Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1 Краткая историческая справка о кампилобактериозе 8
1.2 Морфологические свойства рода Campylobacter 11
1.3 Культурально-биохимические свойства возбудителя 13
1.4 Антигенная структура рода Campylobacter 15
1.5 Патогенность возбудителей кампилобактериоза 18
1.6 Устойчивость Campylobacter в окружающей среде 22
1.7 Распространение возбудителей кампилобактериоза 24
1.8 Патогенез при кампилобактериозе 31
1.9 Клинические симптомы и течение кампилобактериоза 34
1.10 Патологоанатомические изменения при кампилобактериозе 35
1.11 Лабораторная диагно етика кампило бактериоза 3 7
1.12 Лечение и профилактика кампилобактериоза 43
2. Собственные исследования
2.1 Материалы и методы исследований 48
2.2 Эпизоотологический мониторинг кампилобактериоза свиней
2.2.1 Распространенность возбудителей кампилобактериоза у свиней 56
2.2.2 Морфологические и культурально-биохимические свойства изолированных культур 67
2.2.3 Антигенные свойства Campylobacter, выделенных от свиней культур 73
2.2.4 Патогенные свойства кампилобактерий 83
2.2.5 Профилактические мероприятия при кампилобактериозе свиней на свинокомплексах 90
3. Обсуждение полученных результатов 91
4. Выводы- 102
5. Практические предложения 103
6. Список используемой литературы 104
7. Приложение 134
- Морфологические свойства рода Campylobacter
- Распространение возбудителей кампилобактериоза
- Распространенность возбудителей кампилобактериоза у свиней
Введение к работе
Актуальность темы. Интенсивные технологии разведения, откорма и убоя свиней, осуществляемые в хозяйствах РФ, позволили значительно повысить рентабельность отрасли (Иорген П.К., 2006). Однако непрерывность и цикличность технологических процессов, сосредоточенность разновозрастных групп животных на ограниченных территориях, отсутствие строгой изоляции, в значительной мере затрудняет профилактику инфекционных болезней, в том числе кампилобактериоза, который причиняет значительный экономический ущерб свиноводческим хозяйствам абортами и рождения нежизнеспособного молодняка (Чайкин Т.В., 1965; Голиков А.В., 1978).
Кампилобактериоз занимает ведущее место среди токсикоинфекций у человека. Не случайно Всемирная Организация Здравоохранения, включила изучение кампилобактериоза в национальные программы борьбы с диарейными болезнями в 93 странах мира, так как каждый год от болезней, сопровождающихся развитием диарейного синдрома, в мире умирает около 5 млн. детей. Решение проблемы ликвидации кампилобактериоза свиней во многих странах, связано с определением Campylobacter jejuni subspecies jejuni, как одной из основных причин диарейных болезней человека (Чайка Н.А., 1988; Kawatsu К. Et all., 2008; Lindquvist R., Lindblad M., 2008).
Несмотря на то, что данной патологии посвящено большое количество научных работ (Триленко П.А., 1961; Голиков А.В., 1985; Пыхтарева СИ., 1988; Зенин И.В., 1991; Велик В.В., 1994; Шумилов КВ., Скляров О.Д., Мельниченко Л.П., 1999; Каравайчик А.Л., 2000; Борисенкова А.Н., 2003; Bronicka А., 1992; Nakazawa М., 1992; Gudmundson J., 1993; Ward G., et all., 1993 и др), многие вопросы остаются не решенными и в частности вопросы, связанные с серологической, бактериологической диагностикой и профилактикой кампилобактериоза свиней.
Учитывая вышеизложенное, целью работы явилось изучение видового состава рода Campylobacter при кампилобактериозе свиней в хозяйствах Тульской области и усовершенствование его диагностики и профилактики.
Для осуществления цели были поставлены следующие задачи.
Изучить эпизоотическое состояние по кампилобактериозу свиней в Тульской области.
