Malaria i jej wektory w Polsce

Malaria i jej wektory w Polsce Beata Kubica-Biernat Zakład Parazytologii Tropikalnej Międzywydziałowego Instytutu Medycyny Morskiej i Tropikalnej Akademii Medycznej w Gdańsku, ul. Powstania Styczniowego 9B, 81-519 Gdynia, bebe@amg.gda.pl Malaria and its vectors in Poland Abstract In central Europe, also in Poland, the prevalence of malaria due to infections by Plasmodium vivax was observed. This parasite was transmitted almost exclusively by Anopheles atroparvus and An. messeae. The latter one was involved in malaria transmission in eastern Europe and western Asia, was while An. atroparvus played the most important role as a malaria vector in north-western Europe. Malaria was endemic in some areas of Poland during the years following World War I. Endemic areas were found especially in swampy lowlands. The disease reappeared in Poland at the end of World War II and, again, most attention was paid to the Anopheles maculipennis complex and particularly to An. atroparvus and An. messeae. However, despite numerous publications, our knowledge on the distribution of Culicidae in Poland, especially Anophelinae, remains fragmentary and inadequate, and does not reflect the actual situation. Although endemic malaria has disappeared, every year more than 20 cases of malaria are imported into Poland by tourists and other travelers from malaria endemic areas. This has increased the concern for a reintroduction of malaria into our country. Climatic changes such as global warming and associated increased precipitation are expected to extend vector ranges and population sizes of some species, potentially increasing malaria transmission rates. Przedstawiciele podrodziny Anophelinae (Diptera: Culicidae) od dawna znani są jako żywiciele główni Plasmodium spp. i jednocześnie wektory malarii, choroby, która np. tylko w 1998 roku pochłonęła na świecie ponad 1 mln ofiar, a blisko 300 mln ludzi na nią zachorowało (WHO 1999). Do tej pory w Europie wykazano 17 gatunków komarów z rodzaju Anopheles, 13 z podrodzaju Anopheles (cały kontynent) oraz 4 z podrodzaju Cellia, które występują głównie w południowej części Europy. Holarktyczny kompleks gatunków Anopheles maculipennis reprezentowany jest na naszym kontynencie przez 7 gatunków bliźniaczych: An. atroparvus, An. beklemishevi, An. labranchiae, An. maculipennis s.s., An. melanoon, An. messeae oraz An. sacharovi, które częściowo występują sympatrycznie i odpowiedzialne były za transmisję malarii w Europie (Snow i Ramsdale 2003, White 1978) 281

W Polsce stwierdzono dotychczas występowanie 5 gatunków Anopheles spp. (Okróy- Rysop 1991, Kubica-Biernat 1997), z których trzy: An. maculipennis s.s. Meigen, 1818; An. messeae Falleroni, 1926 oraz An. atroparvus van Thiel, 1927, należą do kompleksu Anopheles maculipennis. Różnią się one przede wszystkim biologią. Najpospolitszy i najliczniej występujący, chętnie atakujący ludzi An. messeae, ma bardzo rozległe miejsca lęgu w wodach stojących i występuje na obszarze całego kraju. Jest również najpłodniejszy, w optymalnych warunkach możliwe są nawet 4 pokolenia w roku (Łukasiak 1958, Skierska 1977). Mniej liczny jest zoofilny An. maculipennis s.s., który do swego rozwoju wymaga zbiorników z wodą wolno przepływającą, przeciętnie 2 3 pokolenia rocznie. Do najbardziej charakterystycznych należy halofilny An. atroparvus, lęgnący się w słonawych