Аденовирусные инфекции птиц: многообразие возбудителей, опасность для птицеводства и проблемы иммунопрофилактики (обзор)

ВВЕДЕНИЕ

Продовольственная безопасность – проблема всей планеты, и в ее решении лидирующую роль играет птицеводство, на долю которого приходится около 39% от общего производства мяса в мире. В России доля производства мяса птицы составляет 46% от общей выработки мяса [1]. Следует отметить, что на продукцию птицеводства не распространяются конфессиональные ограничения – ни одна религия не запрещает употребления в пищу мяса и яиц кур [2].

Огромный ущерб отрасли птицеводства наносят инфекционные заболевания, при этом не только особо опасные, но и экономически значимые, например аденовирусные, имеющие тенденцию к широкому распространению. В прошлом исследователи не уделяли особого внимания аденовирусам птиц (fowl adenovirus, FAdV) из-за их ограниченной клинической значимости, но в последние десятилетия аденовирусы стали значимыми полевыми патогенами, вызывающими заболевания, оказывающие серьезное влияние на здоровье сельскохозяйственной птицы и рентабельность птицеводства. В связи с этим стало расти количество научных исследований, посвященных FAdV [3][4]. В последние годы получены новые данные о перекрестном иммунитете между разными серотипами аденовирусов, разработаны инактивированные, живые и рекомбинантные вакцины против отдельных заболеваний аденовирусной этиологии, изучена их иммуногенная активность.

Цель настоящей работы состояла в том, чтобы обобщить разрозненные материалы по аденовирозам птиц с особым акцентом на многообразие возбудителей и проблему эффективной иммунопрофилактики, а также показать роль отдельных аденовирусных заболеваний в инфекционной патологии птиц.

АДЕНОВИРУСЫ: СИСТЕМАТИКА, ОПИСАНИЕ, ВОСПРИИМЧИВЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Adenoviridae – это семейство безоболочечных вирусов с икосаэдрической симметрией диаметром 90 нм. Нуклеиновая кислота представлена двухцепочечной линейной ДНК длиной 25–48 тыс. пар нуклеотидов с инвертированными концевыми повторами и терминальным белком TP (55 кДа), ковалентно связанным с 5’-концами обеих цепей [5-8]. Вирусный капсид имеет псевдотриангуляционное число, равное 25, и состоит из 252 капсомеров: 240 гексонов и 12 пентонов с фиберными отростками длиной от 9 до 77,5 нм [5][9].

Аденовирусы обнаружены у многих позвоночных – от рыб до человека – и представлены шестью родами:

– Mastadenovirus – 51 вид, способный инфицировать млекопитающих, в том числе и человека;

– Aviadenovirus – 16 видов, инфицирующих птиц;

– Atadenovirus – 10 видов, способных заражать рептилий, птиц, жвачных и сумчатых млекопитающих;

– Siadenоvirus – 8 видов, инфицирующих лягушек и птиц;

– Ichtadenovirus – 1 вид, инфицирующий белуг;

– Testadenovirus – 1 вид, инфицирующий красноухих ползунков.

Демаркация рода основана на филогенетических, биологических характеристиках, а также на организации генома [5][10][11].

Птиц поражают представители трех родов семейства Аdenoviridae:

– Aviadenovirus (FAdV) – виды A, B, C, D, E, разделенные на 12 серотипов с помощью реакции перекрестной нейтрализации, вызывают как у домашних, так и синантропных птиц гепатиты с тельцами-включениями, синдром гидроперикардита и эрозию желудка;

– Siadenovirus вызывает геморрагический энтерит индеек, мраморную болезнь селезенки фазанов, аденовирусную спленомегалию у кур;

– Atadenovirus – аденовирус уток, патогенный для кур и вызывающий синдром снижения яйценоскости (ССЯ-76) [5][12].

Таким образом, многообразие возбудителей аденовирусных инфекций птиц и обусловливает проблематику их дифференциальной диагностики и специфической профилактики.

