Мой блог на сайте
Еще статьи по теме
- Лечение бесплодных Коровы: Эффективность PGF 2 и гентамицин или их комбинации в PRID режима
- Воспроизводство крс
- Скрещивание системы в крупного рогатого скота
- Гарантии – Производительность
- Молочные Скрещивание: результаты новых исследований и информации еще необходимо
- Краткое изложение некоторых генетических принципах
- Как Генетика определяет систему, или же система определяет генетика?
- Генетическое улучшение Молочные коровы долголетие
- Скрещивание Программы для крупного рогатого скота во Флориде
- Генетика молочный скот
Современные методы диагностики лейкоза крупного рогатого скота
Н.В. Ковалюк, кандидат биологических наук зав. лабораторией биотехнологии СКНИИЖ, проректор Краснодарского регионального института агробизнеса
В.Ф. Сацук, кандидат сельскохозяйственных наук, директор ООО ИПСХП “Астер”
Е.В. Мачульская, младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии СКНИИЖ
ДНК – обязательный компонент любого живого организма (исключение составляют лишь РНК- содержащие вирусы на определенных стадиях своего существования). У мыши и человека, кишечной палочки и слона ДНК устроена по одному принципу- это полимерная макромолекула, состоящая из звеньев – нук-леотидов. Нуклеотиды бывают 4 видов: А, Т, G и С. У всех живых существ A,T,G,C – нуклеотиды встречаются в составе ДНК, но в различных комбинациях. Чем ближе друг к другу виды расположены на эволюционной лестни-це, тем сильнее похожи их последовательности ДНК, в то же время даже у представителей одной семьи можно найти такие участки ДНК, которые будут строго индивидуальны.
Использование этого биологического свойства легло в основу метода полиме-разной цепной реакции (ПЦР), который по оценке американского журнала “Science” является самым выдающимся открытием последних лет.,.,.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР)_это метод копирования участка ДНК, с помощью которого в течение нескольких часов можно выделить и размножить определенную индивидуальную последовательность ДНК в количестве, превышающем исходное в 10 миллионов раз. Некоторые области применения ПЦР _ выявление вирусных и бактериальных патогенов и высокоэффективный анализ вариаций нуклеотидных последовательностей (В. И. Глазко и др., 2000; Р. А. Волкова и др., 2000; А. А. Приймак, 1995).
Лейкоз крупного рогатого скота – хроническая инфекционная болезнь с длительным латентным периодом, поражающая органы кроветворной системы (А.П. Кузнецова, В.П. Смирнов 1998).
Вирус лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) является этиологическим фактором (первопричиной) лейкоза у коров, телят, реже у других животных: овец, коз и кроликов (Л. Б. Прохватилова и др., 2001; Н. В. Замараева, М. И. Гулюкин, Н. Н. Снежков, 1996; C.Olson et al., 1981). Имеются данные об экспериментальном заражении обезьян (Н. М. McClure, М.Е. Killing, P.Ph. Custer, 1974). Передача ВЛКРС восприимчивому крупному рогатому, скоту может осуществляться со всеми секретами и экскретами при попадании в них лимфоцитов, зараженных ВЛКРС. Установлено, что для экспериментального заражения телят достаточно ввести им внутрикожно 2500 лимфоцитов крови от зараженного животного (такое количество лимфоцитов содержится примерно в 0,0005 мл цельной крови). Среди основных факторов, обуславливающих передачу вируса лейкоза, наибольшее значение имеет перенос возбудителя через кровь и препаратов из нее, при ветеринарных и зоотехнических обработках, т.е. ятрогенный способ передачи инфекции (В. М. Авилов, В. М. Нахмансон, 1995).
В сперме инфицированных быков-производителей ВЛКРС не выявлен. Не наблюдается определенного влияния передачи ВЛКРС потомству от серопозитивных бы ков-производителей при естественном оплодотворении серонегативных коров. Однако у быков с воспалением генитальных органов в сперме могут быть л и м фо циты ,инфици ро ванные ВЛКРС.Э к-спериментальноустановлено, что коров можно инфицировать путем нанесения таких лимфоцитов на слизистую оболочку матки. Изучение возможности передачи вируса лейкоза при эмбриопересадках подтвердили отсутствие передачи ВЛКРС от коров доноров коровам-реципиентам через эмбрионы (Апалькин В.А., Гулюкин М.И., Петров Н.И., 2005).
