Хотько Н.И., Дмитриев А.П. - Водный фактор в передаче инфекций

Следует считать, что физические и химические факторы оказывают на микрофлору воды комплексное воздействие. А.Г.Кокина, (1986) изучавшая этот вопрос, пришла к следующим выводам: 1. Химические элементы воды могут способствовать адсорбции микроорганизмов водо-насыщенным слоем; 2. В качестве критерия оценки действия хими­ческого состава вод может быть принята общая жесткость воды, пред­ставляющая сумму ионов кальция и магния.

С эпидемиологической точки зрения наибольший интерес представ­ляют исследования, посвященные воздействиям различных химических веществ на патогенную микрофлору, которая может попасть в воду.

Как и на условно-патогенную  микрофлору, на возбу­дителей кишечных инфекции бактерицидно действуют соли тяжелых металлов в частности меди (А.А.Гортт-де Гротт, 1951). Действие ядо­химикатов на некоторых представителей патогенной кишечной микро­флоры изучалась Е.М.Юровским (1975), В.В.Алешним и А.А.Цапки (1970). По данным первого карбофос и метафос не оказывали воздействия на шигелл, находящихся в воде, и только хлорофос в концентрации 1г/л при температуре 20-26°С ингибировал шигеллы и сальмонеллы (также как эшерихии и фекальные стрептококки). Напро­тив, незначительные концентрации хлорофоса (10,0 мг/л) оказывали на сальмонелл и эшерихий стимулирующее действие. По данным этих же авторов динитроортокрезол (ДНОК), в концентрации 10,0 мл/л в пер­вые 3 дня оказывал на сальмонелл стимулирующее действие, но затем количество сальмонелл резко уменьшалось и к 20 суткам,после нача­ла опыта, их совсем уже не было. Аналогичное действие оказывали ДНОК и на кишечную палочку. Концентрация ДНОК 0,1 мг/л значительно стимулировала жизнедеятельность сальмонелл. E.Coli. S.faecalis, S.derby. Ордрам в концентрации 10,0мг/л увеличивал сохраняемость S.derby в воде более в 2 раза. С уменьшением концентрации препарата его стимулирующее действие на сальмонелл уменьшалось. Аналогичную, но менее выражено действовал ордрам на сапрофитную микрофлору.

Л.В.Алтон (1991) показал, что при незначительной концентрации в воде нитритов (от 0,2 до 2 г/л) сроки выживания в воде бактерий родов Bacillus и Pseudomonas увеличиваются. Концентрации нитритов 20 г/л. Наоборот, ингибируют развитие бактерий. Фосфаты увеличивали сроки сохранения бактерий.

Имеется ряд исследований характеризующих влияние органических примесей в воде на другую патогенную микрофлору. Так В.И. Полтеви, И.А.Каркадшовская (1945) установили параллелизм между содержанием в воде органических примесей и выживаемостью в ней бруцелл (Br.melitensis). Аналогичное явление в отношении листерий наблюдала Л.А.Поманская (1962). Г.А. Бородина и Л.А. Миронова (1972) не смогли установить сохраняемость в воде шигелл Зонне и сальмонелл брюшного тифа. Детальное исследование о влиянии химического и микробиологического состава подземных вод на выживаемость в них некоторых патогенных микробов и вирусов провела А.Г.Кокина с соавт. (1977). Сравнивалась выживаемость микроорганизмов в воде трех скважин: вода скважины 1 практически не содержала органических веществ, микробное число составляло 15 тысяч; вода скважины 2 была обогащена гумусом от торфяников, микробное число 700 тысяч; вода скважины 3 имела признаки хозяйственно-бытового загрязнения - располагалась в 140 метрах от полей фильтрации, микробное число 500 тыс.

Выживаемость некоторых микроорганизмов в воде этих трех скважин представлена на таблице 9.

Таблица №9

Выживаемость ряда микроорганизмов в подземных водах разного состава (в сутках)

Таким образом, по данным этой таблицы присутствие органических веществ в воде несколько (незначительно) увеличивало сохраняемость в воде сальмонелл и эшерихий и не влияло на сохраняемость шигелл.

