Введение
Виды вирусов Парвовирус свиней (PPV), вирус из вида Ungulate protoparvovirus 1 рода Protoparvovirus из семейства вирусов Parvoviridae, вызывает репродуктивную недостаточность свиней, характеризующуюся эмбриональной и фетальной инфекцией и смертью, обычно при отсутствии внешних материнских клинических признаков. Болезнь развивается, в основном, когда серонегативные самки подвергаются воздействию вируса через ротоноз в течение первой половины беременности, а потом плодные самки заражаются через трансплаценту до того, как они становятся иммунокомпетентными. Нет окончательных доказательств того, что инфекция свиней, кроме тех, которые находятся в период беременности, имеет какое-либо клиническое или экономическое значение. Вирус повсеместно распространен среди свиней по всему миру и является энзоотическим у большинства стад, которые были протестированы. Диагностические исследования показали, что ВПП является основной инфекционной причиной эмбриональной и фетальной смерти. В дополнение к своей прямой причинной роли в репродуктивной недостаточности, PPV может усиливать эффекты инфекции свиного цирковируса типа II (PCV2) в клиническом течении послеродового мультисистемного синдрома истощения (PMWS).
Porcine parvovirus (PPV), a virus in the species Ungulate protoparvovirus 1 of genus Protoparvovirus in the virus family Parvoviridae, causes reproductive failure of swine characterized by embryonic and fetal infection and death, usually in the absence of outward maternal clinical signs. The disease develops mainly when seronegative dams are exposed oronasally to the virus anytime during about the first half of gestation, and conceptuses are subsequently infected transplacentally before they become immunocompetent. There is no definitive evidence that infection of swine other than during gestation is of any clinical or economic significance. The virus is ubiquitous among swine throughout the world and is enzootic in most herds that have been tested. Diagnostic surveys have indicated that PPV is the major infectious cause of embryonic and fetal death. In addition to its direct causal role in reproductive failure, PPV can potentiate the effects of porcine circovirus type II (PCV2) infection in the clinical course of postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS).
Признаки и симптомы
Острая инфекция послеродовых свиней, включая беременных маток, у которых впоследствии развивается репродуктивная недостаточность, обычно имеет субклинический характер. Однако у молодых свиней и, вероятно, у старых племенных животных вирус широко реплицируется и обнаруживается во многих тканях и органах с высоким митотическим индексом. Вирусный антиген особенно концентрирован в лимфоидных тканях. Однако нет никаких экспериментальных доказательств того, что PPV либо широко реплицируется в эпителии кишечного крипта, либо вызывает кишечные заболевания, как парвовирусы нескольких других видов. PPV также выделяют у свиней с поражениями, которые описываются как везикулеподобные. Причинная роль PPV в таких поражениях не была четко определена. Основным и, как правило, единственным клиническим ответом на инфекцию PPV является репродуктивная недостаточность матери. Патологические последствия зависят главным образом от того, когда воздействие происходит во время беременности. Женщины могут вернуться к половому созреванию, не рожать, несмотря на то, что они были анеструсными, рожать несколько свиней в помете или рожать большую долю мумифицированных плодов. Все могут отражать эмбриональную или плодовую смерть или и то, и другое. Единственным внешним признаком может быть уменьшение объема брюшной полости матери, когда плоды умирают в середине беременности или позже, и их сопутствующие жидкости резорбируются. Другие проявления репродуктивной недостаточности матери, а именно бесплодие, аборт, мертворождение, смерть новорожденного и снижение жизнеспособности новорожденного, также были связаны с инфекцией PPV. Обычно это лишь незначительная часть заболевания. Присутствие мумифицированных плодов в помете может продлить обе беременности. Нет никаких доказательств того, что фертильность или либидо кабанов изменяется при заражении PPV.
Причина
PPV классифицируется в роде Parvovirus (от латинского parvus = маленький) семейства Parvoviridae. Все сравниваемые изоляты PPV оказались антигенно похожими, если не идентичными. PPV также антигенно связан с несколькими другими членами рода. Однако его идентичность может быть установлена с помощью относительно строгих серологических тестов, таких как нейтрализация вируса (VN) и ингибирование гемаглютинации (HI).
