Эколого-эпизоотологический анализ факторов риска развития лейкоза крупного рогатого скота

УДК 619:616.98:578.828.11:[636:612.014.4]

этлого-эПизоотологичЕСКий анализ факторов риска развития лейкоза крупного рогатого скота

С.И. ЛОГИНОВ, доктор биологических наук, профессор

А.Г. НЕЗАВИТИН, доктор биологических наук, зав. кафедрой

Новосибирский государственный аграрный университет, ул. Добролюбова, 160, Новосибирск, 630039, Российская Федерация

Резюме. Цель исследований - провести эколого-эпизоотологический анализ и систематизацию факторов риска развития лейкоза крупного рогатого скота, научно обосновать практическое использование показателей риска для контроля эпизоотического процесса. Объектами исследований были эпизоотический и инфекционный процессы лейкоза крупного рогатого скота. Эпизоотическая обстановка изучена по данным ветеринарной отчетности управлений ветеринарии Томской области и Красноярского края за 12-летний период (1990-2001 гг.), дополненными результатами собственных экспедиционных исследований в неблагополучные по лейкозу крупного рогатого скота районы в 2002-2010 гг. Относительный риск (RR) оценивали как отношение заболеваемости в популяциях, подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию фактора риска. Расчет заболеваемости коров лейкозом проводили по классической методике и выражали в промилле. Разработана концептуальная система факторов совокупного риска развития лейкоза крупного рогатого скота, представляющая собой теоретическое обобщение и синтез результатов собственных исследований и других авторов. Предложенная система основана на подразделении факторов риска на эндогенные, связанные с особенностями организма животных, и экзогенные, обусловленные внешними воздействиями. Эндогенные факторы риска включают породность, наследственную предрасположенность и возраст восприимчивых животных. Группа экзогенных факторов более обширна и подразделяется на экологические, технологические и биологические. Данная система предусматривает практическое использование показателей риска для мониторинга проявления (прогнозирование эпизоотической обстановки и диагностика болезни) и управления эпизоотическим процессом.

Ключевые слова: лейкоз крупного рогатого скота, эпизоотический процесс, инфекционный процесс, совокупный риск развития болезни, относительный риск, наследственная предрасположенность, экологические факторы риска.

Для цитирования: Логинов С.И., НезавитинА.Г. Эколого-эпизоотологический анализ факторов риска развития лейкоза крупного рогатого скота //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 12. С. 100-103.

Факторы риска - это неотъемлемая составляющая эпизоотического процесса, которые приводят к увеличению риска возникновения заболевания. Начиная с фундаментальных работ В.П. Шишкова [1], многие исследователи связывали риск развития лейкоза у крупного рогатого скота с генетическими факторами, техногенным загрязнением среды, почвенно-климатическими условиями и другими причинами. Однако большинство авторов ограничивались изучением отдельных факторов, а полученные результаты не позволяли количественно оценить совокупный риск развития лейкоза крупного рогатого скота. Для оценки воздействия таких факторов на популяционном уровне применяют исследования совокупного риска или экологический метод исследования [2, 3].

Цель исследований - провести эколого-эпизоотологический анализ и систематизацию факторов риска развития лейкоза крупного рогатого скота, научно обосновать практическое использование показателей риска для контроля эпизоотического процесса.

Условия, материалы и методы. Работа выполнена на кафедре эпизоотологии и микробиологии ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ и в лаборатории лейкозов животных ФГБНУ Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока.

Объектами исследований были эпизоотический и инфекционный процессы лейкоза крупного рогатого скота.

Эпизоотическая обстановка изучена по данным отчетности управлений ветеринарии Томской области и Красноярского края за 12-летний период (19902001 гг.), дополненными результатами собственных экспедиционных исследований в неблагополучные по лейкозу крупного рогатого скота районы в 20022010 гг. (Томский, Кожевниковский, Шегарский, Бакчарский, Зырянский районы Томской области, Шушенский район Красноярского края).

Для оценки относительного риска использовали методы, описанные Р. Флетчером [3], А. Альбомом, С. Нореллом [4]. Относительный риск (relative risk, RR) - это отношение заболеваемости в популяциях, подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию фактора риска:

RR = Z1 /Z2,

где Z1 - заболеваемость коров лейкозом в популяции, подвергавшейся воздействию фактора риска; Z2 - заболеваемость коров лейкозом в популяции, не подвергавшейся воздействию фактора риска.

Расчет заболеваемости коров лейкозом проводили по классической методике, описанной в рекомендациях «Методы эпизоотологических исследований» [5] и «Методических рекомендациях по эпизоотологическому исследованию при лейкозе крупного рогатого скота» [6].

Заболеваемость коров лейкозом - это отношение количества больных лейкозом коров к их общему поголовью на анализируемой территории

где Z - заболеваемость коров лейкозом, %о (на 1000 голов); nz - количество больных лейкозом коров за год; N - общее поголовье коров на анализируемой территории на начало года.

Уровень значимости различий (Р) между заболеваемостью животных и в показателе относительного риска (RR) в популяциях животных оценивали по критерию Стьюдента.

результаты и обсуждение. Разработана концептуальная система факторов совокупного риска развития лейкоза крупного рогатого скота, представляющая собой теоретическое обобщение и синтез результатов собственных исследований и других авторов (см. рисунок). Данная система

Рисунок. Концептуальная система факторов совокупного риска развития лейкоза крупного рогатого скота.

ФАКТОРЫ РИСКА РАЗВИТИЯ ЛЕЙКОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Породность

Наследственная предрасположенность родителей

Биогеохимиче-скиеусловия среды

Техногенное загрязнение среды

Технология содержания животных

Ятрогенный фактор

Генотип животных по различным биологически активным веществам (главный комплекс ги-стосовместимости, цито-кины,хемокины,интер-лейкины, трансферрины и др

Пониженное содержание определенных веществ в почве и главных ионов в водах(гидрокарбонатов, кальция, общего форфо-ра, магния, хлора, калия, фтора, сульфатов, фосфа

Повышенное содержание в почвах и водах радионуклидов, нефтепродуктов, пестицидов, азотных и минеральных удобрений, свинца, хрома, а также других канцерогенов. Загрязнение атмосферного воздуха.

Беспривязное содержание, совместные выпасы, отсутствие родильного отделения, использование сборного молока для телят и др.

Использование нестерильных инструментов и нарушение правил асептики при вете-ринарно-зоотехнических манипуляциях

Ассоциативное течение с анаплазмозом, туберкулезом, бруцеллезом, вирусной диареей

Зоотехнические мероприятия Ветеринарные мероприятия

Управление эпизоотическим процессом

Диагностика

предусматривает практическое использование показателей риска для контроля эпизоотического процесса.

Предложенная система основана на подразделении факторов риска на эндогенные, связанные с особенностями организма животных, и экзогенные, обусловленные внешними воздействиями.

Эндогенные факторы риска включают породность, наследственную предрасположенность и возраст восприимчивых животных. Мы показали, что разведение черно-пестрой породы, в зависимости от доли черно-пестрого скота в популяции и давности его завоза, обусловливает относительный риск развития болезни (RR) в пределах 14,6-62,6; Р < 0,001, то есть во столько раз выше заболеваемость лейкозом коров черно-пестрой породы, по сравнению со скотом пород, менее восприимчивых к проявлению этой болезни. В районах с разведением черно-пестрой породы скота в среднем заболеваемость коров лейкозом по Томской области составляла 31,3 ± 0,9%о, по Красноярскому краю - 17,7 ± 0,4%. В то время как в 16 районах Красноярского края, в которых разводят симментальскую и холмогорскую породы скота, заболеваемость коров лейкозом в среднем не превысила 0,5 ± 0,1%.

