[Encerhalomyocarditis of swine (англ.), Enzephalomyokarditisvirus-lnfektion {нем.)]

Энцефаломиокардит (болезнь Колумбия SK-Col-SK, энцефалит Менго, парапо-лиомиелит, полиэнцефалит грызунов) — хроническая болезнь грызунов и свиней, характеризующаяся миокардитом и энцефаломиелитом. Болеют также норки и хорьки. Относится к числу медленных инфекций, для которых характерны длительный инкубационный и бессимптомный периоды, медленное развитие симптомов и морфологических изменений и возможность латентного течения. ЭМК — контагиозная вирусная болезнь, проявляющаяся энцефалитом и миокардитом у поросят и нарушением репродуктивной функции у свиноматок. Болезнь чаще поражает поросят I—4 месячного возраста, причем, летальность достигает 50—80 %. У свиноматок наблюдаются гибель и мумификация плодов, аборты, рождение мертвых и слабых поросят. Большинство слабых поросят погибают в течение первых 2—3 недель после рождения.

У взрослых небеременных свиней заболевание чаще протекает в субклинической форме.

Возбудитель заболевания — РНК-содержащий вирус, который входит в состав рода Cardiovirus (от греч. kardia — сердце), семейства Picornaviridae. К кардиовирусам относятся следующие вирусы: ЭМК, Колумбия SK, Менго, ME (Maus-Elberfeld) и ММ. Все кардиовирусы идентичны в РН и рассматриваются как штаммы вируса ЭМК.

Впервые эта болезнь, сопровождающаяся поражением сердца и летальным исходом, была зарегистрирована в Панаме в 1958 г. В настоящее время ЭМК свиней выявлен в США, Великобритании, Италии, Греции, Швейцарии, Канаде, Австралии, Южной Африке, Новой Зеландии и на Кубе. В последние годы новые вспышки ЭМК зарегистрированы в Австралии и на Кубе. Заболевание причиняет значительный экономический ущерб, который связан с высокой летальностью поросят, снижением количеством опоросившихся свиноматок до 50—60 %, и расходами на проведение ветенарно-санитарных мероприятий. Вирус ЭМК является причиной фатального заболевания с развитием энцефалита и миокардита у свиней. При обследовании проб сыворотки крови на 65 фермах Японии 84,6 % оказались положительными на вирус ЭМК.

Клинические признаки и анатомические изменения. В Естественных условиях ЭМК у 3—16-недельных поросят часто протекает без развития клинических признаков: животных обычно обнаруживают мертвыми. Иногда перед гибелью у них отмечают депрессию, одышку, потерю аппетита, мышечную дрожь и шаткость при движении. Вспышка заболевания обычно продолжается 2—3 месяца. При эксперементальном заражении поросят инкубационный период 2—4 дня. У заболевших животных температура тела поднимается до 41 °С и удерживается не более 24 ч. Гибель поросят часто происходит внезапно при кормлении на 2—5-е сутки после заражения. Взрослые животные погибают редко. У свиноматок при заболевании наблюдаются аборты на поздней стадии супоросности, увеличение мертворожденное™ поросят до 35—45 % и высокая летальность (30—50 %) слабых новорожденных поросят в первые 3 недели жизни.

При вскрытии у большинства павших поросят обнаруживаются очаги дегенерации миокарда в виде серовато-белых участков диаметром 2—10 мм или обширных зон. В перикардиальной, грудной и брюшной полостях отмечены скопления светло-коричневой или желтоватой жидкости. У животных, перенесших острую стадию болезни, выявленные острые округлые или звездчатые фиброзные рубцы диаметром 0,5—1,5 см и небольшие кальцифицированные очаги. Описаны гистологические изменения в виде локального или диффузного миокардита с сильной нифильтрацией гистиоцитами, лимфоцитами и плазматическими клетками, а также дегенерации и некроза клеток миокарда. Иногда у поросят наблюдают негнойный менингоэнце-фалит многоочаговую интерстициальную пневмонию.

При ЭМ исследованиях установлены отек ядра и митохондрий, дезорганизация миофибрилл, наличие кристаллоподобных вирусных структур между митохондриями. Отдельные вирусные частицы и их скопления обнаружены также в цитоплазме клеток эндотелия капилляров. У инфицированных плодов отмечены отек подкожных тканей, скопление серозно-кровянистой жидкости в полостях, гранулярная дегенерация миокарда с инфильтрацией мононуклеарными лейкоцитами.

Эксперементально болезнь у поросят может быть вызвана внутримышечным, пе-роральным или интраназальным введением патогенного штамма вируса. Виремию обнаруживали через 34—48 ч после заражения; пик ее отмечали спустя 24 ч, а затем титр вируса в крови быстро снижался. Вирус размножается в различных органах и тканях инфицированных поросят, однако преимущественно поражаются клетки сердца. Гибель поросят 6—8-недельного возраста происходит в основном на 2—6 сутки после заражения, и вирус обнаруживают во многих органах в различных титрах: сердце — до 107.5, селезенка, печень, легкие, почки и поджелудочная железа — до 104 8 — 1055, головной мозг — до 104 ТЦДзо на 1 г ткани. В крови содержание вируса обычно в 10—100 раз ниже, чем в сердце. Из мочи вирус практически не выделяется, фекалии содержат вирус в небольшом количестве (до 1035ТЦДзо/г). Вирус, как правило, не удается выделить у поросят через 7 суток после заражения. Вероятно, это связано с тем, что в тканевой жидкости поросят уже имеются специфические AT, которые при приготовлении суспензии нейтрализуют вирус и препятствуют его выявлению; ВНА обнаружены через 5 суток после введения вируса. Патогенетическими факторами, обусловливающими развитие болезни, служат массовое разрушение клеток сердца в результате размножения вируса и выделение при этом токсичных веществ. Не исключается также возможность лизиса инфицированных мышечных волокон сердца цитотоксическими Т-лимфоцитами. Если животное выживает, то разрушенные мышечные волокна заменяются фиброзной тканью.

У инфицированных свиноматок вирус проходит через плаценту и поражает эмбрионы, которые после гибели резорбируются, а плоды мумифицируются. Для трансплацентарной передачи вируса, вероятно, необходима вирусемия у свиноматок. Можно предположить, что эмбрионы и плоды погибают в результате размножения вируса во многих органах и тканях и в эндотелии кровеносных сосудов. В результате нарушается развитие сосудистой сети у плода и это приводит к отеку, геморрагиям и накоплениям серозно-кровянистой жидкости в полостях тела плода. В большинстве случаев не все плоды поражаются вирусом одновременно, поэтому при опоросе обнаруживают мумифицированные плоды различной величины, мертвых, слабых и нормально развитых поросят. Внутриматочное распространение вируса от одного плода к другому происходит медленно, в связи с этим они гибнут в различные сроки развития.

Морфология и химический состав. Вирионы кардиовирусов представляют собой безоболочечные частицы кубической симметрии диаметром 24—30 нм. Капсид состоит из 60 структурных единиц. Л ипидов и углеводов в составе вирионов не обнаружено. Кардиовирусы содержат единую односпиральную плюс-РНК с мол. м. 2,5 МД, которая составляет 31 % Массы вириона. РНК обладает инфекционностью, т. е. вызывает образование вируса после проникновения в клетку. Мол. м. вирионов кардиовирусов составляет 8,3 МД, плавучая плотность в хлористом цезии 1,33—1,34 г/см3, коэффициент седиментации 156 S.

Белки кардиовирусов составляют 69 % массы вириона. В зрелом вирионе содержится четыре главных полипептида, которые обозначают как VP1, VP2, VP3 и VP4 в порядке уменьшения молекулярной массы (33, 31, 26, 7 кД). Суммарная молекулярная масса структурных полипептидов составляет 97 кД; на их кодирование приходится около 35 % информации, содержащейся в геноме вируса. В каждый вирион входит по 60 молекул каждого полипептида и одна-две молекулы полипептида VP0 — предшественника полипептидов VP2 и VP4. Кроме того, в состав вирионов входит белок (10 кД), который ковалентно связан с 5*-концом геномной РНК. Этот полипептид обозначают как VPg (virion protein genome). Он состоит из 20 аминокислот и играет важную роль в репликации вирусной РНК.

Геномная РНК кардиовирусов содержит 26 % аденина, 25 % урацила, 24 % гуанина и 25 % цитозина. У всех изученных кардиовирусов на З'-конце геномной РНК имеется поли (А)- последовательность длиной в среднем 35 нуклеотидов, а 5'-конец РНК блокирован ковалентно связанным белком VPg. Примерно на расстоянии 150 нукле-отидов от 5'-конца геномной РНК Расположен участок полицитидиловой кислоты (поли (Ц) последовательность) длиной 130—140 нуклеотидов. Многие вирулентные афтовирусы и кардиовирусы имеют длинные гомополимерные участки поли (С) в 5' нетранслируемых регионах их РНК. Изучено несколько клеточных линий мышиного происхождения на способность различной амплификации вирусов с длинным или коротким поли(С) участком. Показано, что некоторые из изученных клеток усиливают репродукцию вируса в зависимости от длины поли(С). Необходимо углубить исследование по молекулярным основам вирулентности в зависимости от длины по-ли(С).

В последнее время определена полная нуклеотидная последовательность генома недиабетогенного (В) и диабетогенного (Д) вариантов вируса ЭМК. Варианты В и Д селекционированы из штамма М-вируса ЭМК по их способности индуцировать диабет у мышей. Установлено, что геномы вариантов В и Д состоят собственно из 7825 и 7829 нуклеотидов. Оба генома имеют длинную открытую рамку считывания из 6876 нуклеотидов, которая начинается с 830 нуклеотида и заканчивается 7705 нуклеоти-дом. Считываемая часть генома кодирует полипротеин из 2292 аминокислот. Геном варианта В отличается от генома варианта Д двумя делециями (три и два нуклеоида) и одной вставкой (один нуклеоид) в некодирующей области и восемью мутациями в белоккодирующей области. Пять мутаций локализованы в участке геноме кодирующем белок VP1. Полагают, что диабетогенность вариантов вируса энцефаломиокар-дита связана с наличием в полипротеине аминокислот фенилаланина и аланина в 16-м и 776-м положении соответственно. Вероятно, основную роль играет аланин 776, входящий в состав белка и участвующий в формировании активных участков (рецепторов) поверхности вирионов, взаимодействующих с инсулин-продуцирующими островковыми клетками поджелудочной железы.

Геномная РНК кардиовирусов транслируется непрерывно с образованием гигантского полипептида, который подвергается последовательному расщеплению клеточными и вирусспецифическими протеазами с образованием вирусных полипептидов. В результате первичного протеолитического расщепления полипротеина образуются полипептиды L (лидерный), Р1, Р2 и РЗ (предшественники белков). Полипептид Р1 является предшественником четырех капсидных белков: VP4, VP2, VP3, VP1. Полипептид РЗ расщепляется с образованием протеазы, необходимой для расщепления вирусных белков, полимеразы и VPg. Продукты расщепления полипептида Р2 — неструктурные белки, функции которых пока не выяснены.

Кардиовирусы устойчивы к действию различных физико-химических факторов. Они сохраняют инфекционность при рН 3—10, однако инактивируются при рН 5—6 в присутствии ионов хлора и брома. Устойчивы к хлороформу, эфиру, фреону и прогреванию. Нечувствительны к действию трипсина в конечной концентрации 0,5 %. Эффективными дезинфектантами для кардиовирусов являются 0,5 %-ный раствор фенола, 2 %-ный раствор формалина, 2 %-ный раствор едкого натра, 5 %-ный раствор хлорамина.

В РН, РТГА, ИФ и ИЭМ установлено близкое антигенное родство между всеми изученными штаммами.

Антигенная активность. Вирус ЭМК обладает выраженной антигенной активностью и индуцирует у лабораторных животных и свиней образование ВНА, ПА и анти-ГА.

Вирус хорошо агглютинирует эритроциты морской свинки, крысы и лошади (1:512-1:1024), плохо агглютинируют эритроциты барана и собаки (1:16-1:64) и неагглютинирует эритроциты мыши, цыпленка, кошки, свиньи и КРС. Некоторые штаммы вируса проявляют ГА-активность в различных буферных растворах (физиологический раствор, боратный буфер, вероналовый буфер), так как другие — только в KCl-боратном буфере. Полагают, что в присутствии калия и бора усиливается прикрепление вируса к эритроцитам. Так шт. MN-25 и NVSL-MOV агглютинировали эритроциты морских свиной, однако itjt. MN-30, NVSL-RP и VR-129 агглютинировали в буфере борат-KCl (титр ГА 1:512—1:2048) с эритроцитами морских свинок, крыс и лошадей.

Культивирование. Вирус ЭМК свиней хорошо размножается в перевиваемых культурах клеток почек поросят (Ps), ВНК-21, африканской зеленой мартышки (Vero), фибробластов мышей (h), карциномы шейки матки человека (Hela) и накапливается в титре 107.°—108>5 ТЦД50/МЛ - Размножение вируса в перевиваемых культурах клеток сопровождается развитием ЦПЭ, который характеризуется округлением и пикнозом клеток и отделением их от стекла. Исследование ультратонких срезов показало, что в цитоплазме инфицированных клеток содержатся вирусные частицы, которые образуют кристаллоподобные структуры.

Экспериментальная инфекция. В Экспериментальных условиях к вирусу ЭМК свиней чувствительны лабораторные животные и свиньи. Патогенность различных штаммов вируса ЭМК зависит от природы штамма, количества проведенных пассажей в культуре клеток, метода и дозы заражения. Выяснение роли вируса ЭМК в нарушении воспроизводства свиноматок, инфицированных в первой половине супоросости показало, что проникновения вируса ЭМК через плаценту и гибели плодов не наблюдалось.

Патогенные свойства нескольких культуральных штаммов вируса ЭМК были изучены американскими исследователями при внутримышечном заражении плодов. Шт. АТСС и NVSL вводили в аллантоисную полость четырех плодов 72-суточного возраста двух свиноматок в дозе 1062 ТЦДзо - Через 26 суток свиноматок убивали и исследовали сыворотку крови от инфицированных и контрольных плодов на наличие AT к вирусу ЭМК свиней в РН и РТГА. У плодов не обнаружили каких-либо патологических изменений, однако в сыворотке крови были выявлены ВНА и анти-ГА в титрах 1:128—1:512 и 1:256—1024 соответственно. В сыворотке крови незараженных плодов специфические AT отсутствовали.

В последнее время в США проведены исследования по сравнительной оценке па-тогенности пяти культуральных штаммов вируса ЭМК: ATCC-VR 129 (изолирован из тканей обезьяны), NVSL-MDV (источник выделения неизвестен), NVSL-PR, MN-25 и MN-30 (все выделены из тканей абортированных плодов). Все штаммы культивировали в перевиваемой культуре клеток ВНК-21. Штаммы вируса ЭМК вводили в амниотическую полость 49 плодов восьми свиноматок в дозе 105-4 и 1072 ТЦД50 на 39—40-е (период иммунологической активности) и 70—72-е сутки (период иммунокомпетентнсти) их развития. Контролем служили неинфицированные плоды. Свиноматок убивали на 11—26-е сутки после заражения и проводили серологические, вирусологические и патологоанатомические исследования.

