WIRUS BIEGUNKI I CHOROBY BŁON
ŚLUZOWYCH BYDŁA - BVD-MD
WIRUS BVD-MD - WYSTĘPOWANIE, CZYNNIK ETIOLOGICZNY,
DIAGNOSTYKA
|
Mirosław Polak
Wstęp
Wirus biegunki bydła i choroby błon śluzowych (z ang. Bovine Viral
Diarrhea-Mucosal
Disease, BVD-MD) jest patogenem szeroko rozpowszechnionym w pogłowiu
bydła
na całym świecie. Świadczy o tym odsetek zwierząt serologicznie
dodatnich
który w różnych krajach waha się od 19 do 89%. Różnorodność
obserwowanych
objawów klinicznych i najczęściej łagodny przebieg choroby powodują, że
zakażenia wywołane przez wirus BVD-MD są rzadko prawidłowo
diagnozowane.
Straty ekonomiczne związane z zakażeniem zwierząt tym wirusem szacuje
się
w skali rocznej w dziesiątkach milionów dolarów. Dane te świadczą o
tym,
że zakażenia wirusem BVD-MD stanowią poważny problem gospodarczy.
Zwierzęta
zakażone trwale wirusem BVD-MD stanowią główne źródło zakażenia w
stadzie.
Wykrywanie i eliminacja takich zwierząt stanowi jedyną skuteczną metodę
zwalczania zakażeń tym wirusem.
Występowanie
Ocena występowania wirusa BVD-MD w danej populacji zwierząt
oparta
jest na przeglądowych badaniach serologicznych surowicy krwi lub mleka.
Wskaźnik ten jest pośrednią miarą obecności wirusa BVD-MD w stadzie i
ocenia
poziom przeciwciał neutralizujących wirus. Ekspozycja
immunokompetentnych
zwierząt na zakażenie wirusem BVD-MD pozostawia trwały ślad w postaci
serokonwersji
i przyjmuje się, że poziom przeciwciał ulega niewielkiemu spadkowi w
ciągu
wielu lat stanowiąc dobry wskaźnik kontaktu zwierząt z tym patogenem. W
wielu krajach wskaźnik ten waha się na poziomie 50-90% (62% w Wielkiej
Brytanii, 78% w Danii, 89% w U.S.A.). Jedynie w krajach skandynawskich
jest on najniższy a w samej Finlandii jedynie 7,5% zwierząt posiada
przeciwciała
dla wirusa BVD-MD.
W Polsce na bazie własnych przeglądowych badań serologicznych obecność przeciwciał neutralizujących wirus BVD-MD stwierdzono u 83% zwierząt. Najwyższe odsetki dodatnich seroreagentów zanotowano w województwach: bydgoskim (98%), koszalińskim (93%), leszczyńskim (91%), rzeszowskim (92%), szczecińskim (93%) i warszawskim (95%). Najniższy odsetek zwierząt serologicznie pozytywnych stwierdzono w województwie poznańskim (40%) oraz elbląskim (58%). Nie stwierdzono istotnych różnic w odsetku seroreagentów dodatnich w stosunku do wirusa BVD-MD w zależności od płci badanych zwierząt: przeciwciała występowały u 89% buhajów oraz 83% krów. Istotny wpływ na odsetek osobników reagujących serologicznie dodatnio miał wiek badanych zwierząt. Przeciwciała neutralizujące wirus BVD-MD posiadało 68% krów wobec 32% jałowic.
W Polsce na bazie własnych przeglądowych badań serologicznych obecność przeciwciał neutralizujących wirus BVD-MD stwierdzono u 83% zwierząt. Najwyższe odsetki dodatnich seroreagentów zanotowano w województwach: bydgoskim (98%), koszalińskim (93%), leszczyńskim (91%), rzeszowskim (92%), szczecińskim (93%) i warszawskim (95%). Najniższy odsetek zwierząt serologicznie pozytywnych stwierdzono w województwie poznańskim (40%) oraz elbląskim (58%). Nie stwierdzono istotnych różnic w odsetku seroreagentów dodatnich w stosunku do wirusa BVD-MD w zależności od płci badanych zwierząt: przeciwciała występowały u 89% buhajów oraz 83% krów. Istotny wpływ na odsetek osobników reagujących serologicznie dodatnio miał wiek badanych zwierząt. Przeciwciała neutralizujące wirus BVD-MD posiadało 68% krów wobec 32% jałowic.
