Диагностика вирозов
Диагностика вирозов: Ключевые аспекты и методы
В учебном пособии "Диагностика вирозов" рассматривается важная роль вирусов в патологии сельскохозяйственных животных, особенно в условиях экологических и демографических изменений, которые приводят к ослаблению резистентности и массовым заболеваниям. Особое внимание уделяется вирусным компонентам в паразитоценозах и их влиянию на возникновение заболеваний.
Методы идентификации вирусов
После выделения вируса из патологического материала необходимо его идентифицировать. Первичная идентификация может быть основана на виде животного, от которого получен материал, и на лабораторной системе, в которой был выделен вирус. Для более точной идентификации используются серологические тесты, такие как реакция торможения гемагглютинации (РТГА), реакция диффузионной преципитации в агаровом геле (РДП), реакция связывания комплемента (РСК) и реакция нейтрализации (РН). Реакции иммунофлуоресценции (РИФ) и непрямой гемагглютинации (РИГА) приобретают все большее значение как экспресс-методики.
Методы прямого обнаружения вирусов
Для прямого обнаружения вирусов в исследуемом материале используются различные методы. Микроскопическое исследование мазков-отпечатков и гистосрезов позволяет выявить внутриклеточные включения, характерные для вирусных инфекций. Метод люминесцентной микроскопии, основанный на способности флуоресцирующих красителей связываться с вирусоспецифическими антигенами, также применяется для обнаружения вирусов. Иммуноферментный анализ (ИФА) используется для выявления вирусного антигена или антител к нему, как в гистохимическом, так и в твердофазном варианте. Электронная микроскопия позволяет визуализировать вирионы, что является важным методом диагностики. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) является высокочувствительным методом, основанным на амплификации участков генов вируса.
Методы выделения вирусов
Вирусы выделяют из патологического материала путем культивирования на лабораторных животных, в развивающихся куриных эмбрионах или в клеточных культурах. При культивировании на лабораторных животных необходимо соблюдать правила асептики и учитывать тропизм вируса. Культивирование в развивающихся куриных эмбрионах является эффективным методом, позволяющим выделить и титровать вирусы. Клеточные культуры предоставляют возможность культивировать вирусы in vitro, что позволяет изучать их свойства и получать диагностические препараты.
Общие принципы диагностики вирусных болезней
Диагностика вирусных болезней включает сбор данных об эпизоотологической обстановке, клинических симптомах и патологоанатомических изменениях. Лабораторные исследования направлены на обнаружение и идентификацию вируса в патологическом материале. Для постановки диагноза необходимо использовать различные методы, включая экспресс-методы и методы выделения вируса. Серологические реакции играют важную роль в диагностике, позволяя выявлять антитела к вирусам и определять динамику их титра.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- ВО - Бакалавриат
- 35.03.04: Агрономия
- 36.03.01: Ветеринарно-санитарная экспертиза
- ВО - Специалитет
- 36.05.01: Ветеринария
Министерство сельского хозяйства РФ Департамент кадровой политики и образования Новосибирский государственный аграрный университет В.Н. Грязин, В.Н. Кисленко ДИАГНОСТИКА ВИРОЗОВ Учебное пособие 2-е издание, стереотипное Допущено Министерством сельского хозяйства в качестве учебного пособия Москва Инфра-М; Znanium.com 2016
