ПРОБЛЕМА НОРОВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ ЖИВОТНЫХ (обзор литературы)

Мищенко В.А., Мищенко А.В., Никешина Т.Б., Петрова О.Н., Бровко Ю.В., Кушлубаева А.И.
Проблема норовирусной инфекции животных (обзор литературы). 
Ветеринария сегодня. 2024;13(2):118123. _________________________________________________________________

Аннотация
Основой повышения эффективности животноводства является сохранность молодняка, главным образом в ранний постнатальный период. Ведущее место среди болезней молодняка занимают инфекционные гастроэнтериты новорожденных животных, которые проявляются диареей и приводят к производственным и экономическим потерям. Причиной массовых нарушений функции органов пищеварения являются физиологические, санитарно-гигиенические, инфекционные и другие факторы. Данная патология регистрируется у 50–80% новорожденных телят, во многих случаях отмечается гибель от 15 до 55% больных животных. При установлении этиологии массовых диарей в пробах фекалий телят выявляли рота-, корона-, парво-, энтеровирусы и возбудители вирусной диареи – болезни слизистых. Для профилактики вирусных диарей крупного рогатого скота в Российской Федерации были разработаны инактивированные вакцины. Несмотря на их высокую антигенную активность и полевую эффективность, в ряде крупных животноводческих хозяйств были зарегистрированы случаи массовых диарей новорожденных телят. В пробах фекалий, отобранных от отдельных больных животных, наряду с возбудителями указанных инфекций методом электронной микроскопии выявлялись норовирусы. Возбудитель норовирусной инфекции был обнаружен в пробах фекалий человека, крупного рогатого скота, свиней, овец, собак, кошек, мышей, а также в свинине и молоке. Геном норовируса подвержен мутациям, что приводит к антигенному сдвигу и рекомбинациям, а также возникновению и быстрому распространению новых эпидемических и эпизоотических вариантов возбудителя. Эпизоотологическими особенностями норовирусной инфекции являются: длительное выделение возбудителя из организма больных животных и животных-вирусоносителей, реализация различных путей передачи (фекально-орального, контактного) и высокая контагиозность. В конце XX и в начале XXI века в Российскую Федерацию из разных стран, в том числе и из неблагополучных по норовирусной инфекции, было завезено большое количество крупного рогатого скота молочных и мясных пород. Все это свидетельствует о необходимости учета норовирусов и других патогенов (небовирусов, торовирусов, астровирусов, кобувирусов) при выяснении этиологии массовых случаев диарей новорожденных телят, а также разработки средств и методов диагностики и мер борьбы с норовирусной инфекцией животных.

В историческом аспекте описание новых возбудителей вирусных кишечных инфекций крупного рогатого скота (КРС) базировалось на данных, полученных при электронной микроскопии проб фекалий больных диареей новорожденных телят. В последующем с этой целью начали использовать и другие методы, в том числе молекулярно-биологические. В пробах фекалий, отобранных от телят с диареей, электронной микроскопией, методами молекулярной биологии и иммунохимического анализа были обнаружены ротавирусы, коронавирусы, калицивирусы, торовирусы, астровирусы, кобувирусы, небовирусы и пестивирусы (возбудители вирусной диареи – болезни слизистых КРС). При исследовании 269 проб фекалий овец, коз, КРС, свиней и кроликов, отобранных на животноводческих фермах Венгрии, был выявлен новый пикорнавирус, который был отнесен к роду Bopivirus.

Калицивирусы, поражающие широкий спектр видов позвоночных животных, а также человека, были выделены из семейства Picornaviridae в 1979 г.

Семейство Caliciviridae объединяет группу сходных по морфологии и отличных по антигенным свойствам РНК-содержащих вирусов. Калицивирусы стабильны и обладают высокой устойчивостью к физическим и химическим воздействиям (факторам) окружающей среды, сохраняют инфекционность при pH 2,7 в течение 3 ч при комнатной температуре. Вирусы устойчивы к эфиру, хлороформу, гуанидину, дезоксихолату натрия, а также к рН 4–5, при нагревании до 60 °С активны в течение 30 мин.

