References

epidemiology

Эпидемиология и Вакцинопрофилактика

Epidemiology and Vaccinal Prevention

2073-30462619-0494

«Numicom» LLC

10.31631/2073-3046-2020-19-3-69-77

epidemiology-1034

Research Article

ОБЗОР

REVIEW

Гидробионты и растения - альтернативные хозяева возбудителей сапронозов

Hydrobionts and Plants as Alternative Hosts for Sapronosis Pathogens

https://orcid.org/0000-0003-4957-1317

Пушкарева

В. В.

Pushkareva

V. I.

Пушкарева Валентина Ивановна - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи.

123182, Москва, ул. Гамалеи, 18.

Valentina Pushkareva - Dr. Sci. (Biol), Leading Researcher at N. F. Gamaleya National Rerearch Center of Epidemiology and Microbiology.

18 Gamaleya, St., Moscow, 123182.

vpushkareva@inbox.ru

НИЦ эпидемиологии и микробиологии им Н.Ф. Гамалеи Минздрава РоссииРоссияN.F. Gamaleya National Rerearch Center of Epidemiology and MicrobiologyRussian Federation

2020

14072020

1936977

2020

Пушкарева В.В.

Pushkareva V.I.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.epidemvac.ru/jour/article/view/1034

Актуальность. Природная очаговость сапронозов охарактеризована с экологических позиций. Многие патогенные бактерии (вибрионы, легионеллы, иерсинии, листерии) связаны общей экологической чертой - возможностью автономно существовать во внешней среде. Цель. Аналитический обзор сфокусирован на гидробионтах и растениях как альтернативных хозяевах патогенных бактерий, способных жить в водных и почвенных экосистемах. Приводятся экспериментальные доказательства их способности колонизировать амеб, инфузорий, а также ткани растений. Заключение. Обсуждается роль ассоциаций патогенов с другими организмами в формировании резервуаров возбудителей инфекций и минимизация риска их распространения во вторичных (антропургических) очагах.

Relevance. Specific epidemiology of sapronotic (soilborne, waterborn) bacteria is characterized from the ecological point of view. The characteristic feature of soil-borne, water-born pathogens is an ability to exist autonomously in the environment. Aims. This analytical review is focused on hydrobionts and crops as alternative hosts for several soilborne and waterborne pathogenic bacteria (Vibrio, Legionella, Yersinia, Listeria monocytogenes). Conclusions. Published experimental results evidence capabilities of human and animal pathogens to colonize protozoan and plant tissues. Novel approaches are discussed to minimize risks of infection spreading.

VibrioLegionellaYersiniaListeria monocytogenesпочвенныеводные экосистемыгидробионтырастениябиоактивность

soilbornewaterborne pathogenshydrobiontsVibrioLegionellaYersiniaListeria monocytogenescrop plantsbioactivity

Автор приносит благодарность профессору И.С. Тартаковскому за консультацию по проблеме эпидемиологии легионеллеза.

The author is grateful to Professor I.S. Tartakovsky for a consultation on the epidemiology of legionellosis.

References1

Терских В. И. Сапронозы (о болезнях людей и животных, вызываемых микробами, способными размножаться вне организма во внешней среде, являющейся для них местом обитания). //ЖМЭИ. 1958, № 8, С. 118-122.

Terskikh VI. Sapronoses (about diseases of people and animals caused by microbes that can multiply outside the body in the external environment, which is their habitat). Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 1958;8:118-122. (In Russ.).

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

Somov GP. Far Eastern scarlet fever. M. Medicine. 1979. 184 p. (In Russ.).

Сомов Г. П., Литвин В. Ю. Сапрофитизм и паразитизм патогенных бактерий. Новосибирск: Наука, 1988. 208 с.

Somov GP, Litvin VYu. Saprophytism and parasitism of pathogenic bacteria. Novosibirsk: Nauka, 1988. 208 p. (In Russ.).

Литвин В. Ю., Гинцбург А. Л., Пушкарева В. И. и Др. Эпидемиологические аспекты экологии бактерий. // М. 1998. С. 1-256.

