CC BY
0УДК 578.821.2
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕТЕРОЛОГИЧНОЙ ВАКЦИНЫ ИЗ ВИРУСА ОСПЫ КОЗ ПРОТИВ НОДУЛЯРНОГО ДЕРМАТИТА КРУПНОГО
РОГАТОГО СКОТА
1Аубакиров А.Ш., 2Абдрахманов С.К., 3Муханбеткалиев Е.Е., 4Бердикулов М.А.
!НАО «Казахский агротехнический исследовательский университет им. С. Сейфуллина»,
г. Астана, Республика Казахстан, магистр кафедры Ветеринарной санитарии 2НАО «Казахский агротехнический исследовательский университет им. С. Сейфуллина», г. Астана, Республика Казахстан, доктор ветеринарных наук, профессор кафедры
Ветеринарной санитарии 3НАО «Казахский агротехнический исследовательский университет им. С. Сейфуллина», г. Астана, Республика Казахстан, кандидат ветеринарных наук, ассоциированный профессор, заведующий кафедрой Ветеринарной медицины 4РГП на ПХВ «Национальный референтный центр по ветеринарии» генеральный директор Комитета ветеринарного контроля и надзора МСХ РК, г. Астана, Республика Казахстан,
кандидат ветеринарных наук https://doi.org/10.5281/zenodo.11467946
Аннотация. Целью проведенной работы является изучение эффективности применения гетерологичной вакцины из штамма оспы коз против нодулярного дерматита крупного рогатого скота. В представленной статье приведены результаты проведенных испытаний по определению иммуногенности гетерологичной вакцины из штамма оспы коз против нодулярного дерматита крупного рогатого скота. Показатель иммуногенность был оценен по полученным результатам при проведении острого опыта с контрольным заражением с использованием вирулентного штамма. Авторами статьи в ходе испытаний установлено, что в течение четырнадцати суток после контрольного заражения у иммунных животных клинические признаки нодулярного дерматита не наблюдались, тогда как у животных контрольной группы на четвертые-пятые сутки после заражения вирулентным вирусом нодулярного дерматита наблюдалось припухлость в месте введения вакцины с повышением температуры тела и образованием в подкожной клетчатке бугорков и их некрозом в месте введения вирулентного вируса в разведениях от 10-1 до 10-3. На седьмые-восьмые сутки уже в разведениях 10-4 до 10-5 проявлялись клинические признаки характерные для нодулярного дерматита крупного рогатого скота. Обобщая полученные данные, можно сделать вывод, что испытуемая вакцина способна вызывать формирование иммунитета к нодулярному дерматиту крупного рогатого скота.
Ключевые слова: вирус, оспа коз, нодулярный дерматит, гетерологичная вакцина, иммуногенность.
Annotation. The purpose of this work is to study the effectiveness of the use of a heterologous vaccine from a strain of goat pox against nodular dermatitis. The article presents the results of tests conducted to determine the immunogenicity of a heterologous vaccine from a strain of goat pox, against nodular dermatitis of cattle. The immunogenicity index was evaluated based on the results obtained during an acute experiment with a control infection using a virulent strain. The authors of the article found during the tests that within fourteen days after the control infection in
immune animals, clinical signs of nodular dermatitis were not observed, whereas in animals of the control group, on the fourth or fifth day after infection with the virulent nodular dermatitis virus, swelling was observed at the site of vaccine administration with an increase in body temperature and the formation of tubercles and their subcutaneous tissue necrosis at the injection site of the virulent virus in dilutions from 10-1 to 10-3. On the seventh to eighth day, clinical signs characteristic of nodular dermatitis of cattle were already manifested in dilutions 10-4 to 10-5. Summarizing the data obtained, it can be concluded that the tested vaccine is capable of causing the formation of immunity to nodular dermatitis in cattle.
Key words: virus, goat pox, nodular dermatitis, heterologous vaccine, immunogenicity.
Введение. Нодулярный дерматит (НД) представляет собой заболевание крупного рогатого скота, характеризующееся лихорадкой и наличием твердых, очерченных узелков на коже. Подобные поражения могут присутствовать в скелетных мышцах и слизистой пищеварительного и респираторного трактов. Также для данного заболевания характерен подкожный отек конечностей и вентральных отделов тела и генерализованной лимфаденопатии [1-2, с. 167-175].
