Содержание к диссертации
Введение
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
2.1. Классическая чума свиней: вирус, болезнь, диагностика и специфическая профилактика 10
2.1.1. Современная таксономия, патогенность вируса 10
2.1.2. Болезнь, патогенез, иммунитет 11
2.1.3. Лабораторная диагностика 13
2.1.3.1. Обнаружение вируса и вирусного антигена13
2.1.3.2.0бнаружение вирусспецифических антител 16
2.1.4. Вакцины 17
2.2. Современные особенности эпизоотического процесса классической чумы свиней 19
2.2.1. Глобальная эпизоотическая ситуация в мире и странах ЕС 19
2.2.2. Основные эпизоотологические показатели КЧС в РФ 21
2.2.2.1. Инцидентность и географическое распространение КЧС среди домашних свиней
2.2.2.2. Эпизоотология КЧС среди кабанов 24
2.2.3. Источники и пути передачи вируса КЧС 25
2.3. Стратегии борьбы с классической чумой свиней 28
2.3.1. Контроль КЧС среди домашних свиней в Европе 29
2.3.2. Стратегия без применения вакцинации 29
2.3.3. Альтернативная стратегия, основанная на «не-вакцинации» 31
2.3.4. Стратегия, включающая чрезвычайную вакцинацию 31
2.3.5. Меры борьбы с КЧС среди диких кабанов 32
3.0. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 35
3.1. Материалы и методы 35
3.1.1. Материалы 35
3.І.І.І.Вирус 35
3.1.1.2. Вакцины 35
3.1.1.3. Животные 35
3.1.1.4. Культуры клеток 35
3.1.1.5. Питательные среды, сыворотка 35
3.1.1.6. Основные реактивы, приборы 36
3.1.2. Методы .36
3.1.2.1. Основные методы эпизоотологического исследования ...36
3.1.2.2. Методы учёта количества и плотности обитания кабанов 36
3.1.2.3. Методы лабораторной диагностики классической чумы свиней 37
3.1.2.4. Методы определения напряжённости иммунитета против класси-ческой чумы свиней 37
3.1.2.5. Определение форм течения болезни 37
3.1.2.6. Статистические методы обработки результатов 38
3.2. Результаты исследований 38
3.2.1. Природно-географические и экономические условия развития свиноводства Волгоградской области, имеющие эпизоотологическое значение при классической чуме домашних свиней и диких кабанов 38
3.2.2. Локализация и популяция диких кабанов 43
3.2.3. Эволюция классической чумы среди домашних свиней и диких кабанов 47
3.2.3.1. Общая эпизоотическая ситуация и главные индикаторы проявления классической чумы свиней в период с 1980-2003 г.г. в РФ и Волгоградекой области 47
3.2.3.2. Районированние, инцидентность и географическая локализация вспышек КЧС среди домашних свиней и диких кабанов 52
3.2.4. Эпизоотологические и клинико-патологические характеристики вспышек классической чумы свиней в свиноводческих хозяйствах с различной плотностью содержания животных 56
3.2.5. Эпизоотологическая характеристика вспышки классической чумы свиней в свинокомплексе промышленного типа ( ЗАО «Краснодонский»). 64
3.2.5.1. Общая производственно-экономическая характеристика хозяйства 64
3.2.5.2. Обнаружение вспышки КЧС 65
3.2.5.3. Ретроспективные эпизоотологические исследования 61
3.2.5.4. Исследование напряжённости поствакцинального иммунитета у свиней против классической чумы 77
3.2.6. Вирусологический мониторинг, установление источников вируса КЧС в неблагополучных хозяйствах и путей его передачи 81
3.2.7. Экономический ущерб и эффективность стратегии ликвидации КЧС в свинокомплексах закрытого типа 84
3.2.8. Вспышки КЧС среди диких кабанов с передачей вируса домашним свиньям и противоэпизоотические мероприятия 88
3.2.9. Усовершенствование ветеринарно-санитарных мероприятий против КЧС 94
4. Обсуждение 100
5. Выводы 118
6. Практические предложения 120
7. Список использованной литературы 120
8. Приложения 136
- Болезнь, патогенез, иммунитет
- Глобальная эпизоотическая ситуация в мире и странах ЕС
- Исследование напряжённости поствакцинального иммунитета у свиней против классической чумы
Введение к работе
Благодаря огромным усилиям, прилагаемым государственной ветеринарной службой для контроля классической чумы свиней (КЧС) к концу 90-х годов 20-го века число вспышек в РФ значительно сократилось - с 67 в 1995 г, до 6 и 1 в 2003 и 2004 годах соответственно. Несмотря на сложившуюся в последние годы благоприятную эпизоотическую ситуацию КЧС по-прежнему представляет наибольшую экономическую опасность для стаби ьного ведения свиноводства во всех типах хозяйств и в первую очередь, промышленных свинокомплексах. Так, за период развития индустриального Iі свиноводства и применение стратегии систематической вакцинации, вирус
был занесён в 17 крупных свиноводческих хозяйств и комплексов с поголовьем от 50 до 216 тыс. голов. Это указывает на то, что существующие меры ветеринарно-санитарных и профилактических мероприятий пока не обеспечивают гарантированную защиту свиноводческих хозяйств от заноса вируса.