УДК 619:616.98:578-078 ББК 48 Рецензенты: заслуженный деятель науки, доктор ветеринарных наук, профессор Смирнов П.Н.; доктор ветеринарных наук, профессор Шкиль Н.А.; заведующий кафедрой микробиологии, доктор ветеринарных наук, профессор Бурлаков В.А. Грязин В.Н., Кисленко В.Н. Диагностика вирозов: учебное пособие. – 2-е изд., стереотип. – М.: Инфра-М; Znanium.com, 2016. – 140 с. ISBN 978-5-16-104811-5 (online) В пособии подчеркнута особая роль вирусного компонента в паразитоценозе смешанных инфекций, дана характеристика классических и современных методов культивирования вирусов и диагностики вирусных болезней. Особое место отведено методам культивирования клеток методам органного культивирования тканей. Приведен комплекс ситуационных задач по программе клинической вирусологии. Учебное пособие предназначено для студентов очного и заочного форм обучения, ветеринарных специалистов, ФПК и преподавателей. УДК 619:616.98:578-078 ББК 48 ISBN 978-5-16-104811-5 (online) © Грязин В.Н., Кисленко В.Н., 2005, 2016
СОДЕРЖАНИЕ Введение......................................................................................................... 5 Методы идентификации вирусов................................................................8 Методы прямого обнаружения вирусов в исследуемом материале......................................................................................... 10 Обнаружение вирусоспецифического антигена в исследуемом материале методом люминесцентной (флуоресцентной) микроскопии.................................................................................... 14 Метод иммуноферментного анализа...........................................21 Электронная микроскопия на наличие вирионов......................24 Полимеразная цепная реакция.......................................................30 Методы обнаружения (выделения) вирусов в патологическом материале от больных животных и трупов............................................... 33 Культивирование вирусов в развивающихся куриных эмбрионах.......................................................................................47 Методы титрования вирусов........................................................57 Общие принципы диагностики вирусных болезней.....................61 Принципы постановки отдельных серологических реакции.......................................................................................... 67 Культивирование вирусов в клеточных ку льтурах................... 78 Ситуационные задачи................................................................121 Литература..................................................................................................137 4
ВВЕДЕНИЕ Все большую значимость в настоящее время приобретает проблема дальнейшего развития и выживаемости человека и человечества в целом в условиях угрозы экологического демографического, энергетического кризисов глобального масштаба. Предпосылкой для этого является нарушение экологического равновесия, которое принимает в современном мире все более значительные размеры. В не столь отдаленном прошлом промышленное освоение богатых природными ресурсами районов происходило постепенно, не одним поколением. Сдвиг равновесия в экосистеме был медленным, не обращал на себя особого внимания. Сейчас происходит бурное, интенсивное, с использованием могучей техники, привлечением огромных материальных и людских ресурсов освоение природных богатств, причем очень часто без учета последствий, особенно в районах Сибири. Промышленными отходами и ядохимикатами загрязняется окружающая среда, нарушается структура исторически сложившихся сообществ в животном мире, изменяется соотношение сельского и городского населения, увеличивается поголовье и концентрация сельскохозяйственных животных и др. Все это приводит к чрезвычайно быстрому преобразованию компонентов биосферы, способствует формированию различных по патогенности и составу паразитоценозов и в конечном итоге ведет к ослаблению резистентности организма животных, массовым заболеваниям, значительному недополучению продукции животноводства. Одним из основных компонентов, чутко реагирующим и в значительной мере влияющим на возникновение массовых заболеваний, является вирусный компонент. В последнее время широко обсуждается роль виру сов в переносе генетической информации в биосфере. Рассматривается и противоположная сторона явления - значение этих процессов дтя эволюции са\шх вирусов, которая всегда сопряжена с эволюцией хозяев.