Litvin VYu, Gunzburg AL, Pushkareva VI, et al. Epidemiological aspects of the ecology of bacteria. Moscow. 1998:1-256. (In Russ.).

Литвин В. Ю., Сомов Г. П., Пушкарева В. И. Сапронозы как природно-очаговые болезни. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2010;1:10-16.

Litvin VYu, Somov GP, Pushkareva VI. Sapronoses as natural focal diseases. Epidemiology and vaccination. 2010;1:10-16. (In Russ.).

Pushkareva VI, Ermolaeva SA, Litvin VYu. Hydrobionts as reservoir hosts for infectious agents of sapronoses. Biology Bulletin. 2010;37:1-10.

Pushkareva VI, Ermolaeva SA. Listeria monocytogenes virulence factor listeriolysin O favors bacterial growth with the ciliate Tetrahymena pyriformis causes protozoan encystment and promotes bacterial survival inside cysts. BMC Microbiology. 2010;10:26. doi:10.1186/1471-2180-1026.

Pushkareva VI, Slezina MP, Korostyleva TV, et al. Antimicrobial activity of wild plant seed extracts against human bacterial and plant fungal pathogens. American J. of Plant Sciences. 2017;8:1572-1592.

WHO. Cholera Annual Report. Weekly Epidemiological Record. Geneva, 2017. 21 September. 2018;93(38):489-500. Доступно на: http://www.who.int/wer/2018/wer9338/en/.

WHO. Cholera Annual Report. Weekly Epidemiological Record. Geneva, 2017. 21 September. 2018;93(38):489-500. Available at: http://www.who.int/wer/2018/wer9338/en/.

Alam MT, Weppelmann TA, Weber CD, et al. Monitoring water sources for environmental reservoirs of toxigenic Vibrio cholera 01, Haiti. Emerd. Infect. Dis. 2014;20(3):356-363.

Hug A, Small E, West P, et al. Ecological relationships between Vibrio cholera and planctonic crustacean copepods. Appl. Environm. Microbiol. 1983;45(1):275-283.

Colwell RR, Hug A. Environmental reservoir of Vibrio cholera. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1994;740:44-54.

Colwell RR. Infectious disease and environmental: cholera as a paradigm for waterborne disease. Int. Microbiol;7(4):285-289.

Islam MS, Jahid MI, Rahman et al. Biofilm acts as a microenvironment for plankton-associated Vibrio cholerae in the aquatic environment of Bangladesh. Microbiol Immunol. 2007;51(40:69-379.

Islam MT, Alam M, Boucher Y. Emergence, ecology and dispersal of the pandemic generating Vibrio cholerae lineage. International Microbiology. 2017;20(3):106-115.

Erken M, Lutz C, McDougald D. The rise of pathogens: predation as a factor driving the evolution of human pathogens in the environment. Microb. Ecol. 2013;65(4):860-868.

Lutz C, Erken M, Noorian P, et al. Environmental reservoirsand mechanisms of persistence of Vibrio cholera. Front. Microbiol. 2013;4:375-385.

Valeru SP, Wai SN, Saeed A, et al. ToxR of Vibrio cholerae affects biofilm, rugosity and survival with Acanthamoeba castellanii. BMC Res Notes. 2012;16:5-33.

Matz C, McDougald D, Moreno AM, et al. Biofilm formation and fenotypic variation enhance predation-driven persistence of Vibrio cholerae. Proc.Natl.Acad.Sci USA. 2005;102(46):16819-16824.

Pushkareva VI, Podlipaeva YI, Gudkov AV. Experimental Listeria-Tetrahymena-Amoeba food chain functioning depends on bacterial virulence traits. BMC Ecol. 2019;9:47. Доступно на: https://doi.org/10.1186/s12898-019-0265-5.

Pushkareva VI, Podlipaeva YI, Gudkov AV. Experimental Listeria-Tetrahymena-Amoeba food chain functioning depends on bacterial virulence traits. BMC Ecol. 2019;9:47. Available at: https://doi.org/10.1186/s12898-019-0265-5.