Нодулярный дерматит также характеризуется значительными потерями, особенно у незрелых и молодых животных, из-за хронической слабости, снижения молочной продуктивности и веса, бесплодия, абортов и смерти, но это не зооноз. Имеются данные о том, что только примерно у половины инфицированных животных развиваются генерализованные поражения кожи, но эти животные могут быть виремическими и могут передавать вирус. Африканские дикие жвачные животные могут играть роль в эпидемиологии заболевания. Хотя некоторые виды диких животных могут быть экспериментально инфицированы вирусом нодулярного дерматита, информации о восприимчивости диких животных к нодулярному дерматиту мало, и она дополнительно ограничена невозможностью отличить 54 антитела, вызванные нодулярным дерматитом, от антител, вызванных вирусами оспы овец и оспы коз [3, с. 13].
Возбудителем нодулярного дерматита крупного рогатого скота является ДНК-содержащий оболочечный вирус, относящийся к группе Neethling, родa Capripoxvirus, семейства Poxviridae. Вирус Neethling является прототипным возбудителем настоящего заболевания. Этот патоген имеет антигенное родство с вирусом оспы коз. Также описаны две другие группы вирусов (Allerton и BLD), ранее считавшиеся возбудителями бугорчатки. В последующем было доказано, что вирусы Allerton и BLD не являются истинными возбудителями нодулярного дерматита. По морфологии вирионы вируса Neethling идентичны вирусу оспы коз, округлой формы, с двойной оболочкой и плотной сердцевиной. Размер вирионов 320-260 нм [2-3].
В Азербайджане, Ливане, Палестине, Египте и Иране инфекция распространилась после контактов животных на приграничных пастбищах с КРС сопредельных стран, в которых ранее были нотифицированы случаи нодулярного дерматита [4].
В 2018 году ЛСД вспышки были зарегистрированы в России, Турции и Грузии. В России разгорелись эпидемии ЛСД на север и восток, в то время как в Турции наиболее пострадавший регион находился на востоке. Это привело к необходимости усиления профилактических мер против данного заболевания [5].
Вакцинация — это единственный эффективный способ борьбы с нодулярным дерматитом в странах (регионах), где данная болезнь является эндемичной. Все
коммерчески доступные вакцины для профилактики нодулярного дерматита основаны на использовании живых аттенуированных штаммов вирусов. Использование таких вакцин приводит к ограничениям на международную торговлю живыми животными и животноводческой продукцией [6].
Недавние экспериментальные данные показывают, что вирус бугорчатка передается иксодовыми клещами друг другу трансовориальным и трансстадиальным путем [7, с. 129138].
Для профилактики нодулярного дерматита наряду с этим используется инактивированная вакцина. Однако инактивированная вакцина не создает длительный иммунитет при однократной вакцинации, т.е. необходима ревакцинация, также увеличиваются затраты на изготовление вакцины за счет дороговизны компонентов (инактивант, адъювант).
Вакцина, полученная из гомологичного штамма вируса бугорчатки, индуцировала у крупного рогатого скота клинически выраженные признаки инфекции. В то же время вакцина на основе изолята RM 65 вируса оспы овец (Jovivac ®) у иммунизированного крупного рогатого скота не вызывала образование видимых поражений [8].
В этих случаях для профилактики заболевания и в качестве альтернативы возможно использование гетерологичного живого аттенуированного вируса рода Capripoxvirus (т.е. вирусы оспы овец и коз), которые индуцирует напряженный перекрестный иммунитет [9].
Вакцинный штамм вируса оспы коз (G20-LKV) вызывает защитную реакцию у крупного рогатого скота против нодулярного дерматита при заражении нодулярным дерматитом [10].
В Республике Казахстан вспышка нодулярного дерматита крупного рогатого скота была зафиксирована 7 июля 2016 года в селе Макаш Курмангазинского района Атырауской области. Было направлено официальное уведомление в систему WAHIS МЭБ.
Со стороны ветеринарной службы Атырауской области проведен весь комплекс ветеринарно-карантинных мероприятий по ликвидации болезни нодулярного дерматита (карантин; вынужденная вакцинация животных против нодулярного дерматита; зонирование территории Атырауской области; проведена дезинфекция животноводческих помещений; был введен запрет (ввоз/вывоз) на перемещение животных, продукции и сырье животного происхождения; введен запрет на торговлю животными, продукцией и сырьем животного происхождения.
