Объединенные образцы биологического материала от животных для мониторинга вирусов, поражающих животных, а также потенциально зоонозных патогенов
Интенсификация мирового производства мяса, обусловленная растущим спросом на животный белок, сопровождается увеличением плотности взаимодействий в системе «человек–животное–окружающая среда». Сельскохозяйственные предприятия и объекты переработки животноводческой продукции (скотобойни) формируют условия, благоприятствующие передаче патогенов как между животными, так и между животными и человеком. Значительная часть зоонозных патогенов, включая вирусы гриппа и гепатита Е, имеет животное происхождение, однако активный мониторинг на интерфейсе «человек–животное» зачастую недостаточен. Меры реагирования на вспышки заболеваний, как правило, реализуются постфактум, после нанесения ущерба здоровью животных или людей.
Традиционные методы надзора, требующие непосредственного контакта с животными, сопряжены с рисками для биобезопасности и благополучия скота, что ограничивает сотрудничество с отраслью. Альтернативой выступает неинвазивный отбор агрегированных проб (фекальные массы, навозная жижа, пробы воздуха, сточные воды), который рассматривается как перспективный инструмент мониторинга вирусных патогенов в рамках концепции «Единое здоровье».
Для свиноводства разработаны методы агрегированной выборки, включая сбор ротовой жидкости с помощью хлопковых жгутов, что позволяет эффективно выявлять вирус репродуктивно-респираторного синдрома свиней (РРСС), цирковирус свиней 2-го типа (ЦВС-2) и вирус гриппа А. В скотоводстве аналогичные подходы не стандартизированы, а исследования сосредоточены на детекции конкретных возбудителей (коронавирус КРС, респираторно-синцитиальный вирус, астровирусы, ротавирусы) при вспышках заболеваний. Данный пробел в системе надзора приобретает особую значимость ввиду потенциальной роли крупного рогатого скота как резервуара возбудителей ящура и высокопатогенного гриппа птиц H5N1.
В результате исследования по оценке диагностической ценности агрегированных проб окружающей среды для мониторинга зоонозных и видоспецифичных вирусных патогенов в свиноводстве и скотоводстве с использованием ОТ-кПЦР и таргетной вирусной метагеномики. выявлены сезонные закономерности циркуляции вирусов: ротавирус А (RoV-A) и коронавирус КРС (BCoV) чаще детектировались зимой в навозной жиже и сточных водах, тогда как вирус РРСС, вирус эпидемической диареи свиней (PEDV) и вирус трансмиссивного гастроэнтерита (TGEV) преобладали в сточных водах боенских предприятий в летний период.
Установлена зависимость выявляемости вирусов от типа пробы:
- навозная жижа оказалась наиболее информативной для детекции энтеральных вирусов (RoV-A, ВГЕ);
- пробы воздуха — для респираторных вирусов (BCoV, астровирусы, калицивирусы);
- сточные воды скотобоен характеризовались максимальным вирусным разнообразием (до 80% всех идентифицированных вирусных видов), включая как известные, так и вирусы с неясной патогенностью.
Таргетное секвенирование подтвердило присутствие зоонозных вирусов, что указывает на потенциальные риски передачи через окружающую среду при контакте человека с животными.
Агрегированные пробы, особенно сточные воды скотобоен, представляют собой эффективный инструмент мониторинга, аккумулирующий биологические отходы множества ферм и обеспечивающий интегральную оценку циркуляции вирусов на территориальном уровне. Высокая плотность поголовья и закрытые помещения в свиноводстве обусловливают стабильную выявляемость вирусных патогенов, тогда как для скотоводства требуется адаптация подходов ввиду меньшей плотности животных и лучшей вентиляции помещений.
Обнаружение вирусов с неясной патогенной ролью в коинфекциях подчеркивает сложность вирома сельскохозяйственных животных и необходимость дальнейшего изучения их эпидемиологического значения. Применение агрегированных проб окружающей среды, отобранных на различных этапах производственной цепочки (фермы – скотобойни), представляет собой масштабируемый и практичный подход к раннему выявлению и контролю заболеваний животных и зоонозов. Интеграция таргетного секвенирования в систему надзора позволяет не только детектировать известные патогены, но и выявлять вирусы с потенциальной эмерджентной угрозой, что критически значимо для совершенствования систем раннего предупреждения.