Исследовать изоляты возбудителя кампилобактериоза свиней и изучить их морфологические, культурально-биохимические, антигенные и патогенные свойства.
Изучить серологическую характеристику термолабильных поверхностно-оболочечных корпускулярных антигенов кампилобактерий, выделенных от свиней.
Изготовить термолабильные антигены, и изучить их специфичность и иммуноактивность в реакции агглютинации.
Усовершенствовать диагностику и профилактику кампилобактериоза свиней.
Научная новизна. Усовершенствована диагностика кампилобактериоза
свиней. Получены образцы термолабильных антигенов, обладающие
высокой активностью и специфичностью в реакции агглютинации с
сывороткой крови больных кампилобактериозом свиней. Изучена
серологическая характеристика термолабильных поверхностно-
оболочечных корпускулярных антигенов кампилобактерий,
изолированных от свиней. Впервые установлено распространение
кампилобактериоза свиней и выявлена видовая структура рода
Campylobacter на территории Тульской области.
Практическая ценность и внедрение результатов исследований.
На основании результатов научных исследований усовершенствована диагностика кампилобактериоза свиней, позволяющая внедрить в практику систему противокампилобактериозных мероприятий на
территории свинокомплексов Тульской области, чтобы повысить сохранность и продуктивность свиней.
Полученные данные о морфологическом строении Campylobacter, выделенных от свиней, могут быть использованы в ветеринарных лабораториях при идентификации возбудителей для более точной диагностики кампилобактериоза свиней.
На основании результатов исследований разработаны и опубликованы методические рекомендации «Диагностика и профилактика кампилобактериоза свиней», утверждённые Северо-Западным методическим центром Россельхозакадемии (протокол № 2 от 10.09.2008г.).
Материалы научных исследований используются при проведении практических занятий и чтений лекций для студентов ФГОУ ВПО «СПбГАВМ» по курсу микробиология и иммунология.
Основные положения выносимые на защиту.
- Морфологические, культурально-биохимические, антигенные и
патогенные свойства, серологическая характеристика термолабильных
поверхностно-оболочечных корпускулярных антигенов кампилобактерий,
выделенных от свиней в хозяйствах Тульской области.
- усовершенствование лабораторной диагностики кампилобактериоза
свиней.
Пути реализации. Разработана технология изготовления термолабильных антигенов, которая рекомендуется для внедрения в биологическую промышленность.
Результаты исследований могут быть основой для разработки комплекса противокампилобактериозных мероприятий на свинокомплексах, а также в учебном процессе при подготовке ветеринарных специалистов.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях разного уровня: профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Санкт-
Петербургская государственная академия ветеринарной медицины» (2006, 2008); научно-практическом конгрессе «Актуальные проблемы ветеринарной медицины» (2007); Российском иммунологическом форуме (2008).
Публикация научных исследований. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе в трёх журналах рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 147 страницах компьютерного текста, включает введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, практические предложения, список литературы и приложение. Список литературы включает 300 источников из них - 119 отечественных и 181 зарубежных авторов. Материалы диссертации иллюстрированы 11 таблицами и 7 рисунками.
8 І.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Морфологические свойства рода Campylobacter
Кампилобактерии - это тонкие спирально изогнутые, не образующие спор и капсул, грамотрицательные палочки с одним (подвиды fetus, venerealis, fecalis и sputorum), двумя (виды coli, lari и jejuni) или 4-5 (pyloridis) полярно расположенными жгутиками. Бактерии могут иметь форму запятой, серпа, латинской буквы S, крыльев летящей чайки, спирали с одним или несколькими завитками. С возрастанием числа пассажей на средах извитость бактерий увеличивается (Триленко П. А., 1956; Кирьянов, Е. А. 1992; Каравайчик А. А., 2001). Размеры клеток изменчивы. Ширина их колеблется в пределах от 0,2 до 0,5 мкм, длина - от 0,5 до 8 мкм. Для кампилобактерии характерны быстрые винтообразные движения, напоминающие "полет мошки". По мере старения культур бактерии подвида jejuni проявляют тенденцию к образованию кокковидных форм клеток (Karmali М.А., et all. 1981).