Биофизические и биохимические свойства
Биофизические и биохимические свойства PPV были тщательно изучены и обобщены следующим образом. Зрелый вирион имеет кубическую симметрию, два или три белка капсида, диаметр около 20 нм, 32 капсомеры, нет оболочки или существенных липидов, и вес 5,3 × 106 дальтон. Вирусный геном представляет собой одноцепочечную дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) с молекулярной массой 1,4 × 106 (т. е. около 26,5% массы полного вириона). Плотность плавучести (г/мл в хлориде цезия) полных инфекционных вирионов, неполных "пустых" вирионов и экстрагированной ДНК вириона составляет соответственно 1,381,395, 1,301,315 и 1,724. Вирусная инфекционная способность, гемаглютинирующая активность и антигенность замечательно устойчивы к теплу, широкому диапазону концентраций ионов водорода и ферментам.
Репликация
Репликация PPV in vitro цитоцидная и характеризуется "закруглением вверх", пикнозом и лизисом клеток (рис. 1А). Многие фрагменты клеток часто остаются прикрепленными, в конечном итоге придавая пораженной культуре разорванный вид. Внутриядерные включения развиваются Инфицированные культуры могут слегка гемасорбировать Первичные и вторичные культуры клеток почек свиней плода или новорожденного чаще всего используются для размножения и титрования PPV, хотя другие виды культур также восприимчивы. Репликация усиливается инфекцией митотически активных культур. Многие клетки в таких культурах находятся в фазе S (т. е. фазе синтеза ДНК) их клеточного цикла, в которой доступны ДНК-полимеразы клеточного происхождения, необходимые для репликации вируса. Если сыворотка плода или взрослого говядины включена в питательную среду клеточных культур, используемых для распространения PPV, ее следует предварительно проверить на наличие вирусных ингибиторов. То же самое может относиться к сывороткам нескольких других видов. Поскольку репликация PPV зависит от митотической активности, эффект сыворотки на клетки также особенно важен. Кроме того, следует предварительно проверить наличие ВПП в культурах. Свиньи. Кроме того, ВПП может случайно попасть в культуру несколькими способами, включая использование загрязненного трипсина. Если заражение обнаружено до того, как все клетки инфицированы, вирус может быть устранен путем многократного подкультурирования клеток в присутствии питательной среды, содержащей антисером PPV. Несколько исследователей использовали микроскопию IF для наблюдения за развитием PPV в клеточной культуре. В общем, последовательность событий следующая. Вирусный антиген обнаруживается в цитоплазме клеток вскоре после заражения, если инокулум содержит высокий титр вируса и вирусного антигена. Большинство, если не все, из этих ранних цитоплазматических флуоресценции является результатом антигена фагоцитизированы из инокулума. При помощи последовательных исследований такой антиген может быть сначала обнаружен на внешней поверхности цитоплазменной мембраны, а затем внутри цитоплазмы, часто относительно концентрированной в сосновом месте. Первым недвусмысленным доказательством репликации вируса является появление зарождающегося вирусного антигена в ядре (рис. 2А). По крайней мере, в некоторых инфицированных клетках зарождающийся антиген затем появляется в цитоплазме в таком количестве, что и цитоплазма, и ядро ярко флуоресцируют. Инфицированные клетки, обычно встречающиеся в легких плодов, которые развивают высокий титр антител к PPV, вероятно, представляют собой эту стадию репликации (см. рис. 8С). Зараженные клетки затем округляются, становятся пикнотическими и распадаются с выделением вируса и вирусного антигена (рис. 2В). Другие клетки в культуре, которые не находятся на соответствующей стадии для поддержки репликации вируса, продолжают фагоцитизировать и накапливать вирусный антиген в цитоплазме (рис. 2С). Вторая волна репликации вируса может быть вызвана, если эти клетки стимулируются для входа в S- фазу клеточного цикла, например, путем добавления свежей среды культивирования.
