CC BY
84
Биохимия, биотехнология и диагностика
УДК 619:616.995.121.56
СЕРОЭПИЗООТОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ЭХИНОКОККОЗА ОВЕЦ В КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ
А.А. ТХАКАХОВА младший научный сотрудник
В.К. БЕРЕЖКО доктор биологических наук
Всероссийский научно-исследовательский институт гельминтологии
им. К.И. Скрябина,
117218, г. Москва, ул. Б. Черемушкинская, 28, e-mail: [email protected]
Приведены результаты исследований по распространению эхинококкоза у собак и ларвального эхи-нококкоза у овец в хозяйствах Кабардино-Балкарской Республики в зональном аспекте. Экстенсивность инвазии собак эхинококками в среднем составила 64,5 %. Эхинококкоз овец зарегистрирован во всех хозяйствах республики с экстенсивностью инвазии 31,4-34,7 %. Серологические исследования сывороток овец им-муноферментной реакцией подтвердили широкое распространение этой инвазии в регионе. Чувствительность теста - 81,2-88,5, специфичность - 75-77,6 %. Показана возможность использования иммунодиагностического теста на основе ИФР в определении эпизоотологической ситуации по эхинококкозу овец в регионе.
Ключевые слова: эхинококкоз, распространение, овцы, собаки, антиген, иммуноферментная реакция.
В последние годы значительно ухудшилась эпизоотологическая и эпидемиологическая ситуация особенно по социально ориентированным болезням паразитарной этиологии, к числу которых относится эхинококкоз [6, 811, 13-15].
Высокий уровень инвазированности животных разных видов ларваль-ными эхинококками в РФ негативно отразился на заболеваемости населения эхинококкозом. По данным медицинской статистики за последние 20 лет заболеваемость эхинококкозом возросла в 7,5 раза [14].
Эхинококкоз животных и человека приобрел экспансивный характер с образованием региональных эпизоотологически и эпидемиологически значимых природных, сельских и городских очагов инвазии [5].
Важным направлением в осуществлении мер борьбы и профилактики эхинококкоза является проведение мониторинговых серологических исследований, позволяющих на основе полученной информации судить об эпизоото-логической ситуации.
Для проведения серологического мониторинга можно использовать им-мунотесты, но при этом необходимо учитывать их эффективность, которая во многом определяется качеством паразитарного антигена. При эхинококкозе наиболее эффективны онкосферальные и антигены протосколексов паразита [4, 16, 26, 27, 30-32, 34, 35].
Учитывая широкое распространение эхинококкоза в Кабардино-Балкарской Республике [7, 8, 11], мы поставили цель - провести серологический мониторинг по эхинококкозу овец в хозяйствах разных зон республики с
последующим сопоставлением полученных данных с результатами вскрытия овец и зараженностью собак; определить возможность использования иммуно-теста на основе ИФР в проведении сероэпизоотологических исследований.
Материалы и методы
Исследовано 215 проб сыворотки крови овец, выпасавшихся на пастбище, в том числе 75 из хозяйств равнинной, 89 - предгорной и 51 - горной зоны. Копроскопически исследовано 80 собак, из них 21 - из равнинной, 25 -предгорной и 34 - горной зоны. При вскрытии печени, легких и других паренхиматозных органов убойных овец устанавливали их зараженность Echinococcus granulosus, подсчитывали количество ларвоцист, определяли экстенсивность и интенсивность инвазии в хозяйствах каждой зоны. Обращали также внимание на локализацию и размер эхинококковых цист. Помимо копроскопических исследований собак, проводили вскрытие обнаруженных трупов собак для уточнения интенсивности инвазии в разрезе хозяйств.
Для проведения серологических исследований использовали экскреторно-секреторный антиген протосколексов E. multilocularis, полученный после 3-дневнего культивирования их в питательной среде RPMI-1640 при 37 °C в CO2 инкубаторе фирмы «Herauser», в котором необходимая температура и заданный состав газовой среды поддерживаются автоматически.