Особый интерес представляют результаты изучения кампилобактеров в старых культурах, инкубированных при +37-+42 С в течение 3-4 сут. Помимо интактных клеток, сохранивших нативную форму и структуру, обнаружены круглые (кокковидные) микроорганизмы с гранулированной цитоплазмой (Чайка Н.А., Сафонова Н.В., 1986;Чайка Н.А., Рыбальченко О.В., 1988).
Раньше считали, что круглые клетки кампилобактеров являются «физиологическим вариантом», так как они обнаруживаются в небольшом количестве и в сравнительно молодых колониях (Tritz G., Ogg J., 1967). Однако позднее высказывалось мнение, что кокковидные формы кампилобактеров возникают в результате деструктивных процессов, происходящих в зрелых культурах (Buck G., et all, 1984). Культуры полностью трансформировавшиеся в кокковидную форму, являются не жизнеспособными (Moran A., Upton М. А., 1986) и свидетельствуют об автолитических процессах в бактериях, приводящих к образованию сферопластов с множественными повреждениями наружной мембраны; пустых клеточных стенок (клеточных теней), образовавшиеся в результате выхода цитоплазмотической мембраны во внешнюю среду после разрыва клеточной стенки. Нежизнеспособные являются только «клеточные тени» и сферопласты, тогда как короткие клетки с неповрежденной клеточной стенкой сохраняют жизнеспособность и могут быть выделены на исскуственных питательных средах (Pearson A., Colwell R., 1985; Rollins D., Colwell R., 1986). Деструктивные процессы в старых культурах сопровождаются потерей одного жгутика. Второй жгутик у кокковидных форм кампилобактеров, как правило сохраняется (Rosef О., Gondrosen В., 1984;Moran A., Upton М. А, 1986).
Интересно отметить, что трансформация типичных спиралевидных клеток кампилобактеров в круглые происходит не только при культивировании их в жидких или на плотных питательных средах (Tritz G., Ogg J., 1967), но также в фагоцитированном состоянии в культуре моноцитов. Конверсия спиралей в кокки полностью завершается к 5-м суткам, однако жизнеспособность кокковые клетки сохраняют не менее 7-суток (Nachamkin J., et.all, 1984). Установлено также, что переход С. jejuni в кокковую форму сопровождается изменением ряда биологических свойств, в том числе способностью к росту на питательных средах, но не ведет к утрате способности колонизировать кишечник животных (Field L., Undorwood J., et.all, 1981; Modge D., 1980; Perez-Perez G., Blaser M., 1985).
Клеточная стенка кампилобактерии состоит из трехслойной внешней мембраны, прилегающего к ней периплазматического пространства, содержащего тонкий пептидогликановый слой, и трехслойной цитоплазматической мембраны. Вдоль клеточной стенки расположена широкая полоса, содержащая плотно упакованные частицы рибосом. В центральной части клеток лежит прозрачная зона нуклеоида, заполненная сетью тонкофибриллярных нитей ДНК. Клеточные стенки содержат только галактозу и глюкозу или галактозу, глюкозу и маннозу. Клеточный липид содержит циклопропановую С-19:0 жирную кислоту, а также С-14:0, С-16:0, С-16-1 и С-18-1 жирные кислоты (Шманов К.С, 1984).
Таким образом, детальное изучение морфологического строения кампилобактеров, выделенных от животных, может быть использовано в практических ветеринарных лабораториях при идентификации возбудителей для более точной лабораторной диагностики кампилобактериоза животных.
Распространение возбудителей кампилобактериоза
Бактерии рода Campylobacter имеют широкий диапазон видового и географического распространения среди животных, птиц и человека.