Вирус лейкоза крупного рогатого скота относится к семейству ретро вирусов (в это же семейство входят родственные ВЛКРС вирусы Т -клеточного лимфолейкоза и ВИЧ). Ретрови-русным инфекциям свойственен ряд общих признаков: длительность инкубационного периода, хроническое или латентное течение, пожизненное вирусоносительство и строго ограниченный круг восприимчивых животных (Б. Г. Орлянкин, 1996; П. Н. Смирнов, В. В. Храмцов, В. В. Смирнова, 2000).
Ретровирусы проникают в клетку, РНК освобождается и превращается в двухцепочеч-ную ДНК – копию, которая встраивается как провирус в ДНК клетки хозяина (Б. Г. Орлянкин, 1996). Встроенный в геном хозяина провирус остается не доступным для воздействия специфических антител и в организме на протяжении всей жизни животного.
В благоприятных условиях встроенный провирус формирует новые вирионы; которые отпочковываются от клеточной мембраны для инфицирования новых клеток.
Для диагностики лейкоза применяют клинический, патологоанатомический, гистологический, гематологический, серологический и молекулярно – биологический методы.
Всё разнообразие клинических признаков лейкоза можно подразделить на специфические и неспецифические. Большинство исследователей указывают на первичное появление неспецифических признаков, а затем появляются специфические, по которым можно поставить диагноз (Н. В. Румянцева, Т.М. Шатерникова, 1963; Г.А. Симонян, 1963; Э.М. Ным и др., 1970). По мере развития заболевания у отдельных животных развивается понижение реактивности, вялость. Сравнительно рано у больных лейкозом животных регистрируют нарушение сердечно – сосудистой деятельности (глухие тоны сердца, иногда их раздвоенность), пульс слабого наполнения, возможна аритмия. К числу неспецифических признаков лейкоза относятся нерегулярная жвачка, поносы,’запоры.
Специфические клинические признаки характеризуются прогрессирующим увеличением поверхностных (околоушных, подчелюстных, предл о паточных, коленной складки, надвыменных), а также внутренних лимфатических узлов, экзофтальмии.(В. М. Лемеш и соавт., 1987). .
Гематологический метод позволят диагностировать лейкоз на более ранних стадиях развития заболевания. Сущность его заключается в обнаружении в периферической крови повышенного числа лейкоцитов (в основном лимфоидного ряда), слабо дифференцированных клеток, а также полиморфных, атипичных клеток кроветворных органов (Б.Г. Панков,1980; М. И. Гулюкин и др., 1996). Для оценки результатов исследований в различных странах предложено несколько вариантов “лейкозных ключей”. В нашей стране в 1965 году был разработан отечественный “лейкозный ключ”. Все димфоидные диагностические “ключи” основаны на количественных показателях.
Заражение животных ВЛКРС сопровождается выработкой антител к структурным белкам вируса. Антитела и вирус циркулируют в организме у зараженных животных на протяжении всей жизни. Это позволяет применять серологические методы для диагностики инфекции, вызываемой этим вирусом (Т.С. К’ос-тенко и др., 1989; А.Г. Берзяк, B.C. Ковалючко, В;С. Гротевич, Л.И. Киричук, 1990).
Разработанная и широко применяемая в ветеринарных лабораториях страны реакция иммунодиффузии в геле агара (РИД) с использованием антигена ВЛ в настоящее времяостается основным диагностическим методом, по результатом которого проводят оздоровительные и профилактические мероприятия в неблагополучных по лейкозу хозяйствах. В действующих в настоящее время “Правилах по профилактике и борьбе с лейкозом КРС” приоритет отдается именно серологическим исследованиям сыворотки крови. По ихрезультатам судят об инфици–рованности животных вирусом лейкоза. В зависимости от этого определяют мероприятия по оздоровлению.