Имеются убедительные данные о том, что ПАВ, содержание которых в сточных водах в настоящее время значительно, способны стимулировать рост и сохранение ряда патогенных микроорганизмов. В.В.Шелакова (1975) в эксперименте установила, что такие вещества, как хлорный сульфонел, синтанол ДС-10, алкамон ОС-2 и ряд других при определенных условиях обладают способностью стимулировать развитие сальмонелл (S.typhimurium). Г.А.Багдасарьян с соавт. (1977) отмечают, что алкилосульфат в концентрациях 5-10мг/л (что соответствует среднему уровню загрязнения речной воды у места выпуска стоков) стимулирует рост шигелл Зонне и Флекснера, другие концентрации этого вещества ак­тивировали S.typhi S. paratyphi В, S.typhimurium.

По Л.В.Григорьевой с соавт. (1983) комплекс 2.4-Л-БЭ и синтанела в концентрации 5-10мг/л оказывал на сальмонелл слабое стимулирующее действие, в концентрации 1-5 мг/л - бактериостатическое, а в концентрации 5-10 мг/л - бактерицидное.

Такие гербициды как аминная соль 2.4-Д, пиклорам, симпазин удлиняли срок выживания S.typhimurium в воде и вызывали у них изменение культуральных, биохимических и антигенных свойств (Н.Б.Караева, 1988). Автор указывает на этапное действие гербицидов на бактерии: сначала происходит адаптация микроорганизмов к герби­циду, как только микроб приобретает способность использовать герби­цид в качестве источника питания, он начинает усиленно размножать­ся.

Заслуживает внимания работа А.М.Зайденова с соавт. (1976) изу­чивших сохраняемость V.eltor в водах загрязненных нефтепродуктами, маслами, ПАВ (эти загрязнения покупали из локомотивного депо). Было установлено очень длительное (до 15 мес.) сохране­ние вибрионов в этих водах. В эмульсиях нефти и дизельного топлива вибрионы сохранялись 14 мес. и даже размножались. Отмечается, что промышленная канализация была инфицирована в 3,4 раза выше хозяйственно-фекальной.

По Ш.И.Зияеву и соавт. (1987) многие пестициды (фазолон, омайт, гардоны, хлорофы, прометрин и др.) в низких концентрациях оказы­вают на холерные вибрионы стимулирующие действие, тогда как в более высоких концентрациях их действие бактериостатическое.

Отмечено, что промышленные сточные воды, содержащие уксусную кислоту, нитрон, метил-акрилат оказывают на сальмонеллы, шигеллы эшерихии ингибирующее действие. Наоборот, в смеси промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод патогенные микробы, сохранялись дольше, чем в неразбавленных промышленных водах (Л.Э.Эргашева, И.И. Ильинский,  1982).

Г.А.Багдасарьян с соавт. (1990) опубликовали большую статью о сохраняемости патогенных микробов в морской воде, подвергаемой за­грязнению стоками промышленных и бытовых вод. Алкилсульфат уве­личивал выживаемость эшерихий и сальмонелл, способствовал их раз­множению в воде. Энтерококки, наоборот, быстро погибали в пробах воды загрязненных этим химикатом. На вирус полиомиелита алкил-сульфат не действовал. Медь оказывала угнетающее действие на все микроорганизмы, тогда как цинк и свинец оказывали на сальмонелл стимулирующее, действие. Разницы в действии химических веществ в морской воде, с одной сто­роны,  и пресной с другой - не отмечено.

Данные об условиях сохранения в воде загрязненной рядом хими­ческих веществ патогенных вирусов, в общем, близки к тому, что из­вестно о сохраняемости в этих условиях патогенных бактерий, хотя и отличаются в деталях. Так В.Н.Пожар (1973) отмечает угнетающее действие на энтеровирусы солей меди и железа. Girier et al. (1965) отмечают резистентность энтеровирусов к таким веществам как хлор, йод, марганцовокислый калий, перекись водорода и высокую чувстви­тельность этих вирусных агентов к озону и свободным гидроксильным радикалам.