Возбудители кампилобактериоза изолированы в разных странах мира от: крупного рогатого скота (Шумилов К.В., Скляров О.Д., Мельниченко Л.П. и соавт.,1999; Jones F., Little R.,1931; Bronicka A., Dembinski Z., 1992; Gudmundson J., Chirinorejo J., 1993) овец (Велик B.B., Гришина B.A., и др., 1976; Дуплей В.Г. 1989; Шаталов В.Ф., 1997) свиней (Велик В.В, 1980; Велик В.В., Огородникова Т.Н., и соавт., 1986; Зенин И.В., 1991; Ohya Т., Nakazawa М., 1992; Jones G., Ward G., et all., 1993) сельскохозяйственной птицы (Киселева М.К., и др., 1987; В.А. Кузьмин, В.П.Урбан, и соавт.,1988; Lindblom G., et all., 1986; Jacobs-Reitsma W.,1995) лошадей (Vaissare J., Pitre J., et all., 1985) коз (Jackson В., 1985; Gough J. ,1987) домашних декоративных птиц, других комнатных животных, включая кошек, хомяков, африканских хорьков и кроликов (Pearson A., Suckling W., et all., 1977; Bruce D., Ferguson J., 1980; Blaser M, Wein S., et all., 1982; Skirrow M., Benjamin J., 1990; Svastova A., 1990; Bronicka A., Dembinski Z. 1993;) собак различных пород (Гаскелл P.M., Беннет МЛ990; Велик В.В., Боровкова Н.П., и др., 1991; Велик В.В., Гришина В.А., и др., 1994; Fleming М., 1980) приматов (Morton W., Kuller L., et all., 1989) оленей (Hill В.,Thomas R., et all., 1987); норок (Власова Г.Г., 1998; Bell J., Manning D., 1990 ); лисиц (Gorski J., Bugajak P., 1992) песцов (Eriksen K., Landsverk Т., 1990) диких кабанов (Голиков А.В., Зенин И.В., и др., 1985) диких птиц, включая голубей (Kappemd G., Rosef 0.1983; Fukuyama М., Kamimura Т., et all., 1986) страусов (Stephens С, On S., Gibson J., 1998) мышей (Berndtson E., Danielssenham M., 1994).
Согласно нормативных данных Госкомсанэпиднадзора и Минсельхозпрода РФ кампилобактериоз крупного рогатого скота вызывают С.fetus sbs. fetus, C.fetus sbs. venerealis, C.jejuni; овец - C.fetus sbs. fetus, C.jejuni; свиней -С. intestinalis; птиц-С jejuni; собак-C.jejuni и C.fetus sbs. fetus. Основным возбудителем кампилобактериоза человека является C.jejuni, C.coli, C.fetus sbs.fetus (Санитарные правила СП 3.1.087-1996).
Болезни кампилобактериозной этиологии у животных можно разделить на 2 группы: 1) патология репродуктивной сферы, 2) диарейные заболевания. У сельскохозяйственной птицы регистрируют гепатит (Fox J., Maxvell К., et all., 1984; Sevolan M., et all., 1958). Ниже приведена характеристика Campylobacter, имеющих наибольшее значение в ветеринарии.