Однако, как и любой диагностический метод, РИД не лишен недостатков.
Так, наличие у лейкоза латентной стадии, когда в крови отсутствуют антитела к вирусу) усложняет диагностику заболевания. Экспериментально установлено, что после заражения скрытый период инфекции (период от момента заражения до появления антител к вирусным антигенам) продолжается от 2 недель до нескольких месяцев, по этому, постепенно выводя из стада РИД ~ позитивных животных, теоретически возможно добиваться полного оздоровления хозяйства от лейкоза (A. Burny, Bruck С, Cleuter Y., 1985). Тем не менее, в оздоровленных стадах, не имевших контактов с другими, через несколько месяцев или даже лет выделяют животных с антителами к ВЛКРС (В. М. Нахмансон, 1986) . Это можно объяснить характерным для лейкоза явлением иммунологической толерантности, когда наблюдают вирусоносительство без ан-тителообразовани’я. Иммунологическая толерантность ~ это частичная или полная утрата способности организма вступать в иммунную реакцию со специфическими антигеном. При лейкозе КРС состояние толерантности может развиваться в случае внутриутробного заражения плода инфицированными лимфоцитами матери в период до проявления иммунной компетенции, то есть, в первые 3 месяца развития эмбриона; у отдельных животных, например, у глубоко стельных коров, когда иммуноглобулины накапливаются в секрете молочной железы и т. д. Кроме того, бывают случаи серонегативности при наличии сопутствующих инфекций, например, вирусной диареи (В. А. Белявская и др., 2003).
Метод не прямого иммуноферментного анализа (ИфА), основанный на применении антивидового конъюгата с использованием ферментов-маркеров, обладает значительно большей чувствительностью, по сравнению с РИД, позволяет автоматизировать процесс, то есть уйти от субъективной оценки результатов реакции. Кроме того, с помощью ИФА можно обнаружить антитела к ВЛКРС в молоке и моче (Н.Т. Джапаралиев, Л.Б. Прохва-тилова, А.И. Ломакин, П.К.Аянот,2000; К.Т. Carli, et al.1993; K.T.Carli , Sen А., Н. Batmaz, E.Kennerman,1999). Несмотря на очевидные достоинства, достоверность ИФА все же связана с иммунологическими реакциями, и поэтому не всегда адекватна.
В связи с изложенным выше, с целью ускорения полного оздоровления стад КРС от лейкоза, целесообразно совместно с РИД и не прямым ИФА использовать методы, выявляющиенепосредственно вирус или провирус у инфицированных животных.
Перспективной в этом плане является по-лимеразная цепная реакция (ПЦР) (Мальцева Н.А. и др., 2004). Этот метод позволяет выявлять провирусную ДНК или вирусную РНК в образце крови животного. Анализ литературных данных,позволяет расположить методы-диагностики лейкоза в порядке возрастания чувствительности, точности и специфичности в следующий ряд: РИД < ИФА < ПЦР
В настоящее время, широкое применение метода ПЦР в диагностике лейкоза, на наш взгляд, сдерживается следующими факторами: высокой стоимостью оборудования и реактивов для ПЦР, отсутствием на рынке сертифицированных диагностикумов и не до конца осознанные местом ПЦР-диагностики в системе противолейкозных мероприятий.
Важно понимать, что ни один из существующих методов не лишен недостатков. Так ряд авторов D. Beier, P. Blankenstein,, Н. Fechner, (1992); P. Blankenstein, Н. Fechner, A. Looman, A. Beier, A. Marguardt, D. Ebner (1998) сообщает, что довольно часто выявляется несоответствие результатов ПЦР и РИД ПЦР – позитивные особи выявляются среди РИД – отрицательных животных, а ПЦР – негативные, среди РИД _ позитивных. Вполне вероятно, что, не смотря на очень высокую чувствительность ПЦР, в развитии лейкозного процесса бывают такие периоды, когда уровень провируснои ДНК минимален. В таких случаях РИД оказывается более информативна. Поэтому имеет смысл “дочищать” ПЦР РИД – и ИФА ~ негативных животных, при таком комбинированном использовании диагностических методов гарантировано быстрое и эффективное оздоровление стада.
