Сотрудники лаборатории биотехнологии Института экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН создали тест-систему, которая позволяет в режиме реального времени выявлять вирус герпеса 4-го типа у крупного рогатого скота. Статья об этом опубликована в журнале «Вопросы вирусологии»

Вирусы герпеса — древнее семейство. Считается, что они дифференцировались по видам около двух тысяч лет назад и встречаются у всех млекопитающих. На сегодняшний день идентифицировано восемь типов герпесвирусов человека и шесть — крупного рогатого скота. Их особенность в том, что после острой формы они переходят в латентную (скрытую). Она сопровождается длительным носительством и обострениями инфекций под воздействием тех или иных факторов и различных стрессов. К ним относится воздействие повышенных или пониженных температур, транспортировка, внутрихозяйственные перемещения, врачебные манипуляции, применение противовоспалительных препаратов и иммунодепрессантов, беременность и роды. Когда вирус реактивируется, то появляется на месте своего первичного проникновения и уже может заражать других особей. Также возможно внутриутробное инфицирование или при рождении.

 Glotov_A.jpg

Самым опасным из шести типов считается бычий вирус герпеса 1 типа (BHV-1). Он вызывает патологию воспроизводства (аборты), мертворождение, а также респираторные болезни у телят. «Дело в том, что вирусы готовят почву, кратковременно подавляя иммунную систему и создавая благоприятные условия для бактерий, от которых и наступает гибель животного. При пастереллезе, например, палочка обитает в носоглотке. Это обычный компонент микробиоты, но BHV-1 подавляет иммунитет и поражает эпителий. Эти ткани выполняют защитную функцию: благодаря им мы чихаем и отторгаем микробы. Если ткани теряют свою подвижность из-за вируса и не функционируют, то бактерии попадают в легкие. Там они активно размножаются, выделяют токсины, в результате развивается пневмония, и животное может погибнуть», — поясняет заведующий лабораторией биотехнологии ИЭВСиДВ СФНЦА РАН доктор ветеринарных наук Александр Гаврилович Глотов.

Герпесвирус крупного рогатого скота (КРС) 4-го типа (BoHV-4) был впервые выделен в 1960-е годы, но при этом плохо исследован. От него до сих пор нет ни вакцины, ни лекарства. «Дело в том, что он практически не культивируется in vitro и его можно изучать лишь с помощью молекулярных методов. Мы расширяем спектр выявленных вирусов и то, как они ведут себя, пытаемся понять, какой вред они наносят. Выявляем закономерности и набираем данные — изучаем, у какой категории животных тот или иной патоген обнаруживается чаще всего, в каком возрасте, больше у местных или импортных пород. В хозяйствах, где он есть, мы смотрим, сколько заболевших животных погибло. В Новосибирской области был найден и путем секвенирования определен BoHV-4 в двух хозяйствах. Мы также проводили исследования еще в двух регионах Западной Сибири. В пяти крупных молочных комплексах 27,7 % проб биоматериала содержали геном вируса. В 80 % случаев он был обнаружен в носовой полости телят, а также в легких (46,2 %) и бронхиальных лимфатических узлах (38,5 %) при пневмониях. При диареях вирус выявили в 20 % проб, а у коров с гинекологической патологией — в 10 %. При респираторных болезнях телят в 21,6 % проб вирус обнаружен в сочетании с вирусами инфекционного ринотрахеита КРС и коронавирусом КРС (20,3 %), а при гинекологической патологии коров — с вирусом вирусной диареи КРС 1-го типа (BVDV1) (6 %)», — рассказывает Александр Глотов.

 

 

Сам по себе бычий герпес 4-го типа неопасен, но исследователям важно понять, провоцирует ли он какие-либо заболевания или причина в чем-то другом. Так как у этого семейства патогенов четко определены видовые хозяева, для человека он безвреден, но не исключено, что родственные жвачные животные — парнокопытные, козы или овцы — могут заразиться. «Как правило, если эффективно лечится и подавляется один патоген, то его нишу занимает другой. В тех стадах, где нет герпеса 1-го типа благодаря вакцинации или другим мерам, иногда выявляется вирус 4-го типа. Его обнаруживают в мертвых плодах или у телят с пневмонией. Существует несколько вирусов, которые вызывают патологию репродуктивной системы и респираторные заболевания. Эти болезни относятся к классу экономически значимых. Да, могут погибнуть не все животные, но заболевшие особи в хозяйстве — это карантин, препараты и вакцины. В конечном счете это влечет за собой миллионные убытки, так что есть и экономическая причина изучать вирус и находить способ лечения», — говорит Александр Глотов.

По его словам, герпесвирусы медленно размножаются и редко мутируют, но способны набирать вирулентность — повышать свою силу при перемещении от одного животного к другому. Это может произойти при завозе новых животных. Для этого и нужна тест-система, созданная в институте. Изобретение позволяет идентифицировать вирус герпеса крупного рогатого скота 4-го типа и важно для диагностики заболевания, а также для изучения свойств возбудителя, его роли в возникновении респираторных и гинекологических патологий телят и коров. Она выявляет фрагмент гена гликопротеина L вируса герпесвируса КРС 4-го типа, который отвечает за слияние вируса с клеткой. 

Во всем мире для выявления вирусов сейчас используется полимеразная цепная реакция (ПЦР). Этот метод позволяет выявлять малые концентрации определенных фрагментов ДНК в биоматериале. Он широко применяется в биологической и медицинской практике для диагностики заболеваний.

