[Cowpox (англ); Variola vaccina (лат.); Vaccine (франц.); Rinderpocken (нем.)]
Оспа коров (ОК) — контагиозная болезнь, характеризующаяся интоксикацией организма, лихорадкой и узелково-пустулезной сыпью на коже и слизистых оболочках. Распространение повсеместное. В последние годы истинная (генуинная) оспа коров встречается сравнительно редко. Чаще причиной ее служит вирус осповакци-ны, передавшийся коровам, главным образом, от доярок после вакцинации (или их детей) оспенным детритом телят.
Клинические признаки и патологоанатомические изменения. В Естественных условиях болезнь может быть вызвана вирусом генуинной ОК и прививочным ВОВ. Инкубационный период продолжается 8—9 дней. Продромальный период (лихорадка, повышение температуры на 0,5—1 °С, вялость, отсутствие аппетита, снижение удоя, разжижение молока) нередко проходит незамеченным. Болезнь чаще протекает остро и подостро, реже хронически.
При оспе у коров на коже вымени и сосков, а иногда головы, шеи, спины, бедер (у быков на мошонке) появляются розеолы, а через 2—3 дня папулы и везикулы, превращающиеся в круглые или продолговатые (чаще на сосках вымени) пустулы с красноватым ободком и углублением в середине. При генуинной оспе некротизируются обычно более глубоко расположенные ткани, и оспины выглядят сравнительно плоскими, а если произошло кровоизлияние, они становятся синевато-черными. Подкожная клетчатка под пустулами воспалена и тверда на ощупь. Через 10—12 дней после начала болезни на месте пустул образуются коричневатые корочки (струпья). Оспины появляются постепенно, в течение нескольких дней, и созревают не одновременно, а примерно 14—16 дней. У телят оспины обычно появляются на голове, слизистых оболочках губ, рта и носа. Болезнь длится 14—20 дней, она может сопровождаться ярко выраженными признаками генерализации, осложняться язвами и маститами.
Оспа у коров, вызванная вирусом осповакцины, протекает легче и менее продолжительно, хотя и охватывает иногда всех дойных коров в стаде. Оспины появляются лишь в местах первичного поражения, захватывая главным образом поверхностные слои кожи, и выглядят они более выпуклыми, чем при болезни, вызванной истинным вирусом оспы коров.
Патологоанатомические изменения характеризуются появлением описанных выше поражений на коже и слизистых оболочках. При генерализации процесса (множественном высыпании оспин) обнаруживают признаки лимфаденита и лимфангита, а при осложнениях образуются в подкожной клетчатке абсцессы и флегмоны. При гистологическом исследовании отмечается специфическое сетчато-гнездное строение оспенных везикул и обнаруживаются оспенные тельца-включения.
Животные заболевают оспой независимо от времени года и природно-климатических условий. Однако болезнь чаще регистрируют, и она тяжело протекает зимой и ранней весной, когда в организме коров уменьшается содержание витаминов, нарушается обмен веществ, повышается проницаемость кожи и слизистых оболочек и снижается резистентность.
Морфология и химический состав. ВОК в процессе внутриклеточной репродукции проходит несколько стадий. Зрелые вирионы имеют форму куба с округлыми краями. Размеры вирионов 170—350 нм, их продолговатый капсид имеет винтовой тип симметрии. Поверхностный белковый слой вириона состоит из сети полых (канал 2—7 нм)
Нитевидных структур — филаментов диаметром 8—12 нм. В центре вириона находится двояковогнутый содержащий ДНК нуклеоид. Проведены секвенирование и компьютерный анализ последоваательности нуклеотидов района ДНК вируса оспы коров штамма GRI-90 (ВОК-ГРИ) размером 52 283 п. н., представляющего собой левую вариабельную область вирусного генома. Идентифицирована 51 потенциальная открытая рамка трансляции. Сравниваются структурно-функциональная организация данного района ДНК ВОК-ГРИ с ранее опубликованными последовательностями аналогичных районов генома вирусов вакцины штаммов Копенгаген (ВВ-КОП) и WR (ВВ-VVR); вирусов натуратьной оспы штаммов Индия-1967 (ВНО-ИНД), Бангладеш-1975 (ВНО-БАН) и Гарсия-1966 (ВНО-ГАР). В составе анализируемого района идентифицирована протяженная последовательность ДНК, уникальная для вируса оспы коров (более 14 т. п. н.). Обнаружены множественные отличия строения гомологичных областей генома ВОК-ГРИ и геномов проведенных выше штаммов ортопоксвирусов. Обсуждается внутри - и межвидовая гомология открытых рамок трансляции (ОРТ), а также эволюционные взаимосвязи изученных ортопоксвирусов.
ДНК-топоизомераза типа IB, выделенная из вируса коровьей оспы расщепляет фосфодиэфирный скелет дуплексной ДНК по последовательности 5 -(С/Т)ССТТ. образуя ковалентный З'-фосфотирозиновый аддукт. На основании структурных и биохимических данных было предположено, что в структурной перестройке перед расщеплением фермент образует «пряжку» вокруг ДНК. Однако до сих пор нет прямых данных, подтверждающих это предположение. Поэтому была разработана новая модификация флуоресцентного анализа, которая позволяет обнаруживать структурные изменения как в ферменте, так и в субстратной ДНК и определять термодинамические и кинетические механизмы связывания ДНК и расщепления фосфодиэфирной связи.
Исследования этим методом показали, что замыкание пряжки происходит на быстрой стадии (>25 с-1), скорость которой в 14 раз выше максимальной скорости расщепления ДНК. Скорость раскрытия пряжки для освобождения связанного субстрата также в 5—8 раз превышает скорость расщепления ДНК. Предложена модель, согласно которой расщепление ДНК и повторное присоединение разделены единым высокоэнергетическим переходным состоянием, включающим разрыв ковалентной связи. Альтернативные модели, включающие медленную перестройку до расщепления плохо согласуются с имеющимися данными. Белок вируса осповакцины, секре-тируемый из инфицированных этим вирусом клеток и контролирующий реакции активации комплемента (vaccinia virus complement control protein — VCP), явился первым идентифицированным микробным белком, обладающим комплементсвязыва-ющей активностью. VCP вирусов оспы коров и осповакцины наиболее близки друг другу.
Значительные отличия по аминокислотной последовательности от других изученных ортопокс-вирусных VCP выявлены для вируса натуральной оспы. Уникальная структура VCP характерна для вируса оспы обезьян. Хотя данный белок и очень схож по аминокислотной последовательности с соответствующим VCP вируса осповакцины, но существенно короче вследствие делеции С-концевой части. Выявленные различия в структуре VCP ортопоксвирусов, патогенных для человека, отражают различия их биологических свойств.
При температуре 4 °С вирус сохраняется до 1,5 лет, при 20 °С — 6 месяцев, а при 34 °С — до 60 дней. Замораживание консервирует его. Он быстро гибнет в загнивающей ткани, чувствителен к высокой температуре, действию солнечных лучей и кислот; при кипячении погибает за 2—3 мин, при 70 "С — за 5, при 60 °С — за 10,
При 55 °С — за 20 мин и при 39 °С — в течение суток. Пептон повышает его стабильность. Терморезистентность штаммов вируса варьирует. УФ лучи инактивируютего за 4 ч, ультразвук быстро разрушает. При рН 3-3,6 инактивируется в течение 1 ч. Оптимальный рН для хранения равен 7,5—8,5. Из химических веществ наиболее губительно действуют на вирус 2,5—5 %-ные растворы серной, соляной и карболовой кислот, 1—4 %-ные растворы хлорамина, 5 %-ный раствор лизола, калия пер-манганата.
АГ структура сходна с АГ структурой вируса осповакцины. В поверхностной части вириона расположен комплексный LS антиген с двумя серологическими реактивными компонентами: L (heat labil — термолабильный) и S (heat stable — термостабильный). Антиген LS специфичен для вирусов оспы и осповакцины и идентичен образцам его, полученным как из оспенных корок человека и ХАО КЭ, зараженных вирусом оспы, так и из тканей телят, кроликов, морских свинок, зараженных ВОВ. Обе части L и S молекулы могут распадаться.