ОСНОВНЫЕ АДЕНОВИРОЗЫ ПТИЦ

Синдром снижения яйценоскости (ССЯ-76) – аденовирусная инфекция птиц, поражающая кур-несушек, проявляющаяся снижением яйценоскости, размягчением скорлупы (вплоть до полного ее отсутствия) и ее депигментацией. Впервые была описана голландскими учеными в 1976 г. [13]. Возбудителем ССЯ-76 является аденовирус уток (DAdV-1), контаминация которым живой вакцины против болезни Марека привела к первичному заражению кур и адаптации к новому хозяину [14]. Ведущий признак ССЯ-76 – это снижение яйценоскости до 15% и более [15]. Для данного заболевания характерно вирусоносительство: в подавляющем большинстве случаев птица выглядит здоровой, болезнь не проявляется, а начинает развиваться, когда особь достигает половой зрелости и испытывает стресс в связи с началом яйцекладки. В настоящее время ССЯ-76 широко распространен во многих странах с развитым промышленным птицеводством [13].

Геморрагический энтерит индеек (haemorrhagic enteritis, HE) – вирусное заболевание домашней птицы, вызываемое аденовирусами из рода Siadenоvirus, вида Turkey siadenovirus A (TadV-A), и проявляющееся иммуносупрессией у индюков старше 4-недельного возраста [16]. Для болезни характерно два варианта течения. При первом варианте геморрагический энтерит вызывается высоковирулентными штаммами возбудителя и протекает с выраженными клиническими признаками, такими как депрессия и желудочно-кишечные кровотечения. Вирус вызывает иммуносупрессию, на фоне которой происходит вторичное инфицирование условно-патогенными микроорганизмами. Данная болезнь часто заканчивается гибелью птицы (до 80%) из-за кровопотери и вторичной инфекции [17][18]. При втором варианте геморрагический энтерит протекает без видимых симптомов и вызывается низковирулентными штаммами вируса, которые обусловливают иммуносупрессию, приводящую к развитию вторичных бактериальных осложнений. Это приводит к экономическим потерям, связанным с необходимостью применения антибактериальных препаратов и выбраковкой [19][20]. Болезнь широко распространена в популяциях индеек во всем мире [21].

Болезнь мраморной селезенки фазанов (marble spleen disease, MSD) – инфекционное заболевание фазанов, поражающее птиц в возрасте от 3 до 8 мес., вызываемое аденовирусом II группы из рода Siadenоvirus. Возбудитель тесно связан с двумя другими представителями рода: возбудителем аденовирусной спленомегалии цыплят и возбудителем геморрагического энтерита индеек [22]. Характерным признаком болезни, наблюдаемым при патолого-анатомическом вскрытии, является спленомегалия и мраморный рисунок селезенки. Выявляют застойные явления и отек легких. Наблюдаются некроз лимфоидных фолликулов и очаги некроза в печени. Клинически болезнь проявляется нарушением дыхания, асфиксией и внезапной смертью. Летальность может варьировать от 1–3 до 15% [23], заболевание является высококонтагиозным и встречается во всем мире [24].

Аденовирусная спленомегалия кур (avian adenovirus splenomegaly, AAS) – вирусная болезнь кур, клинически и патолого-анатомически схожая с болезнью мраморной селезенки фазанов. При вскрытии цыплят обнаруживают увеличенную «мраморную печень», дегенеративные изменения в лимфоидной ткани легких, реже – легочные кровоизлияния и отек легких [25].

