CC BY
24
Удк: 619:616.9-022.1:576.851.42+636.22/.28
проявление инфекционного процесса у крупного рогатого скота, вызванного Типичными и измененными формами бруцелл
л.Н. ГОРдИЕНкО, кандидат ветеринарных наук, директор
всероссийский научно-исследовательский институт бруцеллеза и туберкулеза животных, ул. лермонтова, 93, Омск, 644001, Россия
E-mail: [email protected]
Резюме. в инфекционной патологии продуктивных животных особое значение имеет бруцеллез. За период его изучения определены многие закономерности процессов взаимодействия возбудителя инфекции с макроорганизмом. Открытие изменчивости бактерий позволило развить новые научные направления и объяснить некоторые особенности инфекционного процесса с необычной патологией. Имеющиеся знания о L-формах бруцелл в большей степени основаны на результатах экспериментальных исследований. Сведения о практическом значении и участии измененных форм бруцелл в инфекционном и эпизоотическом процессах крайне ограничены. Общепринятые методы лабораторных исследований позволяют выявить инфицированных животных с персистенцией типичных (S) форм бруцелл. При этом среди поголовья животных остаются носители микроорганизмов в L-форме, которые служат источником инфекции и способствуют сохранению ее очагов. Цель наших исследований изучить инфекционный процесс при бруцеллезе с участием типичных (S) и измененных (R-, L-) форм возбудителя. Работу проводили в очаге бруцеллеза крупного рогатого скота в 2013 г. в хозяйстве Омской области. для серологической диагностики использовали диагностикумы стандартные (S-) и изготовленные по собственному способу (R-, L-). Установлено широкое распространение (более 10%) бруцеллеза в стаде. Среди инфицированных животных выявлены бруцеллоносители с персистенцией S-, R- и L-форм. в период вспышки инфекции в организме больных животных (до 67%) преобладали типичные (S-) формы бруцелл. в отдаленные сроки отмечали хронизацию инфекционного процесса с преимуществом L-бруцеллоносителей (до 71% от числа реагирующих). в свежем очаге бруцеллеза среди поголовья крупного рогатого скота циркулируют вирулентные штаммы возбудителя в типичной (S-) и измененной (R-, L-) формах, которые участвуют в инфекционном процессе и вызывают активный синтез специфических иммуноглобулинов в сыворотке крови заразившихся животных. Ключевые слова: крупный рогатый скот, бруцеллез, инфекционный процесс, типичные и измененные формы бруцелл. Для цитирования: Гордиенко л.Н. Проявление инфекционного процесса у крупного рогатого скота, вызванного типичными и измененными формами бруцелл // достижения науки и техники АПк. 2015. т.29. №3. С. 56-58.
Бруцеллез до сих пор имеет особую значимость в инфекционной патологии. Активность эпизоотий при этом заболевании среди продуктивных животных обусловливает интенсивность эпидемиологических проявлений в очагах инфекции и представляет экологическую опасность [1].
За годы изучения бруцеллезной инфекции определены закономерности и особенности патогенеза, иммуногенеза, морфогенеза и других процессов взаимодействия бруцелл с макроорганизмом. С открытием изменчивости бактерий появились новые знания об их диссоциации, трансформации и реверсии, которые позволяют объяснять некоторые причины длительного существования эпизоотических очагов, рецидивов инфекции, низкой эффективности
оздоровительных мероприятий в неблагополучных стадах [2, 3].
По данным отечественных и зарубежных исследователей, L-трансформации подвержено большинство бактерий, особенно при хронических инфекциях, в том числе и при бруцеллезе [4].
Персистенция L-форм бруцелл в организме животных с последующей реверсией в исходную форму может быть одной из причин эпизоотических осложнений. При выявлении очагов инфекции и интерпретации атипично протекающих форм заболевания у животных решающее значение имеют наиболее информативные методы лабораторной диагностики. При этом тест-системы для диагностики бруцеллеза, обусловленного L-формами возбудителя, до сих пор не производят.
Несмотря на многолетнее изучение проблемы, вопросы, связанные с L-трансформацией бруцелл и лабораторной диагностикой L-форм, еще не решены.
Специалисты медицинских и ветеринарных научно-исследовательских учреждений в экспериментальных условиях разработали и испытали диагностические тест-системы из бруцелл в L-форме, которые обладают специфичностью, активностью и позволяют выявить персистенцию в организме животных L-форм бруцелл и, следовательно, дополнительное количество бруцел-лоносителей [5, 6].
