Вирусные энцефалиты лошадей

Вирусные энцефалиты лошадей (Encephaliti virali equorum — лат., Virus equine encephalitis —англ.) - группа трансмиссивных болезней с природной очаговостью, сходных по клиническому проявлению и эпизоотологическим особенностям, протекают остро или латентно, характеризуются поражением центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта, слизистых оболочек. Болеет также человек.

В названную группу могут быть включены американские энцефаломиелиты лошадей (западный, восточный, венесуэльский), австралийский энцефалит (энцефалит долины Муррей), а также японский энцефалит и менингоэнцефалит Западного Нила.

Распространенность. Различные формы энцефаломиелитов лошадей регистрируются уже много лет в странах Северной, Центральной и Южной Америки, Юго-Восточной и Южной Азии, Австралии, Африке, странах Ближнего Востока.

Венесуэльский энцефаломиелит (Venezuelan equine encepha-lomyellitis — англ.) с момента выделения вируса в 1938 г. во время крупной эпизоотии в Венесуэле регистрировался впоследствии в южных штатах США, Мексике, странах Центральной и Южной Америки, Колумбии, Эквадоре, Бразилии, Аргентине, на о. Тринидад. Особенно тяжелые эпизоотии с охватом десятков тысяч голов лошадей возникали в 1937—1939, 1942, 1962—1964 гг. В Венесуэле, в 1943—1944 гг.— на о. Тринидад, в 1969—1972 гг.—в Венесуэле, Колумбии, Мексике, на юге США. Крайне неблагополучное положение в отношении этой болезни сохраняется в Венесуэле, где в 1977 г. на п-ве Гуахира возникла крупная вспышка инфекции: из 2200 заболевших лошадей пало 1500 (Mackenzee et al., 1977). Основные переносчики возбудителя болезни комары: Aedes   serratus, A. taeniorhinchus, Mansonia.

Восточный энцефаломиелит (Eastern equine encephalomyelitis — англ.) распространен на восточном побережье США, Канады, Мексики, Бразилии, в Панаме, на о. Куба и Гаити. Вирус изолирован из мозга павшей лошади во время эпизоотии в 1933 г. в США. В течение последних 20 лет вспышки болезни периодически отмечались на о. Куба, Гаити и в США. Почти ежегодно с конца 30-х годов в США возникают эпизоотии с высокой летальностью среди фазанов и отмечены вспышки болезни среди голубей (19.38) и перепелов (1978). Основные переносчики вируса комары Culiseta melanura (у птиц), A. sollicitans, A. vexans, M. perturfans (у млекопитающих).

Западный энцефаломиелит (Western equine encephalomyelitis — англ.) регистрируется в виде редких спорадических случаев на Тихоокеанском побережье и в западных штатах США, Канаде, Мексике, Бразилии, Аргентине. Вирус выделен в 1930 г. из мозга погибшего человека. В последние годы редкие спорадические   случаи   отмечают   в   США.   Основной   переносчик   Culex   tarsalis.

Энцефалит долины Муррей (Murray valley encephalitis — англ.) распространен с различной интенсивностью на территории всей Австралии и в Новой Гвинее. Серопозитивные животные обнаружены в Японии (J. Miyra, 1980). Возбудитель впервые выделен в 1952 г. из мозга погибших людей. Редкие спорадические случаи болезни регистрируются в некоторых штатах Австралии. Основной переносчик Culex annulorostis, A. normanensis.

Японский энцефалит (Japanese encephalitis — англ.) широко распространен в Японии, Китае, Индонезии, на Филиппинах, Корейском и Индокитайском полуостровах. Вирус выделен в 1933 г. из мозга человека. Последняя крупная эпизоотия наблюдалась в 1948—1949 гг. в Японии, когда пало около 5000 лошадей. Определенное эпизоотологическое значение имеет инфицирование свиней в естественных условиях, сопровождающееся большим числом абортов и случаев мертворождения у свиноматок и нарушением спермиогенеза у хряков. Основной переносчик С. trithaeniorhynchus.