Primary and secondary cultures of fetal or neonatal porcine kidney cells are most often used for propagation and titration of PPV, although other kinds of cultures are also susceptible. Replication is enhanced by infection of mitotically active cultures. Many cells in such cultures are in the S phase (i. e., the DNA synthesis phase) of their cell cycle, wherein the DNA polymerases of cell origin needed for viral replication are available. If either fetal or adult bovine serum is incorporated in the nutrient medium of cell cultures used to propagate PPV, it should be pretested for viral inhibitors. The same may apply to sera of several other species. Because replication of PPV is affected by mitotic activity, the effect of the serum on the cells is also especially important. In addition, cultures should be pretested for PPV contamination. pigs. Moreover, PPV can be accidentally introduced into cultures in several ways, including the use of contaminated trypsin. If contamination is detected before all cells are infected, the virus can be eliminated by repeatedly subculturing the cells in the presence of nutrient medium containing PPV antiserum. Several investigators have used IF microscopy to follow the development of PPV in cell culture. In general, the sequence of events is as follows. Viral antigen is detected in the cytoplasm of cells soon after infection if the inoculum contains a high titer of virus and viral antigen. Most, if not all, of this early cytoplasmic fluorescence is the result of antigen phagocytized from the inoculum. By sequential examinations, such antigen can be demonstrated first on the external surface of the cytoplasmic membrane and later within the cytoplasm, often relatively concentrated in a juxtanuclear location. The first unequivocal evidence of viral replication is the appearance of nascent viral antigen in the nucleus (Fig. 2A). In at least some infected cells, nascent antigen next appears in the cytoplasm in sufficient quantity that both cytoplasm and nucleus are brightly fluorescent. Infected cells commonly seen in the lung of fetuses that develop a high titer of antibody for PPV probably represent this stage of replication (see Fig. 8C). Affected cells subsequently round up, become pyknotic, and disintegrate with release of virus and viral antigen (Fig. 2B). Other cells in the culture that are not at the appropriate stage to support viral replication continue to phagocytize and accumulate viral antigen in their cytoplasm (Fig. 2C). A second wave of viral replication can be induced if these cells are stimulated to enter the S phase of the cell cycle as, for example, by the addition of fresh culture medium.
Гемаглютинация
PPV агглютинирует эритроциты человека, обезьяны, морской свинки, кошки, курицы, крысы и мыши. Эритроциты других видов животных, которые были протестированы, относительно или полностью нечувствительны, или результаты были неоднозначными. Также описаны несколько параметров теста гемагглютинации (ГА), таких как температура инкубации.
Серологические
Тесты Тест HI часто используется для обнаружения и количественного определения гуморальных антител к PPV. Антитела иногда могут быть обнаружены уже через 5 дней после контакта свиней с живым вирусом, и они могут сохраняться в течение многих лет. Тест SN иногда используется для обнаружения и количественного определения гуморальных антител к PPV. Нейтрализация инфекционной способности обычно подтверждается отсутствием или уменьшением внутриядерных включений или флуоресцентных клеток в культурах или вирусного гемаглютинина в среде культуры. Было сообщено, что тест SN более чувствителен, чем тест HI. Описана микротехника применения испытания SN. модифицированный тест непосредственной фиксации комплемента также успешно использовался для выявления антител к ВПП.
Эволюция
Эти вирусы, по-видимому, эволюционировали ~120 лет назад с быстрым увеличением размера их популяции в течение последних 40-60 лет. По-видимому, они первоначально развились у диких кабанов, а затем распространились на домашних свиней. Скорость эволюции была оценена в 3,86 х 10−4 8,23 х 10−4 замещений на место в год. Эта скорость аналогична другим одноцепочечным вирусам ДНК.
