Африканская чума свиней (АЧС) – вирусная контагиозная болезнь, поражающая домашних свиней и диких кабанов, приносящая значительный ущерб свиноводческой отрасли и экологии вида в целом. Эпизоотология АЧС сложна и определяется механизмами передачи ее возбудителя в популяциях восприимчивых животных [1–3].
В отличие от успешной борьбы с АЧС у домашних свиней, которая достигается путем одномоментной (stamping out) выбраковки всего поголовья фермы, последующей очистки и дезинфекции контаминированных помещений, ликвидация болезни в популяции диких кабанов является сложной задачей [4].
Не существует стандартной стратегии контроля за эпизоотическим процессом, которую можно было бы применить на всех неблагополучных по АЧС территориях, из-за разных географических и региональных особенностей среды обитания популяций диких кабанов [5, 6].
Меры по предупреждению заноса вируса АЧС из неблагополучного региона в благополучный являются предпочтительным вариантом стандартных мер профилактики [7, 8].
Роль дикого кабана и плотности его популяции как фактора распространения вируса АЧС является во многом спорной и вызывает много дискуссий в научном мире. Взгляды многих ученых и международных экспертов сходятся в одном: такая предупредительная мера, как сокращение численности диких кабанов, снижает риск заноса и распространения вируса АЧС как на территории очага, так и в зоне наблюдения [7, 9].
Исследования по изучению распространения АЧС в популяции диких кабанов в странах Восточной Европы показали, что болезнь может сохраняться даже при очень низком уровне превалентности и плотности популяции диких животных, если не проводится своевременная элиминация инфицированных трупов животных и их останков [10–12].
Выбор мер борьбы и предупреждения распространения АЧС в популяции кабанов зависит в основном от путей заноса, стадии или фазы развития эпизоотического процесса. Также немаловажным фактором в выборе предупредительных мер при АЧС является статус территории, то есть состояние, фиксируемое в момент регистрации очага: благополучная, ранее неблагополучная, не прилегающая к очагу территория – зона наблюдения.
Раннее обнаружение инфицированных особей кабанов является важным звеном в стратегии по борьбе с данной инфекцией [13].
Методы обнаружения мест повышенной концентрации (кластеров) очагов болезней играют значимую роль в современных эпидемиологических и эпизоотологических исследованиях, а также в практике как общественного здравоохранения, так и профилактической ветеринарной медицины. Их использование позволяет выявить возможные этиологические и патогенетические причины возникающих эпидемий и эпизоотий, а также выбрать основные пути решения для ликвидации инфекций [14].
Временная, пространственная и пространственно-временная статистика сканирования [15–21] в настоящее время широко используется для определения и оценки кластеров различных болезней, включая как инфекции людей и животных, так и незаразную патологию [18, 19].
Большинство аналитических методов в эпизоотологии, используемых для раннего выявления случаев болезней животных, носят чисто временной характер. Эти методы полезны для фиксации очагов, которые одновременно охватывают все участки региона, за которым ведется наблюдение, но могут запаздывать при возникновении локальных эпизоотий, которые ограничиваются определенной географической областью. Хотя чисто временные методы могут использоваться параллельно для всех перекрывающихся частей территории региона различной площади, чтобы охватить все возможные случаи, формирующие очаги болезней. Но такой подход приводит к серьезной проблеме, поскольку предполагает многократное лабораторное тестирование, которое дает гораздо больше ложных результатов, чем может показать номинальный уровень статистической значимости [22, 23].
В этой работе представлена ретроспективная статистика пространственно-временного сканирования, которая не требует данных о численности популяции кабана на территориях, подверженных риску возникновения АЧС, и которую можно использовать при наличии только информации о зарегистрированных, выявленных при исследовании биоматериала от найденных трупов (или останков) и добытых в результате охоты животных.
Этот метод можно применять для регулярного сканирования географического региона различного пространственного масштаба с целью определения зон и территорий риска по АЧС в популяции дикого кабана. Для каждого региона данный метод рассматривает потенциальные однодневные, а также периодически регистрирующиеся очаги болезни, чтобы можно было обнаруживать быстро распространяющуюся эпизоотию [20–23]. Поэтому целью наших исследований явилось проведение пространственно-временного анализа очагов АЧС и определение тенденции распространения инфекции в популяции диких кабанов на территории неблагополучных субъектов Российской Федерации с возможным обозначением географических территорий, представляющих риск для возникновения локальных эпизоотий.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Собственные исследования включали ретроспективный анализ данных о зарегистрированных очагах АЧС в популяции дикого кабана, которые были взяты из официальной отчетности ФГБУ «Центр ветеринарии» (Москва).
