Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1. Иммунитет при бруцеллёзе 9
1.1.2. Видоспецифичность иммунитета 13
1.1.3. Механизм иммунитета при бруцеллёзе 14
1.1.4. Характеристика поствакцинального иммуногенеза 18
1.2. Иммунопрофилактика бруцеллёза северных оленей 25
1.2.1. Применение живой агглютиногенной вакцины из штамма Br.abortus 19 27
1.2.2. Применение живой слабоагглютиногенной вакцины из штамма Br.abortus 82 35
1.2.3. Состояние и перспективы изыскания новых средств и методов иммунопрофилактики 39
ГЛАВА 2 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материал и методы 49
2.2. Схемы постановки опытов 50
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Краткие сведения о природно-климатических условиях и особенностях ведения животноводства в разных зонах Якутии 55
3.2. Эпизоотологические особенности бруцеллеза северных оленей в Якутии 58
3.2.1. Современное состояние и результаты работ по борьбе с бруцеллёзом северных оленей 62
3.3. Опыт ликвидации бруцеллеза северных оленей в Томпонском улусе 72
3.4. Испытание на северных оленях биологических свойств вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ 78
3.4.1. Изучение реактогенных свойств вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ в опыте на северных оленях 78
3.4.2. Изучение приживаемости, расселяемости и миграции вакцинного штамма Br.abortus 75/79-АВ в организме северных оленей 81
3.4.3. Изучение иммунологической реактивности организма северных оленей при введении различных доз вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ 82
3.4.4. Изучение иммуногенных свойств вакцины из штамма штамма Br.abortus 75/79-АВ на северных оленях 87
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 91
ВЫВОДЫ 96
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
ПРИЛОЖЕНИЯ 117
- Иммунитет при бруцеллёзе
- Материал и методы
- Краткие сведения о природно-климатических условиях и особенностях ведения животноводства в разных зонах Якутии
Введение к работе
Актуальность темы. Бруцеллёз сельскохозяйственных животных является одной из основных проблем ветеринарной науки и практики, актуальность которой определяется, прежде всего, опасностью для здоровья человека, а также широкой распространенностью заболевания.
По данным Комитета экспертов по бруцеллёзу ФАО/ВОЗ (6-й доклад, 1986) инфекция регистрируется среди крупного рогатого скота, овец и коз в 155 странах мира всех континентов.
Бруцеллёз северных оленей на Крайнем Севере Российской Федерации также имеет широкое распространение и является значительным сдерживающим фактором дальнейшего развития оленеводства и продолжает представлять серьезную социальную опасность.
Многолетний опыт борьбы с бруцеллёзом северных оленей путем проведения общих организационно-хозяйственных и ветеринарно-санитарных мероприятий показал на их недостаточную эффективность.
Борьба с болезнью осложняется и наличием природных очагов бруцеллёза диких оленей.
Рядом исследователей Якутии, Таймыра, Ямала и Магаданской области (В.А.Забродин, 1956, 1959, 1983, М.И.Рудаков, 1956, И.М.Голосов, 1956, 1963, А.Ф.Пинигин с соавтор., 1960, Н.Н.Давыдов, 1961, 1963, 1967, А.В.Лысков, 1976, 1981, Р.Б.Вашкевич, 1969, 1989, R.Dieterich, 1987, 1989, Р.М.Искахов, 1988, К.А.Лайшев, 1990, 1998, А.А.Хоч, 1966, Е.С.Слепцов, 1999, А,А.Васильева, 2001, Л.Т.Дьячковский, 2004 и др.) было проведено изучение степени распространения, способов диагностики, средств и методов специфической профилактики бруцеллёза северных оленей.
Наибольший практический интерес вызвали живые агглютиногенные вакцины. Опыт применения в оленеводстве вакцин из штаммов Br.abortus 19 и 82 показал, что эти вакцины являются безвредными и высокоиммуногенными.
Вместе с тем, по ряду известных причин (повышенная реактогенность, длительная персистенция антител в крови, трудоемкая технология и др.) их использование до настоящего времени не вышло из рамок производственных испытаний в масштабах отдельных стад и хозяйств, несмотря на то, что эти вакцины создают предпосылки к оздоровлению неблагополучных стад в течение 2-5 лет.
Кроме того, исходя из современных требований предъявляемых к средствам специфической профилактики, очевидной остается и необходимость поиска новых, более совершенных противобруцеллёзных вакцин.
