Scientific journal

Scientific Review. Biological science

ISSN 2500-3399

ПИ №ФС77-57454

Введение

Комары рода Anopheles, безусловно, являются переносчиками Culicidae и наиболее подвержены усилиям по борьбе с переносчиками. Этот переносчик ответственен за передачу малярии – инфекционного заболевания, вызываемого простейшими паразитами рода Plasmodium, переносимыми самками комаров Anopheles [1]. Малярия, тяжелое трансмиссивное заболевание, поражает миллиарды людей во всем мире и ежегодно уносит более полумиллиона жизней [2].

Как отмечают авторы [3], малярия ежегодно становится причиной более полумиллиона смертей во всем мире. Большинство смертей, связанных с малярией, происходит в Африке среди беременных женщин и маленьких детей [4]. Она быстро реагирует на изменения климатических переменных [5]. Прогресс в борьбе с малярией достигается, однако проблема по-прежнему остается актуальной. В Африке значительная часть населения не имеет доступа к эффективным средствам профилактики и лечения, что делает малярию по-прежнему серьёзной угрозой для здоровья миллионов людей [6].

Надзор за малярией является основой профилактики и контроля заболеваний и особенно важен для программ по ликвидации малярии, предоставляя информацию о заболевании, необходимую для разработки мер вмешательства и контроля их эффективности [7].

После достигнутого на данный момент заметного прогресса в программе борьбы с малярией Эфиопия добивается ликвидации малярии в 239 выбранных районах с низким уровнем заболеваемости, расположенных в 6 различных регионах. Из них 50 районов были отобраны для ликвидации местной передачи тропической малярии на основе стандартных критериев ВОЗ [8]. Как показывают авторы [9], применение опросов населения в рамках исследований EAG в школах и медицинских учреждениях на Гаити является эффективным и приемлемым методом для выявления остаточных очагов малярии в условиях низкой передачи. Они демонстрируют преимущество включения пространственной информации на уровне домохозяйств, что позволяет обнаруживать локальные очаги инфекции, которые пропускаются как национальными обследованиями, так и системой пассивного надзора. В начале XXI века в Киргизской Республике наблюдались эпидемические подъемы заболеваемости трехдневной малярией (P. vivax), что подтверждает сохранение высокого маляриогенного потенциала территории.

Чуйская долина, расположенная на севере республики, является крупным аграрно-промышленным регионом с развитой ирригационной системой и значительным антропогенным воздействием. Наличие многочисленных внутренних водоемов (каналы, арыки, пруды, подтопленные участки) в сочетании с благоприятными климатическими условиями (среднемесячная температура выше 16 °С в течение теплого сезона) создает идеальные условия для выплода и развития малярийных комаров [10]. Город Бишкек – столица Киргизской Республики, является уникальной средой обитания, 20% населения страны (более 1,0 млн человек) проживает в этом городе. Территория города имеет равномерный уклон в 2,5–3° с юга на север. Отметки в пределах города составляют от 700 до 950 м над уровнем моря. Город возник в пойме бассейнов двух рек – Аламедин и Ала-Арча. Площадь, занятая городам, составляет около 200 тыс. га [11].

В структуре твердых отходов преобладают промышленные и горнопромышленные отходы. В целом и на душу населения они особенно велики в России, США, Японии и др. Для города Бишкек большие проблемы создают так называемые твердые бытовые отходы, или просто мусор [12]. Антропогенная трансформация ландшафта оказывает существенное влияние на передачу патогенов, переносимых насекомыми-переносчиками. Однако влияние урбанизации на сообщества комаров до сих пор изучено недостаточно [13]. Гидроландшафтное районирование имеет значение для оценки степени состояния биогеоценоза при годовых колебаниях температуры воздуха и количества выпадающих осадков. С усилением влагооборота температурные условия являются доминирующими факторами, влияющими на распространение кровососущих комаров, можно полагать, что и по популяции Culicidae будет подверженность различным колебаниями в зависимости от особенностей гидроландшафтов [14].