Из 22 инфицированных плодов трех свиноматок на 39—40-е сутки супоросности 16 были мумифицированы, у двух отмечены геморрагии и четыре были нормальными. Вирус ЭМК был выделен из тканей сердца и мозга 18 и 28 исследованных инфицированных плодов. ВНА в титре 1:16—1:1024 выявлены у всех 14 плодов, инфицированных на 70—72-е сутки их развития и исследованных через 11—26 суток после заражения. Все контрольные плоды не содержали в сыворотке крови специфических AT

Патогенность штаммов вируса ЭМК оказалась различной и зависела от штамма и возраста плода во время инфицирования. Шт. ATCC-VR129 не вызывал гибели плодов. Шт. NVSL-PR, MN-25 и MN-30 были высокопатогенными для плодов как в период их иммунологической ареактивности, так и в период иммунокомпетентности. Шт. NSVL-MDV оказался патогенным для плодов только в период иммунологической ареактивности. Иммунокомпетентность у плодов формировалась примерно на 70-е сутки их развития.

Патогенность штамма 9301 Н вируса ЭМК, выделенного от поросят в Новой Зеландии, выявляли на четырех поросятах пятинедельного возраста, не содержащих специфических антител. Вирус (третий пассаж в перевиваемой культуре клеток PS) вводили внутримышечно в дозе 1062 ТЦД50. Два поросенка внезапно погибли на шестые-седьмые сутки после заражения. В сыворотке крови поросят, убитых на 20-е сутки после инфицирования, обнаружены анти-ГА в высоком титре (li8192). У всех инфицированных поросят в мышце сердца наблюдались характерные изменения.

Различные штаммы вируса ЭМК, изолированные из тканей плодов и поросят, патогенны для мышей при интрацеребральном, интраназальном и внутрибрюшинном способах заражения. В зависимости от штамма вируса и дозы инфицирования гибель мышей может достигать 100 % в первые 2—3-е суток после заражения. Чаще мыши погибали на 4—7-е сутки внезапно или после развития клинических признаков : взъерошенность шерсти, короткие подпрыгивающие движения, судороги и параличи задних конечностей. Хомячки и морские свинки оказались менее чувствительными к вирусу ЭМК, чем белые мыши. Экспериментальная инфекция успешно воспроизводится на морских свинках при интраназальном (105 ТЦД50) и внутрибрюшинном методе (108 ТЦД5о)заражения. У зараженных животных через 3—5 дней наблюдалось снижение аппетита, взъерошенность шерстного покрова, парез задних конечностей. Патоморфологически инфекция проявлялась негнойным менингоэнцефалитом, дистрофией почек, гемодинамическими расстройствами в печени, легких и других органах, очаговыми некрозами. После инфицирования поросят ороназально вирусом эн-цефаломиокардита (ЭМК) животные были убиты или погибли в первые 1—3 суток. При гистологическом, электронно-микроскопическом, иммуногистохимическом обследовании миокарда внутрицитоплазматическая или внутриядерная локализация вируса может указывать на места репродукции вируса. Наличие вирионов в элементах клеточной мембраны и в вакуолях выстилки капилляров показывает, что вирус высвобождается не только при разрушении клетки, но и путем экзоцитоза.

Спектр патогенности в естественных условиях изучен недостаточно. В США от ЭМК погибли четыре африканских слона в двух зоопарках. Интрцеребральное и вну-трибрюшинное введение 10 %-ной суспензии тканей погибших слонов новорожденным мышам привело их к гибели через 54 ч после заражения, причем наблюдалось развитие энцефалита и паралича задних конечностей. Кардиовирусы выделены от человека, обезьян, свиней, слонов, енотов, крыс, мангустов, белок, хомяков и мышей.

Источники и пути передачи инфекции. Вирус ЭМК широко распространен в свиноводческих хозяйствах ряда стран и в зависимости от патогенности циркулирующего штамма отмечены вспышки заболевания с различным исходом. В Австралии заболеваемость поросят 2—16-недельного возраста в различных хозяйствах составляет от 2 до 50 %, а летальность достигает 50—100 %. В некоторых хозяйствах погибают 5—6 месячные подсвинки.

