CC BY
244
Section 2. Biotechnology
Section 2. Biotechnology Секция 2. Биотехнологии
Bogoyavlenskiy Audrey Pavlinovich, Berezin Vladimir Eleazarovich, Institute microbiology and virology, Almaty, Kazakhstan
E-mail: [email protected]
Viral infections in the poultry industry and problems of their diagnostics
Abstract: Intensification in poultry industry is the main ground of appearance of the new viral disease of birds. There is a main reason of development of new approaches for monitoring infectious diseases, requiring not only the creation of new diagnostic techniques, including multivariate methods, but also new methods of simultaneous analysis of different viruses in populations of domestic and wild birds.
Keywords: aviculture, viral infection, diagnostic.
Богоявленский Андрей Павлинович, Березин Владимир Элеазарович Институт микробиологии и вирусологии, Алматы, Казахстан
E-mail: [email protected]
Вирусные инфекции в промышленном птицеводстве и проблемы их диагностики
Аннотация: Интенсификация промышленного птицеводства — основная причина возникновения все новых вирусных заболеваний птиц. Это в свою очередь обуславливает необходимость разработки новых подходов для мониторинга инфекционных заболеваний, требуя не только создания новых методов диагностики, включая мультивариантные методы исследования, но и новых методов одномоментного анализа различных вирусов в популяциях домашних и диких птиц.
Ключевые слова: птицеводство, вирусные заболевания, диагностика вирусных инфекций.
Современное промышленное птицеводство позволяет на достаточно ограниченной территории выращивать большое поголовье птиц. Подобная интенсификация производства требует неукоснительного выполнения норм санитарного состояния птичников. Однако особенности современного менеджмента зачастую связаны с переуплотнением птичьего поголовья на единицу площади, и сокращением необходимого времени санитарных разрывов и перемешиванием птиц разных возрастов. Технология разведения птиц, сопровождаемая «отдыхом» помещений, на сегодняшний день не используется вовсе. Подобное отступление от технологий, как правило, приводит к накоплению вирусной и бактериальной микрофлоры на территории птицеводческих хозяйств [1, 285].
Нарушение ветеринарно-санитарных правил, стрессы различного происхождения, низкое качество кормов и сбои в технологии выращивания, сопровождаются ослаблением иммунной системы птиц и, как следствие, возникновением инфекционных болезней различной этиологии. Практика частой смены схем вакцинаций, спектра биопрепаратов, необоснованное введение в схему новых вакцинаций и использование живых вакцин, изготовленных на основе условно патогенных штаммов, а также применение многовалентных вакцин приводит к расширению спектра микроорганизмов, циркулирующих в хозяйстве. Вакцинация ослабленных птиц, птиц, находящихся в иммунодепрессивном состоянии или инфицированных каким-либо патогеном, приводит к усилению вирулентности полевых вирусов и вызывает субклиническое течение
12
Секция 2. Биотехнологии
инфекций на фоне вакцинного иммунитета [2, 10]. Течение инфекционных болезней в субклинической, латентной и ассоциированной формах, затрудняет диагностику, профилактику и ликвидацию болезней. Экономические потери от вирусных инфекций птиц при промышленном птицеводстве, как правило составляют не мене 8 % от общих затрат на отрасль [3, 343].
На сегодняшний день инфекционные заболевания птиц вирусной этиологии можно разделить на 3 основных группы [4, 7; 5, 22]. К первой группе можно отнести заболевания, связанные с поражением респираторного тракта, сопровождаемые быстрым распространением инфекции на значительное поголовье птиц, независимо от схем содержания. Для предохранения птиц от этой группы вирусных инфекций используется массовая вакцинация маточного поголовья или молодняка независимо от эпизоотического состояния птичника. К таким заболеваниям по данным международных организаций можно отнести — болезнь Ньюкасла (БН) [6, 2220], грипп птиц (ГП) [7, 23], инфекционную бурсальную болезнь (ИББ) [8, c. 6], инфекционный бронхит кур (ИБК) [9, 256], синдром снижения яйценоскости-76 (ССЯ-76), реовирусную инфекцию птиц (РВП) [10, 16], инфекционный энцефаломиелит птиц (ИЭП). Гибель молодняка птиц при вспышках БН и ГП может достигать 100 %. В первом десятилетии ХХ! века по данным международных организаций официально зарегистрированы вспышки болезни Ньюкасла в 87 странах мира. С середины 70-х гг. прошлого века ИББ и ИБК широко распространены практически во всех странах с развитым промышленным птицеводством. Ситуация осложняется регулярным появлением новых вариантов вируса ИБК с низким уровнем родства к традиционным вакцинным штаммам. Реовирус птиц вызывает развитие теносиновита, малабсорбционного синдрома, заболевания респираторного и кишечного трактов. Ежегодный ущерб, наносимый птицеводству в США от болезней скелета у домашних птиц, основным возбудителем которого является реовирус, составляет от 80 до 120 млн. долларов [11, 8].
