Вирусная диарея крупного рогатого скота | |
---|---|
Иммунофлуоресцентное изображение BVDV (тип CP7). Ядра окрашены в синий цвет с помощью DAPI . Репликационные комплексы вирусов отмечены красным цветом с помощью антител, связывающих белок NS3. | |
Научная классификация![]() | |
(без рейтинга): | Вирус |
Область : | Рибовирус |
Королевство: | Орторнавирусы |
Тип: | Китриновирикота |
Сорт: | Фласувирицеты |
Заказ: | Амарилловирусные |
Семья: | Флавивирусы |
Род: | Пестивирус |
Группы включены | |
| |
Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны | |
|
Вирусная диарея крупного рогатого скота ( BVD ), вирусная диарея крупного рогатого скота (британский английский) или мукозальное заболевание , ранее именуемое диареей крупного рогатого скота (BVD), является экономически значимым заболеванием крупного рогатого скота , которое встречается в большинстве стран мира. [1] Были опубликованы мировые обзоры экономически оцененных производственных потерь и программ вмешательства (например, программ ликвидации, стратегий вакцинации и мер биологической безопасности), вызванных инфекцией BVD. [2] [3] Возбудитель, вирус вирусной диареи крупного рогатого скота (BVDV), является членом рода Pestivirus семейства Flaviviridae . [1]
Инфекция BVD приводит к широкому спектру клинических признаков из-за ее иммунодепрессивного действия [4] , а также оказывает прямое влияние на респираторные заболевания и фертильность. [5] Кроме того, инфекция BVD восприимчивой самки в определенный период беременности может привести к рождению постоянно инфицированного (ПИ) плода. [6]
Животные ПИ распознают внутриклеточные вирусные частицы BVD как «свои» и выделяют вирус в больших количествах на протяжении всей жизни; они представляют собой краеугольный камень успеха BVD как заболевания.
В настоящее время в мировом обзорном исследовании показано, что распространенность ПИ на уровне животных варьировалась от низкой (≤0,8% Европа, Северная Америка, Австралия), средней (>0,8% до 1,6% Восточная Азия) до высокой (>1,6% Западная Азия). Страны, которые не смогли реализовать какие-либо программы контроля и/или искоренения BVDV (включая вакцинацию), имели самую высокую распространенность ПИ. [7]
BVDV являются членами рода Pestivirus , принадлежащего к семейству Flaviviridae . Другие члены этого рода вызывают пограничную болезнь (овцы) и классическую чуму свиней (свиньи), которые наносят значительный финансовый ущерб животноводческой отрасли. [8]
Пестивирусы — это небольшие, сферические, одноцепочечные, оболочечные РНК-вирусы диаметром от 40 до 60 нм. [9]
Геном состоит из одной линейной, положительной, одноцепочечной молекулы РНК размером около 12,3 кб. [10] Синтез РНК катализируется РНК-зависимой РНК-полимеразой BVDV (RdRp). Эта RdRp может подвергаться переключению нитей матрицы, что позволяет проводить рекомбинацию копий РНК-РНК во время удлиненного синтеза РНК. [11]
На основе нуклеотидной последовательности 5'-нетранслируемой (UTR) области распознаются два генотипа BVDV: BVDV-1 и BVDV-2. [12] Изоляты BVDV-1 были сгруппированы в 16 подтипов (a –p), а BVDV-2 в настоящее время сгруппирован в 3 подтипа (a – c). [13]
Штаммы BVDV можно далее разделить на отдельные биотипы (цитопатические или нецитопатические) в соответствии с их воздействием на культуру клеток ткани; цитопатические (cp) биотипы, образованные посредством мутации нецитопатических (ncp) биотипов, вызывают апоптоз в культивируемых клетках. [14] Вирусы Ncp могут вызывать персистенцию инфекции в клетках и имеют неповрежденный белок NS2/3. У вирусов cp белок NS2/3 либо расщепляется на NS2 и NS3, либо происходит дупликация вирусной РНК, содержащей дополнительную область NS3. [15] Большинство инфекций BVDV в полевых условиях вызваны биотипом ncp. [1]
BVD считается одним из наиболее значимых инфекционных заболеваний в животноводческой отрасли во всем мире из-за его высокой распространенности, стойкости и клинических последствий. [16]
В Европе распространенность животных с положительным результатом на антитела в странах без систематического контроля BVD составляет от 60 до 80%. [17] Распространенность была определена в отдельных странах и, как правило, положительно связана с плотностью поголовья крупного рогатого скота. [ необходима ссылка ]
Штаммы BVDV-1 преобладают в большинстве частей света, тогда как BVDV-2 составляет 50% случаев в Северной Америке. [16] В Европе BVDV-2 был впервые выделен в Великобритании в 2000 году и в настоящее время составляет до 11% случаев BVD в Европе. [18]
Передача BVDV происходит как горизонтально, так и вертикально, причем как постоянно, так и временно инфицированные животные выделяют инфекционный вирус. Вирус передается через прямой контакт, выделения организма и загрязненные фомиты, причем вирус может сохраняться в окружающей среде более двух недель. Постоянно инфицированные животные являются наиболее важным источником вируса, непрерывно выделяя вирусную нагрузку в тысячу раз больше, чем выделяют остро инфицированные животные. [19]
После проникновения вируса и контакта со слизистой оболочкой рта или носа репликация происходит в эпителиальных клетках. Репликация BVDV имеет предрасположенность к небным миндаликам, лимфоидным тканям и эпителию ротоглотки.
