ЭНЦЕФАЛОМИОКАРДИТ Encerhalomyocarditis of swine (англ.), Enzephalomyokarditisvirus-Infektion ( нем.)

Впервые эта болезнь, сопровождающаяся поражением сердца и летальным исходом, была зарегистрирована в Панаме в 1958 году. В настоящее время ЭМК свиней выявлен в США, Великобритании, Италии, Греции, Швейцарии, Канаде, Австралии, Южной Африке, Новой Зеландии и на Кубе. В последние годы новые вспышки ЭМК зарегистрированы в Австралии и на Кубе (19, 23). Заболевание причиняет значительный экономический ущерб, который связан с высокой летальностью поросят, снижением количеством опоросившихся свиноматок до 50-60%, и расходами на проведение ветенарно-санитарных мероприятий. Вирус ЭМК является причиной фатального заболевания с развитием энцефалита и миокардита у свиней. При обследовании проб сыворотки крови на 65 фермах Японии 84,6% оказа-. лись положительными на вирус ЭМК (1-6).

Клинические признаки и анатомические изменения. В естественных условиях ЭМК у 3-16-недельных поросят часто протекает без развития клинических признаков: животных обычно обнаруживают мёртвыми.

При вскрытии у большинства павших поросят обнаруживаются очаги дегенерации миокарда (Рис. 151) в виде серовато-белых участков диаметром 2-10 мм или обширных зон. В перикардиальной, грудной и брюшной полостях отмечены скопления светло-коричневой или желтоватой жидкости. У животных, перенёсших острую стадию болезни, выявленные острые округлые или звёздчатые фиброзные рубцы диаметром 0,5-1,5 см и небольшие кальцифицированные очаги. Описаны гистологические изменения в виде локального или диффузного миокардита с сильной нифильтрацией гистиоцитами, лимфоцитами и плазматическими клетками, а также дегенерации и некроза клеток миокарда. Иногда у поросят наблюдают негнойный менингоэнцефалит многоочаговую интерстициальную пневмонию.

При ЭМ исследованиях установлены отёк ядра и митохондрий, дезорганизация мио- фибрилл, наличие кристаллоподобных вирусных структур между митохондриями. Отдельные вирусные частицы и их скопления обнаружены также в цитоплазме клеток эндотелия капилляров. У инфицированных плодов отмечены отёк подкожных тканей, скопление се- розно-кровянистой жидкости в полостях, гранулярная дегенерация миокарда с инфильтрацией мононуклеарными лейкоцитами.

Патогенез. Эксперементально болезнь у поросят может быть вызвана внутримышечным, пероральным или интраназальным введением патогенного штамма вируса.

У инфицированных свиноматок вирус проходит через плаценту и поражает эмбрионы, которые после гибели резорбируются, а плоды мумифицируются. Для трансплацентарной передачи вируса, вероятно, необходима вирусемия у свиноматок. Можно предположить, что эмбрионы и плоды погибают в результате размножения вируса во многих органах и тканях и в эндотелии кровеносных сосудов. В результате нарушается развитие сосудистой сети у плода и это приводит к отёку, геморрагиям и накоплениям серозно-кровянистой жидкости в полостях тела плода. В большинстве случаев не все плоды поражаются вирусом одновременно, поэтому при опоросе обнаруживают мумифицированные плоды различной величины, мёртвых, слабых и нормально развитых поросят.

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗБУДИТЕЛЯ

Возбудитель заболевания - РНК-содержащий вирус, который входит в состав рода Cardiovirus (от греч. kardia - сердце), семейства Picornaviridae. К кардиовирусам относятся следующие вирусы: ЭМК , Колумбия SK, Менго, ME (Maus-Elberfeld) и ММ. Все кардиовирусы идентичны в PH и рассматриваются как штаммы вируса ЭМК.

Морфология и химический состав. Вирионы кардиовирусов представляют собой без- обсшочечные частицы кубической симметрии диаметром 24-30 им. Капсид состоит из 60 структурных единиц. Липидов и углеводов в составе вирионов не обнаружено. Кардиовирусы содержат единую односпиральную плюс-РНК с мол.м. 2,5 МД, которая составляет 31% массы вириона. РНК обладает инфекционностью, то есть вызывает образование вируса по- еле проникновения в клетку. Мол.м. вирионов кардиовирусов составляет 8,3 МД, плавучая плотность в хлористом цезии 1,33-1,34 г/см3, коэффициент седиментации 156 S.

Белки кардиовирусов составляют 69% массы вириона. В зрелом вирионе содержится четыре главных полипептида, которые обозначают как VP1, VP2, VP3 и VP4 в порядке уменьшения молекулярной массы (33, 31, 26, 7 кД). Суммарная молекулярная масса структурных полипептидов составляет 97 кД; на их кодирование приходится около 35% информации, содержащейся в геноме вируса. В каждый вирион входит по 60 молекул каждого полипептида и одна-две молекулы полипептида VP0 - предшественника полипептидов VP2 и VP4. Кроме того, в состав вирионов входит белок (ЮкД), который ковалентно связан с 5 - концом геномной РНК. Этот полипептид обозначают как VPg (virion protein genome). Он состоит из 20 аминокислот и играет важную роль в репликации вирусной РНК.

