Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Патоморфология и патогенез хламидиоза свиней

МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени Н.П. ОГАРЕВА

АГРАРНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

УДК 619:616.99:579.882.11:636.4 КУЗЬМИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

ПАТОМОРФОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ХЛАМИДИОЗА СВИНЕЙ

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата ветеринарных, наук

Научный руководитель: доктор ветеринарных наук, профессор, чл. - корр. Российской Академии Естествознания Митрофанов П.М.

САРАНСК -1999

СОДЕРЖАНИЕ

СТР.

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

1.1. Биологические свойства хламидий 9

1.1.1. Номенклатура и токсономия хламидий 9

1.1.2. Морфология и цикл развития хламидий 14

1.1.3. Факторы патогенности хламидий и некоторые вопросы патогенеза хламидиозов животных 18

1.2. Хламидиоз свиней 22

1.2.1. Распространение и клиническое проявление хламидиоза у свиней 22

1.2.2. Патоморфологические изменения и патогенез хламидиоза свиней 31

1.2.3. Диагноз 35

1.2.4. Дифференциальная диагностика 37

1.2.5. Лечение 46

1.2.6. Профилактика и меры борьбы 48

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 51

2.1. Материал и методы исследования 51

2.2. Краткие клинико-эпизоотологические данные 55

2.3. Патоморфологические данные, у абортированных и мертворожденных плодов при хламидиозе свиней 58

2.4. Паго морфологи чес кие изменения органов

у поросят при спонтанном хламидиозе 71

2.5. Патоморфологические изменения органов у свиноматок, больных хламидиозом 95

2.6. Дифференциальная патоморфологическая диагностика хламидиоза свиней от РРСС ПО

2.7. Особенности патогенеза хламидиоза и РРСС 118 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 122 ВЫВОДЫ 130 Сведения о практическом использовании полученных автором научных результатов 132 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 133 ПРИЛОЖЕНИЯ 150

Список сокращений встречающихся в тексте диссертации

ГУВ - Главное управление ветеринарии ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота ЖКТ - желудоч но-к ишечны й тракт ИК - иммунные комплексы

ИРСК - ингибиторная реакция связывания комплемента

ИФА - иммуноферментный анализ

МСХ - Министерство сельского хозяйства

ПЯЛ - полиморфноядерный лейкоцит

РА - реакция агглютинации

РГА - реакция гемагглютинации

РДП - реакция диффузионной преципитации

РИФ - реакция иммунофлюоресценции

РМ - Республика Мордовия

РМАЛ - реакция микроагглютинации

РНГА - реакция непрямой гемагглютинации

РНК - рибонуклеиновая кислота

РРСС - репродуктивно-респираторный синдром свиней

РТНГА - реакция торможения непрямой гемагглютинации

РФ - Российская Федерация

РЭК - развивающийся куриный эмбрион

РТ - ретикулярное тельце

СМФ - система мононуклеарных фагоцитов

СССР - Союз Советских Социалистических Республик

ЭТ - элементарное тельце

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

В увеличении производства мяса большое значение придаётся развитию свиноводства, как наиболее рентабельной отрасли животноводства. Однако существенным препятствием сдерживающим развитие свиноводства являются инфекционные заболевания. В последние годы особое значение приобрели малоизученные инфекции, которые в силу несвоевременной диагностики, отсутствия надежных средств борьбы и профилактики наносят отрасли ощутимый экономический ущерб. К таким болезням относятся хламидиоз и репродук-тивно-респираторны й синдром свиней. Обе болезни имеют тенденцию к распространению и зарегистрированы во многих регионах страны.

Изучению хламидиоза свиней посвящены многие работы отечественных и зарубежных исследователей (Л.В. Николаева, В.А. Николаев, 1965; Н.Ф. Щербань, Г.П. Щербань, А.Г. Ирский, 1967; JI.B. Погуляева, 1970; Г.П. Щербань, Г.Д. Фирсо-ва, 1972-1977; Т.Н. Сологуб с соавт., 1973; Е.А. Кирьянов, 1974; В.Л. Ковалёв с соавт., 1976; С.Н. Степнова, 1978; В.А. Бортни-чук, 1979, 1991; П.М. Митрофанов, 1980; P.A. Шафикова, 1984; Р.Х. Хамадеев, 1984, 1987; Ф.З. Магзянов, 1993; Ф.М. Хусаинов и др., 1995; Ф.З. Авзалов, 1996; A 3. Равилов и др., 1997; I. Ge-nov, 1961; Е. Surdan et al., 1965; O. Kölbl, 1969; О. Piagemarm, 1981; N. Wollen et al„ 1990; N. Okada et al., 1992; E. Heinen, 1994; C. Nietfeld et а 1,1997 и другие).

