African Swine Fever in Russian Federation

Full Text

Африканская чума свиней (АЧС) вызывается ДНК-содержащим вирусом семейства Asfaviridae рода Asf-virus. Эта болезнь была занесена Международным эпизоотическим бюро (МЭБ) в список А из-за ее способности к быстрому распространению и огромного ущерба, наносимого как свиноводческим хозяйствам, так и экономике в целом. Ущерб носит социальный и экономический характер и выражается в запрете экспорта свиней и продуктов свиноводства, массовом убое здоровых и больных животных, экономической компенсации хозяйствам, затратах на санитарные и ветеринарные мероприятия (создание карантинных зон, массовые лабораторные исследования и т. д.). Вакцины против АЧС сегодня нет. В ряде африканских стран и на итальянском острове Сардиния АЧС сохраняется в виде энзоотии [35, 38]. В 2007 г. АЧС была морским путем завезена в Грузию, где быстро распространилась среди домашних свиней, после чего с кабанами проникла в Армению, Азербайджан и Россию. Несмотря на принимаемые меры борьбы эпизоотическая ситуация по АЧС остается напряженной. По данным международных организаций, в течение 2011 г. потери от АЧС составили 267 млн долл. США, из них 23 млн приходится на убой 200 тыс. голов свиней, 223 млн - на прочие расходы [62]. В настоящем обзоре мы рассмотрим основные характеристики АЧС и характер ее распространения в Российской Федерации, а также факторы, которые важно учитывать для принятия успешных системных решений в программе по искоренению этой болезни. Этиология. Вирус АЧС - единственный представитель рода Asfvirus семейства Asfaviridae [44]. При геномном анализе обнаружено его эволюционное родство с «гигантским» ДНК-содержащим вирусом HcDNAV, который размножается в океанском планктоне Heterocapsa circularisquama [45]. Выявлены сходные с АЧС фрагменты неизвестных геномов в сыворотках крови человека и канализационных стоках, что свидетельствует о возможном существовании родственных вирусов [36]. Вирион имеет сложное внутреннее строение и внешнюю оболочку гексагонального сечения со средним размером 200 нм (рис. 1). В ее формировании важную роль играет мембранный белок р54. Внешняя оболочка проявляется в электронно-микроскопических исследованиях на ранних этапах вирусной сборки, в формировании зрелых инфекционных частиц икосаэдрической формы принимает активное участие трансмембранный белок р17, расположенный на внутренней поверхности оболочки вириона [60]. Геном вируса АЧС представлен двунитевой линейной молекулой ДНК, содержащей 170-190 тыс. пар нуклеотидов (т. п. н.) в зависимости от штамма. На концах генома расположены инвертированные повторяющиеся последовательности, центральная часть размером около 125 т. п. н. консервативна, концевые области вариабельны. Например, геном штамма BA7v содержит /70/0/ п. н. и имеет 151 открытую трансляционную рамку считывания [65]. В инфицированных макрофагах обнаружено более 100 белков, синтез которых вызван вирусной инфекцией, из них 50 реагируют с сыворотками крови переболевших свиней [13]. Некоторые из этих белков - р73, р54, р30 и р12 обладают ярко выраженными антигенными свойствами и используются для серодиагностики [16]. Вирус АЧС адаптирован к различным перевиваемым клеточным линиям, включая Vero, CV, COS-1 [19, 28, 29]. В зараженных свиньях вирус размножается в основном в мононуклеарных клетках и макрофагах [37], но также в клетках эндотелия [64], ренальных тубулярных эпителиальных клетках [25], гепатоцитах [58], ней-трофилах [18]. Не описана репликация вируса в Т- и В-лимфоцитах [25, 43]. Вирус также размножается в некоторых видах клещей, главным образом Orni-thodoros moubata [50] и Ornithodoros erraticus [55]. Недавно установили причастность Ornithodoros porcinus к циркуляции АЧС [51]. Эпидемиология. Монтгомери впервые описал АЧС в Кении в 1921 г. Болезнь передалась от бородавочников (Phacochoerus aethiopicus) к