Воспроизводство крупного рогатого скота

Патофизиология

Респираторный синдром вызван размножением вируса в верхних дыхательных путях, что приводит к риниту, ларингиту и трахеиту. Синдром осложняется снижением устойчивости к вторичной бактериальной инфекции из-за M. haemolytica, P. multocida и H. somnus. Конъюнктивит возникает в результате контаминации через носослезный проток. Менингоэнцефалит возникает в результате инфицирования мозга через тройничные нервы. Предполагается, что у стельных невакцинированных коров вирус распространяется периферическими лейкоцитами к плацентарному барьеру и переносится на плод, что приводит к острой летальной инфекции и прерыванию беременности. Инфекции в последнем триместре беременности могут привести к мумификации, аборту, мертворождению или рождению слабых телят. Телята, инфицированные в утробе матери, часто демонстрируют тяжелый некротический энтерит, гепатит, нефрит и изъязвление верхних отделов пищеварительного тракта. Вирус может получить доступ к репродуктивной системе интраназальным или венерическим путем. Было показано, что естественная респираторная инфекция приводит к выделению BHV-1 в сперму. Также, вирус был выделен из препуциальных смывов через 2–10 дней после экспериментального интраназального или генитального инфицирования быков. Однако, вирус не был обнаружен в проксимальном отделе мочеиспускательного канала, добавочных железах, придатках семенников или семенниках экспериментально инфицированных быков.²² Гистопатологические изменения в неосложненных случаях включают острое катаральное воспаление. Имеет место нейтрофильная инфильтрация слизистой оболочки. В подслизистой оболочке часто обнаруживают лимфоцитарную и плазмоцитарную инфильтрацию с присутствием макрофагов. В течение первых нескольких дней инфекции в эпителиальных клетках могут присутствовать внутриядерные (Cowdry типа A) включения. Абортированные плоды демонстрируют некроз в различных тканях и особенно в печени (очаговый некротический гепатит). Геморрагические поражения и очаги некроза, окруженные лейкоцитами, видны на различных тканях плода (печень, мозг, почки, кора надпочечников и лимфатические узлы). Изредка наблюдаются внутриядерные включения. Вирусный антиген может быть обнаружен в срезах легких, печени, селезенки, почек, надпочечников, плаценты и у мумифицированных плодов с использованием системы авидин-биотин комплекса.

Как клеточный, так и гуморальный иммунный ответ активируются после инфицирования или вакцинации. Однако, титры сывороточных нейтрализующих антител не являются надежным показателем устойчивости или защиты.

Диагностика

Вирус может быть обнаружен путем его изоляции в образцах, собранных во время острой фебрильной фазы инфекции. BHV-1 может быть легко выделен в клеточной культуре из назальных мазков, мазков из конъюнктивы и влагалища, препуциальных смывов, котиледонов плаценты абортированного плода, печени плода, легких, селезенки, почек, лимфатических узлов, слизистой оболочки дыхательных путей, миндалин и легких собранных в вирусную транспортную среду. Первичная клеточная культура (взятая непосредственно от объекта (ex vivo)) более чувствительна.

Гистологически внутриядерные вирусные включения (Cowdry типа A) могут иногда обнаруживаться в эпителиальных клетках тканей влагалищной биопсии, собранных на ранней стадии ИПВ. Эти включения также присутствуют в тканях абортированных плодов. Тем не менее, отсутствие включений не исключает BHV-1, поскольку они обычно являются временными.¹³

Наиболее чувствительным и быстрым методом диагностики является ПЦР, посредством которого выделяют вирусные частицы из назальных мазков, бычьей фетальной сыворотки и образцов спермы.²³ ПЦР в реальном времени обеспечивает высокую специфичность и чувствительность для обнаружения BHV-1 в сперме.^24,25

Серологическое исследование парных образцов сыворотки может обнаружить свежую инфекцию. Для обнаружения антител против инфекции BHV-1 были использованы как тест на нейтрализацию вируса (VNT), так и иммуноферментный анализ (ELISA). ELISA является специфическим, чувствительным и практичным тестом для обнаружения антител и имеет преимущества перед VNT. Выявление скрытой инфекции BHV-1 у крупного рогатого скота имеет важное значение в программах контроля заболевания.

