[Transmissible Gastroenteritis (TGE) (англ.); Gastroenteritis Infectiosa suum (лат.); Transmissible Gastroenteritis des Schweines, Virusdiarrhea der Schweine (нем.)]
Инфекционный гастроэнтерит свиней (ИГС) (трансмиссивный гастроэнтерит свиней — ТГС, болезнь Дойла и Хитчингса) — остропротекаюшая высококонтагиозная болезнь, главным образом поросят до 3-месячного возраста, проявляющаяся рвотой, тяжелой диареей и высокой смертностью (часто до 100 %) среди поросят до 2-не-дельного возраста.
ИГС первыми описали Доил и Хитчингс (США) в 1946 г. Вирус инфекционного гастроэнтерита свиней (ВИГС) впервые выделил и описал японский исследователь Тайима (1970). Помимо ВИГС, к коронавирусам свиней также относятся ГА-вирус энцефаломиелита и вирус эпизоотической вирусной диареи. Последняя протекает несколько легче. Видимо, к группе эпизоотической вирусной диареи следует отнести вирус КВ-777, вызывающий массовые вспышки диареи у свиней разных возрастов и индуцирующий образование АГ в цитоплазме тонкого и толстого кишечника. При электронной микроскопии его обнаруживают в содержимом кишечника и фекалиях больных поросят. Вспышки вируса отмечены в Японии (1956), Великобритании (1957), Канаде (1964) и во многих странах Европы, в т. ч. в странах СНГ 19—54 % свиноферм Европы и Северной Америки серопозитивны по ТГС. Распространенность в большинстве европейских стран составляет около 100 %. Эта ситуация обусловлена респираторным вариантом вируса ИГС, названным респираторным коронавирусом свиней (РКВС), который быстро распространился с 1986 г. Экономические потери весьма значительны. Они складываются из высокой смертности новорожденных поросят, низкой эффективности лечения, сложности предупреждения заноса вируса в весеннее время, поскольку существенную роль в этом играют птицы, особенно скворцы. Эффективность коммерческих вакцин весьма ограничена.
Симптомы и патологоанатомические изменения. Вирус поражает поросят до 3-месячного возраста. В более старшем возрасте они переболевают без летального исхода. У больных кормящих свиноматок снижается продукция молока. Болезнь клинически проявляется отсутствием аппетита, рвотой, диареей (беловатые, желтоватые или зеленоватые пенистые фекалии), обезвоживанием, слабостью и высоким падежом. Инкубационный период у 1—5-дневных поросят длится 12—18 ч, погибают все заболевшие. У 6—10-дневных поросят инкубационный период — 18—36 ч, смертность среди них достигает 67 %. С возрастом животных инкубационный период увеличивается, смертность уменьшается. Относительно высокая чувствительность к вирусу ИГС может быть связана со снижением цитотоксичности лимфоцитов в отношении клеток, инфицированных вирусом у свиноматок при опоросе, а также отсутствием цитотоксичности лимфоцитов у поросят в течение 1-й недели после рождения. В этих условиях поросята могут быть защищены только AT матери, полученными с молозивом и молоком. Кроме энтероцитов, поражение которых сопровождается атрофией ворсинок тонкого отдела кишечника, клетками-мишенями для вируса могут служить альвеолярные макрофаги, а также клетки миндалин и других органов. В клетках миндалин больных поросят АГ ВИГС выявляли даже чаще, чем в клетках тощей кишки.
Различают три стадии болезни: предклиническую, клиническую и выздоровления. В предклинической стадии наблюдают снижение аппетита, сонливость, повышенную жажду, иногда лихорадку {41— 41,5 °С) ирвоту. Клинический период характеризуется сильной диареей с выделением газов. Фекалии серо-красного или жёлто-зелёного цвета, выделяются самопроизвольно. Стадия выздоровления более длительная. Заболевшие поросята испытывают сильную жажду, пьют много воды и сосут молоко, которое в непереваренном виде выходит с жидкими фекалиями. Потеря жидкости ведёт к сильному обезвоживанию организма, вследствие чего развиваются метаболический ацидоз и другие изменения в электролитическом балансе крови. Смерти обычно предшествует кома, наступающая на 3-й день. У выживших поросят через 3—4 дня начинается регенерация ворсинок, диарея прекращается. Болезнь длится 2—5 дней, смертность снижается по мере увеличения возраста поросят.
Возрастной фактор также влияет на продолжительность и тяжесть болезни. У свиноматок, зараженных при контакте с больными поросятами, повышается температура тела, исчезает аппетит, отмечаются депрессия, умеренная диарея и прекращение лактации. Выздоровление наступает через 7—10 дней. Выжившие поросята отстают в росте. Иногда к желудочно-кишечным расстройствам присоединяется энцефаломиелит с гиперестезией. От 43 до 98 % Взрослых свиней в различных странах имеют к вирусу ВНА. Материнские AT исчезают у поросят к 15 неделями жизни. Затем появляются активно выработанные AT за счет инаппарантно перенесенной инфекции под защитой материнских AT.
Вирусный гастроэнтерит, в основном, протекает в ассоциации с бактериальными инфекциями и чаще с колибактериозом (37,9 %), вызываемым шт. 0—138, 0—103, 0—78, 0—86 и 0—1. Необходимо учитывать, что РКВС обычно вызывает субклиническую респираторную инфекцию. Лихорадка наблюдалась после интратрахеального заражения, тогда как другие исследователи наблюдали пневмонию со смертельным исходом, а также выраженную потерю массы у 90-дневных поросят, что не наблюдалось у 15-недельных свиней.
