Кіріспе

Шампаншаларға әсер ететін вирус

Таура синдромы (ТС) – дүние жүзіндегі шампанша шаруашылығына ең зиян келтіретін аурулардың бірі. Алғаш рет 1992 жылдың жазында Эквадорда тіркелген. 1993 жылдың наурыз айында ауру қайтадан ірі эпидемия ретінде тарады және бұл туралы бұқаралық ақпарат құралдарында кеңінен хабарланды. Арнайы зерттеулер Таура синдромының 1990 жылдың басында Колумбиядағы шампанша шаруашылығында кездесуі мүмкін екенін, ал вирус 1991 жылдың ортасында Эквадорда болғанын көрсетті. 1992 мен 1997 жылдар аралығында ауру аққаяқ шаян (Litopenaeus vannamei) өсірілетін Американың барлық маңызды аймақтарына тарады. Бағалаулар бойынша, ТС-ның Америкадағы экономикалық салдары сол кезеңде 2 миллиард АҚШ долларынан асып кеткен болуы мүмкін.

Шолу

1992 жылы Эквадорда ТС эпидемиясы банан плантацияларында қара жапырақ шөбуі ауруының пайда болуымен бірдей уақытта тіркелді. Қара жапырақ ауруының пайда болуы Гуаякиль қаласының жанындағы Таура өзені бассейнінде фунгицидтердің қолданылуын күшейтті. Қара жапырақты бақылауға арналған пропиконазол (Тилт, Ciba Geigy) және тридеморф (Каликсин, BASF) фунгицидтері жақын жердегі көлдерге ағып, бастапқыда аурудың себебі деп саналды. Анализ деректері Эквадордағы зардап шеккен шаруашылықтардан алынған креветкалардың суында, шөгінділерінде және гепатопанкреастық тіндерінде пропиконазолдың бар екенін көрсетті. Басқа пестицидтер табылған жоқ. 1994 жылдың қаңтар айында Ciba Geigy компаниясының өтініші бойынша Аризона университетінің аквакультура патологиясы зертханасында Таура синдромы бойынша семинар өтті. Семинарға креветка және жәндік патологиясы, креветка тамақтануы, токсикология, микология, су сапасы және шаруашылық басқару салаларындағы тәжірибелі мамандар, сондай-ақ бірнеше елден келген сарапшылар қатысты. Өнеркәсіп өкілдері де қатысты. Топ ТС зерттеулерін стандарттау жөнінде ұсыныстар жасады және фунгицидтер немесе әлі анықталмаған факторлар синдромға жауапты екенін бағалау үшін қосымша зерттеулер жүргізуді ұсынды. Осы кезеңде Гавайи штатының су аурулары жөніндегі маманы Джим Брок 1994 жылдың басында Таура синдромымен ауырған креветкаларды сау креветкаларға бергенде ауру жұғатынын алғаш рет көрсетті. Өліп бара жатқан сынақ креветкалары жаңа креветкаларға берілді, олар да соған ұқсас қарқынмен өліп жатты. 1994 жылы доктор Кен Хассон және Аризона университетінің әріптестері Риверс постулаттарын растады. Бұл синдромның вирус екенін дәлелдеді. Вирус Таура синдромы вирусы деп аталды, көбінесе ТСВ деп аталады. Латын Америкасының кейбір авторлары вирусты жұқпалы кутикулярлық эпителиялық некроз вирусы (ICENV) деп атайды. Таура синдромы – Халықаралық эпизоотиялар бюросы (OIE) есеп беруге міндетті ауру, бұл аурудың қауіптілігі мен салдарының ауырлығын көрсетеді.

Вирусты анықтау және сипаттау

Таура синдромы вирусы алғаш рет биологиялық және физикалық қасиеттеріне сүйене отырып, Picornaviridae тұқымдасының мүмкін мүшесі ретінде жіктелді. Кейіннен ол Dicistroviridae тұқымдасының Cripavirus туысына қайта жіктелді. Содан бері ол сол тұқымдасқа кіретін екінші туысқа – Aparavirus-қа қайта жіктелді. TSV – 32 нм өлшемдес, икосаэдр пішіндес және 1,338 г/мл тығыздығы бар қабықшасыз бөлшек. Геномы бір тізбекті, оң полюсті және 3' поли(А) тізбегін есептемегенде 10 205 нуклеотидтен тұрады. Капсиді үш негізгі белоктан құралған: CP1 (40 кДа), CP2 (55 кДа) және CP3 (24 кДа), сондай-ақ 58 кДа кіші белоктан тұрады. Audelo del Valle 2003 жылы TSV-ні өсіру үшін кейбір примат жасушалары қолданылуы мүмкін екенін хабарлады. Кейінгі зерттеулер олардың есебі бұрмаланған деректерге негізделгенін көрсетті. TSV потенциалды зооноздық инфекция болып көрінбейді. Вирустың көбеюі үшін тірі креветка қолданылуы тиіс, себебі креветка вирустарын өсіруге қабілетті тұрақты жасуша желісі жоқ.