Эпидемиология
Парвовирус свиней повсеместно распространен среди свиней во всем мире. В крупных свиноводческих районах, таких как средний запад Соединенных Штатов, инфекция является энзоотической в большинстве стад, и за редким исключением свиноматки имеют иммунитет. Кроме того, большая часть детенышей заражается вирусом ППВ еще до зачатия, и в результате у них развивается активный иммунитет, который, вероятно, сохраняется на протяжении всей жизни. В совокупности, сероэпидемиологические данные указывают на то, что воздействие PPV является распространенным. Они также подчеркивают высокий риск заражения и заболеваний репродуктивной системы у детенышей, у которых до зачатия не развился иммунитет. Наиболее распространенными путями заражения послеродовых и пренатальных свиней являются ораносальный и трансплацентарный. У свиней, кормящих иммунными материками, из молозива поглощается высокий титр антител к PPV. Эти титры постепенно снижаются с течением времени в результате разбавления с ростом свиней, а также в результате биологического разложения. Они обычно достигают поддетектируемого уровня через 3-6 месяцев, если сыворотка исследуется с помощью теста HI. Иногда пассивно приобретенные антитела сохраняются в течение более длительного интервала. Кроме того, уровни антитела, которые слишком низки, чтобы быть обнаруженными тестом HI, могут быть обнаружены тестом SN. Следовательно, некоторые группы женских цыплят не подвержены полностью инфекции и распространению вируса до момента зачатия или в начале беременности. Загрязненные помещения, вероятно, являются основными резервуарами PPV. Вирус термостабилен, устойчив ко многим распространенным дезинфицирующим средствам и может оставаться заразным в течение нескольких месяцев в секретах и экскрециях от остро инфицированных свиней. Экспериментально было показано, что, хотя свиньи передавали ВПП только в течение 2 недель после воздействия, клетки, в которых они первоначально содержались, оставались заразными в течение как минимум 4 месяцев. Повсеместное распространение ВПП также повышает вероятность того, что некоторые свиньи постоянно инфицированы и, по крайней мере, периодически передают вирус. Однако выделение за пределами интервала острой инфекции не было продемонстрировано. Был зарегистрирован возможный пример инфицированного, иммунотолерантного, сексуально активного кабана. Сперма может быть загрязнена внешне, например, фекалиями, содержащими вирус, или внутри мужского репродуктивного тракта. Вирус был выделен из яичка кабана через 5 дней после его инъекции в предкожу кабана и из яичек кабанов, убитых через 5 и 8 дней после того, как они были инфицированы орально-нозально (Mengeling, неопубликованные данные 1976). Вирус также изолировали из мошонных лимфатических узлов кабанов, убитых через 5, 8, 15, 21 и 35 дней после воздействия через ротоносовую полость. После 8 дня изоляция была достигнута путем совместного выращивания фрагментов лимфатических узлов с клетками почек плода свиньи (Mengeling, неопубликованные данные 1976). Независимо от иммунного статуса, кабаны могут также служить средством механического распространения ВПП среди восприимчивых самок.
Патогенез
Женщины-основатели подвержены репродуктивной недостаточности, вызванной ВПП, если заражены в любое время примерно в первой половине беременности. Этот интервал восприимчивости матери показан общими результатами нескольких экспериментальных исследований, углубленными эпидемиологическими исследованиями и оценками времени смерти плодов, собранными во время эпидемиологических обследований. Также сообщалось о штамме PPV с немного более высокой вирулентностью. Обычные последствия инфекции на разных стадиях беременности обобщены в таблице 1. Когда только часть помета заражена трансплацентарно, как это часто бывает, один или несколько членов помета часто заражаются последующим внутриматочным распространением вируса. То же самое можно сказать, если первоначальная инфекция была заражена спермой. В результате в одном и том же помете может развиться любая комбинация или все последовательности, указанные в таблице 1. Внутриматочное распространение, вероятно, встречается реже, когда заражены ранние эмбрионы, потому что они быстро резорбируются после смерти, эффективно удаляя внутриматочный резервуар вируса. и хотя, по-видимому, он не может проникнуть в этот слой, предположение, что он может представлять угрозу для эмбриона после вылупления. В любом случае, зараженная через сперму самка является очагом заражения для других. За исключением возможных изменений в матке, упомянутых в предыдущем пункте, репродуктивная недостаточность, вызванная ВПП, вызвана непосредственным воздействием вируса на концептус. При отсутствии иммунного ответа вирус широко реплицируется