CC BY
1
Научная статья
УДК 619:616.981.42:616-097:615.371 doi: 10.47737/2307-2873_2024_46_119
ИММУНОГЕННЫЕ СВОЙСТВА ШТАММА B. ABORTUS 82-Tr ПРИ ВАКЦИНАЦИИ И РЕВАКЦИНАЦИИ МОРСКИХ СВИНОК
©2024. Максим Аркадьевич Косарев1, Яна Александровна Богова2, Гульнара Минирашитовна Сафина3
1,2,3Федеральный центр токсикологической радиационной и биологической безопасности, отделение бактериологии, лаборатория бактериальных зооантропонозов, Казань, Россия, 1 [email protected]
Аннотация. Изучению антибиотикорезистеных штаммов бруцеллеза уделено не много внимания. Этому вопросу посвящены изыскания таких ученых, как A.M. Фомин, РА. Крючков, Т.Н. Уразов и т.д. Практическая значимость основана на применении антибиотикорезистеных вакцинных штаммов в очагах инфекции. По многочисленным исследованиям были сделаны выводы о губительном влиянии антибиотиков на вирулентные культуры. Поэтому есть необходимость в изучении и разработке устойчивых к антибиотику вакцинных таммов, так как вакцинация является одним из методов борьбы с бруцеллезом. Вакцины - биологические препараты, представля ие интерес для обеспечения адаптивного иммунитета против инфекционного агента. В данной статье была изучена напряженность иммунитета при проведении вакцинации и ревакцинации культурой из тетрациклинрезистентного варианта B. abortus 82-Tr. При экспериментальном заракении морских свинок через 6 месяцев после инъекции культуры штамма B. abortus 82-Tr иммунитет не формируется. Однако, введение культуры из исходного тамма B. abortus 82 приводит к выработке иммунитета у 33,3
ивотных. Ревакцинация гомологичными вакцинами приводит к значительному увеличени числа иммунных животных, которые были ревакцинированы культурой из штамма 82-Tr -66,6 %, а вакциной из штамма 82 - на 75,0 %. Результаты, полученные при проведении эксперимента, могут быть использованы при дифференциальной серологической диагностике бруцеллеза.
Ключевые слова: бруцеллез, B. abortus, антибиотикорезистентный штамм, антибиотики, вакцинация, ревакцинация, серологические исследования, бактериологические исследования
Введение. До недавних пор бруцеллез считали инфекцией, которую победили в Российской Федерации. Но регистрация новых очагов говорит об обратном. Бруцеллез - внутриклеточная инфекция, и поэтому практически не поддается лечени как у животных, так и у людей. Быстрый переход инфекции в латентное течение способствует затруднению её в диагностике. Диагностировать бруцеллез можно с помощью бактериологических,
серологических тестов и анализа амплификации нуклеиновых кислот [2]. Выделение чистой культуры является золотым стандартом для диагностики бруцеллеза.
Продолжаются работы по
усовершенствованию уже существующих мер борьбы, а также специальных средств и методов диагностики и специфической
профилактики бруцеллеза [4, 8]. Не заканчиваются попытки получения новых антибиотикорезистентных таммов бруцелл, изучения лечебных бруцеллезных вакцин, поиска более эффективных антибиотиков для лечения животных.[1, 4, 7].
зучени антибиотикорезистеных
таммов бруцеллеза не уделено особого внимания. Изучением их занимались такие исследователи, как . . омин, Р. . Крючков, Т. Н. Уразов и т.д. [3, 7, 8] рактическая значимость основана на применении антибиотикорезистеных
вакцинных таммов в очагах инфекции. о многочисленным исследованиям были сделаны выводы о губительном влиянии антибиотиков на вирулентные культуры.
оэтому остается необходимость в изучении и получении устойчивых к антибиотику вакцинных штаммов.
Целью данного исследования было изучить напряженность иммунитета у морских свинок, привитых и
ревакцинированных культурой из
тетрациклинрезистентного варианта тамма 82-Tr.
Методика. Штамм 82-Tr был получен в лаборатории бактериальных зооантропонозов.
