Пневмовирусная инфекция птиц (инфекционный ринотрахеит индеек или TRT, синдром опухания головы или SHS )
1. Введение
В конце 1970-х годов в Южной Африке было зарегистрировано новое респираторное заболевание, которое возникало у индеек в возрасте 3-4 недель. У пораженной птицы отмечали носовые и глазные истечения, а также незначительные воспаления инфраорбитальных синусов.
Данная патология отличалась от ранее известных респираторных заболеваний высоким уровнем заболеваемости и смертности. Ученые Buys и Du Preez сумели изолировать вирус из назального экссудата пораженных индеек, а затем воспроизвести симптомы заболевания в лабораторных у словиях, используя для заражения данный вирусный изолят.
В июне 1985 года это заболевание было зарегистрировано в Великобритании (Norfolk), откуда оно быстро распространилось в другие страны. Заболеванию дали название ринотрахеит индеек (turkey rhinotracheitis. TRT). В ходе изучения этиологического агента, изолированного во время вспышек заболевания, было установлено, что причиной заболевания есть вирус, который по своим характеристикам похож на вирус, изолированный в Южной Африке. В ходе дальнейших исследований определили. что вирус относится к семейству парамиксовирусов (Paramyxoviridae). к роду пневмовирусов (Pneumovirus).
В конце 1970-х в Южной Африке также было зарегистрировано неизвестное респираторное заболевание у кур, которое сопровождалось респираторными симптомами и отеком в области головы. Ученые Morley и Thomson назвали его Синдром опухания головы (Swollen head syndrome. SHS) и предположили, что его причиной есть смешанная инфекция, вызванная коронавирусом (Coronavirus) и Е. coli.
Синдром опухания головы также регистрировали в разных странах Европы. Заболевание возникало в родительских стадах, а также у несушек и бройлеров. В список предполагаемых возможных причин этого синдрома были включены различные этиологические агенты, но ни один из них не был доказан при попытке экспериментально воспроизвести заболевание.
Выявление антител к вирусу TRT в сыворотке крови, а также выделение вирусных частиц, идентичных вирусу TRT. из организма кур с признаками Синдрома опухания головы привели к убеждению, что TRT есть причиной SHS. Позже ряд авторов сообщили о выделении вируса TRT от птицы с синдромом опухания головы (SHS).
Хотя доказано, что вирус TRT вовлечен в процесс формирования синдрома опухания головы (SHS), в настоящий момент по-прежнему существуют вопросы о патогенезе этого заболевания, которые требуют разрешения.
2. Этиология
Классификация
При первичном описании данного заболевания ученые Buys и Du Preez. констатировали, что возможным этиологическим агентом является Oriomyxovirus или Paramyxovirus. Данное заключение было сделано с учетом морфологии возбудителя, которая была установлена в лабораторных условиях на трахеальной культуре.
После регистрации заболевания в Европе Wyeth с соавторами подтвердил, что вирус принадлежит к семейству Paramyxovirus, роду Pneumovirus, поскольку он не вызывает гемагглютинацию эритроцитов кур, морских свинок, человека (1 группа крови).
В более поздних исследованиях по изучению структурных полипептидов при помощи электрофореза в полиакриламидном геле и РНК вируса, было показано, что вирус TRT имеет сходную структуру с другими вирусами из рода Pneumovirus.
Коллектив авторов во главе с Yu продемонстрировали, что поверхностные бедки вируса TRT (полипептид F и М) обладают 50%-ой гомологией при изучении последовательности их аминокислот в сравнении с вирусом синцитиальной респираторной инфекции человека, что в очередной раз подтверждает принадлежность вируса TRT к роду Pneumovirus.
В настоящее время известно, что род Pneumovirus представляют четыре вируса: синцитиальной респираторной инфекции человека, вирус синцитиальной респираторной инфекции крупного рогатого скота, вирус пневмонии мышей и вирус TRT. Поскольку вирус TRT - единственный представитель из рода Pneumovirus, вызывающий заболевание птиц, он получил еще одно название - птичий пневмовирус (Avian Pneumovirus, АРУ).