Под очагом понимаем территорию, в пределах которой обнаружены инфицированные вирусом АЧС дикие кабаны, обозначенную географическими координатами и официально нотифицированную ветеринарной службой субъекта. В свою очередь, отдельное животное (либо туша) рассматривается как случай.
Информация по зарегистрированным очагам АЧС среди кабанов, выявленным как в результате пассивного мониторинга, так и охоты, охватывала с 2007 по 2022 г.
Пространственно-временной анализ проводили исходя из общего количества очагов АЧС среди диких кабанов в разрезе неблагополучных субъектов Российской Федерации. Основой кластерного анализа является пространственно-временная статистика сканирования Куллдорффа [24]. Данный метод позволяет идентифицировать кластеры изучаемой географической области, где очаги АЧС (или иной исследуемый феномен) были сгруппированы более плотно, чем можно было бы ожидать согласно нулевой гипотезе, предполагающей их случайное распределение.
В анализе используется движущееся цилиндрическое окно сканирования, где вертикальное измерение представляет время. В качестве входных данных исследуются точечные объекты – очаги АЧС, к каждому из которых привязана информация о количестве случаев. Результатом пространственно-временного кластерного анализа являются кольцевые области (кластеры), в пределах которых обнаружена повышенная (по сравнению с гипотетическим случайным распределением) концентрация очагов АЧС. Дополнительными характеристиками кластеров являются: радиус, дата начала и конца, продолжительность, статистическая значимость (p-value), отношение наблюдаемого количества очагов к ожидаемому внутри кластеров (ODE). Последнюю характеристику можно рассматривать как относительный риск возникновения очагов внутри кластера по сравнению с зарегистрированными очагами за его пределами. Для кластерного анализа использовали программу SaTScan v8.03, для картографической визуализации полученных результатов применяли ArcMap 10.8.1 (Esri, США).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Ретроспективный анализ очагов АЧС в популяции дикого кабана в Российской Федерации в 2007–2022 гг.
В настоящее время распространение АЧС среди популяции диких кабанов в регионах России происходит на небольших по площади территориях, таких как охотхозяйства, с сохранением стационарного потенциала болезни и формированием локальной энзоотичности.
Энзоотический процесс в очагах АЧС, установленных на основании результатов лабораторных исследований материала, отобранного от найденных трупов и добытых на охоте кабанов в неблагополучных субъектах Российской Федерации, характеризуется спорадическими вспышками, локализованными на одних и тех же географических территориях. Динамика регистрации очагов АЧС в популяции дикого кабана указывает на то, что наблюдается положительная тенденция выявления инфекции среди как найденных мертвых кабанов, так и особей, убитых на охоте. Такая тенденция, вероятно, обусловлена увеличением числа происследованных животных и улучшением организационно-ветеринарной деятельности по надзору в субъектах Российской Федерации.
Несмотря на это, существуют различия в количестве выявленных очагов АЧС среди кабанов, найденных мертвыми (51,3 % от общего числа зарегистрированных), и диких свиней, убитых на охоте (48,7 %).
Пространственно-временной анализ очагов АЧС в популяции дикого кабана на территории субъектов Российской Федерации в 2007–2022 гг.
В результате кластерного анализа очагов АЧС, зарегистрированных в популяции диких кабанов, найденных мертвыми в неблагополучных субъектах РФ с 2007 по 2022 г., было обнаружено 24 достоверных кластера. Основные характеристики кластеров, полученные с помощью программы SaTScan, представлены в таблице 1.
ODE – отношение наблюдаемого количества к ожидаемому числу очагов АЧС внутри кластера при условии соответствия распределения нулевой гипотезе, то есть значение показателя определяет относительный риск возникновения новых очагов внутри кластера.
Основное распределение кластеров очагов АЧС, выявленных по результатам исследования материала от трупов кабанов, отмечалось в центре европейской части России. Данные кластеры расположены в центральных и северо-западных субъектах европейской части РФ.
На территории Дальнего Востока длительное неблагополучие и регистрация очагов АЧС обусловлены тем, что на некоторых участках Приморского края и близлежащих регионов в настоящее время еще сохраняется достаточно высокая плотность популяции дикого кабана (более 1 особи на 1000 га).
Проведенный пространственно-временной анализ показал, что наибольшую вероятность регистрации очагов АЧС в популяции диких кабанов, представляющих относительный риск распространения инфекции, представляют географические территории в следующих кластерах (табл. 1): № 11 (ODE = 53,3); № 14 (ODE = 65,67); № 16 (ODE = 100,00); № 19 (ODE = 83,33); № 22 (ODE = 150,00).
