Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Патоморфологическая характеристика патогенности P. multocida различных серовариантов и их неочищенных экзотоксинов

ю / и О - -/ Л / ¿ГА — /3

/

/

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

(РАСХН)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕТЕРИНАРИИ им. Я,Р. КОВАЛЕНКО

(ВИЭВ)

На правах рукописи

ВЛАСКИНА ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА

ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАТОГЕННОСТИ Р, ти1 Ьос1аа РАЗЛИЧНЫХ СЕРОВАРИАНТ'ОВ И ИХ НЕОЧИЩЕННЫХ ЭКЗОТОКСИНОВ

16.00.02. - патология, онкология и морфология животных

16.00.03. - ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология и иммунология

Диссертация

1 соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Научные руководители; доктор ветеринарных наук, профессор, заслуженный деятель науки ^Ф, лауреат премии Совета Министров СССР Шубин В.А.

кандидат ветеринарных наук Федотов Б.В.

Москва -

1999

r\ T¡ ТГ Й "D TT "C tJ TJ TT> J- Ji .Ti JJ vil -Lj ii i-'i Ih

■) o^ilis а Х"ь рв тгггтггляпфтдтга оьрпФИ ц

-i- = Líi ¿^¿riiii.J. IJi j-i'ilui ¿JlbUiLiii ............ ..........

v тгт/гф т?рд фуртщй гш*злр 1 n

V 1 р -Щ ÍZ> TT НТУГ 1 П

я ~¡~ 9 -i—' д-j - x j. -—■ а»5г»в»ва*Я8в«яв*ва«вшв*пвояия» в я а а e в ■ в -i. w

2.2, Факторы патогенности бактерий, . ............... . 14

2.3, Экспериментальный пастереллез мышей и белых

JK.1D ЗЬ(10 еваввя8*ая««*я«5а»чза*«ввв»вй8ввяаиаввшэвеаяяаав 1

2.4, Экспериментальный пастереллез кроликов......... 29

2.5, Патоморфологические изменения у лабораторных животных, вызванные введением экзотоксина Р. multocida

серовариантов А и Д,.....................................................36

3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ......................... 43

3.1, Общая характеристика материалов и методов исследо-

тзднт/ГСг ¿J

Í.J '_4. .¿..Х.уХ/и.вавзвввваввэва«ваява*вв • •аваавввввавввввзввзвв в ~ ч—*

3.2, Патоморфологические изменения у белых мышей, экспериментально зараженных различными серовариантами Р.

i 1 т~ гЛ i'"11 Нз •'1

i.í.1Ы. l-- * -s а§а8ее««*вваЕ95«в««ав5а«««9«#а€1аЕ*аваа*ай*

3.2.1. Патоморфологические изменения у белых мышей, зараженных серовариантом А Р. multocida............... 48

3.2.2. Патоморфологические изменения у белых мышей, экспериментально зараженных серовариантом В Р. multo-

3.2.3= Патоморфологические изменения у белых мышей, экспериментально зараженных сеюоваюиантом Д. штамм №

i J. j. i1 *

ф-ñfl p milt-ppiHa 7Я

j. <_/ -Le ¿ L i L-L _L O -i- '-—-t Сч. жав«в1ая»аеяеаеегаявяявебяв«*1я8<11>я / —/

3.2.4. Патоморфологические изменения у белых мышей, экспериментально зараженных серовариантом Д, штамм № 8803 Р= multocida.==...===.===..=..,.=......=...==.. 83

3. Патоморфологические изменения у кроликов, экспериментально зараженных различными с ер о вари антами Р. im.il-1:ос1с1а. .............................................. 85

3.3.1. Патологоанатомические изменения у кроликов, зараженных серовариантом А Р. ти1Ьэс1с1а............... 86

3.3.2, Патогистологические-изменения у кроликов, зараженных серовариантом. А P.multocida. . ................ 88