Вирионы калицивирусов представляют собой мелкие безоболочечные частицы с икосаэдрической симметрией (Т = 3) с 32 чашеобразными углублениями на сферической (гексогональной) поверхности капсида, что обусловило их название (от лат. calyx – чаша), диаметром 27–40 нм. Молекулярная масса вириона – 15 МДа, константа седиментации – 170–183 S, плавучая плотность в градиенте СsCl – 1,36–1,41 г/см³. Капсид состоит из 180 копий большого структурного белка VP1, 1–2 копий VP2 и белка VPg. Димеры VP1 образуют 90 дугообразных капсомеров, которые формируют видимые пустоты (чаши) размером 40 Å в глубину и 90 Å в ширину. Геном калицивирусов представлен однонитевой РНК позитивной полярности с молекулярной массой 2,6–2,8 МДа, размером 7500–7700 нуклеотидных оснований. Инфекционная активность РНК калицивирусов обусловлена пептидом VPg, ковалентно связанным с геномной РНК. Решением Международного комитета по таксономии вирусов в 2002 г. была утверждена классификация калицивирусов. Основой этой классификации являлись результаты филогенетического анализа нуклеотидных последовательностей. В настоящее время в состав семейства Caliciviridae входят возбудители, относящиеся к одиннадцати родам, среди них норовирусы, небовирусы, саповирусы, везивирусы, лаговирусы и др.

В 1972 г. с помощью иммуноэлектронной микроскопии в законсервированных пробах фекалий, отобранных во время вспышки острого инфекционного небактериального гастроэнтерита среди людей в населенном пункте Норуолк (Огайо, США), был обнаружен вирус, который получил название Norwalk virus, а болезнь – норовирусная инфекция. Результаты многочисленных исследований, проведенных во многих странах мира, свидетельствуют о том, что все выявленные норовирусы имеют близкородственную структуру генома, но генетически и антигенно разнообразны и поражают широкий спектр видов хозяев-млекопитающих, включая человека. Данный патоген обнаруживали в пробах материала от КРС, свиней, овец, кошек, собак, мышей.

По данным филогенетического анализа нуклеотидных последовательностей генома, норовирусы были разделены на 7 геногрупп. В последующем в каждой геногруппе были выделены отдельные кластеры (генотипы) и генетические варианты. Норовирусы отличаются быстрой генетической изменчивостью. Результаты филогенетического анализа VP1 свидетельствуют, что каждые 2–3 года появляются новые штаммы норовирусов и существует риск появления высоковирулентных штаммов возбудителя. Около 5% Norwalk virus каждый год эволюционируют в новые генетические варианты. Часто регистрируются рекомбинации калицивирусов, приводящие к возникновению антигенно измененных штаммов вируса. Геном Norwalk virus подвержен мутациям, что приводит к антигенному сдвигу и рекомбинациям, а также возникновению и быстрому распространению новых эпидемических и эпизоотических вариантов возбудителя. Мутационные процессы затрагивают участки генома, отвечающие за связывание вируса с рецепторами эпителия слизистой оболочки кишечника.

Эпизоотологическими особенностями норовирусной инфекции являются: длительное выделение возбудителя из организма больных животных и животных-вирусоносителей, реализация различных путей передачи (фекально-орального, контактного) и высокая контагиозность. Факторами передачи могут служить контаминированные норовирусом корма и вода. Резервуаром и источником возбудителя являются инфицированные (больные и переболевшие) животные. У крупного рогатого скота инфекция развивается после заражения норовирусом КРС или норовирусом человека. В 1 г фекалий больного животного содержится 10⁸ вирусных частиц или копий РНК норовируса. Доказано, что попадание в желудочно-кишечный тракт 10 вирионов норовируса достаточно для развития клинических проявлений болезни. Инкубационный период при норовирусной инфекции у новорожденных телят при заражении вирусом, выделенным от КРС, составляет 14–48 ч, продолжительность болезни – от 2 до 30 дней. После исчезновения клинических признаков диареи продолжается вирусовыделение в течение 5–50 дней в количестве 10⁴ копий вирусной РНК на 1 г фекалий. При заражении норовирусом человека у телят клинические признаки заболевания проявляются через 2–6 дней.