ля исследования были взяты 2 группы морских свинок в количестве 52 особей. В первой группе животным в количестве 26 особей вводили культуру штамма B. abortus 82-Tr в дозе 1,5 млрд м.к. подкожно в объеме 1 мл. Животных второй группы в таком же количестве иммунизировали культурой штамма B. abortus 82 в дозе 1 млрд м.к. аналогичным способом и объемом.
Кровь для серологического
исследования после введения культур брали через 15 суток, через 1, 2 и 3 месяца. Исследование проводили в РБП, РА, РСК и РСК с R-антигеном - ВНИВИ.
Спустя 3 месяца, морских свинок, привитых культурой из штамма 82-Tr, разделили на 2 подгруппы (I и II). Первую подгруппу привили культурой штамма 82-Tr подкожно в объеме 1 мл., в дозе 1,5 млрд м.к., вторая подгруппа осталась не ревакцинированной.
Животные 2-й группы таюке были разделены на 2 подгруппы (III и I). Свинкам третьей подгруппы повторно вводили культуру из тамма 82 подкожно в объеме 1 мл, в дозе 1 млрд м.к., четвертая подгруппа осталась не ревакцинированной.
Регулярно, какдые 15 суток производился забор крови из уной вены для
исследования по серологическим
показателям. Для проведения
бактериологического и серологического исследований через 90 дней по 3 особи из какдой группы были подвергнуты эвтаназии. Оставшихся морских свинок заразили культурой вирулентного тамма B. abortus 54-МВГНКИ в дозе 50 м.к.
роводили эвтанази всех подопытных животных, спустя один месяц после зара ения, с последу им проведением серологического и бактериологического исследований. з 10 органов и лимфатических узлов (л/у) осуществляли посевы.
Дифференцировали в РА на стекле все культуры с гипериммунными S- и R-бруцеллезными сыворотками, выделенными при исследовании. Далее считали количество иммунных к бруцеллезу ивотных и подсчитывали индекс инфицированности () органов и л/у, культурой вирулентного штамма бруцелл.
Результаты. В ходе проведения опыта установлено, что при иммунизации культурами из штаммов 82-Tr и 82 во все сроки исследований серологические реакции с S-антигенами были отрицательными. С R-антигеном РСК была положительной в обеих группах животных. Через 15 суток в 1-й группе титры антител составляли 26,6±6,6, а во второй группе 93,3±35,3. Через месяц со дня вакцинации в первой группе наблюдалось повышение количество титра антител, а во второй снюкение. Через 2 и 3 месяца во всех группах отмечалось поникение титров антител (табл. 1).
Таблица 1
Показатели антителообразования у морских свинок, привитых культурами из штаммов
82-Тг и 82
JS Результаты серологического исследований (М±м)
и ю 15 суток 1 месяц 2 месяца 3 месяца
св о о РСК РСК РСК РСК
с с и - РБП £ ёэ РБП £ РБП £ РБП £
U М - м - м - м - м
1-82- 3 26,6± 53,3± 20,0± 3,3±
Tr 6,6 13,3 0,0 1,7
2-82 3 - - - 93,3± 35,3 - - - 80,0± 0,0 - - - 55,0± 25,0 - - - 8,3± 6,0
Серологические реакции у
ревакцинированных морских свинок во все сроки исследований в РБП и РА были отрицательными и положительными в РСК с обоими антигенами. В ходе исследования наблюдались колебания титров антител,
наивысшими они были на 15 сутки исследования после ревакцинации, через 1 месяц наблюдалось снижение, а через 2 месяца показатели вновь возросли (табл. 2).