Несмотря на имеющиеся успехи в изучении хламидиоза свиней, достигнутые как у нас в стране так и за рубежом, остаются недостаточно выясненными особенности и закономерности развития патоморфологических изменений в орга-

нах абортированных плодов, поросят и подсвинков различных возрастных групп, а также больных хламидиозом свиноматок. До сих пор не ясен патогенез болезни, что в значительной степени обусловлено недостаточностью фактических данных по морфогенезу заболевания. Изучение этих вопросов важно для разработки патоморфологической диагностики и научно обоснованных мер борьбы с хламидиозом свиней.

Следует отметить, что к началу наших исследований совершенно не разработана дифференциальная патоморфологи-ческая диагностика хламидиоза от репродуктивно-респирагорного синдрома свиней. Данное инфекционное заболевание, также как и хламидиоз, сопровождается массовыми абортами и гибелью новорожденных поросят (СоШш et а!., 1992; НаШиг ег а1., 1993; Тегрз1та, \¥еп8У00И;, Ро1, 1993; СМзИашоп е1 а!., 1993 и др.)

Цель и задачи исследований

Целью настоящей работы явилась разработка патоморфологической диагностики хламидиоза свиней и его первичное описание на территории республики Мордовия. Кроме того, для разработки дифференциальной диагностики изучались патоморфологические изменения органов поросят, больных репродуктивно-респираторным синдромом. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Изучить патоморфологические изменения органов абортированных плодов, поросят, подсвинков, свиноматок больных хламидиозом;

2. Разработать дифференциальную патоморфологическую диагностику хламидиоза от репродуктивно-респираторного синдрома свиней;

3. На основе обобщения результатов исследований

представить схему патогенеза хламидиоза и РРСС.

Научная новизна

Впервые в республике Мордовия (1995-1998 г.г.) описаны хламидиоз и репродуктивно-ресиираторный синдром свиней. Установлены основные закономерности развития пато-морфологических изменений в органах абортированных и мертворожденных плодов, поросят и подсвинков различного возраста и свиноматок, больных хламидиозом, а также выяснены патогенетические особенности болезни.

Определены дифференциальные патоморфологические признаки репродуктивно-респираторного синдрома свиней от хламидиоза. Полученные результаты сопоставлены с данными клинических, серологических и микробиологических исследовании.

Теоретическая и практическая ценность результатов исследования

На основании проведённых исследований выяснены особенности клинико-анатомической картины, некоторые аспекты патогенеза хламидиоза свиней различного возраста и определены критерии для патоморфологической и дифференциальной диагностики болезни. Полученные результаты открывают перспективы для дальнейших исследований в плане изучения сравнительной патологии хламидиоза у других видов животных и человека.

Внедрение результатов исследования

Методы патоморфологической диагностики и схема оздоровления хозяйств от хламидиоза свиней, изложенные в диссертационной работе, внедрены в неблагополучных по хламидиозу хозяйствах Республики Мордовия. Полученные данные используются в учебном процессе на кафедре пата-натомии, инфекционных и инвазионных болезней животных

Аграрного Института Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва, в Воронежском государственном аграрном университете и Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины. Основные положения диссертации опубликованы в 5 работах.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на: Огарёв-ских чтениях (Саранск, 1993-1998),Всероссийской научно-производственной конференции « Гигиена, ветсанитария и экология животноводства » (Чебоксары, 1994), конференциях молодых учёных Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва (Саранск, 1997, 1998).

Объём и структура и диссертации

Диссертационная работа изложена на 186 страницах машинописного текста и включает разделы: общая характеристика работы, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов исследования, выводы, список использованных источников. Последний включает 151 источник, в том числе 89 зарубежных. Работа иллюстрирована 14 таблицами, 50 рисунками и 2 схемами.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Характеристика патоморфологических изменений органов у абортированных, мертворожденных плодов, поросят и подсвинков различного возраста и у свиноматок, больных хламидиозом.

2. Патоморфологические критерии для дифференциальной диагностики хламидиоза от реп ро дукт и в н о-респ и ратор н о го синдрома свиней.

3. Патогенетические особенности хламидиоза и репро-дуктивно-респираторного синдрома свиней.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биологические свойства хламидий

1.1.1. Номенклатура и таксономия хламидий Углубленное изучение биологии хламидий позволило чётко дифференцировать их от вирусов и отнести к бактериям (Moulder, 1966). В частности, в отличие от вирусов, хламидии имеют как РНК, так и ДНК, с геномом клетки в непосредственный контакт не вступают, выявляются в клетке в течение всего периода цикла развития, им присуще бинарное деление и они чувствительны к антимикробным веществам (табл. 1).