Бессимптомное течение болезни отмечено в Великобритании и Канаде. В крови обследованных свиней выявлены В НА соответственно в 28 и 10 % случаев. Вероятно, в свиноводческих хозяйствах этих стран циркулируют авирулентные штаммы вируса ЭМК свиней. В последнее время в Канаде отмечена вспышка ЭМК у поросят-сосунов 2—3 недельного возраста. Австралийскими и американскими исследователями установлено, что в естественных условиях вирус ЭМК свиней вызывает нарушение репродуктивной функции свиноматок. В репродуктивных хозяйствах заболевание сопровождается увеличением числа мумифицированных плодов и мертворожденных поросят, рождением слабых поросят и гибелью их в течение первых 2—3 недель после рождения. Вирус был изолирован из тканей нормальных и мумифицированных плодов и тканей мертворожденных поросят. AT к вирусу ЭМК обнаружены в сыворотке крови плодов и новорожденных поросят до приема молозива.

В ряде свиноводческих хозяйств установлена взаимосвязь между увеличением числа грызунов и вспышкой заболевания. Поросята заражаются, вероятно, при поедании трупов грызунов, которые являются источником вируса, и контаминированных вирусом комаров. Для возникновения заболевания и гибели поросят доза вируса должна составлять не менее 106 ТЦД50. Возможность передачи вируса от зараженного поросенка здоровому окончательно не выяснена, однако такой путь инфицирования исключить нельзя.

Иммунитет и специфическая профилактика. Профилактика болезни в свиноводческих хозяйствах, свободных от ЭМК свиней, основывается на охране их от заноса возбудителя инфекции. Комплектуют такие хозяйства свиньями из благополучных хозяйств с обязательным серологическим обследованием животных в период 30-су-точного карантина. Поскольку источником распространения вируса ЭМК являются мыши и крысы, то в хозяйствах принимают меры по их уничтожению.

В США разработана инактивированная вакцина против ЭМК свиней, которую с января 1990 г. широко используют в тех хозяйствах, где нарушена воспроизводительная функция свиноматок. Свиноматок, хряков-производителей и поросят вакцинируют внутримышечно двукратно. Свиноматкам и ремонтным свинкам первую прививку делают за 4—6 недели до осеменения, вторую — через 2—4 недели после первой (доза 2 мл). Хряков-производителей вакцинируют дважды с 2—3 недельного интервалом, а затем через каждые 6 месяцев (доза 2 мл). Поросят от невакциниро ванных свиноматок впервые иммунизируют в 7—10-суточном возрасте, а затем перед отъемом (доза 0,5—1 мл). Поросят от вакцинированных свиноматок прививают первый раз перед отъемом, второй раз — через 2—3 недели после первой иммунизации (доза 1 мл). За 60 суток до убоя свиней не вакцинируют.

Содержание специфических AT в сыворотке крови определяли в реакции торможения гемагглютинации с использованием KCl-боратного буфера и эритроцитов морской свинки. Инактивированные препараты вируса ЭМК свиней обладал выраженной АГ-активностью и индуцировали у поросят гуморальный иммунный ответ.

В нашей стране разработаны инактивированные препараты вируса ЭМК, которые при 2-кратном внутримышечном введении индуцировали у морских свинок выраженный гуморальный ответ и предохраняли их от заражения патогенным штаммов вируса ЭМК. При изучении АГ-активности инактивированных препаратов вируса ЭМК с масляным адъювантом на поросятах двухмесячного возраста препараты вводили внутримышечно (доза 2 мл).

Запатентована вакцина, полученная из инактивированного EMCV (штамм EMCV-25) вируса (титр вируса до инактивации составлял 5х106 — 1х109 ТЦД50 на дозу), которая защищала свиней от клинического заболевания ЭМК. Вакцина вводится внутримышечно с адъювантом из масляной эмульсии и гидроокиси алюминия.