Фагоциты захватывают BVDV или инфицированные вирусом клетки и переносят их в периферические лимфоидные ткани; вирус также может распространяться системно через кровоток. Виремия возникает через 2–4 дня после заражения, а выделение вируса из сыворотки или лейкоцитов обычно возможно через 3–10 дней после заражения. [20]
При системном распространении вирус способен проникать в большинство тканей, отдавая предпочтение лимфоидным тканям. Нейтрализующие антитела можно обнаружить через 10–14 дней после заражения, при этом титры продолжают медленно расти в течение 8–10 недель. Через 2–3 недели антитела эффективно нейтрализуют вирусные частицы, способствуют очищению от вируса и предотвращают заражение органов-мишеней. [21]
Инфекция плода имеет наибольшие последствия, поскольку может привести к рождению постоянно инфицированного новорожденного. Последствия инфицирования плода вирусом BVDV зависят от стадии беременности, на которой самка страдает от острой инфекции.
Инфицирование BVDV самки до зачатия и в течение первых 18 дней беременности приводит к задержке зачатия и увеличению интервала отела до зачатия. После прикрепления эмбриона заражение с 29 по 41 день может привести к эмбриональной инфекции и, как следствие, к эмбриональной смерти.
Заражение самки примерно с 30-го по 120-й день беременности может привести к иммунотолерантности и рождению телят, постоянно инфицированных вирусом.
Инфекция BVDV между 80 и 150 днями беременности может быть тератогенной, при этом тип врожденного дефекта зависит от стадии развития плода на момент заражения. Аборт может произойти в любой момент беременности. Инфекция после примерно 120 дня может привести к рождению нормального плода, который будет отрицательным по антигену BVD и положительным по антителам BVD. Это происходит потому, что иммунная система плода уже развита к этому сроку беременности и способна распознавать и бороться с вторгающимся вирусом, вырабатывая антитела против BVD.
Вирус BVD может поддерживаться как хроническая инфекция в некоторых иммунопривилегированных местах после транзиторной инфекции. К таким местам относятся фолликулы яичников, ткани яичек, центральная нервная система и лейкоциты. У крупного рогатого скота с хроническими инфекциями возникает значительный иммунный ответ, проявляющийся чрезвычайно высокими титрами антител.
Инфекция BVDV имеет широкий спектр клинических признаков, включая проблемы с фертильностью, снижение лактации, лихорадку, диарею и инфекцию плода. [9] Иногда может возникнуть тяжелая острая форма BVD. Эти вспышки характеризуются тромбоцитопенией с высокой заболеваемостью и смертностью. Однако клинические признаки часто бывают легкими, а инфекция коварной, распознаваемой только иммуносупрессивным эффектом BVDV, увековечивающим другие циркулирующие инфекционные заболевания (особенно диарею и пневмонию).
У постоянно инфицированных животных не было полноценной иммунной системы на момент трансплацентарного заражения BVDV. Таким образом, вирус проник в клетки плода и в процессе развития иммунной системы был принят как свой. У PIs вирус остается в большом количестве клеток тела животного на протяжении всей его жизни и непрерывно выделяется. PIs часто бывают нездоровыми и меньше своих сверстников, однако они могут казаться нормальными. PIs более восприимчивы к болезням, и только 20% PIs доживают до двухлетнего возраста. [22] Если самка PI способна к размножению, она всегда рожает телят PIs. [23]
Крупный рогатый скот PI, который выживает при плохом содержании, восприимчив к болезням слизистых оболочек. Заболевания слизистых оболочек развиваются только у животных PI и неизменно приводят к летальному исходу. [5] Заболевание возникает, когда животное PI суперинфицируется цитопатическим биотипом, возникающим из-за мутации нецитопатического штамма BVDV, уже циркулирующего у этого животного. [24] Cp BVDV распространяется на эпителий желудочно-кишечного тракта, и некроз кератиноцитов приводит к эрозии и язве. Жидкость просачивается с эпителиальной поверхности желудочно-кишечного тракта, вызывая диарею и обезвоживание. Кроме того, бактериальная инфекция поврежденного эпителия приводит к вторичной септицемии. Смерть наступает в последующие дни или недели.