После проведенных мероприятий ветеринарной службой по ликвидации очага заболевания, а также снятия карантинных мер с указанной территории, был направлен итоговый отчет о закрытии вспышки нодулярного дерматита, по ранее представленной нотификации в системе WAHIS МЭБ.
Необходимо отметить, что после вспышки, а также ликвидации очага нодулярного дерматита, в период с 19 по 23 февраля 2018 года была проведена миссия независимых экспертов МЭБ по нодулярному дерматиту. Согласно заключению экспертов МЭБ Республика Казахстан успешно справилась со вспышкой, быстро и эффективно ликвидировала риск и предприняла правильные меры для предотвращения дальнейших вспышек.
Согласно плана ветеринарно-профилактических мероприятий на 2021 год, была проведена профилактическая вакцинация всего поголовья крупного рогатого скота, в количестве 8 млн голов, вакциной «Neethling-RIBSP».
Территория Республики Казахстан разделена на следующие типы осуществляемого надзора: Пассивное наблюдение
• Ветеринары посещают все стада, по крайней мере один раз в неделю, для различных ветеринарных процедур, таких как идентификация, вакцинация и осмотр заболевших. Начиная с 7-ми дневного возраста животные подлежат идентификации, проводимой ветеринаром села.
• Все ветеринары, а также владельцы скота должны сообщать государственной ветеринарной службе о любых неожиданных или странных случаях, клинических признаках болезни и заболеваемости или смертности в стаде.
Активное наблюдение
• Клиническое наблюдение основано на надзоре во время обычной ветеринарной деятельности во всех регионах, как описано для пассивного наблюдения, дополнительных инспекционных визитов в обычное время не осуществляется.
• В случае вспышки обязательные посещения стада должны проводиться в зоне наблюдения.
• Серологическое наблюдение планируется как в вакцинированных НД стадах в защитной зоне, так и в не вакцинированных стадах в зоне наблюдения. Целью не вакцинированных стад будет выявление незаметного воздействия НД, и целью вакцинированных стад будет мониторинг за активностью вакцинации и за уровнем иммунитета крупного рогатого скота.
• Все тесты ИФА проводятся в РГП «Республиканская ветеринарная лаборатория». Отбор проб крупного рогатого скота в не вакцинированных стадах осуществляется в зоне более высокого риска НД: недалеко от границы зоны защиты и основных маршрутов движения.
•Положительные образцы ИФА от не вакцинированного крупного рогатого скота и подозрительные случаи дополнительно протестированы с помощью ПЦР.
Материалы и методы исследования. С целью определения эффективности применения гетерологичной вакцины из штамма оспы коз против нодулярного дерматита крупного рогатого скота были проведены испытания по определению иммуногенности и биологической активности испытуемой вакцины.
Определение иммуногенности. В соответствии с нормативно-технической документацией иммуногеность проверяли на 3 телятах 6-8-месячного возраста. Телятам вакцину вводили подкожно в среднюю треть шеи по 2 мл в дозе 15 000 ТЦД50. Клиническое наблюдение за вакцинированными животными проводили в течение 21 суток с измерением температуры тела. В течение всего срока наблюдения все привитые животные были клинически здоровыми. Вакцина не вызывает у животных клинически выраженную реакцию.
На 21 сутки 3 вакцинированных и 2 контрольных голов КРС инфицировали внутрикожно вирулентным штаммом вируса НД методом титрования по 0,5 мл в дозе 1000 ИД50. Титрование вируса проводили на поверхности кожи туловища КРС. Окончательный учет результатов титрования проводили не ранее 4 суток, но и не позднее 12 суток, учитавая все образования в подкожной клетчатке бугороков и их некрозом в местах введения вируса. Клиническое наблюдение за животными после контрольного заражения вели в течение 14 суток с ежедневным измерением температуры тела.
