Серологическая диагностика энтеропатогенных штаммов Escherichia Coli, циркулирующих у крупного рогатого скота

Желудочно-кишечные заболевания молодняка крупного рогатого скота являются одной из наиболее распространенных проблем инфекционной патологии животных во многих странах мира, в том числе и в Беларуссии. Как правило, в большинстве случаев эти заболевания имеют сложную этиологическую структуру, развиваются на фоне выраженного иммунодефицита и проявляются в форме тяжелых патологических состояний [4].

Введение
Колибактериоз является наиболее часто регистрируемой желудочно-кишечной бактериальной инфекцией молодняка крупного рогатого скота, проявляющейся в виде диарейного синдрома, наносящей значительный экономический ущерб отрасли животноводства по всему миру [7, 8]. В этиологической структуре колибактериоза у телят раннего неонатального периода развития преобладают энтеропатогенные штаммы Escherichia coli (E. coli) [5].

Основными факторами вирулентности E. coli являются факторы адгезии, а также способность некоторых бактерий продуцировать термолабильный и термостабильный токсины [1, 3]. Факторы адгезии способствуют колонизации бактериями кишечника и созданию биопленки на поверхности энтероцитов. Адгезия E. coli на специфических рецепторах энтероцитов является пусковым механизмом инфекционного процесса [6]. Фимбриальные адгезины на 95–96 % состоят из низкомолекулярных пептидов с молекулярной массой 18,5–29,0 кDa, являются полноценными антигенами. По структурному составу наиболее часто выделяемыми от телят E. coli являются K99(F5), F41, К88(F4), А20 (Аtt25) [2].

Постановку диагноза колибактериоз осуществляют комплексно с учетом клинической картины заболевания, патоморфологических изменений и результатов бакте- риологической экспертизы. Серологическая диагностика антител к E. coli в крови крупного рогатого скота является диагностическим инструментом, позволяющим выяснить этиологическую структуру колибактериоза в хозяйстве, подобрать соответствующие препараты специфической профилактики, а также оценить уровень поствакцинальных антител в сыворотках крови иммунизированных животных.

Цель работы – выявление уровня антител в крови крупного рогатого скота к E. coli, циркулирующих в животноводческих хозяйствах, с помощью диагностического набора адгезивных антигенов E. coli К88(F4), K99(F5), 987Р (F6), F41, А20 (Аtt25) в реакции агглютинации.

Материалы и методы исследований
Кровь для проведения иммунологической работы отбирали у крупного рогатого скота в животноводческом хозяйстве Республики Беларусь (хозяйство № 1), сыворотки крови крупного рогатого скота из фермерского хозяйства региона Нижней Саксонии, Германия (хозяйство № 2), были предоставлены представителем фермерского хозяйства.

В хозяйстве № 1 дополнительно отбирали патологический материал от 3-х телят месячного возраста для проведения бактериологической экспертизы. В этом животноводческом хозяйстве проводили плановую профилактику желудочно-кишечных заболеваний у молодняка путем иммунизации стельных коров за 3–4 недели до отела вакциной «Ротавек» (Интервет), в состав вакцины входит адгезивный антиген E. coli K99.

В хозяйстве № 2 вакцинацию животных не проводили.

В каждой возрастной группе было не менее 5 животных.

Серодиагностику проводили с помощью количественной реакции агглютинации (РА). В качестве антигенов использовали инактивированные формалином адгезивные штаммы E. coli – К88(F4) (КМИЭВ-В160), K99(F5) (КМИЭВ-В146), 987Р (F6) (КМИЭВ-В103), F41, А20 (Аtt25) (КМИЭВ-В39А) (диагностический набор антигенов производства РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского»). Постановку РА проводили в 96 иммунологических луночных планшетах. Учет результатов реакции осуществляли визуально через 24 часа.

Бактериологическую экспертизу патологического материала осуществляли общепринятыми лабораторными методами. Для серологической идентификации антигенных свойств выделенных культур E. сoli, использовали диагностический набор тест-сывороток антиадгезивных E. coli К88(F4), K99(F5), 987Р (F6), F41, А20 (Аtt25) (производства РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского»). Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли с помощью критерия Стьюдента для независимых выборок.

Результаты исследований
В хозяйстве № 1 у телят раннего неонатального периода развития (до месячного возраста) выявлены проблемы желудочно-кишечного тракта, которые имели клиническое проявление в виде поносов, отставания в росте и развитии.

При проведении бактериологической экспертизы выделен адгезивный штамм E. coli A20 и нетипируемый штамм E. coli.

В результате постановки РА установлены высокие титры антител к антигенам E. coli К88(F4), K99(F5), 987Р (F6), F41, А20 (Аtt25) в крови стельных коров и телят (табл. 1). Полученные результаты свидетельствуют о циркуляции в хозяйстве № 1 штаммов E. coli F4 (К88), A20, F41. Как следует из полученных цифровых результатов, стельные коровы являлись носителями и распространителями инфекции для телят. Поскольку в состав вакцины «Ротавек» входит только адгезивный штамм Е. coli К99, специфическая профилактика колибактериоза у телят в хозяйстве является не полной.

В фермерском хозяйстве №2 у телят раннего неонатального периода развития также отмечали расстройства желудочно-кишечного тракта, которые проявлялись в виде диарейного синдрома. В РА установлены высокие титры антител к антигенам E. coli K99(F5), А20, F41 в крови стельных коров и телят разных возрастных групп (таблица 2). Полученные результаты свидетельствуют о циркуляции в фер мерском хозяйстве № 2 штаммов E. coli К99, A20, F41. Наибольшее значение уровня антител в сыворотках крови, как и в случае с хозяйством № 1, отмечали у стельных коров.