Учитывая, то, что ПЦР обеспечивает выявление непосредственно провируса.то есть результат анализа не зависит ни от возраста, ни от состояния животного, этот метод можно использовать для разделения телят на инфицированных и здоровых в возрасте до 5 месяцев, то есть до того момента, когда использовать РИД нет смысла. Обнадеживающие результаты получены В.В. Макаровым, Д.П. Гриниши-ным (2005), которым удалось доказать, что использование комбинированной РИД/ПЦР диагностики более чем в два раза ускоряет процесс оздоровления стада от лейкоза, чем использование только РИД – диагностики.
Название хозяйства | Исследовано образцов крови | Возраст животных | ПЦР “+” результаты, % |
---|---|---|---|
“Дружба” Калининский район | 35 | 3-4 мес. | 25,7 |
“Бейсуг” Пр.-Ахтарский район | 70 | 2-3 года | 58,6 |
“Дружба” Пр.-Ахтарский район | 50 | 3-4 года | 72,0 |
СЗАО СКВО Рост, область | 117 | 3-4 года | 0 |
ЗАО “Суворова” Пр.-Ахтарский район | 121 | 3-4 года | 47,9 |
ОАО “Племзавод “Кубань” | 354 | Згода | 0,004 |
“Привольное” Каневского р-на | 90 | З-б мес. | 44,5 |
ЗАО “Племзавод Гулькевичский” | 48 | 3-4 года | 58,3 |
“Урожай” Каневского р-на | 12 | 3-4 года | 25,0 |
ООО “Животноводческий комплекс “Ольгинский” | 97 | 1-5 лет | 32,9 |
Учхоз “Краснодарское” | 19 | 3-5 лет | 100,0 |
Важной областью применения ПЦР является исследование импортированного скота, находящегося в карантине, с целью предотвращения завоза ВЛКРС из одной страны в другую.
Таким образом, возможны, по крайней мере, три области успешного применения метода ПЦР в диагностике лейкоза: выявление носителей провируснои ДНК среди РИД и ИфА-отрицательных животных, исследование вновь завозимых в хозяйство животных и выявление зараженных телят в раннем возрасте.
В лаборатории биотехнологии СКНИИЖ с использованием метода ПЦР исследовано 1013 образцов крови на наличие провируснои ДНК ВЛКРС. В таблице 1 приведены данные по инфицированности животных различных хозяйств ВЛКРС.
Анализируя полученные результаты, хотелось бы отметить следующее. Животные лишь одного из хозяйств (СЗАО СКВО) оказались полностью свободны от носи-тельства провируснои ДНК ЛКРС. Телки голштинской черно-пестрой породы в это хозяйство были завезены из Голландии и не имели контактов с местными животными. Среди других импортных животных (ОАО “Племзавод “Кубань” п=354, завезены из Венгрии) методом РИД не были выявлены положительно реагирующие, а с помощью ПЦР удалось обнаружить 1 носителя провируснои ДНК ЛКРС. Более того, провирусную ДНК выявили и в пробе крови теленка, полученного от ПЦР – позитивного животного. Носители провируса были удалены из стада. В хозяйстве ООО “Животноводческий комплекс “Ольгинский” из 97 проанализированных образцов 67 были получены от РИД – отрицательных животных. 15 из них оказались ПЦР _ положительными.
Анализируя данные по носительству про-вируса, установили, что процент инфицированных телят к 3-4 месяцам (на основании ПЦР – исследований) практически соответствует проценту РИД – позитивных животных того же хозяйства, но в более позднем воз-
расте (к 3 годам). Это, вероятнее всего, свидетельствует о том, что заражение животных происходит в ранние сроки жизни (транспла-центарно и до 3 мес), а первые иммунологические признаки болезни появляются у большинства животных после первой лактации. •
Следовательно, если проводить разделение телочек методом ПЦР на носителей провируса и здоровых в первые 2-3 недели жизни животного, можно оздоравли-вать хозяйства значительно быстрее.
http://www.kubanvet.ru/journal15755593.html