У вирусов может вырабатываться устойчивость к противовирусным средствам, разработка которых ведется во всем мире главным образом за счет размножения устойчивых му тантов, прежде не имевших селективной ценности. В результате действия на вирусы химических и других неблагоприятных факторов значительно увеличивается фон спонтанных му таций, т.е. интенсивно происходят процессы микроэволюции. Поэтому изменение среды обитания благоприятству ет эволюции су ществу ющих видов, которая может происходить в неблагоприятном для животных и человека направлении. Ее результатом может стать появление новых вариантов возбудителя с более высокой патогенностью и вирулентностью. В этом случае борьба с вирусами ввиду их эволюционной пластичности затру днена. Живые вакцины являются эффективным, но не универсальным средством борьбы с вирусными болезнями. Приходится считаться с опасностью реверсии вакцинного штамма и опасностью того, что организм животного полностью не освободится от вируса, и может возникнуть хроническая инфекция. Путь к эпизоотической стабильности в попу ляциях сельскохозяйственных животных в общих чертах известен. Для этого необходимо использование в производстве приспособленных к местным у словиям и генетически устойчивых к инфекциям животных; комплектование стад с учетом однородности иммунологического статуса; использование оптимальных безотходных технологий, при которых должен соблюдаться принцип "технология для животных, а не животные для технологии". Таким образом, нужно не допускать перестройки сложившегося равновесия между микро - и макроорганизмом, вытеснения одних клонов другими. Борьба с заболеваниями животных, особенно с болезнями молодняка, представляет огромные трудности вследствие их полиэтиологичности, отсутствия, а иногда и бесполезности использования биологических препаратов, особенно крупных хозяйств, специализирующихся на производстве говядины и выращивании племенных животных, занимают острые респираторные заболевания. Особенно большой ущерб они наносят хозяйствам, стадо которых комагектуется из так называемого "сборного" поголовья. Значительный ущерб может складываться и из недополучения значительной доли продукции вследствие поставки мясокомбинатам так б
называемых животных-заморышей. лшпения возможности вырастигь высокомолочных племенных животных. Природа острых респираторных заболеваний (ОРЗ) весьма сложная. С одной стороны, эти заболевания, безусловно, инфекционные, а с другой - на их возникновение, течение и исход оказывают влияние внешние неблагоприятные факторы. Из них наиболее значительными являются факторы, связанные с нарушением сложившегося равновесия микро - и макроорганизмов в популяции. Коварство вирусных инфекций заключается в том, что они, разрушая слизистые барьеры, "открывают ворота" для патогенной и условно-патогенной микрофлоры, которая разрушает жизненно важные системы организма. По своему составу паразитоценоз, включающий весь "ассортимент" микроорганизмов, не только разнообразен, но и подвижен, так как он может меняться у здорового и больного животного в зависимости от возраста, режима питания и других факторов. Синергизм в смешанных инфекциях - явление широко распространенное и сравнительно давно известное. В естественных у словиях в организме не только микробы и вирусы, но и гельминты, и простейшие находятся в сложных и многообразных взаимоотношениях. Это часто обусловливает неадекватность клиникоморфологических изменений при экспериментально и естественно протекающих инфекциях. Хорошо известна трудность воспроизведения так называемой "транспортной лихорадки" крупного рогатого скота одним вирусом парагриппа-3 без участия пастерелты му льтоциды. Кстати сказать, что во время вспышки острых респираторных заболеваний кру пного рогатого скота в некоторых хозяйствах удавалось изолировать одновременно сразу несколько виру сов (и , одновременно обнаружить положительную сероконверсию). Чаще всего это вирус парагриппа-З и аденовирус крупного рогатого скота 1 серогрупп. А также очень часто присутствие пастерелты рода НаепюНйса.
В паразитоценозс проявляется не только синергизм, что в методическом отношении легче обнаруживается и у дачно воспроизводится, но и антагонизм, который также представляет большой практический интерес. Таким образом, учитывая огромную значимость вирусного компонента в патологии кру иного рогатого скота и дру гих видов животных, сложность этого компонента, а также влияние на течение и исход заболевания других микроорганизмов и факторов, для правильной профилактики и квалифицированного подхода к оздоровлению стад необходимо широко использовать различные диагностические приемы. МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВИРУСОВ Когда из материала от больного животного выделен вирус, сразу же возникает необходимость его идентифицировать (т.е. установить, какой именно виру с у далось выявить). Грубо ориентировочно определить, какой выделен (изолирован) вирус, можно уже по тому, от какого вида животного получен патологоанатомический материал, так как у каждого вида животных свой "набор" возможных вирусов. Вторым ориентировочным моментом может служить вид лабораторной системы, на которой выделен вирус, так как каждый вид лабораторных животных, вид культуры клеток, куриные эмбрионы и другие чувствительны только к определенным вирусам. Если вирус выделен на культуре клеток, можно испытать зараженную культуру клеток на способность к гемадсорбции с эритроцитами разных животных (и даже эритроцитами человека). Наличие гемадсорбирутощих свойств также может быть ориентиром в идентификации вируса. Важным ориентировочным моментом является наличие у выделенного вируса гемагг.лютинирутощих свойств. Но наиболее точная идентификация неизвестного вируса достигается с помощью серологических тестов. Для серологической идентификации необходимо выделенный виру с использовать как антиген и 8
с ним поставить несколько серологических реакций, используя в каждой сыворотки, имеющие специфические антитела к заведомо известным. Та сыворотка, с которой выделенный вирус будет работать в серологической реакций, и укажет, какой это вирус. Важно только рационально выбрать серологическую реакцию. Если вирус выделяли на культуре клеток, и он давал гемадсорбцию, то проще и быстрее всего идентифицировать вирус в реакции торможения гемадсорбщш. Правда, таких виру сов известно не так много. Так, вирус парагриппа-3 крупного рогатого скота дает гемадсорбцию в ку льтуре клеток почки теленка с эритроцитами морской свинки и может быть идентифицирован в РГАд с теми же эритроцитами и специфической сывороткой к ПГ-3. Если вирус обладает гемадсорбиру ющей активностью, наиболее целесообразно для его идентификации использовать реакцию торможения гемагглютинации. Если выделенный вирус не обладает гемагтлютинирующей активностью, имеет смысл воспользоваться реакцией диффузионной преципитации в агаровом геле, но только при условии, что и антиген и сыворотки будут в достаточно высоких тиграх (так как РДП обладает невысокой чу вствительностью) и обязательно с постановкой положительных и отрицательных контролей. В случае, если РТГАд. РГГА, РДП воспользоваться не представляется возможным, следует провести идентификацию выделенного вируса в реакции связывания комплемента, использовав модификацию с разведениями сывороток и с несколькими (разными) дозами комплемента. При этом, если требуется определение типа или штамма вируса. РСК надо ставить "горячим" методом, а в других случаях предпочтительнее вести этап связывания комплемента длительно на холоду (18-20 часов при 2...4°С). Наиболее у ниверсальной и специфичной является реакция нейтрализации, она дает наиболее достоверные резу льтаты. Реакции имму нофлу оресценции и непрямой гемагглютинации с все более расширяющимся выпу ском биофабричных диагности 9
кумов приобретают все большее значение как экспресс-методики, и они могут быть использованы как разведочные с последующим подтверждением другими, приемлемыми для данной ситуации тестами. Для группы вирусных респираторных инфекций крупного рогатого скота реакции иммунофлуорссценции и непрямой гемагглютинации вполне приемлемы и полупили положительные отзывы специалистов. МЕТОДЫ ПРЯМОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ВИРУСОВ В ИССЛЕДУЕМОМ МАТЕРИАЛЕ Исследование мазков отпечатков из патматериапа и гистосрезов в световом микроскопе. Практически при многих вирусных инфекциях в клетке (в цитоплазме или в ядре) можно обнаружить не свойственные нормальной клетке образования, которые специалисты - морфологи называют «включения». При более детальном исследовании в электронном микроскопе это не что иное, как скопление вирусных частиц в сформированном виде или белковые компоненты вирионов. По традиции эти скопления называют «тельца включения». При разных вирусных инфекциях тельца - включения по форме, размерам, способности воспринимать красители (базофильные или ацидофильные), стадии развития болезни могут быть различны. Выявление элементарных телец - включений с помощью иммерсионной системы светового микроскопа в ряде случаев дает основание предполагать природу возбудителя. Так при бешенстве, значительная часть «диких» штаммов образует в клетках аммоновых рогов, продолговатого мозга слюнных желез специфические тельца - включения Бабеша - Негри. Тельца - включения изучены также при оспе, чуме плотоядных, ларинготрахеите птиц. В световом микроскопе при специальных методах окраски удается наблюдать некоторые вирусы "гиганты" (оспы, эктимы) и риккетсии.