-5 ГЗ Т

Патологоанатомические изменения у кроликов, за-

раженных серовариантом В Р. multocida. .............. 94

3.3.4. Патогистологические изменения у кроликов, зараженных серовариантом В Р. multocida. ................ 97

3.3.5.'Патологоанатомические изменения у кроликов, зараженных серовариантом Д Р. multocida.............. 102

3.3.6. Патогистологические изменения у кроликов, зараженных серовариантом Д Р. multocida................ 105

3,4. Патоморфологические изменения у ягнят, экспериментально зараженных различными серовариантами Р. multo-

ei gü.3. «HieaeeeteseteeeiaeseeseaBiaseeeeeeeasBieee «es« 1 1

3.4.1. Патологоанатомические изменения у ягнят, зараженных серовариантом А Р, multocida,............... 113

3.4.2. Патогистологические изменения у ягнят, зараженных серовариантом А Р. multocida,.................. 115

3.4.3. Патологоанатомические изменения у ягнят, зараженных серовариантом В Р. multocida................ 117

3.4.4. Патогистологические изменения у ягнят, зараженных серовариантом В Р. multocida................... 121

3.4.5. Патологоанатомические изменения у ягнят, зараженных серовариантом Д Р. multocida................ 128

3.4.6. Патогистологические изменения у ягнят, зараженных серовариантом Д Р. multocida,.................. 13

■п с

Патоморфологические изменения у белых мышей, вызванные введением фильтратов ыадосадочной жидкости бульонных культур различных серовариантов Р. multo-

Cj X чД С1»вви*»й»в»ш0в0вввав»й1»»ая»внш»вй»ввиеш1§ав»вай _L 7

3.5.1. Патоморфологические изменения у белых мышей, вызванные введением фильтрата ыадосадочной жидкости бульонной культуры сероварианта А P. multocida......... 139

3.5.2. Патоморфологические изменения у белых мышей, вызванные введением фильтрата ыадосадочной жидкости бульонной культуры сероварианта В Р, multocida......... 145

3.5.3. Патоморфологические изменения у белых мышей, вызванные введением фильтрата ыадосадочной жидкости бульонной культуры сероварианта Д Р. multocida......... 147

3,6, Патоморфологические изменения у кроликов, вызванные введением фильтратов ыадосадочной жидкости бульонных культур различных серовариантов Р, multocida.., 155

3.6.1. Патоморфологические изменения у кроликов, вызванные введением фильтрата ыадосадочной жидкости бульонной культуры сероварианта А Р. multocida. ........ 157

3.6.2. Патоморфологические изменения у кроликов, вызванные введением фильтрата ыадосадочной жидкости бульонной культуры сероварианта В Р, multocida,160 3.6=3. Патоморфологические изменения у кроликов, вызванные введением фильтрата ыадосадочной жидкости бульонной культуры сероварианта Д Р. multocida......... 160

4, ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ...,,.......... 167

1 o.â

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ, ..................................196

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................... 197

1« ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

А ктуальность те м ы. Пастереллезы сельскохозяйственных животных на протяжении многих лет остаются актуальной проблемой, препятствующей успешному развитию животноводства. Наиболее распрастраненными формами болезни являются геморрагическая септицемия и пневмоний-ный или легочной пастереллез.

Подавляющее большинство исследователей отмечает, что многообразие форм пастереллеза определяется иммунологической и серологической неоднородностью P. muitocida, в частности наличием у этого вида серологических вариантов А, В и Д по капсульной субстанции (Борисенкова А.И. и др., 1975, Шегидевич Э.А. и др., 1983, Шегидевич Э.А., 1984, 1993, Козаров А, и др., 1986, Писаренко и др., 1991, Roberts R. , 1947, Carter G.R., 1952, 1953, 1955, 1962, Bain R.V.S., 1955, Iwamatsu S. et al., 1988, Rhoades K.R.' et al., 1992 и др.).