Czynnik etiologiczny, objawy
kliniczne zakażenia
Wirus biegunki bydła i choroby błon śluzowych należy, obok wirusa
klasycznego
pomoru świń (z ang. Classcial Swine Fever Virus - CSFV) i wirusa
choroby
granicznej owiec (z ang. Border Disease Virus - BDV), do rodziny
Flaviviridae,
rodzaju Pestivirus.
Chociaż wirus BVD-MD najczęściej atakuje bydło, można go stwierdzić także u owiec, kóz, świń i dziko żyjących przeżuwaczy (głównie sarny).
Typową cechą wirusa BVD-MD jest duża zmienność antygenowa szczepów stwierdzana w testach krzyżowej neutralizacji oraz w analizie z użyciem przeciwciał monoklonalnych. Oznacza to niską skuteczność stosowanych szczepionek oraz ograniczoną możliwość wykrywania szczepów terenowych wirusa z użyciem nowoczesnych i wysoce specyficznych metod diagnostycznych.
Wirus BVD-MD występuje w hodowli komórkowej jako biotyp cytopatyczny (cp) lub niecytopatyczny (ncp). Biotyp cp prowadzi do wakuolizacji cytoplazmy, a następnie jej kurczenia się z towarzyszącą piknozą jądra i odklejaniem się zaokrąglonych komórek od podłoża. Biotyp nie wywołujący wyżej opisanych zmian określa się jako niecytopatyczny. W warunkach zakażeń naturalnych dominują szczepy ncp. Powstawanie szczepów cp wiąże się ze zmianami w genotypie szczepów o biotypie ncp. Ta cecha fenotypowa wirusa stanowi duże utrudnienie w pracy diagnostycznej.
Głównym źródłem wirusa w stadzie są zwierzęta zakażone trwale (z ang. persistently infected - PI). Wydalają one duże ilości wirusa BVD-MD we wszystkich wydalinach i wydzielinach zakażając inne zwierzęta na drodze bezpośredniego kontaktu oraz pośrednio przez skażoną paszę, narzędzia i inne przedmioty. Zwierzęta zakażone trwale nie wytwarzają specyficznych przeciwciał neutralizujących homologiczny szczep wirusa BVD-MD, choć są immunokompetentne w stosunku do szczepów heterologicznych. Szczepy biotypu ncp wirusa BVD-MD, powodują zakażenie trwałe płodu drogą łożyskową, gdy zakażenie matki nastąpi do 125 dnia ciąży. Należy podkreślić, że próby eksperymentalnego zakażania płodów szczepami cytopatycznymi wirusa BVD-MD nie doprowadziły do rozwoju zakażenia trwałego.
Bydło dorosłe, reagujące serologicznie negatywnie, jest w pełni wrażliwe na zakażenie wirusem BVD-MD. W przypadku kontaktu z wirusem osobniki takie ulegają zakażeniu, występuje u nich przemijająca wiremia, trwająca zwykle kilka dni. Wiremii towarzyszy okresowe siewstwo wirusa, jednakże wydalany jest on w znacznie mniejszej ilości w porównaniu do zwierząt trwale zakażonych.
Wirusowa biegunka bydła (z ang. BVD) charakteryzuje się wysokim współczynnikiem zachorowalności przy nieomal zerowej upadkowości zwierząt. Poza przejściową gorączką i leukopenią można zauważyć osowienie, brak łaknienia, wyciek z nosa. Czasami BVD towarzyszą: zmiany nadżerkowe i owrzodzenia jamy gębowej, biegunka i spadek wydajności mlecznej. Serokonwersja stanowi najczęściej jedyny ślad przebytego zakażenia.
