudka obrzękowa lub widoczny jest ciemny punkt odpowiadający samicyświerzbowca. Koniec norki otwierającej się w warstwie rogowej naskórka może miećkształt litery V. Grudki obrzękowe i świąd skóry (ryc. 1, 2) rozwijają się po około 4tygodniach od zakażenia, jako opóźniona reakcja nadwrażliwości skóry typu IV naantygeny S. scabiei (w tym także jaja i grudki kałowe). Przy powtórnym kontakcieskóry z S. scabiei i wykształconej nadwrażliwości na roztocze świąd pojawia się zarazpo zakażeniu.

Zmiany na skórze zlokalizowane są przede wszystkim na zgięciowychpowierzchniach nadgarstka, w fałdach pachowych, dołach łokciowych, na brzuchu wokolicy pępka, na pośladkach, sutkach u kobiet oraz na bocznych powierzchniachpalców i w przestrzeniach międzypalcowych rąk. U mężczyzn zajęta bywa także skóramoszny i prącia. Wolna od zmian pozostaje twarz i szyja oraz okolicamiędzyłopatkowa. Występowanie świądu z czasem może doprowadzić do wtórnegozakażenia bakteryjnego oraz zliszajowacenia skóry. Przedstawiony typowy obrazkliniczny świerzbu u ludzi występuje w znacznej większości przypadkówobserwowanych u dorosłych pacjentów (White i wsp. 2000, Wąsik i wsp. 1995).

Świerzb dziecięcy (scabies infantum) wykazuje pewne osobliwości polegającena tendencji do zajmowania dłoni, podeszew oraz skóry twarzy i łokci oraz częstymwtórnym nadkażeniu bakteryjnym. W opisanych okolicach nader często rozwijają sięgrudki, grudko-pęcherzyki lub pęcherzyki wypełnione treścią surowiczą czy ropną(impetiginizacja) oraz dochodzi do formowania strupów. W późniejszym okresiechoroby mogą powstawać guzki i wtórne spryszczenie, natomiast trudno znaleźć norki.Długo utrzymujące się guzki pozbawione są pasożytów (Paller 1993).

Rzadziej opisywane są w literaturze przypadki świerzbu zamaskowanego(scabies incognito), guzkowego, świerzbu o nietypowym przebiegu u osób dbających ohigienę oraz świerzbu norweskiego (norvegian scabies, crusted scabies). Ostatnia zwymienionych postaci, charakteryzująca się masywnymi nawarstwieniami łusek istrupów, obejmującymi rozległą powierzchnię skóry, w tym głowę, twarz i małżowinyuszne, dotyczy przede wszystkim osób z ciężkimi niedoborami immunologicznymi (np.AIDS, rozrosty układu krwiotwórczego), z chorobami neurologicznymi (np. zespółDowna, upośledzenie umysłowe) oraz pacjentów w starszym wieku, nierzadkopensjonariuszy domów opieki i ośrodków dla przewlekle chorych. Wyraźnenawarstwienia drobnych łusek na skórze porównywane są do grudek białego piasku. Wtej postaci choroby, pomimo zajęcia rozległych obszarów skóry i ogromnej ilościpasożytów w naskórku, świąd jest przeważnie niewielki. Często obserwowanympowikłaniem w tej odmianie świerzbu jest wtórne zakażenie gronkowcowe zmożliwością rozwoju uogólnionej bakteriemii (White i wsp. 2000).

156

Reakcje immunologiczne w świerzbieObecność świerzbowca w skórze wywołuje komórkową odpowiedź

immunologiczną, w której rozwija się bardzo swędząca grudka, często ulegającaekskoriacji (przeczos, linijna nadżerka). Czasami w wyniku innych reakcjiimmunologicznych powstają owrzodziałe grudki, objawy zapalenia naczyń skóry(vasculitis) lub guzki. Opisywane są reakcje zachodzące z udziałem immunoglobulinklasy G, M i przede wszystkim klasy E. Żadna z wymienionych reakcji nie uczestniczyw eliminacji roztoczy z powierzchni skóry, choć uważa się, że mogą one zapobiegaćnamnażaniu pasożytów na powierzchni naskórka (Cabrera i wsp. 1993).

Arlian i wsp. (2003) wykazali, że ekstrakt S. scabiei var. canis modulujeekspresję cytokin wydzielanych przez keratynocyty i fibroblasty w przebiegu zakażenia.Stwierdzono znaczący wzrost stężenia IL-6 i VEGF (vascular endothelial growthfactor), niewielki wzrost wydzielania G-CSF (granulocyte-colony stimulating factor)przez keratynocyty oraz osłabioną sekrecję antagonisty receptora IL-1, bez wpływu naprodukcję IL-1 i IL-1. Poddane działaniu cząsteczek ekstraktu S. scabiei fibroblastywydzielały zwiększoną ilość IL-6, IL-8, G-CSF i VEGF (Arlian i wsp. 2003). Wsurowicy zakażonych świerzbem dzieci stwierdzono podwyższone stężenie IgE i TNF(tumor necrosis factor, kachektyna), co wskazuje na udział zarówno przeciwciał, jak icytokin w patogenezie świerzbu (Morsy i wsp. 1995). Badania Falka i wsp. (1981)wykazały, że ilość krążących granulocytów kwasochłonnych i stężenie osoczowego IgEma związek z natężeniem odczynowości skóry w przebiegu zakażenia. Poza tymautorzy zauważyli wpływ leczenia na spadek eozynofilii obwodowej.

Badania metodą immunofluorescencji bezpośredniej w skórze pobranej zwykwitów wykazały, że u większości pacjentów (w tym u wszystkich z rozpoznanymświerzbem guzkowym) występowały złogi składowej C3 dopełniacza. Miejscem ichodkładania jest głównie ściana naczyń skóry. Salo i wsp. (1982) stwierdzili takżeobecność przeciwciał klasy IgM i IgA. Badanie surowicy tych samych pacjentów niewykazało jednoczesnej obecności kompleksów immunologicznych w krążeniu.Miejscowa aktywacja dopełniacza i być może złogi kompleksów immunologicznych wskórze właściwej są zdaniem autorów (l.c.) istotnym czynnikiem w patogeneziegrudkowych i guzkowych wykwitów w świerzbie u ludzi.

Obraz histopatologiczny skóry w świerzbieObraz mikroskopowy wykwitów w świerzbie wykazuje nadmierne rogowacenie,

akantozę, stan gąbczasty, a niekiedy także formowanie pęcherzykówśródnaskórkowych. W obrębie skóry właściwej powstaje rozlany lub skupiony wokółnaczyń naciek zapalny, złożony głównie z komórek jednojądrzastych, czasem zdomieszką granulocytów kwasochłonnych. W świeżych wykwitach, w przeciwieństwiedo zmian wtórnych i zdrowej skóry, obecne są liczniejsze komórki tuczne. Zapalenienaczyń skóry obserwowane jest w tych przypadkach, w których są obecne eozynofile,cechy zapalenia skóry właściwej i liczne pasożyty. Wykwity guzkowecharakterystyczne dla przewlekłego świerzbu rozwijają się zarówno u dorosłych, jak i udzieci. Nierzadko są przyczyną długo utrzymującego się świądu skóry. Badaniemikroskopowe guzka wykazuje gęsty naciek z limfocytów i histiocytów wokół naczyńoraz przydatków skóry. Niektóre z histiocytów posiadają atypowe i hiperchromatycznejądra, niekiedy z widocznymi mitozami. W obrębie skóry zmienionej chorobowoznajduje się zwiększona ilość komórek tucznych, których degranulacja, szczególnie wporze nocnej, może przyczyniać się do nasilenia świądu (Amer i wsp. 1995, Falk i wsp.

157

1981). Obraz mikroskopowy wtórnych wykwitów świerzbowych charakteryzuje sięakantozą i wokółnaczyniowym naciekiem zapalnym złożonym przede wszystkim z

158

komórek jednojądrzastych (Falk i wsp. 1981). W świerzbie norweskim (norwegianscabies, crusted scabies) występuje głęboki naciek zapalny i histologiczne cechyłuszczycopodobnego zapalenia skóry (dermatitis psoriasiformis) z parakeratozą(głównie wokół norek) i zaakcentowaną hiperplazją naskórka. (Fernandez i wsp. 1977).

Barwienie immunohistochemiczne guzków wykazuje, że część komórek wnacieku odpowiada komórkom dendrytycznym, są bowiem CD1a+, S-100+ i HLA-DR+. Badania w mikroskopie elektronowym wykazują, że te histiocytarne komórki sąpodobne do komórek Langerhansa, z tym wyjątkiem, że nie posiadają ziarnistościBirbecka. Świerzb guzkowy można traktować jako przedłużoną odpowiedźniezdeterminowanych komórek skóry na antygeny roztocza (Hashimoto i wsp. 2000).Prace Gallardo i wsp. (2002) z użyciem przeciwciał monoklonalnych wykazały, że wdługo utrzymujących się grudkach lub guzkach skórnych znajdują się również dużekomórki wykazujące ekspresję antygenu CD30, charakterystycznego dlazaktywowanych komórek T. Duże limfocyty CD30+ są rozsiane w gęstym naciekukomórkowym w obrębie skóry właściwej, co potwierdza wcześniejsze doniesienia owystępowaniu ekspresji antygenu CD30 nie tylko w rozrostach chłoniakowych, aletakże w łagodnych dermatozach zapalnych.

Rzadkie kliniczne postacie świerzbuŚwierzb pęcherzowy (scabies bullosus), świerzb typu pemhigoid-like

W przebiegu świerzbu u osób dorosłych rzadko dochodzi do rozwoju osutkipęcherzykowej, a jeszcze rzadziej do powstawania dobrze napiętych pęcherzyimitujących osutkę w pemfigoidzie pęcherzowym (pemfigoid - choroba pęcherzowapodnaskórkowa z grupy chorób autoimmunologicznych). Bornhovd i wsp. (2001)donoszą o występowaniu dobrze napiętych pęcherzy na podłożu rumieniowym u dwóchpacjentów, w wieku 76 i 89 lat, u których stwierdzono infestację S. scabiei(potwierdzoną badaniem dermatoskopowym i histopatologicznym). U jednego pacjentakliniczne rozpoznanie pemfigoidu pęcherzowego zostało potwierdzone badaniamiimmunofluorescencyjnymi i histopatologicznymi oraz stwierdzono nawrót chorobypęcherzowej. U drugiego pacjenta ze zmianami pęcherzowymi na skórze badaniaimmunofluorescencyjne wykluczyły obecność pemfigoidu pęcherzowego (ryc. 3).Autorzy pracy uważają, że świerzb pęcherzowy może rozwinąć się po długotrwałymzakażeniu prowadzącym do specyficznej aktywacji limfocytów Th2, czegonastępstwem jest podwyższone stężenie IL-5 i eozynofilia. Sekrecja enzymówproteolitycznych w pobliżu błony podstawnej mogłaby tłumaczyć powstawaniepęcherzy śródnaskórkowych powyżej warstwy podstawnej. W pierwszym zprzedstawionych przypadków zakażenie S. scabiei okazało się czynnikiemwyzwalającym istniejącą chorobę autoimmunologiczną na podobieństwo objawuKőbnera (Bornhovd i wsp. 2001). Linijne homogenne złogi IgG i C3 w błoniepodstawnej stwierdzili Slawsky i wsp. (1996) w przypadkach świerzbu pęcherzowego.Zmiany pęcherzowe mogą mieć charakter ograniczony do jednej okolicy, w obrębiektórej powstają intensywnie swędzące rumieniowe nacieki i grudki oraz dobrze napiętepęcherze (Said i wsp. 1993). Konishi i wsp. (2000) zasugerowali potencjalnie spustowycharakter zakażenia S. scabiei i możliwość wyzwalania choroby autoimmunologicznejjaką jest pemfigoid pęcherzowy. Badacze wykazali bowiem u chorych ze świerzbempęcherzowym obecność krążących przeciwciał skierowanych przeciwko antygenomBP180 i BP230.

Brar i wsp. (2003) przedstawili przypadek świerzbu pęcherzowego, któryzarówno klinicznie, jak i histologicznie imitował pemfigoid. Badaniaimmunofluorescencji bezpośredniej, jak i pośredniej nie potwierdziły jednak

159

występowania tej postaci świerzbu. Podawane ogólnie kortykosteroidy nie przynosiłypoprawy. Pęcherze całkowicie ustąpiły i nie nawróciły w czasie rocznej obserwacji pozastosowaniu na skórę 5% permetryny.

Ostlere i wsp. (1993) u 36-letniej kobiety cierpiącej na schizofrenię rozpoznaliświerzb. Po 5 dniach po leczeniu rozwinęła się u pacjentki swędząca osutka z silnienapiętych pęcherzy, zlokalizowana na podłożu rumieniowym lub w skórze zdrowej wobrębie kończyn. W pobranych zeskrobinach tym razem nie stwierdzono obecnościpasożytów. Badanie histopatologiczne wykazało obecność pęcherza z pojedynczymieozynofilami oraz naciek w skórze właściwej złożony z limfocytów, histiocytów igranulocytów kwasochłonnych zgrupowany przede wszystkim wokół naczyń. Badanieimmunofluorescencji bezpośredniej wykazało obecność składowej C3 dopełniacza nagranicy skórno-naskórkowej oraz złogi C3 i IgM wokół naczyń. W surowicy pacjentkistwierdzono przeciwciała klasy IgG skierowane przeciwko antygenom błonypodstawnej. Leczenie prednizonem skojarzone z miejscową terapiąprzeciwpasożytniczą spowodowało stopniową remisję zmian pęcherzowych.

Shahab i wsp. (2003) przeanalizowali opisanyce w literaturze 19 przypadkówświerzbu pęcherzowego. Zwrócili uwagę, że ponad połowę pacjentów stanowiły osobypowyżej 60 r.ż. W diagnostyce różnicowej brano pod uwagę pemfigoid, pęcherzycę,odczyn na ukłucia stawonogów, ostre kontaktowe zapalenie skóry, liszaj pęcherzowy iepidermolysis bullosa. Według Ostlere i wsp. (1993) w trakcie penetracji samicyświerzbowca do warstwy rogowej, a czasem głębiej do granicy skórno-naskórkowej,zostają uwolnione substancje o właściwościach litycznych, co sprzyja formowaniupęcherza. W powstawaniu wykwitów (innych niż tylko korytarze i grudki)zaangażowane są dwa typy reakcji immunologicznej, t.j. odpowiedź typunatychmiastowego i odpowiedź komórkowa typu opóźnionego. Można przypuszczać,że obecność pasożyta lub jego pochodnych produktów w naskórku zmienia lub odsłaniaantygen pemfigoidu pęcherzowego w błonie podstawnej i stymuluje produkcjęprzeciwciał. Mogłyby one aktywować dopełniacz, a następnie uruchamiać komórkizapalne, w tym granulocyty kwasochłonne. Jest prawdopodobne, że uwolnione enzymysą odpowiedzialne za powstanie pęcherza podnaskórkowego. Należy brać pod uwagęmożliwość krzyżowej reakcji antygenów roztoczy S. scabiei z antygenem pemfigoidu,co prowadzi do wytwarzania specyficznych autoprzeciwciał (Shahab i Loo 2003).Przedstawione dane świadczą o tym, że w przebiegu zakażenia świerzbowcem możedojść do aktywacji immunologicznej gospodarza z całym wachlarzem następstwklinicznych.Świerzb zamaskowany (scabies incognito)

Świerzb zamaskowany charakteryzuje się nietypowym obrazem klinicznym wzwiązku z miejscowym lub ogólnym stosowaniem kortykosteroidów, które wpływającna odpowiedź immunologiczną gospodarza zmieniają zarówno obraz kliniczny zmian,jak i ich umiejscowienie. Kim i wsp. (2002) opisali przypadek świerzbu u 10-miesięcznego dziecka, u którego rozwinął się obraz imitujący pokrzywkębarwnikową. Nietypowy obraz kliniczny obserwowany jest także u pacjentówrygorystycznie dbających o higienę. Częste mycie skóry mydłami alkalicznymipowoduje nadmierną suchość naskórka, objawy podrażnienia, rumień, złuszczanie iuczucie dyskomfortu. Przeważnie liczba pasożytów w naskórku jest niewielka, aobjawy kliniczne świerzbu słabo wyrażone. Nierzadko pacjent podaje zarówno uczucieświądu skóry w godzinach nocnych, jak i dolegliwości związane z nadmierną suchościąnaskórka. Właściwe rozpoznanie jest trudne, tak jak w innych mniej typowychpostaciach świerzbu konieczne jest dokładne zebranie wywiadu oraz ocena

160

dermatoskopowa skóry (mikroskopia epiluminescencyjna), ewentualnie pobraniezeskrobin naskórka do badania w mikroskopie świetlnym.

Świerzb imitujący chorobę GroveraChoroba Grovera, znana także pod nazwą przejściowej dermatozy

akantolitycznej, jest typem osutki związanej z działaniem ciepła na skórę (heat rash) inierzadko ma związek z nadmiernym poceniem. Choroba charakteryzuje siępowstawaniem dyskretnych, swędzących grudek i grudko-pęcherzyków, szczególnie wokolicy tułowia u osób w średnim i starszym wieku. Kaddu i wsp. (2001) opisaliprzypadek 83-letnego mężczyzny z typowym obrazem choroby Grovera, z jednoczesnąobecnością licznych roztoczy S. scabiei oraz remisją zmian po typowym miejscowymleczeniu przeciwświerzbowym. Kostler (1997) sugeruje, że zakażenie świerzbowcemmoże być niespecyficznym czynnikiem wyzwalającym akantolizę naskórka istymulującym rozwój reakcji zapalnej w skórze z formowaniem swędzących grudek.

Inne rzadkie postacie kliniczne świerzbu u ludziW piśmiennictwie znajdują się także opisy innych nietypowych manifestacji

klinicznych tej dermatozy zakaźnej. Świerzb może imitować różne choroby skóry, wtym łojotokowe zapalenie skóry głowy czy histiocytozę z komórek Langerhansa (Lewisi wsp. 1998, Tidman i wsp. 2003). Obserwowano również przypadki indukowaniaprzez antygeny świerzbowca reakcji immunologicznych w skórze typu ziarniniakaobrączkowatego, pemfigoidu pęcherzowego lub eozynofilowego ropnego zapaleniamieszków włosowych (Wilsmann-Theis i wsp. 2003, Konishi i wsp. 2000, Opie i wsp.2003). Opisano także przypadki świerzbu przypominające nekrotyczne zapalenienaczyń z obecnością wykwitów krwotocznych i pęcherzykowych, układowy toczeńrumieniowaty, chorobę Dariera (dyskeratosis follicularis) oraz łuszczycę (Jarret i wsp.1998, Anolik i wsp. 1976, Gach i wsp. 2000). Zakażenie S. scabiei może sprowokowaćlub zaostrzać inne przewlekłe dermatozy, np. pęcherzowy liszaj czerwony płaski lubłagodną pęcherzycę Hailey-Hailey (Scholtmann i wsp. 1998, Gerdsen i wsp. 2001).

Obraz kliniczny świerzbu może stwarzać duże trudności diagnostyczne,szczególnie w przypadkach o nietypowych objawach i przebiegu. Wykorzystaniepodstawowych badań dodatkowych, takich jak ocena mikroskopowa zeskrobinnaskórka, oglądanie skóry za pomocą dermatoskopu lub pobranie wycinka do badaniahistopatologicznego mogą mieć znaczenie rozstrzygające w najbardziej wątpliwychprzypadkach. Niezwykle cenna jest również świadomość, że w codziennej praktycemożna spotkać mało charakterystyczne przypadki świerzbu stanowiące wyzwanie dlakażdego klinicysty.

LiteraturaAmer M., Mostafa F.F., Nasr A.N., El-Harras M. 1995. The role of mast cells in the

treatment of scabies. Int. J. Dermatol. 34: 186-189.Anolik M.A., Rudolph R.I. 1976. Scabies simulating Darier disease in an

immunosuppressed host. Arch. Dermatol. 112: 73-74.Arlian L.G., Morgan M.S., Neal J.S., 2003. Modulation of cytokine expression in

human keratinocytes and fibroblasts by extracts of scabies mites. Am. J. Trop. Med.Hyg. 69: 652-656.

Bornhovd E., Partscht K., Flaig M.J., Messer G. 2001. Bullous scabies and scabies -triggered bullous pemphigoid. Hautarzt. 52: 56-61.

161

Brar B.K., Pall A., Gupta R.R. 2003. Bullous scabies mimicking bullous pemphigoid. J.Dermatol. 30: 694-696.

Cabrera R., Agar A., Dahl M.V. 1993. The immunology of scabies. Semin. Dermatol.12: 15-21.

Falk E.S., Eide T.J. 1981. Histologic and clinical findings in human scabies. Int. J.Dermatol. 20: 600-605.

Fernandez N., Torres A., Ackerman A.B. 1977. Pathologic findings in human scabies.Arch. Dermatol. 113: 320-324.

Gach J.E., Heagerty A. 2000. Crusted scabies looking like psoriasis. Lancet 19: 650.Gallardo F., Barranco C., Toll A., Pujol R.M. 2002. CD30 antigen expression in

cutaneous inflammatory infiltrates of scabies: a dynamic immunophenotypic patternthat should be distinguished from lymphomatoid papulosis. J. Cutan. Pathol. 29:368-373.

Gerdsen R., Hartl C., Christ S., Uerlich M., Bauer R., Bieber T. 2001. Hailey-Haileydisease: exacerbation by scabies. Br. J. Dermatol. 144: 211-212.

Hashimoto K., Fujiwara K., Punwaney J., Digregorio F., Bostrom P., el-Hoshy K.,Aronson P.J., Schoenfeld R.J. 2000. Post-scabetic nodules : a lymphohistiocyticreaction rich in indeterminate cells. J. Dermatol. 27: 181-194.

Jarret P., Snow J. 1998. Scabies presenting as a necrotizing vasculitis in the presence oflupus anticoagulant. Br. J. Dermatol. 139: 701-703.

Kaddu S., Mullegger R.R., Kerl H. 2001. Grover’s disease associated with Sarcoptesscabiei. Dermatology 202: 252-254.

Kim K.J., Roh K.H., Choi J.H., Sung K.J., Moon K.C., Koh J.K. 2002. Scabiesincognito presenting as urticaria pigmentosa in an infant. Pediatr. Dermatol. 19:409-411.

Konishi N., Suzuki K., Tokura Y., Hashimoto T., Takigawa M. 2000. Bullous eruptionassociated with scabies : evidence for scabetic induction of true bullouspemphigoid. Acta. Derm. Venereol. 80: 281-283.

Kostler E., 1997. Transitory acantholytic dermatosis (Grover’s disease) in sarcopticscabies infection. Hautarzt. 48: 305-306.

Lewis E.J., Connolly S.B., Crutchfield C.E. 3rd, Rest E.B., 1998. Localized crustedscabies of the scalp and feet. Cutis 61: 87-88.

Opie K..M., Heenan P.J., Delaney T.A. 2003. Two cases of eosinophilic pustularfolliculitis associated with parasitic infestations. Australas. J. Dermatol. 44: 217-219.

Ostlere L.S., Harris D., Rustin M.H.A. 1993. Scabies associated with pemphigoid-likeeruption. Br. J. Dermatol. 128: 217-219.

Morsy T.A., el Alfy M.S., Arafa M.A., Salama M.M., Habib K.S. 1995. Serum levels ofTNF alpha versus immunoglobulins (IgG, IgM, and IgE) in Egyptian scabieticchildren. J. Egypt. Soc. Parasitol. 25: 773-786.

Paller A.S. 1993. Scabies in infants and small children. Semin. Dermatol. 12: 3-8.Said S., Jay S., Kang J.,Liem W.H., Jensen J.L., Jeffes E.W. 3rd. 1993. Localized bullous

scabies. Uncommon presentation of scabies. Am. J. Dermatopathol. 15: 590-593.Salo O.P., Reunala T., Kalimo K., Rantanen T. 1982. Immunoglobulin and complement

deposits in the skin and circulating immune complexes in scabies. Acta. Derm.Venereol. 62: 73-76.

Schlotmann K., Neumann N.J., Schuppe H.C., Ruzicka T., Lehmann P. 1998. Scabies-provoked bullous lichen planus in a child. Hautarzt 49: 929-931.

Shahab R.K.A., Loo D.S. 2003. Bullous scabies. J. Am. Acad. Dermatol. 49: 345-350.

162

Slawsky L.D., Maroon M., Tyler W.B., Miller O.F.3rd . 1996. Association of scabieswith a bullous pemphigoid-like eruption. J. Am. Acad. Dermatol. 34: 878-879.

Tidman M.J., Adamson B., Allan S., Wallace W.H. 2003. Childhood scabies mistakenfor Langerhans cell histiocytosis. Clin. Exp. Dermatol. 28: 11-12.

Wąsik F., Baran E., Szepietowski J. 1995. Choroby pasożytnicze. W: Zarysdermatologii klinicznej. Wydawnictwo Volumed, Wrocław: 117-122.

Wilsmann-Theis D., Wenzel J, Gerdsen R. Uerlich M., Bieber T. 2003. Granulomaannulare induced by scabies. Acta. Derm. Venereol. 83: 318.

White G.M., Cox N.H. 2000. Infestations and tropical disorders. In: Diseases of theskin. A color atlas and text. Mosby. Londyn Edinburgh New York Philadelphia StLouis Sydney Toronto: 369-372.

163

Świerzb u noworodków, niemowląt i dzieci szkolnych:przyczyny błędów diagnostycznych

Janusz Urban¹, Bartłomiej Wawrzycki¹, Dorota Wojnowska¹, GrażynaKądziela-Wypyska¹, Maria Juszkiewicz-Borowiec¹, Renata Miturska¹,Aleksandra Billewicz-Kraczkowska²¹Katedra i Klinika Dermatologii, Wenerologii i Dermatologii Dziecięcej AM im. Prof.Feliksa Skubiszewskiego, 20-080 Lublin, ul. Radziwiłłowska 13²Klinika Patologii Noworodków, Niemowląt i Kardiologii DSK AM, 20 - 093 Lublin, ul.Chodźki 2

Scabies in newborns, infants and schoolchildren: reasons for diagnosticmistakes

AbstractScabies is an infectious disease of the skin caused by Sarcoptes scabiei var. hominis. It

occurs in people at different ages and spreads mainly by direct contact with an ill person. Thecommonest cause of infection with Sarcoptes scabiei in newborns and infants are ill mothers.When the disease is of long duration pathologic changes may set in all family members.

The examined group of patients comprised 8 children: 4 male newborns aged from 7weeks to 3,5 months and 4 children from 5 to 11 years (1 girl and 4 boys). In ambulatoryconditions recognition of scabies was difficult due to coexisting changes with dermatitis atopicacharacteristics which were found in 3 cases. In two children Scabies nodularis was found. In a2,5 month old infant it was associated with IgA deficiency and in 10,5 year old girl sufferingfrom leukemia with treatment with immunosupressants. Scabies with symptoms of secondarybacterial infection caused by Staphylococcus aureus with impetigo contagiosa cumlymphadenitis axillaries et inguinalis characteristics was found in a 10,5 year old boy.

Family histories of children ill with scabies revealed that in 4 cases an allergy had beenrecognized previously and antihistamine as well as corticosteroid drugs were administered. Inone case, however, of a 10,5 year old girl, changes had been diagnosed as symptoms of sideeffects of drugs. It should be emphasized that in all cases of recognized allergy neither familyhistory had been taken nor parents or other family members had been examined. In only 3 illchildren treated in the pediatric ward was scabies diagnosed on the outpatient basis. Thesechildren and their household were administered antiscabious treatment, which provedineffective, perhaps due to improper choice of medicines, incorrect use or lack of hygienicregime during antiscabious therapy.

164

WstępŚwierzb (scabies) jest wysoce zakaźną chorobą wywoływaną przez świerzbowca

ludzkiego - Sarcoptes scabiei var. hominis (Linnaeus, 1758), który jest pasożytemkosmopolitycznym. Świerzb rozprzestrzenia się przez bezpośredni kontakt z osobąchorą (spanie w jednym łóżku) lub rzadziej drogą pośrednią przez wspólnie używanąpościel, bieliznę i ubranie. W czasie zaniedbań higienicznych. może wystąpić uwszystkich członków rodziny (Wąsik i wsp. 1995). Obecnie świerzb w wielu krajachstanowi duży problem epidemiologiczny i socjoekonomiczny. Wpływają na topogarszające się warunki życia ludzi oraz częste kontakty międzyludzkie.

W badaniach epidemiologicznych w południowo-wschodniej Polsce (w woj.podkarpackim) wykazano wysoką zapadalność na świerzb w regionach zamieszkałychprzez ludność o niskich dochodach. Na tym terenie duży odsetek mieszkańcówstanowią rodziny wielodzietne i występuje duża migracja ludności w poszukiwaniupracy (Buczek i wsp. 2002). Niektórzy autorzy zwracają również uwagę na wzrostzachorowań na świerzb w następstwie nierozpoznawania tej choroby (Camassa i wsp.1995, Buczek i wsp. 2002).

Celem pracy jest przedstawienie typowego obrazu klinicznego świerzbu unoworodków, niemowląt, dzieci szkolnych i osób dorosłych (rodziców badanych dzieci)na podstawie piśmiennictwa i obserwacji własnych autorów. W oparciu oprzeprowadzony wywiad chorobowy uwzględniający czas trwania choroby, stankliniczny oraz występowanie towarzyszących chorób atopowych i innych autorzyspodziewali się uzyskać odpowiedź odnośnie popełnianych błędów przy diagnozowaniui leczeniu chorych na świerzb przez lekarzy pierwszego kontaktu, w tym również przezpediatrów i dermatologów.

Epidemiologia świerzbuJedynym żywicielem Sarcoptes scabiei var. hominis jest człowiek. Świerzbowce

zwierzęce, m.in. Sarcoptes scabiei var. canis (Linnaeus, 1758), Sarcoptes scabiei var.ovis (Linnaeus, 1758), Sarcoptes scabiei var. equi (Linnaeus, 1758) dostają się na skóręczłowieka przypadkowo, przebywają na jej powierzchni krótko i nie drążą kanalików wnaskórku. Mogą wywoływać świąd oraz wykwity grudkowe (Wegner 2001).

Świerzbowiec ludzki jest kształtu okrągłego z ciałem spłaszczonym grzbietowo-brzusznie, z charakterystycznym prążkowaniem na stronie grzbietowej i licznymikolcami i czterema parami krótkich odnóży; I i II oraz III i IV para są położone bliskosiebie. Samica ma około 350 μm długości i 250 μm szerokości. Samiec jest mniejszy, odługości 200-300 μm. Świerzbowce pasożytują w warstwie rogowej naskórka (stratumcorneum). Zapłodniona samica drąży korytarz w naskórku i żywi się keratyną.Wewnątrz korytarza znajdują się również odchody w postaci ciemno-brązowychkuleczek i jaja. Kanaliki mają przebieg prosty lub kręty kształtu litery C lub S, odługości od kilku do 15 mm. Samica przeżywa ok. 4 tygodni. Dziennie składa 2-3 jaja,z których po 3-4 dniach wylęgają się larwy. Larwy wydostają się na powierzchnię skóryi wnikają do torebek włosowych, a następnie tam przekształcają się w I stadiumnimfalne, a te w samce lub II stadium nimfalne, z którego rozwijają się samice.Zapłodniona samica opuszcza wylinkę i zaczyna drążyć kanalik. Cały cykl rozwojowytrwa 10-14 dni. W tym czasie nasilają się zmiany chorobowe na skórze i świąd. Samicaw naskórku żywiciela żyje ok. 4 tygodni. Poza żywicielem może żyć do 10 dni. Samiecpo zapłodnieniu samicy ginie (Wegner 2001).

165

Profilaktyka przeciwświerzbowaPo stwierdzeniu świerzbu w pojedynczym przypadku, badaniu lekarskiemu

powinni być poddani wszyscy domownicy oraz osoby z najbliższego otoczenia.Leczenie przeciwświerzbowe powinno być przeprowadzone jednocześnie u wszystkichosób wykazujących objawy świerzbu. Po przeprowadzonej kuracji leczniczej pościel,bielizna osobista i ubrania wcześniej noszone powinny być wyprane i wygotowane.Ubrania z tworzywa niewytrzymałego na wysokie temperatury nie powinny byćużywane przez okres 2 tygodni (Paller 1993, Jabłońska i Chorzelski 2001).

Świerzb u dzieci szkolnych, młodzieży i osób dorosłych: obraz kliniczny iprzebieg choroby

Świerzb jest dermatozą zakaźną, w której po 2 tyg. od zakażenia a najczęściej wokresie 3-4 tygodni, występują pełne objawy choroby. Intensywny świąd skóry -pierwszy objaw choroby, nasila się po ogrzaniu ciała. Określany jest świądem nocnym.W tym okresie stwierdza się charakterystyczne kanaliki świerzbowcowe w postaciuwypukleń warstwy rogowej naskórka. Często na końcu dystalnego korytarza znajdujesię mała grudka obrzękowa lub pęcherzyk z widocznym ciemnym punktem (samicaświerzbowca). Metodą pozwalającą dobrze ocenić ten stan jest badaniedermatoskopowe skóry (Bornhovd i wsp. 2001). Po 4 tyg. od zakażenia w wynikureakcji immunologicznej na antygeny S. scabiei, w tym także na jaja i grudki kałowe,pojawiają się grudki obrzękowe, grudko-pęcherzyki i pęcherzyki. W omawianej grupiewiekowej, zmiany świerzbowe w okresie początkowym mają charakterystycznąlokalizację.

W związku z uporczywym świądem skóry nasilającym się w czasie snu(ocieplenie skóry i uczynnienie ruchliwości świerzbowców) i w następstwie drapaniadochodzi do autoinokulacji świerzbowców i do wystąpienia licznych linijnychprzeczosów, które pokrywają się strupkami. Przy dłuższym trwaniu choroby występujezliszajowacenie skóry i/lub objawy wtórnego nadkażenia bakteriami Staphylococcusaureus, Streptococcus A, Pseudomonas aeruginosa, Peptostreptococcus sp. i innymi(Brok 1995, Wąsik i wsp. 1995, Jabłońska i Chorzelski 2001).

Świerzb noworodków i niemowląt: obraz kliniczny i przebieg chorobyObraz kliniczny i przebieg świerzbu u noworodków wyraźnie odróżnia się od

przebiegu choroby u dzieci starszych i osób dorosłych. Charakteryzuje sięwystępowaniem grudek i pęcherzyków na podłożu rumieniowej skóry z nasilonymzłuszczaniem i strupami obejmującymi niekiedy całą powierzchnię skóry noworodkaOpisywany obraz jest następstwem zmienionej reaktywności skóry noworodka, uktórego system odpornościowy nie jest jeszcze w pełni wykształcony. Skłoniło toniektórych autorów do wprowadzenia terminu dla określenia tego stanu jako „świerzbnoworodków”– „neonatal scabies” (Burns i wsp. 1979, Camassa i wsp. 1995).

Świerzb występujący u niemowląt charakteryzuje się również dużym odczynemrumieniowym oraz elementami zapalno-wysiękowymi z licznymi grudkamiobrzękowymi, grudko-pęcherzykami i pęcherzykami wypełnionymi wysiękiemsurowiczo-przejrzystym w okresie początkowym. U niemowląt rozległe zmiany mogąobejmować tułów, kończyny górne i dolne ze szczególnym nasileniem zmian na rękachi stopach. Uprzywilejowanym miejscem występowania grudko-pęcherzyków ipęcherzyków są dłonie i podeszwy. U tych dzieci w obrębie wielopostaciowych zmiantrudno jest niekiedy znaleźć kanaliki świerzbowcowe. Powikłaniem jest u niemowlątrównież występowanie wtórnej alergizacji– spryszczenia (eczematisatio) oraz wtórnego

166

zakażenia bakteryjnego (impetiginisatio), które niekiedy może doprowadzać dozapalenia tkanki podskórnej (Paller 1993, Cohen 1999).

U małych dzieci często występują guzki (scabies nodularis), które stwierdzanesą w późniejszym okresie choroby (Paller 1993). Liczni autorzy podkreślają zmiennośćobrazu chorobowego świerzbu zarówno u dzieci, jak i u dorosłych w następstwiestosowanych leków immunosupresyjnych miejscowo bądź ogólnie, jak również wprzypadkach wrodzonych i nabytych zaburzeń odporności oraz przy obniżeniu poziomuIgA. Zmieniony obraz świerzbu upodabnia się wówczas do innych chorób i określanyjest świerzbem zamaskowanym - scabies incognito (Murillo i wsp. 1984, Egawa i wsp.1992, Talanin i wsp. 1994, Torrelo i Zambrano 2000, Kim i wsp. 2002, Tidman i wsp.2003).

Poza licznymi opisami świerzbu guzkowego omówionego w dalszej części pracydo rzadkich postaci świerzbu u dzieci (w przeciwieństwie do dorosłych) należy świerzbpęcherzowy (scabies bullosum). Kazuistyczny opis tej postaci świerzbu, który swoimobrazem klinicznym przypominał pemfigoid pęcherzowy u 4-letniego chłopca podająShahab i Loo (2003).

Camassa i wsp. (1995) obserwowali ciężki przebieg świerzbu ze zmianamipodobnymi do świerzbu norweskiego u noworodków i niemowląt w następstwieleczenia preparatami kortykosterydowymi przy rozpoznaniu choroby jako atopowezapalenie skóry. Autorzy u tych dzieci stwierdzali grudki, rozległe zmiany rumieniowe znadmiernym rogowaceniem naskórka i strupami. Autorzy sądzą, że wystąpienie tejpostaci świerzbu u niemowląt było spowodowane lokalną supresją posterydową.Świerzb norweski u dzieci, podobnie jak u dorosłych, obserwowany jest w chorobachprzebiegających z niedoborami immunologicznymi.

Rozpoznanie świerzbuRozpoznanie świerzbu u dzieci, szczególnie u noworodków i niemowląt w

przypadkach występowania jednoczasowego zmian uczuleniowych może być trudne.Pomocnymi w ustaleniu rozpoznaniu świerzbu są: dodatni wywiad rodzinny,dotychczasowy przebieg choroby i badanie rodziców dziecka oraz innych członkówrodziny. Podczas badania klinicznego dziecka najważniejszą cechą rozpoznawcząświerzbu są korytarze świerzbowe. Nieraz trudno je znaleźć z powodu obfitejwielopostaciowej osutki oraz licznych przeczosów i strupów powstałych po rozdrapaniunaskórka w czasie świądu. Pomocniczymi w ustaleniu rozpoznania będą poniżejwymienione badania.

Próba atramentowa. Próba ta wykonywana jest celem uwidocznienia korytarzyświerzbowców w naskórku. Skórę w miejscach występowania zmian chorobowychpodejrzanych o obecność kanalików smaruje się atramentem, który następnie zmywa sięwilgotną watą. Atrament wchłaniając się w rozpulchniony naskórek pokrywającykorytarze uwidacznia ich zarysy (Michałowski 1957).

Badanie mikroskopowe. Badaniem potwierdzającym występowanieświerzbowców w naskórku jest badanie zeskrobin naskórka ze zmian chorobowychcelem stwierdzenia obecności świerzbowca lub jego jaj i wydalin. W tym celu nazmienioną chorobowo powierzchnię skóry nanosi się kroplę oleju mineralnego, anastępnie ostrzem skalpela zdrapuje się naskórek aż do całkowitego zaniknięciakorytarza. Uzyskany materiał po nałożeniu na szkiełko podstawowe i po dodaniu 1kropli oleju mineralnego przykrywa się szkiełkiem nakrywkowym i ogląda przy użyciulupy (10-krotne powiększenie) lub mikroskopu świetlnego przy (powiększenie 10x).Potwierdzeniem rozpoznania zakażenia świerzbowcem jest stwierdzenie postaciświerzbowca lub jego jaj (kształtu owalnego wielkości około połowy osobnika

167

dojrzałego) lub odchodów pod postacią brązowych kuleczek często występujących wgronach (Paller 1993, Cohen 1999).

Badanie dermatoskopowe. Badanie dermatoskopowe jest badaniem „in vivo”korytarza świerzbowca, pozwalającym potwierdzić występowanie pasożyta, jego jaj lubodchodów (Bornhovd 2001).

Rozpoznanie różnicowe. Świerzb u noworodków i niemowląt wymagazróżnicowania z następującymi chorobami:1. Uogólniona drożdżyca skóry (candidosis cutis diffusa). W tej chorobie występują

uogólnione zmiany rumieniowe z grudkami, grudko-pęcherzykami i krostami, którepojawiają się już pierwszego dnia w przypadku drożdżycy wrodzonej w następstwiezakażenia drożdżakami drogą wstępującą z błon śluzowych narządów rodnychmatki lub występują w okresie 7-10 dni, jeżeli zakażenie drożdżakami nastąpiłopodczas porodu w czasie przechodzenia dziecka przez kanał rodny.

2. Zapalenie atopowe skóry - postaci niemowlęcej określanej wypryskiem dziecięcym(dermatitis atopica typi eczema unfantum).

3. Liszaj pokrzywkowy dziecięcy s. pokrzywka grudkowa (lichen urticatus infantum s.urticaria papulosa).

4. Kontaktowe zapalenie skóry (dermatitis e contactu).5. Łojotokowe zapalenie skóry (dermatitis seborrhoica).6. Potówki czerwone (miliaria rubra).7. Osutki rumieniowe, rumieniowo-grudkowe, grudkowo-pęcherzykowe i

pęcherzykowe polekowe (exanthema erythematosum, erythemato-papulosum,papulosum, papulo-vesiculosum et vesiculosum) – częste u starszych dzieci i osóbdorosłych mogą również wystąpić u niemowląt i dzieci wieku przedszkolnego.

U dzieci kilkuletnich i starszych okresu szkolnego w rozpoznaniu różnicowymnależy uwzględnić poniższe choroby:1. Wszawica głowowa (pediculosis capllitis).2. Świerzb odzwierzęcy/psi (scabies animalis/canis).3. Choroba Duhringa s. Zapalenie skóry opryszczkowate (morbus Duhring s.

dermatitis herpetiformis).4. Skórna larwa wędrująca (larva migrans cutanea).

Badania własneBadaniami klinicznymi z oceną przedmiotową i wywiadem chorobowym

rodzinnym odnośnie zachorowań na świerzb oraz choroby alergiczne atopowe i inneobjęto dzieci i matki hospitalizowane w latach 2002-2004 na Oddziale DziecięcymKliniki Dermatologii AM w Lublinie. W badaniach uwzględniano również dziecikonsultowane i leczone w Dziecięcym Szpitalu Klinicznym AM w Lublinie. Podczasbadania wykonywano dokumentację fotograficzną niemowląt, dzieci szkolnych i ichmatek przed leczeniem, a również niemowląt po leczeniu. W w/w okresie leczono 8dzieci, w tym 4 niemowląt płci męskiej w wieku od 7 tyg.- 3,5 m-ca oraz 4 dzieci wwieku od 5- 11 lat, (1 dziewczynka i 3 chłopców) oraz matki tych dzieci w wieku od 19- 37 lat.

Przypadek I: Niemowlę M.F., płci męskiej, 2- miesięczne, przyjęte z powoduzmian skórnych występujących od miesiąca. Przez ten okres dziecko z rozpoznaniemuczulenia leczone było przez pediatrę Zinacefem, miejscowo maścią Baneocin iwitaminową, a później zgodnie z zaleceniem dermatologa stosowano maść Elocom iOilatum. Przy przyjęciu dziecka na oddział na podstawie obrazu klinicznegorozpoznano świerzb (ryc. 1). Po zastosowaniu 2,5% maści siarkowej na tułów ikończyny 2 x dziennie przez 5 dni uzyskano wyleczenie.

168

U matki M.M. lat 19 stwierdzono typowe zmiany świerzbowe (ryc. 2). Pozastosowaniu 10 % maści siarkowej uzyskano regresję zmian.

Przypadek II: Niemowlę D.Ł., płci męskiej 3,5-miesięczne, karmione piersiąod urodzenia, przyjęte z powodu zmian skórnych w stanie ogólnym dobrym. Pierwszezmiany u dziecka o cechach drobnych grudek wystąpiły na tułowiu i kończynach przedukończeniem 4 tyg. życia. W tym czasie leczone były starsza siostra i matka. Niemowlębyło również leczone pudrem płynnym z siarką, następnie kortykosterydami – Cutivate,Bedicort G. Okresowo stan skóry poprawiał się, ale przed miesiącem ponownie zmianynasiliły się. Na podstawie dodatniego wywiadu rodzinnego (świerzb u matki i siostry-przyp. III) i obrazu klinicznego zmian skórnych oraz badania mikroskopowegozeskrobin ze zmiany grudkowo-pęcherzykowej gdzie stwierdzono obecność dojrzałegoświerzbowca rozpoznano u niemowlęcia świerzb z towarzyszącymi objawamiwyprysku dziecięcego (eczema infantum). Po 5 dniowej kuracji 2,5% maścią siarkowąstosowaną 2 x dziennie na tułów i kończyny, na twarz krem obojętny, ogólnieDiphergan uzyskano wyleczenie.

Przypadek III: Dziewczynka D.D., 5–letnia, siostra niemowlęcia D.Ł. Pierwszeobjawy chorobowe wystąpiły przed 4 miesiącami. Leczona była maścią siarkową przez4 dni, a następnie po 2 tyg. Jacutinem przez 3 dni. Od miesiąca podobnie jak u bratawystąpiło nasilenie zmian chorobowych oraz świądu. Leczona była w domu maściąkortykosterydową Clobederm bez widocznej poprawy. Na podstawie obrazuklinicznego oraz dodatniego wywiadu rodzinnego (świerzb u matki i brata) rozpoznanoświerzb. Wyleczenie uzyskano po 5 dniowej kuracji 2 x dziennie 5 % maścią siarkową.

U pacjentki D.D. lat 25 (matki w/w dzieci- przyp. II i III) zmiany na skórze –swędzące grudki wystąpiły przed 3,5 miesiącami, tj. nieco później niż u córki (przyp.II). Chora była w tym czasie w 9 m-cu ciąży. Lekarz ogólny zalecił Crotamiton, którystosowała 7 dni, później Jacutin 3 dni. Od miesiąca nawroty zmian grudkowych zeświądem skóry nasilającym się w nocy. W wywiadzie ustalono występowanie uczuleńmiejscowych po kontakcie z przedmiotami chromo-niklowanymi, które w omawianejsytuacji nie były przyczyną stwierdzanych zmian. Na podstawie wywiadu i badaniaklinicznego rozpoznano świerzb. Regresja zmian stwierdzona była po 5 dniowej kuracji10 % maścią siarkową stosowaną 2 x dziennie. Ojciec w/w dzieci, leczony byłambulatoryjnie również 10 % maścią siarkową.

Przypadek IV: Niemowlę W.P., płci męskiej 7. tyg., karmione piersią odurodzenia, przyjęte na oddział z rozpoznaniem: scabies, dermatitis atopica w stanieogólnym dobrym. Pierwsze zmiany chorobowe wystąpiły w 3 tyg. życia na twarzy,później na tułowiu i kończynach. Występowały wówczas wykwity plamiste, grudkowe zbiałymi grudkami w części środkowej – lekarz rozpoznał potówki nie zalecając żadnychleków.

W dniu przyjęcia u dziecka stwierdzono nasilone wykwity plamiste,rumieniowo-grudkowe, grudkowo-pęcherzykowe i pęcherzykowe na tułowiu,kończynach i nieliczne na twarzy (ryc. 3, 4). W obrębie niektórych miejsc widocznebyły zmiany przypominające liszaj pokrzywkowy (lichen urticatus v. strophulusinfantum). Dla potwierdzenia świerzbu u dziecka niezależnie od zmian uczuleniowychwykonano badanie mikroskopowe zawartości pęcherzyka pobranego przez zdrapanie, wktórym wykazano obecność dojrzałego świerzbowca.

Regresję zmian świerzbowych na tułowiu i kończynach stwierdzono po 7 dniachstosowania 2,5% maści siarkowej. Obserwowano jednocześnie pojawienie się w 8 dobiena skórze owłosionej głowy, policzkach i czole zmian uczuleniowych o cechachwyprysku dziecięcego (eczema infantum) z grudkami obrzękowymi i grudko–

169

pęcherzykami, które w 10- tym dniu pobytu na oddziale nasiliły się. Jednocześnie naplecach wystąpiły w tym dniu liczne bąble grudkowe o wyglądzie liszajapokrzywkowego (lichen urticatus). Dziecko było niespokojne drapało główkę i plecy.Na te miejsca zastosowano Laticort krem uzyskując regresję zmian uczuleniowych. Niestosowano leków przeciwhistaminowych.

Analizując przyczynę wystąpienia nagłych zmian uczuleniowych u dzieckaustalono, że w okresie dwóch dni przed wystąpieniem zmian u dziecka, matka piłafirmowy sok jabłkowy, który prawdopodobnie był przyczyną zmian uczuleniowych udziecka karmionego piersią.

Przypadek V: Chora W.B., 11-letnia dziewczynka (siostra W.P., przyp. IV). Napodstawie obrazu klinicznego oraz dodatniego wywiadu rodzinnego (świerzb u brata imatki) rozpoznano świerzb.

Pierwsze zmiany grudkowe pojawiły się na brzuchu, pośladkach i okolicylędźwiowo-krzyżowej, później na rękach. Zmianom towarzyszył świąd nasilający się wnocy. Lekarz poradni ogólnej rozpoznał uczulenie i zalecił ogólne Fenistil, zaśmiejscowo Elocom. Po 7–dniowej kuracji 5% maścią siarkową stosowaną 2 x dziennieuzyskano wyleczenie.

U matki w/w dzieci W.M. lat 37 na początku 9 miesiąca ciąży występowały naskórze swędzące zmiany grudkowe. Chora była wówczas leczona z rozpoznaniemuczulenia w poradni ogólnej Elocomem i Calcium. Wywiad rodzinny w kierunkuchorób atopowych był negatywny. Przy przyjęciu do szpitala razem z dziećmi u chorejrozpoznano świerzb (scabies). Po 7–dniowej kuracji 10% maścią siarkową uzyskanowyleczenie.

Przypadek VI: Niemowlę A.F., płci męskiej 2,5.- mieś. ur. w 38 hbd, z m.c.2150 g, Apgar 10 pkt. Przed wystąpieniem zmian skórnych dziecko w okresienoworodkowym chorowało na zapalenie pępka oraz zapalenie spojówek i było leczoneantybiotykami. Zmiany grudkowe na skórze pojawiły się w 3 tyg. życia. Lekarz wporadni rozpoznał u dziecka uczulenie i zalecił podawanie ogólnie Zyrtecu orazkarmienie dziecka mlekiem Nutramigen. Zmiany chorobowe nie ustępowały. W 6 tyg.życia z powodu nasilenia zmian skórnych rumieniowo-grudkowych i towarzyszącegoniepokoju dziecko było hospitalizowane przez 9 dni w oddziale dziecięcympediatrycznym szpitala terenowego, gdzie po konsultacji dermatologicznej rozpoznanouczulenie i stosowano ogólnie Dexaven i Fenistil, miejscowo Mecortolon. Zmianyskórne nie ulegały regresji. Wykonane w tym czasie posiewy na florę bakteryjną zeskóry i krwi były ujemne. W związku ze stanem zapalnym ucha środkowego prawegostosowano Zinacef przez 7 dni. W związku z wystąpieniem krwawienia z przewodupokarmowego i obniżenia trombocytów dziecko z podejrzeniem zespołu Wiskotta-Aldricha przeniesiono do Kliniki Patologii Noworodków, Niemowląt i Kardiologii DSKw Lublinie. W badaniach dodatkowych wykazano wysoką leukocytozę z bardzo wysokąeozynofilią, obniżenie liczby trombocytów do 30000/mm3. Wysoki poziom IgE – 700IU/ml (n. 100 IU/ml) oraz obniżenie poziomu IgA– 10 mg/dl (n. 85-385 mg/dl). Poogólnej 12 dniowej sterydoterapii Solu-Medrolem i 3 krotnych wlewachimmunoglobulin (Flebogamma) oraz ogólnym podawaniu Zyrtecu, Clemastinu,miejscowo Locoidu i Laticortu 2 x dz. uzyskano wzrost płytek krwi do wartościprawidłowych. Nie uzyskano jednak regresji zmian skórnych. Obserwowano jedynieprzejściową poprawę stanu skóry prawdopodobnie w wyniku stosowanejkortykosterydoterapii. Pierwsza konsultacja dermatologiczna dziecka w wieku 2,5miesięcy wykazywała poza obrazem wyprysku dziecięcego (eczema infantum) równieżcechy świerzbu (scabies). Rozpoznanie świerzbu u dziecka potwierdzono badaniemmatki i ojca dziecka u których stwierdzono występowanie objawów świerzbu. Było to

170

pierwsze badanie dermatologiczne rodziców dziecka. Zalecono 7- dniową kurację 2,5%maścią siarkową oraz dalsze karmienie mlekiem Nutramigen oraz podawanie Zyrtecu, zkontrolą dermatologiczną po przeprowadzeniu leczenia przeciwświerzbowego. Pomiesiącu od opuszczenia szpitala ponownie konsultowano dziecko z powoduutrzymujących się na brzuchu i plecach pojedynczych guzków barwy czerwono-brunatnej, wielkości kilku milimetrow z podejrzeniem histiocytozy (histiocytosis).Celem wykluczenia tej choroby pobrano biopsję diagnostyczną z guzka na plecach.Wykonane badanie histopatologiczne (HE, nr. 14226) wykazało obecność świerzbowcaw warstwie rogowej naskórka, oraz pęcherzyka śródnaskórkowego w warstwiekomórek kolczystych z obecnością nacieku zapalnego złożonego z komóreklimfocytarnych i pojedynczych granulocytów kwasochłonnych.

Przypadek VII: Dziewczynka M.A., 10,5–letnia, pacjentka Kliniki Hematologiii Onkologii DSK AM, w trakcie kolejnego cyklu chemioterapii z powodu ostrejbiałaczki limfoblastycznej. Konsultowana z powodu wystąpienia przed 7 dniami natułowiu i kończynach drobnych, swędzących grudek, które nasiły się się po podaniuCytosonu. Opisywane zmiany zostały ocenione jako wyraz możliwej alergii polekowej.Mimo odstawienia w/w leku oraz stosowania leków przeciwalergicznych nieobserwowano ustępowania zmian. Po 2 tyg. podczas ponownej konsultacji u dzieckastwierdzono nasilenie zmian chorobowych z obrazem typowych cech świerzburozsianego oraz świerzbu guzkowego (scabies nodularis) zlokalizowanego napośladkach, kroczu, podbrzuszu, ramionach, w dołach pachowych i przylegającychczęściach tłowia. W tych miejscach występowały liczne guzki barwy różowo-czerwoneji czerwono-brunatnej wielkości 0,5–1 cm, kształtu owalnego i okrągłego, kopulastowyniosłe (ryc. 5). Zalecono 7 dniową kurację 5% maścią siarkową. Rozpoznanieświerzbu u dziewczynki potwierdził występujący świerzb u matki i ojca dziewczynki,którym zalecono kurację 10% maścią siarkową.

Przypadek VIII: Chłopiec M.M. 10,5-letni przyjęty na oddział dziecięcy w 4tyg. choroby. Świerzb rozpoznany był przez lekarza poradni. W leczeniu otrzymał 3dniową kurację Jacutinem, która nie spowodowała wyleczenia. W związku zpogorszeniem stanu skóry oraz wystąpieniem objawów wtórnego zakażeniabakteryjnego został skierowany do Kliniki Dermatologii A.M w Lublinie. Przyprzyjęciu rozpoznano świerzb z wtórnym zakażeniem bakteryjnym o cechach liszajcazakaźnego z zapaleniem węzłów chłonnych pachowych i pachwinowych (ryc. 6)(scabies cum impetigo contogiosa et lymphoadenitis axillaris et inguinalis). Ropny stanskóry wywołany był przez bakterie Staphylococcus aureus, które wykazano również wposiewie z nosa. W leczeniu ogólnym stosowano Doxacyclinum, Diphergan, miejscowo10% maść siarkową z maścią nitrofurazonową w równych częściach stosowanych 2 xdziennie uzyskując wyleczenie w okresie 9 dni.

DyskusjaRozpoznanie świerzbu u dzieci, szczególnie u noworodków i niemowląt, u

których niezależnie od zakażenia świerzbowcami występują również zmianyuczuleniowe o cechach atopowego zapalenia skóry (eczema infantum, lichen urticatus)stwarza duże trudności diagnostyczne. Błędne rozpoznanie przyczynia się dostosowania niewłaściwego leczenia, niekiedy nasilającego objawy chorobowe (Camassai wsp. 1995, Cohen 2001, Buczek i wsp. 2002). W przypadkach opisanych przesCamassa i wsp. (1995) po miejscowym stosowaniu preparatów kortykosterydowychprzez kilka miesięcy u 6 niemowląt stwierdzono nasilenie zmian chorobowych zwystąpieniem obrazu podobnego do świerzbu norweskiego.

171

Ryc. 1. Świerzb (scabies) u 2 miesiecznego dziecka (przyp. I). Widoczne zmianyskórne z bardzo licznymi, drobnymi grudkami obrzękowymi i grudko-pęcherzykami natułowiu i kończynach.Ryc. 2. Świerzb (scabies) u 19-letniej matki dziecka z ryc. 1. Obecne na skórze brzuchaliczne grudki obrzękowe z nadżerkami ułożone linijnie.Ryc. 3. Niemowlę 7–tygodniowe (przyp. IV). Świerzb ze zmianami liszaja grudkowegoi wyprysku dziecięcego (scabies cum lichen urticatus et eczema infantum). Widoczneliczne grudki obrzękowe świerzbowe oraz zmiany liszaja pokrzywkowego– bąblegrudkowe na tułowiu i kończynach oraz wyprysku dziecięcego na policzku i skórzeowłosionej głowy.Ryc. 4. Niemowlę 7-tygodniowe (przyp. IV). Fragment ryc. 3. Obraz świerzbu wzbliżeniu z licznymi pęcherzykami i grudko-pęcherzykami na wewnętrznejpowierzchni przedramienia i dłoni.Ryc. 5. Świerzb guzkowy (scabies nodularis) u 10,5–letniej dziewczynki (przyp. VII).Ryc. 6. Świerzb z wtórną infekcją bekteryjną o cechach liszajca zakaźnego ze stanemzapalnym węzłów chłonnych pachowych i pachwinowych (scabies cum impetigocontagiosa et lymphadenitis axillaris et unguinalis).