Патизменения у поросят-сосунов, павших в первые 3 дня жизни, отмечают, главным образом, в желудке и тонком кишечнике. В желудке небольшое количество свернувшегося молозива, слизистая его набухшая, покрасневшая, местами ослизневшая. Аналогичные изменения и в тонком кишечнике. У поросят 2-недельного возраста картина вскрытия более выражена. Труп истощен, конъюнктива, слизистые носовой и ротовой полостей бледные, с синюшным оттенком, скелетные мышцы вялые, суховатые. На ушах, брюхе, шее часто появляются красно-фиолетовые пятна. Слизистая оболочка дна желудка резко гиперемирована, набухшая, покрыта слизью, иногда усеяна точечными кровоизлияниями, местами эрозирована и изъязвлена. Тонкий кишечник растянут газами, заполнен жидким содержимым, в состоянии катарального или катарально-геморрагического воспаления. Слизистая тонкого кишечника полнокровна или в состоянии катарально-геморрагического воспаления. Брыжеечные, портальные, почечные и желудочные лимфоузлы набухшие, сочные, селезенка полнокровна. Печень бледная или пятнисто окрашена, дрябловатой консистенции. Почки бледные, иногда с мелкими кровоизлияниями под капсулой. Слизистая мочевого пузыря набухшая, усеяна кровоизлияниями. Сердце увеличено, миокард серого цвета, дрябловатый, подэпи - и эндокардом по ходу сосудов мелкие кровоизлияния. Легкие без особых изменений или несколько полнокровные. Оболочки головного мозга гиперемированы, вещество мозга иногда размягчено, отечно, с мелкими кровоизлияниями. У подсвинков и взрослых свиней картина вскрытия сходна с таковой у 2-не-дельных поросят, но слабее выражена.
У поросят, погибших через 1—3 дня после рождения, в желудке и тонком кишечнике устанавливают слизистую дистрофию и некроз эпителиальных клеток, полнокровие и отек соединительно тканной пластинки и подслизистого слоя кишечника. У поросят 2-недельного возраста обнаруживают более глубокие изменения. В желудке — полнокровие и кровоизлияния, дистрофия покровных клеток, обширные эрозии и некрозы, окруженные клеточными инфильтратами из лейкоцитов. Часто отмечают серозный или фибринозный гастрит. В тонком кишечнике гиперемия, гиперсекреция, вакуолизация, некроз и десквамация эпителия ворсинок вплоть до полного их оголения. Большая часть ворсинок атрофирована и деформирована. Собственный и подслизистый слои гиперемированы, отечны, часто с кровоизлияниями, инфильтрированы лимфоидными, эозинофильными и плазматическими клетками. В толстом кишечнике гиперемия, иногда дистрофия и некроз клеток эпителия крипт. Селезенка и лимфоузлы инфильтрированы эритроцитами, строма их отечна. В печени гиперемия, зернистая дистрофия гепатоцитов и нарушение балочного строения, в почках зернистая дистрофия канальиевого эпителия, в сердце изменения тинкториальных свойств саркоплазмы мышечных волокон, отек межмышечной соединительной ткани. В головном мозге находят периваскулярные лимфоцитарные «муфты», очаги пролиферации глии.
Попадая в организм через ЖКТ или органы дыхания, вирус проникает в эпителий тонкого кишечника. Размножаясь в цитоплазме клеток ворсинок слизистой оболочки, он вызывает дегенерацию и некроз их. Под влиянием продуктов распада этих клеток и токсинов происходит нарушение гемодинамики и усиливается проницаемость стенок микроциркулярного русла, что способствует проникновению части вируса в кровь. Однако основная масса вируса локализуется в эпителии кишечника, вызывая дистрофию, некроз и десквамацию клеток ворсинок, из-за чего последние укорачиваются (атрофируются). Наиболее выраженный некроз клеток и атрофию ворсинок отмечают в каудальной части 12-перстной, тощей и подвздошной кишок. Названные изменения эпителиальных клеток являются причиной острого нарушения процессов пищеварения, диспепсии, диареи и обезвоживания, нарушения обмена веществ. Отмечают ацидоз, общую интоксикацию и гибель животных.
Распространение вируса ИГС по эпителию кишечника происходит путем выделения вируса из инфицированных клеток в просвет кишечника, а затем заражаются близлежащие клетки через апикальный домен. При инфекции РКВС атрофии сосочков тонкого кишечника не наблюдается. Однако в легких развивается интерстициальная пневмония у большинства инокулированных животных.
Морфология и химический состав. ВИГС оболочечный, плеоморфный, диаметром 60—160 нм, имеет один слой булавообразных отростков на поверхности проекции длиной 12—25 нм. Вирус содержит одну большую полиаденилированную плюс-РНК (>23кД). РНК, экстрагированная из вирионов, обладает инфекционностью. В процессе репликации синтезируется 5—7 субгеномных мРНК с общими З'-концами для продукции вирусных белков. Определена нуклеотидная последовательность по 3'- концу генома, соответствующая мРНК. Плавучая плотность вирионов в градиенте сахарозы составляет 1,18—1,20 г/см3. Фосфо - и гликолипиды, инкорпорированные в оболочку, имеют клеточное происхождение, таким образом, оболочка вириона клеточнозависимая. ВИГС содержит три главных структурных белка: нуклеокапсидный белок (N), мелкий оболочечный гликопротеин (М) и большой гликопротеин пепло-меров (S). В зрелом вирионе N-протеин «вплетен» в вирусную РНК, образуя рибонуклеопротеидный комплекс. Гетерофильный N-конец гликопротеина М выступает из вириона и имеет единственный доступный гликопротеиновый сайт и обеспечивает индукцию КСА и ВНА, а также интерферона. Гликопротеин S (или пепломерный белок) мол. м. 195—220 кД смотрится на электронограммах как корона вируса. Он отвечает за прикрепление вируса к клетке, расплавление мембраны и индукцию компле-ментнезависимых ВНА. Очищенный S-гликопротеин индуцирует образование ВНА, которые нейтрализуют репликацию вируса на всех стадиях.
Определена последовательность 3' главных 8300 нуклеотидов геномной РНК ВИГС шт. Perdue, адаптированного к клеткам. Этот участок генома содержит три главных структурных гена с согласованностью коронавирусной ориентации 5' — S — М — N -У И четыре больших открытых рамки считывания, которые кодируют потенциальные вирусные протеины.
5' часть генома кодирует вирусную репликазу/транскриптазу как и у вируса ИБК. Степень гомологии аминокислот среди структурных белков ВИГС и антигенно не связанных коронавирусов подтверждает, что эти коронавирусы имеют общее эволюционное происхождение. Однако методом перекрестной гибридизации нуклеиновой кислоты среди антигенно не связанных коронавирусов родства не наблюдается в связи с низкой базой гомологичных последовательностей. Недавно был секвенирован З'-конец геномной РНК РКВС. Сопоставление нуклеотидной и аминокислотной последовательностей РКВС и ВИГС выявляет 96 % гомологии. Геном РКВС содержит две отличающиеся карты: 1 — в гене S недостает 672 нуклеотидов в 5'-зоне, кодирует большой белок пепломеров; 2 — первая открытая рамка считывания от гена S имеет двойную делецию. Это генетическое изменение обусловливает измененный тканевый тропизм РКВС. О подобных изменениях фенотипа сообщалось относительно мелко-бляшечного варианта ВИГС. Хотя ген S мелкобляшечного варианта и дикого ВИГС похожи, большая делеция (462 нуклеотида), происходящая из S — гена, имеет место в мелкобляшечном варианте. Эта делеция выявляет открытую рамку считывания одного потенциально кодируемого белка и N-концевую часть второго потенциального вирусного белка. Очевидно, патогенность РКВС и мелкобляшечного варианта ВИГС снижается как результат этих генетических делеций.
Нуклеотидная последовательность S-гена вируса инфекционного перитонита кошек (ВИПК) определена и сравнивалась с таковой S-гена ВИГС. На основе нуклеотидной и аминокислотной гомологии идентифицированы два различающихся домена. Один домен (аминокислоты 1—274) имел нуклеотидную гомологию 39 %, тогда как гомология во 2-м домене (аминокислоты 275—1447) была 93 %. Возможная эксплантация для этих высоких дивергенций последовательности в 31-конце может быть такой, что ВИПК происходит при рекомбинации РНК-РНК ВИГС со связанным вирусом. Высокая частота РНК-РНК — рекомбинации также описана и для коронавирусов мышей.
Вирус чувствителен к эфиру, хлороформу и дезоксихолату натрия, устойчив к трипсину. Не подавляется ДНК-ингибиторами. Инактивируется 0,03 %-ньш раствором формалина, 1 %-ным Lysovet (смесь фенола и альдегида), 0,01 %-ным раствором р-пропио лактона, гипохлорита натрия, едкого натрия, йода. Изучена сравнительная термическая инактивация 2 двух штаммов вируса инфекционного гастроэнтерита Perdue и Д25. Возбудитель устойчив к замораживанию. В замороженном виде вируссодержащий материал сохраняется 5—8 недель, при -18 °С — до 18 месяцев, при -20, -40 или -80 °С — 365 дней; при нагревании до 56 °С инактивируется за 30 мин и до 50 °С в присутствии 1М MgCI2 — за 1 ч, при 37 °С полная потеря инфекционности наступала через 4 дня. Устойчив к рН (4—9). В жидком кале на солнце инактивируется за 6 ч, в тени — за 3 дня. Амантадин и пуромицин тормозят репродукцию вируса. ВИГС стабилен в желчи поросят при рН 3,0, сохраняющую его инфекционность в тонком кишечнике.
Антигенная структура. Сердцевина ВИГС представлена геномной РНК с ковалент-но связанным и фосфорилированным нуклеокапсидным белком (N) с мол. м. 47 кД. Вокруг нее располагается ведущий свое происхождение из эндоплазматического ре-тикулума клеток хозяина липидный белок, в котором локализованы вирусспецифи-ческие липопротеины двух типов: интегральный мембранный липопротеин (М) с мол. м. 28 кД и пепломерный гликопротеин (S) с мол. м. 200 кД, который формирует поверхностные отростки (пепломеры). В вирусе ТГС выявлены 4 АГ-сайта (А, В, С и D) и идентифицировано 11 эпитопов, 8 из которых вируснейтрализующие.
Нейтрализующие вирус ТГС монАТ против gpS не зависят от комплемента, тогда как AT против гликопротеина М тоже нейтрализуют вирус ТГС, но исключительно в присутствии комплемента. ВНА к S - и М-белкам свидетельствуют об АГ гетероло-гичности изолятов вируса ТГС. У коронавирусов свиней и собак в протективном белке обнаружено, по крайней мере, одна общая АГ-детерминанта, обеспечивающая практически одинаковую защиту поросят при иммунизации матерей гомо - и гетерологичным вирусом. По более ранним сообщениям вирионы ТГС содержат следующие белки: пепломерный белок Е2 (220 кД), белок Еч2 (175 кД), который является предшественником белка Е2, низкомолекулярный оболочечный белок Е1 (29 кД), нуклеопротеин N (47 кД). Сыворотка реконвалесцентов содержит ПА к S и М протеинам, часто к вирус-кодируемому внутриклеточному протеину мол. м. 14 кД. МонАТ получены к аттенуированному и вирулентному штаммам ВТГС и используются для характеристики протеинов вируса и карты эпитопов, которые выявляют AT Главные нетрализующие детерминанты связаны с S гликопротеином; эти эпитопы высококонсервативны у большинства штаммов ВИГС.
Антигликопротеин-М монАТ обладает низкой нейтрализующей активностью, или она полностью отсутствует, но может быть значительно увеличена комплементом. Использование нейтрализующих монАТ для определения эпитопной карты S-гликопротеина показало наличие 4—5 различных АГ-сайтов, содержащих в сайтах А и В высококонсервативные эпитопы, узнаваемые сильной нейтрализацией монАТ.
Антигенная вариабельность. Штаммы вируса, выделенные от животных в разных странах, серологически идентичны, хотя в последние годы появились варианты. Существует иммунологическое различие между кишечным и культуральным ВИГС. Кишечный вирус содержит АГ А. В 1977 г. установлено АГ-родство ВИГСс ВИПК, атак-же коронавирусом собак (КВС). Вирус ИГС имеет один серотип, не имеет связей с вирусом энзоотической диареи свиней и ГА-вирусом свиней. Выделенный недавно респираторный коронавирус свиней (RSCV/PKBC), получивший широкое распространение в ряде западноевропейских стран, оказался в АГ-отношении тесно родственным ВИГС. Главным отличием его является исключительный пневмотропизм при отсутствии энтеропатогенности. В АГ-отношении оба вируса сходны между собой и имеют одинаковые нейтрализующие эпитопы во всех вирионных белках (N, S, М). Однако монАТ, специфичные к белку S ВИГС, распознают РКВС. Вирус эпизоотической диареи свиней по всем свойствам является типичным коронавирусом, хотя и не обладает АГ-родством с другими представителями семейства коронавирусов. Исследована степень родства ВИГС и РКВС по уровню индукции специфических реакций клеточного иммунитета и защиты против контрольного заражения поросят.
ВИГС не имеет АГ-родства с двумя другими короновирусами свиней: ГА-вирусом энцефаломиелита (PEDV) и вирусом эпидемической диареи поросят (CV777). Энцефалит, обусловленный ГА-вирусом, регистрируется в Европе и на Тайване, AT выявлены на ограниченном поголовье взрослых свиней в США. ВИГС, КВС и ВИПК АГ связаны. Эти три вируса могут представлять ряд мутантов исходного вирусного штамма. Перекрестная реакция имеет место также на уровне структурных белков S, N и М в реакциях радиоиммунопреципитации, иммуноблотинга, ИФА. Аналогичные перекрестные реакции со структурными белками ВИГС и РК. ВС наблюдали с использованием поликлональной сыворотки в иммуноблотинге.
В клетках тонкого кишечника зараженного поросенка вирус размножается в течение 2 недель, а с калом выделяется 7—10 дней после клинического выздоровления. В достаточно высокой концентрации он накапливается в эпителии тонкого кишечника, содержимом ЖКТ и ткани лёгких. Вирус, попавший в организм с кормом, благодаря кислотоустойчивости, проходит в желудок и размножается в тонком кишечнике, разрушая эпителий ворсинок. Другие клетки не повреждаются. Вирус локализуется в цитоплазме цилиндрических клеток ворсинок тонкого кишечника. Пораженные клетки обнаруживают уже через 5 ч после заражения. Через 9—12 ч происходит повторный цикл его репликации, и через 16—18 ч в большинстве клеток отмечают специфическую ИФ. Через 24 ч происходит атрофия ворсинок, а спустя 3 дня — регенерация клеток, которая завершается на 7-й день.
Больные и переболевшие свиньи являются вирусовыделителями до 2 месяцев. Концентрация вируса в экскрементах особенно высока в начале болезни и в период её развития (106—107 ИДбо/мл). В крови и паренхиматозных органах его обнаруживают в продромальный период при первом повышении температуры тела. При развитии виремии он выявляется в паренхиматозных органах, а также в слизистой носа, трахеи, миндалинах, в более низком титре — в крови. У взрослых свиней вирус редко обнаруживают в органах пищеварения и дыхания, а также в региональных лимфоузлах. В лимфоцитах он не реплицируется. При экспериментальном заражении 3-дневных поросят на 2-е сутки после инокуляции вирус выделяют из легких, печени, поджелудочной железы, а также крови. В последующие 9 дней титр его еще высокий, но к 15-му дню его в органах уже не обнаруживают. У 3-недельных поросят вирус выделяют только из кишечника в течение 3—5 дней после заражения. Однако при заражении новорожденных поросят per os или интраназального вирус реплицируется в слизистой оболочке носа, миндалинах и тонком кишечнике, затем передвигается по нервным путям в перефирические ганглии и появляется в нейронах спинного и головного мозга. У поросят, полученных с помощью гистеректомии от экспериментально заражённых свиноматок на 74- и 95-й дни супоросности, обнаруживали кишечную локализацию вируса и атрофию ворсинок кишечника. Поросята имели AT к вирусу ВИГС. Недостаток цинка в корме отягощает болезнь.
Из организма больного животного вирус выделяется, в основном, с калом и в меньшей степени с мочой и экскретами. Во внутренних органах и лимфоузлах жи-вотных-реконвалесцентов он может переживать многие месяцы и годы. Равновесие вирус — хозяин может быть нарушено стрессовыми воздействиями. Поросята, зараженные в возрасте 5 недель, оставались вирусоносителями в течение 104 дней. Установлено, что заражение супоросных свиноматок за 2—3 недели до опороса приводит к массовому заболеванию и высокой смертности их поросят. При заражении маток за 1,5—2 месяца до опороса поросята остаются здоровыми в течение всего подсосного периода. После отъема от матерей они легко переболевают, смертность незначительная. У экспериментально зараженных поросят наблюдали вирусоносительство в течение 2,5 месяцев (срок наблюдения).
Антигенная активность. Вирус ИГС обладает выраженной АГ активностью и индуцирует синтез ВНА, активность которых обусловлена IgA, а при иммунизации — IgG. У свиней, зараженных per os вирулентным шт. Miller, появлялись AT IgA, а у зараженных парентерально аттенуированным культуральным шт. Purdue - IgG. Вирусный нук-леопротеин (N) не способен индуцировать синтез ВНА. В молозиве, а затем в молоке свиноматок-реконвалесцентов, такие AT присутствуют в течение нескольких недель.
Поросята от переболевших или ранее инфицированных в естественных условиях свиноматок устойчивы к заболеванию, если они сразу после рождения и не реже, чем через каждые 4 ч потребляют такое молозиво или молоко. Пассивный иммунитет против кишечной инфекции обусловлен IgA молока. Титры AT в молозиве и молоке инфицированных свиноматок выше, чем в сыворотке крови. Значительный уровень IgA обнаруживается в молозиве и молоке только после поедания свиноматками вируссо-держащего материала. Возможный механизм, объясняющий это явление, АГ-сенси-билизированные иммуноциты из Lamina propria кишечного тракта заселяют молочную железу. Субъединичный компонент ВИГС (гликопротеин), будучи выделенным из вирионов с помощью ультразвука и отделенным из остальных вирусных компонентов (с помощью изопикнического центрифугирования), способен при внутримышечном введении защищать поросят. У вакцинированных животных развивался гуморальный иммунный ответ. Главным механизмом нейтрализации является ингиби-ция прикрепления вируса к клетке.
Экспериментальная инфекция. Вызывается введением вируса per os или интрана-залбно. Наиболее восприимчивы поросята — сосуны в возрасте от 1 до 15 дней, хотя во многих случаях болезнь удается воспроизвести и у взрослых животных. Заражение легко удается только при введении материала per os. Поросят 1—5-дневного возраста можно заразить интраназально; очевидно, что при интразанальной инстилляции материала около 90 % его попадает в ЖКТ. При парентеральных методах заражения воспроизвести болезнь обычно не удается или требуются для этого в 1000 раз большие дозы вируса, чем при оральном инфицировании. Морские свинки, белые мыши и мышата-сосунки 1—5-дневного возраста, кролики, хомячки к ВИГС нечувствительны. Инфекция поросят ВТГЭ приводит к быстрому и массивному выделению интер-ферона-сс (ИФН-а) в сыворотку и секреции. Поросят с помощью кесарева сечения лишенных молозива, заражали орально вирулентным штаммом Миллера ВТГЭ. Характеризовали продуцирующие ИФН-а клетки in situ иммуногистохимически, используя сыворотку кролика против ИФН-а свиней. Выявляли его исключительно в клетках кишечника и мезентериальных лимфоузлах, начиная с 6 ч после заражения. Пик наступал через 12—18 ч. Продуцирующие ИФН клетки локализовались между энтероцитами в тонком кишечнике (его эпителиальной поверхности), в lamina propria, вокруг Пейеровых бляшек и, с большой частотой, в мезентериальных лимфоузлах. Селезенка и подколенные лимфоузлы содержали очень мало продуцирующих ИФН клеток. Двойное иммуногистохимическое окрашивание маркеров лейкоцитов на мезентериальных лимфоузлах в их криогенных срезах показало, что продуцирующие ИФН клетки содержат лейкоцитарный антиген свиней класса II (SLA) и не окрашиваются моноклональными антителами против макрофагов. Вирусные антигены присутствуют в мезентериальных лимфоузлах и связаны с ИФН. Обнаружена экспрессия главного комплекса гистосовместимости класса II, который может противостоять в слизистой дендритным клеткам, способным продуцировать ИФН после заражения in vitro.
Культивирование. Вирус размножается в первичных культурах клеток тестикул, кожи, легких, щитовидной железы, тощей, подвздошной кишок, эпителии слизистой оболочки носовой полости и в перевиваемых клетках тестикул поросенка, не вызывая в первых пассажах ЦПД, а также в органных культурах пищевода. Редко полевые изо-ляты вызывают деструкцию клеток в первом пассаже; ЦПД появляется лишь после предварительной адаптации вируса. Адаптированный к культуре клеток, он быстро размножается и разрушает их в течение 2—4 дней, в зависимости от дозы. Вирус хорошо культивируется в суспензионной культуре линии клеток почки поросенка ППК.-666. Эта культура оказалась высокопродуктивной системой для крупномасштабного производства вакцинного штамма ВИГС. Степень стимуляции репродукции коронавируса КРС трипсином различна в зависимости от культуры клеток, тогда как коронавирус свиней в присутствии трипсина накапливается в высоком титре (108— 109ТЦД50/ыл) в двух постоянных линиях клеток свиней (СПЭВи ППС). Максимальные титры инфекционности при культивировании шт. «Правда», ВГНКИ №5 и V-91 в монослойной культуре клеток ППС составляли 106 ТЦДзо/ш, тогда как при вырашивании в суспензии эксплантатов кишечника и легких плода свиньи достигали 106-5—107-5 и 1О8.°ТЦД50/мл соответственно.
Для выделения вируса наиболее пригодны культура клеток щитовидной железы свиньи и перевиваемая линия РК-15. ВИГС интерферируете вирусом ВД-БС и ВБА. ЦПД вируса начинается с развития малого или большого синцития уже через 24 ч после инокуляции. В последствии мелкие синцитии сливаются и пораженные клетки отделяются от поверхности стекла. Большой синцитий с 20—40 ядрами можно наблюдать при заражении культуры клеток из щитовидной железы свиней, в то время как синцитий, обнаруживающийся в культуре клеток из почек свиней, чаще всего содержал 2—5 ядер, редко — больше. Тельца-включения не обнаруживались ни в цитоплазме, ни в ядре. В культуре клеток почки свиней ЦПИ менее выражены. Почти все изо-ляты вируса в первично-трипсинизированной культуре клеток щитовидной железы свиньи индуцируют образование бляшек, размеры которых колеблются от 1 до 5 мм в диаметре. Свежевыделенные изоляты индуцируют более мелкие бляшки, чем лабораторные штаммы. Бляшки образуются и в перевиваемой линии клеток семенников свиней. В монослойной культуре клеток щитовидной железы взрослой свиньи при рН 6,5 титр вируса в 10 раз выше, чем при рН 7,2, и в 100 раз выше, чем при рН 8.
Отмечены различия при культивировании ВИГС и КВС in vitro. Оба вируса размножались в культуре клеток почек собак или перевиваемой линии клеток кошек. Вирусы ИПК. и КВС не репродуцировались в клетках ST или культуре клеток щитовидной железы поросят, тогда как ВИГС в обеих культурах изолировался. В альвеолярных макрофагах репродуцировался только адаптированный к культуре клеток не вирулентный ВИГС. АГ ВИГС обнаруживается в цитоплазме МФА через 4—5 ч после заражения. Зрелые вирионы встречаются в цитоплазме почкующимися из цитоплазматического ретикулюма и вирусные частицы (диаметром 65—90 нм) часто наблюдаются в цитоплазматических вакуолях. Вирус виден прилегающим к мембране клетки-хозяина после выхода из зараженной клетки. Гликопротеины вируса идентифицируются на поверхности тестикулярных свиных клеток.
Установлена ГА активность вируса в отношении эритроцитов цыплят, морских свинок и КРС. Однако только вирус, размноженный в культуре клеток ППС, обладал ГА активностью, не влияющей на иммуногенность. Не установлено разницы в индукции ВНА и выраженности протективного иммунитета при использовании ГА и не ГА вируса. ГА активность коронавирусов связана с 4-м структурным белком НЕ(ГАэете-роз). ВИГС не имеет НЕ-гликопротеина. ГА активность ВИГС зависит от системы его репродукции и связана с пепломерным гликопротеином. При размножении вируса в перевиваемых линиях клеток 1BRS и щитовидной железы свиней вирус агглютинирует эритроциты морской свинки в титрах 1:64 и 1:256.
В цитоплазме клеток свиней, зараженных ВИГС, обнаруживают ферментативную активность, которая отсутствует в нормальной культуре клеток и не обнаруживается в очищенных вирионах. Для проявления ферментативной активности требуются ионы Mg2+.
Источники и пути передачи инфекции. Различают три формы инфекции: эпизоотию, энзоотию и инфекцию, обусловленную РКВС, серологически тестируемым как ИГС. Основной источник инфекции — животные, находящиеся в инкубационном периоде, больные и переболевшие (в течение месяца). Инфекция передается с кормами, тарой, транспортом, навозом и субпродуктами. Вирус выделяется из молока инфицированных животных в течение острой фазы заболевания. В носовых истечениях он обнаруживается в течение 10 дней после заражения. Особенно опасны фекалии больных животных. Инфекцию могут распространять собаки и лисицы, так как вирус размножается в кишечнике. Вирус может передаваться домашними мухами (Musca domestica). Из гомогенатов тонкого кишечника мух его удавалось выделять в течение 104 дней после заражения, из органов дыхания — 11 дней. В организме экспериментально зараженных поросят разновозрастных групп вирус выделяется из кишечника, печени, селезенки, фекалий, легких через 12 ч после заражения и сохраняется до 20 дней (срок наблюдения). Это свидетельствует о том, что поросята могут быть носителями вируса и источником инфекции.
Серологические исследования, проведенные в Бельгии в 1984 г. неожиданно показали значительное увеличение числа носителей AT к ВИГС на фоне отсутствия вак-циАаций или клинических признаков ИГС. Не энтеропатогенный вирус, АГ родственный ВИГС, оказался этиологическим агентом этого явления и был выделен в культуре клеток. Вирус инфицировал эпителиальные клетки респираторного тракта и альвеолярные макрофаги. При экспериментальном заражении инфицировал только некоторые не идентифицированные клетки тонкого кишечника, при этом вирус ограниченно обнаруживался или вовсе отсутствовал в кале. У поросят продуцировались AT, которые нейтрализовали ВИГС. Вирус распространен в Европе: Бельгии, Великобритании, Франции, Нидерландах, Германии, Дании и США. Инфекция РКВС персистирует в закрытых фермах с циклическими эпизоотическими вспышками даже на фоне пассивных сывороточных AT.
В естественных условиях к вирусу восприимчивы свиньи и собаки; новорожденные поросята в 2—1000 раз восприимчивее, чем свиньи, достигшие убойной кондиции. У собак отмечали потерю аппетита, понос, рвоту и гипертермию. Вирусом, выделенным от больных собак, заражали недельных поросят. Собаки могут быть носителем вируса и инаппарантным источником для восприимчивых свиней. КВС, ВИГС и ВИПК входят в одну группу антигенно-родственных агентов, отличающихся от других членов семейства коронавирусов по РН и ИФ. В естественных условиях установлено существование штаммов ВИГС различной вирулентности. Вирусы ИГС, ИПК и КВС отличаются по патогенности для новорожденных поросят. Вирулентный ВИПК вызывает такие же симптомы заболевания, как и ВИГС. КВС не вызывает клинические признаки заболевания. До сих пор нет сообщений о естественном заражении поросят ВИПК или КВС. У поросят, экспериментально зараженных ВИПК Или КВС, не образуются AT к ВИГС.
Иммунитет и специфическая профилактика. При ИГС имеет значение местный иммунитет кишечника, так как гуморальные AT не защищают животного от заражения. У переболевших свиней иммунитет сохраняется более 2 лет. У поросят он слабый и непродолжительный. Изучена роль респираторных и кишечных лимфоидных тканей в создании иммунитета против ВИГС. Вероятно, при защите от этой инфекции большое значение имеет появление IgA после перорального введения ВИГС. Специфическая профилактика ИГС, несмотря на свою многолетнюю историю, все еще остается актуальной проблемой.
Выделены пять мутантов HAD ВТГЭ, дефектных по гемагглютинации. В отличие от родительского ВТГЭ, мутанты не связываются со свиным муцином, богатым сиаловой кислотой. Мутанты имеют одиночные точечные мутации в белке S (C155F, М195V, R196S, D208N и L209P). Эти аминокислотные остатки влияют на связывание с сиаловой кислотой. С использованием МАт показано, что у четырех мутантов HAD затронут соседний антигенный сайт. Мутанты имеют пониженную устойчивость к детергенту оксилглюкозиду. Этот эффект зависит от клеточных сиалогликоконъюгатов, связанных с вирионами. После обработки нейраминидазой родительский ВТГЭ становится столь же устойчивым к оксиглюкозиду, как и мутанты HAD. Высказано предположение, что способность связываться с сиаловой кислотой помогает ВТГЭ бороться с детергентоподобными веществами, встречающимися во время прохождения через желудочно-кишечный тракт, и заражать эпителий кишечника.