Вирустың түрлері

РНҚ вирустары, мысалы ТСВ, спонтанды мутациялаудың жоғары деңгейіне ие. Бұл өте жоғары көрсеткіштер РНК-ға тәуелді РНК полимеразаның түзету функциясының болмауынан туындауы мүмкін және вирустың бірнеше генетикалық варианттарының пайда болуына әкелді. 2009 жылдың мамыр айына дейін төрт генетикалық кластер анықталды: Белиз (TSV BZ), Америка (TSV HI), Оңтүстік-Шығыс Азия және Венесуэла. Белиз штаммы ең қауіптісі деп есептеледі. TSV капсидінің белоктарындағы нүктелік мутациялар белгілі бір изоляттарға иесіне жануарларға бейімделу, жоғары вируленттілік немесе көбейту қабілеті сияқты селективті артықшылықтарды беруі мүмкін. TSV геномындағы тіпті кішігірім өзгерістер де вируленттілік бойынша айтарлықтай айырмашылықтарға алып келуі мүмкін. TSV-ның барлық варианттары пішін мен мөлшері жағынан ұқсас, бірақ шамалы ерекшеліктері бар. TSV BZ вирусы бөлшектерінің орташа мөлшері 32,693+/ 1,834 нм, ал TSV HI-нікі 31,485 +/ 1,187 нм. Генетикалық айырмашылықтың ең жоғары деңгейі капсидтік белок CP2-де байқалады, нуклеотидтерді жұптап салыстырғанда изоляттар арасында 0-ден 3,5%-ға дейін айырмашылықтар тіркеледі. CP2-дегі ең көп өзгерістер 3' терминалды тізбекте кездеседі; бұл оның құрылымдық талаптармен салыстырғанда аз шектелуімен және ақуыздың басқа аймақтарына қарағанда көбірек әсер етуімен байланысты болуы мүмкін.

Географиялық таралуы

ТСВ Американың барлық креветка өсіретін аймақтарында тіркелген, соның ішінде Эквадор, Колумбия, Перу, Бразилия, Сальвадор, Гватемала, Гондурас, Белиз, Мексика, Никарагуа, Панама, Коста-Рика және Венесуэла, сондай-ақ Гавайи, Техас, Флорида және Оңтүстік Каролина штаттарында. 1998 жылға дейін бұл вирус Батыс жарты шарда таралған деп есептелді. Азиядағы алғашқы жағдай Тайваньда тіркелді. Соңғы кезде Таиландта, Мьянмада, Қытайда, Кореяда және Индонезияда анықталды, онда ол шаруашылықта өсірілген *Penaeus vannamei* және *Penaeus monodon* түрлерінде ауыр эпизоотияға себеп болды. Аурудың кең таралуы аквакультура мақсатында жұқтырылған қожалықтардың тасымалдануымен байланысты. Бұл вирустың жоғары тұрақтылығымен де байланысты болуы мүмкін. Тайваньдағы жағдайға TSV жұқтырған *P. vannamei*-нің Батыс жарты шардан әкелінуі себеп болды деп саналады. Бұл Тайвань және Батыс жарты шардағы изоляттардың геномдық ұқсастығымен расталды. ТСВ 2003 жылы Таиландта пайда болды. CP2 аминокислоталық тізбегіндегі ұқсастықтар мен аурудың ошақтарының импортталған қорларға қатысты хронологиясы ескерілгенде, тай изоляттарының бір бөлігі қытайлық қорлардан шыққан болуы мүмкін. Таура синдромы жаңа аймақтарға енген кезде өте жылдам таралуы мүмкін. 1995 жылы Техастағы жағдайды бір креветка шаруасы былай деп сипаттады: "Бұл өрт секілді тарады. Тоқтатуға болмады. Мен жай ғана отырып, оны бақыладым, үш күннің ішінде креветкаларымның бәрі жоқ болып кетті. Өліп қалды!"