Что касается возникновения синдрома опухания головы (SHS), то превалирует теория, что вирус воздействует как первичный агент. В дальнейшем подключается вторичная бактериальная инфекция, представленная в подавляющем большинстве Е. Coli и Pasteurella, которые в благоприятных для них условиях приводят к появлению вышеуказанного синдрома.
Морфология
Вирус TRT - очень плеоморфный, он может быть сферической или нитевидной формы. Диаметр сферических частиц сильно варьирует и имеет размер от 80 до 200 нм, а иногда достигает 500 нм. Нитевидные формы имеют диаметр от 80 до 100 нм, а длину - 1 000 нм. Вирус имеет оболочку, представленную липидным слоем с выступами на поверхности, длина которых - 13-14 нм. Внутри оболочки - симметричный, спиралевидный нуклеокапсид, диаметр которого 14 нм.
Структура
Фото 1. Вирус TRT. Электронная микроскопия
Геном вируса представлен единичной, несегментированной РНК молекулой с отрицательной полярностью. В ходе секвенирования изучены гены, кодирующие основные белки вируса (F, М, G, М,, SH, Р, N). Эта информация позволяет проводить анализ различных его изолятов, а также сравнивать их с другими представителями рода пневмовирусов.
Вирус имеет 9 полипептидов, молекулярный вес которых колеблется от 14 Kda до 200 Kda.
Физико-химическая характеристика
Физико-химические свойства вируса TRT типичны для всех представителей семейства Paramyxoviridae. Однако существуют некоторые особенности:
• Вирус чувствителен к воздействию органических растворителей липидов (эфир, хлороформ);
• Вирус инактивируется при температуре 56°С в течение 30 минут;
• Вирус стабилен при рН от 3 до 9;
• Плавучая плотность в градиенте сахарозы составляет 1.21г/см3;
• Вирус не обладает нейраминидазной активностью;
Вирус не вызывает гемагглютинацию эритроцитов кур, гусей, коз, морских свинок, а также человека (1 группа крови).
Серотиппирование
Несмотря на то, что все штаммы вируса принадлежат к одному и тому же серотипу, при помощи моноклональных антител было выделено две его субгруппы. Различие установлено на основании секвенирования гена полипептида G. Субгруппа А объединяет английские, южноафриканские и некоторые французские штаммы, тогда как субгруппа В включает испанские, итальянские, венгерские штаммы.
Характеристика штаммов вируса TRT
Изучение индюшиных и куриных штаммов демонстрирует идентичность морфологических, физико-химических, структурных характеристик. Оба штамма вызывают индукцию иммунного ответа у обоих видов птицы.
Однако штамм, выделенный от кур, вызывает клинические признаки заболевания как у кур, так и у индюков, а штамм, изолированный от индюков, вызывает проявление заболевания только у индюков.
Современные исследования с использованием моноклональных антител свидетельствуют, что антигенная структура вирусов, изолированных от обоих видов птицы, одинакова.
Характеристика вторичных бактериальных агентов, осложняющих TRT.
Во время регистрации TRT от больной птицы также была выделена различная бактериальная микрофлора (Alcaligenes faecalis, Pasteurella multocida, Mycoplasma sp. E. coli, Staphylococcus). Среди изолированных бактерий превалировала Е. coli. В ходе исследований ученых Morley и Thomson, O'Brien, Pages и Costa было обнаружено, что при заражении чистой культурой Е. coli путем скарификации в области кожи головы возникают клинические проявления, характерные для синдрома опухания головы. В случае экспериментального одновременного инфицирования вирусом TRT и Е. coli интенсивность клинического проявления возрастает по сравнению с таковым после раздельного заражения каждым из вышеуказанных агентов. От взрослых особей с синдромом опухания головы чаще выделяют бактерии Е. coli, Pasteurella haemolytica, Pasteurella multocida, что свидетельствует об их важности как вторичных агентов в случае SHS.
В последнее время Ornithobacterium rhinoatracheale (ORT) пополнил список вторичных бактериальных агентов, осложняющих течение TRT.