Отсутствие актуальных, детализированных данных об особенностях распространения личинок и имаго Anopheles в конкретных типах водоемов и антропогенных условиях Чуйской долины (на примере Бишкека) затрудняет точное прогнозирование риска и разработку эффективных, локализованных противокомариных мероприятий. Хотя количество заражений резко сократилось, малярийная лихорадка по-прежнему представляет собой серьёзную угрозу для стран данного региона. Основными факторами уязвимости выступают перемещение людей, неблагоприятные климатические условия, а также недостаточное внимание со стороны служб, ответственных за предотвращение эпидемий. Для недопущения будущих массовых вспышек абсолютно необходимо активизировать контроль и усилить превентивные мероприятия.

Целью исследования является провести комплексный эколого-эпидемиологический анализ популяций кровососущих комаров рода Anopheles в антропогенно измененных условиях Чуйской долины (на примере г. Бишкек и его окрестностей) для определения их видового состава, оценки сезонной динамики, расчета малярийного сезона и установления текущего маляриогенного потенциала региона.

Материалы и методы исследования

Объектом данного научного исследования послужили данные фенологического характера и результаты подсчёта взрослой формы (имаго) малярийных комаров. Эти работы систематически выполнялись в шести ключевых зонах размножения (анофелогенных водоёмах) в черте города Бишкека: в прудах под условными названиями «Три ребрышка», «Жунуспайкина», «Блоха», «Пиявочный», а также на пруду войсковой части 7702 и прилегающих к ним участках. Наблюдения велись в течение шести месяцев (с апреля по сентябрь) на протяжении периода с 2023 по 2025 год. Фенологические циклы отслеживались регулярно – каждые десять суток. Для оценки плотности личинок и куколок, находящихся в воде, применялся энтомологический сачок из мельничного газа (стандартизированные параметры: диаметр 20 см, глубина 25 см). Учёт личинок на единицу площади проводился путём пятикратного забора проб в выбранных точках. Общее количество анофелогенных водоёмов в Бишкеке, подвергшихся инспекции на присутствие личинок не менее одного раза в декаду, составило 16 (рисунок). Подсчёт численности имаго на местах дневного отдыха (днёвках) осуществлялся в одном и том же животноводческом помещении (хлеву) с крупным рогатым скотом, расположенном в границах города Бишкека.

Исследование основывалось на комплексном подходе, включавшем полевые энтомологические изыскания, климатологический анализ, лабораторный анализ образцов и статистический расчёт данных.

Личиночные стадии консервировались раствором спирта и уксусной кислоты в соотношении (3:1) для последующей идентификации вида. Видовая принадлежность рода Anopheles определялась с использованием определительных таблиц [15] по морфологическим признакам как у взрослых особей, так и у личинок четвёртой стадии развития.

Анофелогенные водоёмы города Бишкек Примечание: составлено авторами на основе результатов данного исследования

Оценка популяции комаров проводилась двумя способами.

1. При низкой плотности: фиксировалось абсолютное число особей, обнаруженных на внутренних поверхностях помещения.

2. При высокой плотности: оценивалось количество насекомых на 1 м путём взятия проб в 2-3 точках.

Относительная плотность популяции была выражена как среднее число особей, зафиксированное на 1 кв. метре. Для проведения морфометрических замеров использовался стереомикроскоп МБС-10.

Результаты исследования и их обсуждение

Южные регионы Киргизской Республики, включая Ошскую, Баткенскую и Джалал-Абадскую области, имеют наибольший малярийный потенциал, главным образом из-за наличия большого количества рисовых плантаций. В Киргизской Республике среди распространенных видов малярийных комаров рода Anopheles можно выделить следующие 8 видов: An. (An.) artemievi (Гордеев и др., 2005), An. (An.) claviger (Мейген, 1804), An. (An.) hyrcanus (Паллас, 1771), An. (An.) maculipennis (Мейген, 1818), An. (An.) messeae (Фаллерони, 1926), An. (An.) plumbeus (Стивенс, 1828), An. (C.) pulcherrimus (Теобальд, 1902), An. (C.) superpictus (Граси, 1899). Эти виды малярийных комаров распространены во всех регионах Киргизской Республики.