Rowbotham T. Legionella and amoeba. In: Legionella. Proc.of the2nd Intern. Simp. Atlanta. 1983:325-327.

Тартаковский И. С., Груздева О. А., Галстян Г. М. и др. Профилактика, Диагностика и лечение легионеллеза. М. 2013. 344 с.

Tartakovsky IS, Gruzdeva OA, Galstyan GM, et al. Prevention, diagnosis and treatment of legionellosis. Moscow. 2013:344 p. (In Russ.).

Hamilton KA, Prussin AJ, Ahmed W. Outbreaks of Legionnaires Disease and Pontiac Fever 2006-2017. Curr Environ Health Rep. 2018;5(2):263-271. doi:10.1007/s40572-018-0201-4.

Ymele-Leki P, Houot L, Watnik P. Mannitol and the mannitol-specific enzime 2b subunit activate vibrio cholerae biofilm formation. Environ. Microbiol. 2013:79(15):4675-4683.

Пушкарева В. И., Литвин В. Ю., Ермолаева С. А. Растения как резервуар и источник возбудителей пищевых инфекций. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2012;2:10-20.

Pushkareva VI, Litvin VYu, Ermolaeva SA. Plants as a reservoir and source of foodborne pathogens. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2012;2:10-20. (In Russ.).

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

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

Somov GP, Pokrovsky VI, Besednova NN. Pseudotuberculosis. Moscow. Medicine. 2001:256 p. (In Russ.).

Barak J. D., Schroeder B. K. Interrelationships of food safety and plant pathology: the life cycle of human pathogens on plants. Ann. Rev. Phytopathol. 2012;50:12-26.

Barak JD, Schroeder BK. Interrelationships of food safety and plant pathology: the life cycle of human pathogens on plants. Ann. Rev. Phytopathol. 2012;50:12-26.

Berger CN, Sodha SV, Shaw K. Fresh fruit and vegetables as vehicles for the transmission of human pathogens. Environ. Microbiol. 2010;12(9):2385-97.

Boqvist S, Soderqvist K, Vagsholm I. Food safety challenges and One Health within Europe. Acta Vet Scand. 2018 Jan 3;60(1):1. doi: 10.1186/s13028-017-0355-3.

Buttner D, Bonas U. Common infection strategies of plant and animal pathogenic bacteria. // Current Opinion in Plant Biology. 2003;6:2-319.

Тимченко Н. Ф., Булгаков В. П., Булах (Персиянова) Е. В. и Др. Взаимодействие Yersinia, Listeria и Salmonella с растительными клетками. // ЖМЭИ. 2000;1:6-10.

Timchenko NF, Bulgakov VP, Bulakh (Persiyanova) EV, et al. Interaction of Yersinia, Listeria and Salmonella with plant cells. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2000;1:6-10. (In Russ.).

Солохина Л. В., Пушкарева В. И., Литвин В. Ю. Образование покоящихся форм и изменчивость Yersinia pseudotuberculosis под воздействием сине-зеленых водорослей (цианобактерий) и их экзометаболитов. // Журн. микробиол. 2001. № 3. С. 17-22.

Solokhina LV, Pushkareva VI, Litvin VYu. Formation of dormant forms and variability of Yersinia pseudotuberculosis under the influence of blue-green algae (cyanobacteria) and their exometabolites. Journal. microbiol. 2001;3:17-22. (In Russ.).

Пушкарева В. И., Ермолаева С. А. Экспериментальное обоснование роли растений в эпидемиологии сапронозных инфекций. // Журн. микробиол. 2018, № 5, С. 113-121.

Pushkareva VI, Ermolaeva SA. Experimental substantiation of the role of plants in the epidemiology of sapronous infections. Journal. microbiol. 2018;5:113-121. (In Russ.).

EFSA and ECDC. The European Union summary report on antimicrobial resistance in zoonotic and indicator bacteria from humans, animals and food in 2011. EFSA Journal. 2013:1-485.

Europe PMC Funders Group. Lancet Infect.Dis. 2014;11:1073-1082.

WHO. Estimates of the global burden of foodborne diseases. Geneva. 2015.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.