Данные эпизоотологических наблюдений свидетельствуют о длительной циркуляции вируса КЧС у свиней в крупных свинокомплексах и среди диких кабанов, приводящей к стационарности и природной очаговости болезни (15, 28, 45), при этом возможный период времени и все механизмы сохранения вируса в указанных популяциях точно не установлены и полностью неизвестны.
Волгоградская область является крупнейшим аграрным регионом южного федерального округа страны, где свиноводство является одной из наиболее важных отраслей животноводства. За период 1992 - 2003 гг. была установлена 21 вспышка КЧС в племенных, средних и мелкотоварных кресть-янско-фермерских хозяйствах и свинокомплексе ЗАО «Краснодонский», которые значительно осложнили эпизоотическую ситуацию и производственно-экономические отношения, поэтому актуальность болезни для ветеринарной службы и производителей свинины в области очевидна.
Для обеспечения благополучия свиноводческих хозяйств Волгоградской области по КЧС необходимо знание всех факторов и особенностей регионального эпизоотологического процесса в современных условиях ведения свиноводства, включающие системы выращивания, структуру и плотность популяций свиней, полный эпизоотологическии анализ вспышек и эффективность противоэпизоотических мероприятий, что позволит усовершенствовать меры борьбы с болезнью в области и в целом в стране.
Цель и задачи исследований.
Основная цель работы: территориальное распределение, анализ эпизоотического процесса классической чумы свиней и усовершенствование мер борьбы с болезнью в Волгоградской области.
В соответствии с поставленной целью работы определены следующие задачи: изучить экономические условия развития свиноводства и провести ретроспективный эпизоотологическии анализ вспышек КЧС в масштабах области и страны; изучить основные эпизоотологические показатели при вспышках КЧС в свинокомплексах, средних и мелких откормочных фермах и среди диких кабанов: заболеваемость, смертность, летальность, эффективность диагностики болезни, длительность циркуляции, способы передачи и риски заноса вируса; изучить состояние популяционного иммунитета против классической чумы у свиней при вспышке в промышленном свинокомплексе; определить противоэпизоотическую и экономическую эффективность ве-теринарно-санитарных мероприятий; изучить эпизоотологию КЧС среди диких кабанов и определить их роль в региональном эпизоотическом процессе; усовершенствовать схему эпизоотологического обследования и противо- эпизоотические мероприятия при вспышках КЧС в крупных свиноводческих комплексах, в хозяйствах других типов и среди диких кабанов.
Научная новизна
Научная новизна результатов, полученных при выполнении работы, состоит в следующем:
В сравнительно-историческом и природно-географическом аспектах впервые проведён анализ развития региональной эпизоотической ситуации по классической чуме свиней и диких кабанов Волгоградской области за период с 1980 -2004 гг. в разрезе «территориальный округ-район-хозяйство-отдельная ферма (участок)» и установлено, что период эпизоотии может быть от 1 года до 5-ти лет;
Определены основные эпизоотологические показатели и причинно-следственные связи возникновения, течения и исхода КЧС и установлено, что интенсивность и формы эпизоотического процесса в Волгоградской области зависят от изменения пропорции в структуре свиноводства, технологии выращивания свиней, сроков подозрения болезни и алгоритма проведения противоэпизоотических мероприятий; v
Установлен основной фактор риска инфицирования, влияющий на эпизоотологию КЧС в Волгоградской области - увеличение численности популяции свиней в крестьянско-фермерских хозяйствах населённых пунктах в 2 раза по сравнению со специализированными свиноводческими хозяйствами, в которых вероятность заноса полевого вируса выше (88,1%) по сравнению с закрытыми хозяйствами (2-5%).