Сыворотки исследовали иммуноферментной реакцией (ИФР), предварительно определив концентрацию антигена для сорбции на полистироловые планшеты, разведение антивидового конъюгата и титр сывороток. Конъюга-том в иммуноферментной реакции служили антитела диагностические против IgG сыворотки крови барана, меченные пероксидазой и приобретенные в НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи.
Результаты и обсуждение
При вскрытии паренхиматозных органов убойных овец эхинококкоз зарегистрирован во всех исследуемых хозяйствах. По экстенсивности и интенсивности инвазии овец эхинококками различия в зональном аспекте были незначительными. Экстенсивность инвазии в хозяйствах равнинной зоны составила 34,7 % при интенсивности 12,7 ларвоцист/животное, предгорной и горной зоны соответственно 32,6 и 31,4 %; 17,8 и 14,8 ларвоцист/животное (табл. 1). Как правило, количество эхинококковых цист, обнаруженных в легких овец, было больше, чем в печени. Обнаруженные цисты имели размеры грецкого ореха и содержали опалесцирующую жидкость с протосколексами. Показатели интенсивности инвазии были несколько выше у овец из хозяйств предгорной и горной зон, где условия пастбищного содержания с многочисленным количеством выпасающихся животных на единицу площади и инва-зированных E. granulosus приотарных и бродячих собак способствовали поддержанию эпизоотического процесса. Достаточно высокая зараженность собак эхинококками была подтверждена копроскопическими исследованиями (табл. 2). Зараженность собак горной зоны была несколько выше, однако это вполне можно объяснить тем, что количество исследованных собак из этой зоны было больше.
1. Распространение эхинококкоза овец в природно-климатических зонах Ка_бардино-Балкарской Республики (по данным вскрытия)_
Зона Исследовано Из них инвази- ЭИ, % ИИ, экз.
овец ровано овец ларвоцист
Равнинная 75 26 34,7 13,7±1,52
Предгорная 89 29 32,6 17,8±1,52
Горная 51 16 31,4 14,8±1,5
Всего 215 71
В среднем 33 ,0 15,4±1,6
2. Зараженность собак эхинококками в хозяйствах разных природно-
климатических зон Кабардино-Балкарской Республики __(по данным копроскопии)__
Зона Исследовано овец Из них инвазиро-вано овец ЭИ, %
Равнинная 21 13 61,9
Предгорная 25 16 64,0
Горная 34 23 67,0
В среднем 64,5
В среднем экстенсивность инвазии составила 64,5 %. В некоторых хозяйствах этот показатель доходил до 83,3-100 %. Исследования по зараженности овец эхинококками в зависимости от технологии содержания фактически не показали каких-либо существенных различий, поскольку при любой технологии контакт с зараженными собаками не исключался. Высокая экстенсивность и интенсивность инвазии собак E. granulosus в регионе при наличии объекта заражения обеспечивает динамичность, биологическую активность и защищенность паразитарной системы в течение длительного времени.
Проведенные исследования показали, что эхинококкоз овец регистрируется во всех хозяйствах республики. Необходимо было доказать, что зараженность животных эхинококками можно устанавливать серологическими мониторинговыми исследованиями, не прибегая к убою и вскрытию.
С этой целью из хозяйств равнинной, предгорной и горной зоны исследовали ИФР сыворотку крови овец с подтвержденным диагнозом цистного эхинококкоза при вскрытии и свободных от инвазии - условно здоровых животных, у которых цист паразита не обнаружили.
Перед постановкой ИФР, используя положительную и отрицательную контрольные сыворотки, определяли оптимальную концентрацию антигена для сорбции на полистироловые планшеты, которая составила 9 мкг/мл, затем разведение сывороток (1 : 100) и титр видоспецифического конъюгата - 1 : 6000. Результаты серологического исследования, приведенные в таблице 3, показали достаточно высокую чувствительность ИФР (81,2-88,5 %) с сыворотками овец из разных зон республики при специфичности 75,0-76,5 %.
