doi: 10.15389/agrobiology.2021.4.695rus
УДК 636.22/.28:619:578.831.31:577.2
ВЫЯВЛЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ВИРУСНЫХ И БАКТЕРИАЛЬНЫХ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ РЕСПИРАТОРНЫХ БОЛЕЗНЕЙ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ПРИ ПОМОЩИ ПЦР В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ
А.В. НЕФЕДЧЕНКО, А.Г. ГЛОТОВ, С.В. КОТЕНЕВА, Т.И. ГЛОТОВА
Респираторные болезни крупного рогатого скота (КРС) широко распространены во всех странах с развитым животноводством и наносят значительный экономический ущерб. Часто они являются результатом синергического взаимодействия нескольких вирусов и бактерий, преимущественно семейства Pasteurellaceae. Клинические признаки и патологоанатомические изменения внутренних органов зависят от наличия или отсутствия того или иного возбудителя. Массовые вспышки возникают при объединении животных из разных источников. Этиологическая структура таких вспышек достаточно изучена, однако данных, касающихся особенностей распределения бактерий и вирусов в органах респираторного тракта и их количественного определения, недостаточно. Нами представлены результаты изучения этиологической структуры вспышки респираторных болезней в условиях молочного комплекса после ввода КРС из-за рубежа, во время которой пало более 400 животных разных половозрастных групп. Исследовали пробы внутренних органов 58 павших животных разного возраста. При изучении этиологической структуры вспышки использовали стандартные бактериологические методы, вирусные агенты идентифицировали в ПЦР методом гель-электрофореза, а для количественной оценки всех обнаруженных инфекционных агентов применили ПЦР в режиме реального времени. Всего выявили 9 вирусов и бактерий, из которых респираторно-синцитиальный вирус КРС (BRSV, Bovine Respiratory Syncytial Virus, род Pneumovirus, семейство Paramyxoviridae) и бактерии семейства Pasteurellaceae играли ведущую этиологическую роль. С использованием количественной ПЦР определили концентрации вируса и бактерий Pasteurella multocida и Mannheimia haemolytica в органах респираторного тракта 13 телят разного возраста со сходными клиническими признаками, патологоанатомическими изменениями и присутствием в органах респираторного тракта трех возбудителей. Концентрация агентов составляла от 0,1±0,03 до 4,8±0,47 log10 геномных эквивалентов (ГЭ)/мл для BRSV, от 1,3±0,60 до 4,1±0,30 log10 ГЭ/мл для P. multocida и от 1,9±0,03 до 4,9±0,67 log10 ГЭ/мл для М. haemolytica. Концентрация и распространение возбудителей по органам у телят разных возрастов различались. BRSV выявили в более широком диапазоне органов дыхания как свободных от бактерий, так и колонизированных ими. В легких концентрация вируса была выше, чем в трахеальном и бронхиальном экссудате. P. multocida присутствовала только в верхних и средних долях легких у 2,5-4-месячных телят в приблизительно равных концентрациях при острой форме бронхопневмонии. Степень колонизации легких этой бактерией повышалась с возрастом, и у телят в возрасте 6 мес ее численность достигала максимальных значений в верхних и средних долях легких, легочных лимфатических узлах и смывах со слизистых оболочек при хронической бронхопневмонии. M. hae-molytica выявляли при острой форме бронхопневмонии у телят в возрасте 2,5 мес в минимальном количестве в средних долях легких, в максимальном — в трахеальном и бронхиальном экссудатах. Результаты показали, что вирус и бактерии размножаются в различных частях легких, не подавляя друг друга, что подтверждает эффект их синергического взаимодействия и приводит к усилению тяжести течения пневмонии. Количественная оценка вирусов и бактерий методом ПЦР в режиме реального времени может быть полезным инструментом для изучения патогенеза смешанных вирусно-бактериальных инфекций в естественных условиях. Полученные результаты подчеркивают роль вируса в возникновении легочного пастереллеза.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, респираторные инфекции, ПЦР в режиме реального времени, количественный анализ, респираторно-синцитиальный вирус, Pasteurella multocida, Mannheimia haemolytica, синергизм.
A.V. Nefedchenko, A.G. Glotov, S.V. Koteneva, T.I. Glotova
Bovine respiratory diseases are widespread in all countries with intensive animal husbandry and cause significant economic damage. They are the result of a synergistic interaction of several viruses and bacteria, predominantly of the Pasteurellaceae family. Clinical signs and pathological changes in internal organs depend on the presence or absence of a particular pathogen. Mass outbreaks occur when animals from different sources are mixed. The etiological structure of such outbreaks has been sufficiently studied, however, there is insufficient data on the distribution of bacteria and viruses in the respiratory tract and their quantitative determination. The article presents the results of studying the etiological structure of the outbreak of respiratory diseases in the big dairy farm after the import of cattle, during which more than 400 animals of different age and sex groups died. Samples of internal organs of 58 dead animals of different ages were examined. When studying the etiological structure of the outbreak, standard bacteriological methods were used, viral agents were identified by PCR by gel electrophoresis, and real-time PCR was used to quantify all detected infectious agents. In total, 9 viruses and bacteria were identified, of which the respiratory syncytial virus of cattle (BRSV, Bovine Respiratory Syncytial Virus, genus Pneumovirus, family Paramyxoviridae) and bacteria of the Pasteurellaceae family played a leading etiological role. Using quantitative PCR, the concentrations of the virus and bacteria Pasteurella multocida and Mannheimia haemolytica were determined in the respiratory tract organs of 13 calves of different ages with similar clinical signs, pathological changes and the presence of three pathogens in the respiratory tract organs. The concentration of agents ranged from 0.1±0.03 to 4.8±0.47 log10 genomic equivalents (GE)/ml for BRSV, from 1.3±0.60 to 4.1±0.30 log10 GE/ml for P. multocida, and from 1.9±0.03 to 4.9±0.67 log10 GE/ml for M. haemolytica. The concentration and distribution of pathogens in the organs of calves of different ages differed. BRSV was detected in a wider range of respiratory organs, both free from bacteria and colonized by them. In the lungs, the concentration of the virus was higher than in the tracheal and bronchial exudate. P. multocida was present only in the upper and middle lobes of the lungs of 2.5-4-month-old calves at approximately equal concentrations in acute bronchopneumonia. The degree of colonization of the lungs by this bacterium increased with age and in calves at the age of 6 months its number reached maximum values in the upper and middle lobes of the lungs, pulmonary lymph nodes and washes from the mucous membranes in chronic bronchopneumonia. M. haemolytica was detected in acute bronchopneumonia in calves at the age of 2.5 months in a minimum amount in the middle lobes of the lungs, in a maximum amount in tracheal and bronchial exudates. The results showed that the virus and bacteria multiply in different parts of the lungs without suppressing each other, which confirms the effect of their synergistic interaction and leads to an increase in the severity of the course of pneumonia. Quantification of viruses and bacteria by real-time PCR can be a useful tool for studying the pathogenesis of mixed viral-bacterial infections in vivo. The results obtained underline the role of the BRSV in the development of pulmonary pasteurellosis.
Keywords: cattle, respiratory infections, real-time PCR, quantitative analysis, respiratory syncytial virus, Pasteurella multocida, Mannheimia haemolytica, synergism.
ФГБУН Сибирский федеральный научный центр |
Поступила в редакцию |
