Вирусная диарея крупного рогатого скота - Bovine viral diarrhea

Вирусная диарея крупного рогатого скота
Иммунофлуоресцентное изображение BVDV (тип CP7). Ядра окрашены в синий цвет с помощью DAPI. Репликационные комплексы вирусов отмечены красным цветом антителами, связывающими белок NS3.
Иммунофлуоресценция изображение БВДВ (тип CP7). Ядра окрашены в синий цвет с DAPI. Репликационные комплексы вирусов отмечены красным значком. Белок NS3 привязка антитела
Научная классификацияИзменить эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Kitrinoviricota
Учебный класс:Flasuviricetes
Заказ:Амарилловиралес
Семья:Flaviviridae
Род:Пестивирус
Включенные группы
  • Пестивирус А (ранее Вирус вирусной диареи крупного рогатого скота 1)
  • Пестивирус B (ранее Вирус вирусной диареи крупного рогатого скота 2)
Кладистски включены, но традиционно исключены таксоны
Поражение языка при подтвержденном случае BVD / MD (форма заболевания слизистой оболочки)

Вирусная диарея крупного рогатого скота (BVD), вирусная диарея крупного рогатого скота (Британский английский) или заболевание слизистой оболочки, и ранее называвшаяся диареей, вызванной вирусом крупного рогатого скота (BVD), является экономически значимым заболеванием крупный рогатый скот это встречается в большинстве стран мира.[1] Были опубликованы всемирные обзоры экономически оцененных производственных потерь и программ вмешательства (например, программ ликвидации, стратегий вакцинации и мер биобезопасности), вызванных инфекцией BVD.[2] [3] Возбудитель, вирус вирусной диареи крупного рогатого скота (BVDV), является представителем рода Пестивирус семьи Flaviviridae.[1]

Инфекция BVD вызывает широкий спектр клинических признаков из-за ее иммунодепрессивный последствия,[4] а также оказывает прямое влияние на респираторные заболевания и фертильность.[5] Кроме того, инфекция BVD восприимчивой матери в течение определенного периода беременности может привести к появлению устойчиво инфицированного плода (ИП).[6]

Животные с ИП распознают внутриклеточные вирусные частицы BVD как «собственные» и выделяют вирус в больших количествах на протяжении всей жизни; они представляют собой краеугольный камень успеха БВД как болезни.

В настоящее время во всемирном обзорном исследовании показано, что распространенность ИП на уровне животных варьируется от низкого (≤0,8% в Европе, Северной Америке, Австралии), от среднего (от> 0,8% до 1,6% в Восточной Азии) до высокого (> 1,6% в Западной Азии). Азия). Страны, которые не реализовали какие-либо программы контроля и / или искоренения BVDV (включая вакцинацию), имели самую высокую распространенность ИП.[7]

Классификация и структура вирусов

BVDV являются членами рода Пестивирус, принадлежащий семье Flaviviridae. Другие представители этого рода вызывают Пограничная болезнь (овца) и классическая чума свиней (свиньи), которые наносят значительный финансовый ущерб животноводческой отрасли.[8]

Пестивирусы представляют собой небольшие, сферические, одноцепочечные вирусы с РНК-оболочкой диаметром от 40 до 60 нм.[9]

Геном состоит из одной линейной одноцепочечной молекулы с положительным смыслом размером примерно 12,3 т.п.н.[10] Синтез РНК катализируется BVDV РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp). Этот RdRp может подвергаться переключению цепей матрицы, что позволяет выбирать копию РНК-РНК. рекомбинация во время элонгационного синтеза РНК.[11]

Распознаются два генотипа BVDV на основании нуклеотидной последовательности 5’-нетранслируемой (UTR) области; БВДВ-1 и БВДВ-2.[12] Изоляты BVDV-1 были сгруппированы в 16 подтипов (a –p), а BVDV-2 в настоящее время сгруппированы в 3 подтипа (a - c).[13]

Штаммы BVDV можно далее разделить на отдельные биотипы (цитопатические или нецитопатические) в соответствии с их воздействием на культуру тканевых клеток; цитопатические (cp) биотипы, образованные в результате мутации нецитопатических (ncp) биотипов, вызывают апоптоз в культивируемых клетках.[14] Вирусы Ncp могут вызывать стойкую инфекцию в клетках и иметь интактный белок NS2 / 3. В вирусах ЦП белок NS2 / 3 либо расщепляется на NS2 и NS3, либо происходит дупликация вирусной РНК, содержащей дополнительный участок NS3.[15] Большинство инфекций BVDV в полевых условиях вызывается биотипом ncp.[1]

Эпидемиология

BVD считается одним из наиболее серьезных инфекционных заболеваний в животноводстве во всем мире из-за его высокой распространенности, стойкости и клинических последствий.[16]

В Европе распространенность антител-положительных животных 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.