Сохраняемость вируса простого герпеса в минеральной воде, содер­жащей хлор и бром была очень незначительной, тогда как в водопро­водной воде этот вирус сохранялся 4,  а в дистиллированной - 24 часа.

Выше приводились (таблица 6) данные А.Г.Кокиной с соавт. (1977) об умеренно стимулирующем действии на энтеровирусы находящихся в воде различных органических загрязнений. Еще раньше на это ука­зывала в своей работе Л.Ф.Кисилева (1968).

Несколько отличные от материалов касающихся действия ПАВ на бактерии, были данные о влиянии этих веществ на энтеровирусы (А.Е.Недачин, 1977; Г.А.Багдасарьян, А.Е. Недачин, Т.В.Доскина, 1977; Г.А.Багдасарьян, ЮГ.Талаева с соавт. 1977). Согласно этих исследований ПАВ (анионактивного детергента - вторичного алкилсульфита на­трия) и нефтепродукты (в концентрациях на уровне ПДК) не оказы­вали на энтеровирусы и фаги никакого действия. Однако нефть в концентрациях превышающих ПДК в 50-100 раз, действовала угнета­юще. Авторы считают также, что энеровирусы резистентные к дей­ствию солей меди и цинка в концентрациях на уровне ПДК.

Имеются данные о вирулицидном действии некоторых ферментных систем. Так Grabow et al. (1975) указывают, что фермент карбоксипентидаза А и в меньшей степени субтилизины оказывают ингибирующее действие на HВs Ag  вируса гепатита В.

На резистеность брюшнотифозных, паратифозных и дизентерий­ных фагов к действию хлора указывает Д.А.Цанкова (1950) - на фаги действовали только такие большие дозы как 25-50 мг/л.

Заканчивая изложение фактических данных о действии физико-хи­мических факторов на патогенные микроорганизмы, находящиеся в во­де, нам представляется необходимым отметить актуальность, сложность и в целом недостаточную изученность этой проблемы. Актуальность ее определяется все возрастающей химизацией производства и быта, т.е. возможностью загрязнения самых различных водоемов химическими веществами, как известными ранее, так и вновь синтезированными. Действие последних на микро- и макро- организмы подчас недоста­точно изучено. Достаточно вспомнить, например, данные о все боль­шем загрязнении водоемов нефтепродуктами. Одной из сложностей изучения проблемы является недостаточность чисто экспериментальных данных изучения вопроса. Например, неблагоприятное воздействие того или иного химиката на тот или иной патогенный организм в эксперименте, не означает, что в натуральных условиях будут получены аналогичные результаты. Одной из причин этого может быть ингибирующее действие данного химиката на биологические антагонисты интересующего нас возбудителя. Далее, в натурных условиях мы, как правило, имеем дело с действием не одного какого-либо химиката, а целой группы химикатов взаимодействующих друг на друга. Очевидно, что более убедительные данные могут быть получены в результате на­турных исследовании и наблюдении, но их проведение методически сложно и требует иногда длительного времени. Как бы там ни было, есть все основания считать данный раздел гигиены и санитарной бактериологии весьма важным, к изучению которого в дальнейшем следу­ет приложить максимальные усилия.

Влияние биологических факторов на выживаемость микроорганизмов в воде.

Л.В.Григорьева (1975) выделяет следующие пять основных видов действия биологических факторов на патогенную микрофлору, которая в целом характеризуется сниженной (по сравнению с сапрофитами) ферментативной активностью и уменьшенной устойчивостью к вредным для биологических объектов факторам внешней среды

1 Антагонистическое действие;

2. Защитное действие;

3. Трансмиссивное действие (перенос патогенной микрофлоры сопутствующей микрофлоре, простейшими, гидробионтами);

4. Индифферентное действие;

5. Смешанное действие.

