Ученые долгое время были озадачены тем, как бактерия бубонной чумы, Yersinia pestis, может вызывать как стабильное энзоотическое заболевание среди грызунов, так и внезапные эпизоотические вспышки со смертельным исходом, которые уничтожают одни и те же популяции грызунов.

Новое исследование приходит к выводу, что разница может быть связана с блохами, которые переносят Y. pestis между животными. Согласно исследованию, опубликованному на этой неделе в журнале PLOS Pathogens Джозефом Хиннебушем из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний Rocky Mountain Laboratories, США, и его коллегами, блох, инфицированных только на ранней стадии, недостаточно для возникновения эпизоотии среди большинства диких грызунов и способствует более стабильному энзоотическому состоянию.

Чума в первую очередь поражает грызунов, включая крыс, мышей, песчанок, белок, сурков и луговых собачек. Бактерии циркулируют в этих популяциях хозяев через несколько видов переносчиков блох. Блохи могут передавать Y. pestis на разных стадиях после заражения кровью; передача может произойти при следующем кормлении, явление, называемое передачей на ранней стадии.

Позже "зависящая от закупорки передача" происходит после того, как Y. pestis образует бактериальную биопленку в пищеварительной системе блох, блокируя поступление поступающей пищи и заставляя кровь возвращаться обратно в место укуса после смешивания с биопленкой.

В новом исследовании исследователи впервые эмпирически оценили относительную эффективность различных фаз передачи отдельными блохами. Когорты блох-сусликов, Oropsylla montana, были заражены, питаясь кровью мыши или крысы, зараженной Y. pestis. Затем в течение четырехнедельного периода была измерена эффективность передачи отдельных блох O. montana, и исследователи создали модели, чтобы показать, как эта эффективность приведет к распространению Y. pestis среди популяции грызунов.

Результаты показали, что передача, зависящая от блокирования, гораздо более эффективна, чем передача на ранней стадии, с точки зрения вероятности передачи, количества передаваемых бактерий и способности вызвать эпизоотическую вспышку. Модели показали, что передача инфекции на ранней стадии может привести к эпизоотии только в наивных, очень восприимчивых популяциях хозяев и когда бремя блох велико. Более того, низкая доза бактерий, обычно передаваемых на ранней стадии передачи, может "иммунизировать" многих людей, способствуя развитию энзоотического состояния.

"Наши модели предполагают, что воздействие на большинство диких грызунов сублетальных иммунизирующих доз Y. pestis, передающихся на ранней стадии, может ослабить быстрое распространение эпизоотии за счет сокращения числа восприимчивых особей в популяции", - говорят авторы. "Во многих ситуациях ранняя фаза передачи может быть более важной для поддержания энзоотического состояния, чем для предотвращения эпизоотии".