Текст книги "Острые респиратоные заболевания крупно-рогатого скота"

Ольга Григорьевна Петрова, Игорь Александрович Рубинский
Острые респираторные заболевания крупного рогатого скота

Рецензенты: М.И. Гулюкин – академик РАСХН,

К.П. Юров – д. вет. наук, профессор

Перечень сокращений, условных обозначений, единиц и терминов

Ig – иммуноглобулины

АГ – антигены

АТ – антитела

ВД-БС – вирусная диарея – болезнь слизистых

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

ДНК-зонд – реакция гибридизации зонд

ДС – дезинфицирующее средство

ЖКТ – желудочно-кишечный тракт

ИРТ – инфекционный ринотрахеит

ИФ – иммунофлуоресценция

КРС – крупный рогатый скот

ЛЭК – лёгкие эмбриона коровы

ОРВИ – острые респираторные вирусные инфекции

ОРЗ – острые респираторные заболевания

ПГ-3 – парагрипп типа 3

ПТ – почка телёнка

ПЭК – почки эмбриона коровы

РВ – ротавирус

РВИ – ротавирусная инфекция

РИФ – реакция иммунофлуоресценции

РН – реакция нейтрализации

РНК – рибонуклеиновая кислота

РСК – реакция связывания комплемента

РТГА – реакция торможения гемагглютинации

ТБ – тестикулы бычков

ЦПД – цитопатическое действие

Предисловие

В жизни нет преград, есть только препятствия, которые можно преодолеть! Все зависит только от тебя.

(Фредерик Делавье)

Эта книга написана в трудное для ветеринарной науки время, когда её финансирование сократилось до минимума. Было бы наивным ожидать, что экономически, социальный и политический кризис нашего общества не отразится на науке, в частности – на ветеринарных исследованиях. Известно, что экономия на научных изысканиях в любой стране всегда “выходила боком”. Можно легко потерять кадры, утратить научно-производственный опыт. А что будет потом, лет через 10–15? Кто обеспечит преемственность в науке, кто воспитает новое поколение научных работников? Может быть, именно из-за этого нам сегодня приходится импортировать компьютеры, телевизоры, радиоаппаратуру, передовые технологии, а также огромное количество продовольствия? Конечно, исследования в области ветеринарной медицины требуют немалых затрат, было бы наивным думать, что они окупятся немедленно – сегодня же.

После выхода предшествующей монографии по острым респираторным заболеваниям крупного рогатого скота (2007 г.) прошло, казалось бы, немного времени, однако в трактовке многих положений произошли существенные изменения. В связи с этим назрела крайняя необходимость обобщить накопленный опыт по этой проблеме. В работе над монографией приняли участие профессорско-преподавательский состав и аспиранты кафедры инфекционных и инвазионных болезней специалисты ЗАО “Розовый лотос”, работающие над различными аспектами лечения и профилактики ОРЗ крупного рогатого скота.

Читатель найдет в данной монографии достаточно гармоничное описание всех разделов: эпизоотология, факторы риска, системные эффекты, клинические проявления болезни, диагностику и т. д. Особое внимание хотелось бы привлечь к тем разделам в этом издании, в которых впервые освещаются ранее не исследованные вопросы. К таким разделам следует, без сомнения, отнести диагностику, дезинфекцию животноводческих помещений, технологию ведения животноводства при ОРЗ крупного рогатого скота. Хотелось бы подчеркнуть необходимость проведения дифференциальной диагностики между системными эффектами и сопутствующими заболеваниями.

Изучение эпизоотологии острых респираторных заболеваний крупного рогатого скота и разработка системы профилактических мероприятий нельзя рассматривать сквозь призму повседневных интересов и текущей практики.

Многолетними исследованиями авторами данной монографии установлено, что на фоне небольших вспышек инфекционных болезней основной ущерб животноводству наносят факторные инфекции, клинически проявляющиеся у маточного поголовья нарушениями воспроизводительной функции, эндометритами, маститами, а у молодняка – диарейным и респираторным синдромами. Повсеместно эпизоотии и стационарность факторных инфекционных болезней свидетельствуют о том, что они возникают, как следствие постоянно присутствующих в среде обитания животных неблагоприятных факторов, вызывающих неспецифические изменения в организме, и носительство у животных условно-патогенных микроорганизмов, контаминирующих ими внешнюю среду, которые играют роль разрешающего фактора, определяя нозоологически дифференцируемую патологию.