Когда животные болеют, то хозяйства обращаются к исследователям за помощью. Они привозят пробу, а ученые исследуют ее и ставят диагноз. «Материалы могут быть разными — от крови до внутренних органов — в зависимости от патологии. Сначала необходимо выделить и очистить ДНК из полученных проб. Это проводится с помощью комплекта для выделения ДНК, входящего в тест-систему. В прибор для ПЦР загружаются пробирки с необходимыми реагентами и выделенной из проб ДНК для того, чтобы подтвердить, что в пробе действительно есть данный вирус. В ходе реакции праймеры находят и специфически связываются с фрагментом генома вируса. При связывании зонда с этим специфичным фрагментом аппарат регистрирует свечение, интенсивность которого тем выше, чем больше данных фрагментов в пробе. Устройство улавливает это свечение и показывает его интенсивность в виде кривых на экране компьютера. Чем больше в пробе вируса, тем раньше на мониторе появляется кривая и тем она выше на графике», — говорит старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии ИЭВСиДВ СФНЦА РАН доктор ветеринарных наук Алексей Васильевич Нефедченко.

«Обычно доставка и интерпретация данных занимает от нескольких дней до недели. С нашей системой всё уже готово через два дня. Раньше диагностика вирусной инфекции в одном хозяйстве занимала до полугода. За это время могло погибнуть много животных. Благодаря развитию наших методов оперативность продвинулась. Реакция проходит в течение полутора-двух часов, плюс еще час уходит на подготовку проб», — отмечает Александр Глотов.

Пока в России нет аналогов этой тест-системе. Сейчас ученые планируют усовершенствовать ее таким образом, чтобы выявлять целый комплекс вирусов за один раз. Это удобно в диагностическом плане: поставив одну реакцию, уже можно планировать различные мероприятия по профилактике и лечению найденных вирусов. 

Мария Фёдорова

Фото предоставлены исследователями (1, 2) и из открытых источников (анонс)

Похожие новости

  • 14/08/2020

    В Сибири до 2025 года создадут программу развития зернового рынка

    Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий (СФНЦА) РАН разработает концепцию развития зернового рынка Сибири до 2025 года, говорится в распространенном 14 августа сообщении на сайте СФНЦА РАН.
    95
  • 17/06/2020

    «Сырный» ген у коров в Новосибирской области оказался связан с высокими надоями

    ​Сибирские ученые исследуют генотип, который отвечает за высокое качество молока, необходимое для приготовления твердого сыра, и его связь с молочной продуктивностью у симментальских коров. В последние годы в магазинах появилось довольно много твердых сыров, сделанных в России.
    319
  • 12/08/2020

    День поля: стратегия интенсификации растениеводства

    ​Стратегию интенсификации отрасли растениеводства, а также пути технической и технологической модернизации АПК обсудили аграрии на Дне поля Новосибирской области, проходившем 6 — 7 августа на базе НГАУ.
    327
  • 14/04/2020

    Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН продолжает работу

    ​В условиях сложной санитарно-эпидемиологической обстановки функционирование Центра сегодня происходит в особом режиме в строгом соответствии с Приказом Минобрнауки России о мерах по реализации Указа Президента РФ «О мерах по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия в связи с распространением COVID-19» №545 от 02.
    473
  • 28/09/2020

    Состоится пресс-тур, посвященный созданию АгроНОЦ и инновационным разработкам новосибирских ученых в аграрной сфере

    29 сентября 2020 года в 10.00 состоится пресс-тур в Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА). В ходе пресс-тура журналисты побывают в лаборатории по независимой экспертизе молока от племенных коров, узнают о создании микропатогенов и использовании насекомых в борьбе с насекомыми-вредителями, работой исследователей заболеваний сельскохозяйственных птиц.
    133
  • 19/05/2020

    Маленькие академики — большие результаты

    Малая сельскохозяйственная академия — это школьные классы, где ребята, помимо учебы, занимаются настоящей наукой. Коллеги — так обращается к ним один из кураторов, старший научный сотрудник Института экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СФНЦА РАН кандидат ветеринарных наук Марина Александровна Леонова.
    477
  • 03/09/2020

    Молотить зерно начали новосибирские аграрии

    ​Почти 500 тысяч гектаров зерновых убрали новосибирские аграрии. Приступили к обмолоту зерновых и масличных культур. Получить хороший урожай и быстро завершить кампанию предполагают слаженная команда и современные технологии.
    275
  • 21/09/2020

    Максим Чекусов: «Сельское хозяйство в Сибири может и должно быть рентабельным»

    ​Экс-министр регионального Минсельхозпрода Максим Чекусов рассказал о своих новых задачах на посту директора Омского аграрного научного центра и дал прогноз на урожай-2020.  – Максим Сергеевич, как только наступает сезон сбора урожая, все вдруг вспоминают, что Омская область является крупнейшим сельскохозяйственным регионом Сибири, а может, даже всей России.
    208
  • 18/05/2018

    Заседание рабочей группы по формированию Перечня особо ценных продуктивных сельскохозяйственных угодий на территории Новосибирской области

    ​17 мая 2018 года состоялось заседание рабочей группы по формированию Перечня особо ценных продуктивных сельскохозяйственных угодий на территории Новосибирской области. По вопросам подготовки проекта постановления Правительства Новосибирской области "Об утверждении Перечня особо ценных продуктивных сельскохозяйственных угодий, расположенных на территории Новосибирской области, использование которых для других целей не допускается" и внесения изменений в статью 6 Закона Новосибирской области от 30.
    1002
  • 07/02/2020

    Ген устойчивости: как вывести новый сорт пшеницы

    ​Учёный Вячеслав Пискарёв о том, как вывести новый сорт пшеницы и едим ли мы генномодифицированный пшеничный хлеб. В 2019 году гранты правительства Новосибирской области получили 12 учёных, среди которых заведующий лабораторией генофонда растений Сибирского научно-исследовательского института растениеводства и селекции (филиал ИЦиГ СО РАН), кандидат сельскохозяйственных наук Вячеслав Пискарев.
    825