Таблица 2
оказатели антителообразования у морских свинок, привитых и ревакцинированных
JS Результаты серологического исследований после ревакцинации(М±м)
й и ю о 15 суток 1 месяц 2 месяца
& о о РСК РСК РСК
ч о с и - н о « РБП 2 У - S R-аг РБП 2 У - S R-аг РБП 2 У - S R-аг
I- (82-Tr +82-Tr) 3 - - 53,3± 13,3 186,7±7 0,6 - - 13,3±3, 3 93,3± 35,3 - - 16,7± 3,3 66,7± 13,3
II-(82-Tr) 3 - - - - - - - - - - - -
III-(82+82) 3 - - 30,0± 10,0 123,3± 93,3 - - 16,7± 11,7 36,7± 21,9 - - 5,0±0,0 86,7± 40,6
IV (82) 3 - - - - - - - - - - - -
Показатели серологического и удалось. У животных, привитых и бактериологического исследований у ревакцинированных культурой из штамма 82-вакцинированных животных были Тг, показатели ИВС были вше, чем у отрицательными (табл. 3). Выделить культуру привитых и ревакцинированных культурой из вакцинных таммов от ревакцинированных тамма 82. морских свинок в обеих подгруппах не
Таблица 3
Результаты серологического и бактериологического исследований морских свинок, привитых _и ревакцинированных культурами из штаммов 82-Тг и 82, перед заражением_
Группа животных
ю о
н о
Результаты исследований (М±м)
Серологического
РБП
РА (МЕ)
РСК
S-аг
R-аг
Бактериологического
ИБС
ИИ (%)
I-
(82-Tr+82-Tr)
6,7±3,3
16,7±3,3
20,0±0,0
4,50±2,34
II - (82-Tr)
2,42±0,13
III - (82+82)
10,0±5,8
1,7±1,7
20,0±0,0
2,15±0,35
IV (82)
1,96±0,30
ри серологическом исследовании установлено, что дополнительно к результатам предыдущих исследований у ревакцинированных ивотных стала
положительной и РА с S-антигеном в невысоких титрах антител в обеих подгруппах.
осле ревакцинации культурой тамма 82-Тг у морских свинок не было обнаружено
изменений в показателях реакции связывания комплемента (РСК), однако наблюдалось понюкение показателей в РСК с R-антигеном с 66,7±13,3 до 20,0±0,0. Отмечается, что реиммунизация культурой тамма 82 привела к снижению титров антител в РСК с обоими антигенами.
сследования уровня иммунитета у морских свинок, зараженных через 3 месяца
после ревакцинации и 6 месяцев после выделена из всех лимфоузлов и органов. вакцинации (см. таблицу 4), показали, что все Заметно, что уровень инфицированности у контрольные особи заразились них составил 93,3±3,3 при высоком
генерализованной формой инфекции, причем, показателе ИВС - 3,67±0,65 (табл. 4). культура вирулентного штамма 54-М была
Таблица 4
Результаты изучения иммуногенных свойств культур из штаммов 82-Тг и 82 при иммунизации
Подгруппа животных Кол-во особей Результаты исследований (М±м)
выделено культур ИИ% ИВС Заразилось (голов) Иммунитет (голов)
к не Г и а ег. Р Всего Стер. Нестер. Общ. %
Вакц. Вирул.
I-(82-Tr + 82-Tr) 9 - 15 17,8±10,9 1,55±0,26 2 - 1 3 6 - 6 66,6
II - (82-Tr) 6 - 56 93,3±2,1 4,86±0,49 6 - - 6 - - - 0,0
III - (82+82) 8 - 7 8,7±7,4 1,36±0,11 1 - 1 2 6 - 6 75,0
IV (82) 6 - 32 53,3±19,1 2,59±0,38 4 - - 4 2 - 2 33,3
Контрольная (Шт. 54) 6 - 56 93,3±3,3 3,67±0,65 6 - - 6 - - - 0,0
В подгруппе ревакцинированных культурой из штамма 82-Тг, иммунных к бруцеллезу ивотных составило 66,6 . з 9 двое заразились генерализованной формой инфекции, при которой возбудитель распространился по всему организму. одной свинки выделили 1 культуру из регионарного лимфатического узла в области паховой зоны (место заракения). У остальных морских свинок посевы были стерильными. ИИ составил 17,8±10,9 %, при ИВС, он равен 1,55±0,26.