wodach terenów przymorskich. Był on również głównym wektorem malarii na Wybrzeżu (Lachmajer 1949, 1950). Ponadto w Polsce występują jeszcze palearktyczne: An. claviger s.s. (Meigen, 1804) oraz An. plumbeus Stephens, 1828. Ten pierwszy pospolity jest w całej Polsce, ale nie występuje tak licznie jak An. maculipennis s.s. Maksymalnie możliwe są dwa pokolenia w ciągu sezonu. Preferuje tereny zalesione, a imagines występują w bliskim sąsiedztwie terenów lęgowych bardzo czystych, chłodnych zbiorników zasilanych wodą gruntową (Lachmajer 1971a). Wszystkie te gatunki są poligeneracyjne, endofilne i przeważnie endofagiczne, przebywają najchętniej w pomieszczeniach dla zwierząt gospodarskich, piwnicach, gdzie również zimują i w mieszkaniach. Jedynie An. plumbeus jest gatunkiem wybitnie egzofagicznym oraz w naszym klimacie monogeneracyjnym, zimującym w stadium larwy (Skierska 1977). Notowany był na terenie Polski sporadycznie (Kubica-Biernat 1999), a jego znaczenie jako wektora malarii nie jest udokumentowane. Pomimo licznych publikacji dotyczących Culicidae, wiedza na temat występowania Anophelinae w Polsce jest nadal fragmentaryczna i nieadekwatna do stanu faktycznego. Liczne są opracowania dotyczące wybrzeża Bałtyku i pasa przymorskiego oraz Warszawy (Lachmajer 1967, Skierska 1963) natomiast dane z pozostałych rejonów Polski są niepełne, często o charakterze notatek faunistycznych, najczęściej jednak brak ich w ogóle. Anopheles maculipennis complex wykazano w Polsce po raz pierwszy z terenu Galicji w drugiej połowie XIX wieku (Nowicki 1873), a w ciągu ponad 100 lat stwierdzone zostały stanowiska jego występowania w 107 kwadratach siatki UTM (Kubica-Biernat 1999). Jeszcze mniej wiadomo o występowaniu poszczególnych kryptogatunków tego kompleksu, których oznaczanie morfologiczne możliwe jest na podstawie rysunku chorionu jaj i związane jest z czasochłonną hodowlą laboratoryjną samic. Jednakże większość prac, w których różnicuje się gatunki bliźniacze, wykazuje dominację An. messeae. Dotyczy to terenu obecnego woj. Pomorskiego (Lachmajer i Skierska 1968, Okrój-Rysop i wsp. 1991, Wegner i wsp. 1993), terenu Puszczy Białowieskiej (Lachmajer i wsp. 1958) i Warszawy (Łukasiak 1958) oraz miejscowości Wyskok na Pojezierzu Mazurskim (Kowalska-Ulczyńska i Giłka 2003). Anopheles claviger występuje w Polsce pospolicie, aczkolwiek niezbyt licznie (Lachmajer 1971a). Po raz pierwszy wykazany został w okolicach Sierakowic (Pojezierze Kaszubskie) przez Speiser a (1908). Od tego czasu do 1999 roku, stwierdzony w 41 kwadratach siatki UTM (Kubica-Biernat 1999). 282

W środkowej Europie malaria wywoływana była głównie przez Plasmodium vivax. Incydentalne przypadki tej choroby wywoływane przez P. falciparum związane były z migracją ludności z południa na północ naszego kontynentu jednak nie wytworzyły się lokalne ogniska malarii mózgowej. Pasożyty te przenoszone były prawie wyłącznie przez An. atroparvus i An. messeae. Ten ostatni gatunek, odpowiedzialny był za transmisję zimnicy w centralnej i wschodniej Europie oraz w zachodniej części Azji, natomiast nie wektorował tej choroby w Europie północno-zachodniej, gdzie najistotniejszą rolę odgrywał An. atroparvus (Jetten i Takken 1994). Jak wiadomo, zdolność komarów z podrodziny Anophelinae do przenoszenia malarii jest zdeterminowana genetycznie, jednakże udział poszczególnych gatunków jako wektorów na danym terenie