При плотности содержания свиней от 6 до 39 гол. на 100 га пашни период неблагополучия территориальных образований области (округов, районов) площадью более 17 тыс. км2 может быть от 1 года до 5 лет.
Практическая значимость и реализация результатов исследований
Результаты исследований используются для совершенствования профилактики, противоэпизоотических мероприятий и ликвидации КЧС при вспышках болезни на территории Волгоградской области и являются составной частью «Целевая программа по обеспечению устойчивого эпизоотического благополучия территории Волгоградской области по классической чуме свиней на 2005-2010 годы».
Разработаны «Рекомендации по профилактике и мерам борьбы с классической чумой свиней в свиноводческих хозяйствах (предприятиях) и диких кабанов на территории Волгоградской области», утверждённые начальником Управления ветеринари 11.11.2004 г., которые в настоящее время являются основой для планирования противоэпизоотических мероприятий.
Выделенный и паспортизированный в коллекции микроорганизмов ГНУ ВНИИВВиМ умеренно- вирулентный штамм «Краснодонский» вируса КЧС используется при проведении НИР.
Апробация работы
Результаты собственных исследований доложены и обсуждены на: областных научно-практических конференциях ветеринарных врачей (г. Волгоград, 2002-2004 гг.), Международной научно-практической конференции «Биолого-экологические проблемы заразных болезней диких животных и их роль в патологии сельскохозяйственных животных и людей» (г. Покров, 2002 г.), заседаниях Учёного совета ГНУ ВНИИВВиМ (г. Покров, 2002-2004 гг).
Публикации
Материалы основных результатов диссертационной работы опубликованы в 5 -ти научных статьях, в том числе 2 - в ведущих научных изданиях.
Основные положения диссертационной работы, выдвигаемые на защиту: географическая локализация вспышек КЧС, региональные особенности, основные показатели эпизоотического процесса, факторы риска и передачи, обуславливающие распространение и сохранение вируса в популяциях свиней в свиноводческих хозяйствах Волгоградской области; эпизоотологическая и экономическая оценка противоэпизоотических мероприятий в свиноводческих хозяйствах закрытого типа; роль кабанов в распространении и сохранении вируса классической чумы свиней на территории Волгоградской области; совершенствование мер борьбы с КЧС. Личный вклад соискателя
Основная часть исследований выполнена автором лично. В выполнении отдельных разделов диссертационной работы принимали участие ветеринарные специалисты Управления ветеринарии и главные ветеринарные вра чи Волгоградской области: Филиппов Н.В., [Милевский В.Г. , Рахметёв И.А., Саяпин А.Г., Шумило Л.Н. (разделы 3.2.4., 3.2.8.), научные сотрудники ГНУ ВНИИВВиМ: доктор ветеринарных наук, профессор Хрипунов Е.М., доктор ветеринарных наук Коломыцев А.А. (раздел 3.2.8.), кандидат биологических наук Лыска В.М. (раздел 3.2.5.4.).
Болезнь, патогенез, иммунитет
Симптомы болезни после заражения могут значительно изменяться, в зависимости от возраста, породы восприимчивых животных и вирулентности вируса (134, 145, 158, 209, 213). В естественных условиях наиболее частый путь попадания вируса свиньям - орально-назальный.
Обычно инкубационный период составляет 7-Ю дней. У инфициро »г ванных свиней гипертермия, лейкопения, петехиальные геморрагии слизи стых и серозных оболочек являются наиболее типичными признаками. Нарушения ЦНС и запор с последующей диареей, являются также характерными симптомами болезни. Серьезность клинических признаков в значительной степени зависит от возраста животных и вирулентности вируса (97, 145, 149). Обычно молодые животные на заражение реагируют более выражений, чем взрослые животные. У взрослых свиней инфекция часто может проявляється умерено или субклинически, у поросят смертность может достигать 90 %.