В II подгруппе привитые только культурой из штамма 82-Тг, все морские свинки были обсеменены культурой вирулентного штамма. ИИ в этой группе составил 93,3 ± 2,1 при высоком ИВС -4,86±0,49. Все серологические реакции с единым бруцеллезным антигеном были положительными в высоких титрах антител.
животных, реиммунизированных вакциной из тамма 82, иммунных в группе было 75%. Одна морская свинка из 8 животных была заракена. У одной выделили
культуру вирулентного штамма из места заракения. ИИ в этой группе составил 8,7±7,4 %.
У животных, которых привили только культурой из штамма 82, иммунных к бруцеллезу было 33,3 %. Две морские свинки из ести не заразились, а остальные были подвержены заражению генерализованной формой инфекции. ИИ составил 53,3±19,1 % при ИВС, равном 2,59±0,38.
Вывод. При экспериментальном заракении морских свинок через 6 месяцев после инъекции культуры штамма B. abortus 82-Tr иммунитет не формируется. Однако, введение культуры из исходного штамма B. abortus 82 приводит к выработке иммунитета у 33,3 % животных. Ревакцинация гомологичными вакцинами приводит к значительному увеличени числа иммунных животных, которые были ревакцинированы культурой из штамма 82-Tr, их число составило 66,6%, а вакциной из штамма 82 -не 75,0 %.
Список источников
1. Иванов А.В., Салмаков К.М., Фомин А.М., Плотникова Э.М. Изыскание и результаты применения новых средств специфической профилактики бруцеллеза крупного рогатого скота// Ветеринарный врач. 2006. № 1. C. 14-18.
2. Косарев М.А., Фомин А.М., Сафина Г.М., Григорьева С.А., Тухватуллина Л.А. Дифференциальная серологическая диагностика бруцеллеза у крупного рогатого скота, привитого из штамма 82, и ее значение в общей системе мер борьбы с данным заболеванием// Ветеринарный врач. 2019. № 5. С. 23-28.
3. Крючков Р.А. «Иммунобиологические свойства стрептомицинрезистентного штамма В. abortus 82 и его применение при сочетанной защите животных от бруцеллеза: автореф. дис.... канд. биол. наук. Казань. 2010. 22 с.
4. Онищенко Г.Г., Куличенко А.Н. Бруцеллез. Современное состояние проблемы // Ставрополь: ООО «Губерния». 2019. С. 305. ISBN 978-5-6041215-6-6
5. Салмаков, К.М., Фомин А.М., Иванов А.В., Чернов А.Н., Сафина Г.М., Салмакова А.В., Косарев М.А., Федорова Н.Ю., Хабибуллин Р.Р. Усовершенствованная различная система профилактики и ликвидации бруцеллеза крупного рогатого скота с применением живых вакцин из штаммов слабоагглютиногенного В. abortus 82 и инагглютиногенного В. abortus R-1096 // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. 2012. № 211. С. 130-134.
6. Салмаков К.М., Фомин А.М., Сафина Г.М., Галимова Г.М. Изучение нового антибиотикоустойчивого вакцинного штамма B. abortus 82-RTr с целью его использования в борьбе с бруцеллезом крупного рогатого скота// Канадский коллоквиум по биол. наукам. Семинар экспертов МНТЦ и Канады, 15-17 сент. 2004г.-гост. «Салют». С.136-137.
7. Уразов, Т. Н., Сафина Г.М., Фомин А.М., Салмаков К.М. Изучение иммуногенеза и иммуногенных свойств новых вакцинных штаммов бруцелл на морских свинках// Ветеринарный врач. 2004. №1. С.13-17.
8. Фомин, А.М., Салмаков К.М., Сафина Г.М., Галимова Г.М, Крючков Р.А. Абортогенные и антигенные свойства антибиотикорезистентных вариантов штамма B. abortus 82// Ветеринарный врач. 2006. №1. С.18-20.
9. Alcina V. C., Juliana P.S., Mariana N.X., Tatiane A. P., Andrey P. L., Renato L. S. Pathogenesis of bovine brucellosis// The Veterinary Journal.2010.Vol. 184 No 20. P. 146-155.
10. Baykam N., Esener H., Ergonul O., Eren §., Qelikba A., Dokuzoguz B. In vitro antimicrobial susceptibility of Brucella species// International Journal of Antimicrobial Agents.2004. Vol. 23. No 4. P. 405-407.
11. Campos P.C., Gomes M.T.R., Marinho F.A.V., Guimaraes E.S., Cruz M.G.F., Oliveira S.C. Brucella abortus nitric oxide metabolite regulates inflammasome activation and IL-1P secretion in murine macrophages// European Journal of Immunology. 2019. Vol. 49. No 7. P.1023-1037.
IMMUNOGENIC PROPERTIES OF B. ABORTUS 82-T STRAIN DURING VACCINATION AND REVACCINATION OF GUINEA PIGS
©2024. Maxim A. Kosarev1, Yana A. Bogova2, Gulnara M. Safina3
1,2,3Federal Center for Toxicological Radiation and Biological Safety, Department of Bacteriology,
Laboratory of Bacterial Zooanthroponoses, Kazan, Russia
Abstract. Not much attention has been paid to the study of antibiotic-resistant strains of brucellosis. The research of such scientists as A.M. Fomin, R.A. Kryuchkov, T.N. Urazov, etc. is devoted to this issue. The practical significance is based on the use of antibiotic-resistant vaccine strains in foci of infection. Numerous studies have drawn conclusions about the detrimental effect of antibiotics on virulent crops. Therefore, there is a need to study and develop antibiotic-resistant vaccine strains, since vaccination is one of the methods to combat brucellosis. Vaccines are biological products of interest for providing adaptive immunity against an infectious agent. In this article, the intensity of immunity was studied during vaccination and revaccination with a culture from the tetracycline-resistant variant of B. abortus 82-Tr. When guinea pigs are experimentally infected 6 months after injection of a culture of the B. abortus 82-Tr strain, immunity is not formed. However, the introduction of a culture from the original strain of B. abortus 82 leads to the development of immunity in 33.3% of animals. Revaccination with homologous vaccines leads to a significant increase in the number of immune animals that were revaccinated with a culture from strain 82-Tr - at the level of 66.6%, and with a vaccine from strain 82 - at the level of 75.0%. The results obtained during the experiment can be used in the differential serological diagnosis of brucellosis.
Key words: brucellosis, B. abortus, antibiotic-resistant strain, antibiotics, vaccination, revaccination, serological studies, bacteriological studies
References
1. Ivanov A.V., Salmakov K.M., Fomin A.M. i dr. Izyskanie i rezul'taty primeneniya novykh sredstv spetsificheskoi profilaktiki brutselleza krupnogo rogatogo skota (Research and results of the use of new means of specific prevention of brucellosis in cattle), Veterinarnyi vrach, 2006, No. 1, pp.14-18.
2. Kosarev M.A., Fomin A.M., Safina G.M., Tukhvatullina L.A. Differentsial'naya serologicheskaya diagnostika brutselleza u krupnogo rogatogo skota, privitogoiz shtamma 82, i eeznachenie v obshchei sisteme mer bor'by s dannym zabolevaniem (Differential serological diagnosis of brucellosis in cattle vaccinated with strain 82, and its significance in the overall system of measures to combat this disease), Veterinarnyi vrach, 2019, No. 5, pp. 23-28.
3. Kryuchkov R.A. Immunobiologicheskie svoistva streptomitsinrezistentnogo shtamma B. abortus 82 i ego primenenie pri sochetannoi zashchite zhivotnykh ot brutselleza (Immunobiological properties of streptomycin-resistant strain B. abortus 82 and its use in combined protection of animals from brucellosis). Avtoref. Dis. kand.biol. nauk. Kazan', 2010, 22 p.