zależy przede wszystkim od takich czynników jak: gęstość populacji, preferencje pokarmowe, dostępność żywicieli, aktywność, czynniki klimatyczne czy zasięg występowania. Zarówno An. claviger, An. maculipennis s.s. jak i An. messeae oraz An. atroparvus są kompetentnymi wektorami różnych gatunków Plasmodium spp., głównie P. vivax, które występowało w Polsce. Wyjątkiem jest P. falciparum, wywołujące najcięższą postać malarii malarię mózgową, dla którego wymienione gatunki nie są kompetentnymi wektorami (Ramsdale i Coluzzi 1975). Różnice pomiędzy tymi gatunkami w efektywności transmisji malarii wynikają przede wszystkim z ich właściwości biologicznych i liczebności populacji. Najmniejsze znaczenie odgrywa tu An. maculipennis s.s., gdyż jest on głównie zoofilny i nielicznie występujący. Wzrasta natomiast rola An. messeae głównego wektora zimnicy w środkowej i wschodniej Europie, który wypiera związanego ze słonawymi zbiornikami wybrzeży morskich i deltami wielkich rzek An. atroparvus głównego przenosiciela tej choroby w Europie zachodniej (Takken i wsp. 2002). Najwcześniejsze udokumentowane przypadki zachorowań na malarię w Polsce pochodzą z połowy XIX wieku. Pierwsza odnotowana, poważna epidemia tej choroby miała miejsce w 1921 roku, zachorowało wówczas 52.965 osób, jednakże po intensywnej akcji zwalczania komarów zapadalność na malarię drastycznie zmalała, aczkolwiek nieprzerwanie przez kolejne 42 lata notowano kolejne zachorowania. W czasie II Wojny Światowej, od 1940 roku odnotowano w Polsce powolny, ale stały wzrost zachorowań o charakterze rozrzuconych, sporadycznych przypadków występujących wzdłuż Wisły. Niemniej w latach 1941-1943 powstają w Warszawie i jej okolicach ogniska endemiczne o dość dużym nasileniu np. Marymont - 167 przypadków (Janicki i wsp. 1957). Druga epidemia miała miejsce po II wojnie światowej i najwięcej przypadków stwierdzono w ówczesnym woj. Gdańskim, Warszawskim, Szczecińskim i Lubelskim. W 1948 roku zapadalność na zimnicę wynosiła 41,8 na 100.000 mieszkańców. Poprawa sytuacji nastąpiła w latach 50-tych wskutek intensywnej akcji przeciwmalarycznej, podjętej w 1945 r. przez Nadzwyczajny Komisariat do Walki z Epidemiami. Zorganizowano stałe i sezonowe poradnie przeciwmalaryczne: diagnozowano malarię i leczono chorych, zwalczano Anophelinae (DDT). Od 1963 roku w wyniku intensywnej akcji przeciwmalarycznej notowano tylko zachorowania zawleczone z terenów endemicznego występowania tej choroby (Dymowska 1967, Szata 1997). Polska w 1968 roku została uznana przez Światową Organizację Zdrowia za kraj wolny od malarii endemicznej (WHO 1968). Od tego czasu notuje się przypadki malarii importowanej z innych krajów, np. w latach 1970-1993 odnotowywano rocznie od kilku do ponad 30-tu zachorowań u powracających z zagranicy (Szata 2001b). Zaś w 1998 roku zgłoszono 38 przypadków malarii, a w 1999 roku 32 zachorowania, zapadalność zaś wynosiła odpowiednio: 0,10 i 0,08 na 100.000 mieszkańców (Szata 2000, 2001a). Przypuszczalnie jednak liczba rejestrowanych przypadków i zgonów na malarię jest znacznie zaniżona (Pawłowski 2001). 283