Из факторных инфекций наибольшее эпизоотологическое и экономическое значение имеют маститы и эндометриты у коров, кокковые инфекции, пастереллёз (особенно лёгочная форма), сальмонеллёз, инфекционный ринотрахеит, у телят – парагрипп типа 3, а также – болезни, вызванные ассоциацией условно-патогенных бактерий, микоплазм, вирусов.

На кафедре инфекционных и инвазионных болезней УрГСХА была разработана и внедрена в технологический процесс животноводческих хозяйств система оздоровительных мероприятий при ОРЗ КРС. Это результат тщательных, всесторонних исследований, экспериментальной проверки научных идей и анализа данных, полученных в условиях производства.

Система оздоровительных мероприятий при ОРЗ КРС появилась не сразу. На её разработку ушло много лет. Авторами собран, проанализирован и систематизирован весь, материал, полученный в ходе работ, проведённых в с/х предприятиях Свердловской, Курганской, Челябинской, Пермской, Оренбургской, Тюменской областей, Республиках Башкортостан, Удмуртия, Татарстан.

Эффективность применения системы оздоровительных мероприятий при ОРЗ КРС подтверждена практикой. Она же показывает, что комплекс применения диагностики и специфической профилактики ОРЗ КРС, апробированный и рекомендуемый авторами монографии для племенных предприятий, племенных и товарных хозяйств по производству мясомолочной продукции позволяет контролировать эпизоотическую ситуацию в них и значительно снизить экономический ущерб от ОРЗ КРС.

Основная задача монографии – побудить ветеринарных врачей к ранней диагностике ОРЗ крупного рогатого скота и эффективной профилактике.

Авторский коллектив будет чрезвычайно признателен за конструктивную критику и надеется, что монография поможет врачам повысить качество оказания помощи больным животным острыми респираторными заболеваниями.

Для иллюстрации монографии использованы фотографии, полученные авторами в хозяйствах Уральского Федерального Округа, отдельные снимки заимствованы из книги О.Х. Штрауба “Инфекции крупного рогатого скота, вызываемые герпесвирусами”. – М.: Колос. – 1981”.

Острые респираторные заболевания крупного рогатого скота

Острые респираторные заболевания (ОРЗ) крупного рогатого скота – группа болезней, в которую входят: инфекционный ринотрахеит, вирусная диарея-болезнь слизистых, парагрипп типа 3, аденовирусная, ротавирусная, коронавирусная инфекции, микоплазмоз и хламидиоз. Особенность ОРЗ состоит в том, что они протекают в виде смешанных инфекций.

1. Инфекционный ринотрахеит крупного рогатого скота

Инфекционный ринотрахеит – Rinotracheitis infectiosa bovum – (ИРТ, пузырьковая сыпь, инфекционный вульвовагинит, инфекционный некротический ринотрахеит, инфекционный ринит, “красный нос”, контагиозная бронхопневмония, инфекционный катар верхних дыхательных путей) – остро протекающая, контагиозная болезнь КРС, характеризующаяся преимущественно катарально-некротическими поражениями дыхательного тракта, лихорадкой, общим угнетением и конъюнктивитом, а также развитием пустулёзного вульвовагинита и, при попадании вируса в половые органы животного – абортами.

1.1. Историческая справка, классификация, номенклатура герпесвирусов

1. В медицине термин “герпес” (в переводе с греческого – ползать) известен со времён Гиппократа. В ветеринарии болезни, вызываемые герпесвирусами, тоже были известны намного раньше, чем природа этиологического агента. Эндрюс первым отнёс возбудителя болезни под названием “вирус инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота” (ИРТ КРС) к семейству герпесвирусов группы ДНК-содержащих вирусов. При этом он отметил, что данный вирус может вызывать также инфекционный пустулёзный вульвовагинит (ИПВ), или коитальную экзантему. Вначале на основании серологического родства считали, что возбудители ИРТ и ИПВ. абсолютно идентичны, но поздние результаты электрофоретических исследований показали, что эти вирусы отличаются друг от друга. Через несколько лет серологически идентичные вирусу ИПВ или родственные ему возбудители были выявлены как причина конъюнктивитов, абортов, энцефаломиелитов и маститов. Инфекционный характер болезни был установлен ещё в XIX веке, этиология была описана Рейзингером и Рейманом лишь в 1928 году – через 19 лет после вступления в силу закона об инфекционных болезнях скота (в 1909 году), в котором были унифицированы ветеринарно-полицейские мероприятия по борьбе с этим заболеванием.

