Респіраторно-синцитіальна вірусна інфекція великої рогатої худоби (BRSV) є головною причиною респіраторних захворювань та ключовим чинником розвитку респіраторного симптомокомплексу у ВРХ. Вірусне ураження стимулює появу вторинної бактеріальної інфекції, часто асоціюючись із бактеріями Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida та Histophilus somni. Навіть без розвитку респіраторного симптомокомплексу тварини не набирають належної ваги, погіршується конверсія корму, знижується продуктивність молока у корів. Це призводить до колосальних збитків господарств, які складаються з прямих і непрямих витрат. Щороку в США від цього захворювання гине близько 32 мільйонів голів ВРХ, а економічні збитки на одній тварині, враховуючи час інфікування та перебіг хвороби, сягають від 23 до 151 долара.
BRSV вперше було ідентифіковано в Європі у 1970 році, а згодом — у США. Дослідження вчених з Англії, Данії та Франції показали, що кількість серопозитивних тварин, залежно від регіону та скупченості ВРХ, може коливатися від 40% до 100%. Отже, проблема BRSV вимагає нагального розв’язання та комплексного контролю. Для ефективної боротьби з будь-яким захворюванням необхідно розуміти механізми передачі збудника, особливості патогенезу та аспекти формування імунного захисту.
Характеристика збудника
Збудником респіраторно-синцитіальної інфекції є вірус з роду Pneumovirus, який має оболонку та містить несегментовану негативну РНК. Віріон складається з таких протеїнів та елементів:
- Неструктурні протеїни NS1 та NS2 – забезпечують інгібування та резистентність до IFN α/β.
- F-протеїн – відповідає за злиття з мембраною клітин господаря.
- Глікопротеїни – зв’язуються з поверхнею клітин.
- Матриксні протеїни М, М2-1, М2-2 – беруть участь у збірці віріонів, транскрипції антитермінального фактора, регуляції РНК.
- Нуклеопротеїн – зв’язується з геномною та антисенсовою РНК, формує стійкий нуклеокапсид.
- Фосфопротеїни – кофактори полімерази, шаперони.
- РНК-залежна РНК-полімераза – необхідна для розмноження та створення копій вірусу.
Через особливості генетичного апарату вірусу, його мінливість під час розмноження може сягати до 15%.
Динаміка захворювання
ВРХ є природним господарем патогену. Передача відбувається повітряно-крапельним шляхом або через прямий контакт з інфікованими тваринами чи забрудненими поверхнями. Найчастіше спалахи захворювання реєструють восени та взимку. Виражені клінічні прояви переважно спостерігаються у молодих тварин, але можуть виникати й у дорослих корів. Материнські антитіла лише частково захищають від хвороби та можуть зменшувати ступінь проявів, проте такі тварини залишаються резервуаром патогену, який постійно виділяється. BRSV вважається досить контагіозним збудником: захворюваність сягає 80%, а рівень смертності — до 20%.
Інкубаційний період для BRSV становить 2-5 днів. Інфікування може перебігати безсимптомно, вражаючи лише верхні або верхні й нижні відділи респіраторного тракту. При ураженні верхніх дихальних шляхів спостерігаються кашель, слизові виділення з носа та очей. Тварини пригнічені, мають ознаки анорексії, гіпертермії, поліпное (частота дихання понад 60 за хвилину), а також абдомінальне задихання. Важке дихання, видихання через відкритий рот з витягнутою шиєю та опущеною головою є типовими. Вислуховуються легеневі хрипи, а в деяких випадках виникають підшкірні емфіземи.
На патологоанатомічному розтині виявляють бронхопневмонію та інтерстиціальну пневмонію. Ділянки вентральної частини легені консолідовані, з бронхів та дрібних бронхіол виділяється гнійний ексудат. На каудодорсальній частині легенів спостерігаються міждольові, лобулярні та субплевральні емфізематичні ураження. Трахеобронхіальні та середостінні лімфатичні вузли можуть бути збільшеними та набряклими, іноді з ознаками крововиливів. У разі розвитку вторинної бактеріальної інфекції паренхіма легенів стає набряклою та щільною через гнійну бронхопневмонію та заміщення інтерстиціальної тканини сполучною. На мікроскопічному рівні в альвеолах, просвіті бронхів та інтерстиції виявляється велика кількість лімфоцитів, макрофагів. Характерною ознакою захворювання є наявність великих синцитіальних клітин у просвіті бронхів, альвеол та на поверхні слизової бронхіол.
BRSV зазвичай реплікується в периферійному шарі війчастого епітелію респіраторного тракту, а також у пневмоцитах ІІ порядку (альвеолярних макрофагах). Зв’язування з цими клітинами відбувається через глікозаміноглікани. F-протеїн вірусу взаємодіє з TLR4, активуючи синтез NF-κB через Myd88-залежний шлях. Подвійна РНК вірусу під час реплікації стимулює транскрипційні фактори NF-κB та IRF-3, які активують промотор IFN β. Однак NS-протеїн віріону блокує IRF-3 та синтез IFN β. Частково утворений інтерферон активує експресію інтерферон-стимульованих генів через JAK/STAT шлях. Водночас NS-протеїн знижує експресію молекул сигнального каскаду STAT2, що пригнічує сигналінг IFN. Активація NF-κB через TLR4 та TLR3 індукує синтез прозапальних цитокінів та хемокінів, що призводить до міграції натуральних кілерів, макрофагів та нейтрофілів до місця проникнення патогену. Проте G-протеїн, зв’язуючись з ефекторними поверхневими молекулами SP-A та SP-D на епітеліальних клітинах, зупиняє активацію NF-κB. Таким чином, польовий вірус повністю блокує клітинний захист та активно розмножується в макроорганізмі. Внаслідок реплікації вірусу утворюється токсичний протеїн вірокінін, який стимулює появу синцитіальних клітин та спастичні процеси в бронхах.
Вакцинопрофілактика
Імунізація від BRSV інактивованими вакцинами малоефективна, а в деяких випадках може навіть посилювати захворювання. У захисті від цього патогену ключову роль відіграє місцевий клітинний імунітет, зокрема CD8 Т-лімфоцити та секреторні імуноглобуліни IgA, які мігрують і розташовуються в підслизовій оболонці та епітелії слизової верхніх дихальних шляхів. Стимуляція лише гуморальної ланки захисту зупиняє віремію та циркуляцію вірусу в крові, проте збудник продовжує потрапляти в організм і проникати безпосередньо в легені, де відбувається його подальше розмноження. Вважається, що найефективнішим з імунологічного погляду є застосування атенуйованих вакцин інтраназальним методом.
Компанія «Хіпра» розробила та впровадила у виробництво живу атенуйовану вакцину «Назім» проти респіраторно-синцитіальної вірусної інфекції. Це єдина вакцина від BRSV для інтраназального та внутрішньом’язового введення, що забезпечує тривалий імунний захист від гетерологічних штамів. Різні способи введення вакцини дозволяють стимулювати імунітет на епітелії слизової верхніх дихальних шляхів, а також забезпечувати системне бустерування. Таким чином, захист від захворювання можна сформувати вже з першого тижня життя тварин.