W badaniach własnych w grupie 4 niemowląt w wieku od 7 tyg. - 3,5 miesiącaw 3 przypadkach zmianom świerzbowym towarzyszyły wykwity atopowego zapaleniaskóry, postaci wyprysku dziecięcego (przyp. II, IV, VI) i/lub liszaja pokrzywkowego(przyp. IV). Tym stanem należy tłumaczyć mylnie postawione diagnozy chorobyuczuleniowej u w/w chorych. Dlatego też mimo stosowania ogólnie i miejscowokortykosterydów nie obserwowano efektu leczenia.

U 4 dziecka w wieku 2 miesięcy (przyp. I) błędnie rozpoznano uczuleniechociaż u matki występowały typowe zmiany świerzbowe. Z wywiadu uzyskanego odchorej wynika, że podczas wizyt w poradni z chorym dzieckiem matka nie zgłaszałalekarzowi leczącemu dziecko występowania u niej zmian na skórze.

Liczni autorzy zgodnie podkreślają rolę dodatniego wywiadu rodzinnegoodnośnie rozpoznania świerzbu i chorób atopowych, szczególnie w okresiepoczątkowym przy skąpych lub nietypowych objawach chorobowych (Michałowski1957, Camassa 1995, Wąsik i wsp. 1995, Cohen 2001).

W badaniach własnych stwierdziliśmy, że w 4 przypadkach rozpoznawanegoambulatoryjnie uczulenia u dzieci nie zebrano wywiadu rodzinnego oraz nie badanorodziców i innych członków rodziny w kierunku świerzbu. Świerzb guzkowy (scabiesnodularis) obserwowano w dwóch przypadkach. Były to dzieci- niemowlę 3,5miesięczne (przyp. IV), u którego od 7 tyg. życia stosowano okresowo lekiprzeciwhistaminowe i kortykosterydy zarówno miejscowo, jak i ogólnie, oraz 10,5–letnia dziewczynka (przyp. VII), której podawano leki immunosupresyjne z powoduostrej białaczki limfoblastycznej. Występowanie licznych zmian guzkowych skórnych utej chorej stwierdzono w 3 tygodniu trwania świerzbu. Występowanie postaci guzkowejświerzbu u dwojga dzieci należy wiązać ze stanem immunosupresji, powstałej wzwiązku ze stosowaną kortykosterydoterapią i towarzyszącym niedoborem IgA wprzyp. IV oraz nieprawidłowo prowadzonej terapii przeciwświerzbowej. Zmianyguzkowe, które zazwyczaj występują w późnym okresie choroby (Paller 1993) wnaszych przypadkach obserwowane były po 2 ¾ miesiaca trwania choroby u dziecka3,5 miesięcznego (przyp. IV), natomiast u dziewczynki 10,5-letniej (przyp. VII)wystąpiły wcześnie, bowiem w 3 tygodniu choroby.

172

Licznie występujące guzki skórne u dzieci przy długim przebiegu świerzbumogą sugerować inne choroby. Kim i wsp. (2002) opisali przypadek świerzbu u 10–miesięcznego dziecka, u którego rozwinął się obraz zmian skórnych imitującypokrzywkę barwnikową (urticaria pigmentosa). Talanin i wsp. (1994) w badaniuhistopatologicznym guzków u niemowlęcia wykazali występowanie nietypowychhistiocytów z cechami komórek Langerhansa. Autorzy uważają, że guzki w świerzbiemogą być spowodowane proliferacją komórek Langerhansa. W badaniuhistopatologicznym guzka u dziecka 3,5 miesięcznego (przyp. VI) wykazano obecnośćświerzbowca w warstwie rogowej naskórka; w skórze właściwej nie stwierdzono zmiantypu histiocytozy. Inni autorzy również wykazywali występowanie tych pasożytów wbadanych guzkach w przypadkach świerzbu zamaskowanego u dorosłych i u 12–miesięcznego dziecka (Ciupińska i wsp. 2001; Zagórecka i wsp. 2002).

Kliniczne objawy wtórnego zakażenia bakteryjnego stwierdzane były u 10,5-letniego chłopca. Wystąpiły one w 4 tygodniu choroby i miały cechy liszajca zakaźnegoze stanem zapalnym węzłów chłonnych pachowych i pachwinowych. Były następstwemzakażenia zmian świerzbowych bakteriami Staphylococcus aureus, które wykazanorównież w posiewie z nosa. Świerzb u chłopca był rozpoznany ambulatoryjnie. Przedwystąpieniem zmian ropnych leczony był przez 3 dni Jacutinem (podobnie jak rodzice idwoje rodzeństwa) bez regresji zmian świerzbowych. Wtórne zakażenie bakteryjne, wktórych wykwity świerzbowe – grudki nadżerkowe i pęcherzyki stanowią wrotazakażenia, są wywoływane najczęściej przez bakterie z ognisk przewlekłego zapalenia,co miało miejsce w opisywanym przez autorów przypadku. Brook (1995) w badaniachu 30 dzieci ze świerzbem opisał występowanie wtórnych zakażeń wywoływanychnajczęściej przez bakterie tlenowe u 14 (47%), beztlenowe u 6 (20%) i zakażeniemieszane u 10 (33%) chorych dzieci. W posiewach od tych dzieci stwierdzano obecnośćStaphylococcus aureus, Streptococcus A, Pseudomonas aeruginosa, Peptostreptococcussp., Provotella sp. i Porphyromonas sp.

Bardzo ważnym elementem postępowania lekarskiego jest również dobórodpowiedniego dla wieku pacjenta leku przeciwświerzbowego i sposóbprzeprowadzenia kuracji przeciwświerzbowej. W warunkach ambulatoryjnych u 3dzieci leczenie przeciwświerzbowe nie przyniosło wyleczenia. Stwierdzono to u dwojgarodzeństwa dzieci w wieku 3,5 miesiąca (przyp. II) i dziewczynki 5 – letniej (przyp. III)oraz u matki tych dzieci, jak również u chłopca 10,5 – letniego (przyp. VIII). Brakefektu leczniczego u w/w chorych leczonych różnymi lekami można tłumaczyćniewłaściwym stosowaniem leków lub też być może brakiem reżimu higienicznego i źleprzeprowadzonej dezynfekcji bielizny, ubrań i przedmiotów codziennego użytku. Woddziale Dziecięcym Kliniki Dermatologii AM w Lublinie stosowano z bardzo dobrymwynikiem u wszystkich dzieci i dorosłych maść siarkową w stężeniu u niemowląt 2,5%,u dzieci przedszkolnych 5% u dzieci szkolnych i osób dorosłych 10%. Maść byłastosowana 2 x dziennie w okresie 5 –7 dni. Kąpiel higieniczną z mydłemprzeprowadzano zazwyczaj przed rozpoczęciem kuracji, po 3 dniach leczenia oraz pozakończeniu kuracji przeciwświerzbowej.

W pracy wykorzystano ryciny autorstwa prof. dr hab. n. med. Janusza Urbana–prawa autorskie zastrzeżone.

173

LiteraturaBrook I. 1995. Microbiology of secondary bacterial infection in scabies lesions. J. Clin.

Microbiol. 33: 2139–2140.Buczek A., Szczepanik M., Bartosik K., Maciukajć J., Jasik K. 2002. Epidemiologia

świerzbu w wiejskich i miejskich środowiskach południowo – wschodniej Polski.W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi w medycynie. WydawnictwoDrukarnia LIBER, Lublin: 271–285.

Burns B.R., Lampe R.M., Hansen G.H. 1979. Neonatal scabies. Am. J. Dis. Child. 133:1031-1034.

Bornhovd E., Partcht K., Flaig M.J., Messer G. 2001. Bullous scabies and scabies –tiggered bullous pemphigoid. Hautertz. 52: 56–61.

Camassa F., Fania M., Ditano G., Silvestris A.M., Lomuto M. 1995. Neonatal scabies.Cutis. 56: 210–212.

Ciupińska M., Kalbarczyk L., Serafin M. 2001. Świerzb guzkowy: Nodular scabies.Dermatol. Klin. Zabieg. 3: supl. 1, 198. XXVII Zjazd PTD. Wrocław 21–24. 06.2001.

Cohen A.B. 1999. Dermatologia dziecięca. Wyd. I polskie. B. Lecewicz – Toruń (red.),Wydawnictwo Czelej: 4–8, 35–36.

Duran C., Tamayo L., de la Luz Orazco M., Ruiz–Maldonado R. 1993. Scabies of thescalp mimicking seborrheic dermatitis in immunocompromised patients. Pediatr.Dermatol. 10: 136–138.

Jabłońska S., Chorzelski T. 2001. Choroby skóry. Wyd. V., PZWL Warszawa: 95–98.Kim K.J., Roh K.H., Choi J.H., Sung K.J., Moon K.C., Koh J.K. 2002. Scabies

incognito presenting as urticaria pigmentosa in an infant. Pediatr. Dermatol. 19:409–411.

Michałowski B., 1975. Zarys chorób skóry wieku dziecięcego. PZWL Warszawa.Murillo J., Garcia Arumi R.M., Hernandez J.V., Huguet P., Macia J., Mieras C. 1984.

Scabies vs. histiocytosis X: a possible diagnostic error. An. Esp. Pediatr. 15: 121–125.

Paller A.S. 1993. Scabies in infants and small children. Dermatol. 12: 3–8.Schlotmann K., Neumann N.J., Schuppe H.C., Ruzicka T., Lehmann P. 1998. Scabies –

provoked bullous lichen planus in child. Hautarzt. 49: 929-931.Shahab R.K.A., Loo D.S. 2003. Bullous scabies. J. Am. Acad. Dermatol. 49: 345–350.Shindo K, Kono T., Kitajima J., Hamada T., 1991. Crusted scabies in acquired selective

IgA deficience. Acta Derm. Venereol. 71: 250-251.Talanin N.Y., Smith S.S., Shelley E.D., Moores W.B. 1994. Cutaneous histiocytosis

with Langerhans cell features induced by scabies: a case report. Pediatr. Dermatol.11: 327– 330.

Torrelo A., Zambrano A. 2000. Crusted scabies in girl with epidermolysis bullosasimplex. Br. J. Dermatol. 142: 197–8.

Tidman M.J., Adamson B., Allan S., Wallace W.H. 2003. Childhood scabies mistakenfor Langerhans cell histiocytosis. Clin. Exp. Dermatol. 28: 11–2.

Wąsik F., Baran E., Szepietowski J. 1995. Choroby pasożytnicze. W: Zarysdermatologii klinicznej. Wydawnictwo Volumed, Wrocław: 117–122.

Wegner Z. 2001. Arachnoentomologia lekarskia. W: Kadłubowski R., Kurnatowska A.(red.), Zarys parazytologii lekarskiej. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa:307–309.

Zagórecka E., Kaczmarski M., Piotrowska–Jastrzębska J., Dzięcioł J. 2002. Problemydiagnostyczno–terapeutyczne w rozpoznawaniu świerzbu u dzieci. Streszczenia. VSympozjum Sekcji Dermatologii Dziecięcej PTD. Mikołajki 25–28. 04: 101–102.

174

Nużeńce ludzkie Demodex brevis i D. folliculorum

Joanna N. IzdebskaPracownia Parazytologii i Zoologii Ogólnej, Katedra Zoologii Bezkręgowców,Uniwersytet Gdański, Al. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia;e-mail: [email protected]

Hair follicle mites of man, Demodex brevis and D. folliculorum

AbstractThe hair follicle mites, Demodex brevis and D. folliculorum, are obligatory ectoparasites

of man; both mites are host-specific skin parasites living respectively in the niche environmentsof hair follicles and sebaceous glands around the face and head. The two Demodex speciesfound in man occur worldwide and have been recovered in all investigated racial groups of man.Demodex spp. has been implicated in rosacea, blepharitis, pityriasis folliculorum, pustularfolliculitis, and skin lesions of immunosuppressed patients on chemotherapy or with acquiredimmunodeficiency syndrome (AIDS). It is also known that demodex acts as a vector ofpathogenic microorganisms.

WstępSpośród ponad 100 gatunków opisanych w rodzinie Demodecidae, zdecydowana

większość publikacji poświęcona jest trzem: Demodex canis, D. brevis i D.folliculorum. Zainteresowanie D. canis (Leydig, 1859) wynika niewątpliwie stąd, żewywołuje groźną, często śmiertelną chorobę – nużycę psią. Prace najczęściej dotycząopisu przypadków chorobowych i metod leczenia. Mimo licznych wzmianek ozróżnicowaniu morfologicznym nużeńców psich sugerujących, że może istnieć jeszczedrugi specyficzny gatunek. Dopiero w 2003 roku opisano D. injai (Desch, Hillier).

Z kolei Demodex brevis i D. folliculorum popularność zawdzięczają temu, że sąspecyficznymi pasożytami człowieka. Jednak stosunkowo niedawno nużeńce te wzbudziłyzainteresowanie przedstawicieli różnych dyscyplin medycznych (dermatologów,okulistów), którzy uznali ich patogenność, chociaż wielu specjalistów sugerowało to jużwcześniej (m.in. Kaufmann-Wolf 1925; Ayres i Anderson 1932; Nutting 1965, 1975).Mimo obecnie znacznej liczby prac o nużeńcach ludzkich, pozostaje ciągle wiele kwestiispornych i niewyjaśnionych. I tak, nie znana jest do końca etiologia i patogeneza objawówtzw. nużycy ludzkiej. Nie wiadomo nawet, czy istnieje taka odrębna

176

jednostka chorobowa, czy Demodex spp. są jednym z czynników etiologicznych chorób ozłożonej etiologii, takich jak trądzik różowaty. Różne, często sprzeczne informacje dotycząpowszechności występowania tych roztoczy w populacji ludzkiej, danych oekstensywności w badanych grupach i częstości występowania poszczególnych gatunków.Wreszcie jest szereg rozbieżności w ocenie, jakie nasilenie zarażenia (średniaintensywność, zagęszczenie) może powodować wystąpienie objawów.

Charakterystyka nużeńców ludzkichNużeńcowate (Demodecidae) są pasożytniczymi roztoczami skóry ssaków,

wysoce wyspecjalizowanymi i specyficznymi; u żywiciela mogą występować gatunkisynhospitalne, o odmiennych preferencjach topicznych. I tak, u człowieka opisano dwa–D. folliculorum i D. brevis.

Demodex folliculorum Simon, 1842 lokuje się w mieszkach włosowych, zwykleod jednego do kilku osobników w torebce; odżywia się komórkami nabłonka.Znajdowano go najczęściej w skórze twarzy- badania szczegółowej lokalizacji wskazująjako miejsca największego zagęszczenie rejon powyżej wargi górnej, okolice oczu,nosa, następnie podbródka i czoła (np. El-Shazly i wsp. 2001, Izdebska i wsp. 2004).Znajdowano je także w skórze całej głowy, zewnętrznym kanale słuchowym, rejonieklatki piersiowej (szczególnie okolice sutków) i rejonie genitalnym oraz na pośladkach(Rufli, Mumcuoglu 1981; Hellerich, Metzelder 1994; Hwang i wsp. 1998; Izdebska iwsp. 2004). Demodex brevis Akbulatova, 1963 występuje często synhospitalnie z D.folliculorum, preferuje te same okolice ciała. Uchodzi jednak za gatunek rzadszy. Bytujew gruczołach łojowych, zwykle pojedynczo i odżywia się komórkami gruczołowymipowodując ich niszczenie.

W cyklu rozwojowym występuje jajo, larwa, protonimfa, nimfa i adulti. Jajaposzczególnych gatunków wykazują bardzo różnorodne kształty, co stanowispecyficzne przystosowanie do zajmowanego mikrohabitatu. Jaja D. folliculorum mająkształt grotu, zaś D. brevis owalny. U larw zarysowują się trzy pary, a u stadiównimfalnych – cztery pary nieczłonowanych odnóży. Stadia juwenilne mają kształtwrzecinowaty, chociaż formy młodociane obu gatunków wykazują odmienne proporcjeciała – u D. brevis opisthosoma stanowi ok. jednej trzeciej długości całkowitej (u larwy)lub połowę (stadia nimfalne), a u analogicznych stadiów D. folliculorum ponad 70%długości ciała. Wymiary adulti D. folliculorum to średnio 280 mµ dla samca, przyszerokości 45 μm; odpowiednio dla samicy 295 i 52 μm, jaja 105 i 42 μm, larwy 283 i34 μm, protonimfy 365 i 36 μm, nimfy 392 i 42 μm. D. brevis różni się wielkością,kształtem i proporcjami ciała (ryc. 1) – średnie wymiary samca to średnio 166 μmdługości i 46 μm szerokości, a dla samicy odpowiednio 210 i 51 μm; jajo 60 i 34 μm,larwa 105 i 34 μm, protonimfa 148 i 35 μm, zaś nimfa 165 i 41 μm.

Ocena metod diagnostycznychMetody diagnostyczne służące wykryciu nużeńców u człowieka są różnorodne.

Często stosowane jest badanie zeskrobin naskórka ze zmian chorobowych, niekiedy teżze zdrowej skóry. Czasami pobiera się zawartość krost i guzków. Z rozmiękczonego przypomocy KOH lub DMSO materiału wykonuje się preparaty do badania mikroskopowego.Pobieranie zeskrobin ze zmian skórnych jest stardardową metodą dla wykrywania nużycyinnych ssaków. Jest to w miarę skuteczne, gdy pobiera się tzw. „głębokie zeskrobiny”, dopojawienia się krwi. Jednak i wówczas doświadczenie weterynarzy uczy, że mimonasilonych objawów nużycy, pasożytów można nie stwierdzić w materiale lub występująnielicznie, przechodzą bowiem do głębszych warstw. Metoda jest natomiast mało

177

skuteczna w badaniu nużeńców ludzkich, gdzie nie pobiera się zeskrobin w takdrastyczny sposób, zwłaszcza, że badanie dotyczy zwykle okolicy twarzy. Zupełnienieprzydatne wydaje się takie badanie dla wykrycia infestacji bezobjawowych tychpasożytów żyjących w mieszkach włosowych i gruczołach, rzadko wychodzących napowierzchnię skóry.

Często stosowana jest też epilacja włosów (rzęs, brwi, itd.). Badanie wykonuje sięzwykle przy zaistnieniu objawów ocznych, które można wiązać z nużeńcami. Metodabywa skuteczna dla wykrywania D. folliculorum w mieszkach włosowych.

Obecnie popularna stała się standaryzowana biopsja powierzchni skóry (SSSB –standardized skin surfacebiopsy), którą stosuje się tak dla wykrycia nużeńców w skórze,jak i określenia ich zagęszczenia (Forton i Song 1998). W szeregu prac podkreślane sązalety tej metody jako wiarygodniejszej (np. od powyżej opisanego badania zeskrobin) idogodniejszej dla pacjentów, w której wykonuje się preparat z powierzchni skóry izawartości mieszka włosowego przy pomocy preparatu cyjanoakrylowego (np. Raszeja-Kotelba i wsp. 2004). Jest to modyfikacja stosowanej wcześniej metody plastrów, czycelofanowej taśmy, używanych zresztą nadal (np. Hu i Wang 2001). Jednak jakkolwiekbiopsja cyjanoakrylowa wydaje się skuteczną metodą dla wykrywania D. folliculorum, zpewnością nie jest wiarygodna w badaniu obecności D. brevis, żyjącego głębiej wgruczołach łojowych (Izdebska i wsp. 2004). Istotne jest jak dużą powierzchnię obejmiebadanie.

Kolejna ze stosowanych w diagnostyce medycznej metod to badanie wycinkówskóry zatopionych w parafinie, barwionych następnie hematoksyliną i eozyną. Metoda ta(stosowana rzadziej ze względu na większą inwazyjność) teoretycznie daje wyższą szansęwykrycia D. brevis i ustalenie lokalizacji roztoczy w skórze. Jednak obrazhistopatologiczny badanych zmian często stanowi utrudnienie w wykrywaniu nużeńcow iidentyfikacji roztoczy (Raszeja-Kotelba i wsp. 2004).

178

R y c 1 N u ż e ń c e l u d z k i e :A - B

D e m o d e x f o l l i c u l o r u m- D e m o d e x b r e v i s

A B

Powyższa analiza metod diagnostycznych wskazuje, że mimo mniejszej lubwiększej przydatności dla celów medycznych, są one mało wiarygodne dla badańnaukowych. Nie nadają się dla wykrywania najpowszechniej występujących wpopulacji infestacji bezobjawowych, ponieważ występuje niewielkieprawdopodobieństwo wykrycia pasożytów, niebytujących przecież na powierzchniskóry, ale w głębszych warstwach. Nie pozwalają one na faktyczną analizę częstościwystępowania, zagęszczenia, lokalizacji tkankowej, czy specyficzności topicznej.Wydaje się, że jedynym sposobem na zobiektywizowanie wyników jest zastosowanieklasycznych parazytologicznych metod badania roztoczy skórnych u martwychzwierząt, polegających na pobraniu skrawków skóry, z których wypłaszane są lubwytrawiane okazy pasożytów i wykonywane preparaty histologiczne dla badańlokalizacji tkankowej. Dla sprawdzenia skuteczności metod przeprowadzono więcbadania zwłok ludzkich, gdzie porównano efekt uzyskany przy zastosowaniu tychstosowanych w diagnostyce medycznej „przyżyciowo” z parazytologicznymi.Jednoznacznie wykazano, że pierwsze z nich są niewiarygodne dla stwierdzeniaobecności pasożytów. Z metod „przyżyciowych” najwyższą skutecznością wykazała sięSSSB (Izdebska i wsp. 2004). Warto dodać, że nużeńce zlokalizowano w skórze ponad90 % badanych ciał, chociaż mogłyby wykazać nawet wyższą ekstensywność, gdyż wstatystyce uwzględniono też np. ciała w stanie rozkładu, itp. Dla porównania, wcześniejpróbowano już wykrywać nużeńce w zwłokach stosując wyłącznie metodystandaryzowanej biopsji i epilacji. Stwierdzono je wówczas zaledwie w 10% badanychciał (Ozdemir i wsp. 2003).

Z pewnością przydatne byłoby opracowanie metod hodowli nużeńców, zarównodla badań ich biologii, cykli rozwojowych, jak i opracowania sposobów zwalczania.Dotychczas udane próby hodowli in vitro podejmował Spicket (1961a), który utrzymywałje przy życiu nawet przez kilka dni. Najdłużej przeżywały samice (120 h).

Poziom zarażenia nużeńcami w populacji ludzkiejNużeńce ludzkie są kosmopolityczne. Notowano je u różnych grup etnicznych,

w tym nawet australijskich Aborygenów, Maorysów i Eskimosów (np. Nutting 1976).Nużeńce przenoszą się podczas kontaktów międzyosobniczych, a więc w populacjachzarażonych może być nawet do 100% osób. Ekstensywność wzrasta z wiekiem.Notowane są już u dzieci, nawet niemowląt (Patrizi i wsp. 1999, Balleste i wsp. 2000,Ramdial 2000, Morsy i wsp. 2002). Qu Kui Zun (1998), który zbadał ponad 900 tys.osób dorosłych różnych ras, wykazał je u 97,68%. Interesujące wyniki dała analizazarażenia studentów medycyny Narodowego Uniwersytetu Mongolii (Hu i Wang 2001).Badanym (2248 osobom) przykładano w okolice rowka nosowo-wargowegocelofanową taśmę i stwierdzono infestacje u 42,6% studentów najmłodszych, podczasgdy na III roku zarażonych było już 66,8%.

Większość badań określających poziom infestacji opiera się niestety tylko ometody stosowane przyżyciowo (epilacja włosków, pobieranie zeskrobin ze zmianskórnych), dotyczące małej powierzchni skóry i jednorazowe, często u pacjentów klinikdermatologicznych, u których zarażenie może być wyższe, albo też ograniczone wwyniku wcześniejszego leczenia. W Polsce nużeńcom ludzkim poświęcono zaledwiekilka prac wykazujących ich obecność u pacjentów z objawami zapalenia brzegówpowiek, spojówek, czy trądziku różowatego (np. Kawecka-Kwiatkowska 1982;Humiczewska 1991, Bielenin, Białczyk 1993, Bohdanowicz i wsp. 2002, Wiącek et al.2002, Raszeja-Kotelba i wsp. 2004).

Nieznana jest w zasadzie korelacja między poziomem zarażenia i płcią, typemantropologicznym, barwą włosów oraz karnacją żywiciela. W kwestii płci doniesienia

179

są sprzeczne, ale badania dotyczą niewielkich grup z różnych rejonów świata przyzastosowaniu innych metod, co utrudnia porównanie. I tak, np. Nutting (1976) podajewyższą ekstensywność zarażenia wśród kobiet, zwłaszcza starszych. Z koleiinteresujace dane zawiera przytoczona wcześniej praca dotycząca mongolskichstudentów (Hu i Wang 2001). Tu wyższe zarażenie odnotowano wśród mężczyzn (ok.56%) niż kobiet (ok. 49%). Obserwowano też różnice między grupami etnicznymi-najniższą infestację wykazano dla studentów narodowości Mongolskiej (49,8 %),wyższą dla Chińczyków (52,8 %), a dla innych mniejszości narodowych nawet 64,3 %.Są także wzmianki o występowaniu objawów skórnych związanych z nużeńcami u ludziciemnoskórych (Mischke i wsp. 2002). Dotychczasowe wyniki różnych badaczysugerują, że częściej zarażeni bywają ludzie o ciemnych włosach lub łysi. Jednakobserwacje te opierają się na skromnym materiale (np. Hellerich i Metzelder 1994).Istnieje też szereg doniesień wskazujących, że wyższy poziom zarażenia dotyczy osóbze skórą tłustą i skłonnościami łojotokowymi. Wg badań amerykańskich (Nutting 1976)zarażenie nużeńcami odnotowano u 90,9% badanych z seborrhoea oraz u 56,6% i52,4% osób o skórze normalnej i suchej.

Problem patogenności- fakty i mityPytanie wielokrotnie powtarzane w szeregu publikacji – czy nużeńce są

patogenne dla człowieka (np. Kamoun i wsp. 1999, Pena i wsp. 2000)? Patogenność dlawielu innych ssaków nie budzi wątpliwości, chociaż demodecosis psa, czy bydła tochoroby o zróżnicowanych objawach i przebiegu. W przypadku człowieka, przyprzegęszczeniu populacji są to pasożyty powszechne. Podstawowym problemem jestprzyczyna zachorowań tylko niektórych osób. Wielu autorów wskazuje osłabienie,zmniejszenie odporności, zaburzenia metaboliczne, dietę i czynniki hormonalne jakopredysponujące do zasiedlania skóry przez roztocze i pojawienia się objawów (m.in.Huismans 1988). Wyższe parametry infestacji i szczególny obraz zmian skórnychdotyczy osób chorych na AIDS i po chemioterapii, co sugeruje wpływ niedoczynnościukładu immunologicznego na rozwój choroby (m.in. Aydingoz i wsp. 1997, 2000;Patrizi i wsp. 2000, Ramdial i wsp. 2000, Aquilina i wsp. 2002, Jansen et al. 2002,Benessanraoni i wsp. 2003, Damian i Rogers 2003, Morras i wsp. 2003). Wielu badaczywskazuje rolę nużeńców w różnych chorobach skórnych i ocznych, np. blepharitis(m.in. Morgan i Coston 1964, Huismans 1988, Kamoun i wsp. 1999), gdziewyodrębniono nawet jednostkę „blepharitis acarica”, czy trądziku różowatym (m.in.Zhaksylykhova 1991, Fulk i wsp. 1996, Baruchin i wsp.1998, Erbagzi, Ozgoztasi 1998,Aydingoz i wsp. 2000, Bohdanowicz i wsp. 2002, Mischke i wsp. 2002, Tisma i wsp.2003, Raszeja-Kotelba i wsp. 2004). Opisywano zwykle objawy występujące na twarzy,ale istnieją też prace o zmianach skórnych w innych rejonach, np. genitalnym (Hwang iwsp. 1998).

Trudno jednak wyjaśnić, jaka jest faktyczna rola nużeńców w rozwoju objawów.Czy można mówić o jednostce chorobowej (nużycy ludzkiej), występującej być może wróżnych odmianach, której podstawowym czynnikiem etiologicznym byłyby Demodexspp.? Czy raczej roztocze te mogą być jednym z czynników etiologicznych tzw. choróbo złożonej etiologii, w sprzyjających okolicznościach i w korelacji z innymiczynnikami? Najszerzej dyskutowana jest rola nużeńców w rozwoju różnych odmiantrądziku, szczególnie rosacea. Trądzik różowaty jednak ciągle pozostaje chorobą onieznanej etiologii i patogenezie (Tisma i wsp. 2003). Wielu autorów obserwowałokorelację między rozwojem choroby i wzrostem zagęszczenia nużeńców, szczególnieD. folliculorum, który głównie jest obiektem badań. I tak, u kobiet z objawami trądzikuróżowatego (wiek 11-50 lat) w Egipcie D. folliculorum stwierdzono u 44%, podczas

180

gdy przy zastosowaniu tej samej metody u grupy kontrolnej wykazano go u 23%. Upacjentek stwierdzono wysokie zagęszczenie, szczególnie w okolicach oczu, nosa ipodbródka, gdzie też obserwowano najintensywniejsze objawy (El-Shazly i wsp. 2001).Coraz częściej pojawiają się jednak doniesienia, że zagęszczenie nie może byćkryterium decydującym, a wystąpienie objawów uwarunkowane jest w znacznej mierzestanem odporności organizmu– mogą pojawiać się nawet przy niewielkiejintensywności infestacji (np. Erbagzi i Ozgoztasi 1998; Aydingoz et al. 2000).Jednocześnie podkreśla się, że leczenie objawów związanych z nużeńcami jestproblematyczne i wymaga indywidualnego podejścia. Często następuje nawrót choroby(m.in. Morfin 2003, Tisma i wsp. 2003).

Poza różnymi aspektami bezpośredniego pasożytowania, nużeńce mogą teżodgrywać rolę wektorów mikroorganizmów. Chociaż problem nie jest jeszczedostatecznie wyjaśniony, wykazano, że przenoszą szereg wirusów i bakterii (Spicket1961b, Norn 1970a). Interesujące obserwacje przeżywalności nużeńców w zwłokach(znajdowano je żywe nawet po 55 godzinach od chwili zgonu) wskazują, że długo mogąpozostawać inwazyjne i niebezpieczne jako wektory patogenów (Ozdemir i wsp. 2003).

Stan badań– ocena źródeł literaturowychPodstawową literaturę stanowią prace wąskiej grupy specjalistów omawiające

problemy taksonomii, lokalizacji, pasożytnictwa, patogeności, itp. (m.in. Nutting 1965,1975, 1976, Nutting i wsp. 1979, Desch i Nutting 1971, 1977, English i Nutting 1981).Obecnie problematykę taksonomii, biologii i pasożytnictwa podejmuje niewiele prac.Np. badania z Chin wskazują na istnienie znacznej zmienności morfologicznej. Opisanotam podgatunek D. f. sinensis (Xie Hexiu i wsp. 1982). Dominują natomiast publikacje,w których nużeńce wymieniane są wśród czynników etiologicznych różnych odmiantrądziku, szczególnie rosacea, w tym rhinophyma, zapalenia brzegów powiek ispojówek. Opisuje się także przebieg infestacji, efektywność leczenia i korelację wwystępowaniu innych czynników etiologicznych (np. Fulk i wsp. 1996, Gimenez 1996,Nakagawa i wsp. 1996, Demmer i wsp. 1997). Coraz częściej badane są kwestieimmunologiczne (np. Akilov i wsp. 2001, Tsutsumi 2004).

Ocena tych źródeł literaturowych jest bardzo trudna. Nużeńce jako pasożytyinteresują przedstawicieli różnych dyscyplin, często stają się przedmiotemjednorazowych badań na marginesie innych zagadnień. Są one grupą sprawiającą wciążproblemy w zakresie wyodrębniania i rozróżniania gatunków, a także stadiówrozwojowych gatunków synhospitalnych (m.in. Izdebska 2002). Inny problem tonieporównywalność wyników ze względu na brak standaryzacji metod badawczych,charakteryzujących się zresztą różną efektywnością i wiarygodnością. Trudno na ichpodstawie wyciągać szersze wnioski, zwłaszcza wobec sprzecznych opinii autorów,opartych często o niewielki materiał (opisy pojedynczych przypadków) lub wątpliwejjakości metody badawcze, czy analizę statystyczną. Zatem, mimo dziesiątek-setek pracukazujących się rocznie, wiele kwestii wymaga tu jeszcze wyjaśnienia iuporządkowania.

PodsumowanieNużeńce ludzkie, Demodex brevis i D. folliculorum, są powszechnymi

pasożytami skóry ludzi, rozpowszechnionymi w całej populacji. Infestacje mają zwyklebezobjawowy przebieg, chociaż z ich obecnością może wiązać się też wystąpienieróżnych objawów skórnych i ocznych. Wykazana jest ich rola w szeregu chorób, np.trądziku różowatym, czy zapaleniu brzegów powiek. Jednak etiologia i patogeneza tych

181

schorzeń ciągle pozostaje niewyjaśniona. Nieznana jest też rola poszczególnychgatunków– większość obserwacji dotyczy bowiem D. folliculorum, jako łatwiejszego dowykrycia. Mimo znacznej liczby publikacji poruszających problem znaczenia nużeńcówludzkich, ich fragmentaryczność, czy stosowanie nieporównywalnych, często małoefektywnych metod badawczych sprawia, że większość zagadnień wymaga jeszczewyjaśnienia.

LiteraturaAkilov O.E., Kazanceva S.V., Vlasova I.A. 2001. Particular Features of Immune

Response after Invasion of Different Species of Human Demodex Mites. Russ. J.Immunol. 6: 399-404.

Aquilina C., Viriben R., Sire S. 2002. Ivermectin – responsive Demodex infestationduring human immunodeficiecy virus infection. A case report and literature review.Dermatology 205: 394-397.

Aydingoz I. E., Mansur T., Dervent B. 1997. Demodex folliculorum in renal transplantpatiens. Dermatology, 195: 232-234.

Aydingoz I.E., Dervent B., Guney O. 2000 Demodex folliculorum in pregnancy. Int. J.Dermatol., 39: 743-745.

Ayres S., Anderson N.D. 1932. Demodex folliculotum. Archs. Derm. 25: 89.Balleste D.R., Fernandez N., Calegari L. , Geznele E. Pitiriasis versocilor en lactantes.

Rev. Med Uruguay 2000, 76: 257-260.Baruchin A.M., Nahlieli O., Shapire Y., Ben-Dor B., Rosenberg L.1998. Surgical

treatment of rhinophyma associated with basal cell carcinoma: report of four cases.Eur. J. Plast. Surg. 21: 374-377.

Benessanraoni M., Paratte F., Plouvier E., Humbert P., Aubin F. 2003. Demodicidosis ina child with xantholeukaenia associated with type 1 nekrofibromatosis. Eur. J.Dermatol. 13: 311-312.

Bielenin I., Białczyk E. 1993. Infestacje nużeńców (Demodicidae, Acarina) i ichznaczenie gospodarcze, sanitarne i epidemiologiczne. Przegl. Zool. 37: 87-197.

Bohdanowicz D., Raszeja-Kotelba B., Izdebska J.N., Bowszyc-Dmochowska M. 2002.Demodicosis of rosacea-like appearance. JEADV 16 (Suppl. 1): 119.

Damian D., Rogers M. 2003. Demodex infestation in a child with leukaemia: treatmentwith ivermectin and permethrin. Int. J. Dermatol. 42: 724-726.

Demmer M., Mino de Kaspar H., Mőhring C., Klauß V. 1997. Blepharitis Demodexfolliculorum assozierten Erregerspektrumund spezifische Therapie. Ophthalmologe,94: 191-196.

Desch C.E., Nutting W.B. 1971. Demodicids (Trombidiformes: Demodicidae) of medicaland veterinary importance. Proc. 3rd Inter. Congr. Acarol., Prague, 1971: 499-505.

Desch C.E., Nutting W.B. 1977. Morphology and functional anatomy of Demodexfolliculorum (Simon) of man. Acarologia 1: 422-462.

Desch .E., Hillier A. 2003. Demodex injai: a new species of hair follicle mite (Acari:Demodecidae) from the domestic dog (Canidae). J. Med. Entomol. 40: 146-149.

English F.D., Nutting W.B. 1981. Demodicosisof Ophthalmic Concern. Amer. J.Ophthalmol. 91: 362-372.

El– Shazly A.M., Gheneum B.M., Morsy T.A. Aaty H.E. 2001. The pathogenesis ofDemodex folliculorum (hair follicular mites) in females with and without rosacae. J.Egypt. Soc. Parasitol. 31: 867-875.

Erbagzi Z., Ozgoztasi O. 1998. The significance of Demodex folliculorum density inrosacea. Int. J. Dermatol. 37: 421-425.

182

Forton F., Song M. 1998. Limitations of standardized skin surface biopsy inmeasurement of the density of Demodex folliculorum. A case report. Br. J.Dermatol. 139: 697-700.

Fulk G.W., Murphy B., Robins M.D. 1996. Philocarpine gel for the treatment ofdemodicosis – a case seris. Optom. Vis. Sci. 73: 742-745

Gimenez Arnau A. 1996. Demodex folliculorum y rosácea. Rev. Act. Dermatol. 35: 503-514.

Hellerich U., Metzelder M. 1994. Incidence of scalp involvement by Demodexfolliculorum. Ectoparasites in a pathologic-anatomic and forensic medicine autopsysample. Arch. Kriminol. 194: 111-118.

Hu Q., Wang Y., 2001. Investigation on the prevalence of human Demodex among 2,248medaical students in inner Mongolia. Rhongguo Ji Sheng Chong Xue Yu Ji ShengChang Bing Za Zhi, 19: 239-240.

Huismans H. 1998. Demodex folliculorum. Klin. Mbl. Augenheilk. 193: 304-306.Humiczewska M. 1991. Demodex folliculorum oraz Demodex brevis (Acarida) jako

czynniki przewlekłego zapalenia brzegów powiek. Wiad. Parazyt. 37: 127-130.Hwang S.M., Yoo M.S., Ahn S.K., Choi E.H., Wonju. 1998. Demodecidosis manifested

on the external genitalia. Inter. J. Dermatol. 37: 633-640.Izdebska J.N. 2002. Demodecidae (Acari, Actinedida): the current status and

perspectives of research in Poland. In: Ignatowicz S. (eds.), Progresss in PolishAcarology. Wydawnictwo SGGW Warszawa: 215-223.

Izdebska J.N., Jankowski Z. 2004. Demodex brevis and D. folliculorum (Actinedida,Demodecidae) – specific human parasites. Infestation analysis based on forensicautopsy cases investigations; w druku.

Jansen T., Kastner V., Krenter A., Altmeyer P. 2002. Rosace– like demodicidosis associatedwith acquired immundeficiency syndrome. Br. J. Dermatol. 144: 139-142.

Kadulski S. 1997. Demodecidae. In: Razowski J. (eds.), Wykaz zwierząt Polski. IV.Wydawnictwo Inst. Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN w Krakowie: 218.

Kamoun B., Fourati M., Feki J., Mlik M., Karray F., Trigui A., Ellouze S., Hammami B.,Chaabouni M., Ayadi A. 1999. Blepharitis due to Demodex: myth or reality? J. Fr.Ophthalmol. 22: 525-527.

Kaufmann-Wolf M. 1925. Concerning the usual presence of Demodex folliculorum inthe pustules of acne rosacea. Derm. Wschr. 81: 1095-1103.

Kawecka-Kwiatkowska Z.1982.Przypadek przewlekłego zapalenia brzegów powiekwywołany przez nużeńca .D. folliculorum (Simon, 1843). Wiad. Parazytol. 28: 123.

Mischke D., Ponnighaus J.M., Jaeger G., Baum H.-P., Kowalzick L. 2002. PapuloseGesichtsdermatosen auf dunkler Haut. Hautarzt 53: 126-129.

Morfin M. 2003. In process citation. Rev. Alerg. Mex. 50: 232-236.Morgan R.J., Coston T.O. 1964. Demodex blepharitis. Sth. Med. J. Nashville 57: 694-

699.Morras P.G., Santos S.P., Imedio I.L., Echeverria M.L. Hermosa J.M. 2003. Rosacea-

like demodicidosis in a immunocompromised child. Pediatr. Dermatol. 20: 28-30.Morsy T.A., Fayod M.E., Morsy A.T., Afify E.M. 2000. Demodex folliculorum causing

pathological lesions in immunocompetent children. J.Egypt. Soc. Arasit. 30: 851-854.

Nakagawa T., Sosaki M., Fujita K., Nishimoto M., Takaiwa T. 1996. Demodexfolliculitis on the trunk of a patient with mycosis fungoide. Clin. Exp. Dermatol. 21:148-150.

Norn M.S. 1970. Demodex folliculorum. Incidence and possible pathogenetic role inthehuman eyelid. Acta Ophthalmol. Suppl. 108: 1-85.

183

Nutting W.B. 1965. Host-parasite relations: Demodicidae. Acarologia 7: 301-316.Nutting W.B. 1975. Pathogenesis associated with hair follicle mites (Acari:

Demodicidae). Acarologia 17: 493-507.Nutting W.B. 1976. Hair follicle mites (Acari: Demodicidae) of man. Int. J. Dermatol.

15: 79-98.Nutting W.B., Andrews J.R.H., Desch C.E. 1979. Studies in symbiosis: hair follicle

mites of mammals and man. J. Biol. Educ. 13: 315-321.Ozdemir M.H., Aksoy V., Alizsuc C., Sonmez E., Cakmak M.A. 2003. Investigating

demodex in forensic autopsy cases. Forensic Sci. Int. 135: 226-231. Patzizi A., Trestini D., D’Antuomo A., Colangeli V. 1999. Demodicosis in a child

infected with aquired immunodeficiency virus. Eur. J. Pediat. Dermatol. 9: 25-28.Pena G.P, Andrade-Filho J.S. 2000. Is Demodex really non-pathogenic? Rev. Inst. Med.

Trop. S.Paulo 43: 171-173.Ramdial P.K. 2000. Selected topics in HIV-associated skin pathology. Current

Diagnostic Pathology 6:113-124.Raszeja-Kotelba B., Jenerowicz D., Izdebska J.N., Bowszyc-Dmochowsk M., Tomczak

M., Dembińska M. 2004. Niektóre aspekty zakażenia skóry nużeńcem ludzkim.Wiad. Parazyt. 50, w druku.

Rufli T., Mumcuoglu Y. 1981. The Hair Follicle Mites Demodex folliculorum andDemodex brevis: Biology and Medical Importance. Dermatologica 162: 1-11.

Spicket S.G. 1961a. Studies on Demodex folliculorum Somin (1842). Parasitology 51:181-192.

Spicket S.G. 1961b. A preliminary note on Demodex folliculorum Simon (1842) aspossible vector of leprosy. Lepr. Rev. 32: 263-267.

Tisma V.S., Basta-Juzbasic A., Dobric I., Ljubojevic E., Mokos Z.B. 2003.Etiopathogenesis, classification, and current trends in treatment o f rosacea. ActaDermatovenerol. Croat. 11: 236-246.

Tsutsumi Y. 2004. Deposition of IgD, alpha-1-antitrypsin and alpha-1-antichymotrypsinon Demodex folliculorum and D. brevis infesting the pilosebaceous unit. Pathol. Int.54: 32-34.

Wiącek B., Hęciak S., Samuła M. 2002. Ekstensywność zarażenia Demodex spp. iSarcoptes scabiei pacjentów przychodni skórno-wenerolgicznej w Lublinie w latach1999-2000. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi w medycynie.Wydawnictwo Liber, Lublin: 287-294.

Xie Hexiu, Liu Su-lan, Hsu-Yehua, Hsu Yin-chi. 1982. Taxonomy of family Demodicidaeand a new subspecies. Acta zootaxon. sin. 7: 265-269.

Zhaksylykhova R.D. 1991. Demodekoz. Klinicheskye aspekty. Reg. Zhurn. Best. Ar.Kaz. SSR - Alma Ata: 43.

184

III. STAWONOGI

Epidemiologia chorób transmisyjnych

183

Lokalne zróżnicowanie rozmieszczenienia genogatunków Borrelia burgdorferi sensu lato przenoszonych przez kleszcze Ixodes ricinus (L.) w północno–zachodniej Polsce*

Beata WodeckaKatedra Genetyki, Uniwersytet Szczeciński, Piastów 40B, 71-065 Szczecin, e-mail:[email protected]

* Praca została wykonana w ramach projektu nr 6 PO4C 00519 finansowanego przez Komitet BadańNaukowych.

Local variations in the distribution of Borrelia burgdorferi sensu latogenospecies in Ixodes ricinus ticks from northwestern Poland

AbstractUnfed Ixodes ricinus ticks were collected from ten locations in north-western Poland

between 1998 and 2001. The distribution and prevalence of the genospecies of Borreliaburgdorferi sensu lato in the ticks were investigated using new PCR-RFLP protocol foramplification and digestion of the fla gene with single enzyme Fsp4H I allowing for detectionall European genospecies. Four genospecies were identified as B. burgdorferi sensu stricto,Borrelia garinii, Borrelia valaisiana, and Borrelia afzelii. There were two restriction patterntypes obtained for B. garinii, one characteristic for European isolates and another consitent withthe pattern obtained for the Asiatic isolates and this pattern type was detected for the first timein Europe. B. burgdorferi sensu stricto was the most prevalent of the genospecies and wasidentified in 48.6% of the infected ticks. Prevalences of B. garinii and B. valaisiana weresimilar (23.8 and 26%, respectively), and the prevalence of B. afzelii was the lowest (1.6%).Significant variability was observed in the distribution and prevalence of B. burgdorferi sensulato genospecies between locations. B. burgdorferi sensu stricto was the most prevalencedgenospecies in six of ten sampling sites, B. garinii dominated in the next two, and B. valaisianain the last two sampling sites.

WstępB. burgdorferi sensu lato (s.l.) to gatunek zbiorowy, do którego zalicza się co

najmniej 11 gatunków genomowych (genogatunków) krętków, których wektorami są

185

kleszcze z rodzaju Ixodes. Należy tutaj m.in. sześć genogatunków występujących wEuropie, rozprzestrzenianych przez kleszcza pospolitego I. ricinus, tj. B. burgdorferisensu stricto (s.s.), B. garinii, B. afzelii, B. valaisiana, B. lusitaniae i B. bissettii. Trzypierwsze genogatunki wywołują różne postacie boreliozy z Lyme u ludzi i zwierząt.

Spośród europejskich genogatunków B. burgdorferi s.l. najczęściej u kleszczywystępują B. afzelii i B. garinii. Pozostałe cztery genogatunki są znacznie rzadziejwykrywane. Udział poszczególnych gatunków w zakażeniu I. ricinus różni się wposzczególnych krajach (Hubalek i Halouzka 1997). Wiedza o występowaniu różnychgenogatunków B. burgdorferi s.l. w badanych populacjach I. ricinus pozwala rozpoznaćzagrożenie, jakie stanowią na danym obszarze gatunki chorobotwórcze, odpowiedzialneza różne postacie boreliozy oraz określić gatunki dominujące. Informacje te mogą byćprzydatne dla lekarzy przy stawianiu diagnozy.

Prezentowana praca jest kontynuacją badań ekstensywności zakażenia kleszczyI. ricinus przez genogatunki B. burgdorferi s.l. z wybranych terenów Szczecina iwojewództwa zachodniopomorskiego prowadzonych od kilku lat w Katedrze GenetykiUS (Wodecka i Skotarczak 2000, Skotarczak i wsp. 2002). Zastosowano w niej nowąmetodę identyfikacji gatunków genomowych polegającą na trawieniu DNA z fragmentugenu fla jednym enzymem restrykcyjnym i umożliwiającą oznaczenie wszystkicheuropejskich genogatunków w obrębie B. burgdorferi s.l. (Wodecka, w druku).

Materiał i MetodyMateriał do badań, dobór stanowisk odłowu Ixodes ricinus. Badaniem objęto 8487kleszczy I. ricinus zebranych w północno-zachodniej Polsce w latach 1998-2001 zdziesięciu stanowisk leśnych. Sześć stanowisk znajdowało się wokół miasta Szczecina:Park Leśny Dąbie, Szczeciński Park Krajobrazowy i Park Leśny Zdroje w PuszczyBukowej oraz Las Arkoński, kąpielisko Głębokie i Osów w Puszczy Wkrzańskiej.Pozostałe cztery stanowiska odłowu, tj. Pobierowo, Puszcza Goleniowska w okolicachRurki, Iński Park Krajobrazowy i Chojna, znajdowały się w obrębie dawnegowojewództwa szczecińskiego. Wytypowane stanowiska są obszarami potencjalnegowystępowania kleszcza pospolitego I. ricinus, często odwiedzanymi przez turystów izbieraczy runa leśnego. Zbiór I. ricinus odbywał się przy użyciu flanelowej flagi, którąomiatano roślinność przy drogach leśnych.Przygotowanie próbek z kleszczy do badania metodą łańcuchowej reakcjipolimerazy. DNA krętka izolowano z kleszczy I. ricinus metodą opisaną przez Guy iStank (1991), a następnie przechowywano w temp.–70ºC do czasu analiz.Wykrywanie DNA B. burgdorferi sensu lato metodą nested PCR. Metoda nestedPCR z użyciem dwóch zestawów primerów posłużyła do wykrycia fragmentu genu fla,kodującego białko rzęskowe flagelinę krętka B. burgdorferi s.l.

Pierwszą reakcję PCR przeprowadzono w mieszaninie o objętości 15 lzawierającej: 0,5 U polimerazy Taq DNA (Qiagen, Niemcy), 1 x bufor reakcyjny, 1,5mM MgCl2, 75 l każdego trójfosforanu deoksyrybonukleotydu (Polgen, Łódź), 20pmoli każdego z zewnętrznych primerów FLA1a (5’-GAG CTT CTG ATG ATG CTGCTG G-3’) i FLA2a (5’-GCT ACA ACC TCA TCT GTC ATT G-3’) oraz 1,5 lzawiesiny DNA z kleszcza w buforze TE. PCR przeprowadzono w termocyklerzebezolejowym T-gradient (Biometria, Germany). Przebieg reakcji obejmował wstępnądenaturację w 950C przez 3 min., 35 cykli złożonych z denaturacji w 940C przez 30 s,przyłączanie primerów w 640C przez 45 s i wydłużanie łańcucha w 720C przez 1 min.

186

W drugiej reakcji PCR 1 l 10-krotnie rozcieńczonej mieszaniny reakcyjnej zpierwszej reakcji dodano do 9 l mieszaniny reakcyjnej zawierającej primery FLA1 iFLA2, zgodnie z wcześniejszym opisem (Wodecka i Skotarczak 2000). Jako kontrolę

187

pozytywną stosowano DNA szczepu Bo-148c/2 B. burgdorferi s.s., otrzymany dziękiuprzejmości dr Stańczak, zidentyfikowany w Loyola Medical Center, Maywood,Illinois, USA (Stańczak i wsp. 1996). Jako kontrolę negatywną stosowano bufor TE (pH8,0).

Produkty reakcji PCR i nested PCR rozdzielano w 2% żelu agarozowym (ICN,USA) przez 1 godzinę przy napięciu 90 V. Do oceny wielkości uzyskanego produktuzastosowano marker masowy MW1444 (Polgen, Łódź). Wyniki reakcji PCRuwidoczniano w świetle UV w obecności bromku etydyny (Sigma-Aldrich, Niemcy) iarchiwizowano w pamięci komputera przy użyciu programu BioCapt (Vilber Lourmat,Francja).

Identyfikacja genogatunków Borrelia burgdorferi sensu lato poprzez analizępolimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych. DNA zamplifikowane z primeramiFLA1 i FLA2 trawiono z użyciem restryktazy Fsp4H I (SibEnzyme, Rosja) w celuuzyskania wzorów RFLP różnicujących genogatunki B. burgdorferi s.l. Produktytrawienia rozdzielano na 4,5% żelu agarozowym (ICN) i archiwizowano wedługpowyższego opisu.

WynikiWystępowanie DNA B. burgdorferi s.l. w kleszczach I. ricinus. Pierwsza reakcja PCRz primerami FLA1a i FLA2a nie dała widocznego produktu amplifikacji. W reakcjinested PCR z primerami FLA1 i FLA2 uzyskano produkt długości 482 bp dla 319izolatów (tab. 1), co stanowi 3,8% badanych kleszczy (tab. 2).

Tabela 1. Wzory restrykcyjne uzyskane przez trawienie fragmentu genu fla enzymemrestrykcyjnym Fsp4H I.

Typ wzoru Wielkość prążków(pz)

Genogatunek

B. burgdorferi s.l.

Liczba izolatów

I 50, 112, 120, 200 B. burgdorferi s.s. 155/319 (48,6%)

II 41, 209, 232 B. garinii 57/319 (17,9%)

III 50, 200, 232 B. garinii 19/319 (5,9%)

IV 9, 120, 153, 200 B. afzelii 5/319 (1,6%)

V 80, 152, 250 B. valaisiana 83/319 (26%)

Identyfikacja gatunków genomowych B. burgdorferi s.l. metodą PCR-RFLP. Wwyniku trawienia enzymem Fsp4H I dodatnich prób uzyskanych w reakcji nested PCRzidentyfikowano cztery genogatunki B. burgdorferi s.l., dla których otrzymano 5 typówwzorów restrykcyjnych (tab. 1). Spośród wszystkich 319 dodatnich prób z reakcjinested PCR 155 dało wzór trawienia charakterystyczny dla B. burgdorferi s.s., 83 – dlaB. valaisiana, 76 - dla B. garinii, a 5 dla B. afzelii (tab. 1 i 2). Wyniki reakcji PCR-RFLP przedstawia tabela 1, a rozprzestrzenienie gatunków genomowych tabela 2.

188

Tabela 2. Występowanie genogatunków B. burgdorferi s.l. na wybranych stanowiskachodłowu w północno-zachodniej Polsce w latach 1998-2001.

Stanowiskoodłowu kleszczy

Liczbazebranychkleszczy

Liczbazakażonych

kleszczy

Bbss Bg Ba Bv

n % n % n % n %

Park Leśny Dąbie 872 105 53 50,4 26 24,8 0 0 26 24,8

Szceciński ParkKrajobrazowy

814 23 9 39,1 11 47,9 1 4,3 2 8,7

Park Leśny Zdroje 830 11 2 18,2 8 72,7 0 0 1 9,1

Las Arkoński 807 14 12 85,7 0 0 0 0 2 14,3

Głębokie 820 22 12 54,6 5 22,7 0 0 5 22,7

Osów 840 3 1 33,3 0 0 0 0 2 66,7

PuszczaGoleniowska

838 37 15 40,5 12 32,4 3 8,1 7 19

Pobierowo 930 40 15 37,5 7 17,5 0 0 18 45

Iński ParkKrajobrazowy

853 35 21 60 0 0 0 0 14 40

Chojna 892 29 15 51,6 7 24,2 1 3,4 6 20,8

Razem 8487 319 155 48,6 76 23,8 5 1,6 83 26

Bbss – B. burgdorferi s.s., Ba – B. afzelii, Bg – B. garinii, Bv – B. valaisiana.

DyskusjaPrzy zastosowaniu nowej metody identyfikacji wszystkich europejskich

gatunków genomowych B. burgdorferi s.l. w kleszczach I. ricinus na bazie genu flapolegającej na trawieniu fragmentu genu jednym enzymem restrykcyjnym, stwierdzonona terenie północno-zachodniej Polski występowanie czterech genogatunków, w tymtrzech chorobotwórczych. W wyniku trawienia enzymem Fsp4H I dodatnich próbuzyskanych w reakcji nested PCR otrzymano 5 typów wzorów restrykcyjnych, tj. pojednym dla genogatunków B. burgdorferi s.s., B. valaisiana i B. afzelii oraz dwa dla B.garinii. Wzory uzyskane dla genogatunku B. garinii były zgodne z wzoramiopracowanymi dla sekwencji referencyjnych izolatów: PBi i 20047 pochodzących zEuropy oraz N438 pochodzącego z Azji (tab. 1). Rezultaty te świadczą więc o znaczniewiększym zróżnicowaniu tego genogatunku w Europie, niż wskazują na to danezamieszczone w GeneBank.

Najczęściej wykrywanym gatunkiem okazał się B. burgdorferi s.s., któregoobecność stwierdzono u prawie połowy zakażonych kleszczy. Mniej liczne były gatunkiB. garinii i B. valaisiana, a najrzadziej występował B. afzelii (tab. 2). Gatunki B.burgdorferi s.s. i B. valaisiana były obecne na wszystkich 10 stanowiskach, B. gariniiwystępował na 7 stanowiskach, przy czym izolaty typu „europejskiego” pochodziły zewszystkich tych stanowisk, zaś występowanie izolatów „azjatyckich” ograniczone byłodo trzech stanowisk w Puszczy Bukowej. B. afzelii wykryto tylko na trzechstanowiskach (Puszcza Goleniowska, Szczeciński Park Krajobrazowy, Chojna). Nasześciu badanych terenach najczęściej wykrywanym gatunkiem był B. burgdorferi s.s.,B. garinii dominował na dwóch stanowiskach (Szczeciński Park Krajobrazowy i ParkLeśny Zdroje) i również na dwóch B. valaisiana (Pobierowo i Osów, tab. 2).

Wyniki uzyskane metodą PCR-RFLP potwierdzają wcześniejsze dane, żenajczęściej występującym genogatunkiem w północno-zachodniej Polsce jest B.

189

burgdorferi s.s. (Bukowska 2003, Wodecka i Skotarczak, 2000, Wodecka, w druku).Użycie tej metody pozwoliło także na oznaczenie niezidentyfikowanego metodą nestedPCR z primerami gatunkowo specyficznymi czwartego genogatunku B. valaisiana.

Wyniki badań nad rozprzestrzenieniem gatunków z obrębu B. burgdorferi s.l.prowadzonych w innych regionach Polski są odmienne od uzyskanych w prezentowanejpracy. Stańczak i wsp. (2000) stwierdzili, że najczęściej występującym gatunkiemborelii w kleszczach zebranych z różnych stanowisk na terenie Polski był gatunekgenomowy B. afzelii (47.1%), rzadziej natomiast występowały B. burgdorferi s.s.(39.2%) i B. garinii (33.3%), a dla 13,7% zakażonych kleszczy nie ustalono gatunku.Niski stopień zakażenia kleszczy gatunkiem B. garinii wykryto w okolicach Mikołajek,gdzie obecność DNA tego gatunku stwierdzono u 2,1% zakażonych osobników I.ricinus (Pawełczyk i Siński 2001). Brak jest jednak danych z tego stanowiska na tematpozostałych gatunków B. burgdorferi s.l.

