Новые вирусы свиней

За последние 20 лет у свиней обнаружено 14 новых вирусов, относящихся к различным таксономическим группам (см. таблицу). Одни из них (вирус Мененгле, торовирус, дельтакоронавирус, саповирус, вирусы Нипах, Бангвана и Эбола) вызывают у животных клинически выраженные болезни, тогда как другие (вирус гепатита Е, эндогенный ретровирус, лимфотропные герпесвирусы, торкутеновирус, бокавирус, кобувирус и пикобирнавирус свиней) – бессимптомные инфекции. В данной статье будут рассмотрены новые вирусы свиней и их роль в патологии.

Вирусы Эбола относятся к роду Ebolavirus семейства Filoviridae. Название их происходит от такового реки Эбола в Центральной Африке, где впервые (1976 г.) было обнаружено заболевание у людей, обусловленное возбудителями этого рода. Различают несколько вирусов Эбола: Заир (1976), Судан (1976), Рестон (США, 1989), Бандибуге (Уганда, 2009) и Леса Тай (Кот-д’Ивуар, 1994). На нуклеотидном уровне они имеют незначительные (менее 2%) отличия [1, 8]. Вирионы их – частицы нитевидной формы длиной 805 нм и толщиной около 80 нм. Состоят из нуклеокапсида спиральной симметрии и липопротеиновой оболочки, на поверхности которой есть выступы длиной 7 нм, расположенные друг от друга на расстоянии 10 нм. Геном представлен единой однонитевой линейной молекулой минус-РНК длиной 18,9 тыс. нуклеотидов. В вирионах обнаружено 7 белков, 4 из них входят в состав нуклеокапсидов [8].

Новые вирусы свиней

Природным резервуаром вирусов Эбола являются летучие мыши и грызуны. К ним чувствительны обезьяны и люди, летальность среди последних достигает 50 – 90%. В Заире от лихорадки Эбола в 2002 – 2003 гг. погибли около 5000 горилл. Вирус Рестон обнаружен у обезьян в Юго-Восточной Азии. Он обладает меньшей патогенностью, чем другие представители данного рода. 

На Филиппинах в 2008 г. в ряде свиноводческих хозяйств наблюдали вспышки респираторного заболевания. В США при диагностических исследованиях проб от больных поросят выделили вирусы репродуктивно-респираторного синдрома и Рестон. На двух фермах у 70% свиней и их хозяев обнаружили специфические антитела, что свидетельствует о межвидовой передаче вируса Эбола. Заражение им 5-недельных поросят сопровождалось развитием бронхопневмонии и выделением возбудителя с носовыми секретами.[3, 14]. Таким образом, свиньи могут быть природным резервуаром вирусов Эбола. 

В 2014 г. в странах Западной Африки (Гвинея, Либерия, Нигерия, Сьерра-Леоне) зарегистрировали массовые вспышки лихорадки Эбола, при этом около 20 тыс. человек были инфицированы и более 8 тыс. погибли. Вирус передается через разные биологические жидкости – слюну, мочу и кровь. С момента открытия возбудителя в 1976 г. и до 2013 г. в мире от лихорадки Эбола погибли 1648 человек.

Вирус Нипах выделен в 1999 г. от людей с признаками энцефалита в Малайзии в селении Sungai Nipah. Затем его изолировали от свиней и собак. Возбудитель относится к роду Henipavirus семейства Paramyxoviridae. Вирионы его – частицы плеоморфной, чаще округлой формы диаметром 500 нм. Состоят из нуклеокапсида спиральной симметрии и липопротеиновой оболочки, на поверхности которой имеются выступы длиной 10 нм. Геном представлен единой однонитевой линейной молекулой минус-РНК, состоящей из 18,2 тыс. нуклеотидов, что примерно на 3000 нуклеотидов больше по сравнению с другими представителями семейства Paramyxoviridae, кроме вируса Хендра [16].

У свиней болезнь зарегистрировали в 1998 – 1999 гг., сопровождалась она респираторными расстройствами и признаками поражения головного мозга. У работников свиноферм развивались признаки энцефалита; отмечено 283 случая заболевания людей вирусным энцефалитом, из них 109 закончились гибелью. Впоследствии болезнь наблюдали в Бангладеш и Индии и установили передачу вируса от человека человеку [3].