Наиболее длительными по продолжительности неблагополучия по АЧС отмечены кластеры № 2, 4, 6, 12, 24, на территории которых может происходить персистенция вируса в результате сохранения его в окружающей среде.
Пространственно-временной анализ очагов АЧС, зарегистрированных с 2007 по 2022 г. В результате детекции возбудителя или антител к вирусу АЧС у добытых на охоте кабанов выявлено 22 достоверных кластера. Основные их характеристики приведены в таблице 2.
ODE – отношение наблюдаемого количества к ожидаемому числу очагов АЧС внутри кластера при условии соответствия распределения нулевой гипотезе, то есть значение показателя определяет относительный риск возникновения новых очагов внутри кластера.
По результатам данного анализа было определено, что наибольшую вероятность возникновения новых эпизоотий АЧС (относительный риск) представляют географические территории в следующих кластерах: № 9 (ODE = 66,67); № 11 (ODE = 71,43); № 13 (ODE = 35,29); № 16 (ODE = 50,00); № 20 (ODE = 150,00); № 21 (ODE = 57,14).
Наиболее длительными по сохранению неблагополучия по АЧС являются кластеры № 4, 5, 10, 12, 14, 18, в радиусе которых в результате были сформированы локальные энзоотичные территории в субъектах Дальнего Востока, Поволжья и центра европейской части РФ.
В результате анализа кластеров очагов АЧС в популяции кабанов прослеживается устойчивая тенденция их распространения в пространстве и времени: начало эпизоотии наблюдалось на территориях Северо-Кавказского и Южного федеральных округов (южная зона) – кластеры № 4, 8, 11.
В дальнейшем было отмечено смещение кластеров в центральные и северные области Российской Федерации – кластеры № 5, 10, 15, 17, 19, 22, 23, территории которых характеризуются более высокой плотностью популяции животных. В последние годы эпизоотия АЧС значительно расширила свои границы вплоть до Дальнего Востока, на территории которого с 2019 по 2022 г. было зарегистрировано значительное количество очагов АЧС среди кабанов.
ОБСУЖДЕНИЕ
Популяция диких кабанов играет немаловажную роль в эпизоотическом цикле АЧС как с точки зрения внутрипопуляционного распространения вируса, так и потенциально в его передаче домашним животным. Эпизоотологический надзор при АЧС у диких кабанов осуществляется путем тестирования всех особей, найденных больными или мертвыми, на наличие генома возбудителя или антител к вирусу АЧС в результате пассивного мониторинга либо тестированием всех добытых диких кабанов, то есть пойманных ловушками или загоном, а также отстрелянных в результате охоты или регулирования численности – активный мониторинг [2].
Информация, собранная Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов (EFSA) из стран Балтии и Польши, указывает на то, что пассивный надзор обеспечивает более высокую вероятность раннего выявления АЧС.
По данным многих зарубежных исследователей, большинство первичных случаев возникновения АЧС среди диких кабанов было зарегистрировано при пассивном наблюдении [25–27].
Исследования по распространению АЧС в странах Восточной Европы показали, что болезнь может сохраняться при очень низкой превалентности среди восприимчивых животных, даже когда плотность популяции диких кабанов поддерживается на низком уровне благодаря интенсивной охоте. Однако, поскольку АЧС в популяции дикого кабана для многих стран Европы в настоящее время стала энзоотичной, вопрос о том, какой вид мониторинга (пассивный или активный) наиболее эффективен в целях обнаружения вируса при условии снижения процента распространенности и низкой плотности популяции, остается открытым. Особенно это важно, учитывая, что большинство стран, в том числе и Российская Федерация, пытаются ликвидировать АЧС посредством прогрессивного управления популяцией, направленного на сокращение численности кабана [28, 29].
Даже при очень низкой плотности популяции существует окно неопределенности, когда АЧС все еще присутствует среди животных, но практически не обнаруживается, что усложняет любое дальнейшее управление, включая возможную стратегию искоренения болезни [30].
Учеными многих стран было высказано предположение, что инфекции животных, имеющие высокий процент летальных исходов, например такие, как АЧС, ведут к самоограничивающимся эпизоотиям, в результате которых происходит быстрое сокращение численности восприимчивой популяции за счет массовой гибели животных [31].
Чем стремительнее происходит распространение АЧС, тем быстрее это приводит к сокращению популяции дикого кабана. Если такая инфицированная популяция одновременно подвергается отстрелу в санитарных или рекреационных целях, то сокращение численности диких кабанов идет максимально быстро. В результате снижения численности животных число межвидовых контактов также уменьшается, и эпизоотия переходит в энзоотию. Зачастую на уровне охотничьего хозяйства исчезновение вируса АЧС становится очевидным. Но его повторное появление в течение нескольких месяцев после условного затишья является обычным явлением.