Патоморфология и патогенез геморрагической септицемии, вызываемой серовариантом В P. muitocida, достаточно полно изучены у многих видов животных. Что же касается болезней, в этиологии которых участвуют сероварианты А и Д P. muitocida, остается много неясного»

В литературе имеются отдельные работы по патоморфо-логическим изменениям у кроликов, обусловленных этими се-ровариантами P. muitocida. При этом они касаются лишь отдельных органов (Platt R.E., Dungworth D.L., 1971, Percy D.H. et al., 1986, Glavits R., Maguar T., 1990, Dillehey D.L. et al., 1991).

Патоморфологические изменения у белых мышей, вызванные P. multocida, описаны только в работах Игнатовой О.В., Кузьминых Е.И. (1972), Мошкина С.А. (1974), Воронина Е.С. (1993), При этом, авторами не указан серовариант пастерелл, использованный для заражения.

Недостаточно изучены и факторы патогенности Р. пш1-tocicla, в частности -экзотоксины этого вида бактерий, не смотря на то, что процент токсинообразующих штаммов серовариант а А и, особенно, сероварианта Д, выделяемых от больных животных, достаточно высок. Имеются отдельные работы по патоморфологическим изменениям, вызванным экзотоксинами Р, multocida серовариантов А и Д у белых мышей (Nakai ï, et al,, 1983, Elias В, et al,, 1986, Maguar T., 1989, Maguar Ta, Glavits R,, 1990) и кроликов (Ильина 3.M., Засухин M.И., 1975, Chrisp С.Е., Foged N.T.,1991, Frymus T. et al,, 1991, Suckow M,A, et al., 1991) с более или менее подробным описанием их в отдельных органах, а также экзотоксином сероварианта Д - у белых крыс (Ruschoff В, et al., 1987), поросят (Cheville N.F. et al., 1988) и телят (Erler W, et al., 1993),

В литературе отсутствуют данные по сравнительной па-томорфологической характеристике патогенности серовариантов А, В и Д P. multocida для различных видов животных, а также экзотоксинов, продуцируемых этими серовариантами. Исходя из вышеизложенного, изучение патоморфологических изменений, вызываемых различными серовариантами пастерелл и их экзотоксинами, является актуальными вопросами, решение которых позволит полнее расшифровать патогенез болезней, обуславливаемых ими.

Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение в сравнительном, аспекте патоморфологических характеристик патогенности серовариантов А, В и Д Р. ти1*;ос1с}а и токсичности фильтратов надосадочной жидкости их бульонных культур, определить значение токсинов, содержащихся в надосадочной жидкости, в развитии патологических процессов в организме животных.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

1. Изучить в сравнительном аспекте патоморфологиче-ские изменения у белых мышей и кроликов, вызываемые серо-вариантами А, В и Д Р. ти11:ос1е1а.

2. Определить токсинообразующую способность производственных штаммов серовариантов А и В Р. ти11:ос1с1а, в сравнении с серовариантом Д, экзотоксин которого получен и изучен.

3. Изучить в сравнительном аспекте патоморфологические изменения, вызываемые фильтратами надосадочной жидкости бульонных культур (ФНЖБК) серовариантов А, В и Д Р. ти1^ос1с1а на экспериментальной модели белых мышей и кроликов .

4. Определить роль токсинов надосадочной жидкости бульонных культур в развитии патологических процессов при пастереллезе животных, обусловленом серовариантами А, В и Д Р. ти11:ос1с1а.

Наша работа является самостоятельным этапом комплексных исследований по изучению факторов патогенности Р. пш.11:ос1с1а, проводимых в институте под руководством проф. Шегидевича Э.А.

Научная новизна. Впервые на лабораторной модели (белые мыши, кролики), а также на естественно восприимчивых животных (ягнята) изучены в сравнительном аспекте патоморфологические изменения при экспериментальном пастереллезе, обусловленном серовариантами А, В и Д Р. multocida. Дана их подробная характеристика.

Изучена способность производственных штаммов серова-риантов А и В к токсинообразованию.

