Лейкоз крупного рогатого скота - хроническая инфекционная болезнь с длительным латентным периодом, поражающая органы кроветворной системы (А.П. Кузнецова, В.П. Смирнов, 1998; А.Ф. Валихов, 1988). Заболевание характеризуется патологически усиленной пролиферацией лимфоидных клеток в местах их возникновения и за их пределами, выбросе этих клеток в циркулирующую кровь, появлении злокачественных образований в кроветворных и других органах и тканях (Л.Г. Бурба, А.А. Кунаков, 1983; В. А. Крикун, 2002).
В настоящее время лейкоз широко распространѐн в стадах крупного рогатого скота ряда стран, в том числе и Российской Федерации. Поиск путей эффективной диагностики и экономически грамотных схем ликвидации этого заболевания – одна из важнейших задач современной ветеринарной науки.
1. Общая характеристика вируса лейкоза крупного рогатого скота и заболевания, вызываемого этим вирусом
Название болезни "лейкоз" происходит от греческого слова LEUCOS, что означает белый. Начало учения о лейкозе связано с именем известного немецкого морфолога Рудольфа Вирхова, который в 1845-1953 гг. впервые описал болезнь у человека и выделил ее в самостоятельную нозологическую единицу под названием "лейкемия" или белокровие, поскольку белые элементы крови придают ей более или менее белую окраску. При этом автор выделил две ее формы: селезеночную, проявляющуюся увеличением селезенки и появлением в крови больных лейкоцитарных форм и лимфатическую, характеризующуюся увеличением лимфоузлов и появлением малых клеток – лимфоцитов (информация c сайта www.vetlab.spb.ru.).
Несколько позднее появились сообщения по лейкозу животных. Первый случай лейкемии у лошади описал патологоанатом Дрезденского ветеринарного института г. Лейзеринг в 1858 году. О. Зидамгродский в 1871 г. сделал сообщение о лейкемии у собак и кошек, а в 1878 году он же описал эту болезнь у крупного рогатого скота. В обзоре литературы по лейкозам животных Н. Добберштейн отметил, что лейкозом болеют 29 видов животных и 15 видов домашних и диких птиц. По мнению Визнера, есть все основания считать, что лейкоз диагностируют у всех видов млекопитающих.
В процессе изучения эту болезнь называли по-разному: лейкемия, белокровие, рак крови, гемобластозы, энзоотический лейкоз. В.Эллерман предложил заменить название болезни "лейкемия" термином "лейкоз", который более полно характеризовал патологический процесс, развивающийся в кроветворной ткани, независимо от изменений, наблюдаемых в периферической крови. Несколько позднее Х.Х.Владос, Н.А.Краевский и другие исследователи предложили новое название болезни "гемобластозы", т.е. опухолевые заболевания крови, так как при лейкозе наблюдали гиперплазию клеток кроветворной и лимфоидных тканей с развитием злокачественных опухолей. Несмотря на обоснованность термина "гемобластозы", в нашей стране принято употреблять термин "лейкоз".
Опухолевая природа лейкозов была подтверждена многими исследователями более чем столетие тому назад, в т.ч. нашими соотечественниками К.Славянским и А.Щастным, и в настоящее время является общепризнанной (www.vetlab.spb.ru). По характеру и месту локализации опухолевых клеток к определенным росткам гемопоэза гемобластозы разделены на две группы:
лейкозы – системные поражения органов кроветворения, включающие лимфоидную, миелоидную, моноцитарную и недифференцированную формы;
гематосаркомы – сопровождающиеся опухолевым ростом. К ним относятся лимфосаркома, ретикулосаркома, лимфогрануломатоз и миеломная болезнь.
Первая отличается системностью поражения кроветворной и лимфоидной тканей с вовлечением в процесс костного мозга, селезенки и лимфатических узлов. Болезни второй группы характеризуются поражением лимфоидной ткани, т.е. лимфоузлов и селезенки. Опухоли, состоящие из клеточных элементов, природу которых трудно установить, относятся к числу недифференцированных лейкозов. По данным литературы, у крупного рогатого скота наибольшее распространение имеет лимфоидный лейкоз.
Важнейшим путем познания сути болезни являются экспериментальные исследования. Первым шагом на пути эксперимента в онкологии явились перевивка, трансплантация опухолей, впервые осуществленная нашим соотечественником, магистром ветеринарных наук М.А.Новинским в 1876 году на собаках.
Выдающуюся роль в развитии учения об экспериментальном лейкозе сыграла работа Эллермана и Банга (1908). Им удалось воспроизвести заболевание у подопытных кур не только перевивкой лейкозной ткани и крови, но и использовании их фильтраты, впервые доказав инфекционную природу болезни.
В последующие годы для воспроизведения лейкоза крупного рогатого скота стали использовать в качестве экспериментальных биологических объектов телят и овец. Многим исследователям (Гетце, Розенбергер, Олсон, Бендиксен, Филатов, Бусол и др.) удалось доказать возможность их заражения путем инокуляции различных материалов от больного лейкозом крупного рогатого скота, можно утверждать, что лейкоз - это заразная болезнь.
Немецкими исследователями П.Кнут и О. Фолькман выявлены изменения в лейкоцитарной формуле. Ими установлено увеличение общего количества лейкоцитов, лимфоцитов и появление ядерных клеток, являющихся, по их мнению, специфическим признаком для заболевания. Эти же авторы (1916) провели обобщение данных боенской статистики по лейкозу на территории Германии. Разносторонность изучения этиологии привело к многообразию выдвинутых теорий происхождения лейкозов и опухолей. Среди них необходимо выделить следующие: теория хронического раздражения (Вирхов, 1839), эмбриональная (Конгейм, 1877), генетическая (Хартенштейн, 1897), вирусная (Эллерман, Банг, Раус, 1908-1911), физическая (Клунет, 1910), химическая (Гемагива, Ихикава, 1918), гормональная (Лакасагне, 1932), вирусо-генетическая (Зильбер, 1968). Получение положительных научных результатов является основой для объяснения причин возникновения болезни (www.vetlab.spb.ru).