Менингоэнцефалит Западного Нила (West Nile encephalitis—англ.) широко распространен и охватывает весь Африканский континент, юг Франции и других Средиземноморских стран Европы, Индию, Индонезию, Малайзию, Таиланд. Вирус впервые выделен от больного человека в 1937 г. в Уганде. Во второй половине века эпизоотии наблюдались в Египте, южных департаментах Франции, спорадические случаи регистрируются повсеместно в зоне циркуляции вируса. Основные переносчики вируса — комары С. univitatus, С. molestus, С. modestus. В Египте выделен также от клещей Argas reflexus и Hyalomma plumbeum.

История формирования ареалов возбудителей свидетельствует о выраженной динамичности их и тенденциях к расширению и перемещению. Например, по сравнению с зонами первичной регистрации венесуэльского энцефаломиелита в первой половине XX века нозоареал расширился и охватил некоторые районы США, Бразилию и Аргентину, энцефалит Западного Нила, первоначально наблюдаемый в Африке, регистрируется за пределами континента, на юге Западной   Европы,  энцефалит  долины  Муррей   распространился   по  всей  Австралии.

Экономический ущерб. Наибольшие потери наносит венесуэльский энцефаломиелит лошадей в связи с масштабами, частотой возникновения эпизоотии, высокой активностью природных очагов. В целом от энцефаломиелитов погибает значительное количество лошадей. Например, за период 1935—1970 гг. в штате Южная Дакота США только от западного энцефаломиелита погибло более 14 тыс. лошадей стоимостью свыше 1,5 млн. долларов (R. Schryer et al., 1976). Большие материальные средства расходуются на борьбу с переносчиками и дезинсекцию в природных очагах. В США для решения этой комплексной экологической и ветеринарно-медицинской проблемы создано около 500 организаций с ежегодным бюджетом в 35 млн. долларов. Однако, несмотря на принимаемые меры, вспышки энцефалитов предупредить не удается. Более того, через каждые 5—10 лет формируются расы переносчиков, устойчивые к инсектицидам (Д. К. Львов, 1975). Зооантропонозная природа вирусных энцефалитов обусловливает их большое эпидемиологическое значение.

Возбудители энцефалитов лошадей относятся к родам альфа- и флавивирусов семейства тогавирусов. Это типичные представители экологической группы возбудителей, так называемых арбовирусов за их связь с членистоногими-переносчиками. Трансмиссивный механизм передачи обеспечивает их постоянно чередующееся пребывание в организме теплокровного хозяина или членистоногих переносчиков без контактов с факторами среды. Поэтому альфа- и флавивирусы относительно неустойчивы, быстро разрушаются при повышенных температурах (10—30 мин при 56—60°С и 1—2 мин при кипячении) и в зонах рН ниже 3 и выше 9. Они обладают выраженными гемагглютинирующими свойствами и наиболее активны в отношении эритроцитов гусей, хотя могут агглютинировать эритроциты очень молодых цыплят, а вирус японского энцефалита — эритроциты барана, кролика, крыс. Имеются растворимые и связанные с вирионами гемагглютинины, что имеет значение для приготовления антигенов. Реакция гемагглютинации протекает при температурах от 4 до 37°С, зависит от рН среды.

К возбудителям энцефалитов лошадей восприимчивы многие виды диких, домашних и лабораторных животных. В качестве экспериментальной модели используются наиболее чувствительные молодые белые мыши при интрацеребральном заражении (эффективны также другие методы инокуляции). Мозговой материал мышей, погибших с признаками поражения центральной нервной системы, обладает высокой инфекционностью (титры вирусов 107—1010 инфекционных единиц в грамме ткани) и антигенной активностью в реакциях задержки гемагглютинации, связывания комплемента, преципитации в геле. Куриные эмбрионы различного возраста также чувствительны к возбудителям энцефалитов, в наибольшей степени она выражена у 7—8-дневных при заражении в желточный мешок и 9—10-дневных —в аллантоисную полость.

Альфа- и флавивирусы размножаются в различной степени во многих клеточных культурах, в частности ВНК-21, Hela, почек эмбрионов овцы. На практике наиболее удобны и приемлемы для их репродукции клетки 9—11-дневных куриных эмбрионов. В этой системе проявляется цитопатогенное литическое действие вирусов и бляшкообразование.