Штаммы BVDV-1 преобладают в большинстве частей мира, тогда как BVDV-2 составляет 50% случаев в Северной Америке.[16] В Европе BVDV-2 был впервые изолирован в Великобритании в 2000 году и в настоящее время составляет до 11% случаев BVD в Европе.[18]

Передача BVDV происходит как по горизонтали, так и по вертикали, при этом как постоянно, так и временно инфицированные животные выделяют инфекционный вирус. Вирус передается при прямом контакте, выделениях организма и зараженных фомитах, при этом вирус может сохраняться в окружающей среде более двух недель. Постоянно инфицированные животные являются наиболее важным источником вируса, постоянно выделяя вирусную нагрузку в тысячу раз больше, чем остро инфицированные животные.[19]

Патогенез

Турбинатные клетки, инфицированные BVDV

Острая преходящая инфекция

После проникновения вируса и контакта со слизистой оболочкой рта или носа репликация происходит в эпителиальных клетках. Репликация BVDV имеет склонность к небным миндалинам, лимфоидным тканям и эпителию ротоглотки.

Фагоциты поглощают 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]

Во время системного распространения вирус может проникать в большинство тканей, предпочтительно в лимфоидные ткани. Нейтрализующие антитела можно обнаружить через 10–14 дней после заражения, при этом титры продолжают медленно увеличиваться в течение 8–10 недель. Через 2–3 недели антитела эффективно нейтрализуют вирусные частицы, способствуют удалению вируса и предотвращают засевание органов-мишеней.[21]

Внутриутробные инфекции

Инфекция плода является наиболее серьезной проблемой, поскольку она может привести к рождению постоянно инфицированного новорожденного. Последствия инфицирования плода BVDV зависят от стадии беременности, на которой мать страдает острой инфекцией.

Инфекция матери BVDV до зачатия и в течение первых 18 дней беременности приводит к задержке зачатия и увеличению интервала между отелами до зачатия. После прикрепления эмбриона инфекция на 29–41 день может привести к инфицированию эмбриона и, как результат, к гибели эмбриона.

Инфекция матери в период примерно с 30 дня беременности до 120 дня 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 инфицирования. Аборт может произойти на любом сроке беременности. Инфекция примерно через 120 дней может привести к рождению нормального плода, который будет отрицательным по антигену BVD и положительным по антителам BVD. Это происходит потому, что на этой стадии беременности иммунная система плода уже сформировалась и обладает способностью распознавать и бороться с вторгающимся вирусом, производя антитела против BVD.

Хронические инфекции

Вирус BVD может сохраняться как хроническая инфекция в некоторых иммунопривилегированных участках после временной инфекции. Эти участки включают фолликулы яичников, ткани яичек, центральную нервную систему и лейкоциты. Крупный рогатый скот с хроническими инфекциями вызывает значительный иммунный ответ, проявляющийся в чрезвычайно высоких титрах антител.

Клинические признаки

Инфекция BVDV имеет широкое проявление клинических признаков, включая проблемы с фертильностью, снижение количества молока, гипертермию, диарею и инфекцию плода.[9] Иногда может развиться тяжелая острая форма BVD. Эти вспышки характеризуются тромбоцитопенией с высокой заболеваемостью и смертностью. Тем не менее, клинические признаки часто легкие, а инфекция коварна, что распознается только по иммуносупрессивному действию BVDV, способствующему сохранению других циркулирующих инфекционных заболеваний (особенно чисток и пневмоний).