Хламидии входят в порядок Chlamydiales, семейство Chlamydiceae, род Chlamydia, который включает в себя 4 вида: С. trachomatis, С. psittaci, С. pneumoniae и С. pecorum (табл. 2).

С. psittaci вызывают заболевание у птиц, различных видов домашних и диких млекопитающих. Высоковирулентные штаммы С.psittaci способны поражать многие типы клеток, в том числе клетки эпителия конъюнктивы, кишечника, альвеол, печени, селезёнки и макрофагов. Представители этого вида реплицируются в цитоплазме клетки хозяина, микроколонии их не содержат гликоген, устойчивы к сульфадиазину натрия. Считают, что С. psittaci более гетерогенны чем С. trachomatis.

С. pecorum - новый вид, включающий штаммы хламидий выделенные от крупного рогатого скота, овец и свиней, которые по многим свойствам, в том числе морфологическим идентичны с С. psittaci. В естественных условиях штаммы С.

ресогиш вызывают различные по форме заболевания начиная от безсимптомной до тяжёлой инфекции центральной нервной системы, органов дыхательного и пищеварительного тракта. Установлено, что С. ресогиш размножается в РЭК и

Таблица 1

Характеристика хламидий в сравнении со свойствами других классов микроорганизмов

Свойства Хла-мидии Бактерии Микоп-лазмы Вирусы Риккет-сии

Рост на бесклеточной среде - + + - -

Наличие мельчайших форм размером 100 нм. и менее - - + + -

Наличие клеточной стенки + + - - +

Содержание одновременно РНК и ДНК + + + - +

Наличие метаболических систем + + + - +

Подавление роста антибиотиками + + + - +

Эклипс-фаза - - - + -

Бинарное деление + + + - +

при введении в желточный мешок вызывает гибель эмбрионов в течение 3-11 дней. Этод вид слабо патогенен для мышей и высоко патогенен для морских свинок. При интра-перитонеальном введении у последних вызывает лихорадку, перитонит, увеличение селезёнки (Н. Fukushi, К. Hirai, 1993).

Таблица 2

Классификация рода Chlamydia

Genus-род Chlamydia

Species-вид С. trachomatis С. psittaci С. pneumoniae С.ресо- rum

Bio-var- био-вар трахомы-паратра- хомы венерической лим-фогра-нулемы мышиной пневмонии 1

Sero-var-серо-вар А,В,Ва,С, D,E,F,G,H, 1,1, К Li,L2,L3 1 9 1 5

Хламид и и, подобно рикетсиям, обладают свойством особым образом воспринимать окраску, эта способность меняется на разных стадиях развития. ЭТ по Романовскому - Гимзе окрашиваются в пурпурный, красно-фиолетовый цвет, а по методу Маккиовело - в красный, который хорошо контрастирует с синим цветом цитоплазмы клеток. Ретикулярные тельца окрашиваются по Романовскому - Гимзе в синий цвет. Окраска по Граму даёт отрицательные результаты.

Полностью сформировавшиеся зрелые внутриклеточные включения C.trachomatis представляют собой компактные массы, располагающиеся вблизи ядра. При окрашивании водным разбавленным раствором Люголя эти включения приобретают красно-коричневый цвет из-за содержания в матриксе гликогена. С. psittaci часто располагаются рассеянно по всей цитоплазме.

Таблица 3

Иммунотипы Chlamydia psittaci ( по Perez-Martinez, Storz,

1985)

Штаммы хламидий Биотип Имму-нотип Вид животного Клинический синдром

1 2 3 4 5

ЕВА-59-795 1 1 Крупный рогатый скот Аборт

EBA-LX-578 1 1 Крупный рогатый скот Аборт

LW-508 1 1 Крупный рогатый скот Энтерит

SV-139 1 1 Крупный рогатый скот Везикулит

В-577 1 1 Овца Аборт

Fitz-65 1 1 Овца Аборт

Eguine synovial не диф. 1 Лошадь Синовит

1 2 3 4 5

Egшne рпеитоша не диф. 1 Лошадь Пневмония

Воуте рпеитоша не диф. 1 Крупный рогатый скот Пневмония

Аборт не диф. 1 Коза Аборт

1Ж-613 2 2 Крупный рогатый скот Полиартрит

LW-623 2 2 Крупный рогатый скот Спородичес-кий энцефаломиелит и полиартрит

LW-679 2 2 Овца Полиартрит

Бе-Б^а 2 2 Овца Конъюнктивит

66-Р-130 3 3 Крупный рогатый скот Клинически здоровый

ДР-1-751 не диф. 9 Овца Клинически здоровая

Ь-71 4 4 Свинья Полиартрит

РЯ-86 не диф. 4 Свинья Генерализованная инфекция

17105 4 6 Свинья Аборт

1708 не диф. 6 Крупный рогатый скот Пневмония

1 2 3 4 5

Bovine pneumonia (L-14) не диф. 6 Крупный рогатый скот Пневмония

S-45 5 5 Свинья Клинически здоровая

2-10 не диф. 7 Крупный рогатый скот Пневмония

Feline pneumonitis 7 7 Кошка Живая вакцина

GP-JC 8 8 Морская свинка Конъюнктивит

1.1.2. Морфология и цикл развития хламидий.

