Сокращения: ВВД ― вирус вирусной диареи, ВД ‒ БС ― вирусная диарея ‒ болезнь слизистых, ВПБО ― вирус пограничной болезни овец, ВПГ ― вирус простого герпеса, ГВК-5(BoHV-5) ― герпесвирус КРС 5-го типа (bovine herpesvirus 5), ДНК ― дезоксирибонуклеиновая кислота, ИФА ― иммуноферментный анализ, ИРТ ― инфекционный ринотрахеит, КЧС ― классическая чума свиней, ПБО ― пограничная болезнь овец, МЭБ ― Международное Эпизоотическое Бюро, ПЦР ― полимеразная цепная реакция, РН ― реакция нейтрализации, РНК ― рибонуклеиновая кислота, INSDC ― International Nucleotide Sequence Data Collaboration (Международная база данных нуклеотидных последовательностей), OIE ― Office International des epizooties (до 2003 года МЭБ), World Organisation for Animal Health (Всемирная организация по охране здоровья животных)
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования России по государственному заданию № 0578-2014-0023.
Введение
Достижения в создании высокопродуктивных пород и линий КРС, которые являются основой современной молочной индустрии, обусловлены работами И.И. Иванова ― основоположника метода искусственного осеменения животных. В пятидесятых годах прошлого столетия в рамках государственной программы ускоренного развития животноводства в Советском Союзе была создана сеть племпредприятий (станций искусственного осеменения). Для их комплектации частично использовали импортированных племенных быков. При этом возникла опасность распространения репродуктивных инфекций КРС. В числе первых работ по этой проблеме значатся публикации профессора П.А. Триленко о диагностике вибриоза (кампилобактериоза) у быков на станциях искусственного осеменения в Ленинградской области. Освоение методики исследований в ветеринарных лабораториях (ветбаклабораториях) позволило диагностировать болезнь и в других регионах страны [6].
Вирусная диарея ‒ болезнь слизистых
В эти же годы получили распространение массовые желудочно-кишечные болезни новорожденных телят. У больных животных наблюдали диарею, обезвоживание, угнетение, потерю сосательного рефлекса, высокую летальность. Патолого-анатомические изменения характеризовались преимущественно серозно-катаральным воспалением слизистой преджелудков, часто с множественными кровоизлияниями, катаральным воспалением тонкого и толстого отделов кишечника [3]. Подобная желудочно-кишечная патология, преимущественно у новорожденных телят, впервые описана в 1946 г. в США. Заболевание характеризовалось симптомами профузного поноса, гипертермии, лейкопении. Выделенный возбудитель был идентифицирован как ВД КРС (Олавсон, Мак Каллум и др.). В 1951 г. в штате Огайо вновь регистрировались вспышки заболевания, которые диагностировали как болезнь слизистых. Вирусы, выделенные в этих вспышках, оказались родственными в перекрестной РН. На этом основании обе инфекции объединили под общим названием ВД ‒ БС. Типичный штамм «ОregoC24V» определен в качестве референтного.
Злокачественную форму диареи у телят в возрасте 1…1,5 года в виде острой вспышки с высокой летальностью наблюдали Н.Н. Крюков и К.П. Юров в разные годы в Тульской области. У больных животных отмечали лихорадку (41,5…42,0 °С), отек и гиперемию видимых слизистых оболочек, сухой кашель, диарею. При вскрытии находили катаральное, катарально-геморрагическое и геморрагическое воспаление преджелудков, кишечника. Толстый отдел кишечника в ряде случаев был полностью заполнен свернувшейся кровью. В клиническом и патолого-анатомическом материале от больных телят в РН идентифицирован вирус диареи, близкий штамму «OregonC24V» [2]. Учитывая особенности указанной вспышки, характеризовавшейся симтомокомлексом острого гемаррагического заболевания, возбудитель может быть отнесен ко второму нецитопатогенному биотипу ВВД, представители которого вызывают более 90 % вспышек, зарегистрированных в Северной Америке, Канаде, Японии и Бразилии [13].