ИП животные

Постоянно инфицированные животные не обладали компетентной иммунной системой во время трансплацентарной инфекции BVDV. Таким образом, вирус проник в клетки плода и во время развития иммунной системы был принят сам по себе. В ИП вирус остается в большом количестве клеток организма животного на протяжении всей его жизни и постоянно выделяется. ИП часто очень бережливы и меньше своих сверстников, но могут казаться нормальными. ИП более восприимчивы к болезням, и только 20% ИП доживают до двухлетнего возраста.[22] Если самка ИП способна воспроизводить потомство, она всегда рождает телят ИП.[23]

Заболевание слизистой оболочки

Крупный рогатый скот PI, который выживает в условиях плохой бережливости, восприимчив к заболеваниям слизистой оболочки. Заболевание слизистой оболочки развивается только у животных PI и неизменно приводит к летальному исходу.[5] Заболевание возникает, когда животное с ИП суперинфицируется цитопатическим биотипом, возникающим в результате мутации нецитопатического штамма BVDV, уже циркулирующего у этого животного.[24] ХП BVDV распространяется на эпителий желудочно-кишечного тракта, а некроз кератиноцитов приводит к эрозии и изъязвлению. Утечка жидкости с эпителиальной поверхности желудочно-кишечного тракта вызывает диарею и обезвоживание. Кроме того, бактериальная инфекция поврежденного эпителия приводит к вторичной сепсисе. Смерть наступает в последующие дни или недели.

Диагностика

Доступны различные диагностические тесты для выявления либо активной инфекции, либо доказательства наличия инфекции в анамнезе. Используемый метод диагностики также зависит от того, исследует ли ветеринар на индивидуальном уровне или на уровне стада.

Обнаружение вирусов или антигенов

Антиген ELISA и rtPCR в настоящее время являются наиболее часто выполняемыми тестами для обнаружения вируса или вирусного антигена. Выполняется индивидуальное тестирование образцов ткани уха или образцов сыворотки. Жизненно важно, чтобы повторные тесты проводились на положительных образцах, чтобы различать остро, временно инфицированный крупный рогатый скот и ИП. Второй положительный результат, полученный по крайней мере через три недели после первичного результата, указывает на животное с ИП. rtPCR также может использоваться для проб молока из бестарного резервуара (BTM) для обнаружения любых коров PI, вносящих вклад в резервуар. Сообщается, что максимальное количество коров-вкладчиков, у которых может быть обнаружен ИП, составляет 300.

Обнаружение антител к BVD

ELISA на антитела (Ig) используются для выявления исторической инфекции BVDV; Эти тесты были подтверждены на образцах сыворотки, молока и нерасфасованного молока. Ig ELISA не диагностирует активную инфекцию, но обнаруживает наличие антител, вырабатываемых животным в ответ на вирусную инфекцию. Вакцинация также вызывает реакцию антител, что может привести к ложноположительным результатам, поэтому при интерпретации результатов важно знать вакцинационный статус стада или человека. Стандартным тестом для оценки циркуляции вируса в последнее время является проведение иммуноферментного анализа на Ig в крови от 5–10 молодняка, не вакцинированного, в возрасте от 9 до 18 месяцев. Положительный результат указывает на воздействие BVDV, но также и то, что любые положительные животные вряд ли сами будут животными с ИП. Положительный результат у беременной женщины указывает на то, что она ранее была вакцинирована или инфицирована BVDV и, возможно, вынашивает плод PI, поэтому тестирование новорожденного на антигены жизненно важно, чтобы исключить это.[5] Отрицательный результат на антитела, по усмотрению ответственного ветеринара, может потребовать дополнительного подтверждения того, что животное на самом деле не является ИП.

На уровне стада положительный результат Ig указывает на то, что вирус BVD циркулирует или стадо вакцинировано. Отрицательные результаты говорят о том, что ИП маловероятен, однако это наивное стадо может иметь серьезные последствия в случае интродукции инфицированного животного. Антитела от дикой инфекции или вакцинации сохраняются в течение нескольких лет, поэтому анализ иммуноглобулина ELISA более ценен при использовании в качестве инструмента надзора в серонегативных стадах.