в этих тканях. К тому времени, когда концептус умирает, большинство его клеток содержат большое количество внутрицитоплазматического вирусного антигена, которое может быть продемонстрировано микроскопией IF. Относительный недостаток ядерной флуоресценции во время смерти, по сравнению с более ранними стадиями заболевания, указывает на то, что при тяжелом поражении концептуса митотическая активность и связанные с ней условия, необходимые для репликации вируса, подавляются больше, чем фагоцитарная активность. Смерть концептуса, вероятно, является результатом коллективного повреждения вирусом различных тканей и органов, включая плаценту. Механизм трансплацентарной инфекции был изучен с помощью микроскопии ИФ для выявления инфицированных клеток в тканях матери и плода через постепенно увеличивающиеся интервалы времени после воздействия материнской полости рта. Каким бы ни был путь, виремия матери, по-видимому, является предпосылкой трансплацентарной инфекции. Когда плоды заражались на ранних сроках беременности (35, 50 и 60 дней), а их матери погибали через 7 и 11 дней, поражения были похожи. Однако поражения матки были более серьезными и включали также обширные наручники миометриальных и эндометриальных сосудов с мононуклеарными клетками. (Рисунок. 7А). Врачи не рекомендуют представлять образцы от мертворожденных свиней и новорожденных свиней, если только они не являются единственными доступными образцами. Если они заражены, их ткани обычно содержат антитела, которые мешают лабораторным тестам на вирус или вирусный антиген. [Файл:Болезни свиней 17 6. пнгххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххх ППВ-инфицированные плоды. Строки = 5 см. (A) Мясо золотистой кобылы, экспериментально инфицированн...
In general, serologic procedures are recommended for diagnosis only when tissues from mummified fetuses are not available for testing as previously described. Results with maternal sera are of value if antibody is not detected, thus excluding PPV as a cause, and if samples collected at intervals reveal seroconversion for PPV coincident with reproductive failure. When serum is not available, body fluids collected from fetuses or their viscera that have been kept in a plastic bag overnight at 4?C have been used successfully to demonstrate antibody. [[File:Diseases of Swine 17 8. png|thumb|left|Figure 8. Cryostat microtome sections of lungs of PPV infected fetuses examined by IF microscopy. (A) Lung of mummified fetus reacted with FA plus nonimmune serum (×312.5). (B) Replicate section reacted with FA plus PPV immune serum (i. e., blocking control) (×312.5). (C) Lung of live fetus with HI antibody titer of 640 reacted with fluorescent antibodies (FA) plus nonimmune serum, two infected cells (arrow) (× 162.5). (Insert) Two similar infected cells in the same section as C (×500). and modified live virus (MLV) vaccines have been developed. An inactivated vaccine has been tested under field conditions, and both types of vaccines were effective when tested under controlled laboratory conditions. These limits may define a very brief interval for effective vaccination of gilts that are bred before 7 months of age. Although inactivated vaccine provides maximum safety, there is experimental evidence that PPV can be sufficiently attenuated so that it is unlikely to cause reproductive failure even if inadvertently administered during gestation. Moreover, it has been shown by transuterine inoculation of both virulent and attenuated virus that a much larger dose of attenuated virus is required to establish infection of fetuses. Duration of immunity following vaccination is unknown; however, in one study antibody titers were maintained for at least 4 months after administration of an inactivated vaccine. Low levels of antibody found to be protective allow speculation that, once the immune system has been primed with PPV, subsequent exposure to virulent virus during gestation is unlikely to result in transplacental infection even if antibody from vaccination is no longer detected. Vaccination is recommended also for seronegative sows and boars. Seronegative sows are usually found only in PPV free herds; in such cases, inactivated vaccine is indicated. Experience has shown that few herds can be expected to remain free of PPV even if access is carefully controlled. Introduction of PPV into a totally susceptible herd can be disastrous. Vaccination of boars should reduce their involvement in dissemination of the virus. Vaccines are used extensively in the United States and in several other countries where PPV has been recognized as an economically important cause of reproductive failure. All federally licensed vaccines marketed in the United States are inactivated.