Udział poszczególnych gatunków genomowych B. burgdorferi s.l. w zakażeniuI. ricinus w innych krajach europejskich jest zróżnicowany. W Niemczech, Słowacji,Chorwacji, Słowenii, Francji, Finlandii i Szwecji dominującym gatunkiem jest B. afzelii(44-76% zakażonych kleszczy). Pozostałe genogatunki B. burgdorferi s.l. mają różnyudział w zakażeniu I. ricinus w zależności od kraju, a nawet jego regionu (Strle i wsp.1995, Rijpkema i wsp. 1996, Gern i wsp. 1999, Juntila i wsp. 1999, Pichon i wsp. 1999,Fraenkel at al. 2002, Rauter i wsp. 2002). W Anglii, Czechach, Austrii, Belgii i Holandiidominuje gatunek B. garinii, którego udział wśród zakażonych kleszczy waha się od53- 60% (Kurtenbach i wsp. 1998, Misonne i wsp. 1998, Stunzner i wsp. 1998, Basta iwsp. 1999, Derdakova i wsp. 2003). Z kolei we Włoszech dominującym gatunkiem jestB. burgdorferi s.s (61,5%), zaś w Irlandii B. valaisiana (50%) (Kirstein i wsp. 1997,Cinco i wsp. 1998).

Dane uzyskane zarówno w prezentowanej pracy, jak i w badaniach innychautorów potwierdzają, że nie można jednoznacznie określić dominującego gatunku dlacałej Europy, a nawet dla danego kraju. Zasadniczym powodem różnic wrozprzestrzenieniu poszczególnych gatunków B. burgdorferi s.l. może być odmiennyrezerwuar tych gatunków na badanych obszarach (Kurtenbach i wsp. 1998). Badaniaporównawcze prowadzone na kleszczach zebranych z różnych żywicieli wykazałyznaczne zróżnicowanie udziału identyfikowanych gatunków B. burgdorferi s.l., np. wkleszczach zebranych z wiewiórek przeważały B. afzelii i B. burgdorferi s.s., z psów B.burgdorferi s.s., ze szczurów B. garinii, zaś z myszy- przez B. garinii i B. afzelii(Humair i wsp. 1998, Richter i wsp. 1999).

Z prezentowanych badań wynika, że na terenach zalesionych w północno-zachodniej Polsce występuje największe ryzyko zakażenia krętkami B. burgdorferi s.s.,mniejsze B. garinii i minimalne B. afzelii. Czwartym gatunkiem, równie licznym jak B.garinii, jest niepatogenny genogatunek B. valaisiana. Genogatunek B. garinii wykrytyw kleszczach z północno-zachodniej Polski wykazuje większą zmienność w obrębiesekwencji genu fla niż inne europejskie izolaty.

LiteraturaBasta J., Plch J., Hulinska D., Daniel M. 1999. Incidence of Borrelia garinii and

Borrelia afzelii in Ixodes ricinus ticks in an urban environment, Prague, CzechRepublic, between 1995 and 1998. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 18: 515-517.

Bukowska K. 2002. Occurrence of genomic species of Borrelia burgdorferi sensu latoin populations of Ixodes ricinus ticks from West Pomerania. Ann. Acad. Med.Stetin. 48: 395-405.

190

Cinco M., Padovan D., Murgia R., Poldini L., Frusteri L., van de Pol I., Verbeek-DeKruif N., Rijpkema S., Maroli M. 1998. Rate of infection of Ixodes ricinus tickswith Borrelia burgdorferi sensu stricto, Borrelia garinii, Borrelia afzelii and groupVS116 in an endemic focus of Lyme disease in Italy. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect.Dis. 17: 90-94.

Derdakova M., Beati L., Pet'ko B., Stanko M., Fish D. 2003. Genetic variability withinBorrelia burgdorferi sensu lato genospecies established by PCR-single-strandconformation polymorphism analysis of the rrfA-rrlB intergenic spacer in Ixodesricinus ticks from the Czech Republic. Appl. Environ. Microbiol. 69: 509-516.

Fraenkel C.J., Garpmo U., Berglund J. 2002. Determination of novel Borreliagenospecies in Swedish Ixodes ricinus ticks. J. Clin. Microbiol. 40: 3308-3312.

Gern L., Hu C.M., Kocianova E., Vyrostekova V., Rehacek J. 1999. Genetic diversity ofBorrelia burgdorferi sensu lato isolates obtained from Ixodes ricinus ticks collectedin Slovakia. Eur. J. Epidemiol. 15: 665-669.

Hubalek Z., Halouzka J. 1997. Distribution of Borrelia burgdorferi sensu lato genomicgroups in Europe, a review. Eur. J. Epidemiol. 13: 951-957.

Humair P.F., Postic D., Wallich R., Gern L. 1998. An avian reservoir (Turdus merula) ofthe Lyme borreliosis spirochetes. Zentralbl. Bakteriol. 287: 521-538.

Junttila J., Peltomaa M., Soini H., Marjamaki M., Viljanen M. K. 1999. Prevalence ofBorrelia burgdorferi in Ixodes ricinus ticks in urban recreational areas of Helsinki.J. Clin. Microbiol. 37: 1361-1365.

Kirstein F., Rijpkema S., Molkenboer M., Gray J.S. 1997. Local variations in thedistribution and prevalence of Borrelia burgdorferi sensu lato genomospecies inIxodes ricinus ticks. Appl. Environ. Microbiol. 63: 1102-1106.

Kurtenbach K., Peacey M., Rijpkema S.G., Hoodless A.N., Nuttall P.A., Randolph S.E.1998. Differential transmission of the genospecies of Borrelia burgdorferi sensulato by game birds and small rodents in England. Appl. Environ. Microbiol. 64:1169-1174.

Misonne M.C., Van Impe G., Hoet P.P. 1998. Genetic heterogeneity of Borreliaburgdorferi sensu lato in Ixodes ricinus ticks collected in Belgium. J. Clin.Microbiol. 36: 3352-3354.

Pawełczyk A., Siński E. 2001. Contribution of I. ricinus ticks in maintaining the sourceof infection of Borrelia burgdorferi sensu lato on Mazury Lakes. W: Buczek A.,Błaszak Cz. (red.), Stawonogi pasożytnicze, alergogenne i jadowite – znaczeniemedyczne i sanitarne. Wydawnictwo KGM, Lublin: 66-67.

Pichon B., Mousson L., Figureau C., Rodhain F., Perez-Eid C. 1999. Density of deer inrelation to the prevalence of Borrelia burgdorferi s.l. in Ixodes ricinus nymphs inRambouillet forest, France. Exp. Appl. Acarol. 23: 267-275.

Rauter C., Oehme R., Diterich I., Engele M., Hartung T. 2002. Distribution of clinicallyrelevant Borrelia genospecies in ticks assessed by a novel, single-run, real-timePCR. J. Clin. Microbiol. 40: 36-43.

Richter D., Endepols S., Ohlenbusch A., Eiffert H., Spielman A., Matuschka F.R. 1999.Genospecies diversity of Lyme disease spirochetes in rodent reservoirs. Emerg.Infect. Dis. 5: 291-296.

Rijpkema S., Golubic D., Molkenboer M., Verbeek-De Kruif N., Schellekens J. 1996.Identification of four genomic groups of Borrelia burgdorferi sensu lato in Ixodesricinus ticks collected in a Lyme borreliosis endemic region of northern Croatia.Exp. Appl. Acarol. 20: 23-30.

191

Skotarczak B., Wodecka B., Cichocka A. 2002. Coexistence DNA of Borreliaburgdorferi sensu lato and Babesia microti in Ixodes ricinus ticks from north-western Poland. Ann. Agric. Environ. Med. 9: 25-28.

Stańczak J., Picken R.N., Wegner Z., Kubica-Biernat B., Picken M.M. 1996.Comparison of immunofluorescence assay and culture isolation for the detection ofBorrelia burgdorferi sensu lato in Ixodes ricinus from northern Poland. In: VIIInternational Congress on Lyme Borreliosis, Abstracts: 102. June 16-21, 1996, SanFrancisco, California.

Stańczak J., Kubica-Biernat B., Racewicz M., Kruminis-Lozowska W., Kur J. 2002.Detection of three genospecies of Borrelia burgdorferi sensu lato in Ixodes ricinusticks collected in different regions of Poland. Int. J. Med. Microbiol. 290: 559-566.

Strle F., Cheng Y., Nelson J.A., Picken M.M., Bouseman J.K., Picken R.N. 1995.Infection rate of Ixodes ricinus ticks with Borrelia afzelii, Borrelia garinii, andBorrelia burgdorferi sensu stricto in Slovenia. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis.14: 994-1001.

Stunzner D., Hubalek Z., Halouzka J., Postic D., Pierer K., Marth E. 1998. Prevalenceof Borrelia burgdorferi s.l. in Ixodes ricinus ticks from Styria (Austria) and speciesidentification by PCR-RFLP analysis. Zentralbl. Bakteriol. 288: 471-478.

Wodecka B., Skotarczak B. 2000. Genetyczna zmienność Borrelia burgdorferi s.l. ukleszczy Ixodes ricinus w północnozachodniej Polsce. Wiad. Parazytol. 46: 475-485.

Wodecka B. Fla gene as RFLP marker in identification of Borrelia burgdorferi sensulato genomic species isolated from ticks. Exp. Appl. Acarol. In press.

192

Borelioza z Lyme w województwie mazowieckim w2003 roku

Elżbieta Lejbrandt1, Ewa Szlendak2

1Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna, ul. Żelazna 79, 00-875 Warszawa,e-mail: [email protected] Entomologii Stosowanej Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu,SGGW, ul. Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa,e-mail: [email protected]

Lyme disease in Mazovian Province in 2003

AbstractEach year, more cases of Lyme borreliosis are being reported in Poland. Ticks from the

genus Ixodes serve as the main vector for Borrelia burgdorferi, spreading the disease amongpeople and domestic animals. The aim of the present study was to establish the circumstances inwhich Lyme borreliosis was transmitted from vectors to people who finally developed diseasesymptoms and became patients. Data originated from the Voivodship Sanitary- EpidemiologicalCenter in Warsaw, and cover 171 patients who were diagnosed with Lyme borreliosis in 2003.All patients lived in the Mazovian Province of Poland. Their average age was 42 years (rangingfrom 1 to 80), with 55% inhabiting urban areas and 45% living in rural areas. Tick biting hadbeen noticed by 75.4% of the patients. A single bite was reported by 111 patients, whereasmultiple bites were reported by 18 patients. Only 63,7% of the patients were able to identify thepart of their body where they had been bitten. The commonest areas were different parts of thelegs (53 patients); hands (12); abdomen (10); and groin (10). As the likely period when theythought they had been bitten, patients indicated the months from May to October, with themajority in July. As many as 43.3% of patients were bitten by ticks in the vicinity of theirhomes, while 52.1% thought they had been in contact with ticks during recreation periods awayfrom their homes. The time between probable tick biting and the initial visit to a doctor (rangingfrom less than one month to more than five years) was estimated by 157 patients. Of the 171patients, 22.2% were hospitalized.

WstępBorelioza, która prawdopodobnie od wieków rozprzestrzeniona jest w Europie i Azji(Oliver 1989), została dopiero w 1972 r. opisana jako jednostka nozologiczna (Hrycek2001). Borelioza jest przewlekłą, odzwierzęcą chorobą występującą u ludzi i zwierząt

194

domowych, a wywołaną przez krętka Borrelia burgdorferi. Istotne znaczenie medycznema kilka genogatunków bakterii powodujących boreliozę. W Ameryce Północnejizoluje się najczęściej B. burgdorferi s.s., a w Europie B. garinii i B. afzelii. (Nadelmani Wormser 1998, Bartosik-Psujek i wsp. 2002) Głównym rezerwuarem krętków sądrobne gryzonie, ale bakterie te są również wykrywane u innych kregowców będącychżywicielami kleszczy (Tylewska-Wierzbanowska 2004). Wektorem B. burgdorferi sąnajczęściej kleszcze z rodzaju Ixodes. Wszystkie stadia rozwojowe kleszczy mogąpasożytować na ludziach, a przekazywanie patogenu może utrzymywać się wśródkleszczy przez wiele pokoleń w wyniku transmisji transstadialnej i transowarialnej(Tylewska–Wierzbanowska 1997).

Borelioza jest bardzo poważną chorobą, a jej przebieg i możliwości wyleczeniazależą od prawidłowego, szybkiego rozpoznania. Różni autorzy wyróżniają dwa(Roliński 2000) lub trzy (Kajfasz i Basiak 1995, Kozioł–Montewka i wsp. 2000, Hrycek2001) stadia boreliozy przebiegające jednak niejednakowo u pacjentów, z częstonakładającymi się na siebie objawami pochodzącymi z różnych stadiów chorobyutrudniającymi rozpoznanie (Kajfasz i Basiak 1995). Diagnostyka boreliozy opiera sięna wywiadzie epidemiologicznym, obrazie klinicznym i diagnostyce laboratoryjnejbazującej coraz częściej na wykrywaniu krętków przy użyciu techniki PCR. W Polsce wostatnich latach obserwuje się wzrost zachorowań na tę chorobę.

Celem naszych badań było określenie miejsca, czasu i okoliczności, w którychdoszło do kontaktu ludzi z kleszczami i zarażenia przenoszonymi przez kleszczekrętkami boreliozy.

Materiał i MetodyAnalizie poddano wyniki wywiadu uzyskanego w 2003 od 171 osób, u których

wystąpiły objawy boreliozy. Dane do analizy pochodziły z wywiadów wpływających doWojewódzkiej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Warszawie. W danych nieanalizowano wywiadu 4 pacjentów.

Pacjenci pochodzili z obszaru województwa mazowieckiego. W grupie osóbchorych znalazło się 108 kobiet (63,2%) oraz 63 mężczyzn (36,8%). Ponad połowępacjentów, 94 osoby, (55% ogólnej liczby zgłoszonych przypadków) stanowilimieszkańcy miast województwa mazowieckiego, podczas gdy pozostałe osoby, wliczbie 77, (45%) reprezentowały mieszkańców wsi tego województwa. W grupiemieszkańców miast i wsi kobiety stanowiły odpowiednio 60,6% i 66,2% pacjentów.Pacjenci reprezentowali grupę wiekową od 1 roku do 80 lat (średnia wieku 42 lata) (ryc.1). Średnia wieku kobiet w tej grupie wyniosła 45,8 lat (zakres od 3 do 80 lat), amężczyzn 35,6 lat (zakres 1-77 lat) (ryc. 1). Pacjenci pochodzili z następującychpowiatów: siedleckiego (52 osoby, 30,4%), płockiego (26 osób, 15,2%), łosickiego (16,osób 9,4%), ostrołęckiego (14 osób, 8,2%), warszawskiego (13 osób, 7,6%),sokołowskiego (11 osób, 6,4%), zwoleńskiego (4 osoby, 2,3%), kozienickiego,przysuskiego, węgrowskiego (po trzy osoby, 1,8% w każdym z powiatów),garwolińskiego, grodziskiego (mazowieckiego), lipskiego, makowskiego, otwockiego,pułtuskiego, sierpeckiego (po 2 osoby, 1,2% w każdym z powiatów), ciechanowskiego,gostynińskiego, ostrowskiego (mazowieckiego), piaseczyńskiego, pruszkowskiego,przasnyskiego, sochaczewskiego, warszawskiego zachodniego, wołomińskiego,wyszkowskiego, żyrardowskiego (po jednej osobie, 0,6% w każdym z powiatów).

195

WynikiW przeprowadzonym wywiadzie tylko 129 pacjentów (75,4%) zgłaszało fakt

ukłucia przez kleszcze. Pojedyncze ukłucie obserwowało 111 pacjentów (64,9%), awielokrotne ukłucia dotyczyły 18 osób (10,5%). 38 osób (22,2%) nie wie czy i ile razyzostały ukłute przez kleszcze, a 4 osoby (2,3%) wskazały na prawdopodobieństwoatakowania przez te pajęczaki.

Miejsca ukłucia podane zostały przez zaledwie 109 osób (63,7%), przy czymprzedstawione są razem dane dotyczą pojedynczych i wielokrotnych ukłuć: głowa(n=1), powieka oka (n=1), ucho (n=1), szyja (n=2), tułów (n=1), plecy (n=5), klatkapiersiowa (n=8), pierś (n=6), pacha (n=3), ręce (n=1), ramiona (n=5), zgięcie łokcia(n=1), przedramiona (n=5), brzuch (n=3), okolice pępka (n=7), pachwina (n=10),podbrzusze (okolica lędźwiowa) (n=4), pośladek (n=4), noga (n=3), udo (n=19), okolicekolana (n=21), podudzie (n=8), kostka nogi (n=1), staw skokowy (n=1).

Jako przypuszczalną datę kontaktu z kleszczami aż 159 pacjentów podajemiesiące od maja do października. Maksymalną liczbę ukłuć, w analizowanej grupiepacjentów notowano w lipcu 2003 r. (ryc. 2).

W 74 przypadkach (43,3%) (48 kobiet i 26 mężczyzn) do kontaktu z kleszczamidoszło w okolicy domów, w których mieszkają pacjenci. W trzech w/w przypadkachkleszcze znalazły żywicieli wśród trzech leśników, pracujących w lasachzlokalizowanych blisko ich miejsca zamieszkania. Bliskie usytuowanie domów iterenów zalesionych zgłasza też 11 innych pacjentów z tej grupy. Wśród nich aż 62osoby na stałe mieszkają na wsi. Mieszkańcy miast rzadziej, bo tylko w 12 przypadkachpodają okolice swoich domów jako teren, na którym doszło do ukłucia przez kleszcze.

Trzech kolejnych mężczyzn (1,8%) z grupy 171 osób, które objęte byływywiadem zgłasza jako miejsce kontaktu z kleszczami park miejski. Pięciu pacjentów(2,9%) nie podaje przypuszczalnego miejsca kontaktu z kleszczami.

Pozostali pacjenci, w liczbie 89 osób (52,1%), (55 kobiet i 34 mężczyzn)przypuszczają, że do kontaktu z kleszczami doszło podczas wyjazdów rekreacyjnych,poza miejsce zamieszkania. W grupie tej 76 osób to mieszkańcy miast i tylko 13 osóbze wsi. Cztery osoby z tej grupy odpoczywały na działkach, 18 osób podaje, że wokolicy miejsca wypoczynku był las, 15 innych osób wskazuje Mazury jako miejscerekreacji i miejsce, w którym doszło do kontaktu z tymi pajęczakami. Jeden z pacjentów

196

Ryc. 1. Liczba i wiek osób chorych na boreliozę w woj. mazowieckim w 2003 r.

0

1

2

3

4

5

6

7

81 4 7 10 14 17 20 25 29 32 35 39 44 47 50 53 56 59 62 65 68 73 80

Wiek

Lic

zba

osób

Mężczyźni

Kobiety

z tej grupy jest myśliwym i przypuszczalnie do kontaktu z kleszczami doszło podczaspolowań. Dwóch pacjentów zostało zaatakowanych przez kleszcze poza granicamiPolski (na Słowacji i w Szwajcarii).

Ryc. 2. Okres prawdopodobnego kontaktu z kleszczami

0

10

20

30

40

50

60

70

06 98

07 99

06 01

07 01

07 02

08 02

04 03

05 03

06 03

07 03

08 03

09 03

10 03

brak dan

ych

Lic

zba

osób

ukł

utyc

h pr

zez

kles

zcze kobiety

mężczyźni

kobiety i mężczyźni

Okres mijający od przypuszczalnego ukłucia kleszcza i momentu zgłoszenia sięosoby chorej do lekarza szacuje 157 pacjentów, a rozrzut wyników jest tu bardzoznaczny, gdyż pomocy lekarskiej szukali pacjenci w tym samym miesiącu, w którymdoszło do ukłucia (22 osoby) jak i po upływie ponad 5 lat od momentu ukłucia (2osoby). Wśród pacjentów był też leśnik, u którego boreliozę stwierdzono właściwieprzypadkowo, podczas badań okresowych.

Znaczna grupa pacjentów licząca 38 osób (22,2% całej grupy chorych naboreliozę), (w tym 20 kobiet i 18 mężczyzn), była hospitalizowana z powodu boreliozyw 2003 roku. Jedna z pacjentek przebywała w szpitalu 4-krotnie w okresie od lutego doczerwca 2003 roku, z tym samym co wymienione wyżej rozpoznaniem choroby.Kolejna pacjentka, mieszkająca w sąsiedztwie lasu, była hospitalizowana w listopadzie2002 roku i leczona z powodu boreliozy, ale już w rok później ponownie wystąpiły uniej objawy tej choroby.

DyskusjaW Polsce rośnie liczba zarejestrowanych przypadków boreliozy. W 2003 r.

zarejestrowano 3574 przypadki boreliozy, 75,7,% więcej niż w roku poprzednim, gdyliczba ta wyniosła 2034. Zapadalność na boreliozę w Polsce, w przeliczeniu na 100 tys.mieszkańców wyniosła 9,36 i 5,32 odpowiednio w latach 2003 i 2002. W tych samychlatach w województwie mazowieckim rejestrowano odpowiednio 175 i 84 przypadkiboreliozy, a przeliczniki zapadalności na te chorobę wyniosły odpowiednio 3,41 i 1,65(Meldunek roczny PZH, 2003). Wzrost liczby zarejestrowanych zachorowań naboreliozę w Polsce może wiązać się ze stosowaniem coraz lepszych metoddiagnostycznych oraz z popularyzacją wiedzy na temat zagrożeń wynikających zkontaktu z kleszczami, a także rozprzestrzenianiem informacji o charakterystycznychobjawach, w tym o rumieniu, występujących w pierwszym okresie choroby. Wzrost

197

zachorowań na boreliozę można pośrednio łączyć z ociepleniem klimatu, złagodzeniemwarunków atmosferycznych w zimie, które umożliwiają liczne przeżycie zarównokleszczy jak i gryzoni. Większa liczba ciepłych dni zachęca również do spędzania czasupoza domem, co stwarza kolejną szansę do rozprzestrzeniania boreliozy wśród ludzi.

Wyniki wywiadów wskazują, że do kontaktu pacjentów z kleszczami dochodziłonajczęściej w miejscach rekreacji, w tym i w parkach i na obszarze terenów leśnych.Znaczna jest również liczba osób, które mieszkając na stałe na wsi zostały ukłute przezkleszcze w pobliżu miejsc stałego zamieszkania. Siński i Rijpkema (1997) prowadzilibadania kleszczy Ixodes ricinus odłowionych w Lasku Bielańskim i w DziekanowieLeśnym. W ramach tych prac określono m.in. stopień zakażenia kleszczy przez Borreliaburgdorferi s.l., który wyniósł odpowiednio 19,2% oraz 31% dla kleszczypochodzących z wymienionych wyżej biotopów. Dane te jasno wskazują, że istniejeznaczne zagrożenie związane z możliwością zakażenia ludzi B. burgdorferi podczaswypoczynku na terenach leśnych i w parkach. Podobne badania prowadziłaHumiczewska (2001) badając zagęszczenie kleszczy i ich zakażenie krętkami B.burgdorferi w rejonach rekreacyjnych nad jeziorami w okolicach Szczecina. Najwyższezagęszczenie kleszczy autorka obserwowała w okresie od czerwca do lipca, w okolicachJeziora Goplana i tam też stopień zakażenia kleszczy wyniósł do 31,2%. W północnychi wschodnich rejonach Polski zainfekowanych krętkami B. burgdorferi jest od 2,9 do35,7% kleszczy (Buczek 2003). Do zakażenia boreliozą przenoszoną przez kleszczemoże dojść także w parkach miejskich i ogródkach działkowych i wszędzie tam, gdziewystępują gatunki dzikich zwierząt, na których pasożytują te pajęczaki (Zajkowska iwsp. 1998).

Kleszcze najczęściej u dorosłych osób wczepiają się na nogach, pośladkach,pachwinach i brzuchu (Buczek i wsp. 2003). Podobnie było wśród pacjentów zomawianej w tej pracy grupy, gdzie aż 53 osoby zgłaszały ukłucia kleszczy w nogi, 12osób było ukłutych w ręce, 10 w okolicy brzucha i 10 w okolicy pachwin. Obserwujesię dwa szczyty sezonowej aktywności kleszczy z gatunku I. ricinus, głównychwektorów boreliozy w Polsce przypadające na maj i wrzesień (Buczek 2003).

Fakt ukłucia przez kleszcze jest z różną częstością obserwowany przez różnegrupy pacjentów. W badaniach Kajfasza i Basiaka (1995) tylko od 30 do 50%pacjentów ze stwierdzoną boreliozą pamiętało ukłucie kleszcza. W pracy Bajcara iFerenc-Dłuskiej (1996) 60% badanych potwierdziło ukłucie przez kleszcze, a wbadaniach prowadzonych przez Krzowską-Firych i wsp. (2001) aż 81 % pacjentów zrozpoznaną boreliozą zgłaszało ukłucie przez kleszcze. Pacjenci ze wczesnymi stadiamiboreliozy zwykle zgłaszają się po pomoc lekarską w okresie dużej aktywności kleszczy(maj–listopad) (Kajfasz i Basiak 1995), co wiąże się faktem, iż pierwsze objawy mogąpojawiać się u pacjentów w okresie od 4 dnia do 4 tygodni od ukłucia, tak jak toobserwowano w pracy Krzowskiej-Firych i wsp. (2001). Niekiedy jednak, po upływiekilku lat od ukłucia kleszczy, późne objawy choroby nie są wiązane z obecnościątypowych objawów wczesnych stadiów, które wystąpiły u pacjentów przed laty(Zajkowska i wsp. 1998).

Potrzebne jest nadal propagowanie metod profilaktyki przeciwkleszczowejwymienionych między innymi przez Wegner i Stańczak (1995) czy Buczek (2003).Badania dotyczące stosowania tych metod prowadzone były przez Buczek i wsp. (2003)i wykazały, że nadal niedostateczna jest wiedza z tego zakresu w naszymspołeczeństwie. Szczególny nacisk powinien być wywierany na podkreślaniekonieczności jak najszybszego usuwania kleszczy z ciała ofiary w celu uniknięciaprzykrych konsekwencji kontaktu z tymi stawonogami. Ważne jest to, żeby natychmiastusunąć kleszcza z ciała ofiary. Stwierdzono (Piesman i Sinsky 1988), że kleszcze muszą

198

pozostawać co najmniej 24 godziny wczepione w żywiciela, aby doszło do infekcji.Istnieją także jeszcze bardziej optymistyczne doniesienia wskazujące, że długośćżerowania kleszcza musi wynosić od 36 do 48 godzin, aby doszło do zakażeniaczłowieka B. burgdorferi (Pancewicz i wsp. 1999, Kozioł–Montewka i wsp. 2000).

LiteraturaBajcar S., Ferenc-Dłuska M. 1996. Epidemiologia zakażeń Borrelia burgdorferi na

terenach Polski południowo-wschodniej w latach 1992-1995. Przegl. Epidemiol. 50:371-375.

Bartosik-Psujek H., Belniak E., Mitosek-Szewczyk K., Stelmasiak Z. 2002. Problemyneurologiczne w chorobach przenoszonych przez kleszcze - aspekty kliniczne idiagnostyczne. Przegl. Epidemiol. 56: 30-37.

Buczek A. 2003. Choroby pasożytnicze, epidemiologia, diagnostyka, objawy. Liber,Lublin: 451 ss.

Buczek A., Bartosik K., Olszewski T., Sałata M., Stepuch M. 2003. Metody profilaktykiprzeciwkleszczowej stosowane przez mieszkańców makroregionu lubelskiego. W:Buczek A., Błaszak Cz. (red.), Stawonogi i żywiciele. Wyd. Liber, Lublin: 451-462.

Hrycek A. 2001. Borelioza -“Wielki imitator” – trudności w diagnostyce i różnicowaniuchoroby. Wiad. Lek. 54: 64-72.

Humiczewska M. 2001. Aktywność sezonowa kleszczy Ixodes ricinus w biotopachnadwodnych i leśnych Szczecina oraz ich zakażenie kretkami Borrelia burgdorferi.Wiad. Parazytol. 43: 389-393.

Kajfasz P., Basiak W. 1995. Botrelioza z Lyme– obraz kliniczny. Nowa Medycyna 2:11-14.

Kozioł-Montewka M., Tokarz A., Truchlińska J., Sidor-Wójtowicz A. 2000. Borelioza zLyme. Współudział infekcji w powikłaniach neurologicznych. W: Buczek A.,Błaszak Cz. (red.), Stawonogi pasożytnicze i alergogenne. Wyd. KGM, Lublin:131-140.

Krzowska-Firych J., Tomasiewicz K., Modrzewska R., Fota-Markowska H., Kiciak S.2001. Obraz kliniczny boreliozy z Lyme w materiale Kliniki Chorób ZakaźnychA.M. w Lublinie. W: Buczek A., Błaszak Cz. (red.), Stawonogi pasożyty i nosiciele.Wyd. KGM, Lublin: 173-180.

Meldunek roczny 2003 o zachorowaniach na choroby zakaźne i zatruciach związkamichemicznymi zgłoszonych w 2003 r - Państwowy Zakład Higieny, InstytutNaukowo-Badawczy Zakład Epidemiologii Warszawa ul. Chocimska; "Meldunki"udostępnione są w Internecie na stronie: www.pzh.gov.pl/epimeld

Nadelman R.B., Wormser G.P. 1998. Lyme borreliosis. Lancet 352: 557-565.Oliver J.H., Jr. 1989. Lyme disease: tick vectors, distribution, and reservoir hosts. J.

Med. Assoc. Georgia. 78: 3-6Pancewicz S.A., Kondrusik M., Zajkowska J., Hermanowska-Szpakowicz T. 1999.

Epidemiologia choroby z Lyme. Med. Pr. 4: 315-320.Piesman J., R.J. Sinsky. 1988. Ability of Ixodes scapularis, Dermacentor variabilis and

Amblyomma americanum (Acari: Ixodidae) to aquire, maintain, and transmit Lymedisease spirochetes (Borrelia burgdorferi). J. Med. Entomol. 25: 330-339.

Roliński J. 2000. Odpowiedź immunologiczna na inwazje stawonogów – na przykładziezakażenia Borrelia burgdorferi. W: Buczek A., Błaszak Cz. (red.), Stawonogipasożytnicze i alergogenne. Wyd. KGM, Lublin: 125-130.

Siński E., Rijpkema S.G.T. 1997. Występowanie zakażeń Borrelia burgdorferii s.l. ukleszczy Ixodes ricinus w miejskim i podmiejskim biotopie leśnym. Przegl.Epidemiol. 51: 431-435.

199

http://www.pzh.gov.pl/epimeld

Tylewska– Wierzbanowska S. 1997. Borelioza z Lyme – wzrastający problemzdrowotny? Przegl. Epidemiol. 51: 425-429.

Tylewska– Wierzbanowska S. 2004. W: Magdzik W., Naruszewicz-Lesiuk D., ZielińskiA. (red.), Borelioza z Lyme. Choroby zakaźne i pasożytnicze – epidemiologia iprofilaktyka. Wyd. α-medica press, Bielsko-Biała: 38-41.

Wegner Z., Stańczak J. 1995. Rola kleszczy w epidemiologii boreliozy z Lyme. Przegl.Epidemiol. 49: 245-250.

Zajkowska J.M., Pancewicz S.A., Hermanowska – Szpakowicz T. 1998.Neuroborelioza. Neur. Neurochir. Pol. 32: 111-124.

200

Zagrożenie boreliozą z Lyme na Dolnym Śląsku

Dorota Kiewra¹, Witold Dobracki², Elżbieta Lonc¹, Beata Dobracka³1Zakład Parazytologii Instytutu Genetyki i Mikrobiologii Uniwersytetu Wrocławskiego2Katedra i Klinika Chorób Zakaźnych AM we Wrocławiu, ³II Oddział Ogólnozakaźny iNeuroinfekcji Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego im. Gromkowskiego weWrocławiu

The risk of Lyme borreliosis in Lower Silesia

AbstractThe aim of the study was the analysis of Lyme disease cases registered by Clinic of the

Infectious Diseases in Wrocław in connection with exposure to ticks in 2002-2003. In theanalyzed group of patients (134) tick bites were confirmed in 87.3%. In 38.8% cases they weremultiple (85.0% in the group of risk), and in 48.5% - single. The most common places forexposure to ticks were forest regions in Lower Silesia and parks in Wrocław and Jelenia Góra.

WstępBorelioza z Lyme, której czynnikiem etiologicznym są krętki Borrelia

burgdorferi sensu lato, jest obecnie najbardziej rozpowszechnioną na półkuli północnejwieloukładową antropozoonozą, przenoszoną głównie przez kleszcze z rodzinyIxodidae (Gray 1998). Szybki wzrost zachorowalności na boreliozę z Lymeobserwowany w latach 80-tych XX wieku, jest prawdopodobnie wynikiem lepszejdiagnostyki niż rzeczywistym wzrostem częstości zachorowań (Hermanowska-Szpakowicz i wsp. 2003). Najwięcej przypadków boreliozy z Lyme wykrywa się wUSA, gdzie według danych Centers for Disease Control (CDC) w latach 1982-1996odnotowano około 100 tys. zachorowań (Flisiak i Prokopowicz 1999). W Europienajwięcej zachorowań notuje się w jej środkowej części (Flisiak i Żabicka 1995). Polskana całym swoim obszarze może być uznawana nawet za teren endemiczny(Chmielewski i Tylewska-Wierzbanowska 2002). Według danych PZH, w roku 2003stwierdzono w Polsce rekordową liczbę ponad 3500 przypadków zachorowań, costanowi prawie 10 przypadków na 100 000 mieszkańców. Wcześniej notowanazapadalność była prawie o połowę mniejsza i wynosiła w 2002 r.- 5,26, a 2001 r.- 6,40.Najwyższą zachorowalność na boreliozę z Lyme zanotowano w woj. podlaskim iwarmińsko-mazurskim, w których w 2002 r. zapadalność wynosiła odpowiednio 29,0 i

202

16,45. W dalszej kolejności uplasowały się województwa: opolskie (8,36),podkarpackie (7,41), małopolskie (6,46), świętokrzyskie (6,32) i lubuskie (6,04). Wwojewództwie dolnośląskim w 2002 r. zanotowano na przestrzeni całego roku(najwięcej w III i IV kwartale) 94 przypadki boreliozy z Lyme (zapadalność 3,23), zaśw roku 2003 zanotowano aż ponad 130 (zapadalność 4,53).

Wiadomo, że wektorem krętków Borrelia jest 8 gatunków kleszczy (Gray 1998),z których największą rolę w epidemiologii boreliozy z Lyme odgrywają cztery, tj.Ixodes persulcatus i I. ricinus w Azji i Europie oraz I. pacificus i I. scapularis (syn. I.dammini) w Stanach Zjednoczonych. W Polsce kleszcze pospolite-Ixodes ricinus (L.1758), które licznie i powszechnie występują w całej Europie, są podstawowymwektorem krętków B. burgdorferi. Ich obecność notowana była na kilkusetstanowiskach położonych na obszarze całego kraju, od wybrzeży Bałtyku do wysokościokoło 1250 m n.p.m. (Siuda 1993). Kleszcz pospolity szczególnie licznie występuje wśrodowiskach o wysokiej wilgotności, tj. w lasach liściastych i mieszanych, często nagranicy lasów mieszanych i iglastych, na skrajach lasów graniczących z łąkami czypastwiskami, ale również na terenach miejskich, np. w parkach (Siuda i wsp. 1991,Wegner 1996, Wegner i wsp. 1997, Pacoń 1998, Skotarczak i Wodecka 1998, Nowosadi wsp. 1999, Skotarczak i wsp. 1999, Skotarczak i Wodecka 2000, Kiewra i wsp. 2002,Skotarczak i Wodecka 2002).

Rozprzestrzenienie na terenie Polski kleszczy zakażonych B. burgdorferi nie jestdokładnie poznane (Skotarczak i Wodecka 1998)1. Po raz pierwszy zakażenie krętkamikleszczy stwierdzono na początku lat 90-tych (Dąbrowski i wsp. 1993/1994). Dalszeinformacje o ekstensywności zakażenia pochodzą z różnych terenów Polski, międzyinnymi z okolic Szczecina, Mazur, Białegostoku, Słupska, Bydgoszczy, Lublina,Krakowa, Katowic i Poznania (Siński i wsp. 1994, Siński i wsp. 1997, Skotarczak iWodecka 1998, Nowosad i wsp. 1999, Humiczewska 2001, Wodecka 2003). Odsetekzakażonych kleszczy waha się od 0,77% - 58% (Skotarczak 2000).

Do określenia dynamiki rozprzestrzenienia boreliozy z Lyme obecnie stosowanajest obowiązkowa rejestracja zachorowań. Dla celów epidemiologicznych istotne sąrównież badania nad ekologią kleszczy, a także środowiskowe analizy przeprowadzanewśród osób narażonych na zakażenie B. burgdorferi oraz osób, u których doszło dozakażenia. Pozwolą one na wyznaczenie obszarów występowania kleszczy i określenieokresów ich aktywności oraz terenów dużego ryzyka zakażenia krętkami Borrelia.Badania te są niezbędne do opracowania metod profilaktyki przeciwkleszczowej.Informacji o zagrożeniach kleszczami i chorobami przenoszonymi przez te stawonogidostarczają także badania ankietowe prowadzone w różnych regionach Polski, np.wśród pracowników nadleśnictw podległych Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowychw Radomiu (Pabis 2003), czy wśród mieszkańców makroregionu lubelskiego (Buczek iwsp. 2003) oraz analiza epidemiologiczno-kliniczna boreliozy z Lyme stwierdzanej uosób zawodowo związanych z terenami występowania kleszczy (Dobracki i Dobracka1997).

W prezentowanej pracy przeanalizowano wywiady epidemiologiczneprzeprowadzone wśród pacjentów Poradni Chorób Zakaźnych Wojewódzkiego SzpitalaSpecjalistycznego we Wrocławiu w celu określenia częstości ataków ludzi przezkleszcze, a także wskazania obszarów potencjalnego zagrożenia boreliozą z Lyme naterenie województwa dolnośląskiego.

1 Do wykrywania krętków B. burgdorferi s.l. w kleszczach są stosowane metody mikroskopowe, zarównoz zastosowaniem ciemnego pola, jak i metody immunofluorescencji pośredniej lub bezpośredniej,hodowla krętków wyizolowanych z jelita kleszczy oraz przede wszystkim techniki molekularne(Stańczak i wsp. 1997, Stańczak i wsp. 2001).

203

Materiał i MetodyInformacje o pacjentach Poradni Chorób Zakaźnych Wojewódzkiego Szpitala

Specjalistycznego we Wrocławiu uzyskano z dobrowolnie wypełnionej ankietydotyczącej miejsca i częstości atakowania przez kleszcze oraz z kart chorobowychpacjentów. Ankietę przeprowadzono od stycznia 2002 do grudnia 2003 roku wśród 156osób, które zgłosiły się do poradni z podejrzeniem boreliozy z Lyme. Dalszej analiziepoddano 134 ankiety wypełnione przez pacjentów (67 kobiet i 67 mężczyzn), u którychpotwierdzono boreliozę z Lyme na podstawie badania klinicznego i/lub serologicznego.Średnia wieku ankietowanych wynosiła 46,2 lat i była nieco niższa dla kobiet (45,2) niżdla mężczyzn (48,3). Najmłodszy pacjent miał 12, zaś najstarszy 79 lat. Wśródankietowanych, 53 osoby mieszkały we Wrocławiu, 44 w innych miastachwojewództwa dolnośląskiego, a 37 na wsi. Prawie jedna trzecia ankiet (40) wypełnionabyła przez osoby zaliczane do grupy ryzyka, tj. leśników, drwali i rolników. Spośródnich 21 mieszkało na wsi, zaś 19 w miastach.

Wyniki i DyskusjaW analizowanej grupie 117 (87,3%) pacjentów podawało w wywiadzie ukłucie

kleszcza poprzedzające wystąpienie objawów i rozpoznanie boreliozy z Lyme. Odsetekten był nieco wyższy u mężczyzn (91,2%) niż u kobiet (83,3%). Również wysoki, bosięgający ponad 80%, odsetek osób zgłaszających w wywiadzie fakt ukłucia przezkleszcza, odnotowano w trakcie badania chorych leczonych z powodu boreliozy z Lymew Katedrze i Klinice Chorób Zakaźnych A.M. w Lublinie (Krzowska-Firych i wsp.2001), a nieco niższy (76%) na Oddziale Obserwacyjno-Zakaźnym i w Poradni ChoróbZakaźnych Szpitala Powiatowego w Strachowicach (Maciukajć i wsp. 2002).Informacja o ukłuciach przez kleszcze jest z pewnością pomocna podczasrozpoznawania choroby. Jednakże postawienie właściwej diagnozy możliwe jest powystąpieniu charakterystycznych objawów chorobowych i/lub potwierdzeniuwystępowania w surowicy przeciwciał przeciw krętkom Borrelia.

Ukłucie jednorazowe deklarowało 65 (48,5%), zaś wielokrotne 52 (38,8%) osób.Ukłucia wielokrotne odnotowano najczęściej przy bardzo częstych wizytach w lesie(codziennie lub kilka razy w tygodniu), ale również przy wizytach sporadycznych (kilkarazy w roku). W tej grupie najczęstsze były jednokrotne pokłucia przez kleszcze (tab.1).

Tabela 1. Częstość pobytów w lesie i ukłuć przez kleszcze osób z rozpoznaniemboreliozy z Lyme (n = 134).

pobyty w lesieLiczba osób (%) a ukłucia kleszczy

nie zaobserwowano jednokrotne wielokrotnesporadyczne(kilka razy w roku)

9 (6,7) 36 (26,8) 10 (7,5)

dość częste(kilka razy w miesiącu)

6 (4,5) 19 (14,2) 7 (5,2)

bardzo częste(kilka razy w tygodniu, codziennie)

2 (1,5) 10 (7,5) 35 (26,1)

ogółem 17 (12,7) 65 (48,5) 52 (38,8)

Wśród mieszkańców wsi wielokrotne ukłucia przez kleszcze zgłaszały 22 osoby(tj. 73% ankietowanych w tej grupie). Jedynie 15 (28%) mieszkańców Wrocławia byłowielokrotnie atakowanych przez kleszcze. W grupie ryzyka wielokrotne ukłucia przez

204

kleszcze deklarowały aż 34 osoby (85%), zaś wśród pozostałych ankietowanych jedynie18 osób (19%).

Na podstawie uzyskanych danych wyznaczono obszary potencjalnegozagrożenia boreliozą z Lyme (ryc. 1). Należą do nich miejsca, które szczególnie częstopacjenci wymieniali jako tereny rekreacji, czyli zalesione okolice Sobótki (MasywŚlęży), Milicza, Trzebnicy i Oleśnicy, Bory Dolnośląskie, a także zalesione terenyKotliny Kłodzkiej i Jeleniogórskiej. Kiewra i wsp. (2003) stwierdzili krętki wkleszczach I. ricinus odłowionych z Masywu Ślęży, tj. z miejsc często odwiedzanychprzez mieszkańców Wrocławia i okolic. Przypadki ukłuć kleszczy odnotowano wmiejskich parkach w Jeleniej Górze i Wrocławiu. Pacoń (1998) na tym terenie opisałstanowiska I. ricinus. Jak wykazały badania, atakom kleszczy sprzyjały także wyjazdyturystyczne na tereny, gdzie występują siedliska tych stawonogów (w Polsce- Mazury,Puszcza Notecka, Pojezierze Leszczyńskie, Pojezierze Drawskie, także w Czechach iwe Włoszech). Najczęściej ukłucia odnotowywano w miesiącach letnich-w lipcu (26osób), sierpniu (20), czerwcu (19) i wrześniu (17), czyli w okresie letnich wakacji orazzbierania jagód i grzybów.

Ryc. 1. Obszary potencjalnego zagrożenia chorobą z Lyme w województwiedolnośląskim(*- tereny, na których doszło do ukłucia przez kleszcza– wektora Borrelia burgdorferi).

205

PodsumowanieNa terenie województwa dolnośląskiego obszarami potencjalnego zagrożenia

boreliozą z Lyme są zarówno tereny zalesione zlokalizowane w obrębie parkówkrajobrazowych i dużych kompleksów leśnych, jak i parki położone w obrębieaglomeracji miejskich. Fakt ten skłania do zwrócenia uwagi mieszkańcom tego regionuna zagrożenia atakami kleszczy i chorobami przez nie przenoszonymi oraz na metodyzabezpieczające przed ukłuciami tych stawonogów.

LiteraturaBuczek A., Bartosik K., Olszewski T., Sałata M., Stepuch M. 2003. Metody profilaktyki

przeciwkleszczowej stosowane przez mieszkańców makroregionu lubelskiego. W:Buczek A. Błaszak C. (red.), Stawonogi i żywiciele. Wydawnictwo LIBER. Lublin:451-462.

Chmielewski T., Tylewska-Wierzbanowska S. 2002. Występowanie przeciwciałswoistych dla Borrelia burgdorferi u ludzi zdrowych na terenie Polski. Przegl.Epidemiol. 56: 33-38.

Dąbrowski J., Schönberg A., Wegner Z., Stańczak J., Kruminis-Łozowska W.1993/1994. The first isolation of Borrelia burgdorferi from Ixodes ricinus (Acari,Ixodidae) ticks in Poland. Bull. Inst. Mar. Trop. Med. Gdynia. 44/45: 61-64.

Dobracki W., Dobracka B. 1997. Zakażenie Borrelia burgdorferi – narażenie zawodoweczy nie? Prob. Hig. 54: 145-151.

Flisiak R., Prokopowicz D. 1999. Obraz kliniczny boreliozy z Lyme. Wiad. Parazytol.45: 143-149.

Flisiak R., Żabicka J. 1995. Sytuacja epidemiologiczna boreliozy z Lyme w Europie.Przegl. Epidemiol. 49: 375-379.

Gray J. S. 1998. The ecology of ticks transmitting Lyme borreliosis. Exp. App. Acarol.22: 249-258.

Hermanowska-Szpakowicz T., Zajkowska J. M., Grygorczuk S., Panacewicz S. A.,Kondrusik M. 2003. Zawiłości patogenetyczne i wynikające z nich trudnościdiagnostyczno-terapeutyczne choroby z Lyme. W: Buczek A. Błaszak C. (red.).Stawonogi i żywiciele. Wydawnictwo LIBER. Lublin: 185-199.

Humiczewska M. 2001. Aktywność sezonowa kleszczy Ixodes ricinus w biotopachnadwodnych i leśnych Szczecina i okolic oraz ich zakażenie krętkami Borreliaburgdorferi. Wiad. Parazytol. 47: 389-393.

Kiewra D., Lonc E., Głuszkowski M., Malinowska A. 2002. Geoklimatyczneuwarunkowania prewalencji kleszczy pospolitych – Ixodes ricinus (L.). W: BuczekA. Błaszak C. (red.). Stawonogi w medycynie. Wydawnictwo Drukarnia LIBER.Lublin: 115-126.

Kiewra D., Lonc E., Rydzanicz K. 2003. Mikroflora jelitowa wybranych gatunkówkomarów i kleszczy odłowionych z terenów rekreacyjnych okolic Częstochowy iWrocławia. W: Buczek A. Błaszak C. (red.). Stawonogi i żywiciele. WydawnictwoLIBER. Lublin: 313-325.

Krzowska-Firych J., Tomasiewicz K., Modrzewska R., Fota-Markowska H., Kiciak S.2001. Obraz kliniczny boreliozy z Lyme w materiale Kliniki Chorób ZakaźnychA.M. w Lublinie. W: Buczek A. Błaszak C. (red.). Stawonogi pasożyty i nosiciele.Wydawnictwo KGM. Lublin: 173-180.

Maciukajć J., Buczek A., Grad K., Kubicka K., Ciura D. 2002. Analiza klinicznaboreliozy z Lyme w materiale własnym. W: Buczek A. Błaszak C. (red.). Stawonogiw medycynie. Wydawnictwo Drukarnia LIBER. Lublin: 261-269.

206

Nowosad A., Jenek J., Głazaczow A., Wal. M. 1999. Kleszcze pospolite Ixodes ricinus(Linnaeus, 1758) z wybranych lasów komunalnych Poznania oraz ich zakażeniekrętkami Borrelia burgdorferi sensu lato. Przegl. Epidemiol. 53: 299-308.

Pabis A. 2003. Występowanie i rola epidemiologiczna Ixodes ricinus (Linnaeus, 1758)(Acari: Ixodida: Ixodidae) w miejscach rekreacji w województwie świętokrzyskim.Praca doktorska. Biblioteka A.M. w Lublinie.

Pacoń J. 1998. Distribution of ticks Ixodes ricinus on the recreation areas of Wrocławbefore and after the flood in July 1997. Wiad. Parazytol., 44: 389.

Siński E., Karbowiak G., Siuda K., Buczek A., Jongejan F. 1994. Borrelia burgdorferiinfection of ticks in some regions of Poland. Przegl. Epidemiol. 48: 461-465.

Siński E., Rijpkema S.G. 1997. Prevalence of Borrelia burgdorferi infection in Ixodesricinus ticks at urban and suburban forest habitats. Przegl. Epidemiol. 51: 431-435.

Siuda K. 1993. Kleszcze Polski (Acari: Ixodida). Część II. Systematyka irozmieszczenie. Monografie parazytologiczne. PTP. Warszawa.

Siuda K., Buczek A., Solarz K., Deryło A., Sadowski T., Kwiatkowski S., Horak B.,Procyk A. 1991. Wstępne badania nad występowaniem Ixodes ricinus (Acari:Ixodida: Ixodidae) na obszarach Jury Krakowsko-Częstochowskiej w różnymstopniu zmienionych antropopresją. Wiad. Parazytol. 37: 17-20.

Skotarczak B. 2000. Wykrywanie Borrelia burgdorferi sensu lato w kleszczach Ixodesricinus metodą łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR). Wiad. Parazytol. 46: 93-99.

Skotarczak B., Wodecka B. 1998. Występowanie krętków Borrelia burgdorferi s.l. ukleszczy Ixodes ricinus w lasach województwa szczecińskiego. Wiad. Parazytol. 44:227-232.

Skotarczak B., Wodecka B. 2000. Występowanie Ixodes ricinus na wybranych terenachrekreacyjnych b. województwa szczecińskiego. Część II. Wiad. Parazytol. 46: 265-272.

Skotarczak B., Wodecka B. 2002. Występowanie Ixodes ricinus na wybranych terenachrekreacyjnych b. województwa szczecińskiego. Część III. Wiad. Parazytol. 48: 201-206.

Skotarczak B., Soroka M., Wodecka B. 1999. Występowanie Ixodes ricinus nawybranych terenach rekreacyjnych województwa szczecińskiego. Część I. Wiad.Parazytol. 45: 507-517.

Stańczak J., Myjak P., Bajer A., Siński E., Wędrychowicz H., Majewska A. C., GołąbE., Budak A. 2001. Zastosowanie technik molekularnych do wykrywania i/lubidentyfikacji pasożytów i grzybów u ludzi i zwierząt oraz patogenówprzenoszonych przez kleszcze. Część III. Wiad. Parazytol. 47: 465-475.

Stańczak J., Kubica-Biernat B., Burkiewicz A., Racewicz M., Kruminis-Łozowska W.,Kur J. 1997. Wstępne badania nad zastosowaniem techniki reakcji łańcuchowejpolimerazy (PCR) do wykrywania krętków Borrelia burgdorferi sensu lato wkleszczach Ixodes ricinus (Acari, Ixodidae). Probl. Hig. 54: 122-131.

Wegner Z. 1996. Kleszcze i ich rola w przenoszeniu boreliozy z Lyme. Przegl.Drematol. 83: 147-152.

Wegner Z., Racewicz M., Kubica-Biernat B., Kruminis-Łozowska W., Stańczak J. 1997.Występowanie kleszczy Ixodes ricinus (Acari, Ixodidae) na zalesionych obszarachTrójmiasta i ich zakażenie krętkami Borrelia burgdorferi. Przegl. Epidemiol. 51:11-20.

Wodecka B. 2003. Występowanie genogatunków Borrelia burgdorferi sensu lato wkleszczach Ixodes ricinus na terenach rekreacyjnych Szczecina. W: Buczek A.Błaszak C. (red.). Stawonogi i żywiciele. Wydawnictwo LIBER. Lublin: 221-230.

207

Analiza uwarunkowań epidemiologicznychzachorowań na boreliozę z Lyme zarejestrowanychna terenie województwa śląskiego w latach 1999-2003

Brygida Adamek1, Alicja Książek2, Anna Szczerba-Sachs2, AndrzejWiczkowski1

1Katedra i Zakład Ogólnej Biologii Lekarskiej Śląskiej Akademii Medycznej wKatowicach, 41-808 Zabrze, ul. H. Jordana 192Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna, 40-957 Katowice, ul. Raciborska 39

An epidemiological conditions analysis of Lyme borreliosis casesregistered in Silesian Province in 1999-2003

AbstractLyme borreliosis is a chronic, multiorgan disease caused by tick transmitted spirochaeta

Borrelia burgdorferi. Since 1996 the diagnosed borreliosis cases have been registering inPoland. The data from the epidemiological anamnesis of Lyme boreliosis sheets obtained by theProvicial Sanitary- Epidemiological Station in Katowice in the years of 1999-2003 have beenanalysed. The number of cases as well as morbidity have been increasing in the consecutiveyears. Up to 76% of cases with the tick exposition was noted. Most cases (80%) are thosediagnosed sooner than 6 months after the ticks bites. A predominant tick exposure circumstancewas recreation (87%). About 13% borreliosis cases were defined as occupational exposureconnected with. Part of Borrelia burgdorferi infections tend to have been latent for many years,so the number of the last 5 years diagnosed cases could be underestimated. The 79% ticksexpositions have taken place in Silesian Province. Respecting to the infected with B.burgdorferiticks presence in this province, the increasing number of boreliosis cases is expected. Becauseof the lack of borreliosis vaccination possibility, the only profilaxis seems to be the avoidingticks bites strategy.

WstępBorelioza z Lyme, zwana również krętkowicą kleszczową, jest wieloukładową,

przewlekłą antropozoonozą (Bannister i wsp. 1998, Hermanowska-Szpakowicz i wsp.2002). Wektorem warunkującym przeniesienie bakterii na człowieka są kleszczezakażone krętkami Borrelia burgdorferi (Buczek 2003). Jako odrębna jednostka

208

chorobowa borelioza zdefiniowana została w USA w latach 70-tych ubiegłego wieku.Opisane pierwotnie przypadki obejmowały rozpoznane głównie u dzieci zapaleniestawów, które powiązano przyczynowo z ukłuciem przez kleszcza i wykazano ichetiologię krętkową. Dalsze badania i obserwacje pozwoliły na ustalenie tej samejetiologii w przypadkach przebiegających z zajęciem serca, narządu wzroku, układunerwowego i skóry, jak również zdefiniowanie etapów rozwoju choroby zwyróżnieniem stadium wczesnego zakażenia ograniczonego, zakażenia rozsianego orazzakażenia przewlekłego (Steere 2001, Dziubek 1996). Objawy wczesnego stadiumzakażenia manifestujące się w miejscu ukłucia kleszcza w postaci rumieniawędrującego stwierdzane są w ok. 50-60% przypadków. Późniejsze stadia chorobymogą wystąpić niezależnie od wystąpienia objawów stadium wczesnego, często pookresie utajenia. Pierwsze zachorowania na boreliozę w Polsce opisane zostały w 1987r. przez Januszkiewicza i Kiedę. Coraz większa liczba rozpoznawanych przypadkówspowodowała wprowadzenie przez Głównego Inspektora Sanitarnego w lipcu 1996 r.obowiązku ich zgłaszania i rejestracji.

Materiał i MetodyAnalizie poddano formularze zgłoszeń zachorowań na boreliozę w latach 1999 –

2003 zarejestrowanych przez Wojewódzką Stację Sanitarno-Epidemiologiczną wKatowicach. Liczbę zgłoszonych przypadków i zapadalność na terenie województwaśląskiego porównano z danymi krajowymi. Odnotowano liczbę zgłoszonychzachorowań w poszczególnych latach z podziałem na płeć oraz wyodrębnionozachorowania w grupach wiekowych poniżej 20 roku życia. W celu ustaleniauwarunkowań epidemiologicznych przeanalizowano przypadki zachorowań zudokumentowanym kontaktem pacjentów z kleszczem. Określono także czaswystąpienia objawów (powyżej i poniżej 6 miesięcy od ukłucia kleszcza), miejsce iokoliczności (rekreacja lub praca) kontaktu z kleszczami.

Wyniki i DyskusjaBorelioza z Lyme stanowi w całej Europie narastający problem

epidemiologiczny. W ostatnich latach jest ona najczęściej występującą u ludzi chorobązakaźną przenoszoną przez kleszcze (Tylewska-Wierzbanowska 2001). Na tereniePolski borelioza plasuje się wśród chorób, które nie występowały lub miały niewielkieznaczenie w latach wcześniejszych, a pojawiły się i nabrały znaczenia w drugiejpołowie dwudziestego wieku (Naruszewicz-Lesiuk i Magdzik 2000). W ostatnich pięciulatach liczba odnotowanych w skali kraju przypadków wykazuje sukcesywny wzrost, od891 przypadków w 1999 r. do 3574 w 2003 r., wzrasta również zapadalność(odpowiednio od 2,55 do 9,31). Na terenie województwa śląskiego również obserwujesię wzrost liczby rozpoznawanych i zgłaszanych przypadków boreliozy– od 48przypadków w 1999 r. do 421 w 2003 r., ze wzrostem zapadalności do 8,96 w 2003 r.(tab.1).