Нейтрализующие антитела, в основном IgM, за которыми следует класс IgG, обычно выявляются через 7 дней после заражения.¹³ Тестирование сборного молока в танках на наличие антител к BHV-1 может быть полезным в программах ликвидации и мониторинга.²⁶

Диагностика BHV-1-ассоциированных абортов основывается на макроскопических и гистопатологических поражениях в тканях плода и плаценты. Диагноз подтверждается детекцией вирусного антигена с помощью теста на флуоресцентные антитела, иммуногистохимии или вирусной ДНК методами ПЦР. Недавнее ретроспективное исследование 19 459 абортов у коров в пяти диагностических лабораториях в Соединенных Штатах показало, что только 35,7% материалов были проверены на BHV-1. Из протестированных образцов 3,8% были положительными как доля от общего числа абортов; диагноз BHV-1 подтверждался редко.²

Профилактика и контроль

Доступно несколько вакцин, включая вакцины с МЖВ, инактивированные вакцины, субъединичные вакцины ( содержат лишь антигенные части патогена) и маркерные вакцины.²⁷ Ни одна из этих вакцин не предотвращала латентность вируса. МЖВвакцину можно вводить парентерально (произведена из культуры почечной ткани плода крупного рогатого скота) или интраназально (произведена из культуры ткани кролика или культуры ткани крс и содержит термочувствительный мутированный BHV-1). Живые вакцинные штаммы можно дифференцировать от полевых штаммов путем расщепления рестрикционными эндонуклеазами (фермент, который расщепляет ДНК на фрагменты) . МЖВ-вакцины индуцируют быстрый иммунный ответ, длительный иммунитет и формируют местный иммунитет слизистых. При интраназальном введении МЖВ BHV-1 выделение вируса во внешнюю среду может временно прерваться на срок до 10 дней после вакцинации.²⁸ Парентеральные вакцины с МЖВ (модифицированным живым вирусом) могут вызывать аборт и не должны использоваться у невакцинированных стельных коров.²⁹ МЖВ-вакцины также могут вызывать латентное заболевание и последующее выделение вакцинного вируса. Интраназальные вакцины безопаснее для стельных коров и высокоэффективны в предотвращении абортов. Они обычно обеспечивают быструю защиту и могут использоваться при вспышке заболевания. Инактивированные вакцины не вызывают иммуносупрессию, аборт или латентность. Однако, они не так эффективны и не предотвращают развитие латентности после воздействия полевого вируса.

Программы вакцинации полезны в профилактике заболеваний, но не распространенности инфекции BHV-1 в стаде. Маркерные вакцины можно использовать в сочетании с соответствующим тестированием для дифференциации между инфицированными и вакцинированными животными. Несколько европейских стран приняли стратегию тестирования стад и убоя положительных животных, чтобы искоренить болезнь. Необходим эффективный мониторинг и меры биобезопасности, чтобы избежать риска повторного введения BHV-1 в свободные от него стада.

Заключение

Хотя ИРТ был определен как важная причина экономических потерь из-за респираторных и половых заболеваний, ликвидировать его непросто из-за вероятности латентного течения и своеобразной адаптации. Основным проявлением остается респираторный синдром и аборт. Однако, иногда могут возникать вспышки ИПВ и ИПБ. Генитальные проявления, по-видимому, чаще фиксируются в Европе. Несколько европейских стран добились успеха в искоренении болезни с помощью программы, объединяющей вакцинацию и тестирование.