Искоренение и борьба

Основа искоренения - выявление и удаление устойчиво инфицированных животных. Затем повторное заражение предотвращается вакцинацией и высокими уровнями биобезопасности, поддерживаемыми постоянным наблюдением. ИП действуют как вирусные резервуары и являются основным источником вирусной инфекции, но временно инфицированные животные и зараженные фомиты также играют значительную роль в передаче.[1]

Почти 20 лет назад лидерами в искоренении BVD были скандинавские страны. Несмотря на различные условия в начале проектов с точки зрения юридической поддержки и независимо от первоначальной распространенности стад с животными ИП, всем странам потребовалось примерно 10 лет, чтобы достичь своей финальной стадии.[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 были преобразованы в национальные схемы.[27]

Вакцинация - важная часть как борьбы, так и искоренения. В то время как вирус BVD все еще циркулирует в национальном стаде, племенной крупный рогатый скот подвержен риску рождения новорожденных с PI, и экономические последствия BVD все еще актуальны. Когда будет достигнута ликвидация, невакцинированные животные будут представлять наивное и восприимчивое стадо. Заражение от импортированных животных или зараженных фомитов, занесенных на ферму, или через временно инфицированные контактные лица будет иметь разрушительные последствия.

Вакцинация

Современные программы вакцинации направлены не только на обеспечение высокого уровня защиты матери от клинических заболеваний, но, что особенно важно, на защиту от виремии и предотвращение образования ИП.[28] В то время как задействованные иммунные механизмы одинаковы, уровень иммунной защиты, необходимый для защиты плода, намного выше, чем для предотвращения клинического заболевания.[29]