Ко второй группе заболеваний птиц можно отнести вирусную анемию, лейкоз и оспу, относящиеся к карантинным видам заболеваний и требующим поголовной вакцинации в регионе при обнаружении данной инфекции [5, 22].
Вирусная анемия цыплят или геморрагический синдром поражает цыплят раннего возраста, характеризующееся внутрикожными и внутримышечными геморрагиями, некротическими поражениями и
атрофией тимуса, бурсы и лимфоидной ткани. Оспа птиц сопровождается развитием экзантемы на голове, гребне, сережках, мочках и дифтероидным поражением слизистой ротовой полости. Различают оспу кур, голубей, индеек, канареек, перепелов. Лейкоз птиц приводит к росту незрелых клеток глико- и эритропоэтической системы. Различают следующие формы лейкоза кур: лимфоматоз, миелобластоз (лейкемический гранулобластоз), миелоцитоматоз (алеке-мический хромоз), эритробластоз (анемический и пролиферативный) и фибросаркоматоз. Кроме того существует самостоятельная форма остеопетроза. На сегодняшний день в промышленном птицеводстве нет ни одной породы птицы, устойчивой к данному заболеванию.
И, наконец, к третьей группе инфекций можно отнести вирусы являющиеся причиной возникновения ряда инфекций гастро-интестинального тракта птицы [12, 56]. Данные инфекции имеют выраженное экономическое значение, однако к ним не разработаны средства диагностики и профилактики. К этой группе вирусов можно отнести представителей астро-, адено-, парво-, рота-, корона-, энтеровирусов и многих других [13, 364; 14, 681; 15, 63; 16, 191; 17, 41; 18, 143; 19, 650].
Обнаружение все новых и новых вирусов, вызывающих инфекционные заболевания птиц, требуют изменения подходов к мониторингу инфекционных заболеваний в промышленном птицеводстве.
Высокая эффективность такого мониторинга может быть достигнута только в том случае, когда методы диагностики доступны для региональных и производственных лабораторий и широко применяются в их практической работе. Несмотря на то, что традиционные иммунологические методы по-прежнему широко используются в ветеринарной практике, метод иммуноферментного анализа (ИФА) и метод ПЦР заняли ведущее место при проведении рутинных исследований. Преимущества ИФА и ПЦР, как методов диагностики, заключаются в скорости постановки, чувствительности, специфичности, безопасности и возможности автоматизации процесса. Коммерческие наборы для ИФА и ПЦР нашли широкое применение в национальных программах борьбы с инфекционными болезнями птиц во многих странах Западной Европы и Америки [20, 1209; 21, 1166].
В течение последнего десятилетия в промышленном птицеводстве были предприняты попытки модернизации серологической и антигенной диагностики с применением иммуноферментного анализа и цепной полимеразной реакции. Для увеличения
13
Section 2. Biotechnology
количества тестируемых проб и уменьшения расхода реактивов и трудозатрат была проведена оценка различных методик определения антител и антигенов вирусов при исследовании биопроб в одном образце.
При такой постановке реакции для расчёта титра антител в сыворотке крови или числа копий фрагмента нуклеиновой кислоты была использована линейная зависимость логарифма титра (lg Т) от величины логарифма S/P отношения (отношение оптической плотности испытуемой пробы к оптической плотности положительного контроля) при ИФА или величина оптической плотности образца от количества копий фрагмента гена при ПЦР.
Применение измерительного оборудования, в частности, спектрофотометров или приборов для ЦПР в реальном времени для считывания значений оптической плотности в микропланшетном формате,
позволило разработать методологию тестирования большого количества проб одновременно для нескольких инфекций. Это, в свою очередь, привело к созданию и внедрению в ветеринарную практику специализированных компьютерных программ не только для перевода оптической плотности в числовое значение точного титра или количества копий гена, но и для автоматической обработки, хранения и создания баз данных.
Таким образом, увеличение количества выявляемых вирусов при патологических состояниях птиц в промышленном птицеводстве обуславливает необходимость разработки новых подходов для мониторинга инфекционных заболеваний, требуя не только создания новых методов диагностики, включая мультивариантные методы исследования, но и новых методов одномоментного анализа различных вирусов в популяциях домашних и диких птиц.