Источником возбудителя инфекции являются больные и переболевшие свиньи, которые выделяют вирус с мочой, слюной и выдыхаемым воздухом. При контакте с ними могут заболеть, кроме человека, козы, собаки и кошки. Резервуаром вируса Нипах являются фруктовые летучие мыши рода Pteropus  (распространены в странах Юго-Восточной Азии), значительное их количество имеет нейтрализующие антитела к данному возбудителю. Вирус обнаружен в их слюне и моче, а изолированные от них штаммы практически идентичны таковым, выделенным от людей и свиней [5].

У летучих мышей заболевание протекает бессимптомно, а у свиней, в зависимости от возраста, отмечают разные клинические признаки. Так, у поросят в период подсоса наблюдают слабость ног с тремором мышц и судороги, летальность может достигать 40%. Молодняк 1 – 6-месячного возраста в период доращивания и откорма инфицируется практически в 100% случаев. Однако инфекция у него часто протекает в субклинической форме, гибель составляет 1 – 5%.  У поросят регистрируют лихорадку, кашель, тремор мышц и судороги. 

Вирус гепатита Е (ВГЕ) свиней обнаружили у этих животных в США в 1997 г. Он относится к роду Hepevirus семейства Hepeviridae, название последнего происходит от названия вируса – hepatitis E virus. Вирионы ВГЕ свиней – безоболочечные частицы кубической симметрии диаметром 27 – 34 нм. Геном представлен единой однонитевой линейной молекулой плюс-РНК длиной 7,2 тыс. нуклеотидов [10].

У млекопитающих известно 4 генотипа ВГЕ. Штаммы ВГЕ, идентифицированные у свиней, относятся к генотипам 3 и 4. Возбудитель широко циркулирует в свиноводческих хозяйствах во всех странах. В США 80 – 100% свиней инфицировано ВГЕ, однако клинические признаки болезни отсутствуют. Заражение поросят происходит фекально-оральным путем в 2 – 4-месячном возрасте, и вирус выделяется во внешнюю среду с фекалиями 3 – 7 недель. Размножается он в клетках кишечника, лимфатических узлов и печени in vivo. Пока его не удалось адаптировать к какой-либо клеточной культуре.

Свиньи служат резервуаром генотипов 3 и 4 ВГЕ. В экспериментальных условиях штаммами ВГЕ человека (генотипы 3 и 4) заразили свиней, а штаммами ВГЕ свиней (генотипы 3 и 4) инфицировали обезьян [9, 11].

В США у людей, проживающих в регионах с развитым свиноводством, антитела к ВГЕ встречаются в 6 раз чаще, чем у таковых в других регионах. Аналогичную закономерность отмечали и в других странах. В Индии РНК ВГЕ в печени свиней обнаруживали в 1% случаев, а в США – в 11% [9].

Вирус Мененгле  идентифицировали в Австралии в 1997 г. при патологии репродукции свиней, сопровождающейся увеличением числа мертвых поросят и мумифицированных плодов. Он относится к роду Rubulavirus семейства Paramyxoviridae [5]. Вирионы его – частицы плеоморфной, чаще округлой формы диаметром 100 – 350 нм. Состоят из нуклеокапсида спиральной симметрии и липопротеиновой оболочки, на которой имеются выступы длиной 17 нм. Геном представлен единой однонитевой линейной молекулой минус-РНК, состоящей из 15,4 тыс. нуклеотидов. Вирус размножается в различных клеточных культурах с развитием цитопатического эффекта, не обладает гемагглютинирующей активностью и не имеет антигенного родства с другими парамиксовирусами [5].

В свиноводческих хозяйствах вирус Мененгле относительно медленно передается от одного животного другому, необходимо около 6 месяцев, чтобы инфицировалось более 90% поголовья. 

Резервуаром вируса являются различные виды фруктовых летучих мышей рода Pteropus, примерно у 30% обследованных особей выявлены вируснейтрализующие антитела в титрах 1:16 – 1:256. У крупного рогатого скота, овец, коз, собак и птиц специфические антитела не обнаружены, что свидетельствует об их устойчивости к данному возбудителю. 

Вирус Мененгле у инфицированных свиноматок вызывает гибель эмбрионов и плодов, которые затем соответственно резорбируются и мумифицируются. В неблагополучных хозяйствах резко увеличивается число мумифицированных плодов, мертвых и слабых поросят, количество нормально развитых особей в помете уменьшается. У поросят любого возраста и взрослых небеременных животных заболевание протекает бессимптомно. Экспериментальное инфицирование 6-недельных поросят приводило к виремии, репликации вируса во вторичных лимфоидных органах и выделению его во внешнюю среду. У людей возбудитель вызывает лихорадку, образование сыпи и длительную слабость [5].