Различные диагностические тесты доступны для обнаружения активной инфекции или признаков исторической инфекции. Метод диагностики также зависит от того, проводит ли ветеринар исследование на уровне отдельного животного или стада.
В настоящее время наиболее часто проводимыми тестами для обнаружения вируса или вирусного антигена являются антигенный иммуноферментный анализ (ELISA) и ПЦР-РВ . Проводится индивидуальное тестирование образцов ушных бирок или образцов сыворотки. Крайне важно проводить повторное тестирование положительных образцов, чтобы различать острый, транзиторно инфицированный скот и ПИ. Второй положительный результат, полученный не менее чем через три недели после первичного результата, указывает на животное с ПИ. ПЦР-РВ также можно использовать на образцах молока из цистерн для сбора молока (BTM) для выявления коров с ПИ, вносящих вклад в резервуар. Сообщается, что максимальное количество коров, вносящих вклад, у которых можно обнаружить ПИ, составляет 300.
Для выявления истории заражения вирусом BVDV используются иммуноферментные анализы (ИФА) на антитела (Ig); эти тесты были проверены на образцах сыворотки, молока и молока в больших количествах. ИФА на Ig не диагностируют активную инфекцию, но выявляют наличие антител, вырабатываемых животным в ответ на вирусную инфекцию. Вакцинация также вызывает реакцию антител, что может привести к ложноположительным результатам, поэтому важно знать статус вакцинации стада или особи при интерпретации результатов. Стандартный тест для оценки того, циркулировал ли вирус в последнее время, заключается в проведении ИФА на Ig в крови 5–10 молодых животных, которые не были вакцинированы, в возрасте от 9 до 18 месяцев. Положительный результат указывает на воздействие вируса BVDV, но также на то, что любые положительные животные вряд ли сами являются животными PI. Положительный результат у беременной самки указывает на то, что она ранее была либо вакцинирована, либо инфицирована вирусом BVDV и, возможно, вынашивает плод PI, поэтому тестирование на антиген новорожденного имеет жизненно важное значение для исключения этого. [5] Отрицательный результат теста на антитела, по усмотрению ответственного ветеринара, может потребовать дальнейшего подтверждения того, что животное на самом деле не является ПИ.
На уровне стада положительный результат Ig предполагает, что вирус BVD циркулировал или стадо вакцинировано. Отрицательные результаты предполагают, что PI маловероятен, однако это наивное стадо подвергается риску серьезных последствий, если туда попадет инфицированное животное. Антитела от дикой инфекции или вакцинации сохраняются в течение нескольких лет, поэтому тестирование Ig ELISA более ценно при использовании в качестве инструмента наблюдения в серонегативных стадах.
Основой искоренения является выявление и удаление постоянно инфицированных животных. Повторное заражение затем предотвращается вакцинацией и высоким уровнем биобезопасности, поддерживаемым постоянным наблюдением. ИП действуют как вирусные резервуары и являются основным источником вирусной инфекции, но транзиторно инфицированные животные и загрязненные фомиты также играют значительную роль в передаче. [1]
Лидерами в деле искоренения BVD почти 20 лет назад были скандинавские страны. Несмотря на разные условия на старте проектов с точки зрения правовой поддержки и независимо от первоначальной распространенности стад с животными PI, всем странам потребовалось около 10 лет, чтобы достичь своих финальных стад. [25] [26]
После того, как было доказано, что искоренение BVD может быть достигнуто экономически эффективным способом, в Европе последовал ряд региональных программ, некоторые из которых переросли в национальные схемы. [27]
Вакцинация является неотъемлемой частью как контроля, так и искоренения. Пока вирус BVD все еще циркулирует в национальном стаде, племенной скот подвержен риску производства новорожденных с ПИ, а экономические последствия BVD все еще актуальны. После того, как будет достигнуто искоренение, невакцинированные животные будут представлять собой наивное и восприимчивое стадо. Заражение от импортных животных или зараженных фомитов, занесенных на ферму, или через временно инфицированных людей, находящихся в контакте, будет иметь разрушительные последствия.
Современные программы вакцинации направлены не только на обеспечение высокого уровня защиты от клинических заболеваний у матери, но, что особенно важно, на защиту от виремии и предотвращение образования ИП. [28] Хотя задействованные иммунные механизмы одинаковы, уровень иммунной защиты, необходимый для защиты плода, намного выше, чем для предотвращения клинических заболеваний. [29]
Хотя исследования с заражением показывают, что убитые, как и живые, вакцины предотвращают внутриутробное инфицирование в экспериментальных условиях, эффективность вакцин в полевых условиях была поставлена под сомнение. [30] Рождение телят ПИ в вакцинированных стадах предполагает, что убитые вакцины не выдерживают нагрузки, вызванной вирусной нагрузкой, выделяемой ПИ в полевых условиях. [31]
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )