Изучение восприимчивости лабораторных животных к вирусу заразного узелкового дерматита

В ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр вирусологии и микробиологии» в целях получения новых знаний о характеристиках вируса заразного узелкового дерматита (Lumpy skin disease virus, LSDV) и путях его возможного распространения была проведена работа по определению восприимчивости лабораторных животных к данному вирусу.

LSDV – контагиозная вирусная болезнь крупного рогатого скота, в основном распространяемая векторами (клещи, мухи) либо контактом между здоровым животным и больным/бессимптомным переносчиком. Заболевание характеризуется лихорадкой, образованием нодул на коже и поражением лимфатической системы, глаз, респираторной и пищеварительной систем. При заносе в стадо инфекция быстро распространяется и за счет снижения массы животных, поражения шкур и снижения удойности наносит значительный экономический ущерб. Заболевание можно контролировать с помощью вакцин из близкородственного LSDV вируса оспы овец и коз, однако гетерологичные вакцины не всегда обеспечивают достаточный уровень защиты. Создание аттенуированных живых гомологичных вакцин осложняется тем, что до сих пор не существует подходящей лабораторной модели для воспроизведения инфекции in vivo.

В научной литературе нам удалось обнаружить лишь одно упоминание об экспериментах на лабораторных моделях – так, в отчете Европейского агентства по безопасности продуктов питания упоминается, что введение вируса вызывает признаки заболевания у кроликов без дальнейшей манифестации в полноценный инфекционный процесс. В связи с этим в рамках исследования учеными Центра была проведена работа по изучению восприимчивости различных лабораторных моделей (белые мыши, сирийские хомяки, кролики, морские свинки) к LSDV.

Для исследования использовался штамм LSDV Волгоград, выделенный в Центре и заложенный в Государственную коллекцию микроорганизмов ФИЦВиМ. Лабораторные животные (аутбредные белые мыши, морские свинки, кролики порода шиншилла и сирийские хомяки) заражались подкожно для воспроизведения типичного пути передачи патогена с укусами насекомых, также часть мышей заражалась интраназально, часть кроликов – внутривенно. Животные содержались под наблюдением в течение 28 дней после заражения с последующим гуманным умерщвлением и отбором проб органов, крови и возникших в результате заражения кожных нодул (узелков). Пробы проверялись на присутствие вирусного генома в ПЦР, антител к вирусу в ИФА, а также производилось вирусовыделение с последующей реакцией нейтрализации для идентификации патогена.

В результате опытов у всех животных были выявлены антитела к вирусу LSDV в титрах 1:8 – 1:16. Геном вируса методом ПЦР обнаруживался на 28-е сутки у 75% хомяков, морских свинок и кроликов. Патанатомическое обследование показало, что у мышей признаки заболевания отсутствовали, геном вируса не выявлялся в пробах органов и крови. У морских свинок были обнаружены изменения в легких (Рисунок 1), у всех зараженных особей был выявлен геном вируса в суспензиях органов. Изолировать вирус на культуре клеток не удалось.

Рисунок 1. Легкие зараженной морской свинки (слева) и контрольной (справа).

У кроликов с 4 дня отмечали формирование на коже нодул, характерных для данного заболевания, однако изменений во внутренних органах не отмечалось – болезнь не манифестировала.

Наконец, у сирийских хомяков наблюдали формирование характерных для заболевания нодул, геном вируса не выявлялся в суспензиях внутренних органов, однако живой вирус удалось изолировать в культуре клеток из нодулы.

Таким образом, нам удалось установить две подходящих модели для воспроизведения инфекции LSDV в лабораторных условиях. «Разработка вакцин против вирусных заболеваний всегда связано с большими затратами, немалую долю из которых составляют опыты на животных. В случае заразного узелкового дерматита испытания приходилось проводить сразу на целевых животных – КРС, так как подходящих лабораторных животных для воспроизведения инфекции до настоящего времени никто не мог установить. Наше исследование было направлено на проверку гипотезы, что вирус может размножаться в некоторых видах грызунов, и их можно будет использовать для исследований по разработке вакцин. Нам удалось установить, что вирус размножается в хомяках и морских свинках, что свидетельствует об их потенциале в качестве лабораторной модели, а также о возможной роли в распространении и поддержании инфекции в дикой природе» – комментирует результаты исследования автор статьи, кандидат ветеринарных наук Елена Пивова.

Статья опубликована в журнале Life, издательства MDPI (Q2 Web of Science) в 2023 году. A Study of the Susceptibility of Laboratory Animals to the Lumpy Skin Disease Virus https://doi.org/10.3390/life13071489