Сегодня - 22.10.2020

Сибирские ученые научились определять герпес 4-го типа у коров

11 марта 2020

Сотрудники лаборатории биотехнологии Института экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН создали тест-систему, которая позволяет в режиме реального времени выявлять вирус герпеса 4-го типа у крупного рогатого скота. Статья об этом опубликована в журнале «Вопросы вирусологии»

Вирусы герпеса — древнее семейство. Считается, что они дифференцировались по видам около двух тысяч лет назад и встречаются у всех млекопитающих. На сегодняшний день идентифицировано восемь типов герпесвирусов человека и шесть — крупного рогатого скота. Их особенность в том, что после острой формы они переходят в латентную (скрытую). Она сопровождается длительным носительством и обострениями инфекций под воздействием тех или иных факторов и различных стрессов. К ним относится воздействие повышенных или пониженных температур, транспортировка, внутрихозяйственные перемещения, врачебные манипуляции, применение противовоспалительных препаратов и иммунодепрессантов, беременность и роды. Когда вирус реактивируется, то появляется на месте своего первичного проникновения и уже может заражать других особей. Также возможно внутриутробное инфицирование или при рождении.
 
Александр ГлотовСамым опасным из шести типов считается бычий вирус герпеса 1 типа (BHV-1). Он вызывает патологию воспроизводства (аборты), мертворождение, а также респираторные болезни у телят. «Дело в том, что вирусы готовят почву, кратковременно подавляя иммунную систему и создавая благоприятные условия для бактерий, от которых и наступает гибель животного. При пастереллезе, например, палочка обитает в носоглотке. Это обычный компонент микробиоты, но BHV-1 подавляет иммунитет и поражает эпителий. Эти ткани выполняют защитную функцию: благодаря им мы чихаем и отторгаем микробы. Если ткани теряют свою подвижность из-за вируса и не функционируют, то бактерии попадают в легкие. Там они активно размножаются, выделяют токсины, в результате развивается пневмония, и животное может погибнуть», — поясняет заведующий лабораторией биотехнологии ИЭВСиДВ СФНЦА РАН доктор ветеринарных наук Александр Гаврилович Глотов.
 
Герпесвирус крупного рогатого скота (КРС) 4-го типа (BoHV-4) был впервые выделен в 1960-е годы, но при этом плохо исследован. От него до сих пор нет ни вакцины, ни лекарства. «Дело в том, что он практически не культивируется in vitro и его можно изучать лишь с помощью молекулярных методов. Мы расширяем спектр выявленных вирусов и то, как они ведут себя, пытаемся понять, какой вред они наносят. Выявляем закономерности и набираем данные — изучаем, у какой категории животных тот или иной патоген обнаруживается чаще всего, в каком возрасте, больше у местных или импортных пород. В хозяйствах, где он есть, мы смотрим, сколько заболевших животных погибло. В Новосибирской области был найден и путем секвенирования определен BoHV-4 в двух хозяйствах. Мы также проводили исследования еще в двух регионах Западной Сибири. В пяти крупных молочных комплексах 27,7 % проб биоматериала содержали геном вируса. В 80 % случаев он был обнаружен в носовой полости телят, а также в легких (46,2 %) и бронхиальных лимфатических узлах (38,5 %) при пневмониях. При диареях вирус выявили в 20 % проб, а у коров с гинекологической патологией — в 10 %. При респираторных болезнях телят в 21,6 % проб вирус обнаружен в сочетании с вирусами инфекционного ринотрахеита КРС и коронавирусом КРС (20,3 %), а при гинекологической патологии коров — с вирусом вирусной диареи КРС 1-го типа (BVDV1) (6 %)», — рассказывает Александр Глотов.
 
Сам по себе бычий герпес 4-го типа неопасен, но исследователям важно понять, провоцирует ли он какие-либо заболевания или причина в чем-то другом. Так как у этого семейства патогенов четко определены видовые хозяева, для человека он безвреден, но не исключено, что родственные жвачные животные — парнокопытные, козы или овцы — могут заразиться. «Как правило, если эффективно лечится и подавляется один патоген, то его нишу занимает другой. В тех стадах, где нет герпеса 1-го типа благодаря вакцинации или другим мерам, иногда выявляется вирус 4-го типа. Его обнаруживают в мертвых плодах или у телят с пневмонией. Существует несколько вирусов, которые вызывают патологию репродуктивной системы и респираторные заболевания. Эти болезни относятся к классу экономически значимых. Да, могут погибнуть не все животные, но заболевшие особи в хозяйстве — это карантин, препараты и вакцины. В конечном счете это влечет за собой миллионные убытки, так что есть и экономическая причина изучать вирус и находить способ лечения», — говорит Александр Глотов.
 
По его словам, герпесвирусы медленно размножаются и редко мутируют, но способны набирать вирулентность — повышать свою силу при перемещении от одного животного к другому. Это может произойти при завозе новых животных. Для этого и нужна тест-система, созданная в институте. Изобретение позволяет идентифицировать вирус герпеса крупного рогатого скота 4-го типа и важно для диагностики заболевания, а также для изучения свойств возбудителя, его роли в возникновении респираторных и гинекологических патологий телят и коров. Она выявляет фрагмент гена гликопротеина L вируса герпесвируса КРС 4-го типа, который отвечает за слияние вируса с клеткой. 
 

Во всем мире для выявления вирусов сейчас используется полимеразная цепная реакция (ПЦР). Этот метод позволяет выявлять малые концентрации определенных фрагментов ДНК в биоматериале. Он широко применяется в биологической и медицинской практике для диагностики заболеваний.

 
Когда животные болеют, то хозяйства обращаются к исследователям за помощью. Они привозят пробу, а ученые исследуют ее и ставят диагноз. «Материалы могут быть разными — от крови до внутренних органов — в зависимости от патологии. Сначала необходимо выделить и очистить ДНК из полученных проб. Это проводится с помощью комплекта для выделения ДНК, входящего в тест-систему. В прибор для ПЦР загружаются пробирки с необходимыми реагентами и выделенной из проб ДНК для того, чтобы подтвердить, что в пробе действительно есть данный вирус. В ходе реакции праймеры находят и специфически связываются с фрагментом генома вируса. При связывании зонда с этим специфичным фрагментом аппарат регистрирует свечение, интенсивность которого тем выше, чем больше данных фрагментов в пробе. Устройство улавливает это свечение и показывает его интенсивность в виде кривых на экране компьютера. Чем больше в пробе вируса, тем раньше на мониторе появляется кривая и тем она выше на графике», — говорит старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии ИЭВСиДВ СФНЦА РАН доктор ветеринарных наук Алексей Васильевич Нефедченко.
 
«Обычно доставка и интерпретация данных занимает от нескольких дней до недели. С нашей системой всё уже готово через два дня. Раньше диагностика вирусной инфекции в одном хозяйстве занимала до полугода. За это время могло погибнуть много животных. Благодаря развитию наших методов оперативность продвинулась. Реакция проходит в течение полутора-двух часов, плюс еще час уходит на подготовку проб», — отмечает Александр Глотов.
 
Пока в России нет аналогов этой тест-системе. Сейчас ученые планируют усовершенствовать ее таким образом, чтобы выявлять целый комплекс вирусов за один раз. Это удобно в диагностическом плане: поставив одну реакцию, уже можно планировать различные мероприятия по профилактике и лечению найденных вирусов. 
 
Мария Фёдорова
 
Фото предоставлены исследователями (1, 2) и из открытых источников (анонс)
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (5 votes)
Поделись с друзьями: 

Система Orphus