Dodatkowym zagrożeniem są zachorowania na malarię u osób nie wyjeżdżających z kraju, mieszkających w pobliżu międzynarodowych portów lotniczych. Przyczyną tego zjawiska, określanego mianem malarii lotniskowej (ang. airport malaria), jest przywleczenie na pokładzie samolotów komarów zakażonych Plasmodium spp. Pierwszy taki przypadek opisano w 1977 roku w okolicach lotniska Charles de Gaulle pod Paryżem (Mouchet i wsp. 1995). Ogółem w Europie zanotowano do 1995 roku 64 przypadki tej choroby, głównie we Francji, Szwajcarii i Belgii (Guillet i wsp. 1998, Van den Ende i wsp. 1998). Natomiast tylko latem 1999 roku zanotowano cztery zachorowania w pobliżu paryskiego portu lotniczego Roissy Charles de Gaulle (Jafari et al. 2002). W Polsce jak do tej pory nie stwierdzono przypadków malarii lotniskowej. Jednakże w zbiorniku wodnym w pobliżu portu lotniczego Gdańsk-Rębiechowo odnotowano występowanie larw An. maculipennis s.s. i An. messeae (Kubica-Biernat i wsp. 2001). Lotnisko to obsługuje również połączenia międzynarodowe i międzykontynentalne (czartery), w tym z krajami o endemicznym występowaniu malarii. Istnieje więc możliwość przywleczenia stamtąd do naszego kraju zakażonych komarów, tym bardziej iż jak wykazano, w latach 1970-1993 większość importowanych zachorowań na zimnicę wywołana była przez P. vivax (Szata 2001b). Również ok. 38% przypadków importowanej malarii hospitalizowanych w klinice Instytutu Medycyny Morskiej i Tropikalnej w Gdyni, z lat 1984-1993, wywołanych było przez P. vivax (Jaremin i wsp. 1993/1994), a więc gatunek, który był głównym czynnikiem etiologicznym rodzimej malarii w Polsce. Sąsiedztwo w pobliżu lotniska gospodarstw rolnych, gdzie komary mogą znaleźć żywiciela (ludzie, zwierzęta gospodarskie) i schronienie (budynki mieszkalne, obory) oraz liczne zbiorniki wodne, będące dogodnymi miejscami do rozrodu, stwarzają realną możliwość powstania lokalnego ogniska malarii lub adaptacji nowego gatunku na przedmieściach miasta. Stałe występowanie wektorów malarii w miastach jak ma to miejsce np. w Trójmieście stwarza poważne ryzyko epidemiczne wykazano tu bowiem larwy Anopheles maculipennis complex już w okresie międzywojennym (Martini 1920), przede wszystkim An. messeae, który notowany był na terenach typowo miejskich w Gdyni, Sopocie oraz Gdańsku wielokrotnie (Kubica-Biernat 2003, Lachmajer 1948, 1950, 1952, 1971, 1972b, 1975). Pomimo antropopresji, komary te od lat, wciąż znajdują dogodne miejsca rozwoju, jak również żywicieli, którymi w warunkach miejskich najprawdopodobniej są ludzie. Obecne rozprzestrzenienie malarii w Europie jest mniejsze niż możliwe. W niemal wszystkich krajach europejskich choroba ta została zwalczona, jednakże pozostali żywiciele główni i przenosiciele Plasmodium spp. Migracje ludności i wzmożony ruch turystyczny, a jak się szacuje ok. 30 mln osób rocznie z krajów wolnych od malarii, odwiedza rejony, gdzie choroba ta występuje endemicznie, jest przyczyną powrotu zimnicy do Grecji i wschodniej Europy: Rosji i Ukrainy, gdzie ostatnio An. messeae ponownie odgrywa istotną rolę jako główny wektor Plasmodium spp. (Linton i wsp. 2001, Nikolaeva 1996, Sokolova i Snow 2002). Jest to fakt o ogromnym znaczeniu, gdyż ze wszystkich gatunków Plasmodium, najniższe wymagania termiczne wykazuje P. vivax, który nieustannie zawlekany jest do naszego kraju. W warunkach klimatycznych Polski, do ukończenia jego cyklu sporogonicznego wystarcza 20 o C przez ok. 20 dni lub nawet 18 o C przez 30 dni (Szata 2001b). Zmiany klimatyczne takie jak globalne ocieplenie i towarzyszące mu opady mogą znacząco wpłynąć na wzrost wielkości populacji wektorów malarii i rozszerzenie ich zasięgu, a w związku z tym na ryzyko reintrodukcji tej choroby do krajów, w których malaria występowała endemicznie. 284