Większa liczba zgłaszanych zachorowań na boreliozę w ostatnich latach wiążesię z różnymi działaniami służb medycznych. Już od chwili opisania pierwszychprzypadków boreliozy na terenie kraju (Januszkiewicz i Kieda 1987) zwraca się uwagęna możliwość pojawienia się tej choroby, zwłaszcza na obszarach występowania licznejpopulacji kleszczy. Równocześnie rozpoczęto badania nad uwarunkowaniamiepidemiologicznymi boreliozy i zgromadzono dane na temat objawów klinicznych tejchoroby. Przyczyniły się one znacznie do pogłębienia i rozpowszechnienia wiedzy naten temat. Wiele objawów boreliozy ma charakter nieswoisty. Niektóre z nich,

209

zwłaszcza pierwsze, można łatwo przeoczyć, jeżeli przyczyny dolegliwości nie łączy sięz atakami kleszczy (Bannister i wsp. 1998). Wydaje się, że na terenie naszego kraju niewszystkie przypadki są zgłaszane (Tylewska-Wierzbanowska 2001).Tabela 1. Liczba zarejestrowanych zachorowań na boreliozę oraz zapadalność na tereniePolski i województwa śląskiego w latach1999-2003

Rok Liczba zachorowań w Polsce

/zapadalność

Liczba zachorowań w województwie

śląskim /zapadalność1999 891 / 2,55 48 / 0,982000 935 / 4,82 95 / 1,952001 1000 / 6,43 227 / 4,482002 2033 / 5,29 187 / 3,872003 3574 / 9,31 421 / 8,96suma 8433 976

Borelioza z Lyme pierwotnie rozpoznana została w grupie osób, którejwiększość stanowiły dzieci (Steere 2001). Wśród przypadków boreliozy opisanych wciągu pięciu lat na terenie województwa śląskiego 24 występowało w grupie 0-5 r.ż. zaś54 w grupie od 6-10 r.ż. Ze względu na to, że borelioza jest chorobą przewlekłą,zachorowanie we wczesnym okresie życia może stanowić obciążenie prognostyczne.Wśród ogółu zarejestrowanych przypadków w tym okresie chorzy powyżej 20 r.ż.stanowili aż 84% (tab.2.), co wiąże się z częstszym przebywaniem tej grupy pacjentóww siedliskach kleszczy i większym prawdopodobieństwem ich zakażenia krętkami.Mały procent osób do 20 r.ż z rozpoznaną boreliozą może wynikać z rzadszegokontaktu z przyrodą lub stosowania skutecznych metod profilaktykiprzeciwkleszczowej.

W Polsce najczęściej i najliczniej występującym gatunkiem kleszcza wbiotopach leśnych jest kleszcz pospolity– Ixodes ricinus (L., 1758). Jego larwy, nimfy isamice są wektorami krętków B. burgdorferi (Siński 2002). Człowieka atakująwszystkie stadia rozwojowe, najczęściej nimfy i samice. Przeniesienie bakterii naczłowieka następuje poprzez ślinę lub z wymiocinami każdego ze stadiów kleszcza wczasie ich penetracji skóry.

Transmisja B. burgdorferi wymaga co najmniej 48-godzinnego kontaktu zkleszczem. Najczęściej za zakażenie człowieka odpowiedzialne są małych rozmiarównimfy, trudne do zauważenia i najbardziej agresywne formy rozwojowe kleszcza(Flisiak 1995). W analizowanym okresie czasu zauważone przez pacjenta ataki kleszczyodnotowano w 76,1% przypadków (tab. 3). Ukłucia są bezbolesne (Prokopowicz 1995,Buczek 2003), dlatego kleszcze mogą być przyczepione do skóry przez pewien czaszanim zostaną usunięte przez człowieka.

210

Tabela 2. Liczba zachorowań na boreliozę zgłoszonych na terenie województwaśląskiego w kolejnych latach z wyeksponowaniem liczby chorych w różnych grupachwiekowych.

Rok Liczbazachorowań

ogółem

0-5 r. ż. 6-10 r. ż. 11-15 r. ż. 16-20 r. ż. >20r. ż

1999 48K-25(52%)M-23(48%)

1 (2,1%)

6 (12,5%)

4 (8,3%)

2 (4,2%)

35(72,9%)

2000 95 K-65(68%)

M-30 (32%))

5 (5,3%)

2 (2,0%)

4 (4,2%)

5 (5,3%)

79 (83,2%)

2001 227K-98(43%)

M-129(57%)

5 (2,2%)

9 (4,0%)

7 (3,1%)

10 (4,4%)

196 (86,3%)

2002 187K-96(51%)M-91(49%)

2 (1,1%)

6 (3,2%)

6 (3,2%)

5 (2,7%)

168 (89,8%)

2003 421 K-245(58%)M-176(42%)

11 (2,6%)

31 (7,4%)

17 ((4,0%)

18 (4,3%)

344 (81,7%)

suma 976 K-527(54%)M-449(46%)

24 (2,5%)

54 (5,5%)

38 (3,9%)

40 (4,1%)

820 (84,0%)

(%)- odsetek całkowitej liczby zachorowańK- kobiety, M- mężczyźni

Tab. 3. Liczba zachorowań na boreliozę w następstwie odnotowanego kontaktu z kleszczem w poszczególnych latach oraz przypadki zachorowań w okresie poniżej i ponad 6 miesięcy od zakażenia krętkami.

Rok Kontakt zkleszczem

<6m-cy >6m-cy Brak danych

1999 33 (68,8%)

41 (85,4%)

7 (14,6%)

0

2000 87 (91,6%)

90 (94,7%)

5 (5,3%)

0

2001 124 (54,6%)

157 (69,2%)

65 (28,6%)

5 (2,2%)

2002 120 (64,2%)

137 (73,3%)

49 (26,2%)

1 (0,5%)

2003 379 (90%)

358 (85,0%)

45 (10,7%)

18 (4,3%)

suma 743 (76,1%)

783 (80,0%)

171 (17,5%)

24 (2,5%)

(%)- odsetek całkowitej liczby zachorowań

211

Do oceny sytuacji epidemiologicznej boreliozy wykorzystywane są m.in.badania określające odsetek zakażonych kleszczy i żywicieli przez krętki B. burgdorferi(Pancewicz i wsp. 2001). Żywicielami I. ricinus mogą być kręgowce lądowe znajdującesię w określonych ekosystemach.

Badania wykonane na terenach obejmujących również województwo śląskiewykazały występowanie krętków u 15– 16,5% zebranych okazów (Pet`ko i wsp. 1997,Pet`ko 2002, Spausta i wsp. 2003). Dane te są zbliżone do wyników badańprzeprowadzonych na innych obszarach kraju– od 22% w okolicach Poznania (Michaliki Rejmenciak 1998) do 12,5% na terenach leśnych okolic Szczecina (Skotarczak iWodecka 1998). Występowanie zakażonych kleszczy, zarówno w biotopach leśnych, jaki na terenach zielonych dużych miast (Wegner i wsp. 1997) stanowi o możliwościnabycia zakażenia i rozwoju choroby w czasie przebywania w przyrodzie. Wodnotowanych przez nas przypadkach zachorowań, aż w 87% zakażenie krętkaminastępowało w czasie rekreacji. Odsetek ten w kolejnych latach zawsze przekraczał60% (tab.4.). Podkreślenia wymaga fakt, że niemal 80% odnotowanych ekspozycji naukłucia kleszczy miało miejsce na terenie województwa śląskiego. Duży procentkleszczy zakażonych krętkami Borrelia i liczne przypadki zachorowań na boreliozę,sugerują istnienie istotnego problemu epidemiologicznego na Górnym Śląsku.Zainfekowane kleszcze przekazują krętki transstadialnie i transowarialnie (Prokopowicz1995), co przyczynia się znacznie do utrzymania źródła zakażenia przez długi okres naokreślonym terenie. Wśród odnotowanych w ostatnich latach przypadków 80%stanowiły zachorowania rozpoznane w okresie krótszym od 6 miesięcy po ukłuciukleszczy. Zachorowania rozpoznane po 6 miesiącach stanowiły 17,5% wszystkichodnotowanych przypadków (tab. 3). Obserwacje kliniczne wskazują, że nawetprawidłowo przeprowadzona antybiotykoterapia wczesnego okresu boreliozy w częściprzypadków nie zapobiega rozwojowi późniejszych stadiów choroby (Steere 2001).Ponadto, część zakażeń ujawnia się po raz pierwszy w późniejszym stadium choroby.

Tabela 4. Liczba zachorowań na boreliozę w kolejnych latach po zakażeniu krętkami wwarunkach rekreacyjnych i narażenia zawodowego określonych w województwieśląskim lub na innym obszarze.

Rok Rekreacja Narażeniezawodowe

WojewództwoŚląskie

Inny teren Brak danych

1999 30 (62,5%)

3 (6,25%)

34 (70,8%)

5 (10,4%)

9 (18,8%)

2000 73 (76,8%)

0 69 (72,6%)

18 (19,0%)

8 (8,4%)

2001 135 (59,5%)

64 (28,2%)

184 (81,0%)

19 (8,4%)

24 (10,6%)

2002 134 (71,7%)

25 (13,4%)

152 (81,3%)

20 (10,7%)

15 (8,0%)

2003 377 (89,5%)

30 (7,1%)

334 (79,3%)

58 (13,8%)

29 (6,9%)

suma 849 (87%)

122 (12,5%)

773 (79,0%)

120 (12,3%)

85 (8,7%)

(%)- odsetek całkowitej liczby zachorowań

212

Szczególny problem epidemiologiczny stanowią ukłucia kleszczy w ramachwykonywania pracy zawodowej. Zgłoszone przypadki boreliozy związane z narażeniemzawodowym stanowiły 12,5% wszystkich zachorowań. Rozpoznania takieodnotowywane są z różną częstością – od 3 w 1999 r., 0 w 2000 r. i aż 64 przypadki w2001 r. W następnych latach zarejestrowano w ciągu roku 25-30 zachorowań (tab. 4).Duży procent pracowników leśnych i mieszkańców terenów endemicznych maprzeciwciała przeciw B. burgdorferi (Sobieszczańska i wsp. 1998, Pancewicz i wsp.2001). Uzyskane dane pokazują wagę problemu boreliozy pojawiającej się w niektórychgrupach zawodowych i u ludzi zamieszkujących regiony, w których występująkorzystne warunki do rozwoju kleszczy.

W profilaktyce choroby z Lyme zastosowanie efektywnej szczepionki napotykana trudności. Gatunek zbiorczy B. burgdorferi bowiem obejmuje różne genogatunki(Mrożek-Budzyń 1999). W Europie potrzebna byłaby szczepionka multiwalentnauzyskana z trzech europejskich szczepów B. burgdorferi (Hermanowska-Szpakowicz2000). Szczepionka taka na dzień dzisiejszy nie jest dostępna i nie wydaje się byćosiągalna w najbliższych latach. W tej sytuacji metodą z wyboru pozostaje skutecznepropagowanie w społeczeństwie wiedzy na temat istniejącego zagrożenia orazinformacji o możliwości minimalizowania ryzyka ataków kleszczy, o dostępnychrepelentach i sposobach ich zastosowania.

LiteraturaBannister B.A., Begg N.T., Gillespie S.H. 1998. Choroby zakaźne. W:. Juszczyk J.

(red.), Wydanie I polskie. Wydawnictwo Medyczne Urban &Partner, Wrocław: 420-423.

Buczek A. 2003. Aspekty medyczno-weterynaryjne stawonogów kłująco-ssących.Materiały XVI Zjazdu Polskiego Towarzystwa Epidemiologów i Lekarzy ChoróbZakaźnych. Referaty. Białystok: 74-79.

Buczek A. 2003. Choroby pasożytnicze. Epidemiologia. Diagnostyka. Objawy.Wydawnictwo Liber, Lublin.

Dziubek Z. 1996. Krętkowice. Borelioza z Lyme. W: Dziubek Z. (red.), Chorobyzakaźne. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa: 162-165.

Flisiak R., Żabicka J. 1995. Sytuacja epidemiologiczna boreliozy z Lyme w Europie.Przegl. Epid. 49: 375-379.

Hermanowska-Szpakowicz T. 2000. Aspekty kliniczno - terapeutyczno - profilaktycznechorób przenoszonych przez kleszcze. Przegl. Epid. 54: 209-216.

Hermanowska-Szpakowicz T., Zajkowska J., Pancewicz S. 2002. Wybrane aspektypatogenetyczno- kliniczne boreliozy z Lyme. W: Buczek A., Błaszak C. (red.),Stawonogi w medycynie. Wydawnictwo Liber, Lublin: 239-248.

Januszkiewicz J., Kieda A. 1987. Przypadki boreliozy z Lyme na Pomorzu Zachodnim.Przegl. Epid. 41: 324-329.

Michalik J., Rejmenciak A. 1998. Occurrence of Ixodes ricinus in different types offorest habitats of the city of Poznań and their infection rate with Borreliaburgdorferi sensu lato. Wiad. Parazyt. 44: 388.

Mrożek-Budzyń D. 1999. Borelioza z Lyme. Przeg. Epid. 53: 325-330.Naruszewicz-Lesiuk D., Magdzik W. 2000. Choroby zakaźne na ziemiach polskich w

dwudziestym wieku. Przegl. Epid. 54: 5-9.Pancewicz S.A., Olszewska B., Hermanowska-Szpakowicz T., Kondrusik M.,

Zajkowska J.M., Grygorczuk S., Świerzbińska R. 2001. Wybrane aspektyepidemiologiczne boreliozy z Lyme wśród mieszkańców województwapodlaskiego. Przegl. Epid. 55:187-194.

213

Pet`ko B. 2002. Lyme borreliosis in Carpathian Region of Central Europe- ecologicalaspect of diagnostics. W: Buczek A., Błaszak C. (eds.), Stawonogi w medycynie.Wydawnictwo Liber, Lublin: 93-104.

Pet`ko B., Siuda K., Stanko M., Tresova G., Krabowiak G., Fričová J. 1997. Borreliaburgdorferi sensu lato in the Ixodes ricinus ticks in Southern Poland. Ann. Agric.Environ. Med. 4: 263-269.

Prokopowicz D. 1995. Choroby przenoszone przez kleszcze. Wydawnictwo FundacjiBüchnera, Warszawa.

Siński E. 2002. Transmisja Borrelia sp.: ekologiczne i fizjologiczne oddziaływaniawektor– patogen-żywiciel. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi wmedycynie. Wydawnictwo Liber, Lublin: 81-92.

Skotarczak B., Wodecka B. 1998. Występowanie krętków Borrelia burgdorferi s.l. ukleszczy Ixodes ricinus w lasach województwa szczecińskiego. Wiad. Parazytol. 44:227-232.

Sobieszczańska B.M., Nóżka B., Milczarska J., Dobracka B., Dobracki W. 1998.Obecność przeciwciał dla Borrelia burgdorferi związanych w kompleksyimmunologiczne w surowicach leśników. Med. Dośw. Mikrobiol. 50: 97-103.

Spausta G., Wiczkowski A., Ciarkowska J., Strzelczyk J., Trapp G., Adamek B.,Zalewska-Ziob M. 2003. Częstość występowania Borrelia burgdorferi sensu lato ukleszczy Ixodes ricinus z okolic Tarnowskich Gór. Wiad. Parazyt. 49: 39-45.

Steere A.C. 2001. Borelioza z Lyme. W: Harrison T.R. (ed.), Interna Harrisona. t.II,wyd. 14, Wydawnictwo Czelej, Lublin: 1570-1574.

Tylewska-Wierzbanowska S. 2001. Epidemiologia boreliozy z Lyme w Polsce. Przegl.Epid. Supl. 2, 55: 141-142.

Wegner Z., Racewicz M., Kubica-Biernat B., Kruminis-Łozowska W., Stańczak J. 1997.Występowanie kleszczy Ixodes ricinus (Acari, Ixodidae) na zalesionych obszarachTrójmiasta i ich zakażenie krętkami Borrelia burgdorferi. Przegl. Epid. 51: 12-20.

214

Badania przeciwciał przeciw Borrelia burgdorferi upracowników nadleśnictw podległych RegionalnejDyrekcji Lasów Państwowych we Wrocławiu

Witold Dobracki1, Beata Dobracka2, Dorota Kiewra3, Zofia Zaródzka2,Adam Kaczmarczyk4, Piotr Bereś4, Grzegorz Pietruńko4

1Katedra i Klinika Chorób Zakaźnych Akademii Medycznej we Wrocławiu, ul.Koszarowa 5, 51-149 Wrocław2Wojewódzki Szpital Specjalistyczny im. Gromkowskiego, ul. Koszarowa 5, 51-149Wrocław3Zakład Parazytologii Instytutu Genetyki i Mikrobiologii Uniwersytetu Wrocławskiego,ul. Przybyszewskiego 63, 51-148 Wrocław4Regionalna Dyrekcja Lasów Państwowych we Wrocławiu, ul. Grunwaldzka 90, 50-357Wrocław

The examinations of antibodies against Borrelia burgdorferi in workers ofthe District Forestry Offices of The Regional Directorate of the StateForests in Wrocław

AbstractThe Regional Directorate of the State Forests in Wrocław controls more then 90% of all

the forests at Lower Silesia. Lower Silesia is the area which varies in surface configuration andin the climate, which results in the diversity of the forest groups. Therefore, two groups of theDistrict Forestry Offices were subject to an examination:I group – including the South-West part of the province (4 District Forestry Offices)II group – the surroundings of Wrocław (6 District Forestry Offices).

Both groups were examined in 2003 and the analysis included only the forest workers –on the whole 540 people. In the first group the frequency of occurrence of antibodies attackingBorrelia burgdorferi equaled 16,67% for the foresters and 14,61% for the woodsmen, that is15,94% on an average. In the second group the antibodies against Borrelia burgdorferi werefound in 23,11% of the foresters and 22,08% of the woodsmen. The percentage of the positiveresults in this group of District Forestry Offices was nearly 7% higher than in group I andequalled 22,84% on an average. The average age in both groups was similar, however the periodof the occupational risk in the District Forestry Offices in the surroundings of Wrocław was 2,34year longer and took 22,89 years.

The high percentage of the forest workers whose serum includes the antibodiesindicates the high risk of Borrelia burgdorferi spirochaetes infection among the inhabitants ofLower Silesia.

216

WstępW Polsce najważniejszym wektorem krętków Borrelia burgdorferi (B.b.)–

czynników etiologicznych boreliozy z Lyme– jest kleszcz pospolity (Ixodes ricinus).Jego obecność przy jednoczesnym występowaniu rezerwuarów krętków B.b.2 iprzebywaniem człowieka w jego środowisku warunkuje rozprzestrzenienie boreliozy zLyme u ludzi. Stopień i rodzaj zalesienia terenu ma wpływ na występowanie kleszczypospolitych, bowiem głównym ich siedliskiem są obszary o wysokiej wilgotności(około 80-100%), szczególnie lasy liściaste i mieszane, zwłaszcza z bogatym podszytem(Siuda 1993). Kleszcze znajdowane są też na obrzeżach lasów, niewielkich polanachśródleśnych, a także na pastwiskach przy lasach czy terenach w pobliżu rzek, stawów ijezior. Duża liczba kleszczy jest spotykana w pobliżu szlaków wędrówek zwierząt.Żywicielami kleszcza pospolitego są głównie ssaki, ale również ptaki i gady. Wzależności od stadium rozwojowego, kleszcze preferują różne gatunki żywicieli. Larwyi nimfy przede wszystkim atakują ssaki małe i średniej wielkości, dorosłe żerują nadużych ssakach dzikich i hodowlanych. Kleszcze ulegają zakażeniu pobierając krew odkręgowców określanych mianem rezerwuaru właściwego, w organizmie którychodbywa się proliferacja krętków i ich efektywny transfer do wektora (Michalik iStańczak 2003). Szczególną rolę w utrzymaniu ognisk w przyrodzie odgrywajągryzonie i ssaki owadożerne, a także ptaki, które mogą przenosić patogeny na znaczneodległości (Gryczyńska 1997).

Pracownicy nadleśnictw, z racji konieczności częstego przebywania w lesie, sąw sposób naturalny narażeni na ukłucia przez kleszcze. Stanowią zatem grupę ryzykaosób zawodowo eksponowanych na zakażenie krętkiem B.b. i dlatego borelioza mastatus choroby zawodowej u ludzi pracujących w lesie.

Celem pracy było określenie stopnia zakażenia krętkami Borrelia pracownikówleśnych z nadleśnictw podległych Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych weWrocławiu (RDLP Wrocław) oraz próba wyznaczenia obszarów o najwyższym stopniuzagrożenia krętkami Borrelia burgdorferi na terenie Dolnego Śląska.

Materiał i MetodyBadania immunoserologiczne w kierunku boreliozy wykonano w wybranych

nadleśnictwach Dolnego Śląska w 2003 r., tj. w nadleśnictwach w południowo-zachodniej (Pieńsk, Świeradów, Lwówek Śląski, Złotoryja) i w północno-wschodniej(Wołów, Żmigród, Milicz, Oborniki Śląskie, Oława, Henryków) części regionu (ryc. 1).W badaniach udział wzięli pracownicy terenowi, którzy przebywali w lesie w związku zwykonywaną pracą. Wśród nich byli robotnicy leśni (drwale, pilarze, zrywkarze,kierowcy) i pracownicy nadzoru (tzw. służba leśna: nadleśnicy, leśnicy, podleśnicy,inżynierowie, straż leśna, specjaliści ds. hodowli lasu i pozyskiwania drewna).

Od 540 pracowników nadleśnictw stanowiących 93,26% ogólnej liczbyzatrudnionych osób pobierano krew, którą następnie badano w LaboratoriumWojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego im. Gromkowskiego we Wrocławiu. Wsurowicach pracowników leśnych określano przeciwciała IgM i IgG przeciwko B.b.przy użyciu testu enzymoimmunofluorescencyjnego VIDAS Lyme firmy bioMerieux.Wszystkie etapy oznaczania przeprowadzane były automatycznie w urządzeniu VIDAS.Fluorescencja mierzona była długością fali 450 nm, a jej natężenie było proporcjonalnedo ilości przeciwciał IgM i IgG skierowanych przeciw B.b. obecnych w badanychsurowicach (Jespersen i wsp. 2002).

2 Do rezerwuarów właściwych zaliczane są 32 gatunki zwierząt, w tym 16 gatunkówssaków i 16 ptaków (Siński 1999).

217

Ponadto na obszarze objętym badaniami zwrócono uwagę na ukształtowanieterenu i charakter roślinności. Dane te mogą wskazywać na miejsca rozprzestrzenieniakleszczy I. ricinus, które– jak już wspomniano– ze względu na preferencjewilgotnościowe utrzymują się na terenach porośniętych przez roślinność hydrofilną.Informacje dotyczące zasobów leśnych, drzewostanu i typów siedlisk oraz terenówchronionych na terenie analizowanych nadleśnictw uzyskano z materiałów źródłowychRDLP Wrocław.

Ryc. 1. Nadleśnictwa w zarządzie RDLP Wrocław (szare– nadleśnictwa objętebadaniami)

WynikiZ wywiadu przeprowadzonego wśród badanych osób wynika, że średnia wieku

pracowników poszczególnych nadleśnictw była podobna i wynosiła około 45 lat.Jednakże w nadleśnictwach znajdujących się w południowo-wschodniej częściwojewództwa dolnośląskiego pracownicy przez okres dłuższy o 2,3 roku narażeni bylina kontakt z kleszczami od pracowników leśnych z terenów południowo-zachodnich.Staż pracy w miejscach stanowiących zagrożenie atakami przez kleszcze wynosił w tejgrupie badanych 22,89 lat.

Liczbę badanych osób w wybranych nadleśnictwach podaje tab. 1.

218

Tabela 1. Liczba przebadanych pracowników leśnych w wybranych nadleśnictwachDolnego Śląska

NadleśnictwaSłużba leśna Robotnicy leśni Ogółem

zatrud. przebad. zatrud. przebad. zatrud. przebad.Południowo-zachodnia część

regionu168 162

96,43%91 89

97,80%259 251

96,91%Północno-wschodnia część

regionu232 212

91,38%88 77

87,50%320 289

90,31%

Razem400 374

93,50%179 166

92,74%570 540

93,26%

zatrud.– liczba zatrudnionych osób, przebad.– liczba przebadanych osób

U pracowników nadleśnictw w południowo-zachodniej części obszarupodległego RDLP Wrocław częstość występowania przeciwciał przeciw B.b. wyniosła upracowników służby leśnej i robotników leśnych odpowiednio 16,67 i 14,61 (średnio15,94)%. Zaobserwowano jednak istotne różnice w obecności przeciwciał przeciw B.b.u osób w poszczególnych nadleśnictwach. I tak, w Nadleśnictwie Złotoryja u 5,97% i wNadleśnictwie Pieńsk u 30,19% badanych wykryto przeciwciała (tab. 2a). Brakprzeciwciał przeciw B.b. u pracowników leśnych na terenie Nadleśnictwa Złotoryjamoże wynikać ze zbyt małej liczby badanych osób.

Tabela 2a. Częstość występowania przeciwciał przeciw B.b. u pracowników leśnych w południowo-zachodniej części Dolnego Śląska

NadleśnictwoSłużba leśna Robotnicy leśni Ogółem

przebad. (+)wynik przebad. (+)wynik przebad. (+)wynikPieńsk 34 10 (29,41%) 19 6 (31,58%) 53 16 (30,19%)Świeradów 42 4 (9,52%) 22 1 (4,55%) 64 5 (7,81%)Lwówek Śl. 47 9 (19,15%) 20 6 (30,00%) 67 15 (22,39%)Złotoryja 39 4 (10,26%) 28 0 (0,00%) 67 4 (5,97%)Razem 162 27 (16,67%) 89 13 (14,61%) 251 40 (15,94%)

przebad.– liczba przebadanych osób

Jak widać w tab. 2b, test dodatni na obecność przeciwciał przeciw B.b.występował u 23,11% pracowników tzw. służby leśnej i 22,08% robotników w częścipółnocno-wschodniej Dolnego Śląska. Na tym terenie przeciwciała przeciw B.b.stwierdzano średnio u 22,84% pracowników leśnych. Podobnie jak w nadleśnictwachzlokalizowanych w części południowo-zachodniej województwa, odsetek osób zprzeciwciałami przeciw B.b. był zróżnicowany na różnych obszarach północno-wschodnich. Najniższą częstość występowania przeciwciał obserwowano wNadleśnictwie Oława (14,75%), zaś najwyższą w Nadleśnictwie Milicz (28,27%) (tab.2b).

219

Tabela 2b. Częstość występowania przeciwciał przeciw B.b. u pracowników leśnych wpółnocno-wschodniej części Dolnego Śląska

NadleśnictwoSłużba leśna Robotnicy leśni Ogółem

przebad. (+)wynik przebad. (+)wynik przebad. (+)wynikWołów 31 7 (22,58%) 31 9 (29,03%) 62 16 (25,81%)Żmigród 30 7 (23,33%) 6 1 (16,67%) 36 8 (22,22%)Milicz 55 15 (27,27%) 18 6 (33,33%) 73 21 (28,27%)Oborniki Śl. 31 6 (19,35%) 3 0 (0,00%) 34 6 (17,65%)Oława 43 8 (18,60%) 18 1 (5,56%) 61 9 (14,75%)Henryków 22 6 (27,27%) 1 0 (0,00%) 23 6 (26,09%)Razem 212 49 (23,11%) 77 17 (22,08%) 289 66 (22,84%)

przebad.– liczba przebadanych osób

DyskusjaBadania potwierdziły występowanie dużego ryzyka zakażeniem krętkami

Borrelia burgdorferi pracowników leśnych stale narażonych na kontakt z kleszczami.Na ten problem zwrócili już uwagę Anusz i wsp. (1991), którzy podczas badańserologicznych stwierdzili dodatnie wyniki u 12,2-16,7% osób przebywających wsiedliskach kleszczy na terenie dawnych województw: krośnieńskiego, olsztyńskiego,ostrołęckiego i suwalskiego. Na Podlasiu wykazano obecność przeciwciał przeciw B.b.u 23,68% rolników i leśników (Pancewicz i wsp. 1998), zaś w dawnym województwieszczecińskim– u 47,6% (Niścigorska 1997).

Szczególnie wysoki odsetek pracowników leśnych z przeciwciałami przeciwB.b. zanotowano w tych regionach Polski, w których znajdują się siedliska typowe dlaI. ricinus. Na przykład w Puszczy Białowieskiej– 60-70% (Flisak i wsp. 1995) iKarkonoszach – 70% (Dobracki i wsp. 1994). Podobne wyniki badań otrzymano winnych krajach europejskich, w których odsetek ten wahał się od 19% w Holandii do34% w Szwecji (wg Dobracki i wsp. 1994).

Ścisłą zależność między częstością występowania w surowicy przeciwciałprzeciw B.b. i lokalizacją siedlisk kleszczy zaobserwowano na obszarze podległymRDLP Wrocław, a nawet w poszczególnych nadleśnictwach znajdujących się na tymterenie. Najbardziej zagrożeni atakami kleszczy i przenoszonymi przez niedrobnoustrojami są pracownicy nadleśnictw, w których występują sosna i świerk, atakże gatunki drzew liściastych jak dąb, brzoza, olcha i buk oraz bogate poszycie leśne.Są to nadleśnictwa położone w północno-wschodniej części badanego obszaru.Wilgotne i żyzne gleby w dorzeczu Odry sprzyjają rozwojowi roślinności wewszystkich piętrach lasów i utrzymaniu się stanowisk kleszczy (Siuda 1995). Na tymterenie częstość występowania przeciwciał przeciw B.b. była wyższa o 7% niż w innychczęściach Dolnego Śląska.

Niekorzystne warunki klimatyczne (klimat alpejski) dla kleszczy przywspółwystępowaniu zanieczyszczeń przemysłowych (pyłów zwiewanych z kopalń ielektrowni „Turów”) mogą być przyczyną małej populacji tych stawonogów i niskiegoodsetka występowania przeciwciał przeciw B.b. u pracowników leśnych NadleśnictwaŚwieradów.

Duże zróżnicowanie dotyczące liczby pracowników leśnych mających kontakt zkrętkami (od 3,3-50,9%) odnotowali Chmielewska-Badora i wsp. (1997) wmakroregionie lubelskim oraz Pancewicz i wsp. (1998) w tarnobrzeskim (15,3%) ibialskopodlaskim (30,6%).

220

W wybranych nadleśnictwach Dolnego Śląska podobna częstość występowaniaprzeciwciał przeciw B.b. stwierdzono w dwóch grupach pracowników, tj. u robotnikówleśnych i pracowników tzw. służb leśnych. W świetle badań wielu autorów w różnychregionach Polski liczba zakażonych kleszczy może wahać się od 0,77-58% (m. in.Wegner i Stańczak 1995, Skotarczak 2000, Kiera i Lonc 2003). Dane te wskazują naduże prawdopodobieństwo zakażenia człowieka krętkami nawet przy jednorazowymkontakcie z kleszczami. Zachorowania na boreliozę związane są z długością okresunarażenia zawodowego na ataki kleszczy (Pancewicz i wsp. 2001). Podobne zależnościobserwowaliśmy w naszej pracy. W nadleśnictwach w północno-wschodniej częściregionu, w których pracownicy leśni mieli dłuższy staż pracy, zanotowano wyższyodsetek osób z przeciwciałami przeciw B.b.

Wysoki odsetek pracowników leśnych wykazujących obecność w surowicyprzeciwciał przeciw B.b. wskazuje na duże narażenie tej grupy zawodowej i innychmieszkańców Dolnego Śląska na zakażenie krętkami B.b. Nasze wyniki sugerują, żenadleśnictwa Pieńsk, Lwówek Śl., Wołów, Żmigród, Milicz i Henryków są terenamiendemicznymi boreliozy z Lyme.

LiteraturaAnusz Z., Horban A., Knap J. i wsp. 1991. Seroepidemiologiczne poszukiwanie

krętkowicy kleszczowej w grupach wysokiego ryzyka w czterech województwachw Polsce. Mat.Nauk. XII Zjazdu PTEiLCHZ Warszawa: 42.

Chmielewska-Badora J., Zwoliński J., Umiński J., Stojek N. 1997. Badaniaseroepidemiologiczne w kierunku boreliozy na terenie makroregionu lubelskiego uróżnych grup ludności (1994-1996). Med.Ogólna 4: 385-389.

Dobracki W., Dobracka B., Sobieszczańska B., Gładysz A. 1994. Epidemiologiazakażeń Borrelia burgdorferi wśród pracowników leśnych terenu Karkonoszy. Mat.Nauk. XIII Zjazdu PTEiLChZ Poznań: 425-427.

Dobracki W., Dobracka B. 1997. Zakażenie Borrelia burgdorferi– narażenie zawodoweczy nie? Prob. Hig. 54: 148-151.

Flisiak R., Wiercińska-Drapało A., Prokopowicz D., Flisiak I. 1995. Sezonowośćwystępowania przeciwciał przeciw Borrelia burgdorferi wśród mieszkańcówBiałowieży. Przegl. Epid. 49: 251-256.

Gryczyńska A. 1997. Ekologia boreliozy z Lyme - rola lądowych zwierząt kręgowych.Wiad. Ekol. 43: 207-222.

Jespersen D.J., Smith T.F., Rosenblatt J.E., Cockerill F.R. 2002. Comparison of theBorrelia DotBlot G, MarDx, and VIDAS Enzyme Immunoassays for DetectingImmunoglobulin G Antibodies to Borrelia burgdorferi in Human Serum. J. Clin.Microbiol. 40: 4782-4784.

Kiewra D., Lonc E. 2003. Ticks (Ixodes ricinus) as vectors of diseases in Ślężą Massif(Lower Silesia). Wiad. Parazytol. 49: 92.

Michalik J., Stańczak J. 2003. Udział ssaków i ptaków w krążeniu infekcji Anaplasmaphagocytophilum– czynnika ludzkiej ehrlichiozy granulocytarnej (HGE)– wpopulacjach kleszczy Ixodes ricinus. W: Buczek A. Błaszak C. (red.), Stawonogi iżywiciele. Wydawnictwo Liber, Lublin: 161-174.

Niścigorska J. 1997. Ocena występowania zakażeń Borrelioa burgdorferi wwojewództwie szczecińskim na podstawie badań immunoserologicznychwybranych populacji. Prob. Hig. 54: 136-141.

Pancewicz S.A., Januszkiewicz A., Hermanowska-Szpakowicz T. 1996. Obecnośćprzeciwciał przeciw Borrelia burgdorferi wśród mieszkańców północno-wschodniejPolski. Przegl. Epid. 50: 375-381.

221

Pancewicz S.A., Zajkowska J.M., Kondrusik M. i wsp. 1998. Wykrywanie przeciwciałprzeciwko B. burgdorferi wśród pracowników leśnictwa w północno-wschodnimregionie Polski. Med. Pracy 49: 253-258.

Pancewicz S.A., Hermanowska-Szpakowicz T., Świerzbińska R. i wsp. 2001. Narażeniepracowników leśnictwa w północno-wschodniej Polsce na zakażenia Borreliaburgdorferi (B.b.). Przegl. Epid. 55, Supl. 3: 212.

Siński E. 1999. Enzootyczne źródła nowych infekcji przenoszonych przez kleszczeIxodes ricinus. Wiad. Parazytol. 45: 135-142.

Siuda K. 1993. Kleszcze Polski (Acari: Ixodida). Część II. Systematyka irozmieszczenie. Monografie Parazytologiczne PTP, Warszawa.

Siuda K. 1995. Fauna kleszczy (Acari: Ixodida) w Polsce. Wiad. Parazytol. 41: 277-281.

Skotarczak B. 2000. Wykrywanie Borrelia burgdorferi sensu lato w kleszczach Ixodesricinus metodą łańcuchową reakcji polimerazy (PCR). Wiad. Parazytol. 46: 93-99.

Wegner Z., Stańczak J. 1995. Rola kleszczy w epidemiologii boreliozy z Lyme. Przegl.Epid. 49: 245-250.

222

Identyfikacja Anaplasma (Ehrlichia) phagocytophila napodstawie amplifikacji fragmentów genu 16S rDNA iepank1*

Anna RymaszewskaKatedra Genetyki, Uniwersytet Szczeciński, Al. Piastów 40B, 71-065 Szczecin, e-mail:[email protected]

*Praca została wykonana w ramach projektu nr 3PO4C 103 22, finansowanego przez Komitet BadańNaukowych

Identyfication of Anaplasma (Ehrlichia) phagocytophila by amplification16S rDNA and epank 1 gene fragments

AbstractAdult and nymphs Ixodes ricinus ticks were collected in Forest Dąbie, in Western

Pomerania, where borreliosis is endemic. PCR methods have been shown to be effective for thedetection of ehrlichias DNA in ticks. Numerous PCR assays have been reported in the literature,but their specificity and sensitivity is different. Using the PCR technique comparison resultsamplificaton the 16S rDNA and epank 1 gene for the molecular identification of Anaplasmaphagocytophila in ticks. The fragments of epank1 gene are more sensitive (11,54%) than the16S rDNA (5,4%) and may be more useful in the detection A. phagocytophila DNA in the I.ricinus ticks.

WstępEhrlichie są patogenami ludzi i zwierząt, wywołującymi jednostkę chorobową

określaną jako ehrlichioza. Bakterie te rozpowszechnione są na całym świecie, w tymrównież w wielu krajach europejskich. Na starym kontynencie wektorem dla ehrlichii sąkleszcze z rodzaju Ixodes. Najczęściej za transmisję etiologicznego czynnika ludzkiejehrlichiozy - Anaplasma (wcześniej Ehrlichia) phagocytophila jest odpowiedzialnypospolity w Europie gatunek kleszcza o szerokim zasięgu występowania - I. ricinus(Linnaeus, 1758) (Christova i wsp. 1999, Cinco i wsp. 1998, Baumgarten i wsp. 1999,Skotarczak i wsp. 2003).

W badaniach molekularnych do wykrywania DNA ehrlichii metodą PCRnajczęściej stosowanym markerem genetycznym jest gen 16S rDNA. Pod koniec lat

224

90-tych podjęto próbę zastosowania do detekcji ehrlichii we krwi pacjentów genuepank 1 (ank-gen) o unikatowej sekwencji w obrębie grupy E. phagocytophila. BadaniaWalls i wsp. (2000), przeprowadzone w grupie pacjentów podejrzanych o ehrlichiozę,wykazały wyższą czułość PCR dla tego genu w porównaniu do genu 16S rDNA, cowiąże się z możliwością wykrycia bakterii we krwi we wstępnej fazie choroby przyniewielkim zakażeniu. Wyniki te wskazują, że zastosowanie genu ank jako markeragenetycznego dla E. phagocytophila jest korzystniejsze w diagnostyce molekularnejludzkiej ehrlichiozy. Jeżeli podobną zależność możnaby wykazać do wykrywania DNAA. phagocytophila w kleszczach, mogłoby to zmienić zdecydowanie obraz zakażeniatych pajęczaków na obszarze objętym badaniami. Być może zmieniłoby to takżedotychczasowy obraz epidemiologiczny Europy, gdzie zakażenie kleszczy jeststosunkowo niskie i waha się w granicach od 0,8% w Szwajcarii– 9,2% w Szwecji(Baumgarten i wsp. 1999).

Za cel niniejszej pracy postawiono sobie ustalenie, czy oba markery genetyczne,fragment genu 16S rDNA, jak i epank1, dają takie same możliwości identyfikacji A.phagocytophila w kleszczach I. ricinus.

Materiały i MetodyMateriał do badań stanowił DNA ehrlichii izolowany ze 104 osobników kleszcza

pospolitego (I. ricinus), w tym 45 nimf i 59 imago. Kleszcze odławiano wiosną w 2002r. w Parku Leśnym Dąbie w Szczecinie, w którym wcześniej wykazano wysokie ipowtarzalne w kolejnych sezonach zakażenie kleszczy przez patogen z grupy E.phagocytophila (Skotarczak i Rymaszewska, 2001, Rymaszewska 2003). Bezpośredniopodczas zbioru oznaczano stadium rozwojowe i płeć u osobników dorosłych, po czymumieszczano je w opisanych probówkach. Zbiór kleszczy poddanych badaniompochodzi z maja 2002 r.

Izolacja DNA. DNA ehrlichii izolowano z kleszczy metodą opisaną przez Guyai Stanka (1991), gotując homogenat kleszczy z 0,7 M wodą amoniakalną. DNAwytrącano schłodzonym etanolem, a następnie zawieszano w buforze TE (pH 8,0). Doczasu analiz przechowywano w temp. –700 C.

Wykrywanie DNA A. phagocytophila. W celu porównania czułościwykrywania DNA E. phagocytophila u kleszczy I. ricinus zastosowano dwie parystarterów: do amplifikacji fragmentów genów 16S rDNA oraz epank 1. Do wykrywaniagenu kodującego 16S rRNA dla małej podjednostki rybosomu u A. phagocytophilazastosowano primery EHR 521 i EHR 747, dające produkt długości 247 pz (Pancholi iwsp. 1995). Dla genu epank 1 amplifikowano fragment długości 444 pz, ograniczonyprimerami LA1 i LA6 (Caturegli i wsp. 2000, Walls i wsp. 2000).

Próby dodatnie powtarzano w celu wykluczenia ewentualnych pomyłek.Wszystkie izolaty z kleszczy I. ricinus, w których oceniano obecność DNAE. phagocytophila na podstawie genu 16S rDNA, badano korzystając z Taq polimerazyfirmy QIAGEN (Niemcy).

Matrycę stanowił DNA wyizolowany z każdego kleszcza indywidualnie.Reakcję amplifikacji wykonywano każdorazowo w obecności próby dodatniej(wzorzec) oraz próby ujemnej (bez DNA). DNA czynnika HGE do kontroli dodatniejpracownia molekularna Katedry Genetyki US otrzymała od prof. Yasuko Rikihisa zDepartment of Veterinary Biosciences, The Ohio State University (USA).

Reakcję amplifikacji DNA ehrlichii przeprowadzono w termocyklerze T-gradient(Biometra, Niemcy). Produkty PCR rozdzielano elektroforetycznie w 2% żeluagarozowym (ICN, USA) wybarwionym bromkiem etydyny. Do oceny wielkościzamplifikowanego produktu stosowano marker masowy MW501 (Polgen, Łódź).

225

WynikiWyniki badań izolatów z I. ricinus przedstawiono w tabeli 1. Liczba prób

dodatnich, uzyskanych dla genu epank 1 jest wyższa, niż w przypadku genu 16S rDNA.Dla nimf I. ricinus wykryto o 100% więcej osobników zakażonych przez ehrlichiestosując jako marker gen epank-1 (2 na 45, tj. 4,44%), niż w badaniach dla genu 16SrDNA (1 na 45, tj. 2,22%). W badanej próbie wykazano także ponad 2 razy więcejzakażonych samic. Wynik dodatni w reakcji PCR dla genu 16S rDNA uzyskano dla4 izolatów z samic, tj. 11,11%, w przypadku genu epank 1 dla 9 izolatów, tj. 25% (tab.1).

Produkt PCR o długości charakterystycznej dla genu epank- 1, wskazujący naobecność DNA ehrlichii w izolatach kleszczy, a uzyskany w próbach ujemnych dla genu16S rDNA był bardzo słabo widoczny i dopiero reamplifikacja z tymi samymiprimerami (LA1 i LA6) dała wyraźny obraz na żelu. Wskazywałoby to na bardzo niskiestężenie DNA w badanych próbach, które nie pozwala na wykrycie DNA patogenu,przy zastosowaniu primerów komplementarnych do fragmentu genu kodującego 16SrRNA dla małej podjednostki rybosomu.

Tabela 1. Wykrywanie DNA Anaplasma phagocytophila u różnych stadiów I ricinus.

STADIA

MARKERY

SAMICE SAMCE NIMFY RAZEM

n % n % n % n %

16S rDNA 4/36 11,11 1/23 4,35 1/452 2,22 6/104 5,77epank 1 9/36 25 1/23 4,35 2/45 4,44 12/104 11,54

DyskusjaPierwsze przypadki gorączki odkleszczowej, u kóz, opisano w Europie w 1780 r.

Ponad 150 lat później okazało się, że tę chorobę wywołuje niewielka riketsja E.phagocytophila wykazująca tropizm do granulocytów gospodarzy (Jenkins i wsp.2001). Z czasem dowiedziono, że pokrewne gatunki ehrlichii granulocytarnych mogąbyć chorobotwórcze również dla ludzi. Nazwano je human granulocytic ehrlichiosisagent -HGE agent. Współczesne badania molekularne wskazują, że E. phagocytophila iE. equi (uchodzące przez długi czas jedynie za patogeny zwierzęce) oraz czynnik HGE(patogen ludzki) należą do jednego gatunku, który zaszeregowano do rodzajuAnaplasma (Dumler i wsp. 2001). Dziś E. phagocytophila (A. phagocytophila) możnauznać za gatunek polimorficzny. Sekwencje poszczególnych populacji nieznacznieróżnią się od siebie, ale są to różnice mikroheterogenetyczne, które nie mają wpływu naspecyficzność wyboru żywiciela, jak kiedyś sądzono (Chae i wsp. 2000).

Pod koniec lat 80-tych do wykrywania patogenów we krwi zakażonych ludzii zwierząt zaczęto powszechnie stosować metody molekularne. Do identyfikacjimikroorganizmów często jako markera genetycznego używano genu 16S rDNA,należacego do grupy genów kodujących rybosomalny RNA. Gen ten jestkonserwatywny u Prokaryota, stąd odpowiednio skonstruowane primery umożliwiająwykrycie kilku gatunków pokrewnych, a następnie różnicowanie ich techniką nestedPCR (Chen i wsp. 1994).

226

Analiza genu 16S rDNA jest szeroko stosowana do identyfikacji i badańfilogenetycznych. Jednak stosowanie wysoce konserwatywnych genów (np. 16S rDNA)jako markerów genetycznych w badaniach przesiewowych okazuje sięniewystarczające. Ze względu na dużą homologię tych genów między poszczególnymigatunkami bardzo trudne jest uchwycenie różnic filogenetycznych i patogenetycznych,które mogą mieć znaczenie w postawieniu prawidłowej diagnozy czy też właściwymleczeniu (Caturegli i wsp. 2000). Stąd wydawało się koniecznym zastosowanie doanaliz genetycznych genu o unikalnej sekwencji dla grupy. Takim genem okazał sięepank 1 (ank gen, Walls i wsp. 2000).

W badaniach diagnostycznych wykorzystuje się fragment genu ank długości 444pz, wyznaczony przez parę primerów LA1/LA6. Jako pierwsi zastosowali go w swoichanalizach Walls i wsp. (2000), którzy wykazali wyższą czułość reakcji PCR dla tegogenu w izolatach z ludzkiej krwi, niż dla 16S rDNA, do dziś powszechnie stosowanegodo wykrywania ehrlichii. Walls i wsp. (2000) określili, że czułość reakcji PCR przyzastosowaniu primerów LA1/LA6 wzrosła do 95% w porównaniu do reakcji zprimerami GE9/GE10, amplifikującymi fragment genu 16S rDNA, dla którychoszacowano czułość na poziomie 48%. W prezentowanej pracy wykazano, że czułośćreakcji dla genu epank 1, również w przypadku wykrywania DNA ehrlichii z izolatówpochodzących z kleszczy I. ricinus jest o 100% wyższa niż w przypadku genu 16SrDNA, którego amplifikowano fragment długości 247 pz (z primerami EHR 521/EHR747). Wysoka czułość tego markera pozwala na wykrywanie nawet niewielkich ilościDNA w próbach co zostało wykazane doświadczalnie przez Walls i wsp. (2000).Wprawdzie przy wykrywaniu E. phagocytophila w kleszczach nie ma możliwościokreślenia stężenia DNA patogenu w izolacie metodami tradycyjnymi, ale na podstawieanalizy intensywności prążków można stwierdzić, czy w danej próbie znajdowało siędużo materiału genetycznego bakterii, czy też niewiele. Pozytywne próby dla obugenów, ank i 16S rDNA, dawały mocne, wyraźne prążki na żelu, natomiast próby, którebyły dodatnie tylko dla genu epank 1 były zdecydowanie słabsze i z reguły dopiero wwyniku reamplifikacji dawały wyraźny prążek na żelu.

Zastosowanie amplifikacji fragmentu genu 16S rDNA do wykrywaniai identyfikacji DNA E. phagocytophila izolowanego z kleszczy, krwi ludzi czy zwierząt,wydaje się niewskazane także ze względu na jego konserwatywny charakter. Stwarza tomożliwość amplifikacji pokrewnych gatunków, nawet przy zastosowaniu „wąskich”primerów. Stąd stosowanie w wykrywaniu ehrlichii tylko PCR i nested PCR nie jestwystarczające i pociąga za sobą konieczność wykonania sekwencjonowania dlapotwierdzenia wyników analiz, co zdecydowanie wydłuża czas i podraża koszty badańdiagnostycznych.

Jenkins i wsp. (2001) stosując parę primerów EHR 521/EHR 747, specyficznądla grupy E. phagocytophila wykazali zakażenie kleszczy I. ricinus zebranych z dwóchstanowisk w południowo - wschodniej Norwegii na poziomie 10,85% (37 z 341izolatów). Szczegółowe badania, m. in. sekwencjonowanie, pozwoliło ustalić, że czterypozytywne próby wykazywały homologię do DNA Wolbachia w 98%. Z pozostałych 33kleszczy dodatnich, aż 20 (tj. 60,6%) zostało zaszeregowanych do grupy Ehrlichia-like,bliżej spokrewnionej z gatunkami monocytarnymi niż granulocytarnymi. Kilkawariantów genotypów ehrlichii przedstawili Schouls i wsp. (1999). Z 45% zakażonychkleszczy, wykrytych poprzez amplifikację genu 16S rDNA, stosując dodatkowe metodymolekularne (hybrydyzacja i sekwencjonowanie) autorzy wyróżnili dwa wariantygenotypu dla czynnika HGE, dwa dla E. phagocytophila oraz dodatkowo dla Ehrlichia-like, który stanowił aż 16,67% wszystkich prób dodatnich dla Ehrlichia sp. RównieżHofmeister i wsp. (1998) stosując primery EHR 521/EHR 790 dla grupy

227

E. phagocytophila otrzymali produkt, który dopiero na podstawie sekwencjonowaniazaszeregowali jako gatunek bliżej spokrewniony z Bartonella sp. niż z Ehrlichia sp.

Jak wskazują szczegółowe badania szeregu autorów zakażenie kleszczyuzyskane na podstawie wykrywania fragmentów genów konserwatywnych możewskazywać na wykrycie nie tylko gatunku E. phagocytophila, ale także gatunkówpokrewnych. Zatem do właściwej identyfikacji patogenów należałoby wykonać szereganaliz dodatkowych, co zdecydowanie wydłuża czas badań i podraża ich koszty. Stądwydaje się, że wykrywanie zakażenia kleszczy I. ricinus przez czynnik ludzkiejehrlichiozy granulocytarnej, które jest elementem oceny sytuacji epidemiologicznej wzakresie ehrlichiozy, dającym informacje o stanie zagrożenia zdrowia ludności nabadanym terenie, korzystniej jest przeprowadzić stosując jako marker fragment genu ounikalnej strukturze, charakteryzującego się wysoką czułością, jak ank gen. Przydatnośćfragmentu tego genu do identyfikacji DNA A. phagocytophila wykazano w niniejszejpracy.

LiteraturaBaumgarten B.U., Rollinghoff, Bogdan C. 1999. Prevalence of Borrelia burgdorferi and

granulocytic and monocytic ehrlichiae in Ixodes ricinus ticks from southernGermany. J. Clin. Microbiol. 37: 3448-3451.

Caturegli P., Asanovich K.M., Walls J.J., Bakken J.S., Madigan J.E., Popov V.L.,Dumler J.S. 2000. AnkA: an Ehrlichia phagocytophila group gene encoding acytoplasmic protein antigen with ankyrin repeats. Infect. Immun. 68: 5277-5283.

Chae J.S., Foley J.E., Dumler S., Madigan J.E. 2000. Comparasion of the nucleotidesequence of 16SrRNA, Ep-ank, and groESL heat shock operon genes innaturally occurring Ehrlichia equi and human granulocytic ehrlichiosis agentisolates from Nothern California. J. Clin. Microbiol. 34: 1364-1369.

Chen S.M., Dumler J.S., Bakken J.S., Walker D.H. 1994. Identification of agranulocytoyropic Ehrlichia species as the etiologic agent of human disease. J.Clin. Microbiol. 32: 589– 595.

Christova.I.S., Dumler J.S. 1999. Human granulocytic ehrlichiosis in Bulgaria. Am. J.Trop. Med. Hyg. 60: 58-61.

Cinco M., Padovan D., Murgia R., Heldtander M., Engvall E.O. 1998. Detection ofHGE agent-like Ehrlichia in Ixodes ricinus ticks in northrn Italy by PCR. Wien.Klin. Wochenschr. 110: 898-900.

Dumler J.S., Barbet A.F., Bekker C.P., Dasch G.A., Palmer G.H., Ray S.C., Rikihisia Y.,Rutangirwa F.R. 2001. Reorganization of genera in the families Rickettsiaceaeand Anaplasmataceae in the order Rickettsiales: unification of some species ofEhrlichia with Anaplasma, Cowardia with Ehrlichia and Ehrlichia withNeorickettsia, descriptions of six new species combinations and designation ofEhrlichia equi and ‘HGE agent’ as subjective synonyms of Ehrlichiaphagocytophila. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 51: 2145-65.

Guy E.C., Stanek G. 1991. Detection of Borellia burgdorferi in patient with Lymedisease by the polymerase chain reaction. J. Clin. Pathol. 44: 610– 611.

Hofmeister E.K., Kolbert C.P., Abdulkarim A.S., Magera J.M.H., Hopkins M.K., UhlJ.R., Ambyaye A., Telford III S.R., Cocerill III F.R., Persing D.H. 1998.Cosegregation of novel Bartonella species with Borrelia burgdorferi andBabesia microti in Peromyscus leucopus. J. Infect. Dis. 177: 409-416.

Jenkins A., Kristiansen B.E., Allum A.G., Aakre R.K., Strand L., Kleveland E.J., van dePol I., Schouls L. 2001. Borrelia burgdorferi sensu lato and Ehrlichia spp. inixodes ticks from southern Norway. J. Clin. Microbiol. 39: 3666-3671.

228

Pancholi P., Kolbert C.P., Mitchell P.D., Reed K.D., Dumler J.S., Bakken J.S., TelfordIII S.R., Persing D.H. 1995. Ixodes dammini as a potential vector of humangranulocytic ehrlichiosis. J. Infect. Dis. 172: 1007-1012.

Rymaszewska A. Wykrywanie czynnika ludzkiej ehrlichiozy granulocytarnej wkleszczach Ixodes ricinus na Pomorzu Zachodnim. W: Buczek A., Błaszak C.(red.), Stawonogi i żywiciele. Wydawnictwo LIBER, Lublin: 175– 184.

Schouls L.M., van de Pol I., Rijpkema S.G.T., Schot C.S. 1999. Detection andidentification of Ehrlichia, Borrelia burgdorferi sensu lato, and Bartonellaspecies in Dutch Ixodes ricinus ticks. J. Clin. Microbiol. 37: 2215-2222.

Skotarczak B., Rymaszewska A. 2001. Wstępne badania czynnika etiologicznegoludzkiej ehrlichiozy (HGE) w kleszczach z zachodnio-północnej Polski. Wiad.Parazytol. 47: 95-101.

Skotarczak B., Rymaszewska A., Wodecka B., Sawczuk M. 2003. Molecular evidenceof coinfection of Borrelia burgdorferi sensu lato, human granulocyticehrlichiosis agent, and Babesia microti in ticks from North-Western Poland. J.Parasitol. 89: 194-196.

Walls J.J., Caturegli P., Bakken J.S., Asanovich K.M., Dumler J.S. 2000. Improvedsensitivity of PCR for diagnosis of human granulocytic ehrlichiosis usingepank1 genes of Ehrlichia phagocytophila-group ehrlichiae. J. Clin. Microbiol.38: 354-56.

229

Czynniki etiologiczne psiej ehrlichiozy

Małgorzata AdamskaKatedra Genetyki, Uniwersytet Szczeciński, al. Piastów 40B, 71– 065 Szczecin, e-mail:[email protected]

Etiologic agents of canine ehrlichiosis

AbstractCanine ehrlichiosis is a tick-borne infection caused by members of the genus Ehrlichia.

Dogs can be infected with several Ehrlichia species, including Ehrlichia canis, E. chaffeensis,E. risticii, E. platys, E. ewingii and human granulocytic ehrlichiosis agent. In Europe, thevector of Ehrlichia is tick Ixodes ricinus, and additionaly, in western and southern Europe -Rhipicephalus sanguineus. The spectrum of the diseases varies greatly, from apparentlyasymptomatic infection to overwhelming disease culminating in death.

WstępKleszcze będące bezwarunkowymi pasożytami zwierząt kręgowych odgrywają

istotną rolę jako wektor licznych patogenów, m.in. krętków z rodzaju Borrelia, riketsji zrodzaju Ehrlichia i pierwotniaków Babesia spp. Rezerwuarem tych patogenów są licznegatunki zwierząt leśnych i domowych (Dighe i wsp. 2001, Myjak i wsp. 2001,Prokopowicz 1995, Siński 1999, Siuda 1993, 1998). Często zdarzają się przypadkipodwójnej i potrójnej koinfekcji, wykrywane zarówno w kleszczach, jak i u ichżywicieli, nie wyłączając człowieka (Cinco i wsp. 1997, Duffy i wsp. 1997, Fingerle iwsp. 1999, Hunfeld i Brade 1999, Leutenegger i wsp. 1999, Magnarelli i wsp. 1995,Skotarczak i wsp. 2002, 2003, Stafford i wsp. 1999, Varde i wsp. 1998).

Riketsje należące do rodzaju Ehrlichia są drobnoustrojami bezwzględniewewnątrzkomórkowymi, pasożytującymi w mono- lub granulocytach, a także wpłytkach krwi gospodarza, zależnie od gatunku. Na podstawie sekwencji genukodującego 16S rRNA dla małej podjednostki rybosomu, a także typu infekowanychkomórek, rodzaj Ehrlichia podzielony został na trzy genogrupy. Genogrupa I obejmujetrzy gatunki: E. canis, E. chaffeensis i E. ewingii. Do genogrupy II należą: czynnikludzkiej granulocytarnej ehrlichiozy (HGE), E. phagocytophila, E. equi i E. platys.Genogrupę III reprezentują gatunki: E. sennetsu i E. risticii (Dumler i Bakken 1995,Rikihisa 1991, 1997). W 2001 r. Dumler i wsp. na podstawie badań sekwencji genu

230


groESL, genu kodującego 16S rRNA dla małej podjednostki rybosomu oraz genówkodujących białka powierzchniowe zaproponowali, aby czynnik HGE oraz E.phagocytophila i E. equi należące do II genogrupy uznać za jeden gatunek o nazwieAnaplasma phagocytophila. Obecnie w literaturze obowiązuje zarówno stara, jak inowa nomenklatura.