Одной из таких вакцин является вакцина из штамма Br.abortus 75/79-АВ, которая была селекционирована и комплексно изучена в экспериментальных и производственных условиях И.П.Никифоровым (1996) на крупном рогатом скоте.
При этом было установлено, что новый слабоагглютиногенный штамм Br.abortus 75/79-АВ по ряду своих свойств (культуральные, морфологические, биохимические и агглютинабельные) аналогичен вакцинному штамму Br.abortus 82, но выгодно отличается по таким принципиальным свойствам, как реактогенность, абортогенность, остаточная вирулентность, стабильность, приживаемость и антигенность.
Вместе с тем, штамм Br.abortus 75/79-АВ обладает иммуногенностью, в эксперименте на крупном рогатом скоте равной вакцинному штамму 82, а на морских свинках выше на 23 процента.
В то же время исходный штамм Br.abortus 75/79-АВ не обладал в эксперименте на морских свинках и крупном рогатом скоте, а также в контролируемом производственном опыте абортогенными свойствами.
На основании проведенных исследований штамм был рекомендован для широкого производственного испытания в ряде областей Российской Федерации в целях повышения эффективности противобруцеллёзных мероприятий.
Апробация вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ в производственных условиях показала что применение данной вакцины в общем комплексе противобруцеллёзных мероприятий позволяет резко ослабить напряжённость эпизоотического процесса и в течение 12-18 месяцев добиться ликвидации эпизоотических очагов бруцеллёза крупного рогатого скота.
Все это позволило считать работу с данной вакциной весьма перспективной и рекомендовать для испытания при бруцеллёзе северных оленей. С учётом этого нами были поставлены цели и задачи, изложенные в настоящей диссертационной работе.
Цели и задачи Целью настоящих исследований явилось изучение
реактогенных, антигенных и иммуногенных свойств нового
слабоагглютиногенного вакцинного штамма Br.abortus 75/79-АВ в опытах на северных оленях и определение его пригодности при бруцеллёзе северных оленей.
При этом были поставлены следующие задачи:
изучить реактогенные и абортогенные свойства штамма Br.abortus 75/79-АВ при бруцеллёзе северных оленей;
определить приживаемость, расселяемость и возможность миграции штамма Br.abortus 15119-АВ в организме северных оленей;
отработать оптимальную иммунизирующую дозу
слабоагглютиногенного штамма Br.abortus 75/79-АВ для северных оленей;
изучить динамику антител в сыворотке крови после иммунизации вакцинным штаммом Br.abortus 75/79-АВ и степень проявления аллергической реакции в различные сроки после вакцинации;
определить иммуногенность опытной дозы вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ в зависимости от дозы её введения.
Научная новизна. Впервые проведено изучение реактогенных, антигенных и вирулентных свойств вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ на северных оленях.
В строго контролируемом опыте показана более низкая реактогенность вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ, чем при применении вакцины из штамма Br.abortus 82.
Установлена оптимальная иммунизирующая доза вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ в 50 млрд.м.к.
Впервые изучена динамика специфических антител в сыворотке крови северных оленей в зависимости от дозы введения вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ.
Практическая ценность. Материалы по изучению свойств и определению оптимальной дозы введения вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ, создают возможность в последующем установить её эффективность с целью создания высокого иммунного фона в оленьих стадах и ослабления отрицательного влияния природных очагов инфекции на эпизоотическую обстановку по бруцеллёзу и за счет этого получить противоэпизоотический, экономический и социальный эффект.
Полученные данные открывают перспективу для разработки эффективных схем профилактики и ликвидации бруцеллёза северных оленей.
Разработаны и одобрены учёным советом ГНУ ЯНИИСХ, рекомендованы к печати на заседании ученого совета ФВМ ЯГСХА от 17 июня 2005, протокол №11 и утверждены Департаментом ветеринарии МСХ РС(Я) 29 июля 2005, протокол №14, методические рекомендации «Применение вакцины из шт. Br.abortus 75/79-АВ для профилактики и борьбы с бруцеллезом северных оленей,,.
Основные положения выносимые на защиту;
результаты изучения реактогенных и абортогенных свойств штамма Br.abortus 75/79-АВ при бруцеллёзе северных оленей;
материалы по изучению динамики специфических антител в сыворотке крови северных оленей в зависимости от дозы введения вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ;
оптимальная иммунизирующая доза вакцины из штамма
Br.abortus 75/79-АВ Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы представлены и обсуждены:
- на ежегодных отчетах ГНУ ЯНИИСХ СО РАСХН с 2001-2005 гг.;
на VI республиканской научно-практической конференции по мерам реализации Президентской программы социально-экономического развития села на период до 2006 года (15 апреля 2003 год, г. Якутск);
научно-практической конференции III Конгресса оленеводов мира (18-20 марта, 2005 год).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликованы 3 статьи и 1 методическая рекомендация для специалистов, работающих в оленеводческих хозяйствах страны.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений и приложения.