Впервые на лабораторной модели (белые мыши, кролики) изучены в сравнительном аспекте патогенные свойства фильтратов надосадочной жидкости бульонных культур серо-вариантов А, В и Д Р. multocida, дана подробная патомор-фологическая характеристика их токсигенности.

Проведена сравнительная характеристика патоморфоло-гических изменений, обусловленных культурами серовариан-■тов А, В и Д Р. multocida и их фильтратами.

Практическая ценность. Полученные данные о роли различных серовариантов Р. multocida и Pix токсинов, как факторов патогеиности, в развитии патологических процессов в организме животных, расширили наши знания о патоморфологии и патогенезе пастереллезов, вызываемых серовариантами А, В и Д Р. multocida. Эти данные являются теоретической основой для дальнейшего изучения факторов патогенности пастерелл с целью использования их при конструировании вакцин против пастереллезов сельско-хо зяйственных животных,

Полученные материалы могут быть использованы в научно-исследовательских ветеринарных институтах - при дальнейшем изучении факторов патогенности пастерелл, при изготовлении новых высоко эффективных противопастереллезных

биопрепаратов, а также в учебных ветеринарных институтах при чтении курса лекций по патологической анатомии и микробиологии, написании учебников и учебных пособий по этим дисциплинам и издании монографий,

Апробация полученных результатов, Материалы диссертации доложены и одобрены наг

- ежегодных заседаниях Ученого совета Всероссийского научно-ис следовел? ель ског о институт а эксперимент аль ной ве-теринарии им. Я.Р. Коваленко. М. ВИЗВ, 1996, 1997, 1998;

- Всероссийской научно-методической конференции по патологической анатомии сельскохозяйственных животных. Казань, 1996»

П у б л и к а ц и я р е з у л ь т а т о в и с следования. По результатам исследований опубликованы две статьи и две находятся в печати.

О б ъ е м и с т р у к т у р а д и с с е р т а-ц и и. Диссертация изложена на 211 страницах машинописного текста и включает общую характеристику работы, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, практические предложения и список литературы. Работа иллюстрирована 6 таблицами, 99 рисунками. Список литературы содержит 123 источника, в том числе.93 иностранных»

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2.1. Введение Термин "пастереллезы" объединяет в себе разнообразные по форме, характеру течения и клиническому проявлению болезни сельскохозяйственных и диких животных»

Наиболее важное этиологическое значение при пасте— реллезах животных принадлежит виду Pasteurella multocida (Козаров А. и др., 1986, Barrmm D.A., 1990, Biberstein E.L. et al., 1991, Zhao G. et al., 1992).

Среди болезней, вызываемых этим видом пастерелл, наибольшее распрастранение имеют геморрагическая септицемия и легочной, или пневмонийный пастереллез. Кроме того Р. multocida вызывает и другие формы пастереллеза, такие как атрофический ринит свиней, холеру птиц, "сопение или затрудненное дыхание" кроликов, маститы коров и овец, ме-нингоэнцефалиты телят и поросят, аборты коров и свиноматок, ортоцеребральные абсцессы pi т.д.(Геведзе В,И, и др,, 1987, Ostler D.C., 1961, Carter G.R. et al. , 1966, De Yong M.F., 197 6, De Yong M.F et al., 1980, Giles C.J. et al., 1980, Bastionello S. et al.,1981, Hippe W. and Schlisser Т.,1981, Gilmour N.J. et al., 1982, Rutter J.M., 1985, Lugtenberg B.et ai.,1986, Pederson К.В.,1988, Ward A. S.,1990, Lariviere S. et al.,1992).

Разнообразие пастереллёзов по клиническому проявлению, локализации и характеру течения связано с широкой серологической и иммунологической гетерогенностью P. multocida.

В настоящее время согласно классификации, основанной на серологических данных Cartera G. (1955), Р, multociüa имеет четыре типа: А, В, Д и Е.