2. В 50-х годах в США у крупного рогатого скота стали отмечать инфекционное заболевание верхних дыхательных путей (особенно на откормочных и крупных молочных фермах). Поначалу это заболевание носило самые различные названия – “красный нос”, инфекционный некротический ринотрахеит. Предложенное Мак Керчером название инфекционный ринотрахеит – сокращённо ИРТ КРС – было принято повсеместно.

В СССР заболевание впервые наблюдал в 1938 году Ф.М. Пономаренко и описал его как инфекционный катар дыхательных путей. В 1969 году вирус ИРТ был выделен Н.Н. Крюковым от больных телят с признаками поражения верхних дыхательных путей.

3. В 1954 году C.H. Andrews впервые составил номенклатуру вирусов семейства герпеса. В 1970 г. на X Международном конгрессе микробиологов были рассмотрены предложения о группировании известных в настоящее время вирусов семейства герпеса.

Классификация семейства герпесвирусов

♦ вирус простого герпеса (herpes simplex virus);

♦ вирус герпеса обезьян (вирус В) Старого Света;

♦ вирус герпеса обезьян мармозет (вирус Т);

♦ вирус герпеса обезьян церкопитекус;

♦ вирус герпеса обезьян патас;

♦ вирус герпеса обезьян саймири;

♦ вирус герпеса обезьян ателес;

♦ вирус герпеса кроликов (вирус 111);

♦ вирус псевдобешенства (вирус болезни Ауески);

♦ вирус инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота;

♦ вирус ветряной оспы – зостер (вирус V-Z);

♦ вирус ринопневмонии лошадей;

♦ вирус герпеса лошадей (LK и 2);

♦ вирус злокачественного катара рогатого скота;

♦ вирус бычьего язвенного мамиллита (virus Alterton);

♦ вирус ринотрахеита кошек;

♦ вирус герпеса собак;

♦ вирус лимфомы Баркитта (вирус Эпштейна-Барр);

♦ вирус болезни Марека;

♦ вирус ларинготрахеита птиц;

♦ вирус герпеса птиц;

♦ вирус карциномы лягушек (вирус Lucke);

♦ вирус лимфосаркомы Ксенопус;

♦ вирус герпеса змеи;

♦ цитомегаловирусы человека, животных (мышей и морских свинок);

♦ вирус ринита свиней;

♦ вирус легочного аденоматоза овец;

Возможные представители семейства герпеса: вирус уток и вирус мышей, герпесподобные агенты у моллюсков и грибов. Неклассифицированными остались герпесвирусы рыб.

Комитет под председательством Ройцмана в 1973 году предложил обозначить герпесвирусы крупного рогатого скота следующим образом:

♦ Herpesvirus bovis 1 – вирус инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота;

♦ Herpesvirus bovis 2 – вирус мамиллита крупного рогатого скота;

♦ Herpesvirus bovis 3 – вирус злокачественной катаральной лихорадки крупного рогатого скота; вирус африканской злокачественной катаральной лихорадки;

♦ Herpesvirus bovis 4 – герпесвирус лёгочного аденоматоза овец.

В 1977 году R.W. Jioness, D.N. Watson разделили вирусы герпеса позвоночных на 3 большие группы, в зависимости от типа клеток, вовлекаемых в инфекционный процесс, и персистенции у естественных хозяев, а также по их патогенному действию на филогенетически близкие организмы.