Список литературы:
1. Biggs P. M. The world of poultry disease. Avian Pathology, - 1982. - 11: 281-300.
2. Horrox N. Countering immunosuppression. International Poultry Production, - 2000. - 8 (8): 8-12.
3. OIE. Diseases ofpoultry: world trade and public health implications (monograph). Revue Scientifique et Technique, - 2000. - 19: 343-665. Paris, OIE.
4. Pattison M., McMullin P. F., Bradbury J. M. & Alexander D. J., eds. Poultry diseases, sixth edition. Philadelphia, Pennsylvania, USA, Saunders Elsevier. - 2008. - 611 pp.
5. Shane S. Global poultry diseases update - avian influenza overshadowing erosive diseases. World Poultry, -2004. - 21: 22-23.
6. Nayak B., Dias F. M., Kumar S., Paldurai A., Collins P. L., Samal S. K. Avian paramyxovirus serotypes 2-9 (APMV-2-9) vary in the ability to induce protective immunity in chickens against challenge with virulent Newcastle disease virus (APMV-1). Vaccine. - 2012. - Vol. 30, N 12. - P. 2220-2227.
7. Post J., de Geus E. D., Vervelde L., Cornelissen J. B., Rebel J. M. Systemic distribution of different low pathogenic avian influenza (LPAI) viruses in chicken Virol J. - 2013. - N10. - P. 23
8. Алиева А. К., Алиев А. С. Эпизоотологические аспекты проявления бирновирусной инфекции птиц Международный вестник ветеринарии. - 2011. - № 3. - с. 6-12.
9. Dolz R., Vergara-Alert J., Perez M., Pujols J., Majo N. New insights on infectious bronchitis virus pathogenesis: characterization of Italy 02 serotype in chicks and adult hens Vet Microbiol. - 2012. - Vol. 156, N 3-4. - P. 256-64.
10. Spackman E., Day J. M., Pantin-Jackwood M. J. Astrovirus, reovirus, and rotavirus concomitant infection causes decreased weight gain in broad-breasted white poults. Avian Dis. - 2010. - Vol. 54, N 1. - P. 16-21.
11. Субботин В. В. Состояние и перспективы научных исследований по проблемам ветеринарной медицины в животноводстве Аграрный Вестник Урала. - 2005. - № 1. - с. 7-9.
12. Алиев А. С., Алиева А. К. Желудочно-кишечные болезни птиц вирусной этиологии Ветеринарная медицина, - 2009. - № 5. - с. 56-59.
13. Baxendale W., Mebatsion T. (2004). The isolation and characterization of astroviruses from chickens. Avian Pathol. 33, 364-370.
14. DayJ. M., Spackman E., Pantin-Jackwood M. (2007). A multiplex RT-PCR test for the differential identification of turkey astrovirus type 1, turkey astrovirus type 2, chicken astrovirus, avian nephritis virus and avian rotavirus. Avian Dis. 51, 681-684.
15. Meyerhoff R. R., Nighot P. K., Ali R. A., Blikslager A. T, Koci M. D. Characterization of turkey inducible nitric oxide synthase and identification of its expression in the intestinal epithelium following astrovirus infection. Comp Immunol Microbiol Infect Dis. - 2012. - Vol. 35, N 1. - P. 63-69.
14
Секция 2. Биотехнологии
16. Palade E. A., Kisary J., Benyeda Z., Mandoki M., Balka G., Jakab C., Vegh B., Demeter Z., Rusvai M. Naturally occurring parvoviral infection in Hungarian broiler flocks Avian Pathol. - 2011. - Vol. 40, N 2. - P. 191-197.
17. Kang K. I., El-Gazzar M., Sellers H. S., Dorea F., Williams S. M., Kim T., Collett S., Mundt E. Investigation into the aetiology of runting and stunting syndrome in chickens. Avian Pathol. - 2012. - Vol. 41, N 1. - P. 41-50.
18. Grgic H., Sharif S., Haghighi H. R., Nagy E. Cytokine patterns associated with a serotype 8 fowl adenovirus infection Viral Immunol. - 2013. - Vol. 26, N 2. - P. 143-149.
19. Awe O. O., Ali A., Elaish M., Ibrahim M., Murgia M., Pantin-Jackwood M., Saif Y. M., Lee C. W. Effect of coronavirus infection_on reproductive performance of turkey hens Avian Dis. - 2013 Vol. 57, N 3. - P. 650-656.
20. El Zowalaty M. E., Bustin S. A., Husseiny M. I., Ashour H. M. Avian influenza: virology, diagnosis and surveillance. Future Microbiol. - 2013 - Vol. 8, N 9. - P. 1209-1227.
21. Guy J. S. Virus Infections of the gastrointestinal tract ofpoultry. - Poultry Science 1998. - Vol. 77. - P. 1166-1175.
15