Кроме межпородных, существуют внутрипород-ные различия по устойчивости к лейкозу крупного рогатого скота. В данном случае роль фактора риска выполняет наследственная предрасположенность, переданная от родителей (семейная и линейная принадлежность) [7, 8]. Материальной субстанцией породных факторов риска служат гены, кодирующие различные биологически активные вещества (главный комплекс гистосовместимости, цитокины, хемо-кины, интерлейкины, трансферрины и др.), которые обеспечивают генетический, иммунологический и биохимический гомеостаз организма восприимчивых животных [9-11].

Возраст животных также относится к факторам риска. Как наибольшая заболеваемость, так и ин-фицированность отмечаются у животных старшего возраста. Кроме того, высказано предположение [12], что риск развития клинической формы болезни выше у животных, инфицированных в более раннем возрасте.

Показатели риска по эндогенным факторам учитывают при планировании и внедрении зоотехнических мероприятий, направленных на получение здорового молодняка, использование для воспроизводства устойчивых к лейкозу родительских пар, а также своевременную выбраковку старых животных. Данные сведения используют в прогнозе изменений эпизоотической ситуации по лейкозу крупного рогатого скота.

Группа экзогенных факторов более обширна и подразделяется на экологические, технологические и биологические.

Экологические факторы связаны с биогеохимическими условиями среды и ее техногенным загрязнением.

По биогеохимическим условиям среды результатами исследований показано, что пониженное содержание в поверхностных водах гидрокарбонатов, кальция, общего фосфора, магния, хлора, калия, фтора, сульфатов, фосфатов связано с заболеваемостью лейкозом крупного рогатого скота (RR = 3,531,7; Р < 0,001).

Роль экологического риска техногенного загрязнения окружающей среды подтверждает взаимосвязь интегрального модуля антропогенного воздействия на окружающую среду с заболеваемостью лейкозом крупного рогатого скота (на примере Красноярского края, RR = 1,6; Р < 0,001). Также к факторам риска техногенного происхождения относится повышенные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу (RR = 3,5; Р < 0,001).

Из факторов техногенного загрязнения среды определенная роль в возникновении лейкозов у скота принадлежит искусственным радионуклидам (стронций-90, цезий-137, свинец-210) [13, 14]. Это нашло подтверждение и в наших исследованиях, показавших связь содержания стронция-90 и свинца-210 в тканях животных с заболеваемостью лейкозом крупного рогатого скота ^ = 2,3-2,7; Р < 0,001).

Выявлена положительная зависимость заболеваемости лейкозом с повышенным содержанием в поверхностных водах нефтепродуктов и гамма-гексахлорциклогексана (галогенорганического пестицида) (RR = 4,8-7,3; Р < 0,001); а также с повышенным содержанием в водах свинца и хрома в почве (RR = 1,9-2,2; Р < 0,001). Другими исследователями отмечен риск развития лейкоза в связи с внесением в почву азотных, минеральных удобрений и пестицидов [15, 16].

Некоторые из проанализированных экологических факторов риска развития лейкоза крупного рогатого скота были связаны и с повышенной заболеваемостью лейкозами человека. Нами это отмечено по интегральному модулю антропогенного загрязнения; повышенной концентрации свинца и хрома в почвах, нефтепродуктов в поверхностных водах; пониженному содержанию хлора, калия, гидрокарбонатов, кальция, магния, сульфатов в водах; загрязнению продуктов животноводства стронцием-90 и свинцом-210. По-видимому, это обусловливает выявленное в Томской области сходство в интенсивности проявления эпизоотического и эпидемического процессов лейкозов [17]. Медико-биологические аспекты лейкоза крупного рогатого скота отмечены и в более ранних работах ведущих отечественных исследователей [18].

Учет показателей экологического риска целесообразен для прогноза эпизоотического процесса лейкоза крупного рогатого скота, а также эпидемического - по гемобластозам у населения.

К технологическим факторам риска относят технологию содержания животных и манипуляции с ними при ветеринарно-зоотехнических обработках (ятрогенный фактор риска). Сформированные деятельностью людей условия содержания и манипуляции с животными во многом определяют развитие, а также распространение лейкоза. Следовательно, технологические факторы риска классифицируются одновременно как факторы передачи инфекции.