Хотя вакцины против BHV-1 доступны на рынке, вакцинация может не обеспечивать полную защиту, или ее эффективность может быть снижена из-за нарушения техники вакцинации и неправильного обращения с вакциной. Кроме того, Национальный обозреватель здоровья животных 2007 года показывает, что только 68,9% стад мясных коров и телят вакцинируют от BHV-1. Следовательно, инфекция BHV-1 остается потенциальным дифференциальным диагнозом для аборта в мясных стадах коров и молодняка. Выделение BHV-5 из спермы и его связь с заболеваниями половых органов заслуживают дальнейшего изучения.

Ссылки

1. Cowley D, Clegg T, Doherty M, More S. Некоторые аспекты инфекции, вызванной герпесвирусом крупного рогатого скота типа -1, в стадах молочного и мясного крупного рогатого скота в Ирландской Республике. Acta Vet Scand 2011;53:40.

2. Gould S, Cooper V, Reichardt N, O’Connor A. Оценка распространённости абортов, вызванных герпесвирусом крупного рогатого скота типа 1, на основании материалов, поступивших на диагностику в пять ветеринарных диагностических лабораторий США. J Vet Diagn Invest 2013;25:243–247.

3. Muylkens B, Thiry J, Kirten P, Schynts F, Thiry E. Инфекция, вызванная герпесвирусом крупного рогатого скота типа 1, и инфекционный ринотрахеит крупного рогатого скота. Vet Res 2007;38:181– 209.

4. Esteves P, Aspilki F, Franco D и др. Герпесвирус крупного рогатого скота типа 5 в сперме быка без клинических признаков заболевания. Vet Rec 2003; 152:658– 659.

5. Gomes L, Rocha M, Souza J, Costa E, Barbosa-Stancioli E. Герпесвирус крупного рогатого скота типа 5 (BoHV-5) в сперме быка: амплификация и анализ последовательности гена US4. Vet Res Commun 2003;27: 495– 504.

6. Kirkland PD, Poynting AJ, Gu X, Davis RJ. Бесплодие и венерическое заболевание у крупного рогатого скота, осеменённого спермой, содержащей герпесвирус крупного рогатого скота типа 5. Vet Rec 2009;165:111–1113.

7. Memeteau S. Состояние нормативного регулирования в отношении I.B.R. в Европе. Le Nouveau Praticien Vétérinaire Élevages et Santé 2011:29–30.

8. Pritchard GC, Banks M, Vernon R. Субклиническая вспышка инфекции, вызванной вирусом инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота, в молочном стаде с высоким уровнем здоровья. Vet Rec 2003;153:113–117.

9. Edwards S, Newman R, White H. Вирулентность британских изолятов герпесвируса крупного рогатого скота 1 в зависимости от генотипа вируса. Br Vet J 1991;147:216–231.

10. Givens MD. Биобезопасность при использовании быков: диагностика возбудителей, вызывающих бесплодие у быков или передающихся через сперму. Clin Theriogenol 2012;4:302–307.

11. Pozzi N, Guérin B. Искоренение инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота и управление связанными с ним рисками для здоровья при искусственном осеменении крупного рогатого скота. Le Nouveau Praticien Vétérinaire Élevages et Santé 2011:39–43.

12. Wrathall A, Simmons H, Soom A. Оценка риска передачи вирусов реципиентам эмбрионов крупного рогатого скота при оплодотворении спермой, инфицированной вирусами. Theriogenology 2006;65:247–274.

13. Turin L, Russo S. Инфекция BHV-1 у крупного рогатого скота: современные данные. Vet Bull 2003;73:15R–21R.

14. Oirschot J. Герпесвирус крупного рогатого скота 1 в сперме быков и риск его передачи: краткий обзор. Vet Quart 1995;17:29–33.

15. Miller J, Maaten M. Поражения половых путей у тёлок после внутриматочного введения вируса инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота. Am J Vet Res 1984;45:790–794.

16. Schynts F, Meurens F, Detry B, Vanderplasschen A, Thiry E. Возникновение и сохранение рекомбинантов герпесвируса крупного рогатого скота 1 после первичной инфекции и реактивации из латентного состояния. J Virol 2003;77: 12535–12542.