Таблица 1. Результат постановки РА с сыворотками крови крупного рогатого скота из животноводческого хозяйства № 1

Группа животных Результат РА (log2), Адгезивный антиген E. Coli
К88 К99 А20 F41
Телята в возрасте 10–25 суток 1,3 ±0,4 5,3 ±0,3 2,0 ±0 0
Стельные коровы 4,0 ±0 7,0 ±0 3,0 ±0 3,0 ±0,8

Таблица 2. Результат постановки РА с сыворотками крови крупного рогатого скота из фермерского хозяйства № 2

Группа животных Результат РА (log2), Адгезивный антиген E. Coli
К99 А20 F41
Телята в возрасте 10 суток 5,0 ±1,7 3,3 ±0,58 6,0 ±0
Телята в возрасте 30 суток 3,3 ±1,3 3,3 ±0,58 5,7 ±1,0
Телята в возрасте 2–3 месяца 5,0 ±1,7 5,7 ±0,58 4,0 ±1,0
Стельные коровы 6,0 ±0 6,0 ±0 5,7 ±0,58

Заключение
Желудочно-кишечные инфекции у телят раннего неонатального периода развития, обусловленные E. coli, регистрируются в отрасли животноводства практически повсеместно. Как свидетельствуют результаты бактериологических экспертиз, проведенных в отделе бактериальных инфекций крупного рогатого скота (РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С.Н. Вышелесского»), за период 2016–2017 гг. 50,8 % выделенных эпизоотических штаммов E. coli имели в своем составе адгезивные антигены.

По частоте выделения от телят адгезивные штаммы E. coli F41, A20, К88, К99, 987Р составляли, соответственно, 23 %, 16 %, 5,5 %, 5,3 %, 1 %. Следует отметить, что для проведения бактериологических экспертиз довольно часто в отдел поступает патологический материал от леченых антибиотиками животных. В этом случае фенотипическая идентификация антигенной структуры выделенного бактериального штамма с использованием диагностических антиадгезивных тест-сывороток не представляется возможной, поскольку при постановке реакции агглютинации бактерии самоагглютинируют и, следовательно, являются нетипируемыми.

Определение уровня антител к E. coli в сыворотках крови крупного рогатого скота разных возрастных групп дает возможность идентифицировать не только антигенную структуру циркулирующих в хозяйстве штаммов, но также сделать вывод о степени инфекционной нагрузки на организм животных. Выявление антигенной структуры E. coli позволяет разработать схему профилактики колибактериоза в каждом конкретном животноводческом хозяйстве с учетом этиологической структуры возбудителей заболевания.

Библиографические ссылки
1. Безбородова Н. А., Ким Н. А. Сравнение лабораторных методов диагностики инфекций, вызываемых патогенными и условно-патогенными микроорганизмами // Эффективное животноводство. 2018. № 2 (141). С. 46–47.
2. Максимович В. В. Определение адгезивных антигенов Escherichia coli, выделенных от телят в Республике Беларусь // Проблемы повышения эффективности производства животноводческой продукции: тезисы докладов международной научно-практической конференции, Жодино. 2007. С. 353–355.
3. Ряпосова М. В., Соколова О.В., Безбородова Н.А. Влияние микотоксинов на репродуктивную функцию высокопродуктивных коров // В сборнике: Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии. 2008. С. 229–232.
4. Factors associated with morbidity, mortality and growth of dairy heifer calves up to 3 months of age. M. C. Windeyer, K. E. Leslie, S. M. Godden et. al. // Prev. Vet. Med. 2014. Vol. 113. P. 231–240.
5. Foster D. M, Smith G. W. Pathophysiology of diarrhea in calves // Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2009. Vol. 25. P. 13–36.
6. Morris G. A., Sojka R. A. Serological comparison of the Escherichia coli prototype strains for the F(Y) and Att25 adhesins implicated in neonatal diarrhea in calves // Res.in veter. Sc. 1985.Vol. 38. № 2. Р. 246–247.
7. Perinatal death in production animals in the Nordic countries incidence and costs. O. Оsterаs, M. S. Gjestvang, S. Vatn et.al. // Acta Vet Scand. 2007. Vol. 49. P. 14–16.
8. Prevalence of Diarrheagenic Escherichia coli in Foods and Fecal Specimens Obtained from Cattle, Pigs, Chickens, Asymptomatic Carriers, and Patients in Osaka and Hyogo, Japan L. Wang, Z. Shaobo, D. Zheng et. al. // Jpn. J. Infect. Dis. 2017. Vol. 70. P. 464–469.


Авторы
Ю. В. Ломако, кандидат ветеринарных наук, доцент РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского», Минск, Беларусь
О. Н. Новикова, кандидат ветеринарных наук, РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского», Минск, Беларусь
А. В. Соловьева, младший научный сотрудник, РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского», Минск, Беларусь
Д. Л. Белянко, младший научный сотрудник, РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского», Минск, Беларусь
С. В. Дадашко, ветеринарный врач, РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского», Минск, Беларусь
В. К. Карпович, ветеринарный врач, РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского», Минск, Беларусь


Уралбиовет
Опубликовал Уралбиовет Февраль 21, 2019 15:40