Вирус Бангвана  установили в Австралии в 2007 г. Он относится к семейству Flaviviridae. По своим молекулярным характеристикам подобен представителям рода  Pestivirus и его называют атипичным пестивирусом [3].

Вспышку заболевания, связанную с вирусом Бангвана и характеризующуюся увеличением числа мумифицированных плодов и мертвых поросят, впервые наблюдали в двух хозяйствах Австралии в 2003 г. У зараженных свиноматок возбудитель проникает через плаценту и поражает эмбрионы и плоды. Часть нормально развитых инфицированных поросят погибает в первые три недели после рождения от миокардита. Экспериментально зараженный молодняк выделяет вирус с фекалиями, мочой, носовыми и глазными секретами [6].

Саповирус свиней  относится к роду Sapovirus семейства Caliciviridae. Саповирусы обнаружили у людей и свиней, генетически они высоко вариабельны. На основании анализа первичной структуры гена главного структурного белка их подразделяют на 10 геногрупп (GI-GX). У человека идентифицировали геногруппы GI, GII, GIV и GV, у свиней – GIII, GVI, GVII, GVIII, GIX и GX. Чаще у свиней выявляют GIII. Возможна внутривидовая и межвидовая рекомбинация между саповирусами.

Данный возбудитель установили  в фекалиях здоровых и больных диареей 2 – 8-недельных поросят многих стран, включая США, Данию, Финляндию, Венгрию, Италию, Испанию, Японию, Канаду, Бразилию и Корею. Через 2 – 4 дня после экспериментального перорального заражения у поросят развивается диарея средней тяжести, которая продолжается 3 – 7 дней. Роль саповируса свиней в ее развитии у людей окончательно не выяснена [3, 7].

Торовирус свиней выявили методом электронной микроскопии в фекалиях 3-недельных поросят с диареей в Великобритании в 1997 г. Он относится к роду Torovirus семейства Coronaviridae. Эти вирусы идентифицировали также у людей, крупного рогатого скота, лошадей, собак и кошек. Между торовирусами свиней, крупного рогатого скота и лошадей имеется близкое генетическое родство. Возможна межвидовая рекомбинация между ними [3, 9]. Вирионы их представляют плеоморфные частицы диаметром 100 – 140 нм, состоят из тороидального нуклеокапсида спиральной симметрии и липопротеиновой оболочки, на поверхности которой имеются булавовидные выступы длиной 15 – 20 нм. Геном состоит из единой однонитевой линейной молекулы плюс-РНК длиной около 28 тыс. нуклеотидов. В вирионах обнаружено 4 белка, 2 из них входят в состав оболочки.

У поросят во многих странах, включая Нидерланды, Бельгию, Швейцарию, Венгрию, Италию, Испанию и Корею, выявляют торовирус свиней. Им поражены 6 – 40% молодняка периода доращивания, а у 50 – 100% поросят различного возраста в сыворотке крови обнаружены специфические антитела к данному возбудителю [3]. 

Бокавирус свиней идентифицировали в 2008 г. Он относится к роду Bocavirus семейства Parvoviridae. Вирионы его представляют безоболочечные частицы кубической симметрии диаметром 25 – 30 нм. Геном – единая однонитевая линейная молекула ДНК длиной 5,1 тыс. нуклеотидов. Бокавирус свиней распространен во всех свиноводческих хозяйствах. Его идентифицировали у свиней в разных странах, включая Швецию, Ирландию, США и Китай. В пробах фекалий здорового молодняка разного возраста бокавирус регистрируют в 13 – 70% случаев. Часто его идентифицируют у поросят с респираторными расстройствами [3, 9].

Лимфотропные герпесвирусы свиней  (ЛГС-1, ЛГС-2 и ЛГС-3)  относятся к роду Macavirus семейства Herpesviridae.  Их часто обнаруживают в крови и лимфоидных органах здоровых животных в Германии, Франции, Испании, Ирландии, Бельгии, Дании, Великобритании и  США [9].

В Германии в диагностических пробах  (кровь, селезенка, легкие) ЛГС-1 обнаружили в 48 – 62% случаев, ЛГС-2 – в 16 – 41 и ЛГС-3 – в 54 – 78%. В Ирландии эти показатели составляли 74, 21 и 45% соответственно. Лимфотропные герпесвирусы свиней не вызывают клинически выраженного заболевания в естественных и экспериментальных условиях [9, 12].