17. Ackermann M, Wyler R. ДНК штамма IPV герпесвируса крупного рогатого скота 1 в крестцовых ганглиях в период латентной инфекции после интравагинального заражения. Vet Microbiol 1984;9:53–63.

18. Jones C. Латентная инфекция, вызываемая вирусом простого герпеса типа 1 и герпесвирусом крупного рогатого скота 1. Clin Microbiol Rev 2003;16:79–95.

19. Jones C, Chowdhury S. Обзор биологии герпесвируса крупного рогатого скота типа 1 (BHV-1), его роли как сопутствующего фактора в комплексе респираторных заболеваний крупного рогатого скота и разработки усовершенствованных вакцин. Anim Health Res 2007;8:187–205.

20. Tikoo S, Campos M, Babiuk L. Герпесвирус крупного рогатого скота 1 (BHV-1): биология, патогенез и меры борьбы. Adv Virus Res 1995;45: 191–223.

21. Miller J, Maaten M. Экспериментально вызванная инфекция вирусом инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота на ранних сроках беременности: влияние на жёлтое тело и зародыш. Am J Vet Res 1986; 47:223–228.

22. Engels M, Ackermann M. Патогенез герпесвирусных инфекций жвачных животных. Vet Microbiol 1996;53:3–15.

23. De-Giuli L, Magnino S, Vigo PG, Labalestra I, Fabbi M. Разработка метода диагностики инфекций, вызываемых герпесвирусом крупного рогатого скота 1, герпесвирусом крупного рогатого скота 2 и герпесвирусом крупного рогатого скота 4, на основе полимеразной цепной реакции и типирования с помощью рестриктаз. J Vet Diagn Invest 2002;14:353–356.

24. Wang J, O’Keefe J, Orr D и др. Международное межлабораторное сравнительное испытание метода ПЦР в реальном времени для выявления герпесвируса крупного рогатого скота 1 в разбавленной сперме быков. Vet Microbiol 2008;126:11–19.

25. Wang J, O’Keefe J, Orr D и др. Валидация метода ПЦР в реальном времени для выявления герпесвируса крупного рогатого скота 1 в сперме быков. J Virol Methods 2007;144:103–108.

26. Yan B, Chao Y, Chen Z и др. Серологическое исследование распространённости инфекции, вызванной герпесвирусом крупного рогатого скота типа 1, в Китае. Vet Microbiol 2008;127:136–141.

27. Fulton R, d’Offay J, Eberle R. Герпесвирус крупного рогатого скота -1: сравнение и дифференциация вакцинных и полевых штаммов на основе различий в геномных последовательностях. Vaccine 2013;31:1471–1419.

28. Baker J, Rust S, Walker R. Передача вакцинного штамма вируса инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота от бычков, вакцинированных интраназально, невакцинированным бычкам при совместном содержании. Am J Vet Res 1989;50:814–816.

29. Kennedy P, Richards W. Патоморфология абортов, вызванных вирусом инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота. Pathol Vet 1964;1:7–17.

Глава 60

Инфекционные агенты: Бычий вирус вирусной диареи

Thomas Passler

Кафедры клинических наук и патобиологии, Колледж ветеринарной медицины, Обернский университет, Оберн, штат Алабама, США