Известно, что патогенез каждого заболевания, прежде всего, обусловлен этиологическим фактором, а затем факторами, способствующими его возникновению и развитию. Вирус лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) является этиологическим фактором лейкоза у коров, телят, реже у других животных (в основном при экспериментальном заражении): овец, коз и кроликов (Г.Ф. Коромыслов, 1995, Н. В. Замараева, М. И. Гулюкин, Н. Н. Снежков, 1996, С.Olson et al., 1981, Л. Б. Прохватилова и др., 2001), имеются данные об экспериментальном заражении обезьян (H. M. McClure, M.E. Kuling, P.Ph. Custer, 1974). ВЛКРС впервые удалось выделить в 1969 году, но в экспериментальных условиях болезнь была воспроизведена ещѐ в 1916 году путѐм введения подопытным телятам и взрослым животным крови и суспензии из лимфатических узлов от больной коровы (J. M. Miller, L. D. Miller, C. Olson, K. G. Gillet, 1969, В.В. Макаров, 1999).
Вирус лейкоза крупного рогатого скота относится к семейству ретровирусов (Х.С. Салимов, 1986). Семейство ретровирусов (Retroviride) по данным международного комитета по таксономии вирусов разделено на 7 родов (Б. Г. Орлянкин, 1996; П. Н. Смирнов, В. В. Храмцов, В. В. Смирнова, 2000). Наиболее распространенными среди домашних животных являются представители двух родов: рода Deltaretrovirus, объѐдиняющего вирус
лейкоза крупного рогатого скота, Т – лимфотропные вирусы человека 1 и 2 типов, вирус лейкоза обезьян и рода Lentivirus, объединяющего 5 подродов лентивирусов (от латинского lenti – медленный). К ним относят лентивирусы коз и овец, вирус иммунодефицита приматов, лентивирусы лошадей, лентивирусы кошек, лентивирусы крупного рогатого скота. Ретровирусным инфекциям свойственен ряд общих признаков: длительность инкубационного периода, хроническое или латентное течение, прижизненная персистенция вируса и строго ограниченный круг восприимчивых животных (D. Beier, P. Blankenstein, H. Fechner, 1992; P. Lundberg, G. Splitter, 2000; А.П. Лиманский, L. Geue, О.Ю. Лиманская, D. Beier, 2004).
Ретровирусы проникают в клетку путем эндоцитоза, РНК освобождается и транскрибируется в двухцепочечную ДНК - копию, которая встраивается как провирус в ДНК клетки хозяина. Интегрированный в геном вирус, остается не доступным для воздействия специфических антител и персистирует в организме на протяжении всей жизни животного (В. А. Крикун, 2002). В благоприятных условиях с интегрированного провируса транскрибируется как вирусная РНК – копия, так и РНК, которые транслируются в белки. Затем происходит сборка новых вирионов, которые отпочковываются от клеточной мембраны для инфицирования новых клеток.
Зрелые вирионы состоят из центрально расположенного электронно-плотного нуклеотида, диаметр которого варьирует от 50 до 90 нм. Сердцевина вириона (cor) отделена от вирусной оболочки промежуточным слоем. Внешняя оболочка представлена двухконтурной мембраной; на еѐ поверхности имеются шипики длинной 8-11нм. с пуговкообразными утолщениями на концах (В.М. Авилов, В.М. Нахмансон, 1995; А.Д. Белов, Г.В. Рогожина, 1997; А.Д. Альштеин, 2000).
Основным биохимическим признаком семейства Retroviridae является наличие в вирионе обратной транскриптазы (ОТ) (РНК – зависимой ДНК – полимеразы) (Л.Г Бурба, 1988, Н.В. Сюрин, Р.В. Белоусова, Н.В. Фомина, 1991, Б.Г. Орлянкин, 1996, Л.Б. Прохватилова, 1998).
Геном вируса лейкоза и морфологическая структура представлены на рис 1. LTR – длинные концевые повторы (long terminal repeat); gag – ген кодирующий белки сердцевины (определяет группоспецифический антиген (group specific antigen); pol – ген, кодирующий обратную транскриптазу (polymerase); env –ген кодирующий белки оболочки (envelope); XBL – не идентифицированная область (Л.Б. Прохватилова и др, 1998).
Белки ВЛКРС представлены негликолизированными (p10, p12, p15, p24) и гликолизированными (gp30 с молекулярной массой 30-50кД и gp 51 с молекулярной массой 5170кД).
Белки (p10, p12, p15, p24) относятся к структурным внутренним белкам. Первым выделенным белком был p24. Этот белок является нейтральным и умеренно гидрофобным.
Белок p15 – слабый основной белок, не содержащий остатки метионина. Он является главным фосфопротеином вирионов ВЛКРС. Имеет две молекулярные формы и участвует в комплексах с гомологичными молекулами, с p10, липидами и РНК вируса.
Белок p12 обогащен пролином, лизином и аргинином. Его молекула имеет низкий уровень вторичной организации и тесно связанна с вирусной РНК. Данный белок образован 69 аминокислотами.
Белок p10 – сильный основной белок способный связываться с однонитевой ДНК (Y. Da, R.D. Shanks, J.A. Stewart, H.A. Lewin, 1993, Y. Aida et al., 1995, Н.И. Снежков, 1995).