Торкутеновирус свиней (ТТВС)  выявили в Японии в 2002 г. Он относится к роду Iotatorquevirus семейства Anelloviridae. Идентифицированы два его вида (ТТВС-1 и ТТВС-2), генетически они различаются более чем на 50%, а внутривидовые генетические изменения составляют 15 – 30%.

Вирионы ТТВС – безоболочечные частицы кубической симметрии диаметром 30 нм. Геном представлен единой однонитевой кольцевой ковалентно замкнутой молекулой ДНК длиной 2,8 тыс. нуклеотидов.

Торкутеновирус свиней широко распространен в свиноводческих хозяйствах. Его обнаружили в сыворотке крови, слюне, семени и фекалиях здоровых и больных поросят в Японии, США, Канаде, Бразилии, Испании, Германии, Франции, Италии, Китае и Корее. Как правило, отмечают совместное инфицирование животных ТТВС-1 и ТТВС-2. Патогенность ТТВС изучена недостаточно. Полагают, что он принимает участие в развитии синдрома послеотъемного мультисистемного истощения и синдрома дерматита и нефропатии свиней вместе с цирковирусом свиней второго типа.

Возбудитель проникает через плаценту и поражает плоды. Примерно у 22% поросят-гнотобиотов и 85% их матерей в сыворотке крови обнаружена вирусная ДНК. ТТВС выявили, как контаминант в ряде коммерческих вакцин, применяемых в США и Европе, и 15 перевиваемых культурах клеток [4, 9].

Эндогенный ретровирус свиней (ЭРС) идентифицирован в 1997 г. Он относится к роду Gammaretrovirus семейства Retroviridae. Различают несколько ЭРС: ЭРС-А, ЭРС-В, ЭРС-С и рекомбинант ЭРС-А и ЭРС-С (ЭРС-А/С). ЭРС-А и ЭРС-В обнаружены у всех свиней, тогда как ЭРС-С отсутствует у многих из них. Эндогенные ретровирусы выявили у всех позвоночных. Их геномы встроены в клеточную ДНК и составляют примерно 8% клеточного генома. 

При исследовании 369 сывороток крови свиней разного возраста (3 – 25 недель) из 3 хозяйств США на наличие в крови ЭРС методом ПЦР в режиме реального времени, установили наличие ЭРС-А и ЭРС-В в 100% проб, а ЭРС-С и рекомбинант ЭРС-А/С – в 24,1 и 18,7% проб соответственно. У клинически здоровых поросят рекомбинант ЭРС-А/С обнаружили в 8,3% случаев, тогда как у молодняка с диареей и респираторными расстройствами в 25% случаев. Не ясна роль ЭРС в инфекционной патологии свиней [13].

Кобувирус свиней  обнаружили в фекалиях здоровых поросят в 2008 г. в Венгрии. Затем его идентифицировали у свиней в Китае, Японии, Таиланде, Бразилии, США и ряде стран Европы. Возбудитель относится к роду Kobuvirus семейства Picornaviridae. Его выявляли в фекалиях здоровых поросят около 3-недельного возраста в 90% случаев, а у молодняка с диареей (в Таиланде) – в 99%. Однако роль кобувируса свиней в развитии диареи у поросят окончательно не выяснена [3].

Пикобирнавирус свиней (ПБС) выделили из фекалий здоровых поросят и респираторного тракта взрослых свиней. Он относится к роду Picobirnavirus семейства Picobirnaviridae. Диаметр вирионов составляет 35 – 37 нм. Геном представлен двумя фрагментами линейной двунитевой РНК длиной 2,5 и 1,5 тыс. нуклеотидов. Участие ПБС в инфекционной патологии свиней пока не установлено [2, 3].

Дельтакоронавирус свиней (ДКС)  впервые обнаружили в 2012 г. в фекалиях поросят с диареей в Китае. Он относится к роду Deltacoronavirus семейства Coronaviridae. Возбудитель идентифицировали также у поросят в США и Канаде в 2014 г. Вирионы ДКС представляют собой округлые частицы диаметром примерно 120 нм. В естественных и экспериментальных условиях дельтакоронавирус свиней вызывает диарею и рвоту у поросят в период подсоса [15].

Заключение. За последние 20 лет у свиней обнаружены 14 новых вирусов. Половина из них вызывает клинически выраженные болезни. Необходимы дальнейшие исследования по выяснению роли новых вирусов в инфекционной патологии свиней и их распространению в странах с развитым свиноводством.