Известны острое и хроническое течения КЧС. При всех формах течения инфекции у животных имеет место виремия, по крайней мере, до тех пор, пока наблюдаются клинические признаки. Смерть наступает через 2-3 недели после заражения (острое течение) или через 1-3 мес (хроническое течение) (205, 208). Результат внутриутробного заражения плодов зависит в значительной степени от времени супоросности (136, 137, 138, 213) и может приводить к абортам, мёртворождению, мумификациям, уродствам или рождению слабых или постоянно виремичных поросят (118, 147,207).
Хотя персистентно инфицируемое потомство может быть клинически нормальным при рождении, но в последствии он і также гибнут от КЧС. Наблюдали выживание таких животных в период до 11 месяцев после рождения. Это течение инфекции упомянуто как «последнее начало КЧС» (209).
Главные клетки-мишени для вируса - эндотелиальные, лимфоретикуляр-ные клетки, макрофаги и некоторые виды эпителиоцитов. Происходящие в них патологические изменения обуславливают клинические признаки (158,
209). В случае пренатального заражения, в ранних фазах онтогенеза/вирус воздействует на дифференцирование органов и ведет к порокам развития. В постнатальный период заражения, повреждения характеризуются общи л, широко распространенным тромбозом и (или) повреждением эндотелия, вызывая геморрагический диатез и петехиальные кровоизлияния (138, 147, 181).
Бронхопневмония - другая общая особенность при КЧС. Гистопатология мозга, в высокой пропорции больных животных, связана с негнойным энцефалитом и выраженным васкулитом. Последовательно обнаруживают выраженную тромбоцитопению. В конечной стадии острой инфекции отмечают снижение В-лимфоцитов в кровеносной системе также как и в лим фоидных тканях (205).
Подобно всем пестивирусам в периоде острой фазы инфекции вирус КЧС подавляет иммунную систему животных. Свиньи, которые выжили, устойчивы к заражению вирусом КЧС в течение нескольких лет или даже в течение всей продолжительности их жизни (107, 209). Нейтрализующие антитела обнаруживают через 2 недели после инфекции (32). У свиней с хронической формой КЧС, нейтрализующие антитела обнаруживают в конце первого месяца после заражения в течение нескольких дней и в последствии они исчезают (88, 95, 135, 199). У свиней, заражённых «in utero», при постоянной виремии специфические антитела обнаруживают редко (209). Период полураспада колостральных антител приблизительно 14 дней, при этом пассивный иммунитет обеспечивает защиту поросят от гибели в течение первых 5-ти недель жизни, но не против репликации вируса (71). Имеется мало данных Обнаружение вируса и вирусного антигена Несмотря на значительный прогресс в развитии новых методов для прямого обнаружения вируса КЧС, «золотым стандартом» является изоляция вируса в культуре клеток (63, 100, 101). Вирус КЧС может быть выделен из суспензий органов животных или лейкоцитов в период виремии. Предпочтительные органы - селезенка, миндалины, лимфатические, узлы, лёгкое, околоушные железы и почки (143).
Так как вирус КЧС не обладает цитопатогенным эффектом, для обнаружения репродукции вируса в культуре клеток используют меченные ви-русспецифические антитела флуоресцеинизотиацианатом или пероксидазой хрена (6, 33, 90, 146, 179, 180, 188, 189). При этом, чувствительность метода выделения зависит от используемой культуральной системы, правильности отбора и доставки проб для исследования и составляет 97-100 %. При соблюдении необходимых условий результат может быть получен через 24 часа после инокуляции культуры клеток исследуемым материалом (7, 63, 74, 80). Основными факторами, влияющими на чувствительность метода, являются: время отбора проб от момента заражения животных, низкая вирулентность вируса, содержание которого в крови или органах может быть ниже возможности чувствительности культуры клеток, или присутствие специфических антител, блокирующих инфекционность вируса (32, 71). Диагностическая результативность метода изоляции вируса с использованием культур клеток и иммунофлуоресцентного метода идентификации некоторое время была удовлетворительной, однако, доказанный позже факт отсутствия строгой видовой специфичности пестивирусов и возможность выделения от свиней пестивирусов жвачных привело к необходимости их дифференциации (69, 72, 73, 79, 86, 105, 130).