домашним сви- Рис. 1. Электронно-микроскопическая фотография вируса АЧС. Стрелками показаны двуслойные липидные мембраны вируса (Hawes P. C., Netherton C. L. и др., 2008). Lis 57 - Zim 1/92 r- Moz 1/03 Moz 2/02 Moz 1/05 Giorgia 1/2007 Mad 1/98 Lis 1/93 Moz 1/02 XXVII Bot 1/99 - RSA 2/96 XIX XX I-RSA 1/99 "I RSA 1/98 - Spec 245 -Ten 1/60 - Moz 1/94 ЧГ RSA 1/95 IV VII XXII V VI XXI XVIII 8 RSA 1/96 Nam 1/95 -Uga 1/95 IX 10 Uga 3/95 Moz 1/01 VIII XI XII XIII XV XVI XIV Kab 1/62 Mfue 6/1 Sum 14/11 -Tan 1/01 b 4 Tan 1/03 - NYA 1/02 0,005 Рис. 2. Филогенетическая дендрограмма, показывающая эволюционное родство избранных изолятов вируса АЧС - представителей различных генотипов. Основана на сравнительном анализе нуклеотидной последовательности гена D646L вируса АЧС. Генотипы вируса АЧС обозначены римскими цифрами. Грузинские изоляты не различаются между собой и относятся к генотипу II (Rowlands R. J., Michaud V. et al., 2008). ньям и вызвала их 100% гибель. Впоследствии АЧС была признана энзоотичной во многих африканских странах, включая Анголу, Мозамбик, ЮАР, Сенегал, Уганду, Зимбабве и др. Впервые АЧС зарегистрирована вне Африканского континента в 1957 г. в Португалии, где вызвала гибель почти 100% домашних свиней [39]. До 1995 г. Португалия и Испания были неблагополучными по АЧС. В 1978 г. АЧС появилась на Мальте, в Сардинии, Бразилии и Доминиканской Республике, в 1979 г. - на Гаити, в 1980 г. - на Кубе. Описано 22 генотипа вируса АЧС. Вирус, выявленый в Грузии в 2007 г., относится к генотипу II, который циркулирует в Мозамбике, Мадагаскаре и Замбии (рис. 2) [2, 53]. Его геном содержит 189 344 п. н., 166 открытых трансляционных рамок. Проведение филогенетического анализа на базе 125 консервативных цистронов показало наиболее близкое сходство с изо-лятом Mkuzi 1979 [20]. Свиньи - единственные домашние животные, которые болеют АЧС. Для человека она не опасна. У европейских кабанов отмечены те же клинические проявления и уровни смертности, что и у домашних свиней. Напротив, три африканских вида диких свиней (Phacochoerus aethiopicus, Hylochoerus meinert-zhageni, Potamochoerus porcus) переносят инфекцию АЧС бессимптомно и являются природным резервуаром для вируса АЧС наряду с клещами. После проникновения вируса АЧС в популяцию домашних свиней, неизбежно рано или поздно появляются животные-вирусоносители. Их выявление серологическими методами весьма важно для программы борьбы с АЧС, оно сыграло важную роль в искоренении инфекции в Испании [15]. Вирус АЧС передается ороназальным путем, при всех видах инъекций, через укусы клещей [21, 49]. Он устойчив в окружающей среде. Его можно выделить из сыворотки крови после 18 мес хранения при комнатной температуре. При 60оС вирус инактивируется за 30 мин [48], он чувствителен к обычно применяемым дезинфектантам [34]. Вирус месяцами сохраняется в мясных продуктах и неопределенно долго в замороженном мясе [47, 63]. При производстве испанской вяленой свинины из зараженного сырья вирус инактивируется в процессе приготовления, по разным данным, в течение 112-140 дней [41]. Патогенез. Инкубационный период АЧС длится от 4 до 19 дней. Первичная репликация происходит в моноцитах и макрофагах в лимфоузлах, ближайших к месту проникновения вируса в организм. Затем вирус распространяется гематогенным и лимфогенным путем в лимфоузлы, костный мозг, селезенку, легкие, печень, почки. Виремия возникает через 4-8 дней после заражения и продолжается в течение недель или даже месяцев, так как вируснейтрализующие антитела отсутствуют. При остром течении образуются многочисленные геморрагии, которые связывают с фагоцитарной активацией эндотелиальных клеток и размножением в них вируса АЧС. Возникающая лимфопения предположительно связана с апоптозом лимфоцитов, хотя нет доказательств того что вирус размножается в Т- и В-лимфоцитах [25, 43]. Отек легких является главной