Пути передачи вируса включают в себя половой ― со спермой; контактный ― с секретами и экскретами инфицированных животных, абортированными плодами, кровью. Одним из основных источников пестивирусов служат персистентно инфицированные животные, зараженные внутриутробно на ранней стадии развития задолго до появления у них иммунокомпетентности.
На основании анализа генетических и антигенных свойств все идентифицированные изоляты или штаммы делятся на два типа ВВД-1 и ВВД-2. Различают два биотипа пестивирусов: цитопатогенный и нецитопатогенный [7…10] Большинство полевых изолятов пестивирусов нецитопатогенны, некоторые могут включать вирусы обоих биотипов [19, 20]. Таким образом, возбудитель ВД представлен двумя типами и 20 подтипами (1а…1t). Гомология между последовательностями ВВД-1 и ВВД-2 на 5’NTR участке составляет 75 %, на Е2 участке ― 60 % и на 90 % имеет сходство с ВПБО в различных локусах ― V1, V2, V3
Вирус ВД-БС в ходе репликации часто подвержен мутациям в области гена вирусной РНК полимеразы [17]. Считается, что появление мутаций в течение персистентной инфекции происходит быстрее, чем в результате множественной острой инфекции. К вирусу ВД-БС восприимчивы многие домашние и дикие парнокопытные и копытцевые животные, представленные 7 семействами: КРС, антилопы, верблюды, олени, жирафы, свиньи и оленьки (трагулиды) [16]. Антитела к ВД обнаружены методом ИФА в крови диких жвачных ― канадских лесных бизонов, завезенных из Канады в Республику Саха (Якутия) РФ с целью сохранения вида по программе восстановления плейстоценовой мегафауны Северной Америки. В исследовании использовали авторский штамм возбудителя «LU\12», который имеет значительное сходство последовательности нуклеотидов с штаммом «ZM-95» (AF526381), идентифицированном Nagai М. с соавт. (2008) как отдельный субгенотип 1m. Антитела к штамму «LU\12» обнаружены также у домашнего скота в фермерских хозяйствах Московской области. От лошадей и овец с признаками хронического отравления вследствие техногенного загрязнения почвы выделен вирус, который в культуре клеток вызывал на 3…4-е сутки разрушение монослоя. К изолятам этого вируса и референтному штамму ВВД «Орегон 24» в сыворотке переболевших лошадей обнаруживали нейтрализующие и преципитирующие антитела (К.П. Юров и Н.М. Белкина, 1987).
Пограничная болезнь овец
Пограничная болезнь ― причина большого экономического ущерба скотоводству во всем мире. Симптомокомплекс болезни включает в себя аборты, бесплодие, рождение нежизнеспособных и слабых ягнят с тремором и нарушением шерстного покрова [1, 2, 4].
Основным источником возбудителя служат персистентно инфицированные животные Другие жвачные: КРС, олени, свиньи, бизоны и серны могут быть инфицированы как естественным, так и экспериментальным путем.
Различают 7 генетических типов пограничной болезни ПБ-1…ПБ-7 [11]. Генотип ПБ-1 (с подгруппами ПБ-1а и ПБ-1b) представлен изолятами из Англии, США, Австралии и Новой Зеландии. ПБ-2 включает вирусы, выявленные в Германии, ПБ-3 представлен изолятами из Гифхорна и Швейцарии. ПБ-4 изолирован от пиренейской серны. ПБ-5 и ПБ-6 зарегистрированы во Франции. Итальянский изолят представляет генотип 7. Вирус был выделен от козленка в северно-западной части Италии. Полевые изоляты пестивирусов одного типа могут значительно различаться в РН и по молекулярным характеристикам. Известна работа [11, 12] по сравнению молекулярной структуры ВПБ австралийского штамма Х818 ВПБ, английских штаммов L83/84 и R2727, изолированных в Великобритании. Показано отличие по антигенным свойствам штаммов Х818 и L83/84 от ВВД, сходство третьего штамма ― R2727 с ВВД. Эти результаты подтверждены в реакции иммунопреципитации с использованием моноклональных антител против гликопротеина Е2. Моноклональные антитела к ВВД gpE2 дают положительную реакцию со штаммом R2727 и не реагируют со штаммами Х818 и L83/84. Принимая во внимание результаты анализа аминокислотной последовательности участков Е1 и Е2 штамма R2727, авторы считают, что, вирусы относятся к одной группе с ВВД. Штаммы Х818 и L83/84 оказались различными с ВВД и вирусом КЧС. Анализ аминокислотной последовательности протеина р80 штамма показал на 94 % сходство штамма Х818 ВПБ с вирусом КЧС и на 91…92 % с ВВД.