При оценке эпизоотического состояния стад, особенно в период осуществления оздоровительных мероприятий, важное значение имеют объективные данные о проявлении эпизоотического процесса, интенсивности распространения инфекции, наличии в стаде животных с латентными формами бруцеллеза, вызванными типичными и измененными формами возбудителя. В этой связи цель наших исследований - изучить проявление инфекционного процесса у крупного рогатого скота при бруцеллезе, вызванном типичными и измененными формами возбудителя.
Условия, материалы и методы. Работу проводили в 2013-2014 гг. в хозяйстве Омской области на поголовье крупного рогатого скота казахской белоголовой породы, импортированном из Республики Казахстан.
Клиническое обследование животных осуществляли при непосредственном наблюдении за ними в течение года.
Серологические исследования проводили общепринятыми методами: реакция агглютинации (РА), реакция связывания комплемента (РСК), роз бенгал проба (РБП), реакция иммунодиффузии в агаровом геле (РИД с О-ПС антигеном), регламентированными в «Наставлении по диагностике бруцеллеза животных» [7]. В качестве диагностикумов использовали коммерческие наборы для выявления типичных форм бруцелл.
Для определения носительства измененных форм L-) бруцелл в серологических реакциях применяли антигены, изготовленные в условиях лаборатории [8].
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
67>» _
60% 50% Ж
* 50% 41 < 53
31 _
23 0% ^ 36^33%— 18
V • —3 20% -----/ 19
1014% 12 8 —1-7-1
август
октябрь
ноябрь
декабрь
Рис. 1. Показатели положительных результатов серологических реакций у крупного рогатого скота с набором бруцеллезных антигенов: ♦ - единый бруцеллезный антиген из коммерческого набора; ■ - R-бруцеллезный антиген; й - L-бруцеллезный антиген.
Гипериммунные сыворотки к бруцеллам в Я- и 1_-форме получали от кроликов согласно [9]. Специфичность и активность изготовленных диагностикумов определяли в РА и РСК с антигенами и гипериммунными сыворотками, изготовленными из гомологичных и гетерологичных форм бруцелл.
Результаты и обсуждение. Анализ эпизоотических данных свидетельствует о том, что среди поголовья, завезенного из нескольких ферм Республики Казахстан, находились животные-бруцеллоносители с латентными формами инфекции, которые служили источником инфекции для здоровых коров и нетелей. В течение 6 мес. (с декабря по июнь) произошло перезаражение животных и инфекция приобрела широкое (более 10 %) распространение.
Персистенция эпизоотических вирулентных штаммов бруцелл в организме инфицированных животных вызывала синтез специфических иммуноглобулинов, которые наблюдали в серологических реакциях. Результаты лабораторных исследований свидетельствуют о том, что в свежем очаге бруцеллеза в организме инфицированных животных бруцеллы подвергались воздействию иммунных факторов. В результате чего происходила диссоциация или трансформация микробных клеток с изменением не только фенотипических свойств, но прежде всего антигенных комплексов. С возникновением дефектов клеточной стенки у бруцелл снижалась активность поверхностных соматических антигенов поли-сахаридной природы,проявлялась активность (Я-) антигенов глубоких слоев клеточной стенки, цито-плазматических(_-) антигенов.
У коров, находящихся под наблюдением, в период вспышки инфекции преобладали типичные формы бруцелл. В то же время результаты серологических реакций свидетельствуют о том, что под действием иммунных факторов организмов животных, которые
ингибировали эпизоотические штаммы возбудителей инфекции, происходила трансформация клеток микроорганизмов с частичной или полной утратой клеточных стенок.
В начальный период наблюдения по показателям серологических реакций отмечена антигенная вариабельность бруцелл. Наличие в сыворотке крови инфицированных животных антител к S-, Я-, _- бруцеллезным антигенам свидетельство вало об активности соматических Я-) и цитоплазматических (_-) детерминант, способных вызывать синтез специфических иммуноглобулинов в диагностических титрах. Проявление инфекционного процесса у больных бруцеллезом животных в начальной стадии было выражено активностью поверхностных полисахаридных антигенов, которые вызывали гуморальный ответ больше, чем у половины особей (до 67%).