причиной гибели животных, его связывают с активацией альвеолярных макрофагов [18, 59]. По клиническим проявлениям АЧС зависит от вирулентности штамма, дозы и способа заражения. Болезнь может протекать в сверхострой, острой, по-дострой, хронической и латентной (бессимптомной) форме. При сверхостром течении возможна внезапная гибель животных или развитие клинических признаков - повышение температуры тела до 41-42° С, учащение дыхания и покраснение кожи. Гибель свиней наступает через 1-3 дня после появления первых признаков болезни, летальность составляет около 100%. Острое и подострое течение болезни происходит при заражении высоковирулентными и умеренно вирулентными изолятами вируса АЧС. Признаками болезни являются лихорадка (до 42° С), лейкопения, потеря аппетита. У животных отмечают угнетение, слабость, диарею с примесью крови, серозно-геморрагический конъюнктивит, признаки пневмонии и отека легких. На коже появляются фиолетово-красные пятна. За 1-2 дня до гибели у животных развиваются признаки поражения нервной системы - судороги, парезы и параличи конечностей. Супоросные свиноматки абортируют почти в 100% случаев. Острое течение болезни продолжается 4-10 дней, подострое - 15-25 дней. При остром течении гибель свиней составляет около 100%, при подостром течении часть животных выживает, но они остаются вирусоносителями. В Африке болезнь протекает в основном в острой форме [24, 42]. За пределами Африки болезнь нередко принимает хроническую форму, характеризующуюся респираторными расстройствами, абортами и низкой смертностью [14]. Иммунный ответ. Механизмы иммунного ответа на заражение АЧС недостаточно изучены, а попытки создать вакцину безуспешны. Вирус АЧС обладает выраженной антигенной активностью, вирусспеци-фические иммуноглобулины класса М вырабатываются на 4-й день, а класса G - на 6-8-й день после заражения [56]. Антитела сохраняются долгое время, их наличие связано с замедлением течения болезни, уменьшением уровня виремии, снижением смертности [46, 57]. В ранних экспериментах было показано отсутствие вируснейтрализующих антител, хотя переболевшие АЧС животные сохраняли способность вырабатывать нейтрализующие антитела в ответ на заражение другими патогенами [22]. Другие авторы [54] продемонстрировали эффект нейтрализации различных штаммов вируса АЧС конвалесцентными сыворотками крови свиней. Однако примерно 10% вирусной популяции сохраняли свои инфекционные свойства. таким образом, можно утверждать, что антитела, вызываемые вирусом АЧС, не обладают нейтрализующей активностью в классическом ее понимании. С другой стороны, цитотоксические Т-лимфоциты из крови переболевших свиней способны разрушать инфицированные вирусом макрофаги, что свидетельствует о важной роли клеточного иммунного ответа [40]. Установлено существенное снижение уровня IFN-a после заражения свиней АЧС. В отличие от IFN-a уровни IFN-P и -у повышались соответственно по прошествии 2 и 4 ч после заражения [ 31]. Диагностика. Лабораторное подтверждение АЧС необходимо, так как клинические проявления болезни имеют сходство с симптомами классической чумы и целого ряда вирусных и бактериальных заболеваний. Главная проблема диагностики АЧС -запоздалое проведение лабораторных исследований. В настоящее время в ряде стран, включая Россию, разработаны высокоэффективные современные лабораторные методы диагностики АЧС [11, 52, 61]. Реакция иммунофлюоресценции [17] является наиболее распространенным методом диагностики АЧС, однако в случае подострой и хронической форм течения болезни чувствительность метода снижается до 40% из-за присутствия антител. Метод гемадсорб-ции [12, 37] обладает высокой чувствительностью, но не выявляет все штаммы вируса АЧС. Разработка и внедрение метода полимеразной цепной реакции с диагностическими олигонуклеотидами, специфичными к консервативному участку генома, позволяет выявлять все