4. Onishchenko G.G., Kulichenko A.N. Brutsellez. Sovremennoesostoyanie problem (Brucellosis. Current state of the problem), Stavropol': OOO «Guberniya».2019. p. 305. ISBN 978-5-6041215-6-6
5. Salmakov K.M., Fomin A.M., Ivanov A.V., Chernov A.N., Safina G.M., Salmakova A.V., Kosarev M.A., Fedorova N.Yu., Khabibullin R.R. Usovershenstvovannaya razlichnaya sistema profilaktiki i likvidatsii brutselleza krupnogo rogatogo skota s primeneniem zhivykh vaktsin iz shtammov slaboagglyutinogennogo V. abortus 82 i inagglyutinogennogo V. abortus R-1096 (Improved various system for the prevention and elimination of brucellosis in cattle using live vaccines from strains of weakly agglutinogenic B. abortus 82 and inagglutinogenic B. abortusR-1096), Uchenye zapiski Kazanskoi gosudarstvennoi akademii veterinarnoi meditsiny im. N.E. Baumana, 2012,No. 211, p. 130-134.
6. Salmakov K.M., Fomin A.M., Safina G.M., Galimova G.M. Izuchenie novogo antibiotikoustoichivogo vaktsinnogo shtamma B. abortus 82-RTr s tsel'yu ego ispol'zovaniya v bor'be s brutsellezom krupnogo rogatogo skota (Study of a new antibiotic-resistant vaccine strain B. abortus 82-RTr with the aim of its use in the fight against brucellosis in cattle), Kanadskii biol. naukam. Seminar ekspertov MNTTs iKanady, 15-17 sent.2004g.gost"Salyut", pp.136-137.
7. Urazov, T. N., Safina G.M., Fomin A.M., Salmakov K.M. Izuchenie immunogeneza i immunogennykh svoistv novykh vaktsinnykh shtammov brutsell na morskikh svinkak (Study of immunogenesis and immunogenic properties of new vaccine strains of Brucella in guinea pigs), Veterinarnyi vrach, 2004, No. 1(17), p.13-17.
8. Fomin, A.M., Salmakov K.M., Safina G.M., Galimova G.M., Kryuchkov R.A. Abortogennye i antigennye svoistva antibiotikorezistentnykh variantov shtamma B. abortus 82 (Abortogenic and antigenic properties of antibiotic-resistant variants of B. abortus strain 82),Veterinarnyi vrach, 2006, No. 1, pp .18-20.
9. Alcina V. C. Pathogenesis of bovine brucellosis , V. C. Alcina, P.S. Juliana, N. X. Mariana, A. P. Tatiane, P. L. Andrey, L. S. Renato , The Veterinary Journal,2010,Vol. 184, No. 20.p. 146-155.
10. Baykam N. In vitro antimicrobial susceptibility of Brucella species, N. Baykam, H. Esener, O. Ergonul, §. Eren, A. Qelikbas, B. Dokuzoguz, International Journal of Antimicrobial Agents. 2004,Vol. 23, No 4. p. 405-407.
11. Campos P.C. Brucella abortus nitric oxide metabolite regulates inflammasome activation and IL-1P secretion in murine macrophages , P.C. Campos, M. T. R. Gomes, F. A. V. Marinho, E. S. Guimaraes, M. G. F. Cruz, S. C. Oliveira , European Journal of Immunology,2019,Vol. 49, No. 7, p.1023-1037.
Сведения об авторах М.А. Косарев1- кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник; Г.М. Сафина2- кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник; Я.А. Богова3- младший научный сотрудник.
1,2,3Федеральный центр токсикологической радиационной и биологической безопасности, отделение бактериологии,
лаборатория бактериальныхзооантропонозов, Научный городок, дом2, Казань, Россия,
Information about the authors M.A Kosarev1- Cand. Biol. Sci., Leading Researcher; G.M. Safina2- Cand. Vet. Sci., Leading Researcher; Y.A. Bogova3 - Junior Researcher.
1дд Federal Center for Toxicological Radiation and Biological Safety, Department of Bacteriology, Laboratory of Bacterial
Zooanthroponoses, Kazan, Russia,
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest: the authors declare that they have no conflicts of interest.
Статья поступила в редакцию 18.01.2024; одобрена после рецензирования 31.01.2024, принята к публикации 10.05.2024 The article was submitted 18.01.2024; approved after reviewing 31.01.2024; acceptedfor publication 10.05.2024