При активной иммунизации важное значение имеют секреторные [gA, обнаруживаемые в кишечном содержимом и сыворотке после оральной, но не парэнтеральной инокуляции. Недавно методом ELISPOT исследовали кинетику IgG и IgA в клетках мезентериальных лимфоузлов. Наряду с местным антитело обусловленным иммунитетом, клеточно обусловленный иммунитет играет важную роль в защите против ИГС. Пассивная иммунизация и ее механизм мало изучены. IgA молозива образуются в результате стимулирования иммуноцитов, мигрирующих в молочные железы. Вакцинация супоросных свиноматок возможна аттенуированными, авирулентными и субъединичными вакцинами орально, интраназально, внутримышечно и внутрь молочной железы. По аналогии с естественным путем заражения используют соче-танную оральную и интраназальную вакцинацию, хотя и она часто не оправдывает надежд. Новорожденных поросят или поросят-сосунов вакцинируют орально, чтобы индуцировать быструю защиту посредством интерференции или стимулирования локального иммунитета, что в некоторой степени облегчает контроль эпизоотической ситуации. Вакцинация свиноматок, ранее инфицированных ВИГС, в ряде случаев приводит к значительному увеличению продукции IgA и IgG и обеспечивает лучшую защиту поросят, что приемлемо при энзоотическом ИГС.
Применение живых вакцин. Аттенуированные штаммы ВИГС получают серийным пассированием вирулентных штаммов в первичных культурах и постоянных линиях клеток свиного происхождения. Для заметного ослабления вирулентности вируса требуется не менее 100 пассажей. Пероральная вакцинация супоросных свиноматок живой вакциной оказалась более эффективной, чем внутримышечная. Вакцинация новорожденных поросят перорально живой вакциной за 1 ч до получения молозива оказалась более безвредной и снижала заболеваемость и гибель поросят в неблагополучных хозяйствах. Живую вакцину применяли перорально двукратно. Первый раз на 6-й недели супоросности, второй — за 3 недели до опороса. У вакцинированных животных развивался иммунитет, о чем свидетельствовала защита новорожденных поросят от ИГС во время вспышки заболевания. Для повышения эффективности оральной иммунизации были предложены живые вакцины с повышенной устойчивостью к содержимому ЖКТ. К ним относятся микрокапсулированная вакцина из шт. N, устойчивая к кислой среде и ферментолизу. Высокую степень устойчивости поросят к экспериментальному заражению достигали двукратной вакцинацией свиноматок аттенуированным шт. Nuzilly орально или в конъюнктиву за 6—7 недели до оплодотворения и за 7—15 дней до опороса.
Поскольку главная роль в защите новорожденных поросят при кишечных заболеваниях принадлежит лактогенному иммунитету, основное внимание при разработке вакцин против ИГС и способов применения стали уделять индукции синтеза секреторного иммуноглобулина в молочной железе иммунизированных свиноматок. Перспективным оказался комбинированный способ иммунизации. Живая вакцина из шт. РИМС при двукратном внутримышечном введении супоросным свиноматкам обеспечивала менее выраженную защиту поросят, чем при оральном применении. Лучший эффект отмечен при комбинированном введении вакцины свиноматкам (за 4—6 недели до опороса перорально и за 2 недели до опороса внутримышечно) для получения оптимального бустер-эффекта.
Фирма «Рон-Мерье» (Франция) изготовляет вакцину Gastertefa в двух формах для двух способов применения. Кислотоустойчивую вакцину в виде таблеток применяют для оральной иммунизации свиноматок в течение трех дней, по крайней мере, за 3 недели до осеменения. Лиофилизированную вакцину вводят внутримышечно однократно за неделю перед каждым опоросом. В одной дозе вакцины независимо от способа ее применения содержится 6 IgTimso вакцинного вируса. Другую живую вакцину та же фирма рекомендует применять в зависимости от эпизоотической ситуации. В угрожаемом хозяйстве свиней вакцинируют на 2—3-м месяце супоросности орально, а спустя 15 дней — внутримышечно. В неблагополучном хозяйстве 1- и 2-й раз свиней прививают внутримышечно. Вакцинация сопровождается высоким уровнем лактогенного иммунитета.
Фирма «Nissei Ken» (Япония) также готовит вакцину в двух формах для двух способов применения из шт. h-5 ВИГС, размноженного в культуре постоянной линии клеток почки поросенка (линии МРК -111а). Живую сухую вакцину свиноматкам вводят интраназально в дозе 1 мл по истечению 6 недель супоросности. Эффективность вакцинопрофилактики ИГС при использовании аттенуированных шт. ТО-163, Purdue, Riems, Ckp, коммерческой вакцины (Ambico Inc) и разных способов применения значительно колебалась (отход поросят составлял 10—70 %).
Применение инактивированных вакцин. Инактивированные вакцины готовят из вируса, выращенного в однослойных первичных или перевиваемых культурах клеток свиного происхождения, используя, как правило, масляный адъювант. Полная инактивация культурального вируса различными веществами в 0,01 %-ной концентрации при 37 °С наступала в случае использования NP 40 через 2 ч, БПЛ и АЭИ через 3 ч, формалина через 4 ч. Более выраженную деструкцию вирионных полипептидов вызывал формалин. Инактивированные вакцины свиноматкам вводят внутримышечно двукратно за 7—10 дней и 2—4 недели до опороса. Инактивированную концентрированную вакцину применяют внутримышечно в дозе 1 мл за 2—3 недели до опороса. Для изготовления вакцины вирус концентрируют и инактивируют формалином. Инактивированный АГ перед введением объединяют с масляным адъювантом и встряхивают до состояния гомогенной суспензии. Во время последующей супоросности вакцинацию повторяют полностью. Вакцина обеспечивает защиту новорожденных поросят на протяжении подсосного периода за счет высокоэффективной иммунизации их матерей.
В ВИЭВ разработаны высокопроизводительные методы культивирования нере-версибельного аттенуированного штамма ВИГС в однослойной и суспензионной культурах постоянной линии клеток почки свиней. Создана эмульгированная вакцина для внутримышечного и сухая живая для интраназального применения. Свиноматок на 70—75-й день супоросности прививают одновременно интраназально и внутримышечно, а за 2 недели до опороса — только внутримышечно.