Определение биологической актвиности. Активность вакцины определяли методом
титрования в культуре клеток ТЯ. Из полученной смеси готовили 10-кратное разведение от 10-1 до 10-7 на поддерживающей среде. Разведения готовили следующим образом: брали 7 пробирок типа Ependorff вместимостью 1,5-2,0 мл, маркировали их с 1 по 7 и в каждую пробирку наливали по 0,9 мл поддерживающей среды. Затем в первую пробирку вносили 0,1 мл смеси разведенной вакцины и получили разведение 10-1. Далее стерильной пипеткой смешиваем содержимое первой пробирки и переносим 0,1 мл во вторую пробирку, получая разведение 10-2. Последующие разведения готовили таким же образом, до получения разведение 10-7. Готовили три последовательности
В качестве контроля брали 1 культуральный планшет с неинфицированной культурой клеток, где производили только смена поддерживающей среды на свежую. Зараженные и контрольные планшеты с культурой клеток инкубировали в СО2 инкубаторе в стацинарном положении при (37±0,5)0С, смену среды проводили с интервалом 2 сут.
Результаты исследований и обсуждение. Иммуногенность. В течение 14 суток после контрольного заражения у иммунных животных клинические признаки нодулярного дерматита не наблюдались (рис. 1).
Рисунок 1 - Заражение иммунных животных
В то же время, у контрольных животных на 4-5 сутки после заражения вирусом НД наблюдалась припухлость с повышением температуры тела и образованием в подкожной клетчатке бугорков и их некрозом в месте введения вирулентного вируса в разведении от 10-1 до 10-3. На 7-8 сутки уже в разведении 10-4 до 10-5 проявлялись клинические признаки характерные для нодулярного дерматита КРС (рис. 2) (таблица 1).
Рисунок 2 - Заражение животных контрольной группы
Таблица 1 - Результаты наблюдения за животными
Животные вакцинированной Дни наблюдения
(опытной) группы 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 - - - - - - - - -
2 - - - - - - - - -
3 - - - - - - - - -
Животные контрольной 4 5 6 7 8 9 10 11 12
группы
4 - + + + ++ ++ ++ ++ ++
5 + + + + ++ ++ ++ ++ ++
*- отсутствие проявления клинических признаков инфицирования нодулярным дерматитом;
- + - припухлость с повышением температуры тела животного;
- ++ - образование в подкожной клетчатке бугорков и их некрозом в месте введения вирулентного вируса.
Биологическая активность. Обнаружение цитопатических изменений в зараженных клетках при титровании проводили с помощью светового инвертированного микроскопа под малым увеличением (таблица 2).
Таблица 2 - Биологическая активность вакцины против нодулярного дерматита КРС
№ п/п Биологический материал 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 Биологическая активность lg ТЦД50/см3
1 Вакцина ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ - - 6,50
2 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ - - 6,50
3 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ + + + - - - 5,75
Среднее значение 6,25±0,25
Как видно из таблицы, после заражения на 3 сутки в первых 4 лунках, зараженных вакциной разведением 10-1, в монослое отмечали первые признаки дегенерации клеток.
В остальных зараженных лунках (разведения 10-2 - 10-7), учет результатов проводили таким же образом до окончания всего срока наблюдения. После истечения срока наблюдения рассчитывали титр вируса по методу Рида и Менча.
Заключение. Таким образом, учитывая полученные в ходе работы результаты, следует сделать вывод, что испытуемая гетерологичная вакцина является иммуногенной и эффективной против нодулярного дерматита крупного рогатого скота, так как в соответствии с рекомендациями МЭБ, эффективной считается вакцина, после применения которой разница проявления клинических признаков инфицирования (образование нодулей) у вакцинированных и контрольных животных составляет более 1,0 ^ (разведение вируса).
Более того, следует отметить, что в результате проведенных исследований установлено, что ветеринарный препарат обладает также и высокой биологической активностью. Активность вакцины составила 6,25 ^ ТЦД50/см3.
Обобщая полученные данные, а также учитывая экономическую эффективность, отмечаем целесообразность применения гетерологичной вакцины из штамма оспы коз для профилактики нодулярного дерматита.