Геномная РНК кардиовирусов содержит 26% аденина, 25% урацила, 24% гуанина и 25% цитозина. У всех изученных кардиовирусов на 3'-конце геномной РНК имеется поли (А)- последовательность длиной в среднем 35 нуклеотидов, а 5'-конец РНК блокирован ковалентно связанным белком VPg.

В последнее время определена полная нуклеотидная последовательность генома недиабетогенного (В) и диабетогенного (Д) вариантов вируса ЭМК. Варианты В и Д селекционированы из штамма М-вируса ЭМК по их способности индуцировать диабет у мышей. Установлено, что геномы вариантов В и Д состоят собственно из 7825 и 7829 нуклеотидов. Оба генома имеют длинную открытую рамку считывания из 6876 нуклеотидов, которая начинается с 830 нуклеотида и заканчивается 7705 нуклеотидом. Считываемая часть генома кодирует полипротеин из 2292 аминокислот. Геном варианта В отличается от генома варианта Д двумя делениями (три и два нуклеоида) и одной вставкой (один нуклеоид) в некодирующей области и восемью мутациями в белоккодирующей области. Пять мутаций локализованы в участке геноме кодирующем белок VP1. Полагают, что диабетогенность вариантов вируса энцефаломиокардита связана с наличием в полипротеине аминокислот фенилаланина и аланина в 16-м и 776-м положении соответственно. Вероятно основную роль играет аланин 776, входящий в состав белка и участвующий в формировании активных участков (рецепторов) поверхности вирионов, взаимодействующих с инсулин-продуцирующими ост- ровковыми клетками поджелудочной железы. Геномная РНК кардиовирусов транслируется непрерывно с образованием гигантского полипептида, который подвергается последовательному расщеплению клеточными и вирусспецифическми протеазами с образованием вирусных полипептидов. В результате первичного протеолитического расщепления полипротеина образуются полипептиды L (лидерный), PI, Р2 и РЗ (предшественники белков). Полипептид Р1 является предшественником четырёх капсидных белков: VP4, VP2, VP3, VP1. Полипептид РЗ расщепляется с образованием протеазы, необходимой для расщепления вирусных белков, полимеразы и VPg. Продукты расщепления полипептида Р2 - неструктурные белки, функции которых пока не выяснены.

Устойчивость. Кардиовирусы устойчивы к действию различных физико-химических факторов. Они сохраняют инфекционность при pH 3-10, однако инактивируются при pH 5-6 в присутствии ионов хлора и брома. Устойчивы к хлороформу, эфиру, фреону и прогреванию. Нечувствительны к действию трипсина в конечной концентрации 0,5%. Эффективными дезинфектантами для кардиовирусов являются 0,5%-ный раствор фенола, 2%-ный раствор формалина, 2%-ный раствор едкого натра, 5%-ный раствор хлорамина.

Антигенная вариабельность и родство. В PH, РТГ А, ИФ и ИЭМ установлено близкое антигенное родство между всеми изученными штаммами.

Антигенная активность. Вирус ЭМК обладает выраженной антигенной активностью и индуцирует у лабораторных животных и свиней образование ВНА, ПА и анти-ГА.

Гемагглютинирующие свойства. Вирус хорошо агглютинирует эритроциты морской свинки, крысы и лошади (1:512-1:1024), плохо агглютинируют эритроциты барана и собаки (1:16-1:64) и не агглютинирует эритроциты мыши, цыплёнка, кошки, свиньи и КРС. Некоторые штаммы вируса проявляют ГА-активность в различных буферных растворах (физиологический раствор, боратный буфер, вероналовый буфер), так как другие - только в KCl-боратном буфере. Полагают, что в присутствии калия и бора усиливается прикрепление вируса к эритроцитам. Так iirr.MN-25 и NVSL-MOV агглютинировали эритроциты морских свиной, однако urr.MN-30, NVSL-RP и VR-129 агглютинировали в буфере борат-KCl (титр ГА 1:512-1:2048) с эритроцитами морских свинок, крыс и лошадей (13).

Культивирование. Вирус ЭМК свиней хорошо размножается в перевиваемых культурах клеток почек поросят (Ps), ВНК-21, африканской зелёной мартышки (Vero), фибробластов мышей (h), карциномы шейки матки человека (Heia) и накапливается в титре 107 °-108’5 ТЦД50/МЛ. (2). Размножение вируса в перевиваемых культурах клеток сопровождается развитием ЦПЭ, который характеризуется округлением и пикнозом клеток и отделением их от стекла. Исследование ультратонких срезов показало, что в цитоплазме инфицированных клеток содержатся вирусные частицы, которые образуют кристаллоподобные структуры.