Диссертация изложена на 116 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 16 таблицами, 4 рисунками.
Список использованной литературы состоит из 196 источников из них 91 иностранных авторов.
Иммунитет при бруцеллёзе
Бруцеллёз относится к группе инфекционных болезней общих для животных и человека. По этой причине бруцеллёз до настоящего времени является одной из актуальнейших проблем ветеринарной науки и практики. Обладая значительной контагиозностью и эпизоотичностью бруцеллёз животных можно отнести к числу трудноискоренимых инфекционных заболеваний.
Поэтому вопросы иммунитета и специфической профилактики бруцеллёза сельскохозяйственных животных имеют первостепенное, а точнее, решающее значение в системе мер борьбы против этой инфекции.
Первые попытки иммунизации животных против бруцеллёза относятся к началу XIX века (Bang, McFabyen, Stockman и другие).
В 20 и 30-е годы нашего столетия Heddleson (1922), DuBois, Sollier (1932, 1939) доказали возможность вакцинации животных культурами бруцелл с пониженной вирулентностью. В то же время были начаты испытания убитых противобруцеллёзных вакцин которые, как правило, заканчивались неудачей.
В дальнейшем в 30- и 40-х годах было начато изучение патогенеза и иммуногенеза, что привело к установлению при бруцеллёзе нестерильной и стерильной фаз иммунитета.
В настоящее время, кроме инфекционного и неинфекционного иммунитета, различают видовой и возрастной иммунитет.
Инфекционная (нестерильная) фаза иммунитета является начальной и соответствует периоду острого течения бруцеллёза, для этой фазы характерна выраженная гиперплазия ретикулоэндотелиальных элементов в органах с различной степенью пораженности.
По данным П.А.Вершиловой и М.И.Чернышевой (1957) специфический антиген у морских свинок, зараженных малыми дозами Br.melitensiss обнаруживали в сыворотке крови через 12-24 часа, а в лимфатических узлах -через 4 суток после заражения. При этом реакции агглютинации и гемагглютинации были отрицательными, а опсоническая способность сыворотки крови - слабая.
В сроки 10-45 дней после заражения наблюдали высокие титры агглютининов и гемагглютининов (РПГ от 1:2238 до 1:4448), а также высокую превентивную способность сыворотки крови (10-100 опсонических единиц), которая сохранялась даже к 12 месяцам после заражения.
При цитологических исследованиях органов обнаружили увеличение числа плазматических клеток. Тяжесть инфекционного процесса зависит от многих причин, но основными из них являются массивность дозы возбудителя и его вирулентность.
Нестерильная фаза иммунитета, как и при других инфекциях, продолжается до тех пор, пока в организме продолжают персистировать возбудители. С его полной элиминацией наступает фаза стерильного иммунитета.
Особенностью бруцеллёзной инфекции является тот факт, что угасание болезни затягивается на длительное время и инфекция приобретает хроническое течение.
Это указывает на то, что и иммунитет в этом случае также формируется медленно. Это, очевидно, связано с высокой токсичностью, особенно Br.melitensiss, вследствие чего наступает угнетение защитной функции ретикулоэндотелиальной системы организма. Возможно этим и объясняется относительность иммунитета при бруцеллёзе, который может быть в любой фазе прерван массивными дозами вирулентного возбудителя.
Относительность иммунитета при бруцеллёзе доказана экспериментальными работами ряда авторов М.Л.Федер (1949); Д.И.Дранкин (1956); М.Н.Подберёзкин (1959) и многих других.
Ими было установлено, что человек переболевший овечьим бруцеллёзом повторно заражается при встрече с массивными дозами возбудителя и в 2-7 % случаев болезнь протекает с клиническими признаками этой инфекции.
В практике ветеринарии массовое применение животным живых вакцин (Br.abortus 19, 82 и другие) показало, что нередко негативные результаты оздоровления имели место там, где регистрировались прорывы иммунитета у привитых животных в результате попадания в организм массивных доз вирулентных культур бруцелл (аборты бруцеллёзной этиологии).