Psy mogą być infekowane przez wiele różnych gatunków ehrlichii (Suksawat iwsp. 2001). Objawy psiej ehrlichiozy są zazwyczaj bardzo podobne, niezależnie odgatunku patogenu. Choroba ma charakter wieloukładowy i w początkowym okresie dajeobjawy bardzo niespecyficzne (www.srv.net).

Ehrlichioza monocytarnaNajważniejszym gatunkiem wywołującym psią ehrlichiozę jest E. canis.

Powoduje ona monocytarną postać choroby (CME, canine monocytic ehrlichiosis),zwaną także tropikalną pancytopenią; po raz pierwszy zdiagnozowali ją Donatien iLestoquard w 1935 roku w Algierii (Dumler i Bakken 1995, McDade 1990, Petrovec iwsp. 1997). CME jest chorobą występującą na całym świecie, a najczęściej spotyka sięją w USA oraz na terenach tropikalnych i subtropikalnych (Eving 1972, Hua i wsp.2000, Suksawat i wsp. 2001, Unver i wsp. 2001). Wektorami są kleszcze: Rhipicephalussanguineus (Latreille, 1806) i Dermacentor variabilis (Say, 1821) (Harrus i wsp. 1999,Johnson i wsp. 1998, Pusterla i wsp. 1998). Naturalnym rezerwuarem E. canis jest nietylko pies domowy, ale także inni przedstawiciele rodziny Canidae (www.cdc.gov). WEuropie głównym wektorem patogenów jest kleszcz pospolity (Ixodes ricinus), którynie jest przenosicielem E. canis. Jednakże w niektórych zachodnich i południowychregionach Europy występuje potencjalny wektor E. canis, R. sanguineus i są opisywaneprzypadki CME. Obecność przeciwciał przeciw E. canis u psów z klinicznymiobjawami sugerującymi zakażenie tą riketsją stwierdzono we Włoszech (Buonavoglia iwsp. 1995) i w Hiszpanii (Varela i wsp. 1997). W Szwajcarii mimo występowania R.sanguineus, przeciwciała przeciw E. canis są wykrywane rzadko i gatunek ten nie jesttypowy dla tego kraju, jak pokazują badania Pusterla i wsp. (1998). W Szwecjimonocytarną ehrlichiozę zdiagnozowano jedynie u psów importowanych, natomiast upsów z populacji lokalnych choroba ta nie występuje, głównie z powodu braku kleszczyR. sanguineus (Groves i wsp. 1975).

Pierwsza, ostra faza CME rozpoczyna się po 8 – 20 dniach od ukłucia kleszcza itrwa 2– 4 tygodnie. Towarzyszą jej takie objawy, jak: osłabienie, gorączka, utrataapetytu, spadek masy ciała. Badania laboratoryjne wykazują trombocytopenię,leukopenię i lekką anemię. Druga, subkliniczna faza może trwać 40 – 120 dni lub wielelat i jest bezobjawowa, ewentualnie występuje łagodna trombocytopenia. Faza ostramoże też przejść w przewlekłą, której towarzyszą obrzęki i krwawienia, zwłaszcza znosa. Przejście fazy ostrej w przewlekłą często prowadzi do powikłań oraz infekcjiwtórnych, co pogarsza rokowania i może prowadzić do śmierci zwierzęcia (Buhles iwsp. 1974, Codner i Farris– Smith 1985, Iqbal i wsp. 1994, Rikihisa 1991). Psyzainfekowane E. canis pozostają zakażone do końca życia, nawet po leczeniudoxycykliną (Wen i wsp. 1997).

Czasami zdarzają się zakażenia psów przez E. chaffeensis, czynnik etiologicznyludzkiej ehrlichiozy monocytarnej, dla którego głównym wektorem jest kleszczAmblyomma americanum (Koch, 1844) (Walker i Dumler 1996), aczkolwiek wykrytoE. chaffeensis również w kleszczach D. variabilis, będących naturalnym wektorem E.canis (Dawson i wsp. 1996). Naturalne zakażenie psów E. chaffeensis wykazali po razpierwszy Dawson i wsp. (1996). Stosując metodę PCR wykryli oni DNA E. chaffeensiswe krwi zdrowych klinicznie psów pochodzących ze stanu Wirginia w USA. Psy

231

http://www.srv.net/

doświadczalnie zakażone E. chaffeensis również nie wykazywały klinicznych objawówehrlichiozy, a wyniki badań hematologicznych były prawidłowe. U zakażonychosobników wykryto jednak przeciwciała przeciwko E. chaffeensis, powiodła sięrównież izolacja patogenu (Dawson i Ewing 1992, Dawson i wsp. 1996). Potencjalnarola psów jako rezerwuaru E. chaffensis nie jest jeszcze dokładnie poznana(Breitschwerdt i wsp. 1998).

Również E. risticii może powodować niespecyficzne zakażenia psów. Patogenten powoduje monocytarną ehrlichiozę koni zwaną też gorączką koni Potomac(Potomac horse fever, PHF, Holland i wsp. 1985). Pierwszy przypadek naturalnegozakażenia psów przez E. risticii wykryli w 1994 roku Kakoma i wsp., a w 1988 rokuRistic i wsp. udowodnili, że psy eksperymentalnie zakażone E. risticii nie wykazująobjawów choroby. Głównym terenem występowania E. risticii jest USA, a wektorem irezerwuarem są prawdopodobnie pasożyty jelitowe ślimaków. Cykl życiowy E. risticiinie jest jeszcze dokładnie poznany (www.cdc.gov).

Cykliczna trombocytopeniaInnym charakterystycznym dla psów gatunkiem ehrlichii jest E. platys, czynnik

etiologiczny cyklicznej trombocytopenii (canine infectious cyclic trombocytopenia,CICT), infekujący płytki krwi (Chang i Pan 1996). Choroba została po raz pierwszyzdiagnozowana w USA w 1978 roku (Harvey i wsp.). Główny obszar jej występowaniato USA, Japonia, Tajwan i kraje południowej Europy, m.in. Grecja i Hiszpania.Wektorem E. platys jest R. sanguineus (Chang i wsp. 1996, Inokuma i wsp. 2001,Kontos i wsp.1988, Sainz i wsp. 1999).

Cykliczna trombocytopenia nie daje wyraźnych klinicznych objawów, nawet wostrej fazie; niezwykle rzadko u chorych psów występuje krwawienie z nosa (Chang iwsp. 1996, Harvey i wsp. 1978, Woody i Hoskins 1991). Istnieją jednak doniesieniapochodzące z USA i Grecji (Kontos i wsp.1988, Wilson 1992) o bardziej patogennychformach E. platys. Ostra faza CICT charakteryzuje się cykliczną parazytemiątrombocytów, co pociąga za sobą spadek ich liczby. Inne objawy to: gorączka, apatia,brak apetytu i uogólnione powiększenie węzłów (Rikihisa 1991, Woody i Hoskins1991). W fazie chronicznej cykliczny charakter parazytemi płytkowej czasami zanika iwtedy występuje ona sporadycznie (Chang i wsp. 1996, Harvey i wsp. 1978).

Ehrlichioza granulocytarnaGranulocytarną psią ehrlichiozę (canine granulocytic ehrlichiosis, CGE)

wywołują gatunki: E. ewingii i czynnik HGE. E. ewingii jest typowym patogenem psów,choć może być chorobotwórcza również dla człowieka (Buller i wsp. 1999). Odkryli jąw 1971 roku Ewing i wsp., ale została uznana za odrębny gatunek dopiero w 1992 roku(Anderson i wsp.). Głównym terenem występowania E. ewingii jest USA, a wektorem–kleszcze z gatunku A. americanum (www.cdc.gov). W odróżnieniu od E. canis,zakażenie E. ewingii daje łagodniejsze objawy– lekką gorączkę i trombocytopenię, a wfazie chronicznej– zapalenie stawów (Ewing i wsp. 1971, Rikihisa i wsp. 1994,Stockham i wsp. 1992).

Czynnik HGE (identyczny z E. phagocytophila i E. equi) jest gatunkiem szerokorozpowszechnionym w USA i Europie, infekującym głównie ludzi, ale wykrywanymtakże we krwi psów, zarówno metodami serologicznymi (Egenvall i wsp. 2000,Magnarelli i wsp. 2001), jak i molekularnymi (Breitschwerdt i wsp. 1998, Johansson iwsp. 1995, Olsson– Engvall i wsp. 1996, Pusterla i wsp. 1997). U psów patogen ten poraz pierwszy wykryli w 1989 roku Bellström i wsp. ze Szwecji (Egenvall i wsp. 2000).

232

Wektorem czynnika HGE w USA są kleszcze Ixodes scapularis i I. pacificus, a wEuropie – kleszcz pospolity I. ricinus. Naturalnym rezerwuarem są dzikie i domoweprzeżuwacze oraz drobne gryzonie (www.cdc.gov). U psów naturalnie zainfekowanychczynnikiem HGE obserwowano jedynie gorączkę i trombocytopenię (Greig i wsp. 1996,Madewell i Gribble 1982), eksperymentalne zakażenie psów tym czynnikiem równieżpowodowało łagodne objawy kliniczne (Lewis i wsp. 1975).

LiteraturaBreitschwerdt E.B., Hegarty B.C., Hancock S.I. 1998. Sequential evaluation of dogs

naturally infected with Ehrlichia canis, Ehrlichia chaffeensis, Ehrlichia equi,Ehrlichia ewingii or Bartonella winsoni. J. Clin. Microbiol. 36: 2645-2651.

Bubles W.C., Huxsoll D.L., Ristic M. 1974. Tropical canine pancytopenia: clinical,hematologic, and serologic response of dogs to Ehrlichia canis infection,tetracycline therapy, and challeng inoculation. J. Infect. Dis. 130: 358-367.

Buller R.S., Arens M., Hmiel S.P., Paddock C.D., Sumner J.W., Rikihisa Y., Unver A.,Gaudreault-Keener M., Manian F.A., Liddell A.M., Schmulewitz N., Storch G.A.1999. Ehrlichia ewingii, a newly recognized agent of human ehrlichiosis. NEJM341: 148-155.

Buonavoglia D., Sagazio P., Gravino E.A., De Capraris D., Cerundolo R., BuonavogliaC. 1995. Serological evidence of Ehrlichia canis in dogs in southern Italy. NewMicrobiol. 18: 83-86.

Chang A., Chang W.-L., Lin C.-T., Pan M.-J., Lee S.-C. 1996. Canine infectious cyclictrombocytopenia found in Taiwan. J. Vet. Med. Sci. 58: 473-476.

Chang W.-L., Pan M.-J. 1996. Specific amplification of Ehrlichia platys DNA fromblood specimens by two-step PCR. J. Clin. Microbiol. 34: 3142-3146.

Cinco M., Padovan D., Murgia R., Maroli M., Frusteri L., Heldtander M., JohanssonK.E., Olsson-Engvall E. 1997. Coexistence of Ehrlichia phagocytophila andBorrelia burgdorferi sensu lato in Ixodes ricinus ticks from Italy as determined by16S rRNA gene sequencing. J. Clin. Microbiol. 35: 3365-3366.

Codner E.C., Farris- Smith L.L. 1986. Characterisation of the subclinical phase ofehrlichiosis in dogs. J. Am. Vet. Med. Assoc. 189: 47-50.

Dawson J.E., Biggie K.L., Warner C.K., Cookson K., Jenkins S., Levine J.F., Olson J.G.1996. Polymerase chain reaction evidence of Ehrlichia chaffeensis, an etiologicagent of human ehrlichiosis, in dogs from southeast Virginia. J. Am. Vet. Med.Assoc. 57: 1175-1179.

Dawson J.E., Ewing S.A. 1992. Susceptibility of dogs to infection with Ehrlichiachaffeensis, causative agent of human ehrlichiosis. Am. J. Vet. Res. 57: 1322-1327.

Dighe A., Spargo J., Ferraro M.J. 2001. Antimicrobial susceptibility testing. ClinicalLaboratory Reviews 9: 1-4.

Dumler J.S., Bakken J.S. 1995. Ehrlichial diseases of humans: emerging tick-borneinfections. Clin. Infect. Dis. 20: 1102-1110.

Dumler J.S., Barbet A.F., Bekker C.P., Dasch G.A., Palmer G.H., Ray S.C., Rikihisa Y.,Rurangirwa F.R. 2001. Reorganisation of genera in the families Rickettsiaceae andAnaplasmataceae in the order Rickettsiales: unification of some species of Ehrlichiawith Anaplasma, Cowdria with Ehrlichia and Ehrlichia with Neorickettsia,descriptions of six new species combinations and designation of Ehrlichia equi and“HGE agent” as subjective synonyms of Ehrlichia phagocytophila. Int. J. Syst.Evol. Microbiol. (Pt6): 2145-2165.

233

Duffy J., Pittlekow M.R., Kolbert Ch.P., Rutledge B.L., Persing D.H. 1997. Coinfectionwith Borrelia burgdorferi and the agent of human granulocytic ehrlichiosis. TheLancet 349: 399.

Egenvall A., Bonnet B.N., Gunnarsson A., Hedhammar A., Shoukri M., Bornstein S.,Artursson K. 2000. Sero-prevalence of granulocytic Ehrlichia spp. and Borreliaburgdorferi sensu lato in Swedish dogs 1991 - 94. Scand. J. Infect. Dis. 32: 19-25.

Ewing S.A. 1972. Geographic distribution and tick transmission of Ehrlichia canis. J.Med. Entomol. 9: 597-598.

Fingerle V., Munderloch U.G., Liegl G., Wilske B. 1999. Coexistence of ehrlichiae ofthe phagocytophila group with Borrelia burgdorferi in Ixodes ricinus from southetnGermany. Med. Microbiol. Immunol. 188: 145-149.

Greig B., Asanovich K.M., Armstrong P.J., Dumler J.S. 1996. Geographic, clinical,serologic and molecular evidence of granulocytic ehrlichiosis, a likely zoonoticdisease, in Minnesota and Wisconsin dogs. J. Clin. Microbiol. 34: 44-48.

Groves M.G., Dennis G.L., Amyx H.L., Huxsoll D.L. 1975. Transmission of Ehrlichiacanis to dogs by ticks (Rhipicephalus sanguineus). Am. J. Vet. Res. 36: 937-940.

Harrus S., Waner T., Bark H., Jongejan F., Cornelissen A. 1999. Recent advances indetermining the pathogenesis of canine monocytic ehrlichiosis. J. Clin. Microbiol.37: 2745-2749.

Harvey J.W., Simpson C.F., Gaskin J.M. 1978. Cyclic thrombocytopenia induced by aRickettsia– like agent in dogs. J. Infect. Dis. 137: 182-188.

Holland C.J., Weiss W., Burgdorfer A.I., Kakoma I. 1985. Ehrlichia risticii sp. nov.:etiological agent of equine monocytic ehrlichiosis (synonym, Potomac horse fever).Int. J. Syst. Bacteriol. 35: 524-526.

Hua P., Yuhai M., Shide T., Yang S., Bohai W., Xiangrui C. 2000. Canine ehrlichiosiscaused simultaneously by Ehrlichia canis and Ehrlichia platys. Microbiol.Immunol. 44: 737-739.

Hunfeld K.P., Brade V. 1999. Prevalence of antibodies against the human granulocyticehrlichiosis agent in Lyme borreliosis patients from Germany. Eur. J. Clin.Microbiol. Infect. Dis. 18: 221-224.

Inokuma H., Ohno K., Onishi T., Raoult D., Brouqui P. 2001. Detection of ehrlichialinfection by PCR in dogs from Yamaguchi and Okinawa prefectures, Japan. J. Vet.Med. Sci. 63: 815-817.

Iqbal Z., Chaichanasiriwithaya W., Rikihisa Y. 1994. Comparision of PCR with othertests for early diagnosis of canine ehrlichiosis. J. Clin. Microbiol. 32: 1658-1662.

Johansson K.-E., Pettersson B., Uhlen M., Gunnarsson A., Malmqvist M., Olsson E.1995. Identification of the causative agent of granulocytic ehrlichiosis in Swedishdogs and horses by direct solid phase sequencing of PCR products from the 16SrRNA gene. Res. Vet. Sci. 58: 109-112.

Johnson E.M., Ewing S.A., Barker R.W., Fox J.C., Crow D.W., Kocan K. 1998.Experimental transmission of Ehrlichia canis (Rickettsiales: Ehrlichiae) byDermacentor variabilis (Acari: Ixodidae). Vet. Parasitol. 74: 277-288.

Kakoma I., Hansen R., Anderson B., Hanley T.A., Sims K.G., Liu L., Bellamy C., LongM.T., Baek B. K. 1994. Cultural, molecular and immunological characterisation ofthe etologic agent for atypical canine ehrlichiosis. Am. Soc. Microbiol. 32: 170-175.

Kontos V.J., Papadopoulos O., French T.W. 1988. Infectious cyclic thrombocytopenia(Ehrlichia platys) and other rickettsioses of dogs in Greece. 4th Hellenic VeterinaryCongress Abstracts: 113-114.

234

Leutenegger C.M., Pusterla N., Mislin C.N., Weber R., Lutz H. 1999. Molecularevidence of coinfection of ticks with Borrelia burgdorferi sensu lato and the humangranulocytic ehrlichiosis agent in Switzerland. J. Clin. Microbiol. 37: 3390-3391.

Magnarelli L.A., Dumler J.S., Anderson J.F., Johnson R.C., Fikrig E. 1995. Coexistenceof antibodies to tick-borne pathogens of babesiosis, ehrlichiosis, and Lymeborreliosis in human sera. J. Clin. Microbiol. 33: 3054-3057.

Magnarelli L.A., Ijdo J.W., Van Andel A.E., Wu C., Fikrig E. 2001. Evaluation of apolyvalent enzyme-linked immunosorbent assay incorporating a recombinant p44antigen for diagnosis of granulocytic ehrlichiosis in dogs and horses. AJVR 62: 29-32.

McDade J. 1990. Ehrlichiosis– a disease of animals and humans. J. Infect. Dis. 161:609-617.

Myjak P., Majewska A.C., Bajer A., Siński E., Wędrychowicz H., Gołąb E., Budak A.,Stańczak J. 2001. Zastosowanie technik molekularnych do wykrywania i/lubidentyfikacji pasożytów i grzybów u ludzi i zwierząt oraz patogenówprzenoszonych przez kleszcze. Część I. Wiad. Parazytol. 47: 433-455.

Olsson–Engvall E., Pettersson B., Persson M., Artursson K., Johansson K.E. 1996. A16S rRNA-based PCR assay for detection and identification of granulocyticEhrlichia species in dogs, horses and cattle. J. Clin. Microbiol. 34: 2170-2174.

Petrovec M., Furlan S.L., Zupanc T.A., Strle F., Brouqui P., Roux V., Dumler J.S. 1997.Human disease in Europe caused by a granulocytic Ehrlichia species. J. Clin.Microbiol. 35: 1556-1559.

Prokopowicz D. 1995. Choroby przenoszone przez kleszcze. Wyd. Fundacji Buchnera,Warszawa.

Sainz A., Amusategui I., Tesouro M.A. 1999. Ehrlichia platys infection and disease indogs in Spain. J. Vet. Diagn. Invest. 11: 382-384.

Pusterla N., Huder J.B., Wolfensberger C., Litschi B., Parvis A., Lutz H. 1997.Granulocytic ehrlichiosis in two dogs in Switzerland. J. Clin. Microbiol. 3: 2307-2309.

Pusterla N., Pusterla J.B., Deplazes P., Wolfensberger C., Muller W., Horauf A., ReuschC., Lutz H. 1998. Seroprevalence of Ehrlichia canis and of canine granulocyticehrlichia infection in dogs in Switzerland. J. Clin. Microbiol. 36: 3460-3462.

Rikihisa Y. Emerging and re-emerging diseases transmitted by arthropod vectors andrhodents. Proceedings of the 2nd International Symposium of Lyme Disease inJapan, Shizuoka, Oct. 27-28, 1997.

Rikihisa Y. 1991. The tribe Ehrlichia and ehrlichial diseases. Clin. Microbiol. Rev. 4:286-308.

Ristic M., Dawson J.E., Holland C.J., Jenny A.L. 1988. Susceptibility of dogs toinfection with E. risticii, the causative agent of equine monocytic ehrlichiosis(Potomac horse fever). Am. J. Vet. Res. 49: 1497-1500.

Siński E. 1999. Enzootyczne źródła nowych infekcji przenoszonych przez kleszczeIxodes ricinus. Wiad. Parazytol. 45: 235-142.

Siuda K. 1993. Kleszcze Polski (Acari: Ixodida). Część II. Systematyka irozmieszczenie. Monografie Parazytologiczne PTP. PWN, Warszawa, Wrocław

Skotarczak B., Wodecka B., Cichocka A. 2002. Coexistence DNA of Borreliaburgdorferi sensu lato and Babesia microti in Ixodes ricinus ticks from north–westwrn Poland. Ann. Agric. Environ. Med. 9: 25-28.

Skotarczak B., Rymaszewska A., Wodecka B., Sawczuk M. 2003. Molecular evidenceof co-infection of Borrelia burgdorferi sensu lato, human granulocytic ehrlichiosis

235

agent, and Babesia microti in ticks from north – westwrn Poland. J. Parasitol. 1:194-196.

Stafford K.C., Massung R.F., Magnarelli L.A., Ijdo J.W., Anderson J.F. 1999. Infectionwith agents of human granulocytic ehrlichiosis, Lyme disease, and babesiosis inwild white–footed mice (Peromyscus leucopus) in Connecticut. J. Clin. Microbiol.37: 2887-2892.

Suksawat J., Pitulle C., Arraga-Alvarado C., Madrigal K., Hancock S.I., BreitschwerdtE.B. 2001. Coinfection with three Ehrlichia species in dogs from Thailand andVenezuela with emphasis on consideration of 16S ribosomal DNA secondarystructure. J. Clin. Microbiol. 39: 90-93.

Unver A., Perez M., Orellana N., Huang H., Rikihisa Y. 2001. Molecular and antigeniccomparision of Ehrlichia canis isolates from dogs, ticks and human in Venezuela. J.Clin. Microbiol. 39: 2788-2793.

Varde S., Beckley J., Schwartz I. 1998. Prevalence of tick-borne pathogens in Ixodesscapularis in a rural New Jersey county. Emerg. Infect. Dis. 4: 97-99.

Varela F., Font X., Valladares J.E., Alberola J. 1997. Thrombocytopathia and light-chainproteinuria in dog naturally infected with Ehrlichia canis. J. Vet. Intern. Med. 11:309-11.

Walker D.H., Dumler J.S. 1996. Emergence of the ehrlichioses as human healthproblems. Emerg. Infect. Dis. 2: 18-29.

Wen B., Rikihisa Y., Mott J.M., Grene R., Kim H.Y., Zhi N., Couto C., Unver A.,Bartsch R. 1997. Comparision of nested– PCR with immunofluorescent – antibodyassay for detection of Ehrlichia canis infection in dogs treated with doxycycline. J.Clin. Microbiol. 35: 1852-1855.

Wilson B.J. 1992. Ehrlichia platys in a Michigan dogs. J. Am. Anim. Hosp. Assoc. 28:381-383.

Woody B.J., Hoskins B.J. 1991. Ehrlichial diseases in dogs. Vet. Clin. N. Am. Small.Anim. Pract. 21: 75-98.

236

Pasożyty krwi u wolno żyjących gryzoni (Bartonellasp., Mycoplasma haemomuris): prewalencja zakażenia iwektory transmisji

Edward SińskiZakład Parazytologii Instytutu Zoologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Miecznikowa 1,02-069 Warszawa, e-mail: [email protected]

Haemoparasites in wild rodents (Bartonella sp., Mycoplasma haemomuris):prevalence of infection and vectors of transmission

AbstractBasing on the current knowledge and our preliminary studies, the haemotrophic species

of Bartonella and Mycoplasma are obligatory parasites of sylvatic small rodents. Bartonellaspecies share the following characteristics: (1) they are gram-negative and can be grown in vitroon nonliving, blood-rich media, (2) in vivo, they are haemotropic, parasitizing the erythrocytesof their hosts. Bartonella species are pathogenic and some species infect humans (Birtles et al.1995). Mycoplasma species share the following characteristics: (1) all of the species describedparasitize the red blood cells, (2) adhere to the surface of erythrocytes and often causedeformation of the erythrocyte membrane, (3) all have been shown by EM to lack a cell wall

and to be coccoidal in shape, usually with a diameter of less than 0.9 μm, (4) all areuncultivated in vitro (Neimark et al. 2001). Arthropod transmission of most of the Bartonellaand Mycoplasma species has been demonstrated.

In our studies, the prevalence of infection in voles (Clethrionomys glareolus andMicrotus arvalis) with Bartonella sp. and Mycoplasma haemomuris was 27.4% and 27.7%,respectively. However, in mice (Apodemus flavicollis) the prevalence of infection withBartonella sp. and M. haemomuris was much higher, 96.4% and 97.6%, respectively.Irrespective of infection with Bartonella sp. or M. haemomuris, all animals examined werenormal on gross pathology examination. The possible vectors for both species of parasites arespecies of fleas: Ctenophthalmus sp., Megabothris sp., Rhadinopsylla sp., Peromyscopsylla sp.,Hystrichopsylla sp., Palaeopsylla sp. and very probable Ixodes ricinus ticks.

Infekcje bakterii z rodzaju Bartonella (rodzina Bartonellaceae) i Mycoplasma(rodzina Mollicutes), w populacjach wolno żyjących gryzoni, nie były dotychczas

238

w Polsce badane. Są to obligatoryjne pasożyty erytrocytów, z których większość jestprzenoszona przez krwiopijne stawonogi. Niektóre z tych gatunków bakterii sąpatogenne dla człowieka.

Rodzaj BartonellaRodzina Bartonellaceae obejmuje dwa rodzaje bakterii: Bartonnella i

Grahamella. Genotypowe i fenotypowe związki pomiędzy tymi rodzajami zostaływyróżnione na podstawie następujących cech: (1) tylko gatunki Bartonella są inwazyjnedla ludzi, (2) bakterie Grahamella pasożytują wyłącznie wewnątrz erytrocytów swoichżywicieli, natomiast Bartonella żyją na powierzchni erytrocytów, (3) Bartonellabacilliformis ma rzęski, czego nie obserwowano w hodowli gatunków Grahamella.Pomimo tych wymienionych różnic, obie grupy bakterii nie są jednak nadal dobrzepoznane. Przez dłuższy czas do rodzaju Bartonella zaliczano tylko jeden gatunek, amianowicie B. bacilliformis wywołujący gorączki Oroya (tzw. choroba Carriona).Zakażenie tymi bakteriami występuje endemicznie w górskich rejonach Peru, Ekwadorui Kolumbii i jest przenoszone przez owady z rodzaju Lutzomyia (L. verrucarum)(Birtles 1995). Ostatnio do rodzaju Bartonella, który liczy obecnie 14 gatunkówwystępujących u dzikich i domowych ssaków w Europie i Ameryce, włączono kilkagatunków należących dawniej do rodzaju Rochalimaea (Brenner i wsp. 1993, Birtles iwsp. 1995, Breitschwerdt i Kordick 2000).

Tabela 1. Patogenne gatunki Bartonella najczęściej pasożytujące u człowieka oraz ichwektory.

Gatunek Wektor Objawy Występowanie

B.bacilliformis

mucha (Lutzomyia verrucarum)

choroba Carriona(gorączka związana z niedokrwistością hemolityczną)

AmerykaPołudniowa

B.henselae

pchła kocia(Ctenocephalides felis)

choroba kociego pazura (zapalne powiększenie węzłów chłonnych)

kosmopolityczne

B.quintana

wesz ludzka (Pediculus humanus)

gorączka okopowa (naczyniakowatość bakteryjna, plamica, zapalenie wsierdzia)

Europa, Azja,Afryka, AmerykaPółnocna

W obrębie rodzaju Bartonella, na podstawie badań filogenetycznych zuwzględnieniem pięciu genów 16S rDNA, ITS, gltA, groEL), wyróżniono 6 skupisk(clusters) dobrze scharakteryzowanych oraz niesklasyfikowaną grupę trzech gatunków:B. doshiae, B. taylorii i B. alsatica. Z trzech gatunków Bartonella wymienionych wtabeli 1, dwa gatunki (B. quintana i B. henselae) powodują u ludzi, szczególnie uchorych na AIDS, choroby gorączkowe z bakteryjną naczyniakowatością, bakteryjnąplamicą oraz innymi ogniskowymi zmianami zapalnymi. W Polsce, badania

239

serologiczne nad występowaniem zakażeń B. henselae i B. quintana u ludzi na szersząskalę, były prowadzone w latach 1998-2001 przez zespół z PZH (Podsiadły i wsp.2002). Autorzy tych prac potwierdzili również obecność swoistych przeciwciał anty-B.henselae u 86% badanej populacji kotów.

Najczęściej izolowane i opisywane gatunki Bartonella zakażające dziko żyjącegryzonie przedstawia tab. 2.

Tabela 2. Gatunki Bartonella pasożytujące u dziko żyjących gryzoni oraz ich wektory.

Gatunek Żywiciel Wektor Miejsce izolacji Autorzy(*)

B. vinsonii subsp.vinsonii

Microtuspennsylvanicus

Nosopsyllusfasciatus,Trombiculamiroti

Kanada Baker 1946

B. grahamii Clethrionomysglareolus

? UK,Holandia,Szwecja

Britles i wsp.1995, Kerkhoff iwsp. 1999,Holmberg i wsp.2003

B. elizabethae Rattus norvegicus

Xenopsyllacheopis

USA, Peru Birtles i wsp.1999, Ellis i wsp.1999

B. tribocorum R. norvegicus ? Francja Heller i wsp. 1998

B. doshiae M. agrestis ? UK Britles i wsp. 1995

B. taylorii Apodemus sp. ? UK Britles i wsp. 1995

(*) Tabela w części opracowana wg Houpikiana i Raoulta 2001.

Zarówno u ludzi, jak i u gryzoni opisano koinfekcje Bartonella sp. z innymipatogenami krwi. Między innymi Podsiadly i wsp. (2003) w czasie badańserologicznych i molekularnych w grupie 17 pacjentów, u 12 z nich wykazali zakażenieB. burgdorferi, u jednego zakażenie B. henselae, natomiast u dwóch pacjentówstwierdzono mieszane infekcje B. burgdorferi i B. henselae. Podobnie Eskow i wsp.(2001) donoszą o występowaniu specyficznych przeciwciał anty-B. henselae orazswoistego DNA u 4 osób chorych z neuroboreliozą. Również u myszy (Peromyscusleucopus) wykazano koinfekcje Bartonella sp., B. burgdorferi i Babesia microti(Hofmeister i wsp. 1998).

Obserwacje te rodziły przypuszczenie, że być może Bartonella są wektorowanerównocześnie z innymi patogenami krwi przez kleszcze. Przypuszczenie to potwierdziłybadania epidemiologiczne (Pappalardo i wsp. 1997), serologiczne i kliniczneprowadzone na psach (Breitschwerdt i wsp. 1998, Kordick i wsp. 1999). Wykazano wnich, że kleszcze mogą być wektorami dla B. vinsonii spp. i B. berkhoffii. Biorąc poduwagę te wstępne wyniki, nie można wykluczyć kleszczy jako wektorów bakterii zrodzaju Bartonella. Wydaje się, że jednoznacznych dowodów na to dostarczyły prace

240

Changa i wsp. (2002) prowadzone w Kalifornii (USA). W latach 1995-1997 zbadano w6 hrabstwach Kalifornii dużą grupę (1253) kleszczy, wśród których 11.6% Ixodespacificus (Cooley and Kohls, 1943), 8.3% Dermacentor occidentalis (Marx, 1892) oraz14.3% Dermaentor variabilis (Say, 1821) wykazało w reakcji PCR obecność DNABartonella. Biorąc pod uwagę te wstępne wyniki, nie można wykluczyć kleszczy jakowektorów bakterii z rodzaju Bartonella.

Rodzaj MycoplasmaRodzina Mollicutes (Mycoplasmataceae) obejmuje dwa rodzaje bakterii:

Mycoplasma i Ureaplasma. Do intensywnie badanych obecnie mikoplazm krwi należyzaliczyć kosmopolitycznie występujący gatunek Mycoplasam haemofelis u kotowatych(Felidae) i psowatych (Canidae). Na podstawie badań filogenetycznych podjednostkiRNA (genu Rnase P) wykazano, że gatunek ten jest blisko spokrewniony z grupąMycoplasma pneumonie (Tasker i wsp. 2003). Również do tego rodzaju należy gatunekM. haemomuris, dawniej klasyfikowany jako Haemobartonella muris (Neimark i wsp.2001). Jest to obligatoryjny pasożyt czerwonych krwinek gryzoni. Badaniamikroskopowe rozmazów krwi barwionych odczynnikiem Romanowskiego wykazująmałe (średnicy 0.2 μm) ziarenkowate ciałka ułożone w pierścienie lub pręciki, które wmikroskopie elektronowym wyglądają jak paciorkowate ciała (coccoidal bodies).Bakterie M. haemomuris nie mają ściany komórkowej (Tanaka i wsp. 1965) i wykazująsilne właściwości hemaglutynacyjne. Do tej pory nie udało się hodować M.haemomuris na pożywkach, jak również nie opracowano dobrego testu serologicznegodo diagnozowania zarażenia. Natomiast w oparciu o geny 16S rRNA opracowanoswoisty test PCR do amplifikacji DNA M. haemomuris (Harasawa i wsp. 2002, Zhang iRikihisa 2002). W warunkach naturalnych, u gryzoni często występują infekcjechroniczne i subkliniczne, a bakterie z obiegu krwi są usuwane przez śledzionę (Maede1979). Natomiast w warunkach doświadczalnych wykazano, że ten gatunekmikoplazmy zabija zainfekowane myszy, wywołując u nich hemolityczną anemię(Neimark i wsp. 2001). W przypadku M. haemomuris, droga transmisji z udziałemkrwiopijnych stawonogów, które mogą zapewnić infekcję pomiędzy zwierzętami, niejest dokładnie poznana. Szereg krwiopijnych stawonogów, włączając kleszcze, wszy,pchły, komary i muchy, może brać udział w przenoszeniu tych bakterii.

Naturalne infekcje Bartonella sp. i Mycoplasma haemomuris u gryzoniPrezentowane badania przeprowadzono po raz pierwszy w Polsce na Pojezierzu

Mazurskim, w okolicy Stacji Terenowej Instytutu Zoologii UniwersytetuWarszawskiego w Urwitałcie k. Mikołajek. W latach 1997-2001 zbadano łącznie 825wolno żyjących gryzoni (420 Clethrionomys glareolus, 321 Microtus arvalis, 84Apodemus flavicollis) w biotopie leśnym i łąkowym. Każdego roku badaniaprowadzono w trzech sezonach: wiosną, latem i jesienią. Od gryzoni złapanych wpułapki pobierano z ogona krew (ok. 25 ul) przyżyciowo, pod narkozą eterową.Wykonano cienkie rozmazy, które po utrwaleniu w 90% metanolu, barwionoodczynnikiem Giemsy. W drodze różnicowania preparatów pod mikroskopemświetlnym (Olympus BH50) zliczano liczbę erytrocytów, na których występowałyhemopasożyty z rodzaju Bartonella i Mycoplasma. Na każdym rozmazie krwi badanopod immersją 200 pól widzenia przy powiększeniu 100 x określając intensywnośćinfekcji czerwonych krwinek oraz prewalencję (%) w badanej populacji żywicieli.

Wyniki obrazujące prewalencje naturalnego zakażenia gryzoni przez badanegatunki hemopasożytów przedstawia tab. 3.

241

Tabela 3. Prewalencja zakażenia hemopasożytami (Bartonella sp., Mycoplasmahaemomuris) u 3 gatunków wolno żyjących gryzoni.

Żywiciel Liczbazwierząt

Lata Bartonella sp.(% zarażenia)

Mycoplasmahaemomuris

(% zarażenia)

Autorzy

Clethrionomys glareolus

420 1997-1999 27.4 63.1 Bajer i wsp. 2001

Microtus arvalis 321 1997-2000 27.7 63.9 Pawełczyk i wsp. 2003

Apodemus flavicollis

84 2001 96.4 97.6 Dane nie publikowane

Najczęściej infekcję stwierdzano u myszy Apodemus flavicollis: średnio 96.4 %badanej populacji zakażonej przez Bartonella sp. i 97.6 % przez M. haemomuris.Natomiast, średnia prewalencja infekcji Bartonella sp. dla obu gatunkównornikowatych (C. glareolus i M. arvalis) wynosiła odpowiednio 27.4 % i 27.7 %badanych populacji. Średnia infekcji tych gatunków przez M. haemomuris wynosiła63.1 % dla C. glareolus i 63.9 % dla M. arvalis. Wszystkie badane zwierzęta,niezależnie od intensywności zakażenia, nie wykazywały wyraźnych objawówpatologicznych. M. haemomuris nie są pasożytami swoistymi w stosunku do gatunkówżywicieli, w odróżnieniu od Bartonella sp., których poszczególne gatunki wysoceswoiste w stosunku do żywiciela. Na przykład B. doshiae była izolowana od M.agrestis, B. taylorii od Apodemus spp. i B. grahamii od C. glareolus i Mus musculus(Birtles i wsp. 1995, Holmberg i wsp. 2003). Wydaje się, że ważne byłoby określenierezerwuaru zoonotycznego dla B. grahamii– gatunku, który również może byćpatogenny dla ludzi.

Tab. 4. Wpływ sezonu na prewalencję zakażenia Bartonella sp. i Mycoplasmahaemomuris.

Poraroku

Clethrionomysglareolus(*)

Microtus arvalis(**) Apodemus flavicollis(***)

Bartonellasp. (%)

M.haemomuris

(%)

Bartonella sp.(%)

M.haemomuri

s (%)

Bartonella sp.(%)

M. haemomuris(%)

Wiosna 8.3 66.3 5.7 33.1 90.0 100.0

Lato 39.3 73.3 30.7 68.0 96.0 96.0

Jesień 25.3 52.0 29.7 62.2 100.0 100.0

(*) za Bajer i wsp. 2001; (**) za Pawełczyk i wsp. 2004; (***) wyniki nie publikowane, będązamieszczone w pracy magisterskiej Marioli Grabek, wykonywanej w Zakładzie ParazytologiiUW.

242

W przeprowadzonych badaniach środowiskowych nie udało się jednoznaczniewskazać, które z krwiopijnych gatunków stawonogów mogłyby być wektorami tychinfekcji. Jest oczywiste, że wzrost prewalencji zakażenia dla obu gatunków bakterii,który był obserwowany w okresie letnim i jesiennym (tab. 4) powinien być pozytywnieskorelowany z aktywnością wektorów. Potencjalnymi wektorami dla obu gatunkówbakterii mogą być pchły Ctenophthalmus sp., Megabothris sp., Rhadinopsylla sp.,Peromyscopsylla sp., Hystrichopsylla sp., Palaeopsylla sp. oraz larwy i nimfy kleszczyI. ricinus.

LiteraturaBajer A., Pawełczyk A., Behnke J.M., Gilbert F.S., Sinski E. 2001. Factors affecting the

component community structure of haemoparasites in bank voles (Clethrionomysglareolus) from the Mazury Lake District region of Poland. Parasitology 122: 43-54.

Baker J.A. 1946. A rickettsial infection in Canadian voles. J. Exp. Med. 84: 37-51.Birtles R.J., Canales J., Ventosilla P., Alvarez E., Guerra H., Llanos-Cuentas A., Raoult

D., Doshi N., Harrison T.G. 1999. Survey of Bartonella species infectingintradomicillary animals in the Huayllacallan valley, Ancash, Peru, a regionendemic for human bartonellosis. Am. J. Trop. Med. Hyg. 60: 799-805.

Birtles R.J., Harrison T.G., Saunders N.A., Molyneux D.H. 1995. Proposals to unify thegenera Grahamella and Bartonella, with descriptions of Bartonella talpae comb.nov., Bartonella peromysci comb. nov., and three new species, Bartonella grahamiisp. nov., Bartonella taylorii sp. nov., and Bartonella doshiae sp. nov. Int. J. Syst.Bacteriol. 45: 1-8.

Breitschwerdt E.B., Hegarty B.C., Hancock S.I. 1998. Sequential evaluation of dogsnaturally infected with Ehrlichia canis, Ehrlichia chaffeensis, Ehrlichia equi,Ehrlichia ewingii, or Bartonella vinsonii. J. Clin. Microbiol. 36: 2645-2651.

Breitschwerdt E.B., Kordick D.L. 2000. Bartonella infection in animals: carriership,reservoir potential, pathogenicity, and zoonotic potential for human infection. Clin.Microbiol. Rev. 13: 428-438.

Brenner D.J., O’Connor S.P., Winkler H.H., Steigerwalt A.G. 1993. Proposals to unifythe genera Bartonella and Rochalimaea, with descriptions of Bartonella quintanacomb. nov., Bartonella vinsonii comb.nov., Bartonella henselae comb. nov., andBartonella elizabethae comb. nov., and to remove the family Bartonellaceae fromthe order Rickettsiales. Int. J. Syst. Bacteriol. 43: 777-786.

Chang C.C., Hayashidani H., Pusterla N., Kasten R.W., Madigan J.E., Chomel B.B.2002. Investigation of Bartonella infection in ixodid ticks from California. Comp.Immun. Microbiol. Infect. Dis. 25: 229-236.

Ellis B.A., Regnery R.L., Beati L., Bacellar F., Rood M., Glass G.G., Marston E.,Ksiazek T.G., Jones D., Childs J.E. 1999. Rats of the genus Rattus are reservoirhosts for pathogenic Bartonella species: an old world origin for a new worlddiseases? J. Infect. Dis. 180: 220-224.

Eskow E., Rao R.V.S., Mordechai E. 2001. Concurrent infection of the central nervoussystem by Borrelia burgdorferi and Bartonella henselae – evidence for a novel tick-borne disease complex. Arch. Neurol. 58: 1357-1363.

Harasawa R, Kawahara M., Rikihisa Y. 2002. Characteristics of the 16S-23S rRNAintergenic spacer region of Mycoplasma haemomuris, previously classified as‘Haemobartonella muris’. J. Vet. Med. Sci. 64: 1161-1164.

Heller R., Riegel P., Hansmann Y., Delacour G., Bermond D., Dehio C., Lamarque F.,Monteil H., Chomel B., Piémont Y. 1998. Bartonella tribocorum sp. nov., a new

243

Bartonella species isolated from the blood of wild rats. Int. J. Syst. Bacteriol. 48:1333-1339.

Hofmeister E.K., Kolbert C.P., Abdulkarim A.S., Magera J.M., Hopkins M.K., Uhl J.R.,Ambyaye A., Telford S.R., Cockerill F.R., Persing D.H. 1998. Cosegregation of anovel Bartonella species with Borrelia burgdorferi and Babesia microti inPeromyscus leucopus. J. Infect. Dis. 177: 409-416.

Holmberg M., Mills J.N., McGill S., Benjamin G., Ellis B.A. 2003. Bartonella infectionin sylvatic small mammals of central Sweden. Epidemiol. Infect. 130: 149-157.

Houpikian P., Raoult D. 2001. Molecular phylogeny of the genus Bartonella: what is thecurrent knowledge? FEMS Microbiol. Lett. 200: 1-7.

Kerkhoff F.T., Bergmans A.M.C., Van der Zee A., Rothova A. 1999. Demonstration ofBartonella grahamii DNA in ocular fluids of a patient with neuroretinitis. J. Clin.Microbiol. 37: 4034-4038.

Kordick S.K., Breitschwerdt E.B., Hegarty B.C., Southwick K.L., Colitz C.M., HancockS.I., Bradley J.M., Rumbough R. Mcpherson J.T., MacCormack J.N. 1999.Coinfection with multiple tick-borne pathogens in a Walker Hound kennel in NorthCarolina. J. Clin. Microbiol. 37: 2631-2638.

Maede Y. 1979. Sequestration and phagocytosis of Haemobartonella felis in the spleen.Am. J. Vet. Res. 40: 691-695.

Neimark H., Johansson K.E., Rikihisa Y., Tully J.G. 2001. Proposal to transfer somemembers of the genera Haemobartonella and Eperythrozoon to the genusMycoplasma with descriptions of ‘Candidatus Mycoplasma haemofelis’,‘Candidatus Mycoplasma haemomuris’, ‘Candidatus Mycoplasma haemosuis’,‘Candidatus Mycoplasma wenyonii’. Int. J. Syst. Evolution. Microbiol. 51:891-899.

Pawełczyk A., Bajer A., Behnke J.M., Gilbert F.S., Sinski E. 2004. Factors affecting thecomponent community structure of haemoparasites in common voles (Microtusarvalis) from the Mazury Lake District region of Poland. Parasitol. Res. (in press).

Pappalardo B.L., Correa M.T., York C.C., Peat C.Y., Breitschwerdt E.B. 1997.Epidemiologic evaluation of the risk factors associated with exposure andseroreactivity to Bartonella vinsonii in dogs. Am. J. Vet. Res. 58: 467-471.

Podsiadły E., Chmielewski T., Tylewska-Wierzbanowska S. 2002. Seroprevalence ofBartonella henselae and Bartonella quintana infections in Poland in 1998-2001.Przegl. Epidemiol. 56: 399-407.

Podsiadły E., Chmielewski T., Tylewska-Wierzbanowska S. 2003. Bartonella henselaeand Borrelia burgdorferi infections of the central nervus system. Ann. N. Y. Acad.Sci. 990: 404-406.

Tanaka H., Hall W.T., Sheffield J.B., Moore D.H. 1965. Fine structure ofHaemobartonella muris as compared with Eperythrozoon coccoides andMycoplasma pulmonis. J. Bacteriol. 90: 1735-1749.

Tasker S., Helps C.R., Day M.J., Harbour D.A., Shaw S.E., Harrus S., Baneth G.,Lobetti R.G., Malik R., Beaufils J.P., Belford C.R., Gruffydd-Jones T.J. 2003.Phylogenetic analysis of hemoplasma species: an international study. J. Clin.Microbiol. 41: 3877-3880.

Zhang C.B., Rikihisa Y. 2002. Evaluation of sensitivity and specificity of a Mycoplasmahaemomuris – Specific polymerase chain reaction test. Compar. Med. 52: 313-315.

244

Identyfikacja chorobotwórczych dla człowiekapierwotniaków Babesia na podstawie analizy sekwencjigenu 18S rRNA*

Marek SawczukKatedra Genetyki Uniwersytet Szczeciński, Al.. Piastów 40B 71-065 Szczecin, e-mail:[email protected]

* Praca finansowana przez Komitet Badań Naukowych, Grant nr 6P04C 00120

Identification of Babesia parasites patogenic for humans based on analysisof 18S rRNA gene sequences

AbstractIn the present study, analysis of 18S rRNA gene sequences of Babesia microti and B.

divergens which DNA was extracted from Polish populations of Ixodes ricinus ticks wereperformed, in order to exact identification and to compare with other sequences obtained fromGeneBank of B. microti and B. divergens strains from Europe, USA, and Japan.

The analysis revealed that sequences of B. microti from northwestern Poland areidentical with those from Bavaria, Germany (GeneBank accesion number AB071177) and differfrom other German strains from Hannover (AB032434) and Berlin (AF231348). Whencompared with sequences of B. microti from the USA and Japan revealed approximate similarityof 98,5%. Analogous investigation performed with B. divergens sequences show that B.divergens from northwestern Poland has identical sequence with those from Ireland (U16370)and differ insignificantly in few nucleotides from other European strains.

WstępPierwotniaki zaliczane do rodzaju Babesia stanowią liczącą ponad 100 gatunków

grupę pasożytów wewnątrzkrwinkowych (w szczególności erytrocytów) szerokiegospektrum zwierząt kręgowych, w tym i człowieka, wywołujących babesiozę (Gorenfloti wsp. 1998, Burkot i wsp. 2000, Homer i wsp. 2000, Kjemtrup i Conrad 2000, Peirce2000). Diagnostyka tej choroby często stwarza klinicystom wiele problemów.Najczęściej wykorzystywaną techniką detekcji pierwotniaków jest wykonanie rozmazuz pełnej krwi, barwionego metodą Giemsy lub Wright’a (Krause

246


i wsp. 1996, 2002). W obrazie mikroskopowym obserwuje się gruszkowate,pierścieniowate, amebowate lub owalne formy pasożyta w erytrocytach. Ocena i analizapreparatu zależy jednakże w dużej mierze od doświadczenia obserwatora. Czasami przyniskiej parazytemii zarażone krwinki mogą pozostać niezauważone. Rozpoznaniepierwotniaków z rodzaju Babesia na podstawie morfologii jest praktycznie niemożliwe,a dodatkowo mogą one być także mylone z gatunkami z rodzaju Plasmodium (Homer iwsp. 2000). Jedną z metod, która jest wystarczająco czuła i szybka w detekcjipierwotniaków Babesia oraz pozwala na identyfikację gatunkową patogenów, jestłańcuchowa reakcja polimerazy (PCR – Polymerase Chain Reaction). W diagnostycebabesiozy jak i w badaniach epidemiologicznych dotyczących wykrywania DNABabesia sp. w kleszczach, stosowanych jest kilka markerów molekularnych. Jednym znich jest gen kodujący 18S rRNA dla małej podjednostki rybosomu. Budowa tego genuz rejonami flankującymi, ewolucyjnie silnie konserwatywnymi oraz zmiennymwnętrzem umożliwia projektowanie komplementarnych starterów, pozwalających nawykrywanie DNA Babesia (Pershing i wsp. 1992, Zahler i wsp. 2000, Tsuji i wsp.2001). Użycie jednej pary „szerokich” primerów komplementarnych do miejsckonserwatywnych genu pozwala także na jego zastosowanie jako markera w badaniachfilogenetycznych i poznawczych. Pomimo czułości i specyficzności PCR do pełnegopoznania różnic mikroheterogenetycznych w obrębie badanych gatunkówpierwotniaków Babesia niezbędna jest analiza sekwencji genu 18S rRNA.

W prezentowanej pracy wykonano analizę sekwencji genu 18S rRNA B. microtii B. divergens, których DNA wyizolowano z polskich populacji kleszczy Ixodes ricinus(Linnaeus, 1758), w celu prawidłowej identyfikacji gatunkowej oraz porównania zinnymi sekwencjami genu 18S rRNA Babesia z terenu Europy, USA i Japoniidostępnymi w Banku Genów.

Materiał i MetodyMateriał do badań stanowił DNA B. microti i B. divergens izolowany z 1328

kleszczy I. ricinus zebranych z 6 leśnych stanowisk województwazachodniopomorskiego, tj. Ińsko, Pobierowo, Chojna, Puszcza Goleniowska, ParkLeśny Dąbie i Kąpielisko Głębokie, na których także stwierdzono obecność Borreliaburgdorferi oraz Anaplasma phagocytophila (Skotarczak i Wodecka 2000, Skotarczak iRymaszewska 2001). Dzięki zastosowaniu zdegenerowanych primerów F34 i R323 orazF79 i R206 komplementarnych do fragmentu genu beta-tubuliny, u 26 izoaltówpochodzących z 4 stanowisk odłowu (Ińsko, Chojna, Pobierowo i Kąpielisko Głębokie)wykryto DNA B. divergens, a w przypadku dwóch prób stwierdzono obecność DNA B.microti (Sawczuk 2003). Dodatnie próby przesłano do Division of Parasitic Diseases,National Center for Infectious Diseases, Center of Disease Control and Prevention,Atlanta Georgia i dzięki uprzejmości pana prof. Normana Pieniążka poddanosekwencjonowaniu. PCR wykonano przy użyciu primerów CRYPTOR F (5’-AAC CTGGTT GAT CCT GCC AGT-3’) CRYPTOR R (5’-GCT TGA TCC TTC TGC AGG TTCACC TAC-3’) komplementarnych do genu 18S rRNA rodzaju Babesia. Profil termicznyPCR obejmował: denaturację wstępną w temp 950C przez 15 min, następnie 45 cykliskładających się z: denaturacji w temp 940C przez 30 sek., przyłączania primerów wtemp. 650C przez 30 sek i wydłużania w temp. 720C przez 1,5 min. Wydłużaniekońcowe przebiegało w temp. 720C przez 9 min. Produkty amplifikacji oczyszczanoprzy użyciu kitu StrataPrep DNA Purification Kit (Stratagene, La Jolla, CA). Reakcjęsekwencyjną przeprowadzono przy użyciu ABI PRISM BigDye Terminator CycleSequencing Kit (Applied Biosystems), analizując produkty reakcji przy uzyciuautomatycznego sekwensera ABI 3100 (Applied Biosystems). Sekwencje

247

analizowano następnie przy użyciu programu SeqMan II (DNASTAR, Inc., Madison,WI).

WynikiDla 26 dodatnich prób zawierających DNA B. divergens, w PCR z primerami

CRYPTOR F CRYPTOR R komplementarnych do genu 18S rRNA otrzymano produktyreakcji długości 1728 pz. Wykonana analiza otrzymanych sekwencji przy użyciuprogramu ClustalX v. 1.83 wykazała, że są one identyczne w stosunku do siebie oraz zsekwencją genu B. divergens (U16370) przedstawioną do Banku Genów przez Holman(1994) z terenu Irlandii (tab. 1).

W przypadku dwóch izolatów, w których stwierdzono obecność DNA B. microtiotrzymano produkt reakcji długości 1774 pz. Analiza sekwencji genu 18S rRNAotrzymanych z powyższych izolatów wykonana przy użyciu programu ClustalX v. 1.83wykazała, że są ona identyczne w stosunku do siebie oraz do sekwencji genu B. microti(AB071177) przedstawioną do Banku Genów przez Tsuji (2001) z terenu Niemiec (tab.2).

DyskusjaW Europie jedynie badania Duh i wsp. (2001) dotyczą molekularnego

wykrywania B. divergens w kleszczach I. ricinus. Porównanie sekwencji fragmentugenu 18S rRNA B. divergens, którego DNA wyizolowano z polskich populacji I. ricinus(zamplifikowanego primerami CRYPTOR F i CRYPTOR R) przedstawionego w pracy,z odpowiadającym fragmentem genu długości 364 pz. B. divergens pochodzącego zesłoweńskich izolatów kleszczy I. ricinus (AF373332, Duh i wsp. 2001) wykazało95,05% homologii. Z powodu dość dużej liczby nukleotydów różniących obiesekwencje (18/364), porównano sekwencję fragmentu genu otrzymanego przez Duh iwsp. (2001) z sekwencjami Babesia dostępnymi w Banku Genów. Stwierdzono, że jestona w 100% homologiczna do fragmentu genu 18S rRNA Babesia sp. EU1(AY046575), opisanej przez Herwald i wsp. (2003), będącej czynnikiem etiologicznymludzkiej babesiozy w Austrii i we Włoszech. Analiza filogenetyczna wykonana przeztych badaczy wskazuje, że pierwotniaki te są blisko spokrewnione z B. odocoilei, inależą do jednej grupy, zaś z B. divergens tworzą grupę siostrzaną (Herwald i wsp.2003).

Porównanie wykonane dla sekwencji fragmentu genu 18S rRNA B. divergenswielkości 369 pz. z analogicznym fragmentem genu B. divergens, której DNAwyizolowano z krwi pacjenta chorego na babesiozę pochodzącego z Wysp Kanaryjskichwykazało 99,73% podobieństwa (AF435415, Olmeda i wsp. 1997).

Analiza porównawcza prawie kompletnej sekwencji genu 18S rRNA wielkości1648 pz. przedstawionej w pracy (wielkość całego genu szacowana jest na 1730 pz.,Slemenda i wsp. 2001, Tsuji i wsp. 2001) z sekwencją pochodzącą z Irlandii (izolat B.divergens z krwi bydlęcej; U16370, Holman 1994) pozwoliła stwierdzić, że obiesekwencje są identyczne.

Jednocześnie wykazano 99,51% oraz 98,42% homologii odpowiednio dosekwencji B. divergens, której izolat pochodził z Niemiec (U07885, Mackenstedt i wsp.1994) oraz do izolatu pochodzącego z Irlandii Północnej (Z48751, Skuce i wsp. 1995).

W celu weryfikacji tychże sekwencji Herwald i wsp. (2003) dokonali ichponownej analizy. Powtórne sekwencjonowanie genu 18S rRNA B. divergens ujawniło,że trzy analizowane izolaty (U16370, U07885, Z48751) są identyczne w stosunku dosiebie, nie wykazując żadnych różnic w sekwencjach tego genu (AY046576). Autorzy

248

Tabela 1. Wyniki porównania sekwencji fragmentu genu 18S rRNA B. divergensuzyskanych z dodatnich izolatów kleszczy I. ricinus z terenów Pomorza Zachodniego zpokrewnymi sekwencjami genu dostępnymi w Banku Genów. 1 – Mackensdedt i wsp.1994, 2 – Holman 1994, 3 – Holman i wsp. 2000, 4 – Skuce i wsp. 1995, 5 – Centeno-Lima i wsp. 2003, 6 – Inokuma i wsp. 2003, 7 – Langton i wsp. 2003

Numer sekwencjiBanku Genów

Gatunek Babesia Żywiciel KrajPodobieństwosekwencji (%)

U078851

Babesia divergensBos taurus

Bydło domoweNiemcy 99,51

U163702 Babesia divergensBos taurus

Bydło domoweIrlandia 100

U163693 Babesia odocoileiOdocoileusvirginianus

Jeleń wirgińskiUSA 98,12

Z487514 Babesia divergens„Drumaness”

Bos taurusBydło domowe

Wielka Brytania 98,42

AJ4397135 Babesia divergens Homo sapiens

CzłowiekPortugalia 99,09

AY1901246 Babesia sp. „Fukui766”

Ixodes ovatusKleszcz jajowaty

Japonia 97,21

AY0986437 Babesia divergensRangifer tarandus

ReniferWielka Brytania 99,57

Tab. 2. Wyniki porównania sekwencji fragmentu genu 18S rRNA B. microti uzyskanychz dodatnich izolatów kleszczy I. ricinus z terenów Pomorza Zachodniego z pokrewnymisekwencjami genu dostępnymi w Banku Genów. 1 – Allsopp 1994, 2 – Saito-Ito i wsp.2000, 3,4– Zahler i wsp. 2000, 5 – Zahler i wsp. 2000a, 6 – Tsuji 2001, 7 – Tsuji i wsp.2002

249

Numersekwencji

Banku GenówGatunek Babesia Żywiciel Kraj

Podobieństwosekwencji (%)

U098331 Babesia microti„Ruebosh Peabody“

Mus musculusMysz domowa

RPA 98,58

AB0324342 Babesia microti„Kobe524“

Homo sapiensCzłowiek

Japonia 98,47

AF2313483 Babesia microti„GI“

Homo sapiensCzłowiek

USA 98,58

AF2313494 Babesia microti„Berlin“

Ixodes ricinus Kleszczpospolity

Niemcy 98,52

AF1880015 Babesia sp.“spanish dog”

Canis domesticusPies domowy

Hiszpania 96,65

AB0711776 Babesia microti„Munich“

Mus musculusMysz domowa

Niemcy 100

AB0851917 Babesia microti„HK”

Clethrionomys glareolusNornica ruda

Niemcy 98,58

250

sugerują więc, że nie ma różnic mikroheterogenetycznych w obrębie genu 18S rRNAróżnych izolatów B. divergens pochodzących z terenu Europy, a wcześniejsze różnice wsekwencji genu mogłyby być tłumaczone niedokładną metodą sekwencjonowania(Herwald i wsp. 2003, Slemenda i wsp. niepublikowane). Porównanie wyżejwymienionej sekwencji (AY046576) z otrzymaną w niniejszej pracy rzeczywiściewykazuje 100% zgodności. Jednakże niektóre sekwencje genu 18S rRNA izolatów B.divergens z terenu Europy różnią się w stosunku do sekwencji przedstawionej w pracy.Odnotowano bowiem 99,57% oraz 99,09% homologii dla sekwencji genu 18S rRNApochodzących odpowiednio ze Szkocjii (izolat B. divergens pochodzący z krwi renifera,AY098643, Langton i wsp. 2003) oraz z Portugalii (izolat B. divergens pochodzący zkrwi ludzkiej, AJ439713, Centeno-Lima i wsp. 2003).