Уровень перезаражания животных ВЛКРС (вирусом лейкоза крупного рогатого скота) во многом зависит от технологии содержания и определяется наличием летних лагерей, совместных выпасов, групповых поилок, совместных отелов инфицированных и здоровых коров, вводом первотелок, использованием сборного молока для выпойки телятам после мо-лозивного периода [16, 19]. В наших исследованиях отмечено снижение эффективности оздоровительных мероприятий при лейкозе при проведении работы в условиях беспривязного содержания коров.

Вторая подгруппа представлена ятрогенными факторами, связанными с нарушениями правил асептики при ветеринарно-санитарных обработках (нестерильные иглы для взятия крови и инъекций, хирургические инструменты, носовые щипцы или

руки фиксатора животных, необработанные руки гинеколога, доильный аппарат) [20].

Показатели риска по технологическим факторам используются как в мероприятиях, направленных на управление эпизоотическим процессом, так и для его прогноза.

Экзогенными биологическими факторами риска служат различные бактериально-вирусно-паразитарные ассоциозы у инфицированных вирусом лейкоза животных, способные провоцировать клинико-гематологическое проявление болезни.

Нашими исследованиями показан возможный биологический риск развития инфекционного процесса лейкоза крупного рогатого скота под влиянием ассоциированного течения с анаплазмозом. Основанием этому послужили данные о повышенной заболеваемости коров лейкозом в неблагополучных по анаплазмозу районах (RR = 2,8; Р < 0,001) и характерные негативные изменения гематологических, цитогенетических и иммунологических показателей у животных при лейкозе на фоне анаплазмоза.

К биологическим факторам, согласно исследованиям других авторов, посвященным патогенетическому влиянию сопутствующих болезней на течение лейкоза, можно отнести ассоциированное течение с туберкулезом [21], бруцеллезом [22] и вирусной диареей - болезнью слизистых [23, 24]. Перечисленные инфекции вызывают иммунодепрессивное состояние у инфицированных вирусом лейкоза животных.

Наличие сопутствующих инфекционных и инвазионных болезней учитывают при проведении оздоровительно-профилактических ветеринарных мероприятий, лабораторной диагностики лейкоза (влияние на чувствительность и специфичность тестов) и, соответственно, в прогнозе развития эпизоотической ситуации.

выводы. Повышение эффективности мероприятий по контролю эпизоотического процесса лейкоза крупного рогатого скота обеспечивается системным эколого-эпизоотологическим анализом совокупного риска развития болезни.

Концептуальная система факторов совокупного риска развития лейкоза крупного рогатого скота отражает эндогенные, связанные с особенностями организма (породность, наследственная предрасположенность, возраст животных), и экзогенные (экологические, технологические, биологические) воздействия на восприимчивых животных и дает возможность практического использования показателей риска при планировании оздоровительных мероприятий с целью повышения эффективности контроля эпизоотического процесса.

К наиболее опасным факторам риска развития лейкоза у крупного рогатого скота следует отнести породность и наследственную предрасположенность родителей (семейная и линейная принадлежность), а также технологические факторы, способствующие передаче вируса (содержание животных, выпойка телятам сборного молока, нарушение правил асептики при ветеринарно-зоотехнических манипуляциях).

Показатели риска развития лейкоза крупного рогатого скота могут быть использованы для мониторинга проявления(прогнозирование эпизоотической обстановки и диагностика болезни) и управления эпизоотическим процессом.

Литература.

1. Шишков В.П. Лейкозы животных// Онкология. 1977. Т. 9. С. 6-46.

2. Эпизоотологические аналитические методы изучения основной патологии продуктивных животных / В.В. Макаров, В.Н. Афонин, А.Г. Шахов, А.И. Ануфриев//Вестник РАСХН. 2005. № 1. С. 58-62.

3. Флетчер Р., Флетчер С., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины / пер. с англ. М.: Медиа Сфера, 1998. 352 с.