ЛИТЕРАТУРА

1. Львов Д. К. Геморрагическая лихорадка Эбола. В кн: Руководство по вирусологии. Вирусы и вирусные инфекции человека и животных. М.: МИА. 2013; 805 – 807.
2. Delmas B. Family Picornaviridae. In: Virus Taxonomy. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Eds.: A.M.Q. King, M.J. Adams, E.B. Carstens, E.J. Lefkowitz. Elsevier Academic Press. 2012; 535 – 539.
3. Hardung J. C.S. Accountabilities in the age of transboundary and emerging porcine diseases. In: Proc. of the 23^rd IPVS Congress, Cancun. Mexico. 2014; 1:1 – 14.
4. Kekarainen T., Segales J. Porcine Anelloviruses. In: Diseases of Swine, 10^th ed. Eds.: J.J. Zimmermann, L.A. Karriker, A. Ramirez, K.J. Schwartz, G.W. Stewenson. Wiley-Blackwell. 2012; 418 – 420.
5. Kirkland P. D., Stephano A., Weingartl H. M. Paramyxoviruses: Rubulavirus, Menengle virus, Nipah virus. In: Diseases of Swine, 10^th ed. Eds.: J.J. Zimmermann, L.A. Karriker, A. Ramirez, K.J. Schwartz, G.W. Stewenson. Wiley-Blackwell. 2012; 572 – 586.
6. Kirkland P. D., Le Potier M. F., Vannier P. et al. Pestiviruses. In: Diseases of Swine, 10^th ed. Eds.: J.J. Zimmermann, L.A. Karriker, A. Ramirez, K.J. Schwartz, G.W. Stewenson. Wiley-Blackwell. 2012; 538 – 553.
7. Knowles N. J., Reuter G. Porcine Caliciviruses. In: Diseases of Swine, 10^th ed. Eds.: J.J. Zimmermann, L.A. Karriker, A. Ramirez, K.J. Schwartz, G.W. Stewenson. Wiley-Blackwell. 2012; 493 – 500.
8. Kuhn J. H., Becker S., Ebihara H. et al. Family Filoviridae. In: Virus Taxonomy. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Eds.: A.M.Q. King, M.J. Adams, E.B. Carstens, E.J. Lefkowitz. Elsevier Academic Press. 2012; 665 – 671.
9. Meng X. J. Emerging and re-emering swine viruses. Transbound. Emerg. Dis. 2012; 59 (1): 85 – 102.
10. Meng X. J., Anderson D. A., Arankalle V. A. et al. Family Hepeviridae. In: Virus Taxonomy. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Eds.: A.M.Q. King, M.J. Adams, E.B. Carstens, E.J. Lefkowitz. Elsevier Academic Press. 2012; 1021 – 1028.
11. Meng X. J., Halbur P. G., Opriessnig T. Hepatitis E virus. In: Diseases of Swine, 10^th ed. Eds.: J.J. Zimmermann, L.A. Karriker, A. Ramirez, K.J. Schwartz, G.W. Stewenson. Wiley-Blackwell. 2012; 554 – 556.
12. Mettenleiter T. C., Ehlers B., Muller T. et al. Herpesviruses. In: Diseases of Swine, 10^th ed. Eds.: J.J. Zimmermann, L.A. Karriker, A. Ramirez, K.J. Schwartz, G.W. Stewenson. Wiley-Blackwell. 2012; 421 – 446.
13. Pal N., Baker R., Schalk S. et al. Detection of porcine endogenous retrovirus (PERV) viremia in diseased versus healthy US pigs by qualitative and quantitative real-time RT-PCR. Transbound. Emerg. Dis. 2011; 58: 344 – 351.
14. Rowland J. M., Geisbert T. W., Rowland R. R. Filovirusю. In: Diseases of Swine, 10^th ed. Eds.: J.J. Zimmermann, L.A. Karriker, A Ramirez, K.J. Schwartz, G.W. Stewenson. Wiley-Blackwell. 2012; 525 – 527.
15. Vitosh-Sillman S., Kelling C., Brodersen B. et al. Porcine deltacoronavirus – Koch’s postulates fulfilled. In: Nort American RPPS Symposium, Chicago. 2014; 27.
16. Wang L. F., Collins P. L., Fouchier R. A.M. et al. Family Paramyxoviridae. In: Virus Taxonomy. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Eds.: A.M.Q. King, M.J. Adams, E.B. Carstens, E.J.Lefkowitz. Elsevier Academic Press. 2012; 672 – 685.