Literatura Dymowska Z. 1967. Epidemiology of malaria in Poland. WHO, Mal. series. 616 (25): 13-19. Janicki M., Dymowska Z., Łukasiak J. 1957. Zimnica w Polsce w latach 1945-1955 ze szczególnym uwzględnieniem jej przebiegu w Warszawie. Przegl. Epidemiol. 2: 109-121. Jaremin B., Nahorski W., Goljan J., Felczak-Korzybska I., Górski J., Myjak P., Kotłowski A. 1993/1994. Malaria as an occupational disease. Bull. Inst. Mar. Trop. Med. in Gdynia. 44/45 (1/4): 43-50. Jetten T.H., Takken W. 1994. Anophelism without malaria in Europe. A review of the ecology and distribution of the genus Anopheles in Europe. Wageningen Agricultural University Papers. 94 (5): 69 str. Kubica-Biernat B. 1997. Culicidae. W: Wykaz zwierząt Polski. Razowski J. (red.), Wydawnictwo Instytutu Systematyki i Ewolucji Zwierząt w Krakowie, vol. V: 178. Kubica-Biernat B. 1999. Distribution of mosquitoes (Diptera: Culicidae) in Poland. Eur. Mosquito Bull. 5: 1-17. Kubica-Biernat B. 2004. Identification and distribution of sibling species of the Anopheles maculipennis complex (Diptera: Culicidae) in the selected areas of northern Poland. 6th International Symposium Parasitic and Allergic Arthropods Medical and Sanitary Significance, Kazimierz Dolny, Poland, 10-13 May 2004: 66-67. Kubica-Biernat, B., Kowalska, B., Stańczak, J. 2001. Mosquito fauna (Diptera: Culicidae) of the Gdańsk agglomeration (northern Poland). Program and abstracts book of 3 rd International Congress of Vector Ecology, September 2001, Barcelona, Spain: 40. Kubica-Biernat, B., Kowalska, B., Stańczak, J. 2003. Komary (Diptera: Culicidae) jako potencjalne zagrożenie zdrowia mieszkańców aglomeracji trójmiejskiej. Sympozjum Parazytozy problemy kliniczne, Białystok, 6 czerwca 2003: 83-84. Kowalska-Ulczyńska B., Giłka W. 2003. Komary (Diptera: Culicidae) miejscowości Wyskok na Mazurach. Wiad. Entomol. 22 (2): 91-100. Lachmajer J. 1948. Rasy gatunku Anopheles maculipennis Mg. występujące na wybrzeżu (rok 1947/48). Przegl. Epidemiol. 2 (1/2): 133-136. Lachmajer J. 1950. Biologia Anopheles maculipennis atroparvus van Thiel na Wybrzeżu (1949/1950r.). Przegl. Epidemiol. 4: 1-37. Lachmajer J. 1952. Warunki zimowania samic Anopheles maculipennis atroparvus. Biul. Państw. Inst.. Med. Morsk. i Trop. w Gdańsku. 4 (1): 79-96. Lachmajer J. 1967. Akaroentomologia lekarska w Polsce od 1945 do 1966. Wiad. Parazytol. 13 (4/5): 345-359. Lachmajer J. 1971a. Biology of Anopheles claviger (Meigen, 1804) populations (Diptera, Culicinae) in Gdańsk environment. Acta Parasitol. Pol. 19 (14): 163-184. Lachmajer, J. 1971b. Host selection by Anopheles labranchiae atroparvus van Thiel, 1927 (Diptera, familia Culicidae) in Gdańsk environment. Bull. Inst. Marine Med. in Gdańsk. 22 (1-2): 41-48. Lachmajer J. 1972. Investigation of changes in tolerance to DDT and dieldrin of female Anopheles labranchiae atroparvus v. Thiel, 1927 (Diptera, Culicidae) in the Gdańsk region. Bull. Inst. Marine Med. in Gdańsk. 23 (3/4): 171-181. Lachmajer J. 1975. Sezonowe zmiany w dynamice populacji larw Anopheles labranchiae atroparvus v. Thiel, 1927 w okolicach Gdańska. Wiad. Parazytol. 21 (2): 175-189. 285