Показатели специфичности ИФР, полученные с эхинококковым антигеном, свидетельствуют о том, что в группе условно здоровых животных с большей степенью вероятности могли быть зараженные овцы, у которых эхинококковые цисты не достигли размеров визуального обнаружения, в то время как иммунная ответная реакция сопровождалась выработкой специфических антител. Тем не менее, такие показатели специфичности при эхинококкозе регистрировали многие исследователи, указывая на перекрестные реакции с сыворотками крови больных другими гельминтозами [1, 2, 17, 21-23, 25, 28].
Использование иммунодиагностических тестов в мониторинге паразито-зов привело к появлению и развитию сероэпидемиологического и сероэпизо-отологического направления в медицинской и ветеринарной паразитологии [18]. Для таких исследований можно использовать все известные иммунологические тесты и на основании полученных результатов судить о корреляционной связи между уровнем эндемичности исследуемого региона по паразитарным болезням и серопозитивностью. Особенно развито это направление в медицинской паразитологии, где при цистном гидатидозе имеется большое количество данных по серологическим исследованиям [12, 19].
3. Оценка эффективности иммуноферментной реакции в диагностике эхинококкоза овец _в хозяйствах Кабардино-Балкарской Республики_
Исследуемая Результаты ИФР
сыворотка овец число проб из них Чувствительность, Специфичность,
всего положительных отрицательных % %
Равнинная зона
Инвазированных E. granulosus 26 23 3 88,5 77,6
Условно здоро- 49 11 39
вых
Предгорная зона
Инвазированных E. granulosus 29 25 4 86,2 75,0
Условно здоро- 60 15 45
вых
Горная зона
Инвазированных E. granulosus 16 13 3 81,2 77,1
Условно здоро- 35 8 27
вых
В области ветеринарной паразитологии такие исследования не получили должного развития, хотя по этим данным можно судить об эпизоотической ситуации. Так, в опытах на животных установлена прямая связь между уровнем зараженности ларвоцистами и показателями чувствительности ИФР, не подтвержденными наличием паразита [3]. Эта связь, по мнению автора, отражает высокий уровень сенсибилизации животных в зонах широкого распространения цистного эхинококкоза и гидатидоза, что позволяет применять ИФР как для определения иммунного статуса животных, так и эпизоотической обстановки по этим болезням в регионе.
Для большей объективности и эффективности, как считают многие исследователи, лучше использовать 2-3 иммунотеста [20, 29]. Тем не менее, есть сообщения [5], которые показали, что все известные иммунологические реакции пригодны в иммунодиагностике эхинококкоза только в случае поражения человека и животных фертильными ларвоцистами E. granulosus, поскольку сыворотки больных с незрелыми или дегенерированными ларвоци-стами обладали слабой реактивностью. Это согласуется с теорией эволюции и инволюции ларвоцист и титром синтезируемых антител, т. е. в период эволюции - до 3-й стадии развития ларвоцист - происходит увеличение уровня синтезируемых антител, в последующем при 4 и 5-й стадии (период инволюции) их активность также как и уровень антител снижается [24]. Несмотря на, казалось бы, противоречивые высказывания, необходимо учитывать, что серологический мониторинг позволяет корректировать программы борьбы с эхинококкозом, а использование комплекса иммунодиагностических реакций дает возможность повысить чувствительность и специфичность иммунодиагностики.
Литература
1. Баллад Н.Е., Шамхалов В.М., Белозеров С.Н. и др. Изучение диагностической эффективности иммуноферментной реакции при эхинококкозе овец в производственных условиях // Бюлл. Всес. ин-та гельминтол. - 1991. - Т. 53. - С. 10-15.
2. Бережко В.К., Клименко В.В. Эффективность различных антигенов эхинококка в иммунодиагностике эхинококкоза // Тез. докл. науч.-практ. конф. «Современенное состояние и перспективы оздоровления хозяйств от эхинококкоза и цистицеркозов». - Караганда, 1990. - С. 30-31.
3. Бережко В.К. Методы профилактики и борьбы с эхинококкозами и другими цестодами человека и животных // Тез. докл. науч. конф. - М., 1993. - С. 7-9.