Хоби вирусная инфекция
Новый пестивирус обнаружен в
На территории РФ и некоторых стран СНГ Хоби вирус впервые идентифицирован в качестве контаминанта коммерческой вакцины в
Альфагерпесвирусные инфекции
В последние 10…12 лет, по сообщению А.Г. Глотова с соавт. [1], в Восточном регионе РФ прогрессирует заболеваемость КРС инфекционным ринотрахеитом. Обострение эпизоотической обстановки по ИРТ связано с развитием высокопродуктивного молочного животноводства, строительством крупных молочных комплексов и фидлотов, импортом высокопродуктивных животных из других стран [1]. Указанное может свидетельствовать о приоритете вертикальной передачи вируса ИРТ, в том числе через сперму быков ― бессимптомных носителей вируса.
В инфекционной патологии КРС ведущая роль принадлежит ряду альфагерпесвирусов [16]. К их числу относятся: герпесвирус КРС 1-го типа ― возбудитель ИРТ; герпесвирус КРС 5-готипа ― возбудитель, менингоэнцефалита телят; герпесвирус буйволов 1-го типа, вызывающий субклиническую инфекцию буйволов; герпесвирус коз 1-го типа, обуславливающий системные болезни у молодняка и аборты у взрослых животных; герпесвирус оленей 1-го типа, вызывающий конъюнктивит благородных оленей; гересвирус оленей 2-го типа, являющийся причиной субклинической генитальной инфекции северных оленей; герпесвирус вапити 1-го типа, ответственный за субклиническую генитальную инфекцию вапити.
В 2010‒2016 гг. в нескольких хозяйствах северо-западного региона РФ от телят с острой респираторной инфекцией нами впервые были получены вирусные изоляты, которые путем сравнительного анализа частично расшифрованных последовательностей генов и филогенетического анализа идентифицированы как альфагерпесвирус КРС 5-го типа [5]. Новые изоляты оказались наиболее близки к группе «non – a…non – b» вируса. Наши данные свидетельствуют об интродукции в хозяйства северо-западного региона европейской части страны герпесвируса КРС 5-го типа (BоHV-5).
Частичное различие первичной структуры генома и антигенов альфагерпесвирусов КРС 1-го и 5-го типа позволяет дифференцировать их серологическими и молекулярными методами. Так, на основании различий участков вирусного генома UL27 и US8 методом блокирующего ИФА с рекомбинантными антигенами поверхностных гликопротеинов gpB и gpE проведена дифференциация антител против герпесвирусов КРС 1-го и 5-го типа [19].
Геном ГВК-5 содержит линейную двухцепочечную ДНК, кодирующую около 70 белков, которые на 82 % сходны с белками ГВК-1― возбудителя ИРТ. Поверхностный гликопротеин ГВК-5-gpE является ответственным за нейроинвазию и нейровирулентность. Фермент вируса ― тимидин киназа ― участвует в метаболизме дезоксирибонуклеотидов в клетках нейронов и отвечает за нейровирулентность у всех альфагерпесвирусов, включая ГВК-5. По данным G.J. Wellenberg [20], телята, зараженные герпесвирусом КРС типа 5, были одновременно серопозитивны по gpB и серонегативны по gpE герпесвируса КРС 1-го типа [18]. При этом живые рекомбинантные вакцины с делецией гена, кодирующего gpE герпесвируса КРС 1-го типа, которые успешно применяют для профилактики ИРТ, не эффективны против ГВК-5. Традиционные вирусвакцины против ИРТ (BoHV-1) создают лишь частичную защиту против ГВК-5 (BoHV-5) [21].