В рамках работы на территории города Бишкек и его окрестностей были организованы регулярные выезды и велись фенологические наблюдения за численностью переносчика (комаров рода Anopheles). Изучалось влияние сезонных факторов на развитие преимагинальных стадий (яйца, личинки, куколки) и активность имагинального лета взрослых комаров. При этом за трехлетний период были проведены следующие исследования:

1) фенологические наблюдение: начало вылета комаров с зимовок, массовый вылет с зимовок, первые самки с кровью, первые личинки, куколки и вылет первой генерации и т.д.;

2) установлены сроки малярийного сезона;

3) изучена фауна переносчика;

4) проведена энтомологическая работа по контрольным точкам (по комарам) и проводилось определение вида комаров.

Как мы зафиксировали, взрослые особи комаров начали покидать места зимовки на территории Бишкека в период с 26 апреля по 15 мая. Этот процесс происходил при температурном режиме, когда среднесуточная отметка находилась в пределах от +11,4 до +21,1 °C (табл. 1).

Взрослые самки, приступившие к питанию, были впервые обнаружены в Бишкеке в период с 27 апреля по 15 мая в течение 2023 и 2024 годов.

Развитие водной фазы. Появление личинок первой стадии в постоянных водоёмах Бишкека было отмечено с 9 по 24 мая, что совпало со среднесуточными температурами воздуха от +8,9 до +16,2 °С (табл. 1).

• Наибольшая численность личиночной популяции зафиксирована с 10 июня по 9 июля.

• В пиковый период сезона плотность личинок Anopheles варьировалась от минимального значения (2 особи на 1 квадратный метр) до максимального (65 особей на 1 квадратный метр).

Таблица 1

Результаты наблюдений за циклами развития комаров рода Anopheles (виды группы maculipennis) в Бишкеке (2023-2024 годы)

Примечание: сведения получены авторами на основе материалов, собранных в ходе текущего исследования.

Появление взрослых особей. Согласно предоставленным материалам, стадия куколки наблюдалась с 28 мая по 8 июня (табл. 1). Первая генерация взрослых комаров появилась уже с 4 по 12 июня.

• Пик численности имаго на местах днёвок пришёлся на 20 июня – 8 июля. В этот период преобладали особи первого поколения, а также отмечалось появление первых представителей второго поколения.

• Максимальная плотность взрослой популяции в разные годы колебалась в том же диапазоне, что и личинки: от 2 до 65 особей на 1 квадратный метр.

Уход на зимовку (диапауза). Самки группы maculipennis, переходящие в состояние зимней диапаузы, впервые фиксировались с 10 по 30 августа. Массовый переход этих особей в места зимовки был зарегистрирован с 27 августа по 12 сентября (табл. 1) [16].

Статистическая оценка плотности (табл. 2). При анализе усреднённой плотности популяции комаров группы maculipennis в Бишкеке обнаружены следующие данные:

• в 2023 году средний показатель составил 8,02 особи на 1 квадратный метр;

• в 2024 году зафиксировано снижение до 6,14 особи на 1 квадратный метр.

Таблица 2

Усредненная плотность популяции взрослых особей Anopheles (виды группы maculipennis) в местах их дневного отдыха на территории Бишкека (показатели за 2023-2024 годы)

Источник: составлено авторами на основе результатов данного исследования.

Индикатор вариабельности (2,24 для 2023 года против 2,12 для 2024 года) указывает, что изменчивость плотности популяции была более выражена в 2023 году. Это может быть следствием более нестабильных экологических условий или влияния иных факторов в тот период. Снижение среднегодовой плотности может быть обусловлено комплексом явлений, включая климатические сдвиги, изменения в экосистеме или другие природные воздействия [16]. Для выявления долгосрочных закономерностей и потенциальных причин флуктуаций крайне важно продолжить энтомологический мониторинг в последующие годы, а также учитывать внешние воздействия, такие как антропогенная нагрузка и глобальное изменение климата.

Эпидемиологический сезон передачи малярии: расчет и анализ. Ретроспективная оценка временного отрезка, когда риск инфицирования людей малярией был максимален, проводилась с опорой на среднесуточные температуры воздуха и использованием методологии М.Д. Мошковского (1950).

Методика расчета (сумма эффективных температур)

Данный подход основан на принципе накопления определенной суммы эффективных температур (СЭТ), необходимой для завершения процесса спорогонии возбудителя (P. vivax требует 105 °C) в организме переносчика.

1. Алгоритм: из среднесуточной температуры ежедневно вычитается нижний температурный порог (14,5 °C).