С эпидемиологической точки зрения важнейшее значение имеет антагонистическое действие биологических факторов, являющихся важ­нейшим компонентом самоочищающей способности водоемов. Термин “бартериальное самоочищение” предложен Phelps - его следует понимать как процесс уменьшения численности бактерии всех типов и особенно фекального происхождения (Wuhrmann,1976). R.Mitchell (1976) указывает, что связь между организмами живущи­ми в воде осуществляется с помощью сигналов химической тревоги -феромонов, которые выделяются одними организмами и обнаруживают­ся другими. Химическая связь может быть и между родственными и не родственными организмами. Феромоны обеспечивают и сигналы тревоги. Хотя химическая природа феромонов точно не установлена, изве­стно, что ими могут быть и белковые и небелковые вещества. Ряд химических веществ, например, нефть, угнетают связи между водными организмами. Численность антагонистов увеличивается с ростом популяции организмов, антагонистами которых они являются.

Значение биологических факторов в сохраняемости патогенных, условно-патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов в воде доказывается, во-первых, исследованиями, в которых сравнивается вы­живаемость тех или иных форм в нативных водах разной степени за­грязнения и водах подвергавшихся той или иной форме обработки (например, очистке, кипячению и т.д.).

Так, но данным Л.Б.Доливо-Добровольского и B.C.Россовской (1956) шигеллы в загрязненной воде сохранялись хуже, чем в чистой речной воде. Более детальные исследования по этому вопросу были проведены Н.Р.Дядичевым (1959), Д.Н.Лоранским с соавт. (1975). По данным Дядичева в чистой водопроводной воде шигеллы Флекснера и Зонне сохранялись до 11 суток (шигеллы Зонне на 3-5 суток дольше, чем шигеллы Флекснера), возбудители брюшного тифа, паратифов А и В, а также Е.соli - 29 дней, причем в первые дни даже размножались. В речной воде, не подвергшейся очистке, сохраняемость выше упомянутых микроорганизмов была примерно в 2 раза меньше, причем размножения микробов не происходило. Д.Н.Лоранский с соавт. сравнивали выживаемость возбудителей дизентерии и брюшного тифа в нативной, фильтрованной и стерилизованной морской воде при разных температурах. Сохраняемость отдельных видов возбудителей была различной и более длительной при низких температурах. Во всех случаях четко прослеживалась такая закономерность: меньше всего патогенные микробы сохранялись в нативной воде. дольше в фильтрованной, еще дольше в стерильной. Например, шигеллы Зонне в стерильной воде сохранялись 39 дней, в необработанной не более 15 дней (обычно не более 7 дней). Сходные закономерности выявлены Aibuguergue a.Bhat (1953) в отношении V.еltor. В стерильной морской воде они сохра­нялись до 10 дней, в сырой - немногим более суток. По данным Л.В.Альтон и П.Х.Рахно (1978) энтерококки в стерильной морской воде сохранились при различных температурах от 4 до 75 дней, в не стерильной от 3 до 30 дней. Если в отношении бактериальной патогенной микрофлоры всеми исследователями получены однородные мате­риалы - в очищенной воде сохраняемость возбудителей выше, чем в воде не подвергшейся очистке, то в отношении патогенных вирусов данные противоречивы. Г.А.Багдасарьян, Р.М.Абиева (1971) указывают, что энтеровирусы и аденовирусы в загрязненной воде сохраняются лучше, чем в стерильной, объясняется это тем, что белковые частицы защищают вирусы, а также тем, что энтерококки, фаги, кишечная па­лочка, имеющиеся в загрязненной воде, тоже оказывают защитное дей­ствие. Напротив Wasieiewski et al. (1961), Л.В.Григорьева (1975) со­общают о лучшей сохраняемости вирусов в стерильной или малозагрязненной воде? т.е. указывают на такую же закономерность, которая присуща бактериальным формам.

Приведенные выше исследования не вскрывают, однако, точных ме­ханизмов действия биологических факторов на патогенную микрофло­ру воды. Поэтому необходимо подвернуть анализу взаимодействие па­тогенной микрофлоры с отдельными группами обитателей водоемов.