4. Бережко В.К., Сивкова Т.Н. Антигенны клеточной культуры и их использование в иммунодиагностике и иммунопрофилактике // Тез. II между-нар. науч. конф. «Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии». - 2000.- С. 21-22.
5. Бессонов А.С. Эпизоотология альвеолярного эхинококкоза животных и человека. - М: Колос, 2003. - 255 с.
6. Бессонов А.С. Цистный эхинококкоз и гидатидоз. - М., 2007. - 672 с.
7. Биттиров A.M. Эпизоотология эхинококкоза овец и крупного рогатого скота в КБР // Бюлл. Всес. ин-та гельминтол. - М., 2000. - Вып. 56. - С. 97-99.
8. Биттиров А.М., Кудаев А.С., Тамаев Т.И. Проблемы эпизоотологии и эпидемиологии эхинококкозов животных и человека в некоторых регионах Южного Федерального Округа РФ // Матер. Всерос. науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективные направления прикладной биологической науки в начале XXI века». - Нальчик-Москва, 2003. - Ч. 1. - С. 34-35.
9. Водянов А.А. Эхинококкоз овец и собак в Ставропольском крае // Вестник ветеринарии. - Ставрополь, 2000. - № 1 . - С. 12-15.
10. Газимагомедов Г.М. Эпизоотологическая характеристика природных очагов эхинококкоза в Дагестане // Изв. ДГПУ. - 2001. - № 2. - С. 17-20.
11. Елканова З.З. Эпизоотологическая и эпидемиологическая характеристика очагов эхинококкоза животных и человека в экосистеме Кабардино-Балкарской Республики: Дис. ... канд. биол. наук. - М., 2010. - 164 с.
12. Засыпка Л.И., Пилипеева Л.А., Бешко Н.И., Хреновская Г.И. Эхинококкоз людей и животных в Одесской области // Мед. паразитол. и паразит. бол. - 2001. - № 4. - С. 60-61
13. Онищенко Г.Г. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской федерации в 2006 году». - М., 2009. -215 с.
14. Романенко Н.А. Практическое использование санитарно-гельминто-логических исследований // Мед. паразитол. и паразит. бол. - 2004. - № 5. -С.34-36.
15. Сергиев В.П., Лебедева М.П., Фролова А.А. Паразитарные болезни человека, их профилактика и лечение // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2003. - № 2. - С. 8-12.
16. Сивкова Т.Н., Бережко В.К. Эффективность антигенов клеточной культуры протосколексов Echinococcus granulosus и Echinococcus multilocularis в диагностике цистного гидатидоза свиней // Ветеринария. -2002.- № 10. - С. 32-34.
17. Сивкова Т.Н. Диагностическая эффективность антигенов клеточной культуры при цистном гидатидозе животных // Матер. докл. науч. конф. Всерос. о-ва гельминтол. РАН «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями (зоонозы)». - М., 2002. - Вып. 3. - С. 305-307.
18. Шуйкина Э.Е. Аспекты клинической и эпидемиологической иммунологии при паразитарных болезнях // Мед. паразитол. и паразит. бол. -1989. -№ 5.- С. 87-93.
19. Aflaki A., Ghaffarifar F., Dalimi A. Serological survey on human hydatidosis in the west of Iran. In: XXI International Congress of Hydatidology. Nairobi, Kenya: Abst book; 2004. - P. 185
20. Altmtaç N., Yazar S., Yolasigmaz A. et al. A sero-epidemiological study of cystic echinococcosis in Izmir and its surrounding area, Turkey // Helmintologia. - V. 36, № 1. - P. 19-23.
21. Braun-Sprakties U., Lamina J. Serologische spezifische Nachweismöglichkeiten einer menschlichen Echinococcus-Infektion. - In: Wien. tierärztl. Mschr. - 1988. - S. 469-475.
22. Conder G.A., Andersen F.L., Schantz P.M. Immunodiagnostic tests for hydatidosis in sheep: an evaluation of double diffusion, immunoelectrophoresis, indirect hemagglutination and intradermal tests // J. Parasitol. - 1980. - V. 66, № 4. - P. 577-584.