На основании работ, опубликованных в последнее годы, можно составить чёткое представление о последовательности прцессов в цикле роста любого из представителей семейства хламидий. Согласно современным данным, в цикле развития хламидий происходит чередование двух типов структур -элементарных телец (ЭТ) и ретикулярных телец (РТ). Как видно из таблицы 4, ЭТ имеют меньшие размеры, состоят из оболочки, внутри которой расположено центральное тело, обладающее высокой электронной плотностью.

ЭТ обладают инфекционными свойствами, антигеноак-тивны, устойчивы при хранении и не чувствительны к антибиотикам in vitro; способны проникать в чувствительную клетку, где и проходят цикл развития. РТ характеризуются отсутствием инфекционности, неустойчивы при хранении и

чувствительны к антибиотикам in vitro, проницаемы для трипсина, разрушаются ультразвуком (Терских, 1979; Maniré, Tamura, 1967). Кроме того, РТ метаболически активны, синтезируют ДНК, РНК и протеины.

Таблица 4

Некоторые отличительные признаки ЭТ и РТ (адаптирован по Moulder, 1966). __

Признаки ЭТ РТ

Величина 200-400 нм. 600-1500 нм.

Регидная клеточная стенка + -

Морфология Электронноплотное Полиморфное

Инфекционность для клеток хозяина Инфекционное Неинфекционное

Стимуляция эндо-цитоза + -

Соотношение РНК: ДНК 1:1 3:1

Метаболическая активность Неактивно Активно

Чувствительность к трипсину Резистентно Чувствительно

Гемагглютинин + -

Токсичность для клеток хозяина + -

Деление клеток - +

У хламидий не обнаружено фимбрий и жгутиков, однако у них имеются своеобразные трубчатые отростки, функция которых не ясна. Ма18ишо1о (1981) полагает, что эти от-

ростки у РТ могут пенетрировать мембрану включения и таким образом, служат в качестве каналов для получения метаболитов из цитоплазмы хозяина.

В цикле развития хламидий различают следующие стадии: 1) абсорбция инфекционных ЭТ к поверхности клетки; 2) поглощение ЭТ и продвижение их в область аппарата Гольджи; 3) первичная реорганизация ЭТ в большую дисперсную форму с дальнейшей дифференциацией в РТ, готовой к делению; 4) рост и развитие неинфекционных, но метаболически активных РТ путём бинарного деления; 5) вторичная реорганизация РТ и образование ЭТ; 6) выход инфекционных ЭТ из клетки хозяина.

Адсорбция хламидий происходит сравнительно медленно и обычно достигается примерно через 2 часа после введения возбудителя в культуру клеток (Weiss, Huang, 1954).

После поглощения в течение 6-8 часов ЭТ организуется в дисперсную форму, что напоминает лаг фазу бактерий. Размножение и деление неинфекционных РТ соответствует фазе роста, которая продолжается от 8 до 20 часов, а затем наступает фаза задержки роста.

Образование конденсированных форм происходит примерно через 20 часов и продолжается вплоть до гибели клеток. Вторичная реорганизация РТ в ЭТ происходит асинхронно. Появление инфекционности совпадает с образованием ЭТ. Продолжительность цикла образования хламидий зависит от штамма и клеточной системы хозяина (Storz, Spears, 1977).

Примерно через 18-24 часов после проникновения хламидий в клетку РТ подвергаются реорганизации в ЭТ и возбудитель вступает в логарифмическую фазу роста. Размножение хламидий в основном осуществляется путём би-

нарного деления (деление частиц на две приблизительно равные дочерние частицы).

Одновременно с началом деления РТ образуются вакуоли, что по видимому, происходит путём ферментативного переваривания окружающей цитоплазмы.

После разрыва плазмолеммы ЭТ хламидий освобождаются и продолжают заражать новые клетки хозяина.

Экспериментально установлено два механизма освобождения хламидий из клетки хозяина: в одних случаях выход этих микроорганизмов сопровождается лизисом инфицирован