Вначале приведем данные о действии на возбудителей заразных заболеваний многоклеточных высокоорганизованных обитателей водоемов. Следует сказать, что на сегодняшний день нет ясности о роли гидробионтов по отношению к патогенной микрофлоре. Как будет видно из приводимых ниже работ, в настоящее время нет сомнения в том, что в организме гидробионтов могут быть обнаружены патогенные микробы и вирусы. Согласно одной концепции патогенная микрофлора может накапливаться в организме гидробионтов и они таким образом приравниваются к своего рода источникам инфекции. А.К.Адамов с соавт. (1969), С.М.Мухамедов с соавт. (1970) указывают, что холерные вибрионы сохраняются в организме гидробионтов (до 45 дней) и даже размножаются там.

Патогенные микроорганизмы, которые попали в организм гидробионтов, могут там сохраняться некоторое время, что защищает возбудителей от действия неблагоприятных для них факторов (например, хлорирование). Такой концепции придерживаются в частности Сagen с соавт. (1959, 1960), которые обнаруживали в нематодах, в водопроводной воде сальмонеллы, шигеллы, энтеровирусы.

Гидробионтам играют не только роль защитного фактора в отношении патогенной микрофлоры. Существует противоположная точка зрения - в организме гидробионтов патогенная микрофлора погибает, и гидробионты, являются ее антагонистами. Так, по Ргеscott с соавт. (1966) устрицы вырабатывают ве­щество паолин П, имеющие антивирусное действие. Duff (1967) считает, что считает, что ткани мидий обладают способностью инактивировать энтеровирусы.

Вероятно, что все эти концепции в определенных условиях верны, т.е. в одних случаях гидробионты выступают как антагонисты патогенной микрофлоры, в других, являются местом сохранения последней. Эта последняя концепция опирается как на разнооб­разие самих гидробионтов, так и на отличия отдельных представителей патогенной микрофлоры Л.В.Григорьева (1975).

По Кеlli с соавт. (1961) сальмонеллы и эшерихии могут длительно (до 49 дней) сохраняться в организме устриц и других моллюсках. Wanderzant с соавт. (1970) находили в креветках корине-бактерии, микрококки, бациллы, V.parahlmoliticus. Эти микроорганизмы, а также лептоспиры, возбудитель туляремии выделяли из организма устриц, крабов, мидиях. Особенно много сообщений о присутствии в организме гидробионтов вирусных агентов. Так, Меtсаlf и Stiles (1965) указывают, что выживаемость энтеровирусов в устрицах зависит от температуры и активности моллюсков. При низкой температуре, когда мол­люски находятся в анабиозе,  вирусы сохраняются в них до 2-х ме­сяцев; в летний период энтеровирусы пребывают в устрицах менее одной недели. Seraichekas et al. (1968) вирус полиомиелита 1 типа в организме моллюсков М.morcenaria сохраняется не более 72 ча­сов. По Ноff и Васkeг (1969) в первые 24 часа после заражения, кон­центрация вируса полиомиелита в моллюсках резко снижается.

Значение водорослей, планктона довольно однозначна; им приписывается антагонистическое действие на патогенную микрофлору. Так Р.И.Левина и соавт. (1955) указывают, что протококковые водоросли бактерицидны в отношении эшерихии, шигелл и сальмонелл. Наиболее чувствительны эширихии. М.Л.Новожилов (1957) указывает, что сине-зеленые водоросли во время цветения снижают интенсивность размножения бактерий, и подтверждает данные Разумова, Ванбергера и Брагинского о наличии сине-зеленых водорослей веществ, угнетающих бактерии. О неблагоприятном действии водорослей на шигеллы, сальмонеллы, стафилококки сообщают также А.С.Субботина и А.В.Титова (1961), Корrivik, Вurian (1964), М.М.Гасилипн (1965), К.М.Хаилов (1968), Аubert et al. (1970). Корrivik, Вutian считают, что угнетающее действие на сальмонеллы осуществляли метаболитами фитопланктона. Аналогичные исследования были сделаны Sobsiy, Соорег (1973), Е.И.Демиховски (1974).