В течение первых 8-10 месяцев эпизоотического процесса в меньшей степени проявляли активность бруцеллы, трансформированные в Я- и _- формы. Число животных с диагностическими титрами антител к их антигенам динамично снижалось и через 4 месяца наблюдений уменьшилось в 1,7-2 раза. В связи с утратой (частично или полностью) клеточной стенки и поверхностных (О-полисахаридных S-антигенов) в клетках бруцелл выявляются Я- или _-антигены, обладающие меньшей степенью активности. При развитии инфекции болезнь приобретает латентную форму и гуморальные факторы постепенно снижают свою функцию. Процесс переходит на клеточный уровень, который проявляется в виде продуктивного воспаления, и синтез иммуноглобулинов, улавливаемых в сыворотке крови серологическими реакциями, прекращается. Поэтому снижение их количества закономерно (рис. 1).
Вместе с тем, количество бруцеллоносителей с низкими титрами специфических иммуноглобулинов в сыворотке крови по мере отдаления сроков диагностики от вспышки инфекции изменялось в обратном направлении (рис. 2). Это свидетельствует о хронизации
1сс 90 80 70 60 ес 40 30
в0 10
0
/ 1 . -А .
* * , -'
А' 4В
30
18 18 1в -«-8- 17
10— / 8 .1 19
11 -4— 15
Рис. 2. Показатели серологических реакций с низкими титрами иммуноглобулинов к разным бруцеллезным антигенам: —ф— - единый бруцеллезный антиген из коммерческого набора; —■---Я-бруцеллезный антиген; - - -ж- — _-бруцеллезный антиген.
инфекционного процесса и поддержании его за счет персистенции измененных форм бруцелл.
Сомнительные результаты серологических реакций сывороток крови животных с S-бруцеллезными антигенами регистрировали в 2-3 раза меньше, чем положительные. Количество их среди всех сомнительно реагирующих при исследовании на бруцеллез животных составляло от 12 до 19%. Больше всего среди особей с сомнительными реакциями было L-бруцеллоносителей (за период наблюдения от 42 до 71%). Такие результаты свидетельствует о том, что L-формы бруцелл в очаге инфекции имеют широкое распространение, но обладают более слабыми антигенными комплексами, чем S-формы возбудителя.
Количество животных с персистенцией диссоциированных форм бруцелл при развитии инфекционного процесса занимало промежуточное положение. Число положительных реакций с R- и L-антигенами сближалось, а количество реакций с низкими титрами R-антител (сомнительных) в большей степени совпадало с показателями реакций с S-бруцеллезным антигеном. Через 10-12
мес. проявления инфекционного процесса в стаде количество животных с активным синтезом R- и L-бруцеллезных антител и высокими их титрами в сыворотке крови составляло 12,5 и 13,3% соответственно. При этом сомнительные реакции с S-бруцеллезным антигеном отмечены у 14% животных, а с R-антигеном - у 13%.
Выводы. Анализируя результаты исследований, следует отметить, что в свежем очаге бруцеллеза инфекция интенсивно распространяется среди крупного рогатого скота с охватом более 10% поголовья. Установлена циркуляция эпизоотических вирулентных штаммов бруцелл, находящихся в типичной и измененной L-) формах, которые вызывают инфекционный процесс с активным синтезом специфических иммуноглобулинов в сыворотке крови заразившихся животных.
В период вспышки инфекции в организме больных животных (до 67%) преобладают типичные формы бруцелл. В более отдаленные сроки происходит хро-низация инфекционного процесса с преимуществом животных L-бруцеллоносителей (до 71 % от числа реагирующих).
Литература.
1. Пути решения проблем, обусловливающих актуальность бруцеллеза в РФ / О.Д. Скляров, А.И. Климанов, К.в. Шумилов, А.А. Зинова, Н.К. Букова, И.А. Логннов // ветеринария. 2011. № 1. С. 34-38.