Таким образом, эпизоотологический цикл АЧС у дикого кабана характеризуется сочетанием локальной энзоотичности с одновременным устойчивым географическим распространением в благополучные от болезни районы [6, 29, 32].
Интенсификация прямой передачи может также происходить эпизодически, после периода размножения животных, когда размер популяции животных удваивается, а подрастающие особи (2–6 месяцев) исследуют среду обитания, увеличивая межвидовые контакты, а также при перегруппировке или скоплении животных на кормовых площадках [33–35].
В результате анализа литературных данных и собственных исследований всех зарегистрированных очагов инфекции был сделан вывод, что пассивный мониторинг обеспечивает большее количество выявлений АЧС, чем активный, а усилия по поиску останков трупов являются единственным параметром, который пропорционально увеличивает вероятность обнаружения инфицированных кабанов [34, 36]. Поэтому основные действия по предотвращению дальнейшего распространения АЧС в дикой фауне должны быть направлены на активный поиск мертвых животных и оповещение соответствующих ветеринарных органов, что имеет решающее значение для понимания эпизоотологической ситуации на любой из различных фаз эпизоотии АЧС, независимо от значений плотности популяции диких кабанов [37].
Кластеры очагов АЧС, обнаруженных при тестировании убитых на охоте кабанов, территориально расположены между собой преимущественно дискретно в виде неперекрывающихся географических локаций, что говорит о равномерном распределении зарегистрированных очагов болезни, которые предположительно связаны с квотированием добычи животных.
Квоту добычи кабана рассчитывают на основании плотности и итоговой численности животных в соответствии с утвержденными нормативами допустимого изъятия и сопоставляют ее с указанной в заявке, представленной охотпользователями. Поэтому данные о возможной численности кабана или поддерживаются на постоянном уровне с целью сохранения и регулирования численности животных, или завышаются в интересах охотпользователей за счет увеличения числа запланированных квот.
Кластеры, сформированные очагами АЧС, установленными в результате исследования биоматериала от найденных мертвых животных, в целом не совпадают с кластерами очагов, выявленных при тестировании добытых на охоте диких кабанов, что может свидетельствовать о циркуляции вируса АЧС на территориях, не охваченных охотой. Также это может говорить о не направлении всех проб от отстрелянных животных для лабораторных исследований, позднем обнаружении трупов кабанов и несвоевременной их утилизации владельцами/арендаторами охотугодий без проведения лабораторных исследований.
По данным ФГБУ «Центр ветеринарии» о числе зарегистрированных очагов АЧС, большинство павших от АЧС кабанов были найдены в летне-осенний период. По-видимому, данный факт можно связать с активной хозяйственной деятельностью человека, включая охоту. Пространственное и временное несовпадение кластеров, сформированных очагами АЧС в популяции кабанов, как павших от болезни, так и отстрелянных, может свидетельствовать об эффективности мер пассивного мониторинга, позволяющего выявлять существенно больше инфицированных животных и таким образом расширять географию территорий обнаружения АЧС.
Выявленные в результате пространственно-временного анализа непродолжительные кластеры очагов АЧС, зарегистрированных по найденным мертвым животным, указывают на сохранение в настоящее время возбудителя инфекции в популяции диких кабанов на территориях большинства неблагополучных субъектов Российской Федерации. При этом относительный риск регистрации новых очагов АЧС внутри короткопериодных кластеров намного выше, чем у долговременных, предположительно связанных с такими основными факторами риска распространения вируса АЧС, как хозяйственная деятельность человека, перемещение или миграция диких кабанов, а также низкий уровень биобезопасности на охоте.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как показывают исследования, при ликвидации АЧС в дикой фауне на территории, длительно неблагополучной по заболеванию, меры по предотвращению распространения болезни среди восприимчивых животных должны быть направлены на активный поиск, обнаружение и безопасное удаление (утилизацию) трупов (или останков) кабанов. Также следует осведомлять потенциально заинтересованные стороны (охотников, фермеров, ветеринарных специалистов) о важности данных мероприятий. Более того, необходимо последовательно сокращать численность кабана. С помощью пространственно-временного кластерного анализа выявлены локальные эпизоотии, изучены особенности их формирования с точки зрения распределения на группы очагов АЧС, зарегистрированных на основании диагностических исследований биоматериала от найденных трупов кабанов или их останков, а также особей, добытых на охоте. Знание выявленных тенденций и закономерностей распространения АЧС в популяции кабана дает возможность для совершенствования проводимых мероприятий в пределах территориальных границ зоны риска распространения и возникновения эпизоотий.