Zróżnicowanie wykazują także izolaty B. divergens pochodzące z USA i Japonii.Porównanie sekwencji genu 18S rRNA wykazało odpowiednio 99,82% (izolat zludzkiej krwi, AY048113, Slemenda i wsp. 2001) oraz 97,21% (izolat z kleszczyAY190124, Inokuma i wsp. 2003) homologii.

W prezentowanej pracy analogiczne badania wykonane zostały dla sekwencjigenu 18S rRNA B. microti. Porównywano sekwencję fragmentu genu B. microti,którego DNA wyizolowanego z polskich populacji I. ricinus (otrzymanego przezamplifikację z primerami CRYPTOR F i CRYPTOR R) z odpowiednimi fragmentamigenu B. microti dostępnymi w Banku Genów. W wyniku zestawienia z trzemasekwencjami długości 397 pz. pochodzącymi z różnych izolatów B. microtiotrzymanych z kleszczy I. ricinus (AF373332) oraz gryzoni Apodemus sp. (AY149573)i Clethrionomys sp. (AY149572) z terenów Słowenii (Duh i wsp. 2001, 2003) uzyskano95,97% homologii. Stwierdzono także, że wszystkie wyżej wymienione sekwencje sąidentyczne w stosunku do siebie oraz w 100% homologiczne do analogicznegofragmentu kompletnej sekwencji genu 18S rRNA B. microti, której DNA wyizolowanoz I. ricinus zebranych z okolic Berlina, Niemcy (AF231349, Zahler i wsp. 2000).

Jednocześnie zaobserwowano 95,28% homologii, gdy sekwencję B. microtiSZCZ2 porównano z sekwencją genu B. microti długości 440 pz., której DNAwyizolowano z kleszczy I. ricinus z terenów wschodniej Szwajcarii (AF494286, Foppai wsp. 2002) i 98,86% gdy tę ostatnią sekwencję porównano z analogiczną sekwencją B.microi pochodzącą z Niemiec (AF231349).

Analiza sekwencji wykonana dla izolatu pochodzącego z Rosji o wielkości 1260pz. (AY144693, izolat z krwi Clethrionomys sp., Goethert i Telford 2003) wykazała98,41% podobieństwa i 99,84%, gdy porównano ją z sekwencją izolatu B. microti zokolic Berlina (AF231349)

Analogiczne porównanie z pełnymi sekwencjami dostępnymi w Banku Genówpochodzącymi z Europy, pozwoliły stwierdzić, że sekwencja genu 18S rRNA B. microtiSZCZ2 jest w 100% homologiczna do sekwencji z Niemiec określanej jako „StrainMunich” (AB071177, Tsuji 2001). Wykazuje ona natomiast różnice rzędu 22-23 (98,58- 98,52% homologii) nukleotydów względem innych niemieckich sekwencjipochodzących z Berlina (AF231349, izolat z kleszczy, Zahler i wsp. 2000) i Hanoweru(AB085191, izolat z krwi Clethrionomys sp., Tsuji i wsp. 2002), które są względemsiebie homologiczne w 99,94 %. Stwierdzono także 96,65% podobieństwa do sekwencjipochodzącej z Hiszpanii (AF188001, izolat z krwi psa, Zahler i wsp. 2000a).

Podobne porównanie sekwencji B. microti, którego DNA wyizolowano zpolskich populacji I. ricinus, z sekwencjami pochodzących z USA (AF231348, izolat zkrwi ludzkiej, Zahler i wsp. 2000) oraz Afryki Południowej (U09833, izolat z krwi Musmusculus, Alssopp i wsp. 1994) wykazało mniejszy stopień homologii niż w przypadku

251

porównania z sekwencją pochodzącą z okolic Berlina (AF231349) dla której procentpodobieństwa wynosił 99,82.

Na podstawie powyższych analiz można wnioskować, że gatunek B. microti niejest w Europie jednolity i w jego obrębie można wydzielić dwie genogrupy. Pierwsza znich, wykazuje różnice mikrohetrogenetyczne wielkości kilku nukleotydów w obrębiesekwencji genu 18S rRNA i skupia większość sekwencji B. microti pochodzących zEuropy, USA i Afryki Południowej. Druga, wyraźnie różni się od pierwszej, grupującsekwencje pierwotniaków z terenu Niemiec (AB071177, Monachium) i Polski(Pomorze Zachodnie). Dodatkowo sekwencje pochodzących z USA i AfrykiPołudniowej B. microti wykazują wysoki stopień homologii do sekwencji należącychdo pierwszej genogrupy europejskich B. microti i różnią się zasadniczo od sekwencji B.microti z Pomorza Zachodniego i B. microti z terenów Monachium.

LiteraturaAllsopp M.T. 1994. Phylogeny of Babesia, Theileria and related parasites and

development of species-specific probes for diagnostic purposes. Published only indatabase, Gene Bank (U09833).

Burkot T.R., Schneider B.S., Pieniazek N.J., Happ C.M., Rutherford J.S., SlemendaS.B., Hoffmeister E., Maupin G.O., Zeidner N.S. 2000. Babesia microti andBorrelia bissettii trasmission by Ixodes spinipalpis ticks among prairie voles,Microtus ochrogaster, in Colorado. Parasitol. 121: 595-599.

Centeno-Lima S., do Rosario V., Parreira R., Maia A.J, Freudenthal A.M., Nijhof A.M.,Jongejan F. 2003. A fatal case of human babesiosis in Portugal: molecular andphylogenetic analysis. Trop. Med. Int. Health. 8: 760-764.

Duh D., Petrovec M., Avsic-Zupanc T. 2001. Diversity of Babesia infecting europeansheep ticks (Ixodes ricinus) J. Clin. Microbiol. 39: 3395-3397.

Goethert H., Telford S. III. 2003. What is Babesia microti? Parasitology 2003. 127: 301-309.

Gorenflot A., Moubri K., Precigout E., Carcy B. 1998. Human babesiosis. Ann. Trop.Med. Parasitol. 92: 489-501.

Herwaldt B.L., Cacciò S., Gherlinzoni F., Aspöck H., Slemenda S.B., Piccaluga P.P.,Martinelli G., Edelhofer R., Hollenstein U., Poletti G., Pampiglione S.,Löschenberger K., Tura S., Pieniazek N.J. 2003. Molecular characterization of anon–Babesia divergens organism causing zoonotic babesiosis in Europe. Emerg.Infect. Dis. 9: 942-948.

Holman P.J. 1994. Comparative study of cervid Babesia isolates. Published only indatabase, Gene Bank (U16370).

Holman P.J., Madeley J., Craig T.M., Allsopp B.A., Allsopp M.T., Petrini K.R., WaghelaS.D., Wagner G.G. 2000. Antigenic, phenotypic and molecular characterizationconfirms Babesia odocoilei isolated from three cervids. J. Wildl. Dis. 36: 518-530.

Homer M.J., Aguilar-Delfin I., Telford III S.R., Krause P.J., Persing D.H. 2000.Babesiosis. Clin. Microbiol. Rev. 13: 451-469.

Inokuma H., Yoshizaki Y., Shimada Y., Sakata Y., Okuda M., Onishi T. 2003.Epidemiological survey of Babesia species in Japan performed with specimensfrom ticks collected from dogs and detection of new Babesia DNA closely related toBabesia odocoilei and Babesia divergens DNA. J. Clin. Microbiol. 41: 3494-3498.

Kjemtrup A.M., Conrad P.A. 2000. Human babesiosis: an emerging tick-borne disease.Int. J. Parasitol. 30: 1323-1337.

252

Krause P.J., McKay K., Thompson C.A., Sikand V.K., Lepore T., Closter L.,Chrisianson D., Telford S.R. III, Persing D., Radolf J.D., Spielman A. 2002.Disease-specific diagnosis of coinfecting tickborne zoonoses: babesiosis, humangranulocytic ehrlichiosis, and Lyme disease. Clin. Infect. Dis. 34: 1184-1191.

Krause P.J., Telford S.R III, Spielman A., Rayan R., Magera J., Rajan T.V., ChristiansonD., Alberghini T.V., Bow L., Persing D. 1996. Comparsion of PCR with bloodsmear and inoculation of small animals for diagnosis of Babesia microtiparasitemia. J. Clin. Microbiol. 43: 2791-2794.

Landbo A.S., Flong P.T. 1992 Borrelia burgdorferi infection in Ixodes ricinus fromhabitats in Denmark. Med. Vet. Entomol. 6: 165-167.

Mackenstedt U., Luton K., Baverstock P.R., Johnson A.M. 1994. Phylogeneticrelationships of Babesia divergens as determined from comparison of small subunitribosomal RNA gene sequences. Mol. Biochem. Parasitol. 68: 161-165.

Olmeda A.S., Armstrong P.M., Rosenthal B.M., Valladares B., del Castillo A., de ArmasF., Miguelez M., Gonzalez A., Rodriguez Rodriguez J.A., Spielman A., Telford S.R.III. 1997. A subtropical case of human babesiosis. Acta Trop. 67: 229-234.

Peirce M.A. 2000. A taxonomic review of avian piroplasms of the genus BabesiaStarcovici, 1893 (Apicomplexa: Piroplasmmorida: Babesiidae) J. Nat. His. 34: 317-332.

Persing D.H., Mathiesen D., Marshall W.F., Telford S.R., Spielman A., Thomford J.W.,Conrad P.A. 1992. Detection of Babesia microti by polymerase chain reaction. J.Clin. Microbiol. 30: 2097-2103.

Saito-Ito A., Tsuji M., Wei Q., He S., Matsui T., Kohsaki M., Arai S., Kamiyama T.,Hioki K., Ishihara C. 2000. Transfusion-acquired, autochthonous human babesiosisin Japan: isolation of Babesia microti-like parasites with hu-RBC-SCID mice. J.Clin. Microbiol. 38: 4511-4516.

Sawczuk M. 2003. Wykrywanie i analiza DNA pierwotniaków z rodzaju Babesiaizolowanego z kleszczy Ixodes ricinus. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogii żywiciele. Wydawnictwo LIBER Lublin: 263-270.

Skotarczak B., Rymaszewska A. 2001. Wstępne badania czynnika etiologicznegoludzkiej ehrlichiozy (HGE) w kleszczach północnozachodniej Polski. Wiad.Parazytol. 47: 95-101.

Skuce P.J., Mallon T.R. Taylor S.M. 1995. Babesia divergens 18S rRNA, completesequence. Published only in database, Gene Bank (Z48751).

Slemenda S.B., Herwaldt B.L., Eberhard M.L., Pieniazek N.J. 2001. Babesia sp. MO1from a fatal human case of babesiosis in Missouri in 1992 is closely related to butdistinct from Babesia divergens. Published only in database, Gene Bank(AY048113).

Tsuji M. 2001. Phylogenetic analysis of Babesia microti-like parasites. Published onlyin database, Gene Bank (AB071177).

Tsuji M., Wei Q., Zamoto A., Norita C., Arai S., Shiota T., Fujimagari M., Itagaki A.,Fijita H., Ishihara C. 2001. Human babesiosis in Japan: Epizootic survey of rodentreservoir and isolation of new type of Babesia microti-like parasite. J. Clin.Microbiol. 39: 4316-4322.

Weinberg G.A. 2002. Laboratory diagnosis of ehrlichiosis and babesiosis. Ped. Infect.Dis. 20: 435-437.

Wodecka B., Skotarczak B. 2000. Genetyczna zmienność Borrelia burgdorferi s.l. ukleszczy Ixodes ricinus w północnozachodniej Polsce. Wiad. Parazytol. 46, 475-485.

253

Zahler M., Rinder H. Gothe R. 2000. Genotypic status of Babesia microti within thepiroplasms. Parasitol. Res. 86: 642-646.

Zahler M., Rinder H., Schein E., Gothe R. 2000a. Detection of a new pathogenicBabesia microti-like species in dogs. Vet. Parasitol. 89: 241-248.

254

Współczesne aspekty epidemiologii malarii

Krzysztof Tomasiewicz, Roma ModrzewskaKatedra i Klinika Chorób Zakaźnych AM w Lublinie, ul. Biernackiego 9, 20-041 Lublin

Epidemiology of malaria – current remarks

AbstractThe Anopheles mosquito plays a key role in the epidemiology of malaria, but there are

other rare routes of transmission. Congenital malaria seems to be a big problem in endemic area.In developed countries the danger of transfusion transmitted malaria is still present. Since thereis no approved screening laboratory test for malaria, prevention depends on the exclusion ofpotentially infected donors who are identified during the donor interview. Nevertheless, the inUnited States from 1958 through 1999 ninety-three cases of transfusion-transmitted malariawere reported.

The so called "airport malaria" has become a problem in recent years. As it is a highlyunusual route of transmission, correct diagnosis and treatment may be delayed There is a needfor considering such possibilities in differential diagnosis in cases of fever of unknown origin.

In cases of airport or baggage malaria the problem of drug resistance is highly importantdue to the lack of information about the country of Plasmodium origin.

Malaria stanowi jedną z najbardziej rozpowszechnionych chorób zakaźnychprzenoszonych przez stawonogi. Zachorowalność roczna w skali świata sięga 500 mln,z czego ponad 2,5 mln przypadków malarii kończy się zgonem. Ponad 2,4 mld ludzi, awięc 40% populacji świata zamieszkuje tereny malaryczne. Prawie 90% przypadkówmalarii to zachorowania w Afryce subsaharyjskiej. Choroba stanowi również bardzopoważne zagrożenie dla osób podróżujących na tereny endemiczne.

Komary z rodzaju Anopheles są naturalnym wektorem zarażenia, jak równieżniezbędnym ogniwem w cyklu życiowym Plasmodium spp. Fakt ten sprawia, że dozarażenia dochodzi zazwyczaj na obszarze występowania komarów Anopheles wwarunkach ekologicznych sprzyjających rozwojowi pasożyta. Szczególnezainteresowanie budzą przypadki zarażeń importowanych oraz dotyczących osób, którenigdy nie wyjeżdżały do krajów objętych endemią malarii.

Od czasu opisania przez Ronalda Rossa cyklu rozwojowego zarodźców malariimożliwe stało się zdefiniowanie podstawowych zasad rozprzestrzeniania się choroby.

255

Zdecydowana większość zachorowań dotyczy osób stale lub okresowo zamieszkującychtereny endemiczne, u których do zarażenia Plasmodium spp dochodzi w wyniku ukłuciakomara. Jednakże należy mieć na uwadze możliwość rzadszych dróg transmisjipasożyta. Około 5% przypadków malarii w przebiegu ciąży kończy się malariąwrodzoną, powstałą na skutek przechodzenia zarodźców przez łożysko. Zmianyfizjologiczne zachodzące w przebiegu ciąży wpływają na zaostrzenie procesuinfekcyjnego. Upośledzenie syntezy gammaglobulin oraz zahamowanie aktywnościukładu siateczkowo-śródbłonkowego powodują zmniejszenie poziomu przeciwciałprzeciwmalarycznych i utratę odporności nabytej. Sytuacja ta sprzyja wyraźnemunasileniu parazytemii (Fischer i wsp. 1997). Ryzyko zarażenia płodu jest znaczniewiększe w przypadku kobiet podróżujących na tereny endemiczne, nie posiadającychżadnej odporności przeciwmalarycznej. Należy nadmienić, że zachorowanie na malarięw ciąży niesie ze sobą również inne zagrożenia dla płodu, jak na przykład znaczniewiększe ryzyko zakażenia in utero wirusami zapalenia wątroby i HIV. Wedługniektórych autorów (m.in. Singh i wsp. 2003), właściwe stosowanie lekówprzeciwmalarycznych (po uwzględnieniu przeciwwskazań) redukuje szansę zarażeniaPlasmodium spp.

Kolejna rzadko spotykana droga zarażenia to przeniesienie infekcji podczastransfuzji krwi. Niezbędnym warunkiem takiej transmisji jest stan parazytemii u dawcy.W krajach rozwiniętych ryzyko zastosowania krwi zawierającej zarodźce malarii jestznikome dzięki restrykcyjnej kwalifikacji dawców krwi. Centrum Kontroli Chorób wAtlancie (CDC) ocenia, że mniej niż 1 na milion jednostek krwi może zawierać różneformy Plasmodium. I tak na przykład, ryzyko zarażenia wirusem zapalenia wątroby B(HBV) wynosi od 7 do 32 przypadków na milion jednostek krwi, a zakażeńbakteryjnych 1 na 12 000 jednostek. W związku z brakiem odpowiedniego testuprzesiewowego najważniejsze znaczenie w profilaktyce malarii potransfuzyjnej maidentyfikacja potencjalnych dawców (McQuiston i wsp. 2000). Niestety, pomimostosowania przepisów dotyczących zakazu pobierania krwi od osób, które przebywałyna terenie endemicznego występowania malarii w latach 1958-1999, tylko w StanachZjednoczonych zarejestrowano 93 przypadki zachorowań po przetoczeniu krwi.Stosowany 3 letni okres „kwarantanny” dawców pomiędzy pobytem w strefiemalarycznej a oddaniem krwi okazuje się niewystarczający w przypadku zarażeniazwłaszcza Plasmodium ovale i P. malariae. W analizie amerykańskich przypadkówmalarii potransfuzyjnej najdłuższy okres pomiędzy narażeniem na zarażenie astwierdzeniem obecności P. malariae we krwi wynosił 44 lata (CDC 1999, Mungai iwsp. 2001).

W 2001 r. w Swiss Medical Weekly zaprezentowano interesujący opisprzypadku zachorowania na malarię po przetoczeniu krwi od dawcy pochodzącego zKamerunu, ale zamieszkującego od kilkunastu lat na terytorium Szwajcarii.Niezwykłość tego przypadku polegała między innymi na tym, że u dawcy istniałobardzo duże prawdopodobieństwo zarażenia w okolicach portu lotniczego w Zurichu,czyli występowania malarii lotniskowej (Frey-Wettstein i wsp. 2001).

Malaria lotniskowa stanowi kolejne ważne zagadnienie w epidemiologii malarii.Problem zawleczenia malarii na skutek transportu zarażonych wektorów jestzjawiskiem, na które zwrócono uwagę już na początku XX wieku. Początkowo„transport” zarażonych stawonogów odbywał się drogą morską. Znany jest faktzawleczenia w 1930 r. Anopheles gambiae, jednego z ważniejszych wektorów malarii, zSenegalu do Brazylii. Komar ten był najpierw znajdowany w promieniu 2,5 km odportu Natal, a następnie rozprzestrzenił się na pozostałe tereny Brazylii i krajówsąsiednich. Następstwem introdukcji zarażonego A. gambiae (Diptera: Culicidae) do

256

Brazylii była epidemia malarii z 300 000 przypadków, z których 16 000 zakończyło sięzgonem. Prowadzone w następnych latach inspekcje przypływających statków, a wpóźniejszym okresie samolotów, ujawniły znaczną liczbę przypadków obecnościzarażonych żywych stawonogów. Ujawniono obecność nie tylko komarów z rodzajuAnopheles, ale także Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) i Culex quinquefasciatus(Diptera: Culicidae)(Gratz i wsp. 2000). W szerszym aspekcie zjawisko przenoszeniawektorów zarażonych czynnikami zakaźnymi może skutkować kilkoma następstwami, zktórych najważniejsze wydają się:- wprowadzenie i szerzenie w kraju docelowym choroby zakaźnej przez gatunek

dotychczas tam nie występujący- wprowadzenie czynnika zakaźnego do nowego środowiska, w którym może być

przenoszony przez lokalne gatunki stawonogów.Malaria lotniskowa jest najlepszym przykładem, że takie zagrożenie aktualnie

występuje i może dotyczyć także krajów o najwyższym poziomie rozwoju. W ciąguostatnich 30 lat Światowa Organizacja Zdrowia zarejestrowała 89 przypadków malariilotniskowej w 12 krajach, przy czym 26 przypadków dotyczyło Francji, 16 Belgii i 14Wielkiej Brytanii. Malaria lotniskowa występuje najczęściej w miesiącach letnich. Jestto związane z korzystnymi warunkami klimatycznymi w Europie, przy jednoczesnymwystępowaniu pory deszczowej w krajach tropikalnych. Ponadto lato jest tradycyjnymokresem wyjazdów zagranicznych Europejczyków (Lusina i wsp. 2002, Jafari i wsp.2002)

Zawleczenie zarażonych owadów dotyczy najczęściej lotów odbywanych z krajuendemicznego występowania malarii. Jednak znane są opisy trzech przypadków tzw.„runway malaria”, czyli przedostania się zarażonych stawonogów na pokład samolotupodczas krótkich międzylądowań w krajach egzotycznych, podczas którychpasażerowie nie opuszczali samolotu (Gratz i wsp. 2000). Problem ten jest istotny zewzględu na fakt, że w takich sytuacjach nie stosuje się profilaktycznego spryskiwaniakabiny pasażerskiej środkami owadobójczymi.

Interesujący przypadek miał miejsce w 1984 r., kiedy do zarażenia zarodźcamimalarii doszło u pasażerów odbywających lot z Londynu do Rzymu. W samolocieEthiopian Airlines znajdował się zarażony komar, który przedostał się na pokładpodczas jednego z poprzednich rejsów. Jeszcze inną odmianą jest tzw. malariabagażowa („baggage malaria”) wywołana zawleczeniem komarów w bagażupodróżnych (Gratz i wsp. 2000). Owady mogą wydostawać się na zewnątrz z dala odlotniska i prawidłowe rozpoznanie staje się jeszcze trudniejsze.

Jednym z podstawowych problemów klinicznych związanych z malariąlotniskową jest fakt, że pomiędzy zachorowaniem i właściwym rozpoznaniem chorobyoraz związanym z tym specyficznym leczeniem upływa dość długi okres. Niestety niemożna wykluczyć, że część przypadków malarii lotniskowej pozostajenierozpoznanych, a infekcje Plasmodium falciparum mogą doprowadzić do zgonuprzed postawieniem właściwego rozpoznania (CDC 2002, Lusina i wsp. 2002).

Środkiem zapobiegającym przeniesieniu na pokładzie samolotu zarażonychstawonogów jest spryskiwanie pokładu preparatami owadobójczymi w aerozolu tużprzed startem. Pomimo spotykanej czasami niechęci pasażerów do takich metodprofilaktycznych stosowane aktualnie insektycydy wydają się być nieszkodliwe dlaludzi i zabieg ten należy uznać za bezpieczny. Jednak niektóre gatunki komarów, takiejak Anopheles funestus (Diptera: Culicidae) czy zachodnioafrykański A. gambiae s1wykazują znaczną oporność na stosowane preparaty owadobójcze.

W Afryce znane jest określenie „taxi malaria”, dotyczące przeniesieniazarażonych zarodźcami malarii komarów w samochodzie. W ten sposób w Republice

257

Południowej Afryki dochodziło do zawleczenia choroby na tereny, gdzie nieobserwowano wcześniej przypadków malarii (Durrheim 1999, Gratz i wsp. 2000).

Światowa Organizacja Zdrowia ostrzega przed niebezpieczeństwem, jakie niesieze sobą możliwość przeniesienia zarażonych stawonogów na tereny odległe, co możeskutkować zarówno zachorowaniami pojedynczych osób jak też zagrożeniem zdrowiapublicznego na większą skalę. Epidemia gorączki Zachodniego Nilu, do której doszło wNowym Yorku w 2002 roku uświadomiła osobom odpowiedzialnym za zdrowiepubliczne krajów rozwiniętych, że nie jest to ryzyko wyłącznie hipotetyczne.

Innym zagadnieniem, które wzbudza niepokój jest narastająca opornośćPlasmodium na preparaty przeciwmalaryczne. W wielu rejonach endemicznegowystępowania malarii obserwuje się całkowitą oporność na chlorochinę. Lek ten jestzalecany do stosowania profilaktycznego jedynie w niektórych krajach AmerykiPołudniowej (np. Argentyna) i Środkowej (np. Meksyk), a także krajach BliskiegoWschodu (np. Irak). W pozostałych rejonach świata rekomenduje się przyjmowaniemeflochiny. Niestety, w ostatnich latach lek ten stał się nieskuteczny wobec zarodźcówmalarii występujących na przykład w Papui Nowej Gwinei czy tez Tajlandii i Malezji.Alternatywny preparatem w chemioprofilaktyce malarii jest doksycyklina. Odnotowanorównież oporność Plasmodium na Fansidar. Duże nadzieje są wiązane zwprowadzaniem nowych preparatów przeciwmalarycznych (Dua i wsp. 2003, Contrerasi wsp. 2002)

Wagi tego problemu nie sposób nie dostrzec w aspekcie malarii lotniskowej,gdyż niemożność ustalenia, z jakiego rejonu świata pochodzi zawleczony pasożytsprawia duże trudności terapeutyczne.

Odkrycie kompletnej sekwencji genomu Plasmodium falciparum niesie ze sobąnadzieje na opracowanie nowych strategii walki z malarią. Największą szansęefektywnego zwalczenia tej groźnej infekcji stanowi opracowanie nowych leków iprzede wszystkim skutecznej szczepionki, jednak pojawiają się opinie, że metody tebędą dostępne dopiero za około 10 lat.

LiteraturaCDC report. 1999. Transfusion-Transmitted Malaria - Missouri and Pennsylvania, 1996-

1998. MMWR 48: 253-256.CDC report. 2002. Local transmission of Plasmodium vivax malaria – Virginia, 2002.

MMWR 51: 923-931.Contreras C.E., Cortese J.F. Carballo A., Plowe C.V. 2002. Genetics of drug resistant

Plasmodium falciparum malaria in the Venezuelan statae of Bolivar. 2002. Am. J.Trop. Med. Hyg. 67. 400–405.

Dua V.K., Dev V., Phookan S., Gupta N.C., Sharma V.P., Subbarao S.K. 2003. Multi-drug resistant Plasmodium falciparum malaria in Assam, India: timing of recurrenceand anti-malarial drug concentrations in whole blood. Am. J. Trop. Med. Hyg. 69:555-557.

Durrheim D.N. 1995.Taxi rank malaria. BMJ 311: 1507.Fischer P.R. 1997. Congenital malaria: an African survey. Clin. Pediatr. 36: 411-413.Frey-Wettstein M., Maier A., Markwalder K., Münch U. 2001 A case of transfusion

transmitted malaria in Switzerland. Swiss Med. Wkly. 131: 320.Gratz N.G., Steffen R. 2000. Cocksedge W. Why aircraft disinsection? Bulletin of the

World Health Organization. 78: 995-1004.Jafari S, Durand R, Lusina D, Le Bras J. 2002. Molecular characterisation of airport

malaria: four cases in France during summer 1999. Parasite 9: 187-191.

258

Lusina D., Legros F., Estčve V, Klerlein M., Giacomini T. 2000. Airport malaria: fournew cases in suburban Paris during summer 1999. Eurosurveillance monthlyarchives 5: 76-80.

McQuiston J.H, Childs J.E, Chamberland M.E, Tabor E. 2000. Transmission of tick-borne agents of disease by blood transfusion: a review of known and potential risksin the United States. Transfusion 40: 274-284.

Mungai M., Tegtmeier G., Chamberland M., Parise M. 2001. Transfusion-transmittedmalaria in the United States from 1963 through 1999. N. Engl. J. Med. 344: 1973-1978.

Singh N, Saxena A, Shrivastava R. 2003. Placental Plasmodium vivax infection andcongenital malaria in central India. Ann. Trop. Med. Parasitol. 97: 875-858.

259

Rola komarów (Diptera: Culicidae) w cyklu krążeniawirusa Zachodniego Nilu

Elżbieta WegnerMuzeum i Instytut Zoologii PAN, ul. Wilcza 64, 00-679 Warszawa, e-mail:[email protected]

Role of mosquitos (Diptera: Culicidae) in West Nile Virus cycle

AbstractMosquitoborne West Nile virus (WNV) is usually maintained in an enzootic

transmission cycle among Culex mosquitoes and wild birds with no deaths observed. Birdspecies that are virus reservoirs occur commonly in Poland. Many of them are migratory onesand can spread the pathogen along their migration routes. 12 mosquito species found positivefor WNV commonly occur in Poland, five of them are competent WNV vectors. Thus, there is ahigh probability that West Nile virus is endemic in Poland.

WstępWirus Zachodniego Nilu (WNV) zaliczany do rodzaju Flavivirus (rodzina

Flaviviridae), tak jak inne z tej rodziny, przenoszony jest przez komary. U ludzi możeon wywołać chorobę o grypo podobnych objawach, a u osób starszych lub zniewydolnym układem immunologicznym- nawet zapalenie mózgu i/lub oponmózgowych. Wirus ten w naturalnych ogniskach występowania jest patogenem ptaków.W normalnych warunkach krąży pomiędzy dzikim ptactwem i ornitofilnymi komaramiw zamkniętym cyklu, nie powodując zauważalnej śmiertelności wśród ptaków (Hubalek2000, Jupp 2001). Może się jednak zdarzyć, że zostanie przeniesiony na człowieka, a wszczególnych przypadkach (np. gdy komary rozmnożą się do liczebności plagowych) nawiększą liczbę ludzi i wtedy dochodzi do epidemii. Wirus powoduje też epizoocjewśród koni.

W 1999 r. wirus został zawleczony na Półkulę Zachodnią- do Nowego Jorku.Spowodował tam śmierć ogromnej liczby ptaków należących do różnych gatunków ipostępującą w ślad za tym epidemię. Do dzisiaj epidemia ta rozszerza się, a poprzedzają masowe padanie ptaków, zwłaszcza wron. Na terenie Starego Świata gdzie wiruswystępuje od dawna, po raz pierwszy zjawisko takie obserwowano w Izraelu.

261

Od 1997 r. masowo padały tam młode gęsi domowe, a w 2000 r. wybuchła epidemianajpoważniejsza w historii tego kraju (Malkinson i wsp. 2002).

Epidemii na kontynencie amerykańskim, prawidłowości charakteryzującychepidemie na terenie Starego i Nowego Świata oraz zjawisk im towarzyszących dotyczybogate piśmiennictwo. Pozostaje jednak faktem, że kluczem do zrozumieniamechanizmów odpowiedzialnych za szerzenie się epizoocji czy epidemii jest przedewszystkim biologia gatunków będących wektorami wirusa.

Rezerwuary wirusa Zachodniego NiluBadania prowadzone w różnych rejonach Eurazji, Afryki i Ameryki wykazały

obecność wirusa we krwi wielu dziko żyjących ptaków wodno-błotnych i innychgatunków preferujących środowiska wilgotne, a także ptaków występujących wsuchszych środowiskach. U wielu gatunków dzikich ptaków złowionych w ichnaturalnych środowiskach lub znalezionych martwych obserwowano objawychorobowe i stwierdzano wysokie miano wirusa we krwi i tkankach. Dane z USAobejmują 153 gatunki ptaków, które padły wskutek infekcji (Kramer i Bernard 2001).Również w badaniach laboratoryjnych u wielu gatunków ptaków obserwowanoutrzymywanie się wysokiego miana tego patogenu we krwi przez wystarczająco długiczas, aby stanowiły one trwały rezerwuar wirusa w środowisku. Badania nadchorobotwórczością wirusa w odniesieniu do ptactwa domowego, zwłaszcza gęsi,kaczek i kurcząt wskazują, że mogą one stanowić rezerwuar wirusa (Senne i wsp. 2000,Swayne i wsp. 2001).

Ssaki nie mają większego znaczenia jako rezerwuar wirusa. U psów i świńinfekcja przebiega bezobjawowo. Jedynie u ludzi, koni i lemurów obserwowanowiremię wystarczającą, aby lokalnie podtrzymać cykl krążenia wirusa w środowisku(Hubalek i Halouzka 1999). Również żaby Rana ridibunda mogą stanowić rezerwuarpatogenu w środowisku (Kostyukov i wsp.1986).

W tabeli 1 zestawiono dane istotne z punktu widzenia epidemiologii wodniesieniu do pospolicie w Polsce występujących gatunków ptaków. Lista ta zawierazarówno gatunki migrujące, jak i osiadłe, a nawet hodowlane. Gdyby rozszerzyć ją ogatunki ptaków, w których krwi wykryto przeciwciała przeciwko wirusowiZachodniego Nilu w badaniach prowadzonych w różnych krajach Europy należałobydopisać do tej listy pozostałe ptaki związane z terenami wilgotnymi oraz bardzopospolite w naszym kraju gatunki takie jak: sikory, jaskółki, drozdy, sójka, zięba,przepiórki, bażanty, świergotek łąkowy, pokrzewka ogrodowa i czarnołbista, rudzik,pleszki, trzcinniczek, trzciniak, łozówka oraz rokitniczka (Hubalek i wsp. 1989,Buckley i wsp. 2003).

Większość naszych ptaków, które uważane są za rezerwuary wirusaZachodniego Nilu to ptaki wędrujące, na zimę odlatujące do krajówśródziemnomorskich lub afrykańskich (tab. 1). W organizmach migrujących ptakówwirus może rozprzestrzeniać się na duże odległości między tropikami i strefą klimatuumiarkowanego, zwłaszcza że stres towarzyszący wędrówce może działaćimmunosupresyjnie (Rappole i wsp. 2000). Przelotne ptaki ze środkowej Europy sązapewne odpowiedzialne za szerzenie się epidemii i epizoocji na trasach ich przelotów -np. trasa wędrówek bocianów, pokrzewek i wielu innych ptaków z Niemiec, Austrii iPolski przebiega przez Rumunię i Izrael (Jabłoński, inf. ustna). W krajach tychzanotowano poważne epidemie w 1996 (Rumunia) i 2000 r. (Izrael). Ponadto, odbocianów białych, które jesienią 1998 roku przelatując z Europy na zimowiskaafrykańskie i zatrzymały się w pobliżu miasta Eilat w południowym Izraelu,wyizolowano wirusa, który okazał się identyczny z tym, który od 1997 r. powodował

262

Tabela 1. Pospolicie występujące w Polsce ptaki uważane za najważniejsze rezerwuarywirusa Zachodniego Nilu. Na podstawie: Hubalek i Halouzka 1999, Senne i wsp. 2000,Dobrowolski i Jabłoński 2000, Platonov i wsp. 2001, Pennycott i wsp. 2002)

Lp Gatunek W Polsce Zimowiska

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.

Bocian białyKrzyżówka Łabędź niemyMewa śmieszkaKormoran ŁyskaRybitwyKokoszka wodna Perkoz dwuczubyCzaplaBrodziec (różne gat.)Czajka Pokrzewka jarzębataTurkawka KosSzpakWrona GawronKowalikJastrząb SrokaGołąb skalny (f. dom)Wróbel domowy Wróbel mazurekKaczka domowaKarolinka Gęś domowaKura domowa

PrzelotnyCz. osiadłaCz. osiadłyCz. osiadłaPrzelotnyPrzelotnaPrzelotnePrzelotnaPrzelotnyPrzelotnaPrzelotnePrzelotnaPrzelotnaPrzelotnaCz. osiadłyCz. osiadłyCz. osiadłyCz. osiadłyKoczujeKoczujeOsiadłaOsiadłyOsiadłyOsiadłyHodowlanaHodowlanaHodowlanaHodowlana

Płd. i wsch. Afryka, Delta NiluZach. i płd. Europa, północna AfrykaPłd.-zach. Europa Zach. i płd. Europa, północna AfrykaBasen Morza ŚródziemnegoZach. i płd. EuropaZach. i płd. Afryka, Basen Nilu, M. CzarnePłd. Europa, północna AfrykaBasen M. Śródziemnego, Morze CzarnePłd-zach. Europa, Afryka Basen M. Śródziemnego, Afryka płn. Zach. i płd. Europa, pn. AfrykaWschodnia AfrykaTropikalna AfrykaPołudniowa EuropaPołudniowa Europa, Afryka północnaAustria Środkowa i północna Francja Niemcy? Polska zachodnia?Niemcy, Polska zachodniaPolskaPolskaPolskaPolskaPolskaPolskaPolskaPolska

poważną epizoocję wśród młodych gęsi w Izraelu (Malkinson i wsp. 2002). Wszystkowskazuje na to, że to ptaki przelotne przywlokły wirusa z Niemiec lub Polski. Badaniagenotypu wirusa wyizolowanego od chorych ludzi w 2000 r. w Izraelu wskazują, że wśrodowisku były obecne 2 odmiany wirusa– lokalna (taka sama, jak ta, wyizolowana odgęsi) i identyczna z wirusem rumuńskim z 1996 (Hindiyeh i wsp. 2001). Warto byłoby iw Polsce przeprowadzić stosowne badania, statystyki epidemiologiczne wskazująbowiem na to, że letnim plagom komarów towarzyszy kilkukrotny wzrostzachorowalności na wirusowe zapalenie opon mózgowych. Statystyki te ujmują je wkategorii „nieokreślone”, istnieje więc duże prawdopodobieństwo, że znaczna ich częśćjest przypadkami gorączki Zachodniego Nilu (Wegner w druku).

263

Wektory wirusa Zachodniego NiluZarażenie następuje w wyniku ukłucia komara, który uprzednio ssał krew

osobnika chorego. Wirusy wessane wraz z krwią namnażają się w ciele samicy komara,a następnie przenikają do jej ślinianek. Do krwioobiegu nowego gospodarza wnikająwraz ze śliną komara (przy każdym ukłuciu komar wpuszcza do ranki kropelkę śliny,która zapobiega krzepnięciu krwi). Tylko niektóre gatunki komarów mogą przenosićwirusa. Warunkiem jest brak fizjologicznej bariery przeciwko przedostawaniu sięwirusa do ślinianek komara. Gatunki, których samice pobierają krew tylko raz w ciąguswego życia nie stanowią zagrożenia epidemiologicznego. Skutecznym wektorempomostowym pomiędzy ptakami i ludźmi może być tylko ten gatunek, który w ciągużycia pobiera krew wielokrotnie (tzn. mający kilka cykli gonotroficznych) i któryatakuje zarówno ptaki jak i ssaki, w tym ludzi (Wegner 2000).

Wirusa gorączki Zachodniego Nilu wyizolowano z 46 gatunków komarównależących do 7 rodzajów. W Polsce występuje 12 z tych gatunków (tab. 2).Eksperymentalnie udowodniono zdolność skutecznej transmisji u 5 z nich. W Europieza główne wektory WNV uważane są: Culex pipiens L, Cx. modestus Ficalbi orazCoquillettidia richiardii (Fic.). W Polsce pospolicie występują wszystkie trzy gatunki.Cx. modestus uważany jest za gatunek odpowiedzialny za rozprzestrzenianie sięepizoocji wśród ptaków. Często spotykany był w Warszawie (Wegner 1982). Dwapozostałe uważane są jako wektory pomostowe pomiędzy ptakami i ssakami.

Badania laboratoryjne wykazały różną skuteczność poszczególnych gatunkówkomarów jako wektorów wirusa. Najwyższą efektywność wykazywał Culex pipiens -po 14 dniach od zarażenia aż 71% samic skutecznie zarażało nowych żywicieli(Goddard i wsp. 2002). Samica tego komara pobiera krew wielokrotnie od różnychgatunków ptaków (Apperson i wsp. 2002). Pod koniec lata i jesienią samice Culexpipiens przylatują do siedzib ludzkich w poszukiwaniu miejsc zimowania i częstoatakują ludzi. Uważa się, że Culex pipiens jest odpowiedzialny za szerzenie się epidemiigorączki Zachodniego Nilu w Bukareszcie, Nowym Jorku i Izraelu.

Ważnym wektorem wirusa może być Coquillettidia richiardii - gatunek, którylokalnie bywa bardzo liczny i często przylatuje do mieszkań, gdzie atakuje ludzi. Jednakzdolność przenoszenia patogenu przez Coq. richiardii jest znacznie mniejsza niż przezCx. pipiens. O połowę niższą skuteczność jako wektor wykazywał Ochlerotatusdorsalis. Może on odgrywać ważną rolę w rozprzestrzenianiu się wirusa na dużeodległości ze względu na znaczne zdolności migracyjne. Na wzmiankę zasługuje teżOchlerotatus caspius, który w Polsce występuje w rejonach o cieplejszym klimacie itam może rozmnożyć się do liczebności plagowych, a tym samym przyśpieszyćkrążenie wirusa.

Stosunkowo mało skutecznym wektorem w badaniach laboratoryjnych okazałsię komar renny - Ae. vexans. Zaledwie ok. 7% jego samic było w stanie przekazywaćwirusa nowym żywicielom i to tylko w przypadku, gdy zarażone były wysokim mianempatogenu (Goddard i wsp. 2002). Komar renny, który występuje w liczebnościachplagowych na terenach popowodziowych, jest gatunkiem zdecydowanie antropofilnym iraczej nie atakującym ptaków. Jednakże w przypadku zaistnienia epidemii możewspomagać krążenie wirusa przekazując go pomiędzy ludźmi.

Podsumowując, należy stwierdzić, że występujące w Polsce gatunki komarówstwarzają korzystne warunki do utrzymywania się i krążenia wirusa Zachodniego Nilu ibardzo prawdopodobne jest, że wirus ten obecny jest stale w środowisku.

264

Tabela 2. Występujące w Polsce gatunki komarów, w których wykryto wirusa gorączkiZachodniego Nilu (wg Hubalek i Halouzka 1999, Goddard i wsp. 2002, CDC 2003).Podkreślono nazwy gatunków, których zdolność przenoszenia wirusa zostałaeksperymentalnie udowodniona. Kraj* - kraj, w którym wyizolowano wirusa z komara.

Lp Gatunek komara Występowanie Preferencje Kraj*

1. Culex modestus Częsty, występujetakże w miastach

Ornitofilny, nieatakuje ludzi

Francja, Rosja,Rumunia

2. Culex pipiens Pospolity, synan-tropijny, plagowy

Ornitofilny,czasem atakuje

ludzi

Rumunia, Czechy,Bułgaria, Egipt, Izrael,

Afryka Płd., USA3. Culex territans Częsty choć nieliczny nie atakuje ludzi USA4. Coquillettidia

richiardiiCzęsty, lokalnie maso-

wy, przylatuje domieszkań

Antropofilny Rosja, Bułgaria

5. Ochlerotatuscantans

Pospolity, plagowy, Antropofilny Słowacja, Ukraina,Bułgaria

6. Ochlerotatuscaspius

Niezbyt częsty,lokalnie masowy,

przylatuje domieszkań

Antropofilny Ukraina

7. Ochlerotatusdorsalis

Częsty, lokalniemasowy, migruje na

duże odległości

Antropofilny USA

8. Ochlerotatusexcrucians

Częsty, przylatuje domieszkań

Antropofilny Ukraina

9. Ochlerotatussticticus

Pospolity, plagowy(po powodziowy)

Antropofilny USA

10. Aedes cinereus Pospolity, czasemplagowy

Antropofilny USA

11. Aedes vexans Pospolity, plagowy(po powodziowy)

Antropofilny Senegal, Rosja, USA

12. Anophelesmaculipennis

Pospolity, plagowy,przylatuje do

mieszkań

Antropo- izoofilny

Portugalia, Ukraina

PodziękowaniaPragnę w tym miejscu bardzo serdecznie podziękować dr B. Jabłońskiemu za

cenną konsultację danych ornitologicznych.

LiteraturaApperson C.S., Harrison B.A., Unnasch T.R., Hassan H.K., Irby W.S., Savage H.M.,

Aspen S.E., Watson D.W., Rueda L.M., Engber B.R., Nasci R.S. 2002. Host-feedinghabits of Culex and other mosquitoes (Diptera: Culicidae) in the Borough of Queensin New York City, with characters and techniques for identification of Culexmosquitoes. J. Med. Entomol. 39: 777-85.

Buckley A., Dawson A., Moss S.R., Hinsley S.A., Bellamy P.A., Gould E.A. 2003.Serological evidence of West Nile virus, Usutu virus and Sindbis virus infection ofbirds in the UK. J. Gen. Virol. 84: 2708–2817.

265

CDC. 2003. Species Found Positive for West Nile Virus as of 15 October 2003;http://www.cdc.gov/ncidod/dvbid/westnile/mosquitoSpecies.htm

Dobrowolski K.A., Jabłoński B 2000. Ptaki Europy. PWN. Warszawa 439 ss.Goddard L.B., Roth A.E., Reisen W.K., Scott T.W. 2002. Vector competence of

California Mosquitoes for West Nile virus. Emerg. Infect. Dis. 8: 1385–1391.Hindiyeh M., Shulman L.M., Mendelson E., Weiss L., Grossman Z., Bin H. 2001.

Isolation and characterization of West Nile virus from the blood of viremic patientsduring the 2000 outbreak in Israel. Emerg. Infect. Dis. 7: 748-750.

Hubalek Z., Juricova Z., Halouzka J., Pellantova J., Hudec K. 1989. Arbovirusesassociated with birds in southern Moravia, Czechoslovakia. Acta ScientarumNaturalium Academiae Scientiarum Bohemoslovacae, Brno. 23: 1-50.

Hubalek Z., Halouzka J. 1999. West Nile fever– a reemerging mosquito-borne viraldisease in Europe. Emerg. Infect. Dis. 5: 643–650.

Hubalek Z. 2000. European experience with the West Nile virus ecology andepidemiology: could it be relevant for the New World? Viral Immunol. 13: 415-426.

Jupp P.G. 2001. The ecology of West Nile virus in South Africa and the occurrence ofoutbreaks in humans. Ann. NY Acad. Sci. 951: 143-152.

Kostyukov M.A., Alekseev A.N., Bulychev V.P., Gordeeva Z.E. 1986. Experimentalinfection of Culex pipiens mosquitoes with West Nile virus by feeding on infectedRana ridibunda frogs. Med. Parazitol. 6: 76–78.

Kramer L.D., Bernard K.A. 2001.West Nile virus infection in birds and mammals. Ann.NY Acad. Sci. 951: 84-93.

Malkinson M., Banet C. Weisman Y., Pokamunski Sh., King R., Drouet M. T., DeubelV. 2002. Introduction of West Nile virus in the Middle East by migrating whitestorks. Emerg. Infect. Dis. 8: 392-397.

Pennycott T.W., Gough R.E., Wood A.M., Reid H.W. 2002. Encephalitis of unknownaetiology in young starlings (Sturnus vulgaris) and house sparrows (Passerdomesticus). Vet. Rec. 151: 213-214.

Platonov A.E., Shipulin G.A., Shipulina O.Y., Tyutyunnik E.N., Frolochkina T.I.,Lanciotti R.S., Yazyshina S., Platonova O.V., Obukhov I.L., Zhukov A.N., VengerovY.Y., Pokrovskii V.I. 2001. Outbreak of West Nile virus infection, VolgogradRegion, Russia, 1999. Emerg. Infect. Dis. 7:128-132.

Rappole J.H., Derrickson S.R., Hubalek Z. 2000. Migratory birds and spread of WestNile Virus in the Western Hemisphere. Emerg. Infect. Dis. 6: 319–328.

Senne D.A., Pedersen J., Hutto D., Taylor W., Schmitt B., Panigrahy B. 2000.Pathogenicity of West Nile virus in chickens. Avian Dis. 44: 642-649.

Swayne D.E., Beck J.R., Smith C.S., Shieh W.J., Zaki S.R. 2001. Fatal encephalitis andmyocarditis in young domestic geese (Anser anser domesticus) caused by West Nilevirus. Emerg. Infect. Dis. 7: 751-753.

Wegner E. 1982. Mosquitoes (Diptera, Culicidae) of Warsaw and Mazovia. MemorabiliaZool. Warszawa 36: 201-216.

Wegner E. 2000. Czynniki warunkujące efektywność komarów (Diptera: Culicidae)jako przenosicieli chorób. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi pasożytniczei alergogenne. Wydawnictwo KGM Lublin: 115–124.

Wegner E. 2004. Ocena zagrożenia epidemią gorączki Zachodniego Nilu w Polsce. W:Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi. Interakcje pasożyt – żywiciel.Wydawnictwo KGM Lublin: 255-261.

266

http://www.cdc.gov/ncidod/dvbid/westnile/mosquitoSpecies.htm

Ocena zagrożenia epidemią gorączki Zachodniego Niluw Polsce

Elżbieta WegnerMuzeum i Instytut Zoologii PAN, ul. Wilcza 64, 00-679 Warszawa, e-mail:[email protected]

Estimation of a risk of West Nile fever outbreak in Poland

AbstractMosquito-borne West Nile virus (WNV) causes both sporadic cases of human and

equine disease in central Europe and outbreaks in warmer regions of the continent. Severalstudies detected the antibodies to WNV in the blood of vertebrates in temperate Europe(including Poland) where no epidemic was observed. Environmental factors that enhance thedensities of vector mosquitoes (i.e. floods and high temperature) could significantly increase theincidence of WN infections. There were no WN fever or WN meningoencephalitis casesreported in Poland but the frequency of unspecified viral meningitis strongly increased in theyears when the flood and mosquito plague occurred. Epidemic statistics show 3-5 fold increaseof the frequency of aseptic meningitis (A87; B00.3; B02.1) in the areas flooded in 1997 and inthe district of Gdańsk where the flood occurred in 2001.

WstępWirus Zachodniego Nilu (WNV) jest najszerzej w świecie rozprzestrzenionym

flawiwirusem. Jego zasięg obejmuje Afrykę, Europę, Azję i Amerykę. Powoduje oninfekcje o różnym przebiegu przede wszystkim u wielu gatunków ptaków. Zarażenienastępuje wskutek ukłucia komara, który uprzednio ssał krew chorego osobnika. Pozaptakami na infekcję podatne są niektóre ssaki, zwłaszcza ludzie i konie. Wirus ten możebyć przyczyną zarówno pojedynczych przypadków zapalenia mózgu u ludzi jak iepidemii tej choroby nawet w strefie klimatu umiarkowanego (Hubalek i Halouzka1999).

Objawy i przebieg choroby u ludziBadania prowadzone w ogniskach epidemii na terenie Europy i Ameryki

Północnej wykazują, że objawy chorobowe rozwijają się u co piątej osoby zarażonej.

267


Okres inkubacji trwa zazwyczaj od 3- 15 dni. Reakcja na infekcję jest na ogół słaba podpostacią objawów grypopodobnych. U chorych obserwuje się podwyższoną temperaturęciała, ból głowy i mięśni, czasem bóle stawów i/lub wysypkę i powiększenie węzłówchłonnych. Niekiedy występują objawy ze strony układu pokarmowego (ból brzucha,biegunka). Ciężkie przypadki (w jednym na ok. 140 infekcji rozwija się w zapaleniemózgu i/lub opon mózgowych) objawiają się wysoką gorączką, silnym bólem głowy,sztywnością karku, otępieniem, zaburzeniami świadomości, a nawet śpiączką,drgawkami, konwulsjami, paraliżem, które niekiedy prowadzą do śmierci. Regułą jest,że młode osoby o sprawnym układzie immunologicznym chorują znacznie lżej niżpacjenci w wieku podeszłym.

Czynniki sprzyjające utrzymywaniu się wirusa w środowiskuPojawieniu i utrzymywaniu się wirusa w danym rejonie sprzyjają czynniki

środowiskowe– naturalne i antropogeniczne, korzystne dla rozwoju określonychgatunków komarów - wektorów tej choroby. Czynnikami tymi mogą być: ulewnedeszcze, powodzie, spiętrzanie rzek i obecność zbiorników retencyjnych, systemównawadniających, bądź też innego systemu kanałów. Mogą to być także czynnikiprowadzące do powstania wielu płytkich zbiorników wody stojącej, tj. korzystnychmiejsc do masowego rozwoju komarów. Sprzyjającą okolicznością jest globalneocieplenie lub tylko upalne lato. Rezerwuarem wirusa w środowisku są głównie ptakiwodno-błotne oraz inne, związane z terenami wilgotnymi, u których obserwowanodługotrwałą wiremię. Utrzymujące się wysokie miano wirusa obserwowano nawet uniektórych ptaków typowych dla terenów suchych (Hubalek i Halouzka 1999).

WNV jest przenoszony przez komary. Zdolność skutecznej transmisjidoświadczalnie udowodniono u 9 gatunków. W Polsce pospolicie występują trzy,uważane za skuteczne wektory tego wirusa w Europie: Culex pipiens L, Cx. modestusFicalbi oraz Coquillettidia richiardii (Fic.) (Wegner 2000).

W strefie klimatu umiarkowanego przypadki zachorowań ludzi zazwyczajrejestrowano na obszarach wilgotnych lub w ich pobliżu, na których występują licznieptaki wodno-błotne i ornitofilne komary. Zakażenia wirusem gorączki ZachodniegoNilu obserwowano późnym latem i wczesną jesienią (od lipca do pażdziernika), a więczbiegały się one w czasie z przelotami ptaków. Na terenie Ameryki na wiosnę wirusrozprzestrzeniał się w kierunku północnym, zaś jesienią w południowym, czyli zgodniez migracjami ptaków (Petersen i Roehrig 2001). Panuje pogląd, że wirusy ZachodniegoNilu i inne arbowirusy na duże odległości przenoszą ptaki przelotne. Jednak mechanizmtej transmisji nadal pozostaje w fazie hipotezy ze względu na trudności w określeniuintensywności i czasu trwania wiremii u naturalnie zarażonych dzikich ptaków(Rappole i wsp. 2000). Nieco światła na to zagadnienie rzucają dane o chorychbocianach białych, które zatrzymały się w Izraelu w swej wędrówce na miejscazimowania. U chorych ptaków stwierdzono wysokie miana wirusa (Malkinson i wsp.2002).

Epidemie i epizoocje wywoływane przez wirusy Zachodniego NiluWirusy Zachodniego Nilu po raz pierwszy zostały wyizolowane z surowicy krwi

kobiety z okręgu West Nile w Ugandzie w 1937 r. (Smithburn i wsp. 1940). Badaniaprowadzone w Egipcie w latach 50-tych wykazały, że wśród mieszkańców delty Niluokoło 40% miało kontakt z tym wirusem, a więc w tym rejonie jest on bardzo częsty(Smithburn i wsp. 1954). W ciągu następnego półwiecza jego obecność zostałastwierdzona w wielu rejonach Afryki, Azji i Europy, a w 1999 r. został zawleczony na

268

półkulę zachodnią. Największą epidemię na świecie wirus ten wywołał w KrajuPrzylądkowym w Południowej Afryce po ulewnych deszczach i pladze komarów w1974 r., kiedy to zanotowano u ludzi ok. 3000 ciężkich przypadków chorobyZachodniego Nilu (McInntosh i wsp. 1976). Od tej pory na tym terenie obserwuje sięjego stałą obecność u ptaków i u ludzi sporadyczne infekcje o łagodnym przebiegu(Jupp 2001).

Pierwszym sygnałem obecności wirusa w Europie było stwierdzenie w 1958 r.specyficznych dla niego przeciwciał u dwóch Albańczyków (Bardos i wsp. 1959).Samego wirusa wyizolowano w 1963 r. od ludzi i komarów Culex modestus wpołudniowej Francji- w Delcie Rodanu (Hannoun i wsp. 1964) oraz w tym samym rokuod ludzi i kleszczy w delcie Wołgi (Hubalek i Halouzka 1999).

Na terenie Afryki i Europy przypadki epidemii gorączki Zachodniego Nilustwierdzano z różną częstotliwością, która w ciągu ostatnich lat wydaje się zwiększać.Zwiększają się też rozmiary epidemii i odsetek ciężkich przypadków z objawami zestrony ośrodkowego układu nerwowego. Częściej też dochodzi do epizoocji wśród koni.W ciągu ubiegłych 10 lat epidemia tej choroby wystąpiła w 1994 r. w Algierii (ok. 50przypadków, w tym 8 śmiertelnych) (Le Guenno 1996), w 1996 r. w Rumunii naterenach miejskich i podmiejskich Bukaresztu (453 ciężkie przypadki, z których 17 byłośmiertelnych) (Tsai i wsp. 1998), w 1997 r. w Tunezji (Triki i wsp. 2001) i w 1998 r. wKongo (Nur i wsp. 1999). W Rosji w delcie Wołgi w 1999 r. hospitalizowano 826 osób,z których 40 zmarło (Platonov i wsp. 2001). W 2000 r. w Izraelu odnotowano 35zgonów wśród 417 pacjentów zakażonych wirusem gorączki Zachodniego Nilu(Weinberger i wsp. 2001). Zachorowania ludzi i zwierząt notowano też w Chorwacji(Mandic 2002), a w 2003 r. o kolejnych zachorowaniach u ludzi donoszono z Tunezji(AFP 2003).

Przypadki chorych koni obserwowano we Francji (ok. 50 przypadków w latach1962– 65) i w Portugalii, a także w Maroku w 1996 r. (z 94 udokumentowanychprzypadków 42 były śmiertelne) (Abdelhaq 1996), w 1998 r. we Włoszech (14przypadków, 6 ze skutkiem śmiertelnym) (Cantile i wsp. 2000) i w Izraelu (Perl i wsp.2002). We Francji poważna epizoocja wśród koni zdarzyła się w 2000 r. Zachorowałowówczas 76 zwierząt, z których 21 padło (Durand i wsp. 2002).