Недавно получена и испытана с положительным результатом в лабораторных условиях субъединичная вакцина против ИГС. Иммуногенные компоненты, выделенные из вирионов с помощью ультразвука, с последующей очисткой и концентрацией методами изопикнического центрифугирования и гельфильтрации через Сефадекс G-200, представляли собой, по-видимому, пепломеры (1,20 см3; 25000 Д). Внутримышечное введение субъединичного препарата в смеси с масляным или ГОА адъювантом индуцировало синтез ВНА в высоких титрах. При иммунизации супоросных свиноматок компонентная вакцина обеспечивала сохранность поросят. Проводятся исследования по изучению эффективности применения гетерологичныхкоронавирусов (ИПК, КВС). Целесообразно использование свиного лейкоцитарного интерферона в качестве лечебно-профилактического средства против ИГС.
В странах СНГ применяют живую вакцину из аттенуированного шт. Риме ГДР и сухую живую вирус-вакцину ВГНКИ из шт. № 5. Эти вакцины дважды вводят супоросным свиноматкам: первый раз за 6—8 недель и второй — за 2—3 недели до опороса. Поскольку имеется тесная связь между степенью защиты и образованием секреторных IgA, продукция которых зависит от ряда факторов, в том числе и от способов введения АГ, наиболее рациональным оказался пероральный метод вакцинации, который индуцирует строго локальный иммунитет. Живой аттенуированный вирус, введенный перорально, приживляется только в эпителиальных клетках, покрывающих ворсинки тонкого кишечника, стимулируя плазматические клетки к образованию местных секреторных AT.
Новые типы вакцин. Снижение отхода поросят от ИГС до 25 % обеспечивала вакцина из ВИПК. Однако этот вирус патогенен для новорожденных поросят. Sp-вари-ант вируса (мелкобляшечный, аттенуированный ВИГС) снижал смертность до 14—34 %. Очищенные субъединичные компоненты ВИГС (S-гликопротеин, субъединичные частицы) с адъювантом не дали положительных результатов. Вакцина из низкомолекулярных субъединиц (около 23 кД), полученных из ВИГС, инъецированная супоросным свиноматкам, обеспечивала образование ВНА в сыворотке и молоке, а смертность поросят, полученных от таких свиноматок, составляла 4 %. Гликопротеин S, экспрессированный в вирус осповакцины, индуцировал некоторый уровень ВНА на мышах. Пептиды из S-области (аминокислоты 377—391) индуцируют ВНА у крыс. Получены положительные результаты профилактики ИГС с использованием РКВС.
В РФ достигнуты значительные успехи в изучении структуры и биологии вируса ТГС: идентифицированы гены, ответственные за синтез структурных и неструктурных белков, тканевой тропизм и вирулентность вируса; установлено, что делецион-ные мутанты вируса ТГС, изменяя тканевой тропизм, практически не размножаются в эпителиальных клетках тонкой кишки и не вызывают диареи. Для профилактики ТГС на основе методов генной инженерии разрабатываются вакцины нового поколения. Представляется перспективным создание вакцин на основе трансгенных растений.
Серологическая оценка иммунитета. Среднее геометрическое значение титра ВНА в сыворотках крови свиноматок после первого введения вакцины составляло 4,1 —7,5 log2 и после второго — 7,6—10 log2. Титр AT в молозиве доходил до 1:3072 и был в 2—4 раза выше, чем в сыворотке крови свиноматок, но через 2—5 дня после опороса быстро снижался. Уровень AT в сыворотке крови поросят коррелировал с уровнем AT в молоке. Максимальный уровень специфических AT (в РНГА) в сыворотке крови супоросных свиноматок выявлен через 7—14 дней после вакцинации и в день опороса. Наиболее высокие титры AT (1:115—1:355) в молозиве были в день опороса. Установлена корреляция титров AT в РН и РНГА, хотя в РН они всегда были несколько ниже. Спустя 7 дней после внутримышечной вакцинации титр AT достигал 1:8, затем повышался, достигая максимума (1:64) к 42—49-му дню (на 14—21-й день после ревакцинации), после чего резко снижался, исчезая, примерно, через 3 месяца после вакцинации (около 2 месяцев после ревакцинации). После вакцинации 3-дневных поросят живой вакциной уровень AT у поросят от иммунных свиноматок был более низкий (1,6 log2)- К 3 месяцам напряженность иммунитета снижалась в обоих случаях: меньше единицы у поросят от иммунных свиноматок и 4,5 log2 от неиммунных.
Не отмечено корреляции между устойчивостью поросят и титром AT в их крови. Считают, что недостаточная иммунизирующая эффективность использованных ат-тенуированных штаммов объясняется потерей ими способности размножаться в тонком кишечнике свиней. Активный иммунитет возникает только при попадании вируса в кишечник. При этом иммунитет, предупреждающий развитие клинических признаков болезни, связан с резистентностью эпителиальных клеток тонких кишок к вирусу. Как обеспечивается эта резистентность — неизвестно. Полагают, что для нейтрализации вируса до его внедрения в эпителиальные клетки AT должны или свободно находиться в просвете кишечника, или быть тесно связанными с чувствительными клетками. Выздоровевшие поросята устойчивы к повторному заражению. В содержимом подвздошной, слепой и прямой кишок обнаружены ВНА, которые маскируют выделяющийся вирус, затрудняя выявление вирусоносительства.
Отмечены четкие различия гуморального и клеточного ответов на введение вирулентного и аттенуированного вирусов. При введении аттенуированного вируса титр ВНА выше, чем при введении вирулентного штамма. Однако клеточный ответ при определении прямым методом ингибиции миграции лейкоцитов был более продолжительным и выраженным у поросят, зараженных вирулентным вирусом, чем у привитых аттенуированным штаммом. Гуморальный ответ достигал пика через 21 день после заражения, клеточный — через 28 дней, затем снижался. Однако у отдельных животных относительно постоянный уровень ВНА и максимальная ингибиция миграции лейкоцитов удерживались до 56-го дня после заражения.