Как и все арбовирусы, возбудители энцефалитов лошадей входят в состав определенных антигенных групп. Группирование основывается па общности антигенов в реакциях торможения гемагглютинации (преимущественно) или связывания комплемента; это выражается в результатах перекрестного титрования с гомо-и гетерологичными антисыворотками  (J. Casals, 1971).

Энцефалиты лошадей вызываются «комариными» арбовирусами, передаваемыми представителями различных родов семейства Culicidae. В организме переносчика вирусы размножаются и накапливаются в слюнной железе. Трансовариальной передачи вирусов не происходит.

Эпизоотологические данные. Энцефалиты лошадей — типичные природно-очаговые инфекции. Их возбудители являются полигостальными паразитами, в природе способны инфицировать и размножаться в организме многих видов домашних и диких млекопитающих, птиц, холоднокровных животных. Однако все восприимчивые животные по эпизоотологическому значению делятся на две независимые категории. У подавляющего числа видов дикой фауны и домашних животных (кроме лошадей) инфекция протекает бессимптомно. Они служат источником возбудителя для переносчиков и резервуаром вирусов в природе. Их массовое заражение обеспечивает постоянную циркуляцию возбудителей.

Лошади (и люди) заболевают манифестантными формами энцефалитов, заражаются редко при случайном вовлечении в биологический цикл вирусов, являются своеобразным эпизоотологическим «индикатором» природного или антропургического очага, но в то же время представляют экологический тупик и не участвуют в циркуляции последних (рис. 13). В условиях эпизоотии или при спорадических  вспышках  поражается  до   100%   лошадей   с   клинически выраженными признаками от 0 до 50% и летальностью 0—25%, иногда до 50%.
Механизм передачи осуществляется инъекционным путем при кровососами комарами-переносчиками. В реализации этого весьма сложного и многофакторного процесса решающим является уровень и продолжительность вирусемии у инфицированного животного— источника вируса, способность вируса при поступлении в организм комара преодолевать кишечный барьер и накапливаться в слюнной железе в количествах, достаточных для заражения восприимчивого животного при  повторном  кровососании.

В организм комара, поглощающего в среднем 0,003 мл крови, поступает до 103—105доз возбудителя, а при повторном кровососании он уже способен инъецировать со слюной восприимчивому животному примерно такое же количество вируса, что значительно выше минимальных заражающих доз. Размножение вирусов в организме комара в течение 3—5 и более дней обусловливает внешний инкубационный период, после чего способность инфицировать позвоночных сохраняется 10—100 дней и более (С. А. Бурлаков, В. Н. Паутов, 1975).

Уровень активности механизма передачи определяется также обилием комаров, т. е. плотностью вида и скоростью их репродукции, агрессивностью в течение суток, частотой нападения и степенью кровососания, трофическими связями, предпочтением хозяина и численностью последнего. На активность комаров-век-торов и их численность существенное влияние оказывают погодно-климатические условия — время года и суток, температура и влажность конкретного сезона и местности, среднегодовая сумма температур и уровень осадков.

Природная очаговость вирусных энцефалитов лошадей определяется постоянной циркуляцией возбудителей в естественных условиях по цепи переносчика животное-резервуар с периодическим вовлечением домашних животных и человека.

Большинство возбудителей энцефалитов лошадей резервируется птицами семейства воробьиных и водно-околоводного комплекса. Их длительное бессимптомное инфицирование с выраженной вирусемией обеспечивает эффективную персистенцию возбудителей и широкое, нередко трансконтинентальное распространение в периоды перелетов и миграций. Комары родов Culex, Mansonia, Cu-liseta (за исключением С. melanura) не являются облигатно орнитофильными, легко меняют хозяев и инфицируют млекопитающих. Исключение составляет вирус венесуэльского энцефаломиелита, циркулирующий у многих видов диких млекопитающих, что обусловливается выраженной териофильностью его основных переносчиков из рода Aedes (С. П. Чунихин, 1973). В экологии вируса японского энцефалита особая роль принадлежит свиньям, которые могут служить активным резервуаром возбудителя и играть важную роль в его персистенции и возникновении эпизоотии.
Природные очаги энцефалитов лошадей соответствуют биотопам животных-резервуаров. Это, как правило, низменные, сырые, болотистые и лесистые районы с большим количеством осадков, в которых имеются благоприятные условия для биоценотических взаимосвязей животных-резервуаров и кровососущих насекомых. В этом аспекте большое значение в эволюции трансмиссивных болезней имеет создание рисовых плантаций, зон орошаемого земледелия, обводнение пустынь. Описаны случаи значительной активизации эпизоотического и эпидемического процесса, формирование новых крупных природных очагов арбовирусных инфекций в результате интенсификации указанных отраслей сельского хозяйства и искусственного создания тем самым сопряженных биотопов животных-резервуаров и переносчиков.