3. Эпизоотология
Распространение
Как упоминалось выше, случаи заболевания TRT и проявления SHS были впервые зарегистрированы в Южной Африке, а затем в Европе. Сегодня это заболевание встречается во всех странах, где развито промышленное птицеводство, за исключением Австралии. В США эти заболевания появились недавно.
Заболеваемость и смертность
TRT - контагиозное заболевание, которое приводит к высокому уровню заболеваемости и смертности. В зависимости от наличия вторичной бактериальной инфекции, уровень их в некоторых случаях может достигать 30%. Данное заболевание может возникать в хозяйствах как с производственной системой «все пусто все занято», так и на фермах, где содержится разновозрастная птица.
Заболеваемость SHS в бройлерных стадах может быть от 1 до 10%. Уровень смертности зависит от различных факторов. У несушек могут быть рецидивы проявления клинических признаков, однако каждый последующий случай - менее выраженный, чем предыдущий.
Не выявлено генетической предрасположенности отдельных кроссов птицы к данному заболеванию. С другой стороны условия содержания птицы, а также наличие вторичной бактериальной инфекции значительно влияют на уровень заболеваемости и смертности.
Пути передачи
Известно, что прямой контакт играет существенную роль в передаче данного вируса. Авторы Giraud, Cook, Williams описывают возможность воздушно-капельной трансмиссии. Что касается вертикальной передачи, то неизвестно, какую роль играет вирус TRT, локализованный в яйцеводе.
Восприимчивость
Инфицированию вирусом TRT подвержены индюки, куры-несушки и бройлеры.
Зарегистрированы случаи заболевания у цесарок, фазанов и куропаток. Голуби не восприимчивы к вирусу.
4. Патогенез
Вирус размножается в верхних отделах респираторного тракта: в носовой полости, трахее, в меньшей мере в легких и воздухоносных мешках. Также отмечены случаи репликации данного вируса в репродуктивных органах индюшек родительских стад. Через 24 часа он может быть выявлен в носовой полости и трахее, где максимальное количество вируса достигается через 3-5 дней.
Вирус можно выделить из носовой полости до 14 дней после инфицирования. При помоши ПЦР вирусный геном выявляют до 17 дней после инокуляции. Вирус TRT имеет тропизм к клеткам ворсинчатого эпителия носовой полости и трахеи, что приводит к разрушению и потере ворсинок и способствует проникновению вторичной микрофлоры.
В свете последних знаний о патогенезе этого вируса были проведены исследования с использованием гистологического, иммуноцитохимического методов и электронной микроскопии, чтобы выявить присутствие вируса в условиях хозяйств. Для этого было выбрано 11 бройлерных ферм, в которых регистрировали синдром опухания головы. Еженедельно от птицы отбирали образцы из носовой полости и воздухоносных мешков.
В ходе иммуноцитохимического исследования было выявлено наличие вируса в эпителии носовых ходов у птицы в возрасте 2 недель. Тестирование птицы в более старшем возрасте имело отрицательный результат. Электронная микроскопия подтвердила эти результаты путем обнаружения телец-включений и повреждения ворсинок.
Фото 2. Гиперплазия и деструкция епителия носовой полости
Эти результаты были дополнены гистологическими исследованиями. У птицы в возрасте 3-4 недели в период, когда вирус уже не выявляли, а клинические проявления были наиболее тяжелыми, обнаруживали катаральное воспаление слизистой носовых ходов и синуситы разной степени тяжести.
Известно, что вирус инфицирует птицу в первые недели жизни и имеет короткий период виремии, разрушая при этом ворсинки и вызывая цилиостаз, что, в свою очередь, «открывает ворота инфекции» и способствует заселению бактериальной микрофлорой, которая вызывает синдром опухания головы. Неудачные попытки выделения вируса в случае возникновения синдрома опухания головы объясняются чрезвычайно коротким периодом виремии в первые недели жизни, поскольку к моменту появления клинических признаков вирус уже отсутствует.
Фото 3. Уменьшение просвета бронха из-за воспаления с лимфоцитарной инфильтрацией
Знания о патогенезе вируса следует учитывать при разработке и внедрении мер профилактики и программ вакцинации.