Репликация и сборка вирионов происходит в цитоплазме, а вирусные частицы высвобождаются при разрушении клетки. Циклы репликации у всех известных калицивирусов схожи в том, что все возбудители взаимодействуют со множеством факторов прикрепления к клеточной поверхности (гликанами) и корецепторами (белками) для адсорбции и проникновения, используют клеточные мембраны для образования репликативных комплексов.

Норовирусы размножаются в эпителии ворсинок тонкого отдела кишечника, а также в клетках иммунной системы (макрофагах, дендритных клетках, Т- и В-лимфоцитах). При этом происходит расширение и притупление ворсинок кишечника, отслаивание эпителиальных клеток, гиперплазия эпителия крипт, вакуолизация цитоплазмы, инфильтрация пораженных клеток в lamina propria. Наиболее выражены изменения в тонком отделе кишечника (двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишке), где регистрируются воспалительные процессы в слизистой оболочке, сопровождающиеся атрофией кишечных ворсинок и гипертрофией кишечных желез. Отмечается снижение ферментативной активности клеток и развитие вторичной дисахаридной недостаточности. При такой патологии нарушается моторика желудка. При норовирусной инфекции отмечается повышенный апоптоз эпителия кишечника, дисфункция эпителиального барьера, развитие диареи за счет потерь ионов и воды из субэпителиальных капилляров в просвет кишечника. Наряду с указанными поражениями регистрируется некроз эпителия ворсинок и атрофия ворсинок. Норовирус был выявлен в эпителии двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишки, пейеровых бляшках и мезентериальных лимфоузлах толстого кишечника.

Патоморфологические изменения и клинические признаки при норовирусной инфекции сходны с таковыми, возникающими при ротавирусной и коронавирусной инфекциях, что затрудняет клиническую и патолого-анатомическую диагностику. Норовирусы обнаруживаются в пробах фекалий КРС разного возраста. Наибольший экономический ущерб регистрируется при норовирусной инфекции телят, у которых болезнь проявляется диареей, угнетением, лихорадкой, нарушением функции пищеварения. Диарея регистрируется через 3–7 дней после инфицирования и может продолжаться в течение месяца. У 3-недельных телят диарея протекает в более тяжелой форме, чем у новорожденных. Во многих случаях в пробах фекалий, отобранных от больных диареей телят, наряду с норовирусом выявлялись рота-, корона-, небовирусы и вирус диареи, а также другие микроорганизмы. При выяснении причин патологии желудочно-кишечного тракта новорожденных телят в Англии, Бельгии, Венгрии, Германии, Италии, Нидерландах, Франции, Словении, Норвегии, Швеции, Китае, Южной Корее, Индии, Иране, Турции, Египте, Тунисе, США, Австралии и Новой Зеландии в пробах фекалий были выявлены норовирусы. Результаты многочисленных исследований явились основанием считать, что норовирусная инфекция – это высококонтагиозное зоонозное заболевание с фекально-оральным механизмом передачи возбудителя.

В таблице приведены сведения о выявлении у разных хозяев норовируса различных геногрупп. Каждая геногруппа норовируса включает несколько генетических кластеров (генотипов) в зависимости от сходства генетических характеристик.