Антиген NP - нуклеопротеид, содержащий 6 % ДНК, — другая иммунологически специфическая часть ВОВ и оспы коров. Его можно выделить из элементарных телец экстрагированием разведенными щелочами. Антиген NP составляет не меньше половины вещества вирусной частицы. После удаления антигена NP нейтрализующая способность сыворотки, полученной на ВОК, не изменяется. Антигены LS и NP составляют значительную часть поверхности элементарных телец, участвуют в реакциях преципитации, агглютинации элементарных телец и связывания комплемента. Они отличаются от ГА вируса оспы.
В сыворотке крови реконвалесцентов обнаруживают ВНА, КСА, ПА, и задерживающие ГА антитела, динамика повышения и снижения титров которых не изучена. В АГ отношении ВОК весьма сходен с вирусом осповакцины, но отличается от него в РСК и РДП.
ВОК агглютинирует эритроциты кур при 37 "С. Агглютинабельность эритроцитов отдельных особей значительно колеблется, вплоть до полной нечувствительности. При размножении вируса ГА накапливаются в ХАО и в тканевых культурах. При пассажах вируса на перевиваемых клетках L и клетках асцитной карциномы Эрлиха ГА способность может утрачиваться, но после пассажей на КЭ она обычно восстанавливается. ГА вирусов осповакцины и ОК отличается от элементарных телец и молекул белка LS и представляет собой липопротеин. Он отделим от элементарных телец и содержит фосфолипиды.
В суспензиях ХАО зараженных КЭ, обработанных эфир-этанолом или подвергнутых хроматографии в сефадексе LH-20, обнаруживают ГА двух типов. Один из них (легкий компонент) — липид. Он осаждается при 30000 мин-', обладает неспецифической ГА активностью, термолабилен; его активность повышается после обработки трипсином и подавляется нормальной сывороткой морской свинки. ГА другого типа более тяжелый, термостабилен, на него не влияет трипсин, и ГА не подавляется нормальной сывороткой, он способен блокировать AT. Первый ГА является тканевым АГ, а второй — вирусным.
Вирус размножается локально в эпителиальных клетках кожи и слизистой оболочки. Пораженные клетки подвергаются баллонирующей и ретикулируюшей дегенерации и растворяются. На их месте образуются полости, заполненные прозрачной лимфой. При тяжелом поражении вымени вирус выделяется с молоком. Сроки вирусе-мии при ОК не изучены. В папулах вирус находится обычно в виде чистой культуры, в везикулах появляются гноеродные бактерии и другие микроорганизмы. Во внешнюю среду вирус попадает с отпадающими струпьями. Экспериментальная инфекция. ВОК удается заразить телят (в скарифицированную кожу), кроликов (в яичко), морских свинок, мышей и обезьян. У инфицированных животных некроз эпителия развивается медленнее, чем при заражении их вирусом осповакцины, но поражение мезодермальной ткани более значительно и геморрагии крупнее. Мыши, зараженные вирусом интраперитонеально, погибают чаще, чем зараженные вирусом вакцины. При подкожном заражении они погибают через 5—7 дней. От вируса осповакцины мыши не гибнут. Поражения от ВОК на роговице у кроликов меньше по сравнению с ВОВ.
В последние годы наблюдается расширение спектра животных-хозяев, возможно носителей ВОК. Возбудитель оказался причиной оспенного заболевания кошек и различных животных в зоопарках. Он был также изолирован от нескольких видов грызунов, которые, вероятно, являются резервуаром инфекции. Описано заражение людей оспой коров от кошек. Наблюдается рост заболеваемости кошек ортопоксвирусными инфекциями. Резервуаром, по-видимому, являются грызуны. У кошек развиваются язвенные поражения на голове и передних лапах, обычно без тенденции к генерализации; через 3—5 недель наступает выздоровление. Иногда поражаются внутренние органы (легкие, печень), что могло приводить к летальному исходу. В последние годы описано восемь случаев заболевания людей, обусловленные ВОК; В шести из них источником были домашние кошки. Поражения у людей локализовались главным образом на лице и руках. Изучали 14 штаммов, обусловившие в ФРГ В 1985—1990 гг. оспенные заболевания кошек, людей и слонов; 11 из них оказались родственны ВОК.
Для вирусов осповакцины и натуральной оспы возможен единый предшественник, которым может быть ВОК или его аналог. Подтвердить этот вывод возможно после секвенирования всего генома ВОК и сравнения с геномами вирусов натуральной оспы и ВОВ.
