Введение к работе
Актуальность проблемы. Осенью 1987 г. на Байкале произошла массовая гибель тюленей (Phoca sibirica Gmel., байкальская нерпа). Погибло около 6,5 тысяч животных из общего числа 70 тысяч; ранее эпизоотии у байкальских тюленей не были зарегистрированы. Клиническая картіша болезни нерп и характер распространения заболевания указывали на то, что популяция байкальских тюленей подверглась воздействию инфекционного агента, вероятно, вируса чумы плотоядных (род Morbillivirus, сем-во Paramyxoviridae).
К началу 1988 г. с помотдьго метода олигонуклеотидного зондирования было установлено, что в органах погибших нерп присутствует віфусспецифичсская РНК, имеющая как консервативные морбилливирусные последовательности, так и последовательности собственно вируса чумы плотоядных; сыворотки крови исследованных животных содержали антитела к морбилливирусам (Grachev et al., 1988).
Род Morbillivirus включает в себя 4 віща: вирус кори, віфусьі чумы плотоядных, чумы крупного рогатого скота и чумы мелких жвачных животных. Ранее было показано, что морбилливіфусьі имеют тенденцию инфицировать более чем один вид, род и даже семейство животных (Taber, Pease, 1989). Так, вирус чумы плотоядных поражает 8 из 11 семейств отряда хищных (Carnivora), прежде всего, это волчьи, медвежьи, кошачьи, куньи (Hewicker et ah, 1990). К началу настоящего исследования не было известно о восприимчивости к морбнлливіфусам не только байкальских тюленей, но и других представителей отряда ластоногих (Pinnipedia).
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось выявление морбилливирусных антигенов и морфологических изменений в тканях и органах байкальских тюленей (Phoca sibirica), погибших во время эпизоотии 1987/88 годов.
Для этого необходимо было решить следующие задачи:
-
Локализовать морбилливирусные антигены в клетках, тканях и органах больных животных с помощью моноклональных антител против вируса кори и вируса чумы обыкновишых тюленей.
-
Локализовать белки вируса чумы байкальских тюленей in situ, используя для этого моноклональные антитела против N-, Р- и F- белков вируса чумы обыкновенных тюленей.
-
Исследовать морфологические изменения внутренних органов байкальских тюленей при морбилливирусной инфекции.
Научная новизна работы. Впервые для изучения природной инфекции тюленей использованы иммуно- и электронномикроскопические методы.
Впервые у тюленей локализованы морбилливирусные антигены в цитоплазме и в ядрах макроглии, гепатоцитов, клеток эпителия извитых канальцев почек, бронхов и бронхиол, в лимфоцитах и ретикулярных клетках селезенки. Выявлена преимущественная локализация морбилливирусных антигенов в лимфоидной ткани. В данной работе показано, что морбилливирусы поражают представителей отряда ластоногих (байкальская нерпа), вызывая целый ряд патологических изменений органов и тканей. Впервые проведена морфологическая и иммуноцитохимическая оценка патологии органов и тканей байкальских тюленей, которая позволила представить целостную картину морбилливирусного заболевания. Показано, что патоморфологическую картину болезни нерп определяет поражение головного и спинного мозга, легких, печени, селезенки, лимфатических узлов, тимуса. При этом патоморфологические изменения при морбилливирусной инфекции у байкальских нерп не являются высокоспецифичсскими. Установлено, что патологические изменения тканей и органов тюленей прнморбилливирусной инфекции в основных чертах сходны с таковыми при чуме плотоядных. В тоже время у нерп выявлены отличия: отсутствие воспаления в мозжечке, мозговых оболочках и эпендиме, наличие у них воспалительных инфильтратов в печени, дистрофических и некр о биотических изменений в гепатоцитах.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные в данной работе доказательства причины массовой гибели байкальских тюленей в 1987/88 годах показали возможность циркуляции морбилливирусов среди ластоногих, что имеет важное теоретическое и практическое значение. Полученные морфологические данные позволяют детализировать картину морбилливирусной инфекции у млекопитающих и значительно расширяют существующие сведения о морфологическом строениитканейи органов нерп.
Использованные в работе методы иммуноэлектронной микроскопии являются перспективными для быстрой диагностики вирусных инфекций в природныхпопуляциях и могут быть полезны для мониторинга ластоногих. Эти методы позволили в относительно короткий срок показать наличие вируса в организме больных животныхи одновременно выявить его природу, а с помощью моноклональных антител против белков вируса кори и вируса чумы обыкновенных тюленей определить локализацию вирусных белков. В случае диагностики вирусных заболеваний животных, как показали проведенные исследования, предпочтительнее использовать технику постэмбидингового мечения, которая является менее трудоемкой и более информативной.
Работа выполнена в рамках комплексной программы "Функцио-
нитрование, охрана и рациональное использование байкальской нерпы", 1988-90 гг., шифр 01860102050.
Апробация работы. Результаты исследования были доложены и обсуждены на Первой Верещагинской байкальской международной конференции (Иркутск, 1989 г.), на IV совещании "Криогенные и аналитические методы в электронной микроскопии" (Пущино, 1989), на конференции "Актуальные проблемы биологии" (Иркутск, 1994), на заседании отдела молекулярной биологии Лимнологического института СО РАН (Иркутск, 1994).
Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, 2 работы находятся в печати.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста, включая 114 рисунков. Библиографический указатель содержит 166 литературных источников. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объекта и методов исследования, изложения результатов исследования, обсуждения, выводов и списка литературы, приложения.