5. Клинические признаки
При данном заболевании, как правило, регистрируют респираторные клинические признаки. Заболевание сопровождается носовыми истечениями, чиханием, кашлем, а также легким отеком в области межчелюстного пространства. Через 2-3 дня у птицы может возникнуть гнойный конъюнктивит и отек в области головы (SHS), что свидетельствует о наличии осложнения, вызванного патогенными бактериальными агентами.
У птицы родительских стад может наблюдаться снижение потребления корма, в течение 24-48 часов наступает угнетение, а также появляется отек в области головы (синдром опухания головы, SHS). Через 2-3 дня птица начинает запрокидывать или выворачивать голову. При лабораторном исследовании могут обнаруживать септический остеопороз, динамика которого необратима.
Фото 4. Септический остеопороз
Следует отметить, что в некоторых хозяйствах могут быть случаи выявления антител к вирусу TRT без проявления каких-либо клинических признаков заболевания.
В стадах коммерческой несушки часто встречаются случаи TRT, когда меры профилактики внедрены недостаточно. Заболевание у них сопровождается синдромом опухания головы, назальными истечениями, овариитами, а также обесцвечиванием скорлупы у птицы «коричневых» кроссов.
Фото 5. Клинические признаки SHS у птицы родительского стада.
6.Патологоанатомические изменения
Среди наиболее часто встречающихся видимых макроскопических изменений у индеек выделяют: серозные или гнойные риниты и трахеиты. Также могут быть гнойные или казеозные синуситы, конъюнктивиты, блефариты.
Такие изменения как аэросакулит, пневмония, перигепатит, перикардит могут иметь место в случае осложнения секундарной микрофлорой. Также известны случаи сальпингитов у индеек родительских стад.
Экспериментальное заражение провоцирует появление серозного ринита, одно или двустороннего синусита через 2-3 дня. У индеек родительских стад могут наблюдаться серозные или гнойные риниты, сальпингиты, брюшная овуляция, оварииты.
Фото 6. Коммерческая несушка с признаками SHS
Фото 7. Индейка, пораженная вирусом TRT
Фото 8. Бройлер с признаками SHS
У инфицированных бройлеров могут обнаруживать скопление казеозных масс в подкожных тканях нижних участков челюстного пространства и сережек, незначительный ринит, трахеит, синусит. Возникновение осложнений в виде аэросакулита, перикардита, фибринозного перигепатита может заканчиваться летально.
В случае, если у коммерческой несушки или у птицы родительского стада возникает синдром опухания головы, часто имеет место скопление казеозных масс в подкожной ткани. Могут возникать риниты, трахеиты, оварииты, сальпингиты, а также обесцвечивание скорлупы яиц.
Микроскопические изменения
В ходе изучения микроскопических изменений в цитоплазме клеток эпителия носовой полости и трахеи обнаруживают эозинофильные тельца-включения.
В подкожной ткани головы выявляют гранулома-тозное воспаление, которое может глубоко проникать в дерму и гиподерму. Воспаление имеет вид гранулемы с некротическим очагом, окруженным колониями Грамм-отрицательных бацилл и зоной воспаления из эпителиальных и гигантских многоядерных клеток.
В хронических случаях встречают воспалительный лимфоцитарный инфильтрат.
Эпителий конъюнктивы, как правило, в состоянии дегенерации и гиперплазии. Имеет место гиперплазия лимфоидной ткани слезных желез, потеря ворсинок, выстилающих поверхность респираторного тракта, застойная гиперемия, а также скопление лимфоидных клеток (в виде «узелков») в подслизистой оболочке респираторного тракта.
На поверхности перикарда, печени и воздухоносных мешков могут быть обнаружены гетерофилы и фибрин.
Фото 9. Тельца-включения в клетках ворсинчатого эпителия носовой полости. Электронная микроскопия.
Фото 10. Деформация ворсинок. Электронная микроскопия.
7. Диагностика
Постановка диагноза осуществляется комплексно.
Клинические признаки
Принимая во внимание только клинические признаки. окончательно поставить диагноз невозможно. Его необходимо подтвердить при помощи других диагностических приемов. Следует отметить, что синдром опухания головы (SHS) может возникать при незначительном давлении вируса TRT, а с другой стороны интенсивное инфицирование данным вирусом может протекать при незначительном проявлении SHS.