Вступление

Бычий вирус вирусной диареи (BVDV) является патогеном крупного рогатого скота и других артиодактилов (парнокопытных) , оказывающим существенное влияние на здоровье и благополучие пораженного скота. Первоначально описанные двумя североамериканскими исследовательскими группами в 1946 году,^1,2 заболевания, вызванные BVDV по-прежнему являются причиной огромных финансовых потерь для крупного рогатого скота во всем мире. Хотя в двух самых ранних сообщениях о BVDV описывалось заболевание, которое в основном носило тяжелый острый характер, также наблюдались менее тяжелые подострые случаи.^1,2 В течение десятилетий после первых описаний, сообщалось, что инфекции BVDV у иммунокомпетентных животных протекали в основном субклинически, и было подсчитано, что у 70–90% остро инфицированных животных не было клинических признаков.³ Восприятие BVDV как преимущественно апатогенного вируса крс изменилось в начале и середине 1990-х годов с описанием двух новых BVDV-ассоциированных синдромов, геморрагического синдрома и тяжелого острого BVD, которые были ответственны за тяжелые клинические признаки с летальностью до 100%.^4,5 Генетическое секвенирование изолятов BVDV из зон тяжелых вспышек привело к описанию второго генотипа BVDV (BVDV-2), основываясь на его генетическом сходстве, превышающем 30% от классических штаммов BVDV.^5,6 Последующее ретроспективное генетическое типирование показало, что BVDV-2 присутствовал в Онтарио еще в 1981 году, не вызывая серьезных симптомов заболевания.⁴ Изменение степени тяжести и наблюдаемых клинических признаков среди вспышек заболеваний, связанных с BVDV, подчеркивает влияние огромной генетической изменчивости изолятов этого вируса. BVDV является РНК-вирусом и прототипическим представителем рода Pestivirus семейства Flaviviridae. В настоящее время род Pestivirus содержит четыре признанных вида: BVDV 1 и 2, вирус пограничной болезни овец и вирус классической чумы свиней (CSFV).⁶ Были описаны дополнительные генетически отличающиеся генотипы, такие как Pronghorn pestivirus, Giraffe pestivirus, штамм V60 (Reindeer-1) и штамм HoBi, но они еще не были официально классифицированы.^7–11

Отсутствие строгой специфичности в выборе хозяина и антигенного родства пестивирусов вызвало трудности с классификацией традиционным методом, основанным на видовой принадлежности хозяина, из которого был выделен штамм, поэтому теперь получение более точной таксономической информации основано на анализе связывания моноклональных антител и филогенетическом анализе геномных последовательностей.^12-16 Хотя ряд отклонений локализован по всему геному, для дифференциации пестивирусных видов чаще всего используется 5'-нетранслируемая область (UTR) (некодирующий участок мРНК, располагающийся на её 5 ′ -конце после кодирующей области) . 12,13,15,17,18

Пестивирусы представляют собой оболочечные вирусы с одноцепочечным РНК-геномом длиной приблизительно 12,5 т.п.н. (тысяч пар нуклеотидов) , которые содержат одну большую открытую рамку считывания внутри UTR (нетранслируемой области) на 5'- и 3'-концах.¹⁹ Во время репликации BVDV в цитоплазме клетки-хозяина легко происходят мутации и отклонения с приблизительной частотой мутаций 10–4 замещений оснований на сайт основания.²⁰ При такой высокой частоте мутаций в каждом цикле репликации вирусной РНК происходит по крайней мере одна точечная мутация.²¹ Частая мутация является следствием подверженных ошибкам вирусных РНК-полимераз и приводит к отклонению каждого потомственного вируса от заражающего родительского вируса.²⁰ Хотя во время пика инфекции ежедневно образуются миллионы различных вирионов потомства, в ходе инфекции будут развиваться только копии с избирательным преимуществом и без вредных мутаций.^20,22 Следовательно, в период инфекции BVDV в организме хозяина существует рой мутантных вирионов.²⁰ Вирионы этого мутантного роя сходны по последовательности оснований и адаптированы к организму хозяина, и называются квазивидами.²⁰ Существование BVDV в качестве квазивида с частыми мутационными событиями дает значительное преимущество в плане выживаемости вируса, поскольку легко доступны вирусные мутанты, способные адаптироваться к неблагоприятным условиям, таким как иммунитет хозяина. Что касается вирулентности, то адаптация к более низкой или более высокой вирулентности также может способствовать выживаемости вируса. Несмотря на то, что низкая вирулентность и выживание хозяина, как это обычно бывает у адаптированных к хозяину вирусов, обеспечивают их длительное выделение, вирусные мутации, которые увеличивают скорость репликации и вирулентности, приводят к вспышке распространения вируса.^20,23