Глобальная эпизоотическая ситуация в мире и странах ЕС
Методы, которые имеют в своей основе "сандвич-реакции" - реакция непрямой иммунофлуоресценции (179) и твердофазный ИФА (120, 122, 165, 214) по простоте выполнения для обнаружения антител казались многообещающими, но использование поликлональных антител для дифференциации антител к вирусу КЧС и вирусной диареи КРС оказалось невозможным (124, 144), поэтому как диагностические тесты эти реакции также пока не имеют практического значения. 2.1.4. Вакцины Для выработки иммунитета против КЧС было разработано 2 типа вакцин: инактивированные и живые (5, 50). В прошлом широко применя лись инактивированные вакцины (формалинизированные или кристаллвио-лет вакцины), однако вследствие их низкой иммуногенности были разработаны живые вакцины. Первые штаммы для изготовления живых вакцин были получены путём аттенуации вирулентных вирусов КЧС серийными пассажами в организме кроликов (штаммы "Ровак", "Гудзон") (72, 83). В дальнейшем этот принцип аттенуации использовался в Китайской Народной Республике и был получен (хотя точное происхождение штамма неизвест но) авирулентный "высоко" лапинизированный авирулентный штамм CLS (Chinese Lapinized Strain), который в Европе имеет название штамм "С" (в странах Восточной Европы - штамм "К") (210). По многочисленным данным живые вакцины, изготовленные на основе штамма "К", безопасны для супоросных свиноматок, новорожденных поросят и генетически стабильны (39, 40, 46, 50, 195, 210). Иммунитет у 7-Ю дневных привитых поросят, полученных от неиммунной свиноматки, наступает на 5-6 сутки и сохраняется до 18 месяцев (39, 199).
За последние 30 лет достижения в биотехнологии создали основу для получения других вакцинных штаммов, которые можно было дифференцировать от полевого вируса и разработать на их основе культуральные живые вакцины.
Вакцинный штамм GPE" был получен последовательными пассажами вирулентного штамма ALD через культуры клеток почки свиньи и морской свинки при 30 С. Этим достигнута возможность различать его in vitro по маркерным генам от родительского штамма в 225 нуклеотидах (125). Дополнительно, дифференциация вакцинного штамма от полевого основана на принципе экзальтации вируса болезни Ньюкасла (187).
Штамм Thiverval был получен из вирулентного штамма Alfort более чем 170 последовательными пассажами в свиных клетках при 29-30С, и может также быть идентифицирован по нескольким маркерным генам in vitro (66).
В России разработаны и в настоящее время применяются 2 живые вакцины: сухая культуральная вирусвакцина из штамма "К"(ВГНКИ), технология изготовления которой основана на использовании первичной культуры клеток почки плода свиньи (39) и сухие культуральные вирусвакцины ЛК-ВНИИВВиМ и КС, имеющие в основе один и тот же вакцинный штамм ЛК-ВНИИВВиМ, изготовление которых основано на использовании первичной культуры клеток тестикул 1-1,5 месячных баранчиков (29, 46, 51). Для дифферециации вакцин ЛК-ВНИИВВиМ и КС от полевого вируса была разрботана ОТ-ПЦР с последующим сиквенсом уникальных нуклеотидных последовательностей (33, 115). Указанные живые вакцины высокоиммуно-генны, безопасны и создают устойчивость к заражению уже на 3 сутки после внутримышечного введения 1000 ИД50, на 7-9 сутки индуцируют синтез ви-руснейтрализующих антител в титре 1:8-1:16. Максимальный уровень антител (1:64-1:128) достигает через месяц после вакцинации и сохраняется в течение всей "экономической" жизни животного (1, 5, 25, 30, 46). Установлена тесная связь между уровнем вируснейтрализующих антител в сыворотке крови и устойчивостью животных к заражению вирулентным вирусом (31, 32, 40, 141,201).
Наиболее точным и убедительным способом определения иммуноген-ности вакцин, иммунитета и его продолжительности у вакцинированных животных является метод контрольного заражения высоко-вирулентным вирусом (39,46,201). Однако, по понятным причинам (трудоёмкость, длительность, наличие специальных условий, стоимость и т. д.) он не пригоден для массового скрининга группового иммунитета животных.