Хотя исследования с контрольным заражением показывают, что как убитые, так и живые вакцины предотвращают инфицирование плода в экспериментальных условиях, эффективность вакцин в полевых условиях подвергается сомнению.[30] Рождение ИП-телят в вакцинированных стадах предполагает, что убитые вакцины не выдерживают испытания, вызванного вирусной нагрузкой, выделяемой ИП в полевых условиях.[31]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Fray; и другие. (2000). Влияние вируса вирусной диареи крупного рогатого скота на воспроизводство крупного рогатого скота в связи с борьбой с болезнями. Наука о репродукции животных 60–61, 615–627.
  2. ^ Рихтер, В; Лебль, К; Баумгартнер, Вт; Обрицхаузер, Вт; Käsbohrer, A; Пиниор, B (2017). «Систематический всемирный обзор прямых денежных потерь из-за инфекции вирусом диареи крупного рогатого скота». Ветеринарный журнал. 220: 80–87. Дои:10.1016 / j.tvjl.2017.01.005. PMID  28190502.
  3. ^ Пиньор, В; Ферт, C; Рихтер, В; Лебль, К; Trauffler, M; Dzieciol, M; Хаттер, S; Burgstaller, J; Обрицхаузер, Вт; Зима, П; Кесборер, А (2017). «Систематический обзор финансовых и экономических оценок деятельности по предотвращению и смягчению последствий вируса вирусной диареи крупного рогатого скота (BVDV) во всем мире». Профилактическая ветеринария. 137 (Pt A): 77–92. Дои:10.1016 / j.prevetmed.2016.12.014. PMID  28040270.
  4. ^ Schaut, Роберт Дж .; McGill, Jodi L .; Нил, Джон Д .; Ридпат, Джулия Ф .; Сакко, Рэнди Э. (02.10.2015). «Инфекция вирусом вирусной диареи крупного рогатого скота типа 2 in vivo модулирует реакцию TLR4 в дифференцированных миелоидных клетках, которая связана со снижением экспрессии MyD88». Вирусные исследования. 208: 44–55. Дои:10.1016 / j.virusres.2015.05.017. ISSN  1872-7492. PMID  26043978.
  5. ^ а б c Ланьон; и другие. (2014). Вирусная диарея крупного рогатого скота: патогенез и диагностика. Ветеринарный журнал.
  6. ^ Женихи (2004). Репродуктивные последствия заражения вирусом вирусной диареи крупного рогатого скота. Ветеринарные клиники Северной Америки: практика пищевых животных.
  7. ^ Scharnböck, B; Рох, Франц-Фердинанд; Рихтер, В; Funke, C; Ферт, C; Обрицхаузер, Вт; Баумгартнер, Вт; Käsbohrer, A; Пиниор, B (2018). «Мета-анализ распространенности вируса вирусной диареи крупного рогатого скота (BVDV) в мировой популяции крупного рогатого скота». Научные отчеты. 8 (1): 14420. Bibcode:2018НатСР ... 814420С. Дои:10.1038 / s41598-018-32831-2. ЧВК  6158279. PMID  30258185.
  8. ^ Хорнберг; и другие. (2009). Генетическое разнообразие изолятов пестивирусов крупного рогатого скота из Западной Австрии. Ветеринарная микробиология 135 (3–4), 205–213.
  9. ^ а б Феннер (2011). Ветеринарная вирусология Феннерс. Elsevier, 4-е издание.
  10. ^ Линденбах и Райс (2001). Flaviviridae: вирусы и их репликация. Области вирусологии.
  11. ^ Ким М.Дж., Као С. Факторы, регулирующие переключение матрицы in vitro вирусными РНК-зависимыми РНК-полимеразами: последствия для рекомбинации РНК-РНК. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2001, 24 апреля; 98 (9): 4972-7. DOI: 10.1073 / pnas.081077198. Epub 2001, 17 апреля. PMID: 11309487; PMCID: PMC33148
  12. ^ Ридпат; и другие. (1994). Разделение вируса вирусной диареи крупного рогатого скота на генотипы. Вирусология 205 (1), 66–74.
  13. ^ Петерханс; и другие. (2010). Цитопатические вирусы вирусной диареи крупного рогатого скота (BVDV): новые пестивирусы, обреченные на вымирание. Ветеринарные исследования 41:44.
  14. ^ Гиллеспи; и другие. (1962). Клеточная резистентность в культуре ткани, индуцированная нецитопатогенными штаммами, к цитопатогенному штамму вируса диареи вируса крупного рогатого скота. Труды Общества экспериментальной биологии и медицины 110, 248–250.
  15. ^ Ци; и другие. (1998). Вставка гена SMT3B крупного рогатого скота в NS4B и дупликация NS3 в геном вируса вирусной диареи крупного рогатого скота коррелируют с цитопатогенностью вируса. Исследование вирусов 57 (1), 1–9.
  16. ^ а б Менниг; и другие. (2005). BVD Control в Европе: текущее состояние и перспективы. Обзоры исследований здоровья животных 6 (1): 63–74.
  17. ^ Анон (2005). Тематическая сеть ЕС по борьбе с вирусом вирусной диареи крупного рогатого скота (BVDV). Документ с изложением позиции.
  18. ^ Вольфмейер; и другие. (1997). Геномные (50-UTR) и серологические различия между немецкими полевыми изолятами BVDV. Arch. Virol. 142, 2049–2057.
  19. ^ Браунли; и другие. (1987). Патогенез и эпидемиология вирусной диареи крупного рогатого скота вирусной инфекции крупного рогатого скота. Annales de Recherches Veterinaires 18 (2), 157–166.
  20. ^ Fray; и другие. (1998). Длительное выделение из носа и виремия цитопатогенного вируса диареи крупного рогатого скота при экспериментальном заболевании слизистой оболочки с поздним началом. Ветеринарные исследования 143 (22): 608–11.
  21. ^ Гнаться; и другие. (2004). Иммунный ответ на вирус вирусной диареи крупного рогатого скота: постоянно меняющаяся картина. Ветеринарные клиники Северной Америки, занимающиеся производством пищевых животных, 20 (1): 95–114.
  22. ^ Фогес (2006). Прямые побочные эффекты стойкой инфекции BVDV у молочных телок - ретроспективное исследование случай-контроль. VetScript.19: 22–25.
  23. ^ Менниг и Лисс (1995). Патогенез внутриутробных инфекций, вызванных вирусом вирусной диареи крупного рогатого скота. Вет. Clin. Food Anim. 11: 477–488.
  24. ^ Браунли; и другие. (1984). Экспериментальное производство смертельных заболеваний слизистой оболочки крупного рогатого скота. Vet Rec 114 (22): 535–536.
  25. ^ Халт и Линдберг (2005) Prev Vet Med 72: 143–148
  26. ^ Rikula et al. (2005) Prev Vet Med 72: 139–142
  27. ^ Rossmanith et al. (2005) Prev Vet Med 72: 133–137
  28. ^ Шталь и Алениус (2012) Японский журнал ветеринарных исследований 60 (Приложение) S31–39.
  29. ^ Ридпат (2013) Biologicals 41: 14–19.
  30. ^ О’Рурк (2002) Журнал Американской ветеринарной медицинской ассоциации 220 (12): 1770–1772
  31. ^ Graham et al. (2004) Revista Portuguesa de ciencias veterinarias 127: 38.
  • Вирус вирусной диареи крупного рогатого скота, рассмотрен экспертами и опубликован Wikivet на http://en.wikivet.net/Bovine_Viral_Diarrhoea_Virus, дата обращения 21.07.2011.

внешняя ссылка