23. Delaunay P., Petithory J.C. Test of two kits ELISA: Echinococcus serolo-gy-specific of genus-Echinococcus multilocularis -specific of species // Bull. de la Soc. française de parasitol. - 1994. - V. 12, № 1. - P. 23-28.
24. Dixon J.B., Jenkins P. Immunology of mammalian metacestode infections I. Antigens, protective immunity and immunopathology // Helminthological Abstracts. - 1995. - V. 64. - P. 533-542
25. Dottorini S., Sparvoli M., Baldelli F. et al. Echinococcus granulosus: diagnosis of hydatid disease in sheep // Riv. Parasitol. - 1984.-V. 45, № 2. - P. 333-340.
26. Gottstein B., Eckert J., Fey H. Serological differentiation between Echinococcus granulosus and E. multilocularis infections in man // Parasitol. Res. - 1983. - V. 69, № 3. - P. 347-356.
27. Leykina E.S., Dalin M.V., Ballad N.E. et al. Isolation of diagnostical helminth antigens and their use in serodiagnosis // Helmintologia. - 1981. - V. 18. - P. 273-280.
28. LightowlersM.W. Cestode infections in animals: immunological diagnosis and vaccination // Rev. Sci. Tech. - 1990. - V. 9, № 2. - P. 463-487.
29. Moosa R.A., Abdel-Hafez S.K. Serodiagnosis and seroepidemiology of human unilocular hydatidosis in Jordan // Parasitol. Res. - 1994. - V. 80, № 8. -P.664-671.
30. Osborn P.J., Heath D.D. Immunisation of lambs against Echinococcus granulosus using antigens obtained by incubation of oncospheres in vitro // Res. Vet. Sci. - 1982. - V. 33, № 1. - P. 132-133.
31. Rafiei A., Craig P. S. The immunodiagnostic potential of protoscolex antigens in human cystic echinococcosis and the possible influence of parasitic strain // Ann. Trop. Med. and Parasitol. - 2002. - V. 96, № 4. - P. 383-389.
32. Rickard M.D., Bell K.J. Successful vaccination of lambs against infection with Taenia ovis using antigens produced during in vitro cultivation of the larval stages // Res. Vet. Sci. - 1971. - V. 12, № 4. - P. 401-402.
33. Varela-Diaz V.M., Coltorti E.A., RickardM.D., Torres J.M. Comparative antigenic characterisation of Echinococcus granulosus and Taenia hydatigena cyst fluids by immunoelectrophoresis // Res. Vet. Sci. - 1977. - V. 23, № 2. - P. 213-216.
34. Xu X.Y., Emery I., Liance M. et al. Protective immutity in sheep induced by oncosphere antigen of Echinococcus // 16th Int. Congr. of Hydatidol., Beijing, oct. 12-16, 1993. Beijing, China, 1993. - P. 303.
35. Zhu X. Q., Don L.Q., Shi X.H. et al. Studies on excretory-secretory (ES) antigens of Echinococcus granulosus: the immunogenicity of ES antigens of the protoscolex // Chin. J. Vet. Sci. Technol. - 1991. - V. 21, № 11. - P. 8-10.
A sero-epizootological monitoring of echinococcosis in sheep in Kabardino-Balkarian Republic
A.A. Thakahova, V.K. Berezhko
Results of researches on distribution of echinococcosis at dogs and larval echinococcosis at sheep in Kabardino-Balkarian Republic in zone aspect are given. Extensiveness of infection in dogs by Echinococcus spp. has on the average 64,5 %. Echinococcosis in sheep is registered in all facilities of republic with extensiveness of infection 31,4-34,7 %. Serological researches of serum blood of sheep by IER have confirmed a wide circulation of this infection in region. Sensitivity of the test has made 81,2-88,5 %, specificity - 75,0-77,6 %. The opportunity of use of immunodiagnostic test for basis on IER in establishment of epizootic situation on echinococcosis in sheep in region is shown.
Keywords: echinococcosis, distribution, sheep, dogs, antigen, immunoenzyme reaction.