Na kontynencie amerykańskim wirus pojawił się w Nowym Jorku w 1999 r.Latem i jesienią tego roku spowodował masowe padanie ptaków- zwłaszczakrukowatych, a wśród ludzi 62 ciężkie przypadki zapalenia mózgu, z których 7 byłośmiertelnych (CDC 2002). Obserwowano także epizoocję wśród koni. Kolejne lataprzyniosły dalsze ofiary i rozprzestrzenienie się choroby w niemal wszystkich stanachUSA. W 2000 r. obecność wirusa notowano na obszarze 12 stanów od granicykanadyjskiej do Północnej Karoliny, czyli w miejscach oddalonych od siebie o 900 km(w 5 stanach chorowali ludzie), a w 2001 r. już w 27 stanach obejmujących około 30%obszaru kraju. W 2002 r. wirusy stwierdzono w 44 stanach USA z 3389 przypadkamichoroby wśród ludzi (CDC 2002). W 2003 r. (do 7 października) na terenie USAzarejestrowano 6411 przypadków, w tym 134 śmiertelne (CDC 2002). W 2001 r.zachorowania ptaków i obecność wirusa w organizmach komarów stwierdzono naobszarze Kanady w okręgu Ontario. W 2002 r. wirusa wykryto w kolejnych 4prowincjach Kanady (ok. 400 przypadków wśród ludzi). W 2003 r. wirusrozpowszechnił się już w 9 prowincjach, w których zanotowano 1220 zachorowańwśród ludzi, w tym 10 śmiertelnych) (Buck i wsp. 2003, Health Canada 2004). Wirusyzidentyfikowano także na Półwyspie Yukatan i na Jamajce (Estrada-Franco i wsp.2003).

269

Wyniki badań prowadzonych w EuropieDo niedawna uważano, że występowanie wirusa ogranicza się do cieplejszych

rejonów naszego globu, gdyż na tych obszarach odnotowano najpoważniejsze epidemie.Jednak przeprowadzone w ostatnich latach badania wykazały bardzo dużą częstośćwystępowania przeciwciał przeciwko wirusowi Zachodniego Nilu u ptaków z wielugatunków zarówno przelotnych, jak i osiadłych na Wyspach Brytyjskich. Natomiast niezarejestrowano przypadków zachorowań ludzi (Buckley i wsp. 2003). O obecnościwirusa w Niemczech pośrednio świadczą wyniki badań młodych bocianów, które wczasie swej pierwszej wędrówki na południe (jesienią 1998 r.) zatrzymały się w Izraelu.U ptaków tych stwierdzono przeciwciała. Z krwi osobników martwych i chorychwyizolowano wirusa, który okazał się identyczny z czynnikiem powodującym poważnąepizoocję wśród młodych gęsi w Izraelu w 1997 r. Badania ptactwa domowego naterenie Niemiec wykazały również występowanie przeciwciał w próbkach krwi(Malkinson i wsp. 2002).

Przypadki choroby Zachodniego Nilu wśród ludzi (pojedyncze przypadkizapalenia mózgu i/lub opon mózgowych), bądź wirusy tej choroby w organizmachzwierząt stwierdzano także w innych krajach Europy środkowej (tab. 1). W Czechach(na Morawach) w czasie powodzi i plagi komarów w 1997 r. wirusy wyizolowano odchorych ludzi i komarów Culex pipiens. Wśród 13 pacjentów, u których wykrytoprzeciwciała przeciwko WNV obserwowano 3 przypadki o objawach typowych dlałagodnej, grypo- podobnej gorączki Zachodniego Nilu u osób dorosłych i 2 przypadki udzieci z wysoką gorączką, bólem głowy i mięśni, wysypką oraz, w jednym przypadku, znudnościami, wymiotami i powiększeniem węzłów chłonnych. Nie notowano natomiastani zapalenia opon mózgowych, ani zapalenia mózgu (Hubalek i wsp. 1998).

Tabela 1. Rejestrowane przypadki gorączki Zachodniego Nilu u ludzi i zwierząt orazstwierdzone przypadki wykrycia wirusa lub przeciwciał u zwierząt i ludzi w Europieśrodkowej (dane wg. Hubalek i Halouzka 1999, Juricova i wsp. 1998, Malkinson i wsp.2002).

Kraj

Lata, w których rejestrowano przypadki zachorowań ludzi, wykryciawirusów WN lub przeciwciał we krwi

ludzi ssaków ptaków komarów

Niemcy 1998

Polska 1996

Czechy 1997 1978

lata 80-te

1985

1990

1997

Słowacja 1970-1973 1970-1973 1970-1973 1972

Austria lata 70-te lata 60/70-te lata 60/70-te

Ukraina lata 70-te,

1985

lata 70-te lata 70-te

Białoruś 1977 1972-73

270

Powyższe dane świadczą jednoznacznie o rozprzestrzenieniu wirusa naznacznych obszarach Europy, w których dotychczas nie rejestrowano przypadkówgorączki Zachodniego Nilu.

Czy Polsce grozi epidemia gorączki Zachodniego Nilu?Jedyne dane o we występowaniu przeciwciał przeciwko WNV w Polsce

pochodzą z pracy Juricova i wsp. (1998), którzy na terenie Mazowsza u 2,8% wróbli(Passer domesticus) i 12,1% mazurków (Passer montanus) stwierdzili je we krwi. Zewzględu na to, że obydwa gatunki prowadzą osiadły tryb życia do kontaktu z wirusemmusiało dojść w Polsce. W literaturze nie ma informacji o zachorowaniach ludzi nagorączkę Zachodniego Nilu w naszym kraju. Wykrycie jednak WNV u ptakówwskazuje na możliwość pojawienia się objawów tej choroby u mieszkańców centralnejPolski. Obawy te są tym bardziej uzasadnione, że na terenie naszego kraju występująpospolicie gatunki komarów, które są wektorami WNV. Grupę szczególnego ryzykastanowią osoby z obniżoną odpornością, które nie miały wcześniej kontaktu z wirusem.W świetle dotychczasowych badań w regionach świata, w których występują WNV i ichwektory dochodzi do wykształcenia odporności u ludzi w czasie częstych ukłućkomarów przenoszących te wirusy. Prawdopodobieństwo rozwoju choroby jestnatomiast znacznie wyższe przy sporadycznym kontakcie z wirusami WN np. wprzypadku powodzi i plagi komarów.

Tabela 2. Liczba przypadków zapalenia opon mózgowych w Polsce w latach 1997–2003 (wg Meldunków epidemiologicznych PZH)

Zapalenie oponmózgowych (A87;

B00.3; B02.1)

Lata

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

L. zachorowań wroku

2713 1666 1024 1051 1324 1022 974

W latach, w których zdarzały się plagi tych owadów, obserwowano w Polscebardzo wyraźne zwiększenie liczby przypadków wirusowego zapalenia oponmózgowych ujmowanych w statystykach epidemiologicznych jako „wirusoweokreślone i nieokreślone (A87; B00.3– opryszczkowe zapalenie opon; B02.1– zapalenieopon w przebiegu półpaśca)” (tab. 2). Największy wzrost liczby zachorowań (3–5krotny) notowano na obszarach, które pokrywają się z terenami powodziowymi. I tak, wlatach 1997 i 1998 były to tereny wzdłuż Odry oraz w dolinie Wisły. W 2001 r. popowodziach czterokrotnie więcej niż zwykle zachorowań na wirusowe zapalenie oponmózgowych zanotowano w województwie Pomorskim (Meldunki epidemiologicznePZH).

Brak danych uniemożliwia ocenę stopnia zagrożenia gorączką Zachodniego Nilumieszkańców Polski. Niezbędne jest więc jak najszybsze podjęcie zintegrowanychbadań epidemiologów i biologów.

Literatura Abdelhaq A.T. 1996. West Nile fever in horses in Morocco. Bull. Off. Int. Epizoot. 108:

867-869.

271

Agence France-Presse. 2003. Around 20 cases of West Nile virus in Tunisia. ClariNews.7 October 2003. Dostępne pod adresem:http://quickstart.clari.net/qs_se/webnews/wed/cd./Qtunisia-health-virus.RhWd_DO7.html.

Bardos V., Adamcova J., Dedei S., Gjini N., Rosicky B., Simkova A. 1959. Neutralizingantibodies against some neurotropic viruses determined in human sera in Albania. J.Hyg. Epid. Microb. Immunol. (Prague) 3: 277–282.

Buck P.A., Sockett P., Barker I.K., Drebot M., Lindsay R., Artsob H.J. 2003. West Nilevirus: surveillance activities in Canada. Ann. Epidemiol. 13: 582.

Buckley A., Dawson A., Moss S.R., Hinsley S.A., Bellamy P.A., Gould E.A. 2003.Serological evidence of West Nile virus, Usutu virus and Sindbis virus infection ofbirds in the UK. J. Gen. Virol. 84: 2708–2717.

Cantile C., Di Guardo G., Eleni C., Arispici M. 2000. Clinical and neuropathologicalfeatures of West Nile virus equine encephalomyelitis in Italy. Equine Vet. J. 32: 31-35.

CDC. 2002. Provisional surveillance summary of the West Nile virus epidemic - UnitedStates, January - November 2002. MMWR 51: 1129-1133.

CDC. 2003. West Nile Virus Activity-United States, November 2003. MMWR 52:1160.Durand B., Chevalier V., Pouillot R., Labie J., Marendat I., Murgue B., Zeller H.,

Zientara S. 2002. West Nile virus outbreak in horses, southern France, 2000: resultsof a serosurvey. Emerg. Infect. Dis. 8: 777-782.

Estrada-Franco J.G., Navarro-Lopez R., Beasley D.W.C., Coffey L., Carrara A.S.,Travassos da Rosa A., Clements T., Wang E., Ludwig G.V., Campomanes Cortes A.,Paz Ramirez P., Tesh R.B., Barrett A.D.T., Weaver S.C. 2003. West Nile virus inMexico: evidence of widespread circulation since July 2002. Emerging InfectiousDiseases [seria online] [10. 03. 04.]. Dostępne z:http://www.cdc.gov/ncidod/EID/vol9no12/03-0564.htm

Hannoun C., Panthier R., Mouchet J., Eouzan J.P. 1964. Isolement en France du virusWest Nile r partir de malades et du vecteur Culex molestus Ficalbi. Compte Rendude l’Academie des Sciences. D 259: 4170–4172.

Health Canada 2004. West Nile Virus Surveillance Information – PPHB - HealthCanada (http://dsol-smed.hc-sc.ca/wnv).

Hubalek Z., Halouzka J. 1999. West Nile fever– a reemerging mosquito-borne viraldisease in Europe. Emerg. Infect. Dis. 5: 643–650.

Hubalek Z., Halouzka J., Juricova Z., Sebesta O. 1998. First isolation of mosquito-borne West Nile virus in the Czech Republic. Acta Virologica. 42: 119-120.

Jupp P.G. 2001. The ecology of West Nile virus in South Africa and the occurrence ofoutbreaks in humans. Ann N Y Acad Sci. 951: 143-152.

Juricova Z., Pinowski J., Literak I., Halm K. H., Romanowski J. 1998. Antibodies toAlphavirus, Flavivirus and Bunyavirus arboviruses in house sparrows (Passerdomesticus) and tree sparrows (Passer montanus) in Poland. Avian Dis. 42: 182–185.

Le Guenno B., Bougermouh A., Azzam T., Bouakaz R. 1996. West Nile: A deadly virus?Lancet 348: 1315.

Malkinson M., Banet C., Weisman Y., Pokamunski Sh., King R., Drouet M. T., DeubelV. 2002. Introduction of West Nile virus in the Middle East by migrating whitestorks. Emerg. Infect. Dis. 8: 392-397.

Mandic J. 2002. Ponovno uzrokuje smrtonosne bolesti ljudi i zivotinja. VeterinarskaStanica 33: 129-131.

272

McInntosh B.M., Jupp P.G., Dos Santos I., Meenehan G.M. 1976. Epidemics of WestNile and Sindbis viruses in South Africa with Culex (Culex) univittatus Theobald asa vector. S. Afr. J. Sci. 72: 292–300.

Nur A.Y., Groen J., Heuvelmans H., Yuynmam W., Copra C., Osterhaus A.D.M.E. 1999.An outbreak of West Nile fever among migrants in Kisangani, Democratic Republicof Congo. Am. J. Trop. Med. Hyg. 61: 885–888.

Perl S., Fiette L., Lahav D., Sheichat N., Banet C., Orgad U., Stram Y., Malkinson M.2002. West Nile virus encephalitis in horses in Israel. Isr. J. Vet. Med. 2002; 57: 65-69.

Petersen L.R., Roehrig J.T. 2001. West Nile Virus: A Reemerging Global Pathogen.Emerg. Infect. Dis. 7: 611–614.

Platonov A.E., Shipulin G.A., Shipulina O.Y., Tyutyunnik E.N., Frolochkina T.I.,Lanciotti R.S., Yazyshina S., Platonova O.V., Obukhov I.L., Zhukov A.N., VengerovY.Y., Pokrovskii V.I. 2001. Outbreak of West Nile virus infection, VolgogradRegion, Russia, 1999. Emerg. Infect. Dis. 7:128-132.

Rappole J.H., Derrickson S.R., Hubalek Z. 2000. Migratory birds and spread of WestNile Virus in the Western Hemisphere. Emerg. Infect. Dis. 6: 319–328.

Smithburn K.C., Hughes T.P. Burke A.W., Paul J.H. 1940. A neurotropic virus isolatedfrom the blood of a native of Uganda. Am. J. Trop. Med. Hyg. 20: 471–492.

Smithburn K.C., Taylor R.M., Rizk F., Kader A. 1954. Immunity to certain arthropod-borne viruses among indigenous residents of Egypt. Am. J. Trop. Med. Hyg. 3: 9–18.

Tsai T.F., Popovici F., Cernescu C., Campbell G.L., Nedelcu N.I. 1998. West Nileencephalitis epidemic in south-eastern Romania. Lancet. 352: 767–771.

Triki H., Murri S., Le Guenno B., Bahri O., Hili K., Sidhom M., Dellagi K. 2001.Méningo- encéphalite ŕ arbovirus West Nile en Tunisie. Medecine Tropicale RevueDu Corps De Sante Colonial. 61: 487-490.

Wegner E. 2000. Czynniki warunkujące efektywność komarów (Diptera: Culicidae)jako przenosicieli chorób. W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi pasożytniczei alergogenne. Wydawnictwo KGM Lublin: 115–124.

Weinberger M., Pitlik S.D., Gandacu D., Lang R., Nassar F., Ben David D., RubinsteinE., Izthaki A., Mishal J., Kitzes R., Siegman Igra Y., Giladi M., Pick, N., MendelsonE., Bin H., Shohat T. 2001. West Nile fever outbreak, Israel, 2000: epidemiologicaspects. Emerg. Infect. Dis. 7: 686-691.

273

Grzyby zoosporowe na wszołach Bisonicola sedecimdecembrii izolowane z gleby obszaru Białowieskiego Parku Narodowego

Bożena KiziewiczZakład Biologii Ogólnej Wydziału Lekarskiego AM, ul. Kilińskiego 1, 15-089 Białystok,e-mail: [email protected]

Zoosporic fungi on biting lice Bisonicola sedecimdecembrii isolated fromsoil of area Białowieża National Park

AbstractThe occurrence of zoosporic fungi was studied in laboratory conditions on biting lice

Bisonicola sedecimdecembrii took from Bison bonasus in soils of three sites of meadows suchas meadow near ponds Białowieża village, meadow in Palace Park and meadow besideNarewka River, near Budy village in Białowieża National Park. Bait method was used to isolatethe fungi. Twenty six zoosporic species of fungi on biting lices in soil were marked. Themajority of fungi species, 41% occurred in the soil of meadow near ponds Bialowieża village.The most common were Achlya americana, Aphanomyces laevis, Dictyuchus monosporus,Pythium debaryanum and Saprolegnia ferax.

WstępGrzyby zoosporowe będące biologicznym składnikiem gleby, wpływają

znacznie na środowisko naturalne. Biorą one udział w rozkładzie martwej materiiorganicznej. Dużą rolę w glebie odgrywają grzyby chitynofilne rozwijające się nasubstratach organicznych w postaci chitynowych szczątków zwierząt, takich jak wylinkii skrzydła owadów oraz szkielety stawonogów. Wykazują one wybitne właściwościproteolityczne, przede wszystkim zdolność do rozkładu trudno rozpuszczalnegopolisacharydu chityny. Dzięki takim właściwościom dokonują mineralizacji odpadówzwierzęcych zawierających chitynę znajdujących się w glebie. Występowanie grzybówzoosporowych w glebach jest uzależnione od składników pokarmowych i wilgotnościgleb. Do tej grupy należą grzyby zoosporowe rozwijające się na martwych podłożachzarówno w glebie w warunkach naturalnych, jak i w warunkach laboratoryjnych ( El-Nagdy 1991).

275

Celem badań było określenie składu gatunkowego grzybów zoosporowychrozwijających się na wszołach Bisonicola sedecimdecembrii Eichler, 1946wyizolowanych z próbek gleby pobranych z łąk Białowieskiego Parku Narodowego.

Materiał i MetodyBadania dotyczące występowania grzybów na wszołach B. sedecimdecembrii

prowadzono w próbkach gleby pochodzącej z łąk obszaru Białowieskiego ParkuNarodowego. Użyte do badań mikologicznych wszoły pochodziły z wolno żyjącychżubrów (Bison bonasus) odstrzelonych w ramach selekcji z Białowieskiego ParkuNarodowego zimą 2003/2004 r.

Z każdego stanowiska z łąk pobierano po 8 próbek gleby. Do izolowaniagrzybów zastosowano metodę przynęt autoklawowanych polegającą na przeniesieniu wwarunkach laboratoryjnych próbek gleby do wody destylowanej i wprowadzaniukawałków wszołów (Mańka i Kowalski 1967, Steciow 1997). W sterylnych zlewkach oobjętości 200 ml umieszczano 5 g uprzednio wymieszanej próbki gleby, a następniedolewano 200 ml sterylnej wody destylowanej i starannie mieszano. Przynęty w postacikawałów martwych wszołów okręcano nićmi, sterylizowano, a następnie wkładano dowcześniej przygotowanych zlewek. Pojemniki przykrywano płytkami szklanymi, po toaby przynajmniej częściowo zabezpieczyć znajdującą się w nich wodę wraz z glebąprzed wnikaniem bakterii z otoczenia. Próbki przechowywano przez okres 4 tygodni wpracowni. Stwierdzone mikroskopowo na wszołach grzybnie przenoszono dowysterylizowanych szalek Petriego z wodą destylowaną. Kolonizowane grzybniąowady przeglądano wielokrotnie pod mikroskopem optycznym zaczynając od trzeciegodnia od założenia hodowli. Z każdej próby wykonywano kilkanaście preparatówmikroskopowych. Jednocześnie dokonywano pomiarów poszczególnych stadiówrozwojowych grzybów posługując się mikrometrem okularowym. Przy identyfikacjigrzybów zoosporowych brano pod uwagę cechy morfologiczne, takie jak: kształt iwielkość strzępek, kształt zarodni i zarodników oraz budowę lęgni, oospory i plemni.Identyfikacji grzybów do gatunku dokonano posługując się pracami Batki (1975),Bedeneka (1972), Dicka (1990) i Pystiny (1998).

Wyniki i DyskusjaSkład gatunkowy i udział procentowy grzybów zoosporowych izolowanych na

wszołach z gleby z poszczególnych stanowisk łąk Białowieskiego Parku Narodowegopodano w tab. 1 i na ryc. 1. Na wszołach rozwijało się 26 gatunków grzybówzoosporowych z gleby, najwięcej z gleby pochodzącej z łąki w pobliżu stawów wBiałowieży. Grzyby- Achlya americana, Aphanomyces laevis, Dictyuchus monosporus,Pythium debaryanum i Saprolegnia ferax uznano za dominanty, gdyż rozwinęły się nawszystkich wszołach umieszczanych w glebie pobranej z łąk Białowieskiego ParkuNarodowego.Badania różnych autorów wykazały, że martwe stawonogi stanowią korzystneśrodowisko dla rozwoju grzybów. Podczas przeprowadzonych doświadczeńwykorzystano wszoły B. sedecimdecembrii do izolacji z gleb Białowieskiego ParkuNarodowego grzybów zoosporowych. Wszoły są pasożytami zewnętrznymi żubrów.Były one wielokrotnie stwierdzane w stadach tych żywicieli na terenie Polski m.in. wPuszczy Białowieskiej (Izdebska 1999, 2000, 2001a, b, c). Wydaje się, że w warunkachnaturalnych, podobnie jak w badaniach laboratoryjnych mogą one stwarzać dogodne

276

Tabela 1. Grzyby zoosporowe na wszołach izolowane z gleby Białowieskiego Parku Narodowego

Nazwa gatunkowa grzybów

Łąka obokstawów w

Białowieży

Łąka w ParkuPałacowym

w Białowieży

Łąka przy rzeceNarewka obokmiejscowości

BudyAchlya americana Humphrey x x xAchlya apiculata de Bary x xAchlya caroliniana Coker xAchlya klebsiana Pieters x xAchlya polyandra Hildebrandt x xAchlya proliferoides Coker x xAllomyces arbuscula Butler x xAphanomyces irregularis Scott x xAphanomyces laevis de Bary x x xAphanomyces stellatus de Bary xApodachlya brachynema (Hildebrand) Pringsheim xBlastocladiopsis parva (Whiffen) Sparrow x xCatenaria anguillulae Sorokin xCatenaria verrucosa Karling xCatenophlyctis variabilis (Karling) Karling xDictyuchus monosporus Leitgeb x x xPhlyctochytrium aureliae Ajello x xProtoachlya polyspora (Lindstedt) Apinis xPythiopsis cymosa de Bary xPythium artotrogus Sideris xPythium debaryanum Hesse x x xPythium myriotylum Drechsler xSaprolegnia ferax (Gruith.) Thuret x x xSaprolegnia hypogyna (Pringsheim) de Bary xSaprolegnia latvica Apinis x xSaprolegnia parasitica Coker x

Ogólna liczba gatunków grzybów 22 7 16

warunki do rozwoju grzybów zoosporowych. Z drugiej strony powodują mineralizacjestruktur chitynowych stawonogów zasiedlających określone ekosystemy.

Zastosowana w pracy metoda izolacji grzybów pozwoliła na określeniegatunków na różnych stanowiskach w Białowieskim Parku Narodowym. Najwięcejgrzybów (84%) stwierdzono na łąkach w pobliżu zbiorników wodnych, zaś znaczniemniej w parku pałacowym. Rozprzestrzenienie grzybów zoosporowych, jak widać,związane jest z wilgotnością siedliska. Z gleby pobranej ze środowisk o wysokiejwilgotności izolowano gatunki grzybów zoosporowych należących do 12 rodzajów.Często wykrywanym grzybem na wszołach był Aphanomyces laevis. Karling (1967,1968) gatunek ten stwierdził z wód Nowej Zelandii na owadach i skórze węża. Staniak(1971) w zbiornikach wodnych Lubelszczyzny środkowo- wschodniej Polskiwyizolowała Aphanomyces laevis z much. W wodach północno- wschodniej Polskigrzyb ten wykryto na licznych gatunkach owadów, takich jak: ważki, muchy i stonkiziemniaczane (Czeczuga i Godlewska 1994, Czeczuga i wsp. 1999).

Do grzybów wodno-glebowych należy Aphanomyces stellatus. Wcześniej wpróbkach gleby na substratach chitynowych stwierdził go także Sparrow (1957).

Typowym grzybem rozwijającym się w glebie jest Allomyces arbuscula. Harderi Gallwitz-Uebelmesser (1959) oraz Jeffrey i Willoughby (1964) podczas badań gleby wróżnych miejscach Australii wyizolowali Allomyces arbuscula. El-Nagny (1991) w

277

Ryc. 1. Rozkład procentowy grzybów izolowanych z gleby Białowieskiego ParkuNarodowego na wszołach

pustynnych glebach Egiptu oprócz Allomyces arbuscula stwierdził jeszcze około 50innych gatunków grzybów. Były wśród nich Pythium debaryanum i Dictyuchus sterilis.

W próbach gleby Białowieskiego Parku Narodowego oznaczono 3 gatunki zrodzaju Catenaria (tab. 1). W bogatym składzie gatunkowym gleby pobranej w rejonieWirginii w Stanach Zjednoczonych Scott (1960) określił wiele grzybów chitynofilnych,do których między innymi zaliczył Catenaria anguillulae, Allomyces arbuscula iBlastocladiopsis parva. Catenaria verrucosa stwierdzono na rozwielitkach (Daphniamagna) (Gaertner 1962) i skórze węża (Peterson 1967). Catenaria verrucosa byłaczęsto wykrywana w wodach północno– wschodniej Polski na substratach zwierzęcych,w których skład wchodziła chityna (Czeczuga i Muszyńska 1994, Czeczuga iGodlewska 1994). Na organizmach martwych Umphleett i Olson (1967) oznaczyliPhlyctochytrium aureliae. Gatunek ten autorzy zaliczyli do fito- i zoosaprofitów.

Catenophlyctis variabilis jest znanym saprobiontem występującym napożywkach zawierających keratynę i celulozę. Po raz pierwszy ten gatunek grzybawyizolowano z wody znajdującej się na skórze, włosach, paznokciach człowieka, orazna kopytach i wełnie zwierząt, a także glebie w Brazylii i USA (Karling 1951).

Licznie w glebie w Białowieskim Parku Narodowym występują też grzyby zrodzajów Achlya, Saprolegnia, Dictyuchus i Pythium należące do klasy Oomycetes.Gatunki należące do tych rodzajów oznaczono w próbkach gleby także w innychczęściach świata. Na przykład Lund (1978) w badaniach mikologicznych próbki glebypobranej w Danii oznaczył grzyby z rodzaju Achlya, Apodachlya, Dictyuchus,Saprolegnia, Protoachlya i Pythiopsis. W glebach Indii Prabhuji (1984) stwierdził 29gatunków grzybów należących do rzędów Blastocladiales, Saprolegniales iPeronosporales. Badania mikologiczne gleb Indii prowadził także Khulbe (1991), któryoznaczył 34 gatunki grzybów należących do rodziny Saprolegniaceae.

Obserwowane na wszołach w glebie Białowieskiego Parku Narodowego gatunkigrzybów z rodzaju Pythium do niedawna uważane były za saprobionty glebowe lubpasożyty roślin (El-Nagdy 1991). Późniejsze badania jednak wykazały, że są one takżegrzybami wodnymi i rozwijają się w zbiornikach wodnych o różnej trofii, takich jak:źródła, rzeki, stawy i jeziora, na roślinach i na różnych podłożach, w tym na martwychzwierzętach. Grzyby mogą być pasożytami (Dick 1969, 1990, Abdelzaher i wsp. 1994a,b). Do takich grzybów należy między innymi Pythium artotrogus żyjący jako saprofit

278

na szczątkach roślin i martwych muchach (Dick 1990), wykryty na łące w pobliżustawu w Białowieży.

Badania na terenie Białowieskiego Parku Narodowego wskazują na dużąróżnorodność gatunkową grzybów zoosporowych w glebie. Określenie pełnego składugatunkowego i roli tych grzybów w ekosystemie wymagają jednak dalszych badań próbgleby i wody.

LiteraturaAbdelzaher H.M.A., Ichtiani T., El-Nagdy M.A. 1994a. Pythium marisipium from pond

water in Osaka. Mycol. Res. 98: 920-922.Abdelzaher H.M.A., Ichtiani T., El-Nagdy M.A. 1994b. Pythium fluminum var

fluminum from pond water in Osaka. Mycol. Res. 98: 982-984.Batko A. 1975. Zarys hydromikologii. PWN, Warszawa: 318ss.Bedenek T. 1972. Fragmenta Mycologica. I. Some historical remarks of the

development of „hairbaiting” of Toma-Karling-Vanbreuseghem (The Tokava-hairbaiting method). Mycophatol. Appl. 68: 104-106.

Czeczuga B., Godlewska A. 1994. Aquatic fungi growing on substrates containingchitin. Acta Mycol. 29: 189-200.

Czeczuga B., Godlewska A., Mrozek E. 1999. Zoosporic fungi growing on deaddragonflies (Odonata). Int. J. Odonatol. 2: 187-197.

Czeczuga B., Muszyńska E. 1994. Keratinophilic fungi in various types of water bodies.Acta Mycol. 26: 201-215.

Dick M.W. 1969. Morphology and taxonomy of the Oomycetes, with special referenceto Saprolegniae, Leptomicetae and Pythiacetae I. Sexual reproduction. New Phytol.68: 751-775.

Dick M.W. 1990. Key to Pythium. University of Reading Press, Reading.El- Nagdy M.A. 1991. The occurrence of zoosporic fungi in desert soils from Egypt.

Zentrblt. Microbiol. 146: 231-236.Gaertner A. 1962. Catenaria anguillulae Sorokin als Parasit in den Embrynen von

Daphnia magna Strauss nebst Beobachtungen zür Entwicklung, zür Morphologieund zum Subtratverhalten des Pilzes. Arch. F. Microbiol. 43: 280-289.

Harder R., Gallwitz-Uebelmesser E. 1959. Über niedere Erdphycomyceten austialiens.Arch. Mikrobiol. 32: 115-126.

Izdebska J.N. 1999. Ectoparasites of European bison in the free-living herd from theBiałowieża Primaeval Forest. International Scientific Conference Health protectionon free-ranging Bison bonasus in Białowieża Forest, Warsaw, November 26-271999: 18-20.

Izdebska J.N. 2000. Stawonogi pasożytnicze żubra jako potencjalny wektor patogenów.W: Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogi pasożytnicze i alergogenne.Wydawnictwo KGM, Lublin: 57-64.

Izdebska J.N. 2001a. European bison arthropod from closed Polish breeding facilities.Acta Parasitol. 46: 135-137.

Izdebska J.N. 2001b. The occurrence of parasitic arthropods In two groups of Europeanbison in the Białowieża Primeval Forest. Wiad. Parazytol. 47: 801-804.

Izdebska J.N. 2001c. Parasitic arthropods in bison from Bieszczady Mountains.Pasożyty zewnętrzne żubrów z Bieszczad. Scientific Messenger of Lviv StateAcademy of Veterinary Medicine named sfter S.Z. Gzhytskyj, 3: 208-211.

Jeffrey J.M., Willoughby L. 1964. A note on the distribution of Allomyces in Australia.Nova Hedwigia 7: 507-515.

279

Karling J.S. 1951. Polycentric strains of Phlyctorhiza variabilis. Amer. J. Bot. 38: 772-777.Karling J.S 1967. Some zoosporic fungi of New Zeland. XIII. Thraustochytriaceae,

Saprolegniaceae and Pythiaceae. Sydovia. 20: 226-234.Karling J.S. 1968. Polycentric strains of Phlyctorhiza variabilis. Amer. J. Bot. 38: 772-

777.Khulbe R.D. 1991. An ecological study of water molds of forest soils of Kumaum

Himalaya, India. Tropical Ecology 32: 127-135.Lund A. 1978. Occurrence of Saprolegniacea in Danish soils. Nova Hedwigia 29: 577-

592.Mańka K., Kowalski S. 1967. Porównawcze stadium nad metodami izolowania z gleby

grzybów należących do podklasy Oomycetes. Poznańskie Towarzystwo PrzyjaciółNauk. Wydział Nauk Rolniczych i Leśnych. Prace Komisji Nauk Rolniczych iKomisji Nauk Leśnych 21: 525-530.

Peterson R.A. 1967. Benthic and planktonic Pycomycetes from Northern Michigan.Mycological. 59: 404-416.

Prabhuji S.K. 1984. Studies on some water moulds occurring in certain soils ofGorakhpur (India). J. Indian Bot. Soc. 63: 387-396.

Pystina K.A. 1998. Genus Pythium Pringsh. Nauka, Sankt Petersburg.Scott W.W. 1960. The fungus flora of agricultural soils in Virginia. I. Aquatic

Phycomycetes. Virginia J. Sci. 2: 125-129.Sparrow F.K. 1957. A further contribution to the Phycomycetes flora of great Britain.

Trans. Br. Mycol. Soc. 40: 523-535.Staniak J. 1971. Z badań nad florą grzybów wodnych w województwie lubelskim. Ann.

Univ. M. Curie-Skłodowskiej Ser. C. 26: 353-379.Steciow M.M. 1997. The occurrence of Achlya recurva (Saprolegniales, Oomycetes) in

hydrocarbon-polluted soil from Argentina. Rev. Iberoam. Micol. 14: 135-137.Umphleet C.J., Olson L.W. 1967. Cytological and morphological studies of a new species of

Phlyctochytrium. Mycol. 59: 1085-1096.

280

Karaczany w środowisku życia człowieka. Możliwezagrożenia dla zdrowia i znaczenie ekonomiczne

Aleksandra Gliniewicz, Ewa Mikulak, Bożena SawickaPaństwowy Zakład Higieny, Zakład Zwalczania Skażeń Biologicznych, ul. Chocimska24, 00-791 Warszawa, e-mail: [email protected]

Cockroaches in the urban environment. Possible risk for human health andeconomic significance

AbstractCockroaches are common insect pests in urban environment. They could be passive

vectors of many pathogens (also known as these causing nosocomial infections) and can causeallergies. Development of resistance to insecticides makes their control more and more difficult.

Występowanie karaczanówNa świecie występuje około 3500 gatunków karaczanów. Większość z nich to

gatunki wolno żyjące. Około 50 gatunków jest synantropijnymi owadami ściślezwiązanymi ze środowiskiem życia człowieka. Do krajów strefy umiarkowanej zostałyone zawleczone z ciepłych rejonów świata wraz z transportowanymi towarami oraz wczasie migracji ludzi. Karaczany rozpowszechniły się na wszystkich kontynentach,szczególnie w dużych aglomeracjach, gdzie znalazły sprzyjające warunki do egzystencjii rozwoju. W cieplejszych rejonach świata karaczany występują zarówno wewnątrz, jaki na zewnątrz budynków.

Nowoczesne budownictwo, zwłaszcza bloki mieszkalne, zaopatrzone w zsypy,windy i inne pomieszczenia ogólnego użytku, stwarzają warunki sprzyjające szybkiemuzasiedlaniu pomieszczeń przez te owady i ich rozprzestrzenianiu przez sieć połączonychze sobą kanałów i szybów z rurami wodno-kanalizacyjnymi. W budynkach jesttemperatura optymalna (18-25oC) do życia i rozwoju karaczanów i stały dostęp dopokarmu (w zsypach na śmieci, w mieszkaniach) i wody.

W Bedford w Indianie (USA) stwierdzono, że szkodniki te zasiedlają wszystkiedomy w mieście. Szczególnie licznie wystepują one w toaletach publicznych,studzienkach ściekowych, szambach w wielu miastach np. w Queensland w Australii, wGalveston, Houston, czy Austin w USA, gdzie w 80% spośród wszystkich

281


przebadanych studzienek kanalizacyjnych stwierdzono przybyszkę amerykańską(Periplaneta americana). Karaczana tego znajdowano również w latrynach w Iranie,Wenezueli, w szambach i studzienkach ściekowych na Hawajach (Cornwell 1968).

W Polsce w otoczeniu człowieka występują 3 gatunki karaczanów: karaczanprusak (Blattella germanica), przybyszka amerykańska (Periplaneta americana), orazkaraczan wschodni (Blatta orientalis). Sporadycznie znajdowano także pojedynczeosobniki karaczana australijskiego (Periplaneta marginata) w korzeniach dracenyobrzeżonej oraz Eurycotis floidana w korzeniach sadzonek szeflery importowanych zKostaryki do Polski.

W Polsce ocena występowania owadów, w tym karaczanów, w budynkachużyteczności publicznej (szpitalach), była prowadzona w latach 1990-1995 orazkontynuowana w okresach od 2000- 2002 i w 2003 r. (tab.1.) (Krzemińska i wsp. 1997,Gliniewicz i wsp. 2003).

Tabela 1. Występowanie karaczanów: karaczana prusaka (Blattella germanica L.) orazkaralucha wschodniego (Blatta orientalis) w obiektach lecznictwa zamkniętego wPolsce

Gatunek owadaOdsetek obiektów, w których występowały karaczany w latach:

1990 - 1995*%

2000 - 2002**%

2003***%

Karaczan prusak 71,3 79,2 86,7Karaluch wschodni 40,0 33,0 20,0

*- liczba badanych obiektów n=748; ** - liczba badanych obiektów n=24; *** - liczbabadanych obiektów n=15

Jak pokazują dane zamieszczone w tab.1, w przypadku karaczanów prusakówczęstość występowania w latach dziewięćdziesiątych i późniejszych była wysoka iwynosił od 71,3% do 86,7% badanych obiektów. W przypadku karaczana wschodniego,zasiedlenie obiektów przez tego owada było niższe (tab.1). Szkodniki te spotykane byłyprzede wszystkim w kuchniach, pomieszczeniach gospodarczych, takich, jak piwnice,kotłownie, hydrofornie, ale także w pomieszczeniach administracyjnych, łazienkach ipokojach chorych (Gliniewicz i wsp. 2002).

O ile więcej wiadomo o występowaniu karaczanów w budynkach użytecznościpublicznej w Polsce, to wiedza o występowaniu karaluchów i prusaków w budynkachmieszkalnych i szkodach przez nie wywołanych jest fragmentaryczna. Dotychczasowedane na ten temat pochodzą zazwyczaj z ustnych doniesień osób, które mieszkają lubpracują w pomieszczeniach w których znaleziono owady. Anonimowe badaniaankietowe przeprowadzone w internecie wśród 3150 chorych z alergicznym nieżytemnosa i spojówek wykazały, że u 26% tych osób w domach lub pracy występująkaraczany.

Znaczenie epidemiologiczneWedług dostępnych danych literaturowych, karaczany mogą przyczyniać się do

rozprzestrzeniania patogennych mikroorganizmów w środowisku. W piśmiennictwiezagranicznym dostępne są doniesienia o izolacji z narządów wewnętrznych karaczanóworaz powierzchni ich ciała wielu szczepów drobnoustrojów chorobotwórczych. Zowadów tych wyodrębniono 32 gatunki patogennych bakterii, 21 gatunków grzybów, 1

282

szczep wirusa, 2 gatunki pierwotniaków (Benson 1997). Sramova i wsp. (1992) wbadaniach prowadzonych w szpitalach w Pradze wyizolowali z powierzchni ciałwystępujących tam karaczanów 24 gatunki patogennych bakterii, z których 13 byłoopornych na wiele leków. Ootchuman i wsp. (1989) wyizolowali 22 szczepypatogennych bakterii z karaczanów odłowionych na oddziale pediatrycznym w szpitaluw Malezji. W innych badaniach stwierdzono, że w układzie pokarmowym prusakówniektóre mikroorganizmy (np. Pseudomonas aeruginosa) zachowują swoje właściwościwirulentne przez okres kilkunastu- kilkudziesięciu dni (Szesner i wsp. 1972), a nawetdo kilku miesięcy (Fotedar i wsp. 1993).

Udokumentowano również powiązania pomiędzy występowaniem karaczanów izachorowaniami na choroby zakaźne. Burgess (1974) w Irlandii Północnej wyizolowałz prusaków bakterie Shigella dysenteriae należące do szczepu, który spowodowałlokalną epidemię czerwonki. W szpitalu w Belgii Graffar i Mertens (1950) stwierdzili,że szczep Salmonella typhimurium wykryty w ciałach karaczanów odłowionych naoddziałach był przyczyną biegunki u pacjentów. Tarshis (1962) opisał dużo przypadkówzachorowań w budynkach, w których nie zwalczano owadów.

W Polsce badania nad rolą karaczanów prusaków w przenoszeniu choróbzakaźnych przewodu pokarmowego oraz nad doświadczalnym zakażeniem karaczanówpaciorkowcami grupy A prowadził (Ulewicz 1972). Stwierdził on, że karaczany prusakimogą być biernymi wektorami zakażenia zarówno przez przenoszenie drobnoustrojówna powierzchni ciała, jak i wydalanie z kałem do otoczenia. Patogeny przy pasażu przezorganizm prusaka nie traciły swojej zjadliwości.

Możliwości biernego przenoszenia czynnika zakaźnego gruźlicy ptasiejMycobacterium avium ssp. avium były badane przez Fischera i wsp. (2003). Stwierdzilioni, że wirulentność patogena nie zmieniła się po jego przejściu przez układpokarmowy larw karalucha wschodniego, a odchody tych owadów mogą być źródłemzakażenia w środowisku.

Prowadzone w latach 2001-2003 w Państwowym Zakładzie Higieny badaniabakterii chorobotwórczych wyizolowanych z karaczanów odłowionych w pięciuszpitalach wykazały obecność na powłokach ciała owadów 80 szczepówmikroorganizmów, należących do 26 gatunków, w tym 34 szczepy kulistych komórekGram-dodatnich i 31 szczepów pałeczek Gram-ujemnych (Czajka i wsp. 2003). Wśródnich były również takie, które mogą być czynnikami zakażeń, jak: Serratia marcescens,Pseudomonas aeruginosa, P. putida, Staphylococcus epidermidis, S. hominis, S.equorum, Citrobacter freundii i Enterobacter cloacae. Dwa z wyizolowanych szczepówgronkowców koagulazoujemnych były oporne na metycylinę, natomiast S. epidermidisbył wrażliwy na metycylinę, ale wykazał oporność na makrolidy, linkozamidy istreptograminę B (Czajka i wsp. 2002). Szczepy oporne na antybiotyki ichemioterapeutyki mogą być rezerwuarami genów oporności przenoszonych na innedrobnoustroje. Obecność takich bakterii na powierzchni ciała karaczanów prusaków,owadów o dużej mobilności, może stworzyć warunki do ich łatwego rozprzestrzenianiasię w środowisku szpitalnym. Dodatkowym czynnikiem stwarzającym zagrożenie możebyć to, że niektóre z wyizolowanych szczepów patogenów, oporne nachemioterapeutyki, wykazywały także niewrażliwość na preparaty do dezynfekcjipowierzchni rutynowo stosowane w szpitalach. Np. preparat dezynfekcyjny zawierającyglukoprotaminę w stężeniu użytkowym nie wykazał działania biobójczego w stosunkudo izolowanych szczepów P. putida, S. marcescens, oraz S. epidermidis (Gliniewicz iwsp. 2003).

Karaczany mogą być biernymi wektorami infekcji, ich rola ogranicza się wtedydo wydalania patogena wraz z wydzieliną z aparatu gębowego, z odchodami lub

283

transportowania go na powierzchni ciała. Patogen do organizmu zwierzęcia lubczłowieka dostaje się w sposób bierny, np. w wyniku spożywania pokarmów, z którymikaraczany miały kontakt. W środowisku szpitalnym karaczany mają łatwy dostęp dopokarmu i wody. Żerują w kuchenkach oddziałowych, magazynach szpitalnych i nasalach chorych. Źródłem pokarmu mogą być źle zabezpieczone resztki opatrunków,wydaliny i wydzieliny pacjentów, odpadki kuchenne oraz żywność przechowywana wszafkach na salach chorych.

Karaczany- czynnik powodujący alergiePierwsze doniesienia o tym, że karaczany mogą być przyczyną alergii, pochodzą

z lat 40-tych XX wieku. Dopiero jednak w latach 70-tych potwierdzono związek astmyi reakcji alergicznych z alergenami karaczanów. Objawy alergiczne wywołują kał, ślinai wylinki tych owadów. W badaniach amerykańskich stwierdzono, że uczulenie naalergeny karaczanów jest jedną z ważnych przyczyn astmy, szczególnie u chorychmieszkających w miastach, a także osób żyjących w domach, w których są warunkisprzyjające osiedlaniu się karaczanów. Astma z alergią na karaczany ma cięższyprzebieg.

Dotychczas wyizolowano alergeny dwóch najczęściej występujących gatunkówkaraczanów w środowisku domowym w USA- Blattella germanica i Periplanetaamericana. Są to: Bla g 2 (nieaktywna proteaza aspartamu), Bla g 4 (kalicyna), Bla g 5(S-transferaza glutationu), Bla g 6 (troponina), grupa I alergenów krzyżowych Bla g 1 iPer a (aryloforyna) i Per a 7 (tropomiozyna) (Arruda i wsp. 2001).

Wstępne obserwacje prowadzone w Nowym Jorku wykazały, że około 40%leczonych chorych na astmę wykazywało nadwrażliwość na alergeny karaczanów. Wbadaniach prowadzonych w Chicago potwierdzono alergię na alergeny tych owadów u60% osób cierpiących na tę chorobę. Podobny odsetek nadwrażliwości odnotowano wDetroit, Waszyngtonie, Nowym Orleanie, Bostonie. Stwierdzono związek między tąalergią a złą sytuacją socjalno-ekonomiczną badanych pacjentów(Sarpong i wsp. 1996).

W Afryce Centralnej stwierdzono, że 75,8% wśród osób cierpiących na astmęoskrzelową wykazuje objawy alergii na karaczany prusaki, zaś 31% osób chorych byłouczulonych na roztocze kurzu domowego. We Francji 27,9% astmatyków byłouczulonych na alergeny karaczanów prusaków, natomiast na roztocze kurzu domowego32% (Wegner 2002).

W badaniach przeprowadzonych w Polsce u 23,9% chorych z całorocznymalergicznym zapaleniem błony śluzowej nosa stwierdzono nadwrażliwość na alergenykaraczana prusaka (www.alergen.info.pl).

Trwałe wyeliminowanie alergenów karaczanów z domów mieszkalnych jestzadaniem trudnym do wykonania. Podwyższone stężenie alergenów może utrzymywaćsię w wysprzątanym i pozbawionym szkodników domu nawet przez kilka miesięcy.Badania przeprowadzone w USA wykazały, że profesjonalne sprzątanie pozlikwidowaniu prusaków spowodowało spadek stężenia alergenów w otoczeniuczłowieka (po 4 miesiącach stężenie alergenów spadło o 78-93%), ale mimo tego,pozostało ono na poziomie, który nadal powodował ataki astmy oskrzelowej u dzieciuczulonych (Gergen i wsp. 1999).

Znaczenie ekonomiczneW stanie Georgia w USA szkody wyrządzone przez owady ogółem w 1988 r.

oszacowane zostały na 124,66 mln dolarów, w tym 40% szkód przypisano karaczanom(stanowiło to sumę 49,86 mln dolarów) (Brener 1995). Spośród gospodarstw

284

http://www.alergen.info.pl/

domowych jednorodzinnych, w 7,3% karaczany powodowały największe straty, wgospodarstwach wielorodzinnych odsetek ten wynosił 17,8%. Ogólna ocena stosowaniapestycydów w gospodarstwach domowych wykazała, że 19,6% (16 mln) właścicieliprywatnych posesji wzywało profesjonalne ekipy zakładów zajmujących siędezynfekcją, dezynsekcją i deratyzacją, w celu zwalczania karaczanów, pcheł lubmrówek (Brenner, 1995).

Likwidacja karaczanów z naszego środowiska wiąże się z dużymi kosztami inakładem pracy. Według badań przeprowadzonych przez National Pest ControlAssociation (NPCA) w Stanach Zjednoczonych wydaje się około 5 miliardów dolarówrocznie na likwidację owadów. Oszacowano, że firmy dezynsekcyjne w USA wydająrocznie około 3,5 miliarda dolarów na produkty owadobójcze. Obliczono, że 14250firm dezynsekcyjnych zatrudniło w 1990 r. 66000 osób do dezynsekcji 12 mlnmieszkań, 288000 barów szybkiej obsługi, 480000 restauracji i kuchni oraz 66000hoteli i moteli (Brener 1995).

W Polsce w badaniach prowadzonych w sektorze produkcji żywnościstwierdzono, że w 10% piekarni (z badanych 7633) brak jest zabezpieczeń przedszkodnikami; w 3% szkodniki występują. W ciastkarniach na zbadanych 3887 - 15,1%nie spełniało określonych prawem wymagań sanitarnych, zaś w 2,5% występowałyszkodniki (Załęska 2002).

Zwalczanie karaczanówDominującą metodą zwalczania karaczanów w latach 80-tych i 90-tych w Polsce

było opryskiwanie powierzchni niskotoksycznymi preparatami zawierającymiinsektycydy pyretroidowe, np. deltametrynę, permetrynę oraz karbaminiowe, np.bendiokarb. Stosowanie przez dłuższy okres czasu tych samych insektycydówdoprowadziło do wykształcenia w wielu miejscach populacji karaczanów prusaków owysokiej oporności na te najczęściej stosowane związki (Gliniewicz i wsp. 1996). Wlatach 2000- 2002 stosowanie preparatów zawierających insektycydy pyretroidowe:permetrynę, deltametrynę, cypermetrynę znacznie zmalało w porównaniu z okresem1990-1995. Odpowiednie dane liczbowe dla szpitali kształtowały się następująco:preparaty zawierające permetrynę w latach 1990-1995 stosowano we wszystkichobiektach, w latach 2000-2002- w 22,7%; preparaty zawierające deltametrynę-odpowiednio w 87,2 i 50,0% obiektów; preparaty zawierające cypermetrynę- w 40,0oraz odpowiednio w 0,09% szpitali. Podobną tendencję zaobserwowano w przypadkupreparatów z insektycydem karbaminianowym - bendiokarbem: w latach 1990-1995stosowano je w 72,3% szpitali, w latach 2000-2002 już tylko w 36,4% tych obiektów(Gliniewicz i wsp. 2003). Uzyskane natomiast dane dotyczące stosowania preparatówzawierających insektycyd fosforoorganiczny - chlorpiryfos wskazują na intensywniejszejego użycie w ostatnich latach (od 1990-1995 r.: 51,5% obiektów; od 2000– 2002 r.:68,2% obiektów w próbie badanej). Mogło to być spowodowane możliwościązastosowania preparatu do opryskiwania zawierającego chlorpiryfos mikro-kapsułkowany (o niższej toksyczności) na salach chorych pod nieobecność pacjentóworaz szerszym wykorzystaniem trutek pokarmowych zawierających ten insektycyd.Należy także podkreślić, że we wstępnych badaniach populacji terenowych karaczanówprusaków prowadzonych w końcu lat 90-tych (Gliniewicz i wsp. 2000) nie stwierdzonooporności na ten związek. W następnych badaniach poziomu oporności na najczęściejstosowane insektycydy, prowadzone w 2003 r. na próbach z populacji terenowychkaraczanów prusaków odłowionych w kilku szpitalach w Warszawie stwierdzono, żetestowane owady były wrażliwe na chlorpiryfos. Wykazywały one natomiast obniżoną

285

wrażliwość na testowany insektycyd pyretroidowy, karbaminianowy oraz na fipronil-insektycyd wprowadzony do użycia dopiero pod koniec lat 90-tych (tab. 2).

Tabela 2. Wrażliwość karaczanów prusaków pochodzących ze szczepów terenowych nanajczęściej stosowane insektycydy do ich zwalczania w szpitalach.

Szczepyowadów

Śmiertelność (wyrażona w %) karaczanów prusaków pochodzącychze szczepów szpitalnych eksponowanych na wybrane insektycydy

stosowane w stężeniu zabijającym 95% owadów wrażliwych

Deltametryna0,00031%

bendiokarb0,01227%

chlorpiryfos0,01831%

fipronil0,00005%

A 0.0 100 100 78,3B 30,0 50,0 100 53,3X 60,0 100 100 11,7

Lab 95,0 95,0 95,0 95,0

W badaniach stwierdzono, że chlorpiryfos zastosowany w stężeniu 0,01831%powodował 100% śmiertelność w przypadku owadów pochodzących ze szczepów A, B,X. Bendiokarb w stężeniu 0,01207% powodował 100% śmiertelność karaczanówprusaków ze szczepu A i X; stwierdzono natomiast, że w stosunku do szczepu B jegoskuteczność wynosiła tylko 50%. Owady pochodzące ze szpitala A okazały sięcałkowicie niewrażliwe na deltametrynę zastosowaną w stężeniu 0,00031%(śmiertelność wynosiła 0%). Insektycyd ten powodował tylko 30% śmiertelnośćowadów w próbie ze szczepu B i 60% w próbie ze szczepu X. W przypadku fipronilunie stwierdzono w żadnej z testowanych prób ze szczepów terenowych całkowitejwrażliwości owadów na ten związek. Szczep A wykazał 78,3% śmiertelność pozastosowaniu fipronilu w stężeniu 0,00005%, szczep B - 53,3%, natomiast szczep X -tylko 11,7% śmiertelność.

Profilaktyka i stosowanie trutek - skuteczna ochrona przed karaczanamiW związku z dużymi kosztami zwalczania preparatami do opryskiwania,

rozwojowi oporności na insektycydy, coraz więcej uwagi w ostatnich latach poświęcasię profilaktyce. Polega ona na utrudnianiu owadom rozwoju i bytowania - odcięciamożliwości picia, zdobywania pokarmu oraz ukrywania się. Do działańprofilaktycznych należy zapewnienie:- owadoszczelności pomieszczeń (owady nie mogą przedostawać się z innych miejsc),- dbałość o czystość (częste sprzątanie; pastowanie podłóg, zmywanie, zamiatanie

odstrasza karaczany),- prawidłowe przechowywanie żywności w zamykanych pojemnikach i opakowaniach,- usuwanie wody z naczyń, likwidacja miejsc wilgotnych, naprawa nieszczelnych rur.

Wg Stejskala (2002), wielkie populacje karaczanów prusaków zasiedlającerozległe obiekty składają się z mniejszych subpopulacji, które stosunkowo małokontaktują się ze sobą. Istotne jest więc, aby zwalczanie prowadzone było środkiem,którego aktywność owadobójcza nie spada wraz z upływem czasu i aplikowanymmożliwie często. Nowoczesne zwalczanie polega na szerszym wykorzystywaniu trutekpokarmowych i pułapek lepnych z przynętą, które warunki te spełniają, jednocześniebędąc formulacjami stosunkowo bezpiecznymi dla użytkowników obiektów.

286

LiteraturaArruda L.K., Chapman M.D. 2001. Rola alergenów karaluchów w astmie. Curr. Opin.

Pulm. Med. 7: 14-19.Benson EP, Zungoli PA. 1997. Cockroaches. W: Mallis A, Handbook of pest

control.Wyd.8 Mallis Handbook &Technical Training Company:127-135.Brenner R.J. 1995. Economics and medical importance of German cockroaches. W:

Rust M.K., Owens J.M., Reierson D.A. (eds.), Understanding and Controllung theGerman Cockroach. Oxford University Press, USA: 77-92.

Burgess N.R.H. 1974.The potential of cockroaches as vectors of pathogenic organisms.Ph.D.thesis, Univ.of London.

Cornwell P.B. 1968. The cockroach. Vol. I. A Laboratory Insect and Industrial Pest.Hutchinson of London: 302-314.

Czajka E., Kochman M., Grzegorzak K. i in. 2002. Bakterie chorobotwórczewyizolowane z karaczanów prusaków odłowionych ze środowiska szpitalnego –wstępna ocena. Materiały z IV-Międzynarodowego Sympozjum „Stawonogiipasożytnicze, alergogenne i jadowite– znaczenie medyczne i sanitarne, maj 6-9;Kazimierz Dolny: 21.

Czajka E., Pancer K., Kochman M., Gliniewicz A., Sawicka B., Rabczenko D.,Stypułkowska-Misiurewicz H. 2003. Charakterystyka bakterii wyizolowanych zpowierzchni ciała karaczanów prusaków występujących w środowisku szpitalnym.Przegl. Epidemiol. 57: 655-662.

Fischer O., Matlova L., Dvorska L., Svastova P., Pavlik I. 2003. Nymphs of the Orientalcocroach (Blatta orientalis) as passive vectors of causal agents of avian tuberculosisand paratuberculosis. Med. Vet. Entomol. 17: 145-150.

Fotedar R., Banerjee U., Shriniwas. 1993. Vector potential of the German cockroach indissemination of Pseudomonas aeruginosa. J. Hosp. Infect. 23: 55-59.

Gergen P.J., Mortimer K.M., Eggleston P.A. i in. 1999. Results of the NationalCooperative Inner-City Asthma Study (NCICAS) environmental intervention toreduce cockroach exposure in inner-city homes. J. Allergy Clin. Immunol. 103: 501-506.

Gliniewicz A., Czajka E., Laudy A. i in. 2003. German cocroaches (Blattella germanicaL.) as a potential source of pothogens causing nosocomal infections, Ind.& BuiltEnviron.12: 55-60.

Gliniewicz A., Sawicka B., Czajka E. 2003. Ocena zagrożenia i możliwości zwalczaniaowadów - szkodników sanitarnych w szpitalach w Polsce. Przegl Epidemiol. 57:329-334.

Gliniewicz A., Sawicka B., Krzemińska A. 2002. Szkodniki sanitarne- ichwystępowanie i zwalczanie w szpitalach w Polsce. Blok operacyjny 5: 21-25.

Gliniewicz A., Sawicka B. 2000. Wrażliwość prusaków Blattella germanica L.Pochodzących ze szczepów terenowych na chlorpiryfos. W: Buczek A., Błaszak C.(red.), Stawonogi pasożytnicze i alergogenne. Wydawnictwo KGM Lublin: 213-220.

Gliniewicz A., Krzemińska A., Sawicka B, i in. 1996. Oporność prusaków Blattellagermanica L. odłowionych w szpitalach na wybrane insektycydy pyretroidowe ikarbaminianowe. Roczniki PZH 47: 33.

Graffar M., Mertens S. 1950. Le role des blattes dans la transmission des salmonelloses.Ann. Inst. Past.79: 654-660; http://www.alergen.info.pl.

287

http://www.alergen.info.pl/

Krzemińska A., Sawicka B., Gliniewicz A i in.1997.Wstępna ocena występowania izwalczania owadów–szkodników sanitarnych w szpitalach w Polsce. Roczniki PZH48: 295-303.

Ootchuman P.J. 1989. Bacterial pathogens isolated from cockroaches trapped frompediatric wards in penninsular Malaysia. Trans. Roy. Soc. Trop. Med. Hyg. 83: 133-135.

Sarpong S.B., Hamilton R.G., Eggleston P.A. i in.1996. Socioeconomic status and race as arisk factors for cockroach allergen exposure and sensitization in children with asthma.J. Allergy Clin. Immunol. 97: 1393.

Schessner G., Ulewicz K. 1972. Obraz zakażenia jelita karalucha Blattella germanica L.paciorkowcami grupy A w preparatach histologicznych. Wiad. Parazytol. 18: 609-612.

Sramova H., Daniel M., Absolonova V. i in. 1992. Epidemiological role of arthropodsdetectable in health facilities. J. Hosp. Infect. 20: 281-292.