Эрозия желудка (adenoviral gizzard erosion, AGE) – болезнь кур, вызываемая аденовирусом I группы FAdV-1. Долгое время способность аденовирусов птиц самостоятельно вызывать заболевания у птиц оспаривалась, но в последнее десятилетие была доказана ведущая роль FAdV-1 в этиологии аденовирусной эрозии желудка кур [26]. FAdV-1 относится к роду Aviadenovirus, виду А (I группа птичьих аденовирусов) [5]. Болезнь имеет широкое распространение в Европе и Азии (Иран [27], Япония [28], Швеция [29], Корея [30]). Заболевание клинически проявляется угнетением, анорексией [28], снижением привесов и приводит к падежу. Часто инфекция протекает без видимой клинической картины и диагностируется только после убоя. При вскрытии выявляют некрозы и воспаление слизистой оболочки желудка, наблюдают наличие геморрагической жидкости в полости желудка [26]. Болезнь распространяется как вертикально, так и горизонтально (в основном фекально-оральным путем) и поражает как цыплят-бройлеров, так и кур-несушек, нанося серьезный экономический ущерб. Так, во время вспышки аденовирусной эрозии желудка в Иране в 2019 г. на ферме в провинции Мазендеран летальность цыплят-бройлеров составила 6%, а достижение требуемого убойного веса произошло с задержкой на одну неделю, к тому же на бойне было выбраковано множество пораженных желудков птиц [27].

Синдром гидроперикардита кур (СГПК) – вирусное заболевание домашней птицы, вызываемое аденовирусом птиц I группы FAdV-4 и приводящее к большим экономическим потерям в птицеводстве. Болеют преимущественно цыплята-бройлеры в возрасте от 3 до 5 недель. Летальность у бройлеров колеблется от 30 до 80%, у кур-молодок – от 2,6 до 15,29% [31]. Длительное время не удавалось установить причину данного заболевания. Его возникновение связывали с нарушением технологии кормления и содержания птицы, с дисбалансом минеральных веществ и витаминов, а также с токсикоинфекцией [32]. Но в дальнейшем подтверждения этой связи найти не удалось [33]. Обнаружение телец-включений в гепатоцитах при гистологических исследованиях дало основание полагать, что причиной СГПК является вирус [34]. Впоследствии патоген был выделен из печени павших от СГПК цыплят и идентифицирован как аденовирус птиц I группы [35]. Возбудитель СГПК распространяется как вертикально от вирусоносителей и больной птицы, так и горизонтально через контаминированные фекалиями и экскретами больных птиц подстилку, корм, воду и инвентарь [36, 37]. Есть предположение, что вирус гидроперикардита может распространяться через живые вакцины, изготовленные с использованием контаминированных аденовирусом куриных эмбрионов. Такие случаи описаны в Пакистане [38]. Заболевание часто протекает бессимптомно, с внезапной гибелью. У больной птицы может наблюдаться взъерошенность, опускание крыльев, угнетение, затрудненное дыхание, отказ от корма, диарея с зелено-желтыми фекалиями [39]. Проявление клинических признаков болезни зависит от большого количества факторов и их сочетания: условий кормления и содержания, естественной резистентности организма, генетики, наличия сопутствующих заболеваний. СГПК чаще проявляется у птицы, находящейся в состоянии иммуносупрессии, вызванной такими причинами, как инфекционная бурсальная болезнь, кормовые токсикозы. Отмечается, что в бройлерном птицеводстве чистопородная птица болеет реже, чем гибриды [40]. При вскрытии больных цыплят обнаруживают следующие патолого-анатомические изменения: увеличенная, дряблая, с утолщенными краями печень бледно-коричневого или желтушного цвета, иногда с очагами некроза; переполненный желчный пузырь с напряженными стенками; набухшие почки; деформированное, дряблое сердце, часто с точечными кровоизлияниями. Полость перикарда заполнена прозрачной жидкостью соломенно-желтого цвета с вязкой консистенцией (до 20 мл) [41]. Могут наблюдаться анемия, отек подкожной жировой клетчатки, желтушность кожных покровов, геморрагии в органах и тканях [42]. При гистологических исследованиях в гепатоцитах обнаруживают базофильные и эозинофильные тельца-включения [43][44].