штаммы вируса АЧС с высокой чувствительностью. Обнаружение специфических к вирусу АЧС антител представляется важнейшей задачей. Во-первых, их наличие подтверждает факт инфекции, так как вакцины против АЧС не применяются. Во-вторых, выработка антител происходит рано и антитела сохраняются длительное время. В связи с этим в системе мер борьбы с АЧС важен серологический мониторинг. На сегодняшний день для серологических исследований применяют метод непрямой иммунофлюоресценции, непрямого твердофазного иммуноферментного анализа и иммуноблоттинга [12]. В АНО НИИ диагностики и профилактики болезней человека и животных разработан отечественный набор для выявления вируса АЧС методом полимеразной цепной реакции в реальном времени, а также совместно с испанской фирмой Ингеназа создан отечественный иммуноферментный набор для обнаружения антител в сыворотке крови свиней. Профилактика. На сегодняшний день не существует эффективных способов лечения АЧС. Предпринимаются попытки создать противовирусные препараты на основе молекул РНК (siRNA). В результате удалось снизить уровень репликации вируса in vitro и синтеза информационной вирусной РНК на 4 и 3 порядка соответственно при использовании молекул siRNA, которые блокировали экспрессию генов A151R и B646L (VP72). Таким образом, выявлены существенные для репликации вирусные белки, что открывает дорогу для дальнейших исследований [32]. Попытки создать вакцину продолжаются с 1963 г., когда первая живая модифицированная вакцина была использована в Португалии. Такая вакцина обеспечивала частичную защиту животных от клинических проявлений болезни при заражении гомологичным штаммом вируса АЧС, тогда как у некоторых животных развивалось хроническое заболевание и они становились вирусоносителями [55]. Наблюдали (но не у всех экпериментальных животных) феномен перекрестной защиты при использовании вакцины на основе генотипа I Benin 97/1 при контрольном заражении штаммом Uganda 1965 генотипа X. Такая защита коррелировала со стимуляцией клеточных механизмов иммунного ответа [33]. Применение вакцин на основе комбинаций наиболее иммуногенных группоспецифичных пептидов не обеспечило защиту, но привело к достоверно значимому продлению жизни экспериментально зараженных животных [30]. Инактивированные вакцины не дают выраженного защитного эффекта. Сегодня профилактика АЧС заключается в защите чистого стада от контакта с вирусом. Важнейшими элементами профилактики являются строгое соблюдение ветеринарно-санитарных мер биобезопасности, исключение контактов свиней с пищевыми отходами и окружающей средой, где может содержаться вирус, проведение серологического мониторинга. Факторы риска, влияющие на распространение и циркуляцию АЧС в Российской Федерации. Через 6 мес после появления АЧС в Грузии, в ноябре 2007 г., были зарегистрированы первые вспышки болезни у кабанов в Чеченской Республике. В мае 2008 г. АЧС обнаружена у домашних свиней в Северной Осетии, после этого болезнь распространилась в соседние регионы [26]. С момента первого случая АЧС в России в МЭБ поступило более 230 сообщений о вспышках, главным образом на юге страны (рис. 3; см. 2-ю полосу обложки). Некоторые вспышки произошли на большом расстоянии от основного очага, например, в Ленинградской области у домашних свиней в 2009, 2010 и 2011 гг., в Тверской области у домашних и диких свиней в 2011 г. Эти вспышки были ликвидированы, однако повторяющееся проникновение вируса в один регион говорит о существовании торговых путей, по которым зараженные продукты свиноводства проникают из неблагополучного региона в благополучный. Социально-экономические факторы риска, такие как традиционные формы ведения свиноводства и человеческий фактор, затрудняют борьбу с АЧС. Большинство вспышек в России возникло в мелких хозяйствах, где свиньям скармливают пищевые отходы, а также практикуют свободный выгул животных. В