Изучены особенности летальной инфекции у беспородных белых мышей в возрасте 15—20 и 25—30 дней, зараженных внутрибрюшинно штаммом ЕР-2 вируса оспы коров (ВОК) в дозах 105, 10б и 107 БОЕ. Вирус вызывает летальную инфекцию (перитонит) у 15—20-дневных мышей; 25—30-дневные мыши не болели и не погибали. Вирусологическое, иммуногистохимическое и электронно-микроскопическое обследование 15—20-дневных мышей выявило размножение штамма ЕР-2 в тканях, граничащих с местом введения вируса; генерализации инфекции не происходит. Вирус размножается сначала в клетках мезотелия, затем в фибробластах, эндотелиальных, жировых, адвентициальных, клетках поперечнополосатой и гладкой мускулатуры, а также в миосателлитах.
Культивирование. ВОК отличается от вируса осповакцины характером роста на ХАО КЭ, размером и структурой включений, образует диффузные и геморрагические оспины. Большие заражающие дозы детальны для эмбрионов. Выделено несколько вариантов штаммов, вызывающих образование белых оспин на ХАО. КЭ, зараженные ВОК в аллантоисную полость, погибают; зараженные аналогичным методом вирусом осповакцины — не погибают. Кроме КЭ, вирус можно культивировать в культуре клеток почки КРС, КЭ и почки эмбриона человека. Образуются мутные бляшки. Для вируса характерны в пораженных тканях включения двух типов: одни — сходны с тельцами Гварниери, другие — гиалиновые тельца, не дающие реакции на ДНК и не реагирующие со специфическими сыворотками в РИФ. Вирусы эктромелии, осповакцины и коровьей оспы (ВЭ, ВОВ и ВКО) вызывают секрецию из зараженных клеток растворимого белка связывающего интерлейкин-18. Растворимый белок ВЭ блокирует активацию фактора транскрипции NF-/eB и индуцирует у-интерферон в ответ на интерлейкин-18. Высокоаттенуированный BOB Ankara кодирует растворимый белок, делеция гена которого может повысить безопасность и иммуногенность этого вакционного штамма. Вирус molluscum contagiosum также кодирует растворимый белок (ген MC54L), который может вносить вклад в отсутствие воспалительного ответа при заражении этим вирусом. Экспрессия растворимого белка различными родами поксвирусов, вызывающими местную или общую вирусную диссеминацию или пер-систентную, либо острую инфекцию подчеркивает важность интерлейкина-18 в ответе на вирусную инфекцию.
Источники и пути передачи инфекции. Источником инфекции служат больные животные, выздоровевшие и вирусоносители, находящиеся в инкубационном периоде болезни. Во внешнюю среду вирус попадает с отторгающимся эпителием (оспинами) кожи, истечениями из носовой и ротовой полостей, глаз больных животных и виру-соносителей. В передаче инфекции участвуют обслуживающий персонал в период вакцинации и ревакцинации их оспенным детритом, если не соблюдается правила личной гигиены, а также предметы ухода за животными и корма. Основные пути заражения коров оспой — контактный, аэрогенный и алиментарный. Возможна передача вируса кровососущими насекомыми, в организме которых он может сохраняться 100 дней и дольше.
Кроме коров, к вирусу восприимчивы буйволы, лошади, ослы, мулы, свиньи, верблюды, кролики, обезьяны и человек. Предполагают, что ВОК — родоначальник вирусов оспы животных других видов и человека. Шт. Gen-86 ВОК изолирован от больных коров, он оказался патогенным для котят при разных способах их заражения. Очевидно, домашние кошки могут быть промежуточным хозяином при циркуляции ВОК в цепи грызуны — КРС.
Иммунитет и специфическая профилактика. Иммунитет при оспе тканево-гумо-ральный (последний подтверждается обнаружением в крови специфических AT). Хотя AT в крови обнаруживают, но более выраженным является тканевый (кожный) иммунитет. После естественного переболевания животных ОК иммунитет сохраняется пожизненно. Для специфической профилактики применяют живой вирус осповак-цины, нанося его на свежескарифицированную кожу в области промежности или внутренней поверхности ушной раковины.