География нозоареалов энцефалитов лошадей в связи с особенностями размножения возбудителей в организме переносчиков зависит от суммы температур выше пороговой, которая для комариных арбовирусов является 20±0,5°С. Поэтому их циркуляция и возможность возникновения очагов ограничиваются пределами изотермы 20 °С для наиболее жаркого периода года, что соответствует южной и северной частям пояса умеренного климата соответственно в северном и южном полушариях (Д. К. Львов, А. Д. Лебедев, 1974). Это же обстоятельство непосредственно обусловливает сезонную активность очагов.

В экваториальном и субэкваториальном поясах достаточно высокие температуры в течение года или длительного летнего периода обеспечивают круглогодичную циркуляцию возбудителей. В условиях тропического и субтропического поясов возникает неблагоприятный период низких температур различной протяженности, который преодолевается за счет персистенции вирусов в организме диапаузирующих имаго, у холоднокровных животных — за счет хронического течения инфекции у позвоночных. Степень выраженности сезонной цикличности в этой зоне может отразиться на ежегодной циркуляции и способствовать периодичности в активизации и затухании природных очагов по годам. Для теплых районов умеренного пояса, граничащих с субтропиками, продолжительный зимний период обусловливает выраженную летне-осеннюю сезонность энцефалитов лошадей. Круглогодичные очаги инфекции невозможны из-за отсутствия условий перезимовывания вирусов, поэтому за счет их периодического заноса мигрирующими животными-резервуарами образуются сезонные очаги. Энцефалиты лошадей, возбудители которых экологически связаны с птицами, могут распространяться трансконтинентально от экватора до умеренной зоны, где после периодических заносов вирусов в течение длительного времени сохраняется иммунная прослойка серопозитивных домашних и диких животных.

Эпизоотии энцефалитов среди лошадей возникают периодически и имеют четко выраженную причинно-следственную связь с изменениями погодно-климатических условий. Дождливые годы, повышение среднегодового уровня температуры и осадков, увеличение количества, объемов, размеров водоемов создают экологические предпосылки для всесторонней активизации сопряженных биотопов животных водно-околоводного комплекса и кровососущих насекомых, а вместе с этим и циркуляции вирусов в природных очагах. В случае совпадения подобных предпосылок с иммунологической ревиргинизацией лошадей и других домашних животных циркуляции вирусов распространяется на антропургический очаг. Возникающие эпизоотии характеризуются стадийностью: начинаются весной в природных очагах и только к середине жаркого сезона достигают антропургических очагов. Например, в 1959 г. во время крупной вспышки восточного энцефаломиелита в США заболевание последовательно с интервалом около 2 недель  регистрировалось  среди  фазанов,  лошадей  и  затем  людей.
Спорадические вспышки энцефалитов лошадей, регистрируемые ежегодно, носят характер случайного вовлечения восприимчивых животных в естественную циркуляцию вирусов и имеют ограниченное эпизоотологическое значение.

В эволюции энцефалитов лошадей велика роль социально-хозяйственных факторов деятельности человека. В частности, интродукция и способы разведения домашних животных оказывают большое влияние на экологию их возбудителей. Так, рост поголовья кур на птицефермах в некоторых странах Африки, повсеместное разведение и увеличение поголовья свиней в первой половине XX в. в Японии привели к резкому обострению эпизоотической ситуации соответственно по менингоэнцефалиту Западного Нила и японскому энцефалиту.
Патогенез. В острых случаях признаки типичны для арбовирусных энцефалитов как болезней с трансмиссивным способом проникновения вируса в организм и диссеминацией по типу вирусемии.