Ауруға бейімделген креветкалар түрлері

TSV көптеген креветка түрлеріне әсер ететіні белгілі. Ол Penaeus vannamei-нің постларвалық, жас және ересек кезеңдерінде ауыр ауруларды тудырады. Сонымен қатар, бұл P. setiferus, P. stylirostris, P. schmitti және Metapenaeus ensis түрлеріне де күшті әсер етеді. P. chinensis түрi эксперименттік биологиялық сынақтарда ауруға өте сезімтал. Түрлер ішінде айырмашылықтар бар, және TSV-ге төзімді креветка штамдары шығарылды. Жабайы популяциялардың қарсылығы артып, мүмкін табиғи іріктеу нәтижесінде күшейіп барады. Табиғатта TSV кездесуі туралы хабарламалар шектеулі, бірақ 1995 жылдың ақпан айында Мексиканың Балық шаруашылығы министрлігі Мексика мен Гватемала шекарасында ұсталған жабайы креветкаларда TSV табылды деп хабарлады. 2007 жылға дейін TSV-ның басқа онбунақты немесе онбунақты емес шаябақтарға жұқпалы екенін көрсететін нақтыланған ешқандай мәлімет болған жоқ.

Патология және ауру циклі

Фермалық жағдайларда ТТ көбінесе шаянды тоғанға қоныстандырғаннан кейінгі алғашқы 15-40 күнде жоғары өлімге себеп болады. Инфекцияның барысы жедел (5–20 күн) немесе созылмалы (120 күннен астам) болуы мүмкін. Аурудың үш ерекше фазасы бар, олар кейде біртіндеп өтеді: жедел, ауыспалы және созылмалы. Ауру циклы *P. vannamei* шаянында егжей-тегжейлі сипатталған. Алғашқы инфекциядан кейін жедел фаза дамиды. Клиникалық белгілер кейбір шаяндарда инфекция жұққаннан кейін 7 сағаттан ерте көрініс беруі мүмкін және шамамен 4–7 күнге созылады. Жұқтырған шаяндарда анорексия, әлсіздік және хаотичный қозғалыс байқалады. Сондай-ақ, құйрық бұлшық еттерінің мұңғаюы, қабықшаның жұмсаруы және табиғи инфекция кезінде қызыл хроматофорлардың кеңеюіне байланысты қызыл құйрық пайда болады. Бұл фазадағы өлім-жітім 95%-ға дейін жетеді. Жедел фаза гистологиялық тұрғыдан ядролық пикноз/кариорексис және цитоплазмалық инклюзиялардың көптеген денелерінің цитоплазмалық эпителийінде, жалпы дене бетінің тері астындағы, барлық қосымшаларда, жабыршықтарда, артқы ішекте, тамақ ішекте және асқазанда көп ошақты аймақтармен сипатталады. Пикноз және кариорексис тінді "үрпілі" сияқты көрінеді және аурудың патогномоникалық белгісі саналады. Ауыр инфекция кезінде антенналық бездің түтікше эпителийі, гематопоэтикалық тіндер және ұрықшалар да зардап шегеді. Бұл көбінесе вирустық бөлшектерді инъекциялаудан кейін болатын ауыр инфекция кезінде байқалады және табиғи жолмен жұқтырған *P. vannamei*-де тіркелмеген. Жедел фазадан аман қалған шаяндар ауыспалы фазаға өтеді. Ауыспалы фазадағы шаяндардың кеуде-қоршақ және құйрық аймағындағы қабықшада кездейсоқ орналасқан, меланизацияланған (қоңыр/қара) зақымданулар байқалады. Бұл ошақтар – гемоциттік қабынудың келесі сатыларына, қабықша эпителийінің жаңаруына және жазылуына ұшыраған, сондай-ақ бактериялармен екінші рет жұқтырылған жедел зақымданулардың орны. Бұл ошақтар TSV-ға тән cDNA зондын қолдана отырып, in situ гибридтеу (ISH) арқылы TSV-ға теріс нәтиже береді. Гистологиялық тұрғыдан алғанда, бұл шаяндарда ошақтық белсенді жедел зақымданулар және лимфоидты орган сфераларының (LOS) дамуының басталуы байқалады. TSV-ға тән зондтармен ISV арқылы LOS-тың даму кезінде лимфоидты органның қабырғаларында диффузиялық оң сигнал байқалады, сондай-ақ дамитын LOS-тарда ошақтық зонд сигналдары болуы мүмкін. Бұл шаяндар әлсіз және анорексиялы болады, мүмкін олардың энергиясы мен метаболикалық ресурстары жараларды жазып, қалпына келтіруге жұмсалады. Егер шаяндар ауыспалы фазадан кейін тағы да сәтті түлесе, олар меланизацияланған зақымдануларды тастап, созылмалы фазаға өтеді. Созылмалы фаза инфекция жұққаннан кейін алты күннен кейін көрінеді және эксперименттік жағдайларда кем дегенде 12 ай бойы сақталады. Бұл фаза гистологиялық тұрғыдан жедел зақымданулардың болмауымен және бірінен соң бірі пайда болатын морфологиялардың LOS болуымен сипатталады. Бұл LOS-тар TSV үшін ISH арқылы оң нәтиже береді. Кейбір жағдайларда есік сыртындағы сфералардың аздаған таралуы байқалады. LOS-тар өздері TSV инфекциясына тән емес және басқа вирустық ауруларда кездеседі, мысалы, лимфоидты орган вакуолизациялау вирусы (LOVV), лимфоидты парво сияқты вирус (LPV), лимфоидты орган вирусы (LOV), пенайдты шаянның рабдовирусы (RPS) және сарыбас вирусы (YHV). Ауруды созылмалы фазада диагностикалау қиын, өйткені шаяндар аурудың сыртқы белгілерін көрсетпейді және инфекциядан өлім-жітімге ұшырамайды. Аман қалғандар өмір бойы вирусты тасымалдаушы болуы мүмкін. Созылмалы TSV инфекциясы бар шаяндар жұқпаған шаяндарға қарағанда нашарлайды, олардың тұздылықтың төмендеуіне төзімділігі нашар екенімен дәлелденген. 2011 жылы Лаксминат Тумбуру жүргізген зерттеуде қоршаған ортаның стресстік факторы (пестицид эндосульфан) мен Таура синдромы вирусы (TSV) арасындағы қарым-қатынас және олардың теңіздік *L. vannamei* шаянының сезімталдығы мен түлеуіне тигізетін әсері қарастырылды және эндосульфанмен байланысты стрестің әсері TSV ауру циклының жедел фазасында түлеуден кейінгі сезімталдықтың артуына әкелгені анықталды.

Жүгіру жолдары

TSV жұқтырудың ең ықтимал жолы – өлген, жұқтырған креветкаларды жеу. Вирусты бір шаруашылықтан екінші шаруашылыққа шағалалар мен су жәндіктері таратуы мүмкін. Жұқпалы TSV Техастағы эпизоотия кезінде жұқтырған креветкалармен қоректенген күлдіршіннің (laughing gull) нәжісінен табылды. Бақыланатын зертханалық зерттеулер TSV-ның ақ қоян тауығының (Gallus domesticus) және күлдіршіннің ішегінен өткеннен кейін бір күнге дейін жұқпалы күйінде қалатынын көрсетті. Вирустың тік жолмен таралуы мүмкін деген болжам бар, бірақ бұл әзірге тәжірибе жүзінде расталмаған. TSV инфекциясынан аман қалған креветкалар вирусты өмір бойы тасымалдайды және сезімтал жануарлар үшін вирустың маңызды көзі болып табылады. TSV-ның Оңтүстік-Шығыс Азияға Батыс жарты шардан әкелінген, созылмалы жұқтырған креветкалармен енгені болжануда. TSV-ның бір немесе бірнеше тоңдыру-еріту циклдерінен кейін кем дегенде жартылай жұқпалы күйінде қалуы, мұздатылған тауарлардың халықаралық саудасында оның таралуын жеңілдететін фактор болуы мүмкін. Жұқтырған мұздатылған креветкалардың вирусты таратуы мүмкін механизмдер: өңдеу зауыттарында инфекциялық сұйық қалдықтар шығарылатын креветкаларды қайта өңдеу, қатты қалдықтарды полигонға тастау, онда шағалалар вирусты жұқтырып, таратуы мүмкін, спорттық балық аулаушылардың креветкаларды жем ретінде пайдалануы және импортталған креветкаларды басқа су жануарлары үшін таза азық ретінде қолдануы.