Вирусы первой группы формируют латентную инфекцию у взрослых организмов, но часто вызывают генерализованные заболевания у новорожденных и взрослых при иммунодефицитных состояниях. Большинство таких вирусов отнесено к цитомегаловирусам и включает возбудителей, вызывающих заболевания у людей, обезьян, свиней, лошадей и других позвоночных.

Вирусы второй группы, называемые лимфотропными герпесвирусами, характеризуются слабыми, транзиторными лимфопролиферативными заболеваниями у их естественных хозяев и персистируют в лимфоцитах. Однако, они нередко являются причиной тяжёлых смертельных лимфом и лейкозов, когда ими инфицируют родственные микроорганизмы и при наличии добавочных экзогенных, генетических и других факторов (например, смешанная инфекция). В свою очередь они подразделены на вирусы с тропизмом к В-клеткам (вирус Эпштейн-Барр, вирус герпеса обезьян патас) и вирусы с тропизмом к Т-клеткам, такие, как вирус герпеса обезьян саймири и ателес, вирус болезни Марека.

Вирусы третьей группы служат причиной кожных проявлений заболевания, а также поражают респираторный тракт естественных хозяев. Эти вирусы обычно персистируют в центральной нервной системе, поддерживая латентную инфекцию, нередко сопровождающуюся периодическими обострениями. Иногда они вызывают тяжелые энцефалиты. Типичными представителями этих вирусов являются вирус простого герпеса, вирус ринотрахеита крупного рогатого скота, вирус ветряной оспы – зостер.

Следует отметить, что современная классификация семейства герпесвирусов, основанная на этих данных, не завершена.

В настоящее время сформированы 3 подсемейства: Alphaherpesvirinae (l-герпесвирусы), Bethaherpesyirinae (В-герпесвирусы), Gammaherpesvirinae (g-герпесвирусы).

L-герпесвирусы – герпесвирус человека, герпесвирусы лошадей, свиней, кошек, собак, вирус инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота.

В-герпесвирусы – цитомегаловирусы обезьян, свиней, крыс, хомяков, мышей.

G-герпесвирусы – герпесвирусы обезьян (высших и низших), вирус болезни Марека, вирусы кроликов, индеек.

1.2. Возбудитель инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота

Используя метод негативного контрастирования препаратов, было обнаружено, что капсид обладает кубическим типом симметрии и является двадцатигранником (икосаэдром). Вирион состоит из капсида диаметром 120–150 нм, окруженный липидсодержащей оболочкой. Плавучая плотность капсида составляет 1,305 г/мл. Он окружает ядро вируса из ДНК, которая намотана на белковую шпульку. В одном вирионе может быть около 33 различных структурных белков с молекулярной массой до 290000. Геном вируса состоит из двуспиральной ДНК с молекулярной массой 92-102×10⁶ дальтон. Содержание гуанина и цитозина в ДНК колеблется в пределах от 33 до 74 %. Капсомеры, составляющие капсид – полые образования, пентагексагоналъные в поперечном сечении. Капсид содержит 162 полых капсомера.