Клинические признаки. Инкубационный период 3—10 дней, наблюдается двухфазовая лихорадка с первым пиком в период предклинической вирусемии (6—10 дней) и вторым — в период невральной  локализации   вируса   (15—20  дней).   Регистрируются признаки поражения нервной системы (энцефалит, менингит, миелит) с квадриплегией, атаксией, миорефлекторностью. Отмечается желтуха гепатогенного происхождения и нарушение перистальтики, приводящее к различным кишечным расстройствам.

Несмотря на тяжелые поражения, у лошадей (и человека) не развивается выраженная продолжительная вирусемия с высоким содержанием возбудителя в крови — определяющий фактор в его дальнейшей трансмиссии с участием переносчика.

Манифестантные формы энцефалитов лошадей при заражении в естественных условиях в межэпизоотический период наблюдаются редко, хотя в зонах энзоотического распространения очень высока и стабильна серопозитивность всех животных как в природных, так и антропургических очагах. В их возникновении, помимо иммунологических механизмов невосприимчивости, вероятно, велика роль индивидуальной чувствительности в зависимости от клинического и физиологического состояния организма (возраста, наличия инфекций и инвазий, истощения и т. п.).

Патологоанатомические изменения нехарактерны. В основном они локализуются в головном мозге и проявляются в диффузном деструктивном и воспалительном поражении с рассеянным некрозом нервных клеток и инфильтрацией оболочек. Часто обнаруживают периваскулярные муфты в головном и спинном мозге. Для венесуэльского энцефаломиелита характерны более выраженная висцеротропность и поражение сосудов мозга.
Диагноз и дифференциальный диагноз. Диагностика манифестантных форм энцефалитов лошадей не представляет трудностей. При этом учитывают нозологический ареал, историю эпизоотии и вспышек, клиническую и патологоанатомическую картину. Вирусы выделяют путем заражения лабораторных животных (преимущественно молодых белых мышей) суспензией мозга или кровью от животных, находящихся в остром периоде болезни. Хорошо разработанные серологические реакции связывания комплемента, диффузионной преципитации и задержки гемагглютинации с мозговым антигеном, а также реакция нейтрализации в культуре клеток и иммунофлюоресценции в мазках-отпечатках мозга позволяют успешно идентифицировать возбудителей энцефалитов лошадей.

Особая роль принадлежит ретроспективной диагностике, исследованию парных сывороток и определению сероконверсии для выявления инаппарантных форм и оценки активности циркуляции вирусов. Антитела в крови домашних и диких животных в природных и антропургических очагах сохраняются в течение многих лет. Для их определения пригодны перечисленные серологические реакции и используются серийно выпускаемые неинфекционные диагностические препараты антигенов. Большое значение имеет методика выявления ШБ-антител (ранних макроглобулинов), хронологически связанных с инфекционным процессом и непосредственно указывающих на циркуляцию вируса. Поскольку в реакции   связывания   комплемента   наиболее   активны   антитела именно этого класса, тест также свидетельствует о недавнем инфекционном процессе.

Активность природных очагов, кроме содержания 19 5-антител и сероконверсии, характеризуется по динамике частоты выявления вирусов от переносчиков. Для этого пригодны два метода. В полевых условиях комаров собирают с помощью световых, автомобильных ловушек или различных приманок, идентифицируют их, готовят суспензии и заражают чувствительных животных и культуры клеток. Животные-сентинель или сторожевые животные (лабораторные и домашние), обычно мыши, помещенные в клетках на определенное время в природно-очаговые биотопы, исследуются впоследствии на степень инфицированности.

Иммунитет и средства специфической профилактики. У переболевших и привитых животных антитела сохраняются более 2 лет. Для иммунизации лошадей предложены профилактические препараты из культурального и мозгового вируссодержащего материала, убитого формалином, и живые вакцины из аттенуированного вируса. Иммунизация в комплексе мер борьбы применяется главным образом против венесуэльского энцефаломиелита и японского энцефалита; предпринимались отдельные попытки вакцинации лошадей против восточного и западного энцефаломиелитов.