Lachmajer J., Skierska B. 1968. Biting mosquitoes (Diptera, Culicinae) found in the Baltic coastal area between the Vistula and Odra mouth, in the years 1963-1965. Bull. Inst. Mar. Med. in Gdańsk. 19 (1/2): 7-20. Lachmajer J., Skierska B., Wegner Z. 1958. Wstępne dane o roli stawonogów pasożytniczych w ognisku kleszczowego zapalenia mózgu w Białowieży w latach 1955-1956. Przegl. Epidemiol. 4: 356-362. Linton Y-M., Samanidou-Voyadjoglou A., Smith L., Harbach R.E. 2001. New occurrence records for Anopheles maculipennis and An. messeae in northern Greece based on DNA sequence data. Eur. Mosquito Bull. 11: 31-36. Łukasiak, J. 1958. Występowanie rozwojowych form Anopheles maculipennis Meig. 1818 w wodach obszaru Warszawy i okolicy. Przegl. Epidemiol. 1: 73-82. Martini, E. 1920. Uber Steckmucken besonders deren europaische Arten und ihre Bekampfung. Arch. Schiffs-u. Tropenhyg. 24, 1-259. Nikolaeva N. 1996. Resurgence of malaria in the former Soviet Union (FSU). Soc. Vector Ecol. Newsl. 27: 10-11. Nowicki M. 1873. Beitrage zur Kenntnis der Dipterenfauna Galiziens. Krakau. 35 str. Okróy-Rysop G. 1991. Culicidae. W: Wykaz zwierząt Polski. Razowski J. (red..), Ossolineum. vol. II: 89-90. Okróy-Rysop G., Wegner Z., Stańczak J. 1991. Komary (Diptera: Culicidae) znalezione w pasie przymorskim od Wejherowa do Darłowa. Wiad. Parazytol. 37: 45-51. Pawłowski Z. 2001. Sugestie pokonferencyjne. Materiały konferencji naukowo-szkoleniowej Zasady zapobiegania i leczenia malarii u osób podróżujących do rejonów endemicznych. Meldunek PZH 8/A/01: 4. Ramsdale C., Coluzzi M. 1975. Studies on the infectivity of Tropical African strains of P. falciparum to some southern European vectors of malaria. WHO (Mal.). 75: 859. Skierska B. 1963. Przegląd piśmiennictwa dotyczącego komarów (Culicidae) z obszarów Polski oraz rejestracja i rejonizacja tych owadów na terenie naszego kraju. Wiad. Parazytol. 9 (6): 579-597. Skierska, B. 1977. Klucze do oznaczania owadów Polski. Część XXVIII. Muchówki Diptera. Zeszyt 9b. Komary Culicidae. Postacie dojrzałe. Warszawa, Państwowe Wydawnictwo Naukowe. 120 str. Snow R.S., Ramsdale C.D. 2003. A revised checklist of European mosquitoes. Eur. Mosquito Bull. 15: 1-5. Sokolova M.I., Snow R.K. 2002. Malaria vectors in European Russia. Eur. Mosquito Bull. 12: 1-6. Speiser P. 1908. Stechmucken. Schriften der Physikalischen ekonomischen Gessellschaft zu Konigsberg. 49: 389-397. Szata W. 1997. Zimnica w Polsce. Przegl. Epidemiol. 51: 178-183. Szata W. 2000. Zimnica w 1998 roku. Przegl. Epidemiol. 54: 199-200. Szata W. 2001a. Zimnica w 1999 roku. Przegl. Epidemiol. 55: 175-176. Szata W. 2001b. Malaria w Polsce. Materiały konferencji naukowo-szkoleniowej Zasady zapobiegania i leczenia malarii u osób podróżujących do rejonów endemicznych. Meldunek PZH 8/A/01: 3-4. Takken W., Geene R., Adam W.,Jetten T.H., van der Velden J.A. 2002. Distribution and dynamics of larval populations of Anopheles messeae and A. atroparvus in the delta of the rivers Rhine and Meuse, The Netherlands. AMBIO. 31 (3): 212-218. 286

Wegner Z., Kubica-Biernat B., Stańczak J., Racewicz M. 1993. Badania faunistycznoekologiczne nad hematofagicznymi muchówkami prowadzone w okolicach Jeziora Żarnowieckiego w latach 1988-1991. Część I. Komary (Diptera: Culicidae). Biul. Met.-Org. IMMiT w Gdyni. 26: 55-72. White G.B. 1978. Systematic reappraisal of the Anopheles maculipennis complex. Mosq. Syst. 10: 13-44. World Health Organization. 1968. Technical report series. 382: 39. World Health Organization. 1999. Malaria, 1982-1997. Wkly. Epidemiol. Rec. 74: 265-272. 287