Экспериментальная инфекция. В экспериментальных условиях к вирусу ЭМК свиней чувствительны лабораторные животные и свиньи. Патогенность различных штаммов вируса ЭМК зависит от природы штамма, количества проведённых пассажей в культуре клеток, метода и дозы заражения. Выяснение роли вируса ЭМК в нарушении воспроизводства свиноматок, инфицированных в первой половине супоросости показало, что проникновения вируса ЭМК через плаценту и гибели плодов не наблюдалось. (2).

Патогенные свойства нескольких культуральных штаммов вируса ЭМК были изучены американскими исследователями при внутримышечном заражении плодов. Шт. АТСС и NVSL вводили в аллантоисную полость четырёх плодов 72-сут возраста двух свиноматок в дозе 106’2 ТЦД5о. Через 26 сут свиноматок убивали и исследовали сыворотку крови от инфицированных и контрольных плодов на наличие АТ к вирусу ЭМК свиней в PH и РТГ А. У плодов не обнаружили каких-либо патологических изменений, однако в сыворотке крови были выявлены ВНА и анти-ГА в титрах 1:128-1:512 и 1:256-1024 соответственно. В сыворотке крови незаражённых плодов специфические АТ отсутствовали.

В последнее время в США проведены исследования по сравнительной оценке патогенности пяти культуральных штаммов вируса ЭМК: ATCC-VR 129 (изолирован из тканей обезьяны), NVSL-MDV (источник выделения неизвестен), NVSL-PR, MN-25 и MN-30 (все выделены из тканей абортированных плодов). Все штаммы культивировали в перевиваемой культуре клеток ВНК-21. Штаммы вируса ЭМК вводили в амниотическую полость 49 плодов восьми свиноматок в дозе 105,4 и 107’2 ТЦД50 на 39-40-е (период иммунологической активности) и 70-72-е сут (период иммунокомпетентнсти) их развития. Контролем служили неинфицированные плоды. Свиноматок убивали на 11-26-е сут после заражения и проводили серологические, вирусологические и патологоанатомические исследования.

Из 22 инфицированных плодов трёх свиноматок на 39-40-е сут супоросности 16 были мумифицированы, у двух отмечены геморрагии и четыре были нормальными. Вирус ЭМК был выделен из тканей сердца и мозга 18 и 28 исследованных инфицированных плодов. ВНА в титре 1:16-1:1024 выявлены у всех 14 плодов, инфицированных на 70-72-е сут их развития и исследованных через 11-26 сут после заражения. Все контрольные плоды не содержали в сыворотке крови специфических АТ.

Патогенность штаммов вируса ЭМК оказалась различной и зависела от штамма и возраста плода во время инфицирования. Шт. ATCC-VR129 не вызывал гибели плодов. Шт. NVSL-PR, MN-25 и MN-30 были высокопатогенными для плодов как в период их иммунологической ареактивности, так и в период иммунокомпетентности. Шт. NSVL-MDV оказался патогенным для плодов только в период иммунологической ареактивности. Иммунокомпетентность у плодов формировалась примерно на 70-е сут их развития (7, 8,12,16).

.Патогенность штамма 9301 Н вируса ЭМК, выделенного от поросят в Новой Зеландии, выявляли на четырёх поросятах пятинедельного возраста, не содержащих специфических антител. Вирус (третий пассаж в перевиваемой культуре клеток PS) вводили внутримышечно в дозе Ю6,2 ТЦД50- Два поросёнка внезапно погибли на шестые-седьмые сутки после заражения. В сыворотке крови поросят, убитых на 20-е сутки после инфицирования, обнаружены анти-ГА в высоком титре (1:8192). У всех инфицированных поросят в мышце сердца наблюдались характерные изменения (12,13,17,18, 20,21, 24, 25, 26).

Различные штаммы вируса ЭМК, изолированные из тканей плодов и поросят, патогенны для мышей при интрацеребральном, интраназальном и внутрибрюшном способах заражения. В зависимости от штамма вируса и дозы инфицирования гибель мышей может достигать 100% в первые 2-3-е сут после заражения. Чаще мыши погибали на 4-7-е сутки внезапно или после развития клинических признаков : взъерошенность шерсти, короткие подпрыгивающие движения, судороги и параличи задних конечностей. Хомячки и морские свинки оказались менее чувствительными к вирусу ЭМК, чем белые мыши. Экспериментальная инфекция успешно воспроизводится на морских свинках при интраназальном (105 ТЦД50) и внутрибрюшинном методе (10х ТЦД50)заражения У зараженных животных через 3-

5 дн наблюдалось снижение аппетита, взъерошенность шерстного покрова, парез задних конечностей. Патоморфологически инфекция проявлялась негнойным менингоэнцефалигом, дистрофией почек, гемодинамическими расстройствами в печени, легких и др. органах, очаговыми некрозами.