Из живых вакцин против венесуэльского энцефаломиелита в настоящее время широко применяют препарат на основе штамма ТС-83 (83 пассажа в культуре клеток сердца эмбриона морской свинки). Вакцина безвредна, обладает высокой иммуногенной активностью и профилактической эффективностью, стимулирует высокий уровень защитных антител к эпизоотическим штаммам, сохраняющимся не менее 30 месяцев, и слабую кратковременную вирусемию (до 103 тканевых доз в миллилитре крови). Последнее исключает трансмиссию и пассирование аттенуированного штамма через переносчика (К. Spertzel, D. Kahn, 1971; Е. Baker et al., 1978).

В Японии для иммунизации свиней широко используют аттенуированный S- вариант вируса японского энцефалита. Этот мелкобляшечный мутант получен серийными пассажами и клонированием в первичной культуре клеток почки крупного рогатого скота при 30°С. Вариант вируса безвреден для новорожденных поросят, утратил способность размножаться в организме комаров, стимулирует образование антител в высоких титрах в течение длительного времени, обладает высокой профилактической эффективностью в отношении предупреждения мертворождаемости, повышения числа поросят в помете, при систематическом массовом применении значительно снижает эпизоотическую напряженность в антропургических очагах  (J. Fujisaki,  1975).

Профилактика и меры борьбы. В связи с природно-очаговым характером болезней меры профилактики заключаются прежде всего в недопущении или сокращении контактов восприимчивых домашних животных с природными очагами, эксплуатации лошадей  во  время  наименьшей  активности   переносчиков,  защите  их репеллентами, содержании ночью в защищенных помещениях. Большое значение в предупреждении возникновения антропургических очагов имеет общая культура ведения коневодства, свиноводства, птицеводства в неблагополучных регионах, сокращение мелких стад с вольным содержанием и организация крупных хозяйств с современной технологией.

Весьма благоприятными оказываются многосторонние меры по сокращению численности переносчиков: дезинсекция помещений и прилегающей местности, даже в городах (отмечены случаи возникновения очагов арбовирусных инфекций за счет подвальных комаров), осушение водоемов и болот или уничтожение в них комаров с помощью инсектицидов, общие ирригационные мероприятия и повышение культуры орошаемого земледелия. Борьба с комарами на пике эпизоотии сыграла положительную роль в ликвидации венесуэльского энцефаломиелита в Венесуэле в 1962 г. и в США в 1971 г.

Примером успешного осуществления многопланового комплекса мероприятий может служить значительное снижение заболеваемости японским энцефалитом в Японии в течение последних 15 лет. Сокращение рисосеяния, использование инсектицидов, а также повышение уровня промышленного загрязнения естественных водоемов создали неблагоприятные условия для размножения основного переносчика С. trithaeniorhynchus и привели к резкому снижению его численности.

В крупных географических областях, включающих нозоареалы энцефалитов лошадей, велико значение постоянного контроля эпизоотического потенциала природных очагов и изучение закономерностей многолетней динамики их активности. В качестве факторов, прогнозирования учитываются периодические колебания погодно-климатических условий и зависящая от этого динамика количественной характеристики переносчика, хозяйственно-экономические Перестройки, имеющие потенциальные последствия в виде создания биотопов переносчиков или увеличения численности восприимчивых животных, пути и интенсивности миграции животных-резервуаров, прежде всего перелетных птиц. Проводится систематическая оценка плотности биологических видов, участвующих в циркуляции возбудителей, и динамики инфицированности переносчиков, серопозитивности и сероконверсии позвоночных животных в природных и антропургических очагах, широкое использование животных-сентинель. Эти же мероприятия целесообразны на границах нозоареалов и в примыкающих благополучных зонах. Четкий эпизоотологический и экологический контроль в широких масштабах позволяет своевременно осуществлять профилактические мероприятия по дезинсекции и вакцинации восприимчивых животных перед пиком активности циркуляции возбудителей. Подобные программы широко используются в США, Японии, странах Центральной Америки  (J. Moulthrop et al., W. Scherer, 1976).