Изучение антительного ответа у свиней на вакцинацию вирусвакци-нами с использованием лабораторных диагностических методов ранее и в настоящее время является одним из альтернативных способов косвенного определения устойчивости животных к заражению вирусом КЧС, эффективности вакцин и популяционного иммунитета (59, 201).
Исследование напряжённости поствакцинального иммунитета у свиней против классической чумы
На основании результатов клинического осмотра и характерных патологоанатомических изменений павших и вынужденно убитых поросят было сделано заключение о подозрении рецидива КЧС.
В связи с очевидными изменениями эпизоотологичесих показателей, свидетельствующих о вторичной вспышке КЧС, по рекомендации профессора Сергеева В.А. для вакцинации поросят участка 4 комбината №1 была применена вакцина КС по схеме:
- 1-я вакцинация в 30-ти дневном возрасте;
- ревакцинация - в 90-дневном возрасте.
Каждая прививная доза содержала 200-300 тыс. ИмД50. Взрослых животных вакцинировали в дозе 1000 ИмД5о- В указанном режиме вакцинации через 4 месяца после начала гипервакцинации эпизоотологические и экономические показатели значительно улучшились, а смертность поросят на участке 4 соответствовала технологической норме.
Таким образом, анализ основных эпизоотологических индикаторов во всех половозрастных группах при вспышке КЧС в комбинате №1 показал, что, несмотря на обнаружение вируса в конце марта 2001 г. у поросят 2-х секторов участка 4 (№№38 и 50), очевидные признаки проявление болезни имели место значительно раньше, в октябре-ноябре 2000 г. Клинические признаки были неопределённые, однако данные табл. №14 свидетельствовали об увеличении заболеваемости, вынужденного убоя и смертности от 5,0-6,7% в феврале-сентябре 2000 г. (потери, предусмотренные технологией выращивания) до 21,3-27,8% в декабре 2000-марте 2001 гг. Следовательно, интервал между первыми эпизоотологическими данными и сообщением о подозрении КЧС в секторах участка 4 и получении подтверждающих результатов лабораторных исследований был около 4 месяцев. Эти данные, с учётом инкубационного периода, наводят на мысль, что занос полевого вируса в ЗАО «Краснодонский» произошёл примерно в сентябре 2000 г. Следовательно, для раннего обнаружения/исключения КЧС отбор проб и лабораторные исследования необходимо было проводить значительно раньше, примерно в октябре 2000 г.
Достоверно, первичная вспышка КЧС была установлена в секторе №38 (пигбал) участка 4, поскольку увеличение заболеваемости и санитарного убоя было во второй половине марта, в то время как сектор №50 поросятами только заполнялся (рис.14). Несмотря на отсутствие данных лабораторных исследований, вторичные случаи КЧС можно считать в секторах №№ 42,43, а также 45 и 27.
В комбинате №2, за весь период обследования свинокомплекса, эпи зоотологических данных, клинических признаков и изменений, характерных для КЧС, не было установлено. Таким образом, после отмены 30-ти дневного карантина эпизоотоло-гические данные и результаты клинического осмотра и патологоанатом иче-ского вскрытия были основанием для подозрения рецидива КЧС в секторах участка 4 комбината №1. После применение вакцины КС в дозе 200-300 тыс. ИмД5о /животное по схеме 30-90 дней в течение 4 мес. смертность снизилась до нормы (срок наблюдения 2 года). Развитие эпизоотического процесса по возникновению, течению и исходу и основным эпизоотологическим индикаторам можно считать как КЧС эпизоотического типа.
Для специфической профилактики КЧС в 2000 г. до момента (под-тверждения вспышки КЧС свиней вакцинировали вакциной «ЛК-ВНИИВВиМ», серии №№ 55 и 57 производства Покровского завода биопрепаратов согласно наставления по применению. В связи с окончанием срока годности в феврале 2001 г., после повторного контроля Департамент ветеринарии продлил срок годности вакцины серии 55 до 20 апреля 2001 г., а серии №57 до 29 мая 2001 г. с увеличением прививной дозы в 2 раза.