Гепатит с тельцами-включениями (inclusion body hepatitis, IBH) – острое вирусное заболевание цыплят-бройлеров в возрасте от 2 до 7 недель, сопровождающееся задержкой роста и внезапной гибелью, при этом смертность варьирует от 10 до 30%. Изначально представлялось, что гепатит с тельцами-включениями является вторичным заболеванием, связанным с иммуносупрессией, но впоследствии было доказано, что заболевание имеет инфекционную природу, возбудителем является аденовирус птиц I группы – FAdV видов D (серотипы 2, 11) и E (серотипы 8a, 8b), поражающий как кур-несушек, так и бройлеров. Бройлеры наиболее подвержены заболеванию, болеет преимущественно молодняк старше 2 недель [45-48]. Так, в Испании на цыплят-бройлеров в 2011–2021 гг. приходилось 92% всех случаев заболевания гепатитом с тельцами-включениями. Возбудитель преимущественно распространяется горизонтальным способом, но отмечен и вертикальный путь передачи [47]. Вирус имеет свойство реактивироваться с началом яйценоскости, вызывая субклиническое течение болезни, обеспечивающее вертикальную передачу [45]. Аденовирусы I группы способны инфицировать не только кур, но и другие виды птиц [48], в частности голубей, уток, перепелов, страусов [47]. Клинические признаки неспецифичны, как правило, наблюдаются в течение 4–5 дней и включают депрессию, взъерошенность оперения, малоподвижность, птица принимает сидячую позу. При вскрытии обнаруживают обширные или очаговые некрозы в печени, которая увеличивается в размере, становится рыхлой и бледной [45]. Встречаются случаи поражения поджелудочной железы – некрозы и атрофия, а также поражения почек [46] и селезенки [49]. При гистологическом исследовании обнаруживают лимфоидную инфильтрацию, очаги некроза, клеточную дегенерацию [46] и внутриядерные базофильные тельца-включения в гепатоцитах [45][50].

Таким образом, аденовирусы птиц вызывают различные болезни, приводящие к серьезным экономическим потерям [49], которые выражаются в высокой летальности (при СГПК – до 80%), снижении продуктивности и необходимости вынужденной антибиотикотерапии против вторичных бактериальных инфекций, возникающих на фоне аденовирусной иммуносупрессии. Способность аденовирусов к длительной персистенции, реактивации, заражению не только сельскохозяйственных, но и синантропных и диких птиц, а также распространению с их помощью, кроме того, способность вызывать инфекцию без видимых клинических проявлений, преодолевать межвидовые барьеры (вирус ССЯ-76) обусловливают актуальность и насущность проблемы для промышленного птицеводства. Поэтому разработка методов борьбы с аденовирусными болезнями птиц является важной задачей и должна включать в себя не только совершенствование систем биобезопасности на промышленных предприятиях, но и выработку программ надзора, а также специфическую иммунопрофилактику.

ИММУНОПРОФИЛАКТИКА

Иммунопрофилактика аденовирусных инфекций имеет большое значение и служит эффективным инструментом в контроле заболеваний. Снижение защитных сил организма, иммунодепрессивные состояния и стрессы, обусловленные как техногенными, так и биологическими факторами, являются причиной внезапной манифестации болезней, вызываемых вирусами FAdV [51]. А учитывая растущую интенсификацию производства продукции птицеводства [13], борьба с аденовирусными инфекциями становится все более актуальной проблемой [26]. С целью профилактики используют несколько видов вакцин: субъединичные, живые, аутогенные, инактивированные. Для профилактики FAdV разработаны и применяются преимущественно инактивированные вакцины, чаще всего используются органно-тканевые формолвакцины, изготовленные на основе гомогената печени. Данные препараты в полевых испытаниях продемонстрировали высокую иммуногенность. Так, по данным ряда исследований, они обеспечивали протективную активность при контрольном заражении вакцинированной птицы полевым изолятом гомологичного вируса в диапазоне 80–98,9% при 60–100%-й заболеваемости невакцинированных птиц в контрольной группе. Несмотря на высокую иммуногенность, данные препараты не лишены недостатков, таких как высокая стоимость, невозможность стандартизации по количеству антигена в одной дозе. Разработан ряд вакцинных инактивированных препаратов на основе культурального вируса. В мире известны и живые вакцины, изготовленные на основе аттенуированного аденовируса. Большое преимущество таких биопрепаратов перед инактивированными вакцинами – возможность их перорального применения. В полевых испытаниях данные вакцины обеспечили 94,7–100%-ю защиту от заражения гомологичным вирусом при 30–100%-й заболеваемости невакцинированных птиц. В последние годы проводятся испытания субъединичных вакцин на основе рекомбинантных белков F1, F2 и др., но недостатком таких препаратов является их низкая иммуногенность [26].