2. Начало передачи: суммирование полученных суточных разниц продолжается до тех пор, пока СЭТ не достигнет 105 °C. Следующий день после достижения этого показателя считается моментом начала эпидемического сезона и возникновения вероятности заражения человека.

Сроки и фенологическая зависимость. Необходимая климатическая информация (для расчета начала/конца спорогонии, периодов передачи и последнего дня возможного инфицирования комаров Plasmodium) была получена в Центре гидрометеорологии и экологического мониторинга Бишкека.

Малярийный сезон (то есть время, когда могла происходить передача заболевания) различался по продолжительности в разные годы в Бишкеке и прямо зависел от климатических условий и, как следствие, от фенологии жизненного цикла переносчиков.

Комары становятся эффективно инфицируемыми (способными к заражению) с того момента, как среднесуточная температура воздуха установится не ниже +16 °С, после вылета первой генерации имаго.

Прогнозные сроки для 2023–2024 гг. Анализ температурных данных региона позволяет сделать следующие выводы:

• начало эффективной заражаемости комаров в 2023-2024 годах могло быть зафиксировано с 1 июня по 2 июля;

• завершение спорогонии у малярийных переносчиков происходило с 21 июня по 20 июля.

Таким образом:

• старт сезона передачи малярии мог быть отмечен с 21 июня по 24 июля;

• завершение эффективной заражаемости комаров (последний день возможной передачи инфекции) и начало окончательной спорогонии наблюдались в период с 10 июня по 1 августа (табл. 3) [16].

Таблица 3

Хронологические рамки периода, когда Anopheles могли эффективно инфицироваться, и сезона потенциальной передачи трёхдневной малярии человеку в черте города Бишкек (данные 2023-2024 гг.).

Источник: составлено авторами на основе результатов данного исследования.

Таблица 4

Календарь фенологических наблюдений за развитием малярийного комара и анализ сезонности передачи малярии по г. Бишкек за 2025 г. (по А.Е. Беляеву)

Источник: составлено авторами на основе результатов данного исследования.

По результатам мониторинга, финальная фаза возможного эпидемического сезона малярии в Бишкеке определялась моментом появления самок, уходящих на зимовку (диапауза), и была зафиксирована в период с 15 августа по 12 сентября.

Угроза передачи инфекции. В течение летних периодов 2023 и 2024 годов в Бишкеке сохранялась потенциальная опасность распространения трёхдневной малярии в случае её заноса. Это подтверждается тем, что сумма накопленного тепла (105 °С), требуемая для полного развития (спорогонии) возбудителя P. vivax, была успешно достигнута в оба года (табл. 3).

Классификация зоны риска. Территория города Бишкек классифицирована как II зона риска передачи малярии. Данная категория обусловлена следующими климатическими параметрами:

• количество дней со средней температурой выше +16 °C в среднем составляет 65 суток;

• продолжительность потенциального сезона для передачи малярии колеблется от 0 до 70 дней (табл. 3) [16].

В г. Бишкек первая спорогония для Pl. vivax началась 10.04.2025 г. и завершилась 22.06.2025 г. Последняя спорогония началась 12.08.25 г. и завершилась 04.09.25 г. Отмечалось 9 циклов спорогонии. Для Pl. falsiparum 1 спорогония началась 15.04.2025 г. и завершилась 23.08.2025 г. Отмечалось 8 циклов спорогонии.

Начало вылета комаров с зимовок – 16 апреля. Вылет комаров с зимовок происходит не одновременно. Зимняя температура в январе и феврале была низкой, средняя температура января была 7,8 °С. Календарь фенологических наблюдений за развитием малярийного комара и анализ сезонности передачи малярии по г. Бишкек за 2025 г. (по А.Е. Беляеву) представлены в таблице 4.

Начало сезона кровососания и репродуктивного цикла. В 2025 году первые взрослые самки, приступившие к питанию кровью (особи с кровью в желудке), были зарегистрированы 19 мая. Это произошло, когда средняя максимальная температура воздуха за декаду достигла +14,4 °С. Массовое присутствие самок, отдохнувших после кровососания, на местах их дневного пребывания было зафиксировано в среднем с 24 мая, при этом средняя декадная температура воздуха составляла +19,2 °C. Самки, готовые к откладке яиц (особи с созревшими яйцами), впервые наблюдались 26 мая. Появление личинок первого возраста в анофелогенных водоёмах было отмечено 3 июня, что ознаменовало собой период активного массового кровососания в популяции.