Генетическая характеристика норовирусов, выявленных в пробах фекалий

Результаты проведенных филогенетических анализов VP1 свидетельствуют о высокой частоте рекомбинаций норовирусов. Большим уровнем изменчивости характеризуются норовирусы, входящие во вторую геногруппу (GII), выделенные из проб фекалий больных людей и свиней. При изучении РНК норовирусов геногруппы GII, выделенных из проб фекалий свиней в Японии, США и ряде стран Европы, было установлено, что у субклинически инфицированных взрослых животных могут возникать рекомбинанты норовирусов человека и свиней, а свиньи могут быть резервуаром новых норовирусов человека.

Установлено, что норовирус КРС также может подвергаться обширной генетической рекомбинации. Совместное заражение телят норовирусом КРС и норовирусом человека может привести к получению рекомбинантного возбудителя с измененной вирулентностью. В пробах фекалий больных диареей телят в Канаде были одновременно обнаружены норовирусы, относящиеся к геногруппам GIII.2 (КРС) и GII.4 (человек).

Высокая вероятность возникновения рекомбинантных штаммов норовируса позволяет предположить возможную роль норовирусов животных в возникновении патологии у человека.

Результаты экспериментального заражения гнотобиотов (телят и поросят) норовирусом человека свидетельствуют, что у инфицированных животных происходит репликация вируса и сероконверсия. Установлены факты спонтанного заражения норовирусом поросят. В этом случае диарея появлялась через 2–6 дней после экспериментального заражения. Данные этих исследований послужили основанием для предположения, что КРС и свиньи могут быть резервуаром норовируса человека, в результате чего в организме животных происходят мутации вируса и появляются возбудители с новыми свойствами. В результате длительного контакта с организмом человека вирусы, которые раньше поражали только животных, могут также мутировать и реплицироваться в эпителии кишечника человека. Считается, что заражение человека норовирусами КРС и свиней может происходить с инфицированным мясом и молоком животных. Обнаружение норовирусов человека у животных, а также одновременное присутствие норовирусов человека и животных у двустворчатых моллюсков предполагает риск передачи возбудителя норовирусной инфекции человека.

Как показали результаты серологических исследований, антитела к норовирусу человека содержались в сыворотках крови свиней в 36–71% случаев. В Нидерландах при тестировании сыворотки крови, отобранной у 210 ветеринарных специалистов и 630 владельцев животных, антитела (IgG) к норовирусу КРС были обнаружены в 28 и 20% проб соответственно. В Швеции у 26,7% граждан – доноров крови также выявляли антитела к норовирусу КРС (GIII.2). Установлено, что у норовируса человека выражен тропизм к эпителию кишечника собаки.

Эти данные являются основанием для предположения, что при норовирусной инфекции имеет место зоонозный путь передачи возбудителя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведенные данные свидетельствуют о широком распространении в мире высококонтагиозной норовирусной инфекции, которая представляет социальную и экономическую значимость. По всему миру около половины всех вспышек гастроэнтеритов среди людей вызваны норовирусом, что свидетельствует о серьезной эпидемиологической проблеме. В Российской Федерации также были зарегистрированы вспышки норовирусной инфекции среди детей. Распространению заболевания способствует низкая инфицирующая доза (10–1000 вирусных частиц) возбудителя. Многими исследователями установлено, что норовирус передается фекально-оральным путем, не исключается и зоонозная передача. Норовирусы были обнаружены в пробах фекалий человека, крупного рогатого скота, свиней, овец, собак, кошек, а также в свинине и молоке. Эпизоотологическими особенностями норовирусной инфекции является длительное выделение возбудителя в высоких концентрациях из организма больных и вирусоносителей с фекалиями. Норовирусы распространяются типичными для острых кишечных инфекций путями: водным, пищевым и контактно-бытовым. Из неблагополучных по норовирусной инфекции государств в начале XXI века в Россию было завезено большое количество крупного рогатого скота. Все это свидетельствует о необходимости проведения мониторинговых исследований, разработки средств и методов диагностики, а также мер борьбы с норовирусной инфекцией животных и другими вновь выявленными патологиями.

источник 
https://doi.org/10.29326/2304-196X-2024-13-2-118-123