обоих случаях возрастает вероятность заражения через корм или контакт с дикой фауной. Неконтролируемое перемещение зараженных животных и продуктов из свинины сохраняет риск возникновения вспышек даже в отдаленных регионах. Дикие свиньи являются существенным фактором риска, однако последние исследования подтвердили, что в настоящее время болезнь у них протекает так же, как и у домашних свиней, - в острой форме, что снижает их роль в распространении инфекции [1, 23, 28]. Логично предположить, что при отсутствии контактов между домашними и дикими свиньями роль последних в поддержании циркуляции вируса АЧС в Российской Федерации не является определяющей. Один из факторов риска - клещи. Широко известна роль клещей рода Ornithodoros в циркуляции вируса АЧС на длительно неблагополучных территориях. Однако на сегодняшний день не представлены доказательства участия клещей в инфекционном процессе при АЧС в Российской Федерации. Стратегия и успешный опыт борьбы с АЧс. В СССР был накоплен успешный опыт борьбы с острой формой АЧС. В 1977 г. в результате заноса инфекции через одесские порты имели место 3 крупные эпизоотические вспышки заболевания - в Одесской области, затем в Киевской области и г. Тавда Свердловской области [3-10]. Искоренение АЧС в случае устойчивой энзоотической ситуации возможно, что продемонстрировал опыт Испании, Португалии. Болезнь была ликвидирована в Испании (1985-1995), несмотря на максимальную сложность ситуации (участие в циркуляции вируса клещей, диких свиней, содержание домашних свиней на свободном выгуле), в два этапа: в промышленных свинокомплексах (1985-1987) и в мелких хозяйствах, частных домовладениях (1987-1995). В отсутствие вакцинации программа была основана на выявлении инфицированных животных с помощью лабораторной диагностики и проведении жестких санитарных мероприятий. Ключевыми компонентами программы были: 1) создание сети мобильных групп ветеринарных специалистов, ответственных за контроль свиноводческих хозяйств и раннее выявление АЧС; 2) серологическое тестирование свиней; 3) усиление санитарно-гигиенических требований к содержанию свиней; 4) ликвидация вспышек АЧС путем уничтожения всех свиней в неблагополучном хозяйстве и установления 3-километровой зоны, где запрещено перемещение свиней. В 10-километровой зоне проводили серологический мониторинг всего поголовья и уничтожение свиней-вирусоносителей; 5) ветеринарный контроль за перемещением свиней (трассировка), включающий индивидуальную проверку каждого животного, поступающего на откорм или в цикл воспроизводства. По нашему мнению, в условиях Российской Федерации целесообразно изучить испанский опыт. Необходима единая программа мероприятий, которая бы предусматривала координацию действий ветеринарной службы, частных ветврачей, диагностических лабораторий, полиции и свиноводческих хозяйств всех типов. Следует подчеркнуть важность раннего обнаружения и быстрой лабораторной диагностики АЧС, а также информационного обеспечения и обучения работников хозяйств и ветеринарных специалистов. Необходимо особо отметить важность серологического мониторинга для выявления положительно реагирующих животных. Меры биобезопасности в хозяйствах должны строго соблюдаться. К ним относятся содержание животных в изолированных помещениях, строгий запрет на кормление пищевыми отходами, уборка и дезинфекция помещений. Внедрение альтернативных видов сельскохозяйственных животных (овец, коз), домашней птицы в неблагополучных регионах также можно рассматривать в качестве меры борьбы с АЧС. Критическим фактором борьбы с распространением АЧС является экономическая компенсация хозяйствам за убитых животных. В Российской Федерации накоплен значительный опыт изучения АЧС и борьбы с ней, развивается международное сотрудничество, созданы все предпосылки для решения проблемы АЧС в нашей стране.

References

Supplementary files