Stejskal V. 2002. Metapopulation concept and the persistence of urban pests inbuildings. Proc. 4th Int. Conf. On Urban Pests: 75-85.

Tarshis B. 1962. The cockroach - a new suspect in the spread of infectious hepatitis.Amer. J. Trop. Med. Hyg. 2: 705-711.

Ulewicz K.1972. Karaluchy Blattella germanica L. w epidemiologii zakażeńpaciorkowcowych u marynarzy. Wiad. Parazytol. 18: 605-608.

Wegner E. 2002. Rola owadów alergogennych w etiologii astmy oskrzelowej. W:Buczek A., Błaszak C. (red.), Stawonogii w medycynie. Wydawnictwo KGM,Lublin: 137-145.

Załęska K. 2002. Najczęściej występujące uchybienia sanitarne w zakładach piekarsko-ciastkarskich w świetle obowiązujących wymagań. Mat. Konf. Aktualne problemyw przemyśle piekarsko-ciastkarskim, Warszawa, 23.05.2002.

288

IV. STAWONOGI

Profilaktyka i zwalczanie

31

Metody ochrony przed roztoczami kurzu domowegostosowane przez studentów

Ewa Szlendak1, Wiesław Szczesny2, Anna Nowacka1

1Katedra Entomologii Stosowanej, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu,SGGW, ul. Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa,e-mail: [email protected] Ekonometrii i Informatyki, Wydział Ekonomiczno-Rolniczy, ul.Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa, e-mail: [email protected]

Preventive methods applied by students against house-dust mites

AbstractAlthough house-dust mites are a common source of human allergens, level of domestic

allergens occurring in house dust can be reduced by applying simple preventive methods. Theaim of this study was to determine (using a questionnaire) whether students, from theAgriculture and Biology Faculty, Warsaw Agricultural University, apply any preventivemethods to control house-dust mites and their allergens in their environment, and whether thereis any difference between the methods applied by a nonatopic control group of students andthose used by students who declared themselves as atopic. We found that most students applyonly basic methods to control levels of house-dust mites, such as keeping the house clean,vacuuming, ensuring proper indoor ventilation, maintaining moderate indoor temperatures,airing their bedding in sunlight and washing blankets. Students seemed not to know about or toapply any acaricides against house-dust mites, and only a minority applied simple methods ofhouse-dust allergen avoidance such as removing hard to clean carpets. A comparison of theresults obtained for the two groups of students (declaring themselves as either atopic ornonatopic) indicates that a significantly higher percentage of students in the atopic group appliessuch methods as using special covers on pillows, quilts and mattresses, maintaining low relativehumidity of air at home, and using vacuum cleaners with water or other special filter systemsthan in the control group. It is clear from these data that the level of students’ knowledge abouthouse-dust mite prophylaxis is insufficient.

WstępRoztocze występujące w kurzu domowym stanowią jedno ze źródeł alergenów

wywołujących u ludzi zmiany chorobowe, nazywane alergiami atopowymi (Solarz2002). Wśród roztoczy kurzu domowego zwykle znajdowane są gatunki z rodziny

33


Pyroglyphidae (Fain i wsp. 1990, Colloff 1998a, Solarz 2002). Ponadto w kurzudomowym mogą występować roztocze z innych rodzin należących do rzędówAcaridida, Tarsonemida, Gamasida, Actinedida i Oribatida (Solarz 2003).

Hart (1998) i Munir (1998) wymieniają szeroki zakres czynników wpływającychna liczebność roztoczy w kurzu domowym. Najważniejszym z tych czynników jest (wgHart 1998) wilgotność względna powietrza w mieszkaniach. Istotny jest także rodzajstosowanego w pomieszczeniach ogrzewania, rodzaj i czas używania materaców iinnych miejsc do spania, pościeli, stopień wyposażenia miejsca zamieszkania w sprzętygromadzące kurz i wiek budynku mieszkalnego. Oprócz elementów wyposażeniaautorka wskazuje na oddziaływanie na liczbę roztoczy m.in. takich czynników jak:liczba mieszkańców, ich zwyczaje i obecność zwierząt domowych. Coloff (1998b)określa rozmieszczenie i liczebność roztoczy w domach wskazując na łóżka, dywany imeble tapicerowane jako główne miejsca występowania tych pajęczaków.

Potencjalne metody, które mogą ograniczać liczbę roztoczy w kurzu domowymzostały opisane m. in. przez Fain’a i wsp. (1990), Tovey’a (1992), de Boer’a (1998),Solarza (2002), Boczka i Czajkowską (2003) i Buczek (2003). Wśród zalecanych metodFain i wsp. (1990) wymieniają m.in. działania zmierzające do usuwania z pomieszczeńzbędnych przedmiotów gromadzących kurz, regulację wewnętrznego mikroklimatupomieszczeń mieszkalnych, systematyczne sprzątanie, a także stosowanie odpowiedniodobranych akarycydów.

Celem prowadzonych badań była próba określenia czy studenci stosująjakiekolwiek metody profilaktyki przeciw roztoczom występującym w kurzu domowymi czy istnieją różnice w metodach stosowanych przez grupę kontrolną studentów i grupęstudentów, którzy podają, że są alergikami.

Materiał i Metody

Przeprowadzono ankietę wśród studentów SGGW z Wydziału Rolnictwa iBiologii, prosząc o udzielenie odpowiedzi na temat stosowanych metod zabezpieczaniaprzed roztoczami kurzu domowego. Badania przeprowadzono na przełomie roku 2003 i2004. Ankietowani podzieleni zostali na dwie grupy: grupę kontrolną i grupę osób,które deklarują, że są uczulone na roztocze kurzu domowego. Nie przeprowadzonożadnej weryfikacji, oprócz opisanych tu pytań, w celu ustalenia czy osoby terzeczywiście są atopikami. Dla potrzeb artykułu osoby te określane są krótko jakoalergicy.

Wyniki podsumowano, zaś średnie uzyskane dla obu grup porównanostatystycznie. Przy porównaniu stosowano testy różnicy między średnimi w dwóchpopulacjach oraz test różnicy między frakcjami w dwóch populacjach, przy poziomieistotności α=0.05. Z uwagi na małą liczbę osób w grupie ankietowanych oraz zewzględu na to, że ankietowani pytani byli o dane dotyczące utrzymywania czystości wdomach, przyjęto, że brak odpowiedzi na „wstydliwe pytania”jest równoważny zodpowiedzią negatywną. Przy ocenie metod stosowanych przez całą testowaną grupęstudentów przyjęte zostało kryterium, że jeśli odrzucamy hipotezę Ho (p≤0.5), (gdzie p- oznacza frakcję stosująca daną metodę) to uznajemy, iż większość stosuje tę metodę.Do weryfikacji w/w hipotezy użyto przedziału ufności dla parametru p (na poziomieufności 0.95).

34

WynikiDane dotyczące ankietowanych studentów

Wśród 104 ankietowanych studentów 16 osób (15,3%) reprezentowało grupęalergików. W grupie tej znalazło się 13 kobiet i 3 mężczyzn. Średnia wieku studentów ztej grupy wyniosła 22,3±0,3 lat (zakres 20-24). Ankietowani pochodzili z następującychwojewództw: mazowieckiego (n=13), łódzkiego (n=1), podkarpackiego (n=1),lubelskiego (n=1).

Czas trwania choroby podany przez 13 ankietowanych wyniósł średnio 9,4±2,1roku (zakres 0,6-22). Pozostałe trzy osoby nie podały daty rozpoczęcia choroby. Wśródobjawów alergii chorzy wymieniali: kichanie (n=15), wodnisty wyciek z nosa (n=9),zapalenie spojówek (n=9), łzawienie (n=8), wysypki (n=7), świąd (n=8),zaczerwienienie skóry (n=7), kaszel (n=4), migrenę (n=2), duszności (trudności woddychaniu) (n=2). Spośród szesnastu osób z tej grupy pięć nie przyjmuje żadnychleków. Pozostali deklarują, że przyjmują leki i wymieniają następujące preparaty:Zyrtec (n=6), Allertec (n=1), Letizen (n=1), Amertil (n=1), Claritine (n=3),Clemastinum (n=2), Hismanal (n=1), Cropoz (n=1), Intal (n=1) i Foradil (n=1).

Grupę kontrolną stanowi pozostałych 88 osób (84,6% ankietowanych). W grupietej znalazło się 76 kobiet i 12 mężczyzn. Średnia wieku ankietowanych w tej grupiewyniosła: 22,1±0,1 lat (zakres 20-26). Ankietowani byli mieszkańcami województw:mazowieckiego (n=65), łódzkiego (n=4), świętokrzyskiego (n=5), podlaskiego (n=4),lubelskiego (n=9) i podkarpackiego (n=1).

Metody zabezpieczania przed roztoczami kurzu domowego stosowane przezankietowanych studentów

Uzyskane wyniki określające metody zabezpieczania przed roztoczami kurzudomowego stosowane przez studentów zestawiono w tabeli 1. W odpowiednichkolumnach przedstawiono odsetek odpowiedzi pozytywnych udzielonych przezwszystkich testowanych studentów. W kolejnych dwóch kolumnach tabeli zestawiono iporównano odpowiedzi udzielone przez grupę alergików i grupę kontrolną studentów.

Wyniki dotyczące wszystkich ankietowanych studentów, wskazują na to, żewysoki odsetek (powyżej 50%) studentów stosuje podstawowe metody ochrony przedwpływem roztoczy kurzu domowego (tab. 1). Dane uzyskane w ankiecie upoważniajądo wyciągnięcia wniosku, że do metod stosowanych przez większość studentówWydziału Rolnictwa i Biologii zaliczyć można kontrolowanie umiarkowanejtemperatury w pomieszczeniach, dbanie o prawidłową wentylację pomieszczeń,wietrzenie pościeli w słońcu, pranie koców i dbanie o utrzymanie czystości wmieszkaniach i ich odkurzanie.

Porównanie wyników uzyskanych dla dwóch wyróżnionych wśródankietowanych grup wskazuje, że istotnie wyższy jest odsetek ankietowanych w grupiealergików, niż w grupie kontrolnej stosujących pokrowce na poduszki, materace ikołdry, utrzymujących niską wilgotność względną powietrza w pomieszczeniach orazużywających specjalnych odkurzaczy z filtrami, w tym filtrami wodnymi (tab. 1).Pozostałe metody wymienione w tabeli 1 stosowane są przez nie różniący się istotnieodsetek studentów z obu tych grup.

35

Tabela 1. Metody ochrony przed roztoczami kurzu domowego stosowane przezwyróżnione grupy studentów

Metody ochrony przed roztoczami kurzudomowego

Ankietowanirazem (1+2)

n=104

Grupa (1)

alergików

n=16

Grupa (2)kontrolna

n=88

%±SE %±SE %±SEDbanie o czystość mieszkania 98,1±1,3* 100,0±0,0 97,7±1,6Odkurzanie mieszkania 95,2±2,1* 100,0±0,0 94,3±2,5Używanie odkurzaczy z filtrem wodnym 17,3±3,7 50,0±12,5** 11,4±3,4**Używanie innych, specjalnych odkurzaczy 9,6±2,9 31,3±11,6** 5,7±2,5**Trzepanie materaców 36,5±4,7 50,0±12,5 34,1±5,1Pranie poduszek 33,7±4,6 31,3±11,6 34,1±5,1Pranie kołder 34,6±4,7 37,5±12,1 34,1±5,1Pranie koców 76,0±4,2* 75,0±10,8 76,1±4,5Wymiana poduszek na nowe 46,2±4,9 62,5±12,1 43,2±5,3Wymiana kołder na nowe 43,3±4,9 56,3±12,4 40,9±5,2Wymiana koców na nowe 38,5±4,8 43,8±12,4 37,5±5,2Wietrzenie pościeli na mrozie 58,7±4,8 75,0±10,8 55,7±5,3Wietrzenie pościeli w słońcu 79,8±3,9* 87,5±8,3 78,4±4,4Stosowanie specjalnych pokrowców na materace

3,8±1,9 18,8±9,8** 1,1±1,1**

Stosowanie specjalnych pokrowców na poduszki

9,6 ±2,9 43,8±12,4** 3,4±1,9**

Stosowanie specjalnych pokrowców na kołdry 7,7±2,6 37,5±12,1** 2,3±1,6**Stosowanie substancji do spryskiwania przedmiotów gromadzących kurz

18,3±3,8 25,0±10,8 17,0±4,0

Usuwanie z domów grubych zasłon 51,0±4,9 62,5±12,1 48,9±5,3Usuwanie z domów dywanów 31,7±4,6 37,5±12,1 30,7±4,9Dbanie w pomieszczeniach o prawidłową wentylację

76,9±4,1* 87,5±8,3 75,0±4,6

Dbanie w pomieszczeniach o niską wilgotność względną powietrza

58,7±4,8 93,8±6,1** 52,3±5,3**

Dbanie pomieszczeniach o umiarkowaną temperaturę

76,0±4,2* 81,3±9,8 75,0±4,6

Inne metody zabezpieczania przed roztoczami 0,0±0,0 0,0±0,0 0,0±0,0

*odrzucamy Ho (p≤0.5); **odrzucamy Ho (m1=m2)

Uzyskane podczas ankiety dane pozwalają także porównać częstość stosowanianiektórych z w/w metod przez obie grupy studentów. Okazało się, że studenci z grupyalergików odkurzają swoje mieszkania, średnio co 2,4±0,6 dni (zakres 1-7 dni) (n=13),a studenci z grupy kontrolnej co 3,8±0,4 dni (zakres 0,5-30 dni) (n=76). Ankietowani zgrupy alergików trzepią materace średnio co 7,3±2,0 dni (zakres 1-14 dni) (n=7),podczas gdy w grupie kontrolnej materace trzepane były średnio co 2 miesiące58,2±20,4 dni (zakres 0,3-364) (n=24). Częstość prania i wymiany pościeli w obu tychgrupach przedstawiono na ryc. 1 i 2.

36

Uzyskane wyniki wskazują, iż częstość prania koców i poduszek czy trzepaniamateraców i odkurzania mieszkania jest istotnie większa w grupie alergików. Wymianakołder poduszek, koców i częstość prania kołder nie różni się istotnie w obu tychgrupach.

Ryc. 1. Średnie okresy (w dniach)między kolejnymi praniami pościeli

Ryc. 2. Średni czas (w miesiącach), wktórym ankietowani dokonują wymianypościeli

Ostatnich kilka pytań zawartych w ankiecie skierowanych było do studentów zgrupy alergików. Okazało się, że połowa ankietowanych z tej grupy korzysta z pomocyinnych przy sprzątaniu, a tylko 25% alergików ze względu na chorobę rezygnuje ztrzymania zwierząt domowych. W grupie tej aż 50% ankietowanych hoduje zwierzęta.

DyskusjaWybrani autorzy zaleceń profilaktycznych (Fain i wsp. 1990, Solarz 2002,

Boczek i Czajkowska 2003) podkreślają istotne znaczenie regularnego i dokładnegosprzątania stosowanego w celu zmniejszenia liczby roztoczy w kurzu domowym. Wnaszych badaniach aż 98,1% respondentów twierdziło, że dbają o utrzymanie czystościw mieszkaniach, 95,2% studentów odpowiedziało, że odkurzają swoje mieszkania, alejuż tylko 17,3% studentów do usuwania kurzu używa odkurzaczy z filtrem wodnym(tab. 1). Obecnie na rynku dostępne są urządzenia wyposażone w systemy filtrówzatrzymujących rozmaite substancje uczulające występujące w kurzu domowym, m.in.zarodniki grzybów, kał roztoczy, sierść zwierząt i pyłki roślin. Najbardziej znane wśródtych urządzeń to odkurzacze, i systemy wentylacyjne pomieszczeń zaopatrzone w filtryHEPA zatrzymujące nawet tak małe drobiny, jak wielkości 0,3 mikrometra, areklamowane jako specjalistyczny sprzęt do sprzątania lub wentylacji przeznaczony dlaosób z choroba atopową. Wśród stosowanych metod odkurzania najefektywniejsze jestusuwanie kurzu za pomocą systemu centralnego odkurzania, w którym zużyte powietrzejest wyrzucane na zewnątrz budynku mieszkalnego.

Badania licznych autorów (m.in. Fain’a i wsp. 1990, Tovey’a 1992, Friedmann’ai Tan’a 1998, Colloff’a 1998b) wskazują, że łóżka, materace czy sofy stanowią istotneźródła roztoczy. W latach 1989-2000 Solarz (2003) pobierał próby kurzu wmieszkaniach i domach zlokalizowanych w różnych rejonach Polski i stwierdził, żeśrednio aż 299 roztoczy/g kurzu, występowało w próbach uzyskanych z łóżek, kanap isof. Podczas tych badań okazało się, że największe zróżnicowanie gatunkowe roztoczyzwiązane było z próbami kurzu pobranymi z łóżek. Wymiana starej pościeli stanowi

37

doskonałą metodę służącą pozbycia się rozbudowanych kolonii kurzu domowego. Fain iwsp. (1990), Boczek i Czajkowska (2003) zalecają zastępowanie pościeli wypełnionejnaturalnymi produktami (wełna, pióra) pościelą z włókien sztucznych. Solarz (2002)uzupełnia te wytyczne i proponuje w domach alergików zastąpienie naturalnychmateraców, materacami wodnymi. W naszych badaniach wymianę pościeli na nowąstosuje mniej niż 50% ankietowanych, a odsetek studentów trzepiących materace jestjeszcze niższy i wynosi zaledwie 36,5% (tab. 1).

Wietrzenie pościeli na słońcu i mrozie jest zalecane jako kolejna metodaprofilaktyki stosowanej przeciw roztoczom (Solarz 2002, Buczek 2003, Boczek iCzajkowska 2003). Promienie UV niszczą alergeny i mogą zabijać roztocze. Podobnyefekt wywiera mróz, który może zlikwidować roztocze zgromadzone w pościeli czy wmateracach, jeśli czas i warunki ekspozycji są odpowiednie. Wśród naszychankietowanych w zimie wietrzy pościel na mrozie 58,7% osób, a latem 79,8% osóbwystawia pościel na działanie promieni słonecznych (tab. 1).

Friedmann i Tan (1998), Solarz (2002), Boczek i Czajkowska (2003), Buczek(2003) sugerują, że skuteczne metody zmniejszania poziomu alergenów roztoczy wdomach mieszkalnych zapewnia stosowanie specjalnych pokrowców na materace ipościel. Nasi ankietowani stosują tę metodę w nieznacznym stopniu. Uzyskane wynikiwskazują, że ten łatwy w stosowaniu sposób ochrony przed roztoczami wydaje się byćprawie nieznany i stosowany jest jedynie przez nielicznych użytkowników. Z pewnościąwpływ na ten wynik ma wysoka cena pokrowców, ale trudny do wytłumaczenia wydajesię fakt, iż ta metoda nie jest powszechnie stosowana wśród studentów z grupyalergików. Skuteczność stosowania pokrowców antyalergicznych znakomicie zwiększadodatkowe stosowanie na ich powierzchnię odpowiednich akarycydów (Solarz 2002).Preparaty roztoczobójcze stosowane są również do traktowania materaców, koców idywanów w celu skutecznego ograniczania liczby roztoczy w pomieszczeniach (Boczeki Czajkowska 2003). Nasi ankietowani zapytani o stosowane środki chemiczne dospryskiwania przedmiotów gromadzących kurz (wykładziny, dywany) wymienili środeksłużący do utrzymania czystości Pronto. Tylko jeden z ankietowanych z grupyalergików wiedział, że istnieją specyfiki roztoczobójcze służące do walki z tymipajęczakami.

Usuwanie z domów przedmiotów gromadzących kurz stanowi kolejną,skuteczną metodę ograniczenia liczby roztoczy kurzu domowego (Fain i wsp. 1990,Simpson i wsp. 2001, Solarz 2002, Boczek i Czajkowska 2003, Buczek 2003). Wysokiodsetek ankietowanych studentów nie usuwa z mieszkań dywanów (tab.1). Zalecenieaby pozbywać się przedmiotów gromadzących kurz, podyktowane jest między innymitym, że odkurzanie, co prawda zmniejsza ekspozycję na alergeny kurzu domowego, alebez stosowania preparatów roztoczobójczych odkurzanie powierzchni 1 m2 w czasie 2min redukuje liczbę roztoczy zaledwie o 2-10% (Bischoff i wsp. 1992).

Dobrą metodę profilaktyczną ograniczającą liczbę roztoczy w mieszkaniachstanowi utrzymanie w tych miejscach niekorzystnych dla roztoczy warunkówfizycznych, utrudniających ich rozwój, tj. wietrzenie pomieszczeń, obniżaniewilgotności względnej powietrza w pomieszczeniach do 40-50% i temperatury do 20oC(Fain i wsp. 1990, Buczek 2003). Nasi ankietowani w większości dbają o utrzymanieniekorzystnych dla roztoczy warunków fizycznych w mieszkaniach.

Ankietowani nie wymienili żadnych innych metod ochrony przed roztoczami.Jest to trudne do wyjaśnienia, szczególnie w odniesieniu do respondentów z grupyalergików, którym powinny być znane choćby metody odczulania bazujące naodpowiednio przygotowanych ekstraktach z ciał roztoczy (Solarz 2002).

38

Podsumowując można stwierdzić, że większość studentów Wydziału Rolnictwa iBiologii SGGW stosuje jedynie podstawowe metody związane z utrzymaniem czystościw pomieszczeniach, odkurzając, wietrząc pościel, piorąc koce i dbając wpomieszczeniach o umiarkowaną temperaturę i wentylację. Studenci w większości niestosują prostych metod zapobiegawczych, m.in. polegających na usuwaniu z mieszkańgromadzących kurz dywanów, czy okresowej wymianie poduszek kołder i koców.Chemiczne metody ograniczania liczby roztoczy kurzu domowego, takie jak stosowanieakarycydów nie są znane i nie są stosowane przez studentów. Kolejne metody związaneze stosowaniem specjalnych pokrowców na pościel, i odkurzaczy ze specjalnymifiltrami jest kosztowne, słabo rozpowszechnione i stosowane przez niewielki odsetekstudentów. Jedynie w ankietowanej grupie alergików odsetek stosujących wybranespecjalistyczne metody (pokrowce na pościel, kontrolowanie wilgotności względnejpowietrza, czy specjalne odkurzacze) jest istotnie wyższy niż w grupie kontrolnej.

Konieczne w tej sytuacji wydaje się propagowanie metod ochrony przedroztoczami kurzu domowego wśród różnych grup społeczeństwa, w tym i wśródstudentów.

LiteraturaBischoff E.R.C., Fisher A. Liebenberg B. 1992. Assessment of mite numbers: new

methods and results. Exp. Appl. Acarol. 16: 1-14.Boczek J., Czajkowska B. 2003. Roztocze magazynowe i kurzu domowego. Themar,

Warszawa: 132 pp.Buczek A. 2003. Choroby pasożytnicze, epidemiologia, diagnostyka, objawy. Liber,

Lublin: 451 ss.Colloff M.J. 1998a. Taxonomy and identification of dust mite. Allergy 53, (48 Suppl.):

7-12.Colloff M.J. 1998b. Distribution and abundance of dust mites within homes. Allergy 53,

(48 Suppl.): 24-27.de Boer R. 1998. Reflections on the control of mites and mite allergens. Allergy 53

(Suppl 48): 41-46.Fain A., Guerin B., Hart B.J. 1990. Mites and allergic disease. Allerbio, Argonne: 190

pp.Friedmann P.S., Tann B.B. 1998. Mite elimination-clinical effect on eczema. Allergy 53,

(48 Suppl.): 97-100.Hart B. 1998. Life cycle and reproduction of house-dust mites: environmental factors

influencing mite populations. Allergy 53, (48 Suppl.): 13-17.Munir A.K.M. 1998. Mite sensitization in the Scandinavian countries and factors

influencing exposure levels. Allergy 53, (48 Suppl.): 64-70.Simpson A., Woodcock A., Custovic A. 2001. Housing characteristic and mite allergen

levels: to humidity and beyond. Clin. Exp. Allergy. 31: 803-805.Solarz K. 2002. Subclassis Acari: Latreille, 1795 – Podgromada: Roztocze . Roztocze

alergogenne.W: Parazytologia i akaroentomologia medyczna. Deryło A.(red.),PWN, Warszawa: 332-377.

Solarz K. 2003. Pyroglyphidae (Acari: Astigmata) Polski; fauna, biologia, ekologia iepidemiologia, ryzyko ekspozycji na roztocze z rodziny Pyroglyphidae w Polsce.Rozprawa habilitacyjna. Śl. A. M. w Katowicach. Ann. Acad. Med. Siles. (52Suppl.): 244 pp.

Tovey E. R. 1992. Allergen exposure and control. Exp. Appl. Acarol. 16: 181-202.

39

Biological control of ticks – modern trends andmethods

Tomasz Olszewski, Iwona Monika Stanisławek, Paweł Kuczyński,Alicja BuczekChair and Department of Biology and Parasitology, Skubiszewski Medical University ofLublin, Radziwillowska 11 Str., 20-080 Lublin, Poland

AbstractThis review summarizes the literature on the application of entomopathogens as an anti-

tick method. A few species of protozoa, bacteria, fungi and nematode have received muchattention with a view to their use as biological control agents. The potential activity ofentomopathogenic protozoa and bacteria particularly - Bacillus thuringiensis was characterized.Fungi, especially Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana, have been described as themain tick pathogens. Entomopathogenic nematodes from the families Steinernematidae andHeterorhabditidae have been used successfully to control ticks in laboratory and in simulatedfield conditions. The article deals with aspects of non- chemical control of ticks and placesspecial emphasis on the development of biological methods.

Chemical control is still the main method of reducing tick population in theirnatural habitat, despite the fact that chemical substances cause side effects and their useoften brings resistance and environmental pollution. Increasing ecological awareness ofchemical substances harmfulness inspires researchers to seek alternative methods,especially biological ones (Samish 2000). Cuisane (1994) lists the following methods ofbiological control:

ecological control - parasite environment modification the use of predators, parasites and pathogens genetic control – release of sterilized males, hybridisation, genetic modifications mechanical control – the use of repellents

As for biological methods, the most promising are those carried out with such tickentomopathogens as protozoa, bacteria, fungi and nematode.

41

Using protozoa for ticks eliminationResearches regarding the role of entomopathogenic protozoa in biological

control are not very common but give promising results. The turtle protozoa parasiteHaemogregarina mauritanica has a pathogenic effect on its vector – tick Hyalommasyriacum Koch, 1844, which lives in Afrotropical and Palearctical Region and causesfood intake dysfunction and 50 % mortality. As for Europe, protozoa Nosema ixodis, N.parkeri and N. slovaca are parasites of three tick species: Ixodes ricinus (Linnaeus,1758), Dermacentor reticulatus (Fabricius, 1794) and Dermacentor marginatus (Sulzer,1776) (Weiser et al. 1999). According to laboratory test results protozoa N. ixodis causedeath among adult ticks within 14 days from the moment of infection (Samish andRehacek 1999).

Ticks from the Boophilus genus are vectors of parasite protozoa Babesiabigeminia and B. bovis. In normal conditions ticks infected by protozoa do not showany symptoms. But if the host’s amount of protozoa increases, it results in higher femalemortality, lower fertility and smaller size of their eggs (Dalgliesh et al. 1981, Steward etal. 1989 after Samish and Rehacek 1999). Hyalomma anatolicum excavatum Koch,1844 and Rhipicephalus appendiculatus Neumann, 1901 infected in the tests byTheileria annulata also showed increased mortality and decreased fertility (Shein et al.1978 after Samish and Rehacek 1999).

Using bacteria for ticks eliminationThe types of bacteria that live in humid environment: e.g. under leaves in a

forest, under animal fur play a key role in tick biocontrol. Arthropoda that live in suchhabitats have many species of bacteria on their external and internal parts of the body.Bacteria get into the tick body during a blood sucking process or while contactinginfected soil or plants. While most of the bacteria are symbionts, those which wereartificially or by accident transmitted from other species are pathogen (Mwangi et al.1991 after Samish and Rehacek 1999). For example, enterobacterium Cedecea lapageinserted into the genital pore of a tick Boophilus microplus (Canestrini, 1888) causedreduced egg hatch ability and nearly 100% mortality among engorged females (Brum etal. 1992 after Samish and Rehacek 1999). B. micropus infection with bacteria Proteusmirabilis resulted in adults mortality and in morphological structure disorders of ticknext generations (Brown et al. 1970 after Samish and Rehacek 1999).

As for the use of entomopathogenic species in tick biocontrol, the greatestexpectations are related to crystal producing Bacillus bacteria (Slepecky et al. 1992,Lonc and Lachowicz 1992, 1993, 1994, Misztal et al. 1996a, 1996b, 1996c afterRydzanicz 2001; Lonc 1991, Lipa et al. 1991, Hassanain et al. 1997). At present thereare 49 species of Bacillus thuringiensis in the Paster Institute collection (Lecadet et al.1999 after Rydzanicz 2001). In a sporulation process pathogenic B. thuringiensisvarieties produce two kinds of crystals toxin: delta-endotoxin and beta-exotoksin(Hassanain et al. 1997, Rydzanicz 2001). Whereas, the long term use (more than 30years) of B. thuringiensis biopreparations showed resistance developing only amongtwo atrhropoda species, a number of chemical insecticides resistant species almostreached 470 (Lonc 1991). The first studies over the use of B. thuringiensis (kurstaki,israeliensis and thuringiensis varieties) as pathogens against hard and soft ticks wereconducted in 1996 in Egypt (Hassanain et al. 1997). The researches showed that softticks Argas persicus (Oken, 1818) were dead within a period ranging from 36 h to 5days and the hard ticks Hyalomma dromedarii Koch, 1844 died between 48 h and 10days, depending on the used dose. The research indicated that the most effectiveinsecticide were Dipel2 with B. thuringiensis. kurstaki varieties, followed by Vectobac

42

with B. thuringiensis israeliensis concentrations and the less effective wereB. thuringiensis thuringiensis HD 703 solution. The effectiveness and potency ofB. thuringiensis insecticides depend on a tick gut engorge degree. Concentrations ofB. thuringiensis var. kurstaki ranging from 5,000 to 2,500 g/ml caused 100% mortalityof engorged and unfed A. persicus females. A lower dose (1,250 g/ml) resulted in100% mortality of only engorged females. The conclusion of the Hassanain’s researchesis that that A. persicus are more affected by B. thuringiensis than H. dromedarii, whatstems from their morphology and physiology differences (Hassanain et al. 1997).

Using fungi for ticks eliminationIn recent years fungi have been described as the main tick pathogens due to the

speed of their spreading, wide spectrum of hosts, and ability to penetrate the integumentof the tick body (Samish and Rehacek 1999). Depending on environmental factors thepenetration path of entomopathogenic fungi may vary. In low temperature and humidity,fungi hyphae can penetrate the tick body via the anal and genital apertures. In sufficienthumidity fungi can spore on the tick body surface (Pena et al. 1990). In order topenetrate the cuticula, the entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae(Deuteromycotina) as well as the majority of fungal pathogens employ a combination ofenzymes (Wang et al. 2002).

During in-field experiments, performed in southern Moravia, in I. ricinus, D.reticulatus, and D. marginatus ticks infections of 17 fungi species were noted, of which5 were obligatory parasites, 5- facultative parasites, and 7 were saprophytes. A higherrate of infections was noted during the summer rather than the winter season, due tobetter conditions for fungi growth and high tick activity in this period, which wasconducive to fungi spread in the environment (Samsinakova et al. 1974).

Fungi have been isolated from every life stage of the tick, including eggs(Kalsbeek et al. 1995, Cherepanowa 1964 after Gindin et al. 2002). Among theentomopathogenic fungi examined in various tick species, the most pathogenic,therefore the most commonly studied, were Metarhizium anisopliae and Beauveriabassiana (Kaaya et al. 1996, Frazzon et al. 2000, da Costa et al. 2001, Onofre et al.2001, Samish et al. 2001, Gindin et al. 2002).

The studies performed on various Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806)stages indicated, that out of the 4 species of entomopathogenic fungi: B. bassiana, M.flavoviride, M. anisopliae Paecilomyces farinosus, and, the latter, M. anisopliae, provedto be the most virulent. It caused a mortality rate of 96% in unengorged larvae andnymphs 7 days after the infection, and 100% mortality rate in engorged and unengorgedfemales after 21 days. The pathogenicity towards engorged larvae and nymphs waslower – 60% mortality rate (Samish et al. 2001). A higher resistance in engorgedimmature stages was also confirmed in other tick species. It was noted, that eggs ofvarious tick species e.g. Boophilus annulatus (Say, 1821), Hyalomma excavatum Koch,1844 and R. sanguineus are the most susceptible to fugal infections of all the life stages.The pathogenicity of respective fungal strains towards the eggs was very similar(Gindin et al. 2002). B. bassiana and M. anisopliae also cause a decrease in tick massgrowth, female fertility, and egg hatching rate (Kaaya et al. 1996).

During laboratory studies, we noted a high mortality rate of Argas reflexus(Fabricius, 1794) eggs which have been kept in 90% humidity conducive to fungaldevelopment. Fungi also caused the obliteration I. ricinus and D. reticulatus culture.Fungi mostly attacked tick eggs. Fungi were responsible for inhibition of embryonicdevelopment and consequently the death of embryo in various embryogenesis stages.

43

Different tick species can be found in one breeding-ground. Laboratoryresearches pointed out that strains of fungi generally induce high pathogenicity towardsdifferent species of ticks (Gindin et al. 2002). It can be used as an effective anti-tickmethod. Long life span is a characteristic feature of fungi. Spores of two fungi speciesM. anisopliae and B. bassiana mixed with sand and stored in the temperature of 0°Cand 25°C remain vital for over 12 months (B. bassina) and for 8 months (M. anisopliae)(Kaaya et al. 1996). It can be used for fighting ticks in field conditions because tickshide in soil, grass and under stones during the non parasitic phase.

Entomopathogenic fungi can be used both separately and in combination withacaricides. Researches show, that acaricides have no negative effect on fungi growthand reproduction (Kaaya et al. 1996). Interesting results were obtained during acomparison of fungal oil formulations with aqua formulations of M. anisopliae and B.bassiana fungi. In the two studied tick species, which have great medical andveterinarian importance, R. appendiculatus and Amblyomma variegatum (Fabricius,1794), the oil formulation caused a higher mortality rate, especially in adult ticks (65% -100% oil formulation, 20% – 40% aqua formulation). In nymphs and larvae thediscrepancy was lower, as the mortality rate was approximately 100% with oilformulation and 80% with aqua formulation (Kaaya and Hassan 2000).

The results of investigations showed considerable discrepancies betweenlaboratory and in field colonies. M. anisopliae in 4x 109 spores per ml concentrationcaused 96% mortality in laboratory conditions, and only 53 % mortality in fieldconditions in adult Ixodes scapularis Say, 1821 (Benjamin et al. 2002). In a similarfungi concentration in field conditions for adult R. appendiculatus and B. microplus, themortality rate was 64% and 59%, respectively (Kaaya et al. 1996, Correia et al. 1998).

Yeast Candida haemulonii can also be a cause of tick mortality. Artificialinfection led to a 37% mortality rate, while in “per os” infections the mortality ratedepended on yeast concentration, maximum mortality was noted at the concentration of1010 cells per ml – 13% (Loosova et al. 2001).

Using nematodes for ticks eliminationMore than 25 species of Heterorhabditis and Steinernema nematodes are known

to be pathogenic to - 300 insect species (Poinar 1973). The infective juvenile stage (IJs)of these nematodes is generally used in pest control. They penetrate the hemocel ofarthropods using enzymes and mechanical force. Entomopathogenic nematodes are alsoused to control of ticks. Among 16 ixodid ticks from genera Amblyomma, Boophilus,Dermacentor, Hyalomma, Ixodes and Rhipicephalus and three argasid ticks, i.e. A.persicus, Ornithodoros moubata (Morray, 1877) and O. tholozani (Laboulbene etMegnin, 1882) only B. microplus was not susceptible to tested nematodes (Samish andGlazer 2001).

The ticks spend most of their life cycle in upper humid layer of the ground, andmany nematode strains share this same ecological niche. The infective juveniles ofnematoda can survive for month until it finds a new host (Kaya 1985, Akhurst 1986). Itfinds its insect host by chemotactic response (Gaugler et al. 1980). Nematodes areknown to enter the body of insects mainly via natural orifices (Akurst 1986, Jarosz1996, Samish and Glazer 2001). In a comparison of two Boophilus spp., no obviousrelationship was observed between the size of spiracles, size of genital openings orcuticulal thickness and relative susceptibility to two strains of nematodes (Mauleon etal. 1993). Kocan (1998a) showed exposure of feeding female ticks demonstrated thatthe nematodes were able to penetrate tick orifices other than via the hypostome, whichwas embedded in the bovine epidermis for the duration of the feeding process.

44

http://www.ncbi.nlm.nih.gov:80/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=3549766&dopt=Abstract

Entomopathogenic nematodes of two families Steinernematidae andHeterorhabditidae characterized by their association with symbiotic bacteriaXenorhabdus spp. or Photorhabdus spp. (Akhurst 1980, 1983, Poinar 1986, Kocan et al.1998a). The nematode 3rd stage juvenile carries this bacterial symbiont monoxenically(Poinar and Thomas 1966, Kocan et al. 1998b). Together with nematodes bacteria reachhemocel of tick. Bacteria multiplied initially in the hemocoel of the tick andsubsequently were found throughout the degenerating tick tissues. These bacteriaeventually filled the tick causing a generalized infection and appeared to be the cause oftick death. The symbiotic bacteria also serve as food source for the developingnematodes, suggesting that the bacteria can be found in the nematode guts (Kocan et al.1998a, 1998b). The bacteria proliferate and kill the host within 24-48 h (Poinar 1986,Kocan et al. 1998b).

Nematodes did not multiply within ticks as they do in insect larvae (Samish andGlazer 1991a, 1992, Glazer and Samish 1993, Mauleon et al. 1993, Zhioua et al. 1995,Kocan et al. 1998b). Development of juveniles and reproduction of nematodes did notoccur inside the tick cadavers, because no infective juveniles (IJs) emerged fromcadavers after 40 days, and no nematode life-cycle stages other than the primary IJscould be isolated from cadavers (Glazer end Samish 1993, Zhioua et al. 1995, Hill1998, Kocan et al. 1998b).

Entomopathogenic nematodes from the families Steinernematidae andHeterorhabditidae have been used successfully to control ticks in simulated fieldconditions (Mauleon et al. 1993, El-Sadawy and Habeeb 1998, Hassanain et al. 1999after Samish and Glazer 2001, Samish end Glazer 1999). In laboratory testsheterorhabditids were generally more virulent to ticks than steinemematid nematodes(Samish and Glazer 1992, Mauleon et al. 1993, El–Sadawy and Habeeb 1998, Hill1998, Hassanain et al. 1999 after Samish and Glazer 2001, Glazer et al. 2001). Glazerand Samish found that 50 nematodes 1 cm2 were adequate to kill ticks (Glazer andSamish 1993, Samish and Glazer 1999).

Kocan et al. (1998b) demonstrated infective juveniles (IJs) of Steinernemariobravis and Steinernema feltiae nematodes did not appear to be host specific. S.riobravus and Heterorhabditis megidis killed ticks (I. scapularis) most rapidly, withmean day of death post infection of 2,5 and 3,5 days, respectively. However, all thirteennematode strains of the genera Steinernema and Heterorhabditis and species were lethalto engorged female ticks within 7,5 days (Hill 1998).

The ticks eggs are fully resistant to entomopathogenic nematodes. Preimaginaltick stages were less susceptible to nematodes than adult ticks and engorged argasid andixodid ticks generally the most sensitive (Samish and Glazer 1991b, 1992, Zhioua et al.1995, Hill 1998, Kocan et al. 1998a, Samish and Rechacek 1999, Kaaya et al. 2000,Samish et al. 2000). Females seem to be more sensitive when ovipositing than in theirpreoviposition stage (Mauleon et al. 1993). Studies in soil- filled cup showed thatengorged ixodid (H. dromedarii) females were more susceptible to nematodes than wereargasid ticks (El-Sadawy and Habeeb 1998, Hassanain et al. 1999 after Samish andGlazer 2001). At high nematode concentrations and optimal conditions, the nematodeskilled the engorged females before they had time to lay eggs (Hill 1998, Samish andGlazer 2001). The susceptibility of fully engorged ticks was not influenced by theweight of the replete females (Samish and Glazer 1992).

B. annulatus was found to be far more susceptible to entomopathogenicnematodes than H. excavatum, Rhipicephalus bursa Canestrini & Fanezago, 1878, or R.sanguineus (Samish and Glazer 1992, Mauleon et al. 1993). Ticks seem to be lesssusceptible to nematodes when feeding on a host (Samish et al. 2000b).

45

Optimal temperature for tick control by the nematodes was between 22°C and26°C. On the other hand, mortality rate was reduced at 18°C and 30°C (Samish andGlazer 1992). The silt and manure content of soil can also affect the efficacy ofnematodes in controlling ticks. Among ticks placed on sandy soil 3 days after it wassprayed with nematodes, morality was 100% 10 days post infection. However, themorality of ticks on sandy soil with 25% v/v cattle manure or on soil containing 40-50%silt was only 45% or 25%, respectively (Samish and Glazer 2001).

Tick mortality and reduced egg production resulted when the ticks had fed 6 and9 d before nematode exposure but not when ticks were exposed after 3 d of feeding(Kocan et al. 1998a).

Egg mass (Amblyomma americanum (Linnaeus, 1758), A. cajennense (Fabricius,1787), A. maculatum Koch, 1844, Dermacentor variabilis (Say, 1821) and R.sanguineus) weights of exposed ticks of each species were significantly lower thanthose of the controls (Kocan et al. 1998a, 1998b). In Hill research (1998) egg masses I.scapularis produced were not significantly smaller than masses produced by controlticks; however, only 1 of the 4 egg masses hatched, whereas all of the egg massesproduced by the control ticks hatched. As show Samish and Glazer (1992) nematodeinfection did not have an adverse effect on egg laying by surviving ticks.

Increasing the number of morbidity tick - borne diseases in the world requires totake multidirectional cares tending to the decrease of ticks population and working outbetter prevalention methods of these arthropods attacks. The scientists have notformulated yet an effective method in tick control. The chemical substances dominate incommon usage and biological control is sporadically applied. Non chemical methodsare the theme of promising wide- range researches. The future of tick population controlis the use of the integrated methods (Lipa 1991, Kogan 1998, Kogan et al. 1999a,1999b), which will be applied, on the knowledge of all the ecological niches andcharacteristics of all developmental stages of these parasites. Among the methods ofbiological control the most promising are the researches with bacteria, protozoa, fungiand nematodes usage.

ReferencesAkhurst R.J. 1980. Morphological and functional dimorphism in Xenorhabdus spp.,

bacteria symbiotically associated with the insect pathogenic nematodesNeoaplectana and Heterorhabditis. J. Gen. Microbiol. 121: 303-309.

Akhurst R.J. 1983. Neoaplectana species: specificity of association with bacteria of thegenus Xenorhabdus. Exp. Parasitol. 55: 258-263.

Akhurst R.J. 1986. Controlling insects in soil with entomopathogenic nematodes. In:Samson R.A., Vlak J.M., Peters D. (eds.), Fundamental an applied aspects ofinvertebrate pathology. Fundation of the Fourth International Colloquium ofInvertebrate Pathology, Wageningen, The Netherlands: 265-267.

Benjamin M.A., Zhioua E., Ostfeld R.S. 2002. Laboratory and Field Evaluation of theEntomopathogenic Fungus Metarhizium anisopliae (Deuteromycetes) forControlling Questing Adult Ixodes scapularis (Acari: Ixodidae). J. Med. Entomol.39: 723-728.

Correia A.C.B., Fiorin A.C., Monteiro A.C., Verissimo C.J. 1998. Effects ofMetarhizium anisopliae on The Tick Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) inStabled Cattle. J. Invertebr. Pathol. 71: 189-191.

Cuisance D., Barre N. de Deken R., 1994. Ectoparasites of animals: methods ofecological, biological, genetic and mechanical control. Rev. Sci. Tech. 13: 1305-56.

46

da Costa G.L., Sarquis M.I.M., de Moraes A.M.L., Bittencourt V.R.E.P. 2001. Isolationof Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae var. anisopliae from Boophilusmicroplus tick (Canestrini, 1887), in Rio de Janeiro State, Brasil. Mycopathologia.154: 207-209.

El–Sadawy H.A., Habeeb S.M. 1998. Testing some entomopathogenic nematodes forbiocontrol of Hyalomma dromedrii Koch (Acarina: Ixodidae). J. Union Arab. Biol.Cairo 10 (A): 1-11.

Frazzon A.P.G., da Silva Vaz Jr. I., Masuda A., Schrank A., Vainstein M.H. 2000. Invitro assessment of Metarhizium anisopliae isolates to control the cattle tickBoophilus microplus. Vet. Parasitol. 94: 117-125.

Gaugler R. LeBeck R. Nakagaki B., Boush G. M. 1980. Orientation of theentomogenous nematode Neoplectana carpocapsae to carbon dioxide. Environ.Entomol. 9: 649-652.

Gindin G., Samish M., Zangi G., Mishoutchenko A., Glazer I. 2002. The suscepibilityof different species and stages of ticks to entomopathogenic fungi. Exp. Appl.Acarol. 28: 283-288.

Glazer I., Samish M. 1993. Suitability of Boophilus annulatus repelente female ticks ashosts of the nematode Steinernema carpocapsae. J. Invertebr. Pathol. 61: 220-222.

Glazer I., Alekseev E., Samish M. 2001. Factors affecting the virulence ofentomopathogenic nematodes to engorged female Boophilus annulatus ticks. J.Parasitol. 87: 808-812.

Hassanain M.A., El Garhy M.F., Abdel – Ghaffar F.A., El – Sharaby, Kadria N., MegeedA. 1997. Biological control studies of soft and hard ticks in Egypt. The effect ofBacillus thuringiensis varietes on soft and hard ticks (ixodidae). Parasitol. Res. 83:209-213.

Hill D.E. 1998. Entomopathogenic nematodes as control agents of developmental stagesof the black-legged tick, Ixodes scapularis. J. Parasitol. 84: 1124-1127.

Jarosz J. 1996. Strategie obrony przeciwzakaźnej i sposoby ucieczki entomopatogenówspod kontroli immunologicznej owadów. Wiad. Parazytol. 42: 3-27.

Kaaya G.P., Hasan S. 2000. Entomogenous fungi as promising biopesticides for tickcontrol. Exp. Appl. Acarol. 24: 913-926.

Kaaya G.P., Mwangi E.N., Ouna E.A. 1996. Prospects for Biological Control ofLivestock Ticks, Rhipicephalus appendiculatus and Amblyomma variegatum, Usingthe Entomogenous Fungi Beauveria bassiana and Metarhizium Anisopliae. J.Invertebr. Pathol. 67: 15-20.

Kaaya G.P., Samish M., Glazer I. 2000. Laboratory evaluation of pathogenicity ofentomogenous nematodes to African tick species. Ann. NY Acad. Sci. 916: 303-308.

Kalsbeek V., Frandsen F., Steenberg T. 1995. Entomopathogenic fungi associated withIxodes ricinus ticks. Exp. Appl. Acarol. 19: 45-51.

Kaya H.K. 1985. Entomogenous nematodes for insect control in IPM system. In: HassM. A. and Herzog D. C. (eds.) Biological control in agricultural IPM system,Academic, New York: 283-302.

Kocan K.M., Pidherney M.S., Blouin E.F., Claypool P.L., Samish M., Glazer I. 1998a.Interaction of entomopathogenic nematodes (Steinernematidae) with selectedspecies of ixodid ticks (Acari: Ixodidae). J. Med. Entomol. 35: 514-520.

Kocan K.M., Blouin E.F., Pidherney M.S., Claypool P.L., Samish M., Glazer I. 1998b.Entomopathogenic nematodes as a potential biological control method for ticks.Ann. NY Acad. Sci. 849: 355-364.

47

Kogan M. 1998. Integrated Pest Management: Historical Perspectives andContemporary Developments. Annu. Rev. Entomol. 43: 243-70.

Kogan M., Croft A., Sutherst R.F. 1999a. Applications of Ecology for Integrated PestManagement. Handbook of Biological Control. Chapter 20: 681-736.

Kogan M., Gerling D., Maddox J. 1999b. Enhancement of Biological Control in AnnualAgricultural Environments. Handbook of Biological Control. Chapter 30: 789- 817.

Lipa J. 1991. Biologiczne zwalczanie pasożytów i szkodników a środowisko. Wiad.Parazytol. 37: 461-470.

Lonc E. 1991. Pierwsza Międzynarodowa Konferencja nt. Bacillus thuringienis „BT1991”. Wiad. Parazytol. 37: 515-517.

Loosova G., Jindrak L., Kopacek P. 2001. Mortality caused by experimental infectionwith the yeast Candida haemulonii in the adults of Ornithodoros moubata (Acarina:Argasidae). Folia Parasitol. 48: 149-153.

Mauleon H., Barre N., Panoma S. 1993. Pathogenicity of 17 isolates of entomogenousnematodes (Steinernematidae and Heterorhabditidae) for the ticks Amblyommavarigatum (Fabricius), Boophilus annulatus (Say). Exp. Appl. Acarol. 17: 831-838.

Onofre S.B., Miniuk C.M., de Barros N.M., Azevedo J.L. 2001. Pathogenicity of fourstrains of entomopathogenic fungi aganinst the bovine tick Boophilus microplus.AJVR 62: 1478-1480.

Pena A.E., Gonzalez J., Casasolas A. 1990. The activity of Aspergillus ochraceus(Fungi) on replete females of Rhipicephalus sanguineus (Acari: Ixodidae) in naturaland experimental conditions. Folia Parasitol. 37: 331-336.

Poinar G.O.Jr. 1973. Entomogenous nematodes. A Manual and Host List of Insect –Nematode Associations. E. J. Brill, Leiden, Belgium.

Poinar G.O.Jr. 1986. Entomogenous nematodes, In: Franz B. D. (ed.), Biological plantand health protection. Fisher, Stuttgart: 95-121.

Poinar G.O.Jr., Thomas G.,M. 1966. Significance of Achromobacter nematophilusPoinar and Thomas (Achromobacteriaceae: Eubacteriales) in the development of thenematode DD 136 (Neoaplectana sp., Steinernematidae). Parasitology 56: 385-390.

Rydzanowicz K. 2001. Integrowane metody zwalczania komarów Culicinae napopowodziowych terenach we Wrocławiu ze szczególnym uwzględnieniemmikrobiologicznych insektycydów zawierających spory i kryształy Bacillusthuringiensis. Uniwersytet Wrocławski, Wydział Nauk Przyrodniczych, PracaDoktorska.

Samish M. 2000. Biocontrol of ticks. Ann. NY Acad. Sci. 916: 172-178.Samish M., Glazer I. 1991a. Killing ticks with parasitic nematodes of insects. J.

Invertebr. Pathol. 58: 281-282. Samish M., Glazer I. 1991b. Pathogenicity of parasitic nematodes to ticks. In: Dusbabek

R., Bukva V. (eds.) Tick diseases and their Vectors. SPB Academic Publishers, TheHague: 629-632.

Samish M., Glazer I. 1992. Infectivity of entomopathogenic nematodes(Steinernematidae and Heterorhabditidae) to female ticks of Boophilus annulatus(Arachnida: Ixodidae). J. Med. Entomol. 29: 614-618.

Samish M., Glazer I. 2001. Entomopathogenic nematodes for the biocontrol of ticks.Trends. Parasitol. 17: 368-371.

Samish M., Rehacek J. 1999. Pathogens and predators of ticks and their potential inbiological control. Annu. Rev. Entomol. 44: 159-182.

48

Samish M., Alekseev E., Glazer I. 1999. Efficacy of entomopathogenic nematodestrains against engorged Boophilus annulatus females (Acari: Ixodidae) undersimulated field conditions. J. Med. Entomol. 36: 727-732.

Samish M., Alekseev E., Glazer I. 2000a. Mortality rate of adult ticks due to infectionby entomopathogenic nematodes. J. Parasitol. 86: 679-684.

Samish M., Alekseev E., Glazer I. 2000b. Biocontrol of ticks by entomopathogenicnematodes. Research update. Ann. NY Acad. Sci. 916: 589-594.

Samish M., Gindin G., Alekseev E., Glazer I. 2001. Pathogenicity of entomopathogenicfungi to different developmental stages of Rhipicephalus sanguineus (Acari:Ixodidae). J. Parasitol. 87: 1355-1359.

Samsinakova A., Kalalova S., Daniel M., Dusbabek F., Honzakova E., Cerny V. 1974.Entomogenous fungi associated with the tick Ixodes ricinus. Folia Prarasitol.(Praha) 21: 39-48.

Wang C., Typas M.A., Butt T.M. 2002. Direction and characterization of pr1 virulentgene deficiencies in the insects pathogenic fungus Metarhizium anisopliae. FEMSMicrobiology Letters 213: 251-255.

Weiser J., Rehacek J., Zizka Z., Ciampor F., Kocianova E.1999. Nosema slovaca Weiseret Rehacek, 1975 and Unikaryon ixodis (Weiser, 1957) comb. n. in ixodid ticks.Acta Parasitol. 44: 99-107.

Zhioua E., Lebrun R.A., Ginsberg H.S., Aeschlimann A. 1995. Pathogenicity ofSteinernema carpocapsae and S. glaseri (Nematotde: Steinernematidae) to Ixodesscapularis (Acari: Ixodidae). J. Med. Entomol. 32: 900-905.

49

A B

C D E

Ryc. 1. Przykłady różnych rodzajów anomalii u larw Hyalomma m. marginatum:A. Oligomelia prawego głaszczka, atrofia chelicer, zniekształcenie podstawygnatosomy; B. Oligomelia lewego głaszczka, deformacja podstawy gnatosomy;C. Atrofia chelicer, dodatkowy człon na lewym głaszczku; D. Oligomelia II i IIIodnóża lewego, heteromorfoza członów odnóża I prawego i nieprawidłowowachetotaksja, zniekształcenie płytek zaworu odbytowego; E. Heterosymelia bioderodnóży II i III po lewej stronie ciała.

Fig. 1. Wall of embryonic midgut in larva on the firstday after hatching. L: lipid droplets. Mb: basal lamina.Y: yolk. Scale bar: 1µm.Fig. 2. Wall of embryonic midgut in larva on the first day after hatching. Arrows: basal lamina,Y: yolk. Scale bar: 1µm.Fig. 3. Wall of rectal sac in larva on the first day afterhatching. Mv: microvilli. Scale bar: 1µm.Fig. 4. Posterior part of alimentary tract in larva on the first day after hatching.An: anus. G: guanine deposit. H: hindgut. Scale bar: 10µm.

Fig. 5. Section through larva in 7 weeks after hatching. Arrow: throat. CNS: central nervous system. Mg: midgut. Mf: muscle fibers. Rs: rectal sac. Scale bar: 40µm.Fig. 6. Section through throat area of 7-weeks old non-fed larva. Mfl: lateral muscle fibers. Mfdv: dorsal-ventral muscle fibers. Scale bar: 2µm.Fig. 7. Wall of midgut in 7-weeks old non-fed larva. Mv: microvilli, L: lipid droplets.P: protein inclusions. Scale bar: 2µm.Fig. 8. Gut wall in 7-weeks old non-fed larva. Mv: microvilli. Scale bar: 1µm.

Fig. 9 Transverse section of 7-weeks old larva on the second day of feeding. CNS: central nervous system. Oe: esophagus.Mg: midgut. Mfdv: dorsal-ventral muscle fibers. Scale bar: 20µm.Fig. 10 Section of 7-weeks old larva on the second day of feeding. Mg: midgut. Rs: rectal sac.Scale bar: 10µm.Fig. 11 Midgut epithelial cell in 7-weeks old larva on the second day of feeding.Ep: endocytic invaginations, Mv: microvilli, L: lipid droplets, P: protein inclusions.Scale bar: 1µm.Fig. 12 Rectal sac epithelial cell in 7-weeks old larva on the second day of feeding. Arrows: basal lamina. Lab: basal labyrinth. Mv: microvilli. Scale bar: 1µm.

Fig. A. Fig. B.

Fig. 1. Fig. 2.

Fig. 3. Fig. 4.

A

B

Ryc. 5. Zmiany na uszach żubrów związane z obecnością Dermacentor reticulatus: A–fragment małżowiny z wbitym kleszczem: B– powiększony fragment małżowiny zezmianami.

Ryc. 6. Kleszcze Dermacentor reticulatus zdjęte z jednej małżowiny.

Ryc. 1. Meszki (pow. ok. 10x).

Ryc. 2. Aparat gębowy z uwidocznionymi elementami ząbkowanymi (mikroskopświetlny, pow. ok. 1500x).

Ryc. 2. Ergasilus sieboldi na skrzelach troci jeziorowej.

Ryc. 3a. Ergasilus sieboldi- stronagrzbietowa.

Ryc. 3b. Ergasilus sieboldi- stronaboczna.

Ryc.1. Wykwity pokrzywki grudkowej występujące w zgrupowaniach na wyprostnychpowierzchniach kończyn górnych.

Ryc.2. Osutka w przebiegu pokrzywki grudkowej; widoczne grudki z wyraźnymkomponentem obrzękowym, grudko-pęcherzyki i grudki z nadżerkami napowierzchni.

Ryc. 1. Świerzb o wybitnie przewlekłymprzebiegu u mężczyzny w wieku 68 lat. Nazdjęciu widoczne liczne grudki i ekskoriacjena plecach i pośladkach.

Ryc. 2. Zmiany świerzbowe rozsiane nakończynach dolnych u tego samego pacjenta.Liczne przeczosy świadczące o nasilonymświądzie skóry.

Ryc. 3. Dobrze napięte pęcherze na skórze stopy u tego samego pacjenta. Wykwitypęcherzowe imitowały pemfigoid (również w badaniu histopatologicznym). Badanieimmunofluorescencyjne wykluczyło chorobę autoimmunologiczną. Po leczeniuprzeciwświerzbowym zmiany skórne i świąd całkowicie ustąpiły. Po okresie 4-miesięcznej obserwacji nie stwierdzono nawrotu zmian pęcherzowych.

Ryc. 1. Ryc. 2.

Ryc. 3. Ryc. 4.

Ryc. 5. Ryc. 6.

arthropods - kleszcze.pl · monika sitarz, magdalena ŚwiĘcicka, Łukasz wiŚniowski, alicja...

Documents