В стационарно неблагополучных стадах в кампилобактериозной патологии у КРС могут принимать участие три подвида: C.fetus ssp.venerealis, C.fetus ssp.fetus и C.jejuni. Отмечено, что у телят от 3-дневного до 3-месячного возраста чаще выделяют C.jejuni, а у половозрелых коров и быков- все три подвида (Dembinski Z., 1992). Инфицирование КРС вторым и третьим подвидами связано с их широким распространением в природе и постоянным носительством у животных и птиц. При заражении коров C.fetus ssp.fetus кампилобактериоз регистрируется в виде спорадических случаев. Заражение у половозрелых животных чаще всего происходит половым путем при естественном или искусственном осеменении (Lander К., Gill К., 1980; Rosef 0., Gondrosen В., et all., 1983). Развитие патологий у неполовозрелых телок и телят свидетельствует о возможности контактного и алиментарного заражения от больных коров (Warner D., Bryner J., 1984). У быков наблюдают кампилобактерионосительство, у зараженных животных возбудитель фактически пожизненно содержится в сперме и слизи препуция (В.В.Белик, В.А.Гришина, и соавт., 1990). Инфекция у них протекает бессимптомно (Нахамсон В.М., Бурба Л.Г., 1990). Основным источником возбудителя служат быки - кампилобактерионосители, больные коровы и нетели, выделяющие Campylobacter с истечениями из половых органов, молоком, мочой в течение 3-10 месяцев. В свежих очагах увеличивается количество осеменений, удлинение фазы покоя в половом цикле. Процент абортов на ферме составляет от 5-10% до 30-68% при широком распространении болезни. Часть новорожденных телят погибает. При абортах возбудитель выделяется с абортированным плодом и плодными оболочками. После заболевания возможно формирование бактерионосительства. Болезнь протекает по типу энзоотии. Описанные явления, как правило, продолжаются один сезон, затем животные неблагополучного стада выздоравливают, что связано с появлением у них иммунитета, и болезнь затухает (Weber А., 1995).
У овец С.fetus spp. fetus также может быть этиологической причиной абортов, которые составляют от 10 до 70% (Триленко П.А.1956; Голиков А.В.,1978; Bronicka A., Dembinski Z., 1998). Реже причиной абортов у овец являются С. jejuni (Скирроу М.Б., 1984). Кампилобактериоз овец протекает как острое инфекционное заболевание, аборты могут иметь место в одном овцеводческом хозяйстве в течение пяти лет. При этом ежегодно поражается от одной до трех отар, преимущественно овец первой суягности.
Распространенность возбудителей кампилобактериоза у свиней
Бактерии рода Campylobacter имеют широкий диапазон видового и географического распространения среди животных, птиц и человека.
Возбудители кампилобактериоза изолированы в разных странах мира от: крупного рогатого скота (Шумилов К.В., Скляров О.Д., Мельниченко Л.П. и соавт.,1999; Jones F., Little R.,1931; Bronicka A., Dembinski Z., 1992; Gudmundson J., Chirinorejo J., 1993) овец (Велик B.B., Гришина B.A., и др., 1976; Дуплей В.Г. 1989; Шаталов В.Ф., 1997) свиней (Велик В.В, 1980; Велик В.В., Огородникова Т.Н., и соавт., 1986; Зенин И.В., 1991; Ohya Т., Nakazawa М., 1992; Jones G., Ward G., et all., 1993) сельскохозяйственной птицы (Киселева М.К., и др., 1987; В.А. Кузьмин, В.П.Урбан, и соавт.,1988; Lindblom G., et all., 1986; Jacobs-Reitsma W.,1995) лошадей (Vaissare J., Pitre J., et all., 1985) коз (Jackson В., 1985; Gough J. ,1987) домашних декоративных птиц, других комнатных животных, включая кошек, хомяков, африканских хорьков и кроликов (Pearson A., Suckling W., et all., 1977; Bruce D., Ferguson J., 1980; Blaser M, Wein S., et all., 1982; Skirrow M., Benjamin J., 1990; Svastova A., 1990; Bronicka A., Dembinski Z. 1993;) собак различных пород (Гаскелл P.M., Беннет МЛ990; Велик В.В., Боровкова Н.П., и др., 1991; Велик В.В., Гришина В.А., и др., 1994; Fleming М., 1980) приматов (Morton W., Kuller L., et all., 1989) оленей (Hill В.,Thomas R., et all., 1987); норок (Власова Г.Г., 1998; Bell J., Manning D., 1990 ); лисиц (Gorski J., Bugajak P., 1992) песцов (Eriksen K., Landsverk Т., 1990) диких кабанов (Голиков А.В., Зенин И.В., и др., 1985) диких птиц, включая голубей (Kappemd G., Rosef 0.1983; Fukuyama М., Kamimura Т., et all., 1986) страусов (Stephens С, On S., Gibson J., 1998) мышей (Berndtson E., Danielssenham M., 1994).