4. Альбом А., Норелл С. Введение в современную эпидемиологию / пер. с англ. И. Боня. Таллинн: Ин-т эксперим. и клин. медицины (Эстония), Дат. противорак. о-во, 1996. 122 с.

5. Джупина С.И., КолосовА.А. Методы эпизоотологическихисследований: метод. рекомендации. Новосибирск: РАСХН. Сиб. отд-ние. ИЭВСиДВ, 1991. 57 с.

6. Методические рекомендации по эпизоотологическому исследованию при лейкозе крупного рогатого скота / М.И. Гулюкин, Г.А. Симонян, Л.А. Иванова, [и др.] М.: РАСХН. Отд-ние ветеринар. медицины, 2001. 26 с.

7. Нахмансон В.М. Влияние генетических факторов на возникновение и развитие лейкозов // лейкозы и злокачественные опухоли животных/ под ред. В.П. Шишкова, Л.Г. Бурбы. М.: Колос, 1977. С. 78-85.

8. Генетика лейкоза крупного рогатого скота / В.Л. Петухов, А.Г. Незавитин, А.А. Григорьев, О.С. Короткевич, П.Н.. Новосибирск: НГАУ, 1992. 64 с.

9. Бороздин Э.К. Иммуногенетика инфекционных болезней крупного рогатого скота / Э.К. Бороздин, С.Д. Джахаев, В.М. Захаров, В.М. Шимлянников, Е.Н. Мартынова. М.: Аграрная Россия, 2001. 225 с.

10. Ассоциация селекционно-генетических процессов с восприимчивостью айрширского скота к гемобластозам / Л.Н. Эрнст, А.Р. Орлова, С.П. Павленко, В.М. Захаров // Актуальные вопросы диагностики, профилактики и борьбы с лейкозами сельскохозяйственных животных и птиц: мат. всеросс. конф. к 65-летию Свердловской НИВС. Екатеринбург: Изд-во Урал. ГСХА, 2000. С. 25-36.

11. Leukocyte acid phosphatase and selected haematological indices in BLV infected cows / E. Kaczmarczuk, U. Czarnik,

B. Bojarojc, K. Walawski // J. appl. Genet. 1999. Vol. 40. No 2. Pp. 93-101.

12. Смирнов Ю.П. Развитие лейкозного процесса у инфицированных ВЛКРС коров в зависимости от их возраста // Ветеринария. 1999. № 12. С. 15-17.

13. Татарчук А.Т. Состояние здоровья сельскохозяйственных животных и качество животноводческой продукции на территориях, загрязнённых радионуклидами // Проблемы адаптации сельскохозяйственных животных: мат. науч. -практ. конф., посвящ. 65-летию Иркутской НИВС (Иркутск, 22-23 октября 1997 г.). Новосибирск: РАСХН. Сиб. отд-ние, 1997.

C. 161-162.

14. Донник И.М. Особенности инфекции ВлКРС в экологически сложных районах Урала // Ретровирусные и прионные инфекции животных: Тр. ВИЭВ. М.: Агро-Вестник, 1999. Т. 72. С. 59-65.

15. Храмцов В.В. Факторы, коррелирующие со степенью распространения лейкоза крупного рогатого скота, и выявление животных группы риска: дис. ... канд. ветеринар. наук. Новосибирск, 1987. 192 с.

16. Кузнецов А.П., Маринин Е.А. Прогнозирование течения эпизоотического процесса при лейкозе крупного рогатого скота // Ветеринария. 1995. № 2. С. 15-17.

17. Логинов С.И. Системный эколого-эпизоотологический анализ совокупного риска развития лейкоза крупного рогатого скота: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Новосибирск, 2005. 45 с.

18. Гулюкин М.И., Замараева Н.В. Медико-биологические аспекты вируса лейкоза крупного рогатого скота //Актуальные вопросы диагностики, профилактики и борьбы с лейкозами сельскохозяйственных животных и птиц: мат. всерос. конф. к 65-летию Свердловской НИВС. Екатеринбург: Изд-во Урал. ГСХА, 2000. С. 12-25.