Immunosupresyjny wpływ wirusa BVD-MD prowadzi do zwiększonej podatności organizmu na wtórne infekcje bakteryjne i wirusowe oraz inwazje pasożytnicze (Pasteurella spp., Salmonella spp., wirus PI-3, wirus IBR/IPV, koronawirusy, rotawirusy oraz coccidia). Jest to szczególnie widoczne u cieląt, u których może dochodzić do ciężkich schorzeń ze strony układu pokarmowego i oddechowego.
Jedną z postaci zakażenia wirusem BVD-MD jest niedawno opisany zespół krwotoczny (syndrom hemoragiczny). Charakteryzuje się on trombocytopenią znacznego stopnia, czemu towarzyszy krwawa biegunka, krwawy wyciek z nosa, wybroczynowość na błonach śluzowych oraz krwawienia z miejsc iniekcji.
Ostra postać BVD, która pojawiła się w latach 1992-1993, cechuje się krótkim przebiegiem wśród objawów typowych dla BVD, ale współczynnik zachorowań zwierząt sięga 40% przy współczynniku śmiertelności 10 - 30%.
Nadkażenie cieląt zakażonych trwale szczepem cytopatycznym wirusa BVD-MD prowadzi do rozwoju śmiertelnej choroby błon śluzowych (z ang. Mucosal Disease - MD). Postać ostra choroby błon śluzowych charakteryzuje się brakiem łaknienia, osowieniem, osłabieniem i gorączką do 41oC. Na śluzawicy, brzegach dziąseł, języku, tylnej części podniebienia twardego można stwierdzić nadżerki. W miarę trwania procesu chorobowego dochodzi do wychudzenia zwierząt, odwodnienia i kwasicy. Jako następstwo powstawania nadżerek w szparze międzyracicznej mogą pojawić się kulawizny, którym towarzyszy niechęć do poruszania się i pozostawanie chorych zwierząt w pozycji leżącej. W okresie 2-3 dni od wystąpienia wyżej opisanych objawów klinicznych pojawia się obfita, wodnista biegunka o nieprzyjemnym, zgniłym zapachu. Kał może zawierać zmienną ilość świeżej lub też skrzepłej krwi. Przeżuwanie jest zmniejszone i może dochodzić do wzdęć. Zejście śmiertelne następuje 3-10 dnia od pojawienia się pierwszych objawów klinicznych. W badaniu anatomopatologicznym stwierdza się występowanie nadżerek na błonie śluzowej przewodu pokarmowego, a zwłaszcza w przełyku, księgach, trawieńcu i jelitach.
Chociaż wirus BVD-MD najczęściej atakuje bydło, można go stwierdzić także u owiec, kóz, świń i dziko żyjących przeżuwaczy (głównie sarny).
Typową cechą wirusa BVD-MD jest duża zmienność antygenowa szczepów stwierdzana w testach krzyżowej neutralizacji oraz w analizie z użyciem przeciwciał monoklonalnych. Oznacza to niską skuteczność stosowanych szczepionek oraz ograniczoną możliwość wykrywania szczepów terenowych wirusa z użyciem nowoczesnych i wysoce specyficznych metod diagnostycznych.
Wirus BVD-MD występuje w hodowli komórkowej jako biotyp cytopatyczny (cp) lub niecytopatyczny (ncp). Biotyp cp prowadzi do wakuolizacji cytoplazmy, a następnie jej kurczenia się z towarzyszącą piknozą jądra i odklejaniem się zaokrąglonych komórek od podłoża. Biotyp nie wywołujący wyżej opisanych zmian określa się jako niecytopatyczny. W warunkach zakażeń naturalnych dominują szczepy ncp. Powstawanie szczepów cp wiąże się ze zmianami w genotypie szczepów o biotypie ncp. Ta cecha fenotypowa wirusa stanowi duże utrudnienie w pracy diagnostycznej.
Głównym źródłem wirusa w stadzie są zwierzęta zakażone trwale (z ang. persistently infected - PI). Wydalają one duże ilości wirusa BVD-MD we wszystkich wydalinach i wydzielinach zakażając inne zwierzęta na drodze bezpośredniego kontaktu oraz pośrednio przez skażoną paszę, narzędzia i inne przedmioty. Zwierzęta zakażone trwale nie wytwarzają specyficznych przeciwciał neutralizujących homologiczny szczep wirusa BVD-MD, choć są immunokompetentne w stosunku do szczepów heterologicznych. Szczepy biotypu ncp wirusa BVD-MD, powodują zakażenie trwałe płodu drogą łożyskową, gdy zakażenie matki nastąpi do 125 dnia ciąży. Należy podkreślić, że próby eksperymentalnego zakażania płodów szczepami cytopatycznymi wirusa BVD-MD nie doprowadziły do rozwoju zakażenia trwałego.