Размножение вируса начинается в ядре инфицированной клетки и дополняется образованием гликопротеидно-липидной мембраны при прохождении вируса через внутреннюю пластину ядерной мембраны в эндоплазматический ретикулум клетки. Характерными признаками являются окаймление хроматина и ядерные тельца включения, эти образования рассматриваются некоторыми исследователями как место собирания вируса. В течение 10–12 часов после заражения в клетках, не удаётся обнаружить каких либо характерных признаков формирования вируса. В это время происходит образование структурных вирусных белков и нуклеиновых кислот, из которых в дальнейшем происходит организация нуклеиновой кислоты и капсомеров в единую структуру, условно называемую нуклеокапсидом, или виронуклеоном. Считают, что это происходит по принципу самосборки и осуществляется с помощью физико-химических процессов. По-видимому, нарушение процессов сборки приводит к формированию неполноценных форм вируса. Указанные процессы происходят в разных участках ядра, и постепенно в нём накапливается множество диффузно рассеянных виронуклеонов. Диаметр иуклеотида 35–55 нм, а заключающего капсида 75–85 нм. В результате того, что виронуклеоны являются правильными пространственными фигурами (икосаэдрами), при определённых условиях они приобретают общую кристаллоподобную организацию. Данные литературы позволили предположить несколько возможных путей формирования включений, Известно, например, что вирусное потомство включает не более 20 % вновь синтезированной ДНК и около 35 % белка. Исходя из этих данных, можно считать, что та часть нуклеиновой кислоты и структурных белков, которая остаётся неиспользованной при формировании вируса, и может образовывать включения. Цикл размножения вируса ИРТ КРС продолжается около 10 часов. Продолжительность периода эклипса составляет при ИРТ около 8 часов. В культуре клеток, заражённых вирусом, вирусные белки появляются через 2 часа и накапливаются в максимальных количествах приблизительно через 8 часов. Вирусная ДНК обнаруживается на 1 час позже, чем вирусные белки, и имеет сходную кинетику образования. Сходные инфекционные вирионы появляются через 10 часов и достигают наивысших титров через 15 часов. Массовый выход вирусных частиц из клетки происходит между 15 и 18-ю часами и сопровождается образованием множества структур типа пластинчатого комплекса. В поздние сроки заболевания, в момент разрушения клетки за её пределы попадают различные типы вирусных частиц, находящиеся на разных стадиях формирования. Некоторые вирусные частицы, находящиеся в ядре, цитоплазме, на поверхности клеток и в межклеточных пространствах, бывают без нуклеоида. Дефектный вирус, в частности без нуклеоида, не обладает инфекционной активностью. Несмотря на это “пустые” виронуклеоны, как и “полные”, приобретают оболочку во время продвижения по клетке.

Для выявления антигенного родства между герпесвирусами различных видов животных и человека были проведены исследования. Штерн с соавторами. (1984)установили антигенное родство между вирусом Herpes simplex (тип 1) и вирусом мамиллита крупного рогатого скота, а Блю и Плюммер (1969)обнаружили антигены, общие для вируса Herpes simplex (тип 1), герпесвируса обезьян, вируса ИРТ КРС и вируса аборта кобыл (EHV-1). Результаты других исследований подтвердили эти данные.

Физико-химическая характеристика вируса ИРТ КРС изучена достаточно полно. Вирус термолабилен; он инактивируется при 50–52 °C в течение 30 минут. При 37 °C наступает инактивация вируса в течение 10 часов. При изучении различных факторов, влияющих на термостабильность вируса, показано, что при добавлении хлористого магния, сернокислого магния, фосфорнокислого калия и хлористого калия она резко уменьшается. Растворы формалина 1:500 инактивируют вирус через 24 ч, 1:5000 – через 6 ч. Ацетон, эфир, хлороформ и этиловый спирт инактивируют его немедленно. Вирус, ресуспендированный в водной среде, содержащей аминокислоты или белок, более стабилен. Наибольшая термостабильность вируса наблюдается при рН 6,5–6,9.

Вирус устойчив к воздействию низких температур. При -70 °C он может длительно сохраняться. После хранения при 4 °C через 20 недель титр снижается на 5,5 lg, а при хранении в тот же период при -20 °C и -70 °C на 0,5 и 0,1 lg соответственно. Вирус устойчив при 4 °C в 5 % растворе глицерина. Применение снятого молока позволяет сохранить инфекционный титр вируса без его изменения в течение 5 месяцев при -70 °C. Вирус хорошо лиофилизируется в присутствии фрагментов ткани и при этом может сохраняться годами. Вирус ИРТ чувствителен к эфиру, что связано с наличием липидов в оболочке. Он весьма устойчив к ультразвуку, а также к повторному замораживанию и оттаиванию. Имеются сообщения о выживании вируса в сперме быков, хранящейся при температуре сухого льда, в течение 4-12 мес., а в жидком азоте – в течение года.

Облучение ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами может разрушить вирус даже при небольших дозах воздействия.

1.3. Патогенность вируса инфекционного ринотрахеита КРС для лабораторных животных

Иммуногенность коммерческих вакцин против ИРТ КРС не контролируют на лабораторных животных, в связи с отсутствием вируса, способного преодолеть их естественную резистентность. Поэтому предпринимаются многочисленные попытки исследования по адаптации вируса ИРТ КРС к организму различных видов животных.