Многочисленные литературные источники (П.А.Вершилова, И.Н.Кокорин, 1954; М.И.Чернышева, 1952, 1957, 1962; П.Ф.Здродовский, 1969; К.Н.Лебедев, Р.В.Петров, Ю.М.Лопухин и другие, 1987; Р.В.Петров, 1978, 1982; Elberg,1960; Elberg, Selverman, 1950; Spink, 1956; Ralston, Elberg, 1961, 1969, 1971) указывают на существование клеточных механизмов резистентности при бруцеллёзе, а некоторые из них отводят ведущую роль клеточным факторам при формировании иммунитета.
Материал и методы
Работа выполнялась в период с 2000 по 2005 гг. в лаборатории бруцеллёза и туберкулёза животных ГНУ Якутского НИИ сельского хозяйства СО РАСХН, в РВИЛ Томпонского района, на кафедре паразитологии и эпизоотологии ФВМ ЯГСХА а также в оленеводческих стадах фактории «Томпо» Томпонского улуса Республики Саха (Якутия).
Ретроспективную оценку эпизоотической ситуации по бруцеллёзу оленей, а также изучение эффективности выполняемых противобруцеллёзных мероприятий проводили на основании анализа эпизоотологических данных за период с 1984 по 2005 гг. (двадцать два года).
Источниками информации по основным показателям эпизоотологического процесса (динамика неблагополучных пунктов, заболеваемость, иммунизация вакцинами из штаммов Br.abortus 19 и 82), служили данные Департамента ветеринарии при МСХ Республики Саха (Якутия), а дополнительными (методы, способы, схемы иммунизации, структура неблагополучных очагов, аборты, результаты бактериологического исследования и др.) - первичные документы ветеринарного учёта и отчётности, а также собственные материалы эпизоотологического обследования оленеводческих хозяйств Республики Саха.
Ряд исследований проведены совместно с Е.С.Слепцовым, Л.Т.Дъячковским и И.П.Никифоровым, которым автор приносит свою искреннюю благодарность за оказанную помощь и сотрудничество.
Изучение культурально-морфологических, тинкториальных, агглютинабельных и других свойств культур бруцелл проводили по методикам, рекомендованных Комитетом экспертов по бруцеллёзу ФАО/ВОЗ (6-й доклад, 1986).
В первом и третьем опытах на 169 северных оленях фактории «Томпо» были изучены реактогенные и абортогенные свойства вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ, у которых определяли местную и общую реакцию организма в ответ на введение вакцины.
На этих же подопытных животных определяли уровень специфических антител в сыворотке крови в зависимости от дозы введения вакцины.
При исследовании сыворотки крови животных применяли РБП, РА и РСК. Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) изучали путём постановки пальпебральной аллергической пробы с бруцеллином ВИЭВ.
После иммунизации Br.abortus 75/79-АВ в течение 2-х недель определяли местную и общую реакции организма северных оленей на введение разных доз вакцины путём наблюдения за общим состоянием организма северных оленей (Табл. 1).
Вели журнал наблюдение, утром и вечером выборочно измеряли температуру тела, местную реакцию организма (припухлость, консистенцию и т.д.)
Опыт №2 по изучению приживаемости, расселяемости и миграции вакцинного штамма Br.abortus 75/79-АВ был проведен с сентября по ноябрь месяц 2001 года в стаде №6 Фактории «Томпо» Томпонского района Республики Саха (Якутия) (Таблица 2).
Для этой цели были отобраны 27 взрослых поголовья северных оленей аналогичного возраста и привиты по следующей схеме.
Взвесь бруцелл вводили подкожно в объёме 5 мл в области средней трети шеи. Забор крови для серологического исследования был проведен на 15,75 и 90 дни после иммунизации. Контрольный убой животных был проведен в эти же сроки по 3 голов в каждой группе.
Опыт № 3 был заложен в марте 2002 года в стаде № 6 фактории «Томпо» Томпонского района. В опыт было взято 129 важенок во второй половине стельности. Подопытные животные были подразделены на 3 группы и привиты в дозах 100, 50 и 25 млрд.м.к. (Табл. 3).
В опыте проведённом в благополучном по бруцеллёзу стаде № 4 Фактории «Томпо» были определены иммуногенные свойства вакцины из штамма Br.abortus 75/79-АВ при разных дозах её введения.
В опыте было использовано 36 северных оленей. Подопытных животных распределили на 3 группы по 9 животных в каждой и иммунизировали вышеуказанной вакциной.