Результаты многих исследований серовариантного состава пастерелл при различных формах пастереллезов позволяют утверждать, что серовариант В P. multocila вызывает геморрагическую септицемию крупного рогатого скота,- буй= волов и некоторых других видов диких и сельскохозяйственных животных (Carter G. et al., 1953, Carter G. , 1957, Furrow R.D, et al.,1986, Rhoades K.K.et al.,1992, Fengsheng L. et al.,1993).

Геморрагическую септицемию крупного рогатого скота и буйволов на Африканском континенте вызывает серовариант Е Р. muítoeida (Carter G., 1961, Chengappa M.M., 1981).

Сероварианты А и Д P. raultocida по данным подавляющего числа исследователей, наиболее часто выделяли при заболевании крупного скота, свиней, овец и других животных, с клиническими и патологоанатомическими признаками пневмонии, а также от животных с локальными поражениями в различных органах и тканях. (Шегидевич Э.А. и др., 1983, Масимов М.А.,1988, Писаренко Н.И. и др.,1991а, Шегидевич Э.А., 1993, Carter G.,1957, 1959,1981, Iwamatsu S. et al.,1988, Pijoan С.,1992, Lariviere S. et al.,1992, Brito S.R. et al., 1993) .

Кроме того, P. multocida сероварианта А является возбудителем холеры птиц (Чистов Н.П., 1969, Чистов Н.П. и др.,1971, Борисенкова А. Н. и др.,1975, Carter G.,1967, Вjorge R. et al,,1988, Glisson J.R, et al.,1991).

Широкое распространение болезни на всех континентах и огромный экономический ущерб, наносимый животноводству

ставят? профилактику пастереллезов в ряд актуальных проблем ветеринарной науки и практики,

В прошлом все биологические препараты в нашей стране изготовлялись без учета серологической и иммунологической гетерогенности P. multocida и поэтому не всегда были эффективны, Значительный вклад в дело создания эффективных биологических препаратов внесли исследования по серологической гетерогенности пастерелл. Накопленные сведения исследователей о распространении и частоте выделения отдельных серовариантов P. Multocida, позволили придти к выводу, что эффективная специфическая профилактика пасте-реллеза возможна только при полном соответствии серовари-антного состава бактерий, участвующих в развитии данного патологического процесса и серовариантного состава применяемой вакцины (Ворисенкова А.Н.,1978, Шегидевич Э.А. и др.1983,1984, Писаренко Н.И. и др., 1991а, Carter G., 1957, Collier Z,1968, Lillie Z.,1974, Gilmour N.,1982).

Исходя из этого, для специфической профилактики пас-терелёзов, во многих странах разработаны и применяются в практике вакцины, изготовленные из штаммов Р, multocida серовариантов А, В и Д, включая и другие виды бактерий, имеюще при данной патологии этиологическое значение,

В настоящее время для профилактики пастерелезов используют живые и инактивированные вакцины, на основе целой бактериальной клетки (Panciera R.I et al., 1.984, Confer A. W, , 1985, Olson R.D. et. al.,198 6, Myint A.et ai . , 1989, Myint A.,1992, Saif-Edin M.,1992).

Живые вакцины более эффективны, чем инактивированные, однако они приводят в ряде случаев к появлению поствакцинальных осложнений, связанных с нестабильностью

производственных штаммов из-за сильной степени диссоциации культур, что не позволяет широко использовать их на практике (Smith R.H. et al., 1985). Инактивированные вакцины зачастую создают недостаточно напряженный иммунитет (Confer A.W. et al., 1985) к штаммам отдельных серологических вариантов (Борисенкова А,Н,,1971),

Таким образом, следует отметить, что существующие противопастереллезные вакцины, приготовленные из цельных клеток пастерелл, помимо прочих недостатков, не обеспечивают достаточно активную профилактику пневмонийных пастереллезов сельскохозяйственных животных.

Для профилактики этих болезней целесообразно разрабатывать . химические вакцин