В данном сообщении не ставилась задача сравнительного анализа инфекции гамма герпесвирусов, роль которых в патологии КРС изучена недостаточно.
Заключение
В связи с многолетней селекционной работой, целью которой является создание достаточно обширного ядра высокопродуктивного молочного и мясного скота, в страну ввозится значительное количество племенных животных и генетического материала. При этом необходимо иметь в виду, что ряд стран экспортеров неблагополучны по герпес- или пестивирусным инфекциям [4, 5].
В 2015‒2018 гг. нами впервые на территории РФ идентифицировали новые вирусы жвачных. В их числе: альфагерпесвирус КРС 5-го типа, пестивирусы ― ПБО и Хоби вирусной инфекции. Сравнительно небольшие различия антигенов и отдельных участков генома существенно затрудняют дифференциацию этих вирусов в практике рутинной диагностики респираторных, желудочно-кишечных и репродуктивных инфекций КРС или же получение ложноотрицательных результатов. Вследствие этого может снижаться эффективность противоэпизоотических мероприятий, в частности вакцинопрофилактики. Примером служит зарегистрированная нами интродукция в животноводческие хозяйства северо-запада страны герпесвируса КРС 5-го типа. Нельзя исключить, что отмеченная волна заболеваемости КРС ринотрахеитом в крупных хозяйствах Сибирского региона отчасти обусловлена вирусом герпеса КРС 5-го типа (BoHV-5) вследствие его заноса с племенными животными. У большинства представителей семейства Herpesviridae (у всех вирусов подсемейства альфагерпесвирусов) рекомбинация является необходимым компонентом процесса репликации генома. Подобная рекомбинация осуществляется по механизму гомологичной рекомбинации, требующей значительного сходства последовательностей ДНК скрещиваемых вирусов в области рекомбинационного события. Поэтому между близкородственными вирусами (например, разными штаммами вируса герпеса человека, ВПГ-1) она происходит с высокой частотой (до 30 %). Между отдаленными вирусами (например, ВПГ-1 и ВПГ-2) рекомбинации происходят с намного меньшей частотой, а между еще более отдаленными, такими как ГВК 1-го типа (BoHV-1) и герпесвирусом коз 1-го типа (CpHV-1), не происходят вовсе [14].
Некоторые различия в геноме и антигенной структуре названных выше вирусов затрудняют лабораторную диагностику и могут служить причиной получения ложных результатов. В результате существенно снижается эффективность противоэпизоотических мероприятий. Другие вирусы, такие как обнаруженный нами в 2017 г. лимфотропный герпесвирус КРС, могут длительное время персистировать в организме животных в качестве «кофактора», а в случаях смешанной вирусной инфекции: герпетической или ретровирусной (лейкоз КРС) ― провоцировать острые вспышки болезни. Согласно рекомендациям МЭБ [21], для дифференциации антигенно и генетически близких возбудителей используется несколько тестов: для альфагерпесвирусов жвачных ― вируса ИРТ (BoHV-1), ГВК-5 (BoHV-5), герпесвируса 1 коз и др. ― применяют ПЦР, секвенирование ДНК, серологические тесты с использованием моноклональных антител. При необходимости идентификации подтипов пестивирусов рекомендованы реакции: иммунофлуоресценции, иммунопероксидазный тест на основе моноклональных антител. В ПЦР используют диагностические праймеры на высоконсервативные участки генома 5’-UTR или ген белка NS3 (p80).