Диагностикалық әдістер

Тез ТСВ инфекциясының болжамды диагнозын әдеттегі тексерулер үшін қолданылатын торлардағы өлген немесе өліп бара жатқан шабақтардың болуы арқылы қоюға болады. Ауырған қоймаларға жыртқыш құстар тартылып, өліп бара жатқан шабақтармен қымырыла жейді. ТС вирусынан туындаған инфекцияның ерекше белгілері, мысалы, кутикулалық меланизацияланған дақтар, сенімді болжамды диагноз қоюға мүмкіндік береді, бірақ сақтық тану керек, себебі олар бактериялық қабық ауруы сияқты басқа аурулармен шатастырылуы мүмкін. Жалпы, патогномоникалық гистопатологиялық зақымданулар диагнозды растаудың алғашқы қадамы болып табылады. Кутикулалық тіндерде пикнотикалық және кариоректикалық ядролардың дискретті ошақтары және қабыну байқалады. Лимфоидты орган сфераларды көрсетуі мүмкін, бірақ әйтпесе ерекшеленбейді. Вирустың геномы клондалды және диагностика үшін кДНК зондтары қолжетімді. ТСВ-ны анықтау үшін кері транскриптаза полимераза тізбекті реакциясы (RT-ПТР) әдістері жасалды және олар өте сезімтал. Нақты уақыт техникалары вирустың мөлшерін анықтауға мүмкіндік береді. IQ2000TM ТСВ анықтау жүйесі, RT-ПТР әдісі, реакцияға 10 көшірмеден анықтау шегіне ие. РНК-ға негіделген әдістер вирустық РНК-ның салыстырмалы тұрақсыздығымен шектеледі. Дэвидсон фиксаторында ұзақ уақыт сақтау фиксатордың тудырған қышқыл гидролизінен РНК-ның ыдырауына әкелуі мүмкін. Вирусты анықтаудың тағы бір жолы – вирустық капсидтегі салыстырмалы тұрақты ақуыздарға бағытталған спецификалық моноклоналды антиденелерді (МАб) пайдалану. МАб-ты қолданатын жылдам диагностикалық тесттер қазір ақ дақ синдромы вирусына кеңінен қолданылады және Shrimple коммерциялық атауымен сатылады. Қазіргі уақытта ТСВ, сарыбас вирусы және инфекциялық гиподермалық және гематопоэтикалық некроз вирусына арналған ұқсас тесттер әзірленуде.

Бақылау әдістері

Ауруды басқару стратегияларына батыс көк шкамбар (Penaeus stylirostris) сияқты жоғары төзімді түрлерді өсіру және белгілі бір патогендерден таза (SPF) немесе белгілі бір патогендерге төзімді (SPR) шкамбарларды қосып өсіру кірді. TSV энзоотиялық шаруашылықтарда таңдалған популяциялардың өнімділігін болжау үшін салыстырмалы түрде қарапайым зертханалық сынақтар қолданылуы мүмкін. Қазіргі кезде өсіріліп жатқан төзімді шкамбарлар кейбір TSV варианттарына қатысты толыққанды төзімділікке жақын деңгейге жетті, ал осы варианттар үшін TSV-ға төзімділік үшін селекция жасау арқылы одан әрі жақсарту күтілмейді. Бұл қасиеттің төменнен орташаға дейін мұрагерлікке ие болуына қарамастан, селективті селекция арқылы TSV тіршілік ету деңгейінде айтарлықтай жақсартулар жасалды. TS әсерін азайту үшін қолданылатын басқару стратегиясы – дернәсіл шкамбарларды жоғары тығыздықпен қосып өсіру тәжірибесі. Осы стратегия бойынша шаруашылықтар өндіріс циклінің басында, маңызды мөлшерде жем беру басталғанға дейін TS-тен өлім-жітімге ұшырайды, ал тірі қалған шкамбарлар TSV сынақтарына төзімді болады. Басқа да, тиімділігі шектеулі әдістерге шкамбарларды тилапиямен бірге өсіру және органикалық жүктемені азайта отырып, өсіру тоғандарында судың жақсы сапасын сақтау жатады. TSV-ның антисенс қаптама ақуызын (TSV CP) экспрессиялейтін трансгенді шкамбарлар TSV сынақтарында жоғары тіршілік етуді көрсетті. Трансгенді жануарларға қоғамдық қатынас, сондай-ақ қазіргі техникалық шектеулер ауруды бақылау құралы ретінде трансгенді жануарларды қолдануды шектейді.