2. Триленко П.А. Бруцеллез сельскохозяйственных животных. Л.: «Колос» (Ленингр. отд-ние), 1976. С. 45-91
3. Бруцеллез сельскохозяйственных животных. 2-е изд., перераб. и доп. / И.А. Косилов, П.К. Аракелян, С.К. димов, А.Г. Хлыстунов. Новосибирск: Гос. ред.-полиграф. объединение СО РАСХН, 1999. С. 55-60
4. Актуальные вопросы эпидемиологии и лабораторной диагностики бруцеллеза, обусловленного L-формой возбудителя /Л.М. Михайлов, А.И. Калиновский, С.в. Балахонов, Н.М. Андреевская, в.А. Михайлова, М.Ю. Шестопалов, О.Г. Татарникова,
в.И. Кузнецов, в.А. Борисов, в.Г. Ощепков, Л.Н. Гордиенко, Е.в. Куликова//Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2010. № 2. С. 23-29
5. Патент 2242765 РФ, МПК G01N33/531, Способ получения диагностической агглютинирующей сыворотки против бруцелл в L-форме/Михайлов Л.М., Калиновский А.И., Андреевская Н.М., Михайлова в.А., Репина Л.П.: Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего востока - № 2003112084/15; Заявл. 24.04.2003; Опубл. 20.12.2004
6. Гордиенко Л.Н. Результаты производственного испытания диагностикумов, изготовленных из бруцелл в L-форме // Достижения науки и техники АПК. № 9. 2011. С. 55-57
7. Наставление по диагностике бруцеллеза животных (утв. департаментом ветеринарии Минсельхоза России 29.09.2003
г.). М.: ООП ФГУП «вО Минсельхоза России», 2004
8. Патент 2486916 РФ, МПК А61К39/02 Способ получения бруцеллезного L-антигена /Л.Н. Гордиенко, в.Г. Ощепков, Е.в. Куликова, А.Ю. Павлова, Г.М. Гайдуцкая, Н.Б. Еланцева: Государственное научное учреждение всероссийский научно-исследовательский институт бруцеллеза и туберкулеза животных Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ вНИИБТЖРоссельхозакадемии). - № 2011133136/15; заявл. 05.08.2011; опубл. 10.07.2013.
9. Патент 2268748 РФ, МПК А61К39/40, C12N1/20, G01N33/531 Способ получения диагностической сыворотки против бруцелл в L-форме/в.Г. Ощепков, Л.Н. Гордиенко, А.Ю. Братцев: всероссийский научно-исследовательский институт бруцеллеза и туберкулеза животных Российской академии сельскохозяйственных наук (вНИИБТЖ). - № 2003121773/13; заявл. 15.07.2003; опубл. 27.01.2006
MANIFESTATION OF INFECTIOuS PROCESS AT CATTLE CAuSED BY THE TYPICAL AND MODIFIED FORMS OF BRuCELLA
L.N. Gordienko
All-Russian Research Institute of brucellosis and tuberculosis of animal, Lermontov str., 93, Omsk, 644001, Russia Summary. Brucellosis has a particular importance in infectious pathology of productive animals. During the period of its study a lot of patterns of interaction processes between the pathogen and macroorganisms were identified. The discovery of the variability of bacteria enabled to develop new research directions and explain some features of infection process with the unusual pathology. Existing knowledge about L-forms of Brucella are based largely on results of experimental studies. There are extremely limited information on the practical importance and involvement of modified forms of Brucella in infectious and epizootic processes. Conventional laboratory methods can detect infected animals with persistence of typical (S) forms of Brucella. At the same time among animal population there are carriers of the microorganism in the L-shape, which are the source of infection and play a role in preserving the pestholes. Our purpose was to study the infectious process at brucellosis with typical (S) and modified (R, L) forms of the pathogen. The work was carried out in the nidus of brucellosis of cattle in 2013 on a farm in Omsk region. We used standard diagnostic tools (S) and developed by our own method ones (R, L) for serological diagnosis. There was established wide spread occurrence (over 10 %) of brucellosis in the herd. There were revealed the brucella-carriers with persistence of S-, R- and L-forms among infected animals. The typical (S) form of Brucella dominated during infective episode in the bodies of infected animals (up to 67 %). We noted the chronization of infection process with the prevalence of animals with L-brucella (up to 71 % of responders) in the long-term periods. In a new nidus of brucellosis among cattle population the virulent strains of the pathogen in the typical (S) and modified (R, L) forms circulates, which are involved in the infectious process and cause the active synthesis of specific immunoglobulins in the blood serum of infected animals. Keywords: cattle, brucellosis, infectious process, typical and modified forms of brucella. Author Details: L.N. Gordienko, Cand. Sc. (Vet.), Director (e-mail: [email protected]).
For citation: Gordienko L.N. Manifestation of infectious process at cattle caused by the typical and modified forms of brucella. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2015. T.29. №3. pp. 56-58 (In Russ)