Bydło dorosłe, reagujące serologicznie negatywnie, jest w pełni wrażliwe na zakażenie wirusem BVD-MD. W przypadku kontaktu z wirusem osobniki takie ulegają zakażeniu, występuje u nich przemijająca wiremia, trwająca zwykle kilka dni. Wiremii towarzyszy okresowe siewstwo wirusa, jednakże wydalany jest on w znacznie mniejszej ilości w porównaniu do zwierząt trwale zakażonych.
Wirusowa biegunka bydła (z ang. BVD) charakteryzuje się wysokim współczynnikiem zachorowalności przy nieomal zerowej upadkowości zwierząt. Poza przejściową gorączką i leukopenią można zauważyć osowienie, brak łaknienia, wyciek z nosa. Czasami BVD towarzyszą: zmiany nadżerkowe i owrzodzenia jamy gębowej, biegunka i spadek wydajności mlecznej. Serokonwersja stanowi najczęściej jedyny ślad przebytego zakażenia.
Immunosupresyjny wpływ wirusa BVD-MD prowadzi do zwiększonej podatności organizmu na wtórne infekcje bakteryjne i wirusowe oraz inwazje pasożytnicze (Pasteurella spp., Salmonella spp., wirus PI-3, wirus IBR/IPV, koronawirusy, rotawirusy oraz coccidia). Jest to szczególnie widoczne u cieląt, u których może dochodzić do ciężkich schorzeń ze strony układu pokarmowego i oddechowego.
Jedną z postaci zakażenia wirusem BVD-MD jest niedawno opisany zespół krwotoczny (syndrom hemoragiczny). Charakteryzuje się on trombocytopenią znacznego stopnia, czemu towarzyszy krwawa biegunka, krwawy wyciek z nosa, wybroczynowość na błonach śluzowych oraz krwawienia z miejsc iniekcji.
Ostra postać BVD, która pojawiła się w latach 1992-1993, cechuje się krótkim przebiegiem wśród objawów typowych dla BVD, ale współczynnik zachorowań zwierząt sięga 40% przy współczynniku śmiertelności 10 - 30%.
Nadkażenie cieląt zakażonych trwale szczepem cytopatycznym wirusa BVD-MD prowadzi do rozwoju śmiertelnej choroby błon śluzowych (z ang. Mucosal Disease - MD). Postać ostra choroby błon śluzowych charakteryzuje się brakiem łaknienia, osowieniem, osłabieniem i gorączką do 41oC. Na śluzawicy, brzegach dziąseł, języku, tylnej części podniebienia twardego można stwierdzić nadżerki. W miarę trwania procesu chorobowego dochodzi do wychudzenia zwierząt, odwodnienia i kwasicy. Jako następstwo powstawania nadżerek w szparze międzyracicznej mogą pojawić się kulawizny, którym towarzyszy niechęć do poruszania się i pozostawanie chorych zwierząt w pozycji leżącej. W okresie 2-3 dni od wystąpienia wyżej opisanych objawów klinicznych pojawia się obfita, wodnista biegunka o nieprzyjemnym, zgniłym zapachu. Kał może zawierać zmienną ilość świeżej lub też skrzepłej krwi. Przeżuwanie jest zmniejszone i może dochodzić do wzdęć. Zejście śmiertelne następuje 3-10 dnia od pojawienia się pierwszych objawów klinicznych. W badaniu anatomopatologicznym stwierdza się występowanie nadżerek na błonie śluzowej przewodu pokarmowego, a zwłaszcza w przełyku, księgach, trawieńcu i jelitach.