Сроки появления диапаузы. Жирные диапазирующие самки появились во второй декаде сентября. Интенсивность диапаузы большинства комаров падает со второй половины октября. Для оценки весенних фенодат использованы в качестве вспомогательных признаков феносигналы в растительном мире, которые по срокам совпадают с фенодатами комаров. Так, распускание почек тополя совпадает с появлением первых личинок Aedes caspius, первым вылетом с мест зимовок Anopheles maculipennis, Culex, Anopheles hyrcanus.

Таким образом, по результатам расчетов на 2025 год, были определены следующие ключевые даты маляриологического сезона для г. Бишкек:

• начало сезона эффективной заражаемости комаров – 20 августа 2025 г.;

• начало сезона передачи малярии (для самок первой генерации) – 29 августа 2025 г.;

• вероятное время появления первых случаев местного заражения людей – 09 сентября 2025 г.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что в Бишкеке существуют все предпосылки для возникновения локального очага малярии: места размножения Anopheles, комары-переносчики малярии и температурные условия, благоприятные для развития паразита Plasmodium. Однако, помимо природных факторов, важную роль в этом процессе играет ввоз инфекции больными людьми и носителями трёхдневной малярии в активный сезон переносчиков. Например, в осенне-зимний период 2023-2024 годов было зарегистрировано 2 случая ввоза трёхдневной малярии.

Расчет количества гонотрофических циклов был проведен по методу Оганова -Раевского. Гонотрофический цикл определяется как период в днях, в течение которого накопленная теплота по сумме равна 36,5 °C. Эта сумма необходима для создания одной партии яиц у самки комара. Разница в суточной температуре в загоне для скота (не ниже 16 °C) вычитается на 9,9 °C (нижний предел фолликулярного развития). Разница температур затем накапливается до тех пор, пока не достигнет 36,5 °C. Следующий календарный день пропускается для переваривания, откладки яиц и кровососания, и разница температур снова суммируется до достижения 36,5 °C, продолжаясь до завершения спорогонии.

Заключение

Результаты проведённого исследования подтверждают данные предыдущих работ, выявляя ключевые тенденции в динамике передачи малярии, а также подчёркивают региональные особенности, обусловленные местными климатическими и экологическими факторами. Изменение климата способствует увеличению популяций Anopheles spp., расширению их географического ареала и сокращению периода спорогонии малярийного паразита, что повышает риск передачи малярии. Эти данные подчеркивают необходимость долгосрочного мониторинга воздействия изменения климата на эпидемиологию малярии. В Бишкеке, несмотря на официальное отсутствие малярии в Киргизской Республике, сохраняется риск возвращения местной передачи из-за завозных случаев. Недавние климатические изменения, такие как повышение среднегодовых температур, сокращение периодов стабильных заморозков и продолжительные теплые сезоны, способствуют более раннему завершению диапаузы у комаров и увеличению периода размножения. В результате сезон передачи малярии в Бишкеке, вероятно, будет удлинен, что повысит риск распространения заболевания. Кроме того, изменения климата и измененные паттерны осадков способствуют расширению географического ареала Anopheles, создавая новые участки для их размножения в ранее не затронутых районах. Городские условия, особенно в Бишкеке, способствуют размножению малярийных векторов: в городе выявлено 16 водоемов, 8 из которых подходят для размножения Anopheles. Неадекватное управление стоячими водами способствует росту популяций комаров. Для защиты общественного здоровья необходимо внедрение эффективных методов мониторинга и контроля для управления этими популяциями и минимизации последствий изменения климата.

Это исследование демонстрирует важность междисциплинарного сотрудничества и применения современных методов контроля комаров для снижения потенциальных рисков для здоровья, что обеспечит долгосрочную стабильность эпидемиологической ситуации в регионе. С учетом ускоряющихся изменений климата постоянный мониторинг малярийных комаров становится еще более важным. Потенциал климатических изменений в распределении векторов, динамике их популяций и способности к передаче заболевания требует адаптивных и проактивных стратегий общественного здравоохранения.