Четвёртую группу составил непривитый контроль из 9 животных. Гуморальный иммунный ответ изучали в динамике через 7, 15, 30,60, 90 и 150 дней после введения вакцины путём определения специфических антител в Розбенгал пробе (РБП), реакции агглютинации (РА) и реакции длительного связывания комплемента (РДСК).
Краткие сведения о природно-климатических условиях и особенностях ведения животноводства в разных зонах Якутии
Якутия занимает большую часть Восточно-Сибирского плоскогорья, лежащего между 5530 и 76 с.ш. и 10530 в.д. На Западе она граничит с Красноярским краем и Иркутской областью, на юге - с Иркутской, Читинской, Амурской областями и на востоке - с Хабаровским краем и Магаданской областью.
Регионы, расположенные на границе с Якутией, долгое время были неблагополучными по бруцеллезу крупного и мелкого рогатого скота. В некоторых оленеводческих хозяйствах Красноярского края и Магаданской области до настоящего времени распространен бруцеллез северных оленей.
Транспортная связь республики с этими регионами осуществляется главным образом воздушным, реже - водным и сухопутным путями. Наблюдается взаимный процесс миграции диких промысловых животных (дикие тундровые и таежные олени, хищники, пушные звери, грызуны и др.) между Якутией и этими областями. Это не исключает возможности существования эпизоотической связи при ряде зооантропонозов, в том числе бруцеллезе диких и домашних оленей. Бруцеллез регистрируется среди этих животных в пограничных районах (Булунский, Усть-Янский, Анабарский и Аллаиховский улусы).
Роль дикой фауны при бруцеллезе домашних животных остается малоизученной, поэтому мы не располагаем конкретными данными, подтверждающими существование такой связи. Вся территория республики (3103,2. тыс.км2) разделена на 32 административно-территориальных районов, где проживает более одного миллиона человек, из которых на сельскую местность приходится более 300 тысяч.
Пассажирская связь между районами и внутри них осуществляется воздушным, речным и автомобильным транспортом, редко - гужевым (особенно в оленеводческих районах).
Внутри районов, а также между ними пролегают пути миграции диких парнокопытных и промысловых животных (лоси, дикие олени, соболи, лисицы, зайцы, волки и др.). Постоянно осуществляются производственные контакты, связанные с кормлением и содержанием животных в периоды бескормицы, переездами частных владельцев скота. Примеров тому, что бесконтрольные перегоны животных служили причиной заноса инфекции и возникновения бруцеллеза среди животных - немало.
Якутия - самая холодная область страны, климат здесь очень суровый, резко континентальный. Продолжительность безморозного периода измеряется 30-50 днями на севере и 90-105 днями на юге. Средняя температура января от-28....-29 до -40....50С. Абсолютный минимум температуры достигает -64....-70С. Среднее годовое количество осадков в Якутии равно 136-290 мм, что указывает на особенную сухость климата, который можно сравнить с климатом полупустынь. Вся территория республики лежит в зоне вечной мерзлоты, глубина которой в отдаленных местах достигает 1500 м.
На глубине 10-15 м грунт имеет отрицательные температуры: на юге - -1, в центральных частях - -3....-5 и на северо-востоке - -6....-10С. В летний период на территории Центральной и Северо-западной Якутии глубина сезонного протаивания составляет 1-2 м, а в северной части - от 0,3 до 0,8 м.
Растительный мир Якутии весьма разнообразен: две трети её территории заняты лесами, а остальная часть - тундрой. Своеобразием растительного мира является наличие среди лесных пространств островков лесостепной и степной растительности.
Сельскохозяйственные угодья составляют 1 млн. 664 тыс.га, из них пашня - 138,5 тыс., сенокосные угодья - 800 тыс. и пастбища - 725 тыс.га.
В годовом балансе доля кормов естественных кормовых угодий превышает 90%, из которых 20% практически остаются неиспользованными. Естественные луга республики отличаются низкой урожайностью и бедным составом травостоя, где наибольшее распространение имеют осоковые травы. Средняя урожайность естественных лугов составляет 7,5 ц/га, а в засушливые годы она бывает гораздо ниже.
Ежегодный дефицит кормов в республике достигает до 30%.
Таким образом, вышеперечисленные условия ведения животноводства не являются оптимальными для развития здесь высокорентабельного сельского хозяйства. Негативное влияние многих неблагоприятных факторов на развитие животноводства выражается в низком уровне кормления и содержания скота, высоком непроизводительном отходе животных, особенно молодняка в первые месяцы жизни, высокой яловостью и большим числом абортов неинфекционной этиологии у коров, нетелей, кобылиц, важенок.