Diagnostyka zakażeń
W związku z występowaniem dwóch biotypów wirusa BVD-MD diagnostyka
laboratoryjna
jest znacznie utrudniona. Szerokie rozprzestrzenienie wirusa BVD-MD w
populacji
bydła sprawia, że płodowa surowica cielęca, używana standardowo w pracy
z hodowlami komórkowymi, często zawiera przeciwciała dla wirusa BVD-MD,
albo wirus BVD-MD. Diagnostyka kliniczna to nie tylko obserwacja i
badanie
zwierząt, ale także analiza wskaźników produkcyjnych, rozrodu i
zdrowotności
za okres ostatnich kilku lat (przyrosty masy ciała, wydajność mleczna,
współczynnik zacieleń, poronienia, rodzenie się cieląt z wadami, upadki
cieląt). Rotacja stada ma istotne znaczenie w epizootiologii zakażeń
wirusem
BVD-MD. Tą bowiem drogą następuje wprowadzanie oraz szerzenie się
zakażenia
w stadzie.
Zakażenie zwierząt dorosłych wirusem BVD-MD może przebiegać z objawami ze strony następujących układów:
- pokarmowego: biegunka, zmniejszony apetyt lub brak apetytu, ślinotok;
- oddechowego: wyciek z nosa, kaszel;
- rozrodczego: poronienia, mumifikacje, obniżony współczynnik zacieleń;
- narządu ruchu: kulawizny;
oraz zmianami na dostępnych błonach śluzowych w postaci zaczerwienień, nadżerek i owrzodzeń.
Diagnostyka laboratoryjna pozwala określić status serologiczny oraz wirusologiczny badanych zwierząt. Wynik badania serologicznego pojedynczej próbki surowicy nie dostarcza zbyt wielu informacji. Zawsze należy badać wszystkie zwierzęta w stadzie, co pozwala określić status serologiczny stada. Można potem wnioskować, czy w danym skupisku są zwierzęta zakażone trwale wirusem BVD-MD. W przypadku toczącego się procesu klinicznego, badanie par surowic pobranych w odstępie 3 tygodni pozwala na wykrycie wzrostu miana przeciwciał, co stanowi potwierdzenie krążenia wirusa w stadzie. Negatywny wynik badania serologicznego wskazuje, że w pełni immunokompetentne zwierzę albo nigdy nie zetknęło się z wirusem BVD-MD i jest wrażliwe na zakażenie, albo, że mamy do czynienia ze zwierzęciem trwale zakażonym (immunotolerancja). Opisywane przypadki obecności u zwierząt zakażonych trwale przeciwciał dla heterologicznych szczepów wirusa BVD-MD komplikują postawienie prawidłowej diagnozy. W następnym etapie przeprowadza się próbę izolacji wirusa od zwierząt seroujemnych. Dodatni wynik badania wirusologicznego, potwierdzony po 3 tygodniach, wyklucza przemijającą wiremię, która występuje w przebiegu ostrego zakażenia postnatalnego u zwierzęcia w pełni immunokompetentnego. Zwierzęta zakażone trwale należy niezwłocznie eliminować ze stada, lub przynajmniej izolować od zwierząt ciężarnych. Ma to zapobiec zakażaniu się krów ciężarnych i płodów drogą łożyskową i rodzeniu się nowych siewców wirusa (zwierzęta PI). Nowoczesne metody biologii molekularnej, wprowadzone kilka lat temu, otworzyły nowe możliwości diagnostyczne. Poznanie pełnych sekwencji nukleotydów w genomie dwóch szczepów cytopatycznych i dwóch niecytopatycznych wirusa BVD-MD pozwoliło na porównywanie poszczególnych szczepów na podstawie współczynnika homologii sekwencji nukleotydów. Technika RT-PCR (z ang. Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction: odwrotna transkrypcja sprzężona z łańcuchową reakcją polimerazową), pozwala powielić określony fragment genomu wirusa przy użyciu specyficznych starterów. Metoda ta posiada wysoką czułość i specyficzność, ale jednocześnie istnieje problem uzyskiwania wyników fałszywie dodatnich na skutek kontaminacji badanej próbki obcym materiałem genetycznym. Poza szybkością wykonania, RT-PCR pozwala na wykrycie obecności wirusa nawet w przypadku jego inaktywacji przez przeciwciała neutralizujące czy też w materiale toksycznym dla hodowli komórkowej. Jednakże wysokie koszty odczynników oraz aparatury ograniczają wykorzystanie tej techniki jedynie do badań stricte naukowych.