За последние годы появились сообщения, что вирус ИРТ КРС патогенен для кроликов, хомяков, хорьков, норок. Экспериментально доказано, что вирус ИРТ КРС можно адаптировать к организму хомяков, хорьков, норок, кроликов. Однако, до настоящего времени ни один из видов этих животных не используется при контроле иммуногенности вакцин против ИРТ КРС в виду недостаточно чёткой клинической картины и слабых изменений в органах. Некоторые авторы сообщают, что наряду с другими видами лабораторных животных, при экспериментальном изучении инфекции широко используют золотистых сирийских хомяков, т. к. они восприимчивы к возбудителям ряда инфекционных заболеваний, удобны в использовании, содержание и разведение их просты, они менее подвержены эпизоотиям, наблюдающимся у кроликов, морских свинок, белых мышей.

С учётом литературных данных для проведения исследований по возможной адаптации вируса ИРТ КРС мы выбрали хомяков, как наиболее удобное и недорогое животное. В результате проведенных исследований нами впервые получен штамм вируса ИРТ КРС, адаптированный к золотистым сирийским хомякам, вызывающий их заболевание в 100 % случаев (в зависимости от способа заражения) с последующей гибелью до 80 % животных. Пассирование исходного полевого вируса ИРТ КРС, штамм ТНЛ-2, через организм семидневных хомяков обуславливает изменение биологических свойств. В процессе пассирования на семидневных хомяках вирус повышает свою вирулентность для животных данного вида и вызывает заболевание и гибель хомяков более старшего возраста. Адаптированный вирус локализуется в лёгких, головном мозге, печени, селезёнке, почках и вызывает у них характерную клиническую картину: вялость, взъерошенность шёрстного покрова, отказ от корма, конъюнктивит.

При патологоанатомическом исследовании наблюдали увеличение лёгких, селезёнки, точечные кровоизлияния в мозге, а в печени при гистологическом исследовании отмечали инфильтрацию лимфоидными клетками. Вирулентность адаптированного вируса для хомяков семидневного вируса при подкожном и интрацеребральном методе заражения достигала 5,7–6,0 log ТЦД₅₀/мл.

Проведёнными исследованиями нам не удалось адаптировать исходный вирулентный вирус ИРТ КРС, штамм ТНЛ-2, к организму морских свинок, крыс и мышей. Поэтому было решено испытать чувствительность к перечисленным лабораторным животным вируса ИРТ КРС, адаптированного к золотистым сирийским хомякам. Адаптированный к сирийским хомякам вирус ИРТ КРС был вирулентен для беспородных белых мышей и вызывал гибель животных в возрасте от 7 до 21 дня. Клиническая картина болезни у белых мышей характеризовалась угнетённым состоянием, отказом от корма, взъерошенностью шёрстного покрова, конъюнктивитами, гиперемией носовой полости. На вскрытии павших и убитых в агональном состоянии животных обнаруживали увеличение лёгких, селезёнки, некротические очаги в печение, точечные кровоизлияния в головном мозге. При гистологическом исследовании головного мозга отмечали гиперемию сосудов, отёк мозга и лёгких, зернистую дистрофию печени.

Вирулентность вируса для мышей составила 5,0–5,75 lg ТЦД₅₀/мл.

Гибель животных превышала 70 % при подкожном и интрацеребральном методах заражения. Пассированный вирус титровался на мышах, его инфекционная активность составляла 5,25-5,75 lg ТЦД₅₀/мл. При совместном содержании больных и здоровых мышей в возрасте до 21 дня происходила передача вируса последним, они переболевали в лёгкой форме. Полученные результаты исследований по адаптации вируса ИРТ КРС к организму хомяков и белых мышей до 21-дневного возраста – послужили основанием для использования этих животных в качестве лабораторной модели при контроле иммуногенности вирусвакцины против ИРТ КРС. В опытах на хомяках и мышах было установлено, что эти животные не чувствительны к исходному (полевому) вирусу ИРТ. При заражении их этим вирусом они не заболевают, но становятся устойчивыми при контрольном заражении адаптированным к их организму вирусу.

Таким образом, показана принципиальная возможность для проведения детальных исследований по разработке метода контроля иммуногенной активности вирус вакцины на лабораторных животных.