ЛИТЕРАТУРА
1. Orynbayev M.B., Nissanova R.K., Khairullin B.M., Issimov A., Zakarya K.D., Sultankulova K.T., Kutumbetov L.B., Tulendibayev A.B., Myrzakhmetova B.Sh., Burashev E.D., Nurabayev S.S., Chervyakova O.V., Nakhanov A.K., Kock R.A. Lumpy skin disease in Kazakhstan / M.B. Orynbayev, R.K. Nissanova, B.M.Khairullin, A.Issimov, K.D.Zakarya, K.T.Sultankulova, L.B.Kutumbetov, A.B.Tulendibayev, B.Sh.Myrzakhmetova, E.D.Burashev, S.S.Nurabayev, O.V.Chervyakova, A.K.Nakhanov, R.A.Kock // Tropical Animal Health and Production (2021) 53: 166 р.
2. Aregahagn S., Tadesse B., Tegegne B., Worku Y., Mohammed S. Spatiotemporal Distributions of Sheep and Goat Pox Disease Outbreaks in the Period 2013-2019 in Eastern Amhara Region, Ethiopia [Text] / S. Aregahagn, B. Tadesse, B. Tegegne, Y. Worku, S. Mohammed // Vet Med Int. 2021 Jan. 13 р.
3. EFSA AHAW Panel (EFSA Panel on Animal Health and Welfare), 2015. Scientific Opinion on lumpy skin disease. EFSA Journal 2015;13(1):3986.
4. Семакина В.П., Жильцова М.В., Саввин А.В., Акимова Т.П., Распространение заразного узелкового дерматита (нодулярного дерматита) крупного рогатого скота в мире [Text] / В.П. Семакина, М.В. Жильцова, А.В. Саввин, Т.П. Акимова. // Ветеринария сегодня. - 2017. - 3. - C. 13-23
5. Кривонос Р.А., Джаилиди Г.А., Мищенко А.В., Мищенко В.А., Черных О.Ю., Шевкопляс В.Н., Дресвянникова С.Г., Коломиец Д.В., Тихонов С.В., Р.А. [Text] / Кривонос, Г. А. Джаилиди , А. В. Мищенко, В. А. Мищенко , О. Ю. Черных , В. Н. Шевкопляс , С.Г. Дресвянникова , Д.В. Коломиец , С.В. Тихонов. // Проблема профилактики и ликвидации очагов нодулярного дерматита крупного рогатого скота. Русско-английский журнал Федеральной службы по ветеринарному надзору Российской Федерации «Ветеринария сегодня». Март 2017 года. С. 59.
6. Lubinga J.C., Tuppurainen E.S., Stoltsz W.H., Ebersohn K., Coetzer J.A., Venter E.H. [Text] / J.C. Lubinga, E.S. Tuppurainen, W.H. Stoltsz, K. Ebersohn, J.A. Coetzer, E.H. Venter // Detection of lumpy skin disease virus in saliva of ticks fed on lumpy skin disease virus-infected cattle. Experimental and Applied Acarology, 2013, Volume 61, Issue 1, 129-138 р.
7. Abutarbush S., Hananeh M., Ramadan W. [Text] / S. Abutarbush, M. Hananeh, W. Ramadan // et al. Adverse reactions to field vaccination against lumpy skin disease in Jordan. Transboundary and Emerging Diseases, 2014.12 р.
8. Chervyakova O., Issabek А., Sultankulova А., Bopi А., Kozhabergenov N., Omarova Z., Tulendibayev А., Aubakir N., Orynbayev M. Lumpy Skin Disease Virus with Four Knocked Out Genes Was Attenuated In Vivo and Protects Cattle from Infection [Text] / O. Chervyakova, А. Issabek, А^^пЫ^^ А.Bopi, N. Kozhabergenov, Z. Omarova, А. Tulendibayev, N. Aubakir, M. Orynbayev // Vaccines (Basel) 2022. 12 р.
9. Zhugunissov K., Bulatov Y., Orynbayev M., Kutumbetov L., Abduraimov Y, Shayakhmetov Y., Taranov D., Amanova Z., Mambetaliyev M,. Absatova Z. Et al Goatpox virus (G20-LKV) vaccine strain elicits a protective response in cattle against lumpy skin disease at challenge with lumpy skin disease virulent field strain in a comparative study [Text] / K. Zhugunissov, Y. Bulatov, M. Orynbayev, L. Kutumbetov, Y. Abduraimov, Y. Shayakhmetov, D. Taranov, Z. Amanova, M. Mambetaliyev, Z. Absatova // Vet. Microbiol. 2020, 245, 108695. 1-8 р.