ADRESY STRON ANGIELSKOJĘZYCZNYCH nt. wirusa BVD-MD
STRONA KENNY BROCKA
STRONA RUBENA DONISA
STRONA BILLA KVASNICKA
Zakażenie zwierząt dorosłych wirusem BVD-MD może przebiegać z objawami ze strony następujących układów:
- pokarmowego: biegunka, zmniejszony apetyt lub brak apetytu, ślinotok;
- oddechowego: wyciek z nosa, kaszel;
- rozrodczego: poronienia, mumifikacje, obniżony współczynnik zacieleń;
- narządu ruchu: kulawizny;
oraz zmianami na dostępnych błonach śluzowych w postaci zaczerwienień, nadżerek i owrzodzeń.
Diagnostyka laboratoryjna pozwala określić status serologiczny oraz wirusologiczny badanych zwierząt. Wynik badania serologicznego pojedynczej próbki surowicy nie dostarcza zbyt wielu informacji. Zawsze należy badać wszystkie zwierzęta w stadzie, co pozwala określić status serologiczny stada. Można potem wnioskować, czy w danym skupisku są zwierzęta zakażone trwale wirusem BVD-MD. W przypadku toczącego się procesu klinicznego, badanie par surowic pobranych w odstępie 3 tygodni pozwala na wykrycie wzrostu miana przeciwciał, co stanowi potwierdzenie krążenia wirusa w stadzie. Negatywny wynik badania serologicznego wskazuje, że w pełni immunokompetentne zwierzę albo nigdy nie zetknęło się z wirusem BVD-MD i jest wrażliwe na zakażenie, albo, że mamy do czynienia ze zwierzęciem trwale zakażonym (immunotolerancja). Opisywane przypadki obecności u zwierząt zakażonych trwale przeciwciał dla heterologicznych szczepów wirusa BVD-MD komplikują postawienie prawidłowej diagnozy. W następnym etapie przeprowadza się próbę izolacji wirusa od zwierząt seroujemnych. Dodatni wynik badania wirusologicznego, potwierdzony po 3 tygodniach, wyklucza przemijającą wiremię, która występuje w przebiegu ostrego zakażenia postnatalnego u zwierzęcia w pełni immunokompetentnego. Zwierzęta zakażone trwale należy niezwłocznie eliminować ze stada, lub przynajmniej izolować od zwierząt ciężarnych. Ma to zapobiec zakażaniu się krów ciężarnych i płodów drogą łożyskową i rodzeniu się nowych siewców wirusa (zwierzęta PI). Nowoczesne metody biologii molekularnej, wprowadzone kilka lat temu, otworzyły nowe możliwości diagnostyczne. Poznanie pełnych sekwencji nukleotydów w genomie dwóch szczepów cytopatycznych i dwóch niecytopatycznych wirusa BVD-MD pozwoliło na porównywanie poszczególnych szczepów na podstawie współczynnika homologii sekwencji nukleotydów. Technika RT-PCR (z ang. Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction: odwrotna transkrypcja sprzężona z łańcuchową reakcją polimerazową), pozwala powielić określony fragment genomu wirusa przy użyciu specyficznych starterów. Metoda ta posiada wysoką czułość i specyficzność, ale jednocześnie istnieje problem uzyskiwania wyników fałszywie dodatnich na skutek kontaminacji badanej próbki obcym materiałem genetycznym. Poza szybkością wykonania, RT-PCR pozwala na wykrycie obecności wirusa nawet w przypadku jego inaktywacji przez przeciwciała neutralizujące czy też w materiale toksycznym dla hodowli komórkowej. Jednakże wysokie koszty odczynników oraz aparatury ograniczają wykorzystanie tej techniki jedynie do badań stricte naukowych.
ADRESY STRON ANGIELSKOJĘZYCZNYCH nt. wirusa BVD-MD
STRONA KENNY BROCKA
STRONA RUBENA DONISA
STRONA BILLA KVASNICKA