19. Логинов С.И. Опыт оздоровления неблагополучного по лейкозу крупного рогатого скота сельхозпредприятия // Вестник НГАУ. 2014. № 4 (33). С. 141-145.

20. Experimental transmission of bovine leukosis virus by simulated rectal palpation / S.G. Hopkins, J.F. Evermann, R.F. DiGiacomo, S.M. Parish, J.F. Ferrer, S. Smith, R.L. Bangert// Vet. Rec. 1988. Vol. 122. No 4. P. 389-391.

21. Динамика иммунного ответа у крупного рогатого скота при ассоциированной лейкозно-туберкулезной инфекции / П.Н. Смирнов, А.С. Донченко, С.Н. Магер, Г.З. Шубинский, Е.Р. Черных// Эпизоотический и инфекционный процессы: (Теоретические и практические аспекты). Новосибирск: РАСХН. Сиб. отд-ние, ИЭВСиДВ, 1992. С. 121-125.

22. Эпизоотология лейкоза крупного рогатого скота в Алтайском крае/В.В. Разумовская, В.А. Апалькин, Т.В. Бокова, С.И. Субботин // Ассоциативные инфекции сельскохозяйственных животных и новые подходы к их ликвидации и профилактике (Барнаул, 30-31 июля 1997 г.): тез. докл. науч. конф., посвящ. 50-летию Алтайской НИВС. Барнаул: РАСХН. Сиб. отд-ние, 1997. С. 30-31.

23. Response of cattle persistently infected with bovine virus diarrhoea virus to bovine leukosis virus / D.H. Roberts, M.H. Lucas, G. Wibberley, D. Westcott// Vet. Rec., 1988. No 3. Р. 293-296.

24. Изучение эпигенетических факторов предрасположенности к лейкозу крупного рогатого скота / С.Н. Магер, М.Н. Амироков, В.В. Храмцов, Н.Г. Двоеглазов//Вестник НГАУ. 2011. № 3 (19). С. 100-103.

ecological and epizootological analysis of risk factors of leukemia development of cattle

S.I. Loginov, A.G. Nezavitin

Novosibirsk State Agrarian University, ul. Dobrolyubova, 160, Novosibirsk, 630039, Russian Federation

Summary. The purpose of the research was to carry out the ecological and epizootological analysis and systematization of risk factors of development of leukemia of cattle, to prove scientifically the practical use of risk parameters for the control of the epizootic process. The objects of the researches were epizootic and infectious processes of cattle leukemia. Epizootic conditions were investigated on the basis of the veterinary reporting of veterinary managements of Tomsk region and Krasnoyarsk Krai for 12 years period (1990-2001), supplemented with the data of our expeditionary researches in problem areas on cattle leukemia. Relative risk (RR) was estimated as the relation of morbidity in populations exposed and not exposed to a risk factor. The morbidity of cows by leukemia was calculated by the classical method and was expressed in per mile (ppm). The conceptual system of the factors of overall risk of leukemia development of cattle representing the theoretical generalization and synthesis of results of our own researches and other authors' investigation is developed. The proposed conceptual system is based on the division of risk factors on endogenous, connected with peculiarities of animal organism, and exogenous, caused by external influences. The endogenous risk factors include breed, hereditary predisposition and age of susceptible animals. The group of the exogenous factors is more extensive and is subdivided on ecological, technological and biological ones. The given system provides practical use of risk parameters for monitoring (forecasting of epizootic conditions and diagnostics of illness) and management of epizootic process.

Keywords: leukemia of cattle, epizootic process, infectious process, overall risk of illness development, relative risk, hereditary predisposition, ecological risk factors.

Author Details: S.I. Loginov, D. Sc. (Biol.), prof. (e-mail: logsi-nsk@yandex.ru); A.G. Nezavitin, D. Sc. (Biol.), head of department.

For citation: Loginov S.I., Nezavitin A.G. Ecological and Epizootological Analysis of Risk Factors of Leukemia Development of Cattle. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. Vol. 29. No 12. Pp. 100-103 (in Russ.).