Согласно нормативных данных Госкомсанэпиднадзора и Минсельхозпрода РФ кампилобактериоз крупного рогатого скота вызывают С.fetus sbs. fetus, C.fetus sbs. venerealis, C.jejuni; овец - C.fetus sbs. fetus, C.jejuni; свиней -С. intestinalis; птиц-С jejuni; собак-C.jejuni и C.fetus sbs. fetus. Основным возбудителем кампилобактериоза человека является C.jejuni, C.coli, C.fetus sbs.fetus (Санитарные правила СП 3.1.087-1996).
Болезни кампилобактериозной этиологии у животных можно разделить на 2 группы: 1) патология репродуктивной сферы, 2) диарейные заболевания. У сельскохозяйственной птицы регистрируют гепатит (Fox J., Maxvell К., et all., 1984; Sevolan M., et all., 1958). Ниже приведена характеристика Campylobacter, имеющих наибольшее значение в ветеринарии.
В стационарно неблагополучных стадах в кампилобактериозной патологии у КРС могут принимать участие три подвида: C.fetus ssp.venerealis, C.fetus ssp.fetus и C.jejuni. Отмечено, что у телят от 3-дневного до 3-месячного возраста чаще выделяют C.jejuni, а у половозрелых коров и быков- все три подвида (Dembinski Z., 1992). Инфицирование КРС вторым и третьим подвидами связано с их широким распространением в природе и постоянным носительством у животных и птиц. При заражении коров C.fetus ssp.fetus кампилобактериоз регистрируется в виде спорадических случаев. Заражение у половозрелых животных чаще всего происходит половым путем при естественном или искусственном осеменении (Lander К., Gill К., 1980; Rosef 0., Gondrosen В., et all., 1983). Развитие патологий у неполовозрелых телок и телят свидетельствует о возможности контактного и алиментарного заражения от больных коров (Warner D., Bryner J., 1984). У быков наблюдают кампилобактерионосительство, у зараженных животных возбудитель фактически пожизненно содержится в сперме и слизи препуция (В.В.Белик, В.А.Гришина, и соавт., 1990). Инфекция у них протекает бессимптомно (Нахамсон В.М., Бурба Л.Г., 1990). Основным источником возбудителя служат быки - кампилобактерионосители, больные коровы и нетели, выделяющие Campylobacter с истечениями из половых органов, молоком, мочой в течение 3-10 месяцев. В свежих очагах увеличивается количество осеменений, удлинение фазы покоя в половом цикле. Процент абортов на ферме составляет от 5-10% до 30-68% при широком распространении болезни. Часть новорожденных телят погибает. При абортах возбудитель выделяется с абортированным плодом и плодными оболочками. После заболевания возможно формирование бактерионосительства. Болезнь протекает по типу энзоотии. Описанные явления, как правило, продолжаются один сезон, затем животные неблагополучного стада выздоравливают, что связано с появлением у них иммунитета, и болезнь затухает (Weber А., 1995).
У овец С.fetus spp. fetus также может быть этиологической причиной абортов, которые составляют от 10 до 70% (Триленко П.А.1956; Голиков А.В.,1978; Bronicka A., Dembinski Z., 1998). Реже причиной абортов у овец являются С. jejuni (Скирроу М.Б., 1984). Кампилобактериоз овец протекает как острое инфекционное заболевание, аборты могут иметь место в одном овцеводческом хозяйстве в течение пяти лет. При этом ежегодно поражается от одной до трех отар, преимущественно овец первой суягности.