Все чаще публикуются сообщения о наличии перекрестной иммунной защиты между серотипами, принадлежащими не только к одному, но и к разным видам, хотя ранее считалось, что у аденовирусов птиц I группы отсутствует или слабо проявляется перекрестная иммунная защита между серотипами [52]. Некоторыми исследователями доказано существование перекрестной защиты как внутри, так и между видами [45]. В ряде исследований было установлено, что вакцинация птицы комбинированными (FAdV-8а и FAdV-11) инактивированными [53] или живыми [45] вакцинами формирует перекрестную защиту не только от вируса серотипов FAdV-8а и FAdV-11, но и от других серотипов видов D и E [52]. Результаты еще одного эксперимента показали, что вакцина, созданная на основе FAdV-4, обеспечивала защиту не только от гомологичного серотипа, но еще и от серотипа FAdV-10, который является, как и FAdV-4, представителем вида С [54]. Исследование, проведенное в 2019 г. P. A. Steer-Cope et al., продемонстрировало перекрестную межвидовую защиту между видами D и E [52]. Из вышесказанного следует, что полиштаммные вакцины являются наиболее перспективными и могут обеспечивать защиту птиц от широкого спектра штаммов возбудителя.

В России зарегистрированы три вакцины против аденовирусных инфекций птиц, возбудителем которых являются аденовирусы I группы: вакцина против синдрома гидроперикардита кур инактивированная сорбированная (ФГБУ «ВНИИЗЖ», Россия) [55], жидкая инактивированная против аденовирусного гепатита с включениями – гидроперикардита кур из штамма «Т-12» (ВНИВИП, Россия) и инактивированная эмульсионная вакцина против аденовирусного гепатита с включениями – гидроперикардита птиц (НПП «АВИВАК») [56]. К сожалению, нет ни одной зарегистрированной вакцины против гепатита с тельцами-включениями и эрозии желудка, вызываемых FAdV. При этом на долю только гепатита с тельцами-включениями приходится 2,9% от всех регистрируемых инфекционных заболеваний птиц [56]. Для защиты птиц от аденовируса III группы, обусловливающего синдром снижения яйценоскости, имеется несколько препаратов, выпускаемых в нашей стране: вакцина против ССЯ-76 из штамма «В8/78» производства ВНИВИП, инактивированные моно- и поливалентные вакцины против ССЯ-76 (штаммы «БИСС» и «В8/78») производства ФГБУ «ВНИИЗЖ» и некоторые другие [57].

К сожалению, в мире нет единого и эффективного подхода в стратегии иммунопрофилактики аденовирозов птиц, поэтому совершенствование средств борьбы с аденовирусными заболеваниями птиц является актуальной и важной задачей [13].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Аденовирусные инфекции птиц широко распространены в мире, в том числе России, и представляют опасность для рентабельного ведения птицеводства. Разнообразие серотипов вируса и выделение отдельных нозологических форм аденовирозов вызывают значительные трудности в диагностике и специфической профилактике данных инфекций. Учитывая отсутствие или недостаточность перекрестного иммунитета между разными серотипами аденовирусов, насущной проблемой является разработка средств специфической профилактики против каждого серотипа возбудителя аденовирозов, обусловливающих клинически значимую инфекцию. Вариабельность тропизма аденовирусов, способность к длительной персистенции, зарегистрированные случаи преодоления межвидового барьера, высокий уровень падежа при некоторых нозологических формах (СГПК, геморрагический энтерит индеек) требуют разработки программ контроля инфекций в промышленном птицеводстве, включая активный и пассивный мониторинг за циркуляцией патогена.