Вирусовыделение
Наиболее приемлемой средой для выделения вируса служит трахеальная органная культура (ТОК) куриных или индюшиных эмбрионов.
Следует помнить, что наиболее оптимальный момент для вирусовыделсния - это начало появления первых респираторных клинических признаков. Когда же клинические признаки становятся очевидными, есть опасность выделить другие вторичные патогены, которые сосуществуют с вирусом TRT.
По данным ученых Baxter-Jones и Jones', Alexander и Majo установлено, что период максимального вирусовыделения происходит с 3 по 5 день после заражения, когда клинические признаки наименее очевидны.
Вирусовыделение следует проводить из носовых истечений. носовых полостей, содержимого инфраорбитальных синусов, трахеи.
Серологические исследования
Реакция непрямой иммунофлуоресиетщи (РНИФ). Для исследования данным методом используют ткань или слизь от птицы или проводят исследование ТОК или клеточной культуры Vero. инфицированной вирусом TRT. Метод РНИФ можно использовать для выявления антител против вируса TRT.
При сравнении различных серологических методов группа авторов во главе с О'Loan установили, что наибольшей чувствительностью метод обладает при постановке его на клеточной культуре Vero.
Реакция нейтрализации (РН). Данный метод используют при изу чении свойств вируса TRT. В реакции используют различные клеточные культуры: ТОК. Vero, BGM, MA 104. СЕF.
Иммуноферментный анализ (ИФА). Диагностика TRT данным методом описана группой исследователей во главе с Grant. В настоящее время известно, что специфичность метода зависит от антигена, который используется в тест-системе.
Метод иммуноцитохимии описан учеными О'Loan и Allan, которые использовали стрептавидин-биотин-имунопероксидазу (IP) и сумели выявить антиген в клетках респираторного тракта и репродуктивных органах пораженной птицы. Данный метод имеет ряд преимуществ и используется при изучении патогенности вируса.
Молекулярная диагностика (ПЦР)
Диагностика при помоши ПЦР была разработана группой ученых во главе с Jing путем исследования образцов трахеи и пищевода от пораженной птицы. В результате амплификации был получен продукт с молекулярной массой 541 bp.
Данный метод позволяет выявлять специфический вирусный геном до 17 дня после инфицирования.
В настоящее время молекулярная диагностика TRT чрезвычайно важный инструмент для изучения распространения данного заболевания.
8. Профилактика
Поскольку TRT - вирусное заболевание, антибиотикотерапия не может быть эффективной. Однако лечение птицы антибиотиками становится актуальным, если в патологический процесс вовлечена секундарная микрофлора.
Вакцинация
До недавнего времени для контроля ситуации по данному заболеванию использовали только инактиви-рованные вакцины, эффективность которых определяли посредством серологических методов, описанных выше. Cxexta вакцинации, которую рекомендовали для родительских стад, включала двукратну ю вакцинацию Х10Н0-или поливалентными инактивированными вакцинами в возрасте 12 и 18-19 недель. Для бройлеров вакцину использовали только в экспериментальных целях. Вакцинация индюков предполагала применение комбинированной вакцины против TRT и болезни Ньюкасла.
В настоящее время схема вакпинапии хтя родительских стад и коммерческих несу шек включает вакцинацию живой вакциной с последующей ревакцинацией инактивированной вакциной. Для бройлеров и индюков в неблагополучных хозяйствах используют живую вакцину.
Уровень гуморальной зашиты после применения живой вакцины - низкий. Однако экспериментальным путем доказано, что даже при невысоком уровне гуморальных поствакцинальных антител птица невосприимчива к заболеванию.
Несмотря на существующее антигенное многообразие данного вируса, по данным Cook, современные вакцины обеспечивают эффективную защиту.
Не рекомендуется использовать живые вакцины в комбинации с другими вакцинами (IB. ND), поскольку они могут сдерживать репликацию вакцинного вируса и затруднять формирование иммунного ответа.