Оценка превентивных свойств сывороток крови крупного рогатого скота, отобранных в разные сроки после вакцинации против сибирской язвы

4. Gorokhov, V.V. Forecast for the main animal helminthiasis in Russia / V.V. Gorokhov, N.A. Samoilovskaya, A.V. Uspensky, I.F. Klenov, R.A. Peshkov // Sat. doc. scientific conf. based on materials Theory and practice of controlling parasitic diseases. Moscow, 2015. S. 115-116.

5. Efremova, E.A. Helminths of the Strongylata suborder of sheep and the features of their territorial distribution in the Altai Republic / E.A. Efremova, V.A. Marchenko // Veterinarian. - 2017. - No. 4. - P. 5259.

6. Kolesnikov, V.I. Prediction of trichostrongilidosis invasion of sheep in the Stavropol Territory / V.I. Kolesnikov // Bulletin of the agro-industrial complex of Stavropol. - 2016. - No. 3 (23). - Р. 71-73.

7. Marchenko, V.A. The structure of helminthocenosis of cattle in the Altai Mountains / V.A. Marchenko, E.A. Efremova, E.A. Vasiliev // Russian parasitological journal. - 2008. - No. 3. - Р. 18-23.

8. Mkrtchyan, M.E. The structure of helminthocenosis of cattle in the Udmurt Republic / M.E. Mkrtchyan // Fundamental research. - 2013. - No. 10. - Р. 353-356.

УДК616.918.51-085.37 DOI 10.33632/1998-698Х.2019-6-32-37

ОЦЕНКА ПРЕВЕНТИВНЫХ СВОЙСТВ СЫВОРОТОК КРОВИ КРУПНОГО РОГАТОГО

СКОТА, ОТОБРАННЫХ В РАЗНЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ ВАКЦИНАЦИИ ПРОТИВ

СИБИРСКОЙ ЯЗВЫ

Иванова С.В. - кандидат биологических наук, Мельникова Л.А. - кандидат ветеринарных наук, Родионов А.П. - аспирант, Макаев Х.Н. - доктор ветеринарных наук, профессор

ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», (420075, г. Казань, Научный городок-2, e-mail: vnivi@mail.ru).

Сибирская язва - особо опасное инфекционное заболевание, сохраняющее в течение столетий свою значимость благодаря особенностям экологии возбудителя. Большое количество почвенных очагов инфекции, а также возможность их распространения на новые территории посредством диких зверей, грызунов, птиц и насекомых, создает постоянный риск заражения сельскохозяйственных животных и людей. Единственным, на сегодняшний день, способом сдерживания массовых вспышек заболевания является вакцинация животных, которая осуществляется с полным охватом всего восприимчивого поголовья и проводится в соответствии с действующими инструкциями и рекомендациями, которые гарантируют создание иммунитета у животных на срок не менее 12 месяцев. Однако в отдельных публикациях отмечается, что длительность специфической защиты животных снижается к 6-7 месяцам после иммунизации, и, тем самым, не предохраняет животных от заражения в течение всего года. Данный факт указывает на необходимость исследований, направленных на определение оптимальных сроков ревакцинации восприимчивого поголовья, в особенности, на территориях, являющихся эндемичными по сибирской язве. Одним из наиболее достоверных методов определения напряженности иммунной системы против сибирской язвы является оценка превентивных свойств сывороток крови иммунизированных животных. Исходя из вышесказанного, целью работы явилось изучение напряженности поствакцинального иммунитета у животных методом оценки превентивных свойств сывороток крови, отобранных в разные сроки после иммунизации против сибирской язвы. Результаты проделанной работы показывают, что вакцинация животных против сибирской язвы обуславливает приобретение сывороткой крови превентивных свойств, защищающих от заражения возбудителем данной инфекции. Наибольший процент выживших лабораторных животных, зараженных оттитрованной летальной дозой штамма 55-ВНИИВВиМ, наблюдали после введения им сывороток крови от вакцинированного крупного рогатого скота, взятой через 35 суток после вакцинации. В последующем, к 150-180 суткам, регистрировали постепенное снижение превентивных свойств сывороток крови крупного рогатого скота. К концу срока исследований (180 сутки) данный показатель не превышал 40%, что является индикатором снижения напряженности гуморального звена иммунной системы.

Ключевые слова: превентивные свойства сыворотки, иммуногенез, сибирская язва, профилактика, вакцинация, крупный рогатый скот, напряженность иммунитета

Прошло уже почти полтора века с момента открытия Робертом Кохом бациллы сибирской язвы, как возбудителя особо опасного заболевания животных и человека. Но, несмотря на многочисленные исследования данной инфекции, она и сегодня продолжает волновать умы ученых во всем мире, о чем ясно свидетельствует большое число научных публикаций [11,12].

Проблемы сибирской язвы на современном этапе актуальны в связи с уникальностью ее возбудителя. За тысячи лет существования в различных окружающих его условиях и взаимодействия с живыми организмами, Bacillus anthracis отлично приспособился к жизнедеятельности во многих экологических нишах [9]. Резервуаром возбудителя в природе служат сибиреязвенные скотомогильники - почвенные «хранилища» бациллы сибирской язвы, в которых микроб находится в метаболически неактивной форме, образуя спору. В таком состоянии возбудитель способен сохраняться, а при благоприятных условиях и размножаться, неопределенно долгое время, что влечет за собой постоянный риск заражения животных и людей [9]. Обезвреживание почвенных очагов сибирской язвы на сегодняшний день не возможно, так как на данном этапе не существует эффективных и безвредных для окружающей среды и животных методов и средств [4]. Контроль за территориальными местонахождениями

«хранилищ» также не способен решить проблему. Дикие животные, постоянно контактирующие с почвой, а также насекомые разносят споры на новые территории, в которых возбудитель сибирской язвы укореняется и создает новый стационарно неблагополучный очаг на многие десятилетия вперед [8].В настоящее время, для недопущения возникновения эпизоотий и передачи возбудителя людям, в ветеринарной практике используют специфическую профилактику данной инфекции, заключающуюся в вакцинации всего восприимчивого поголовья сельскохозяйственных животных. Данный метод позволяет создать в организме напряженный иммунитет, который, в случае попадания вирулентных форм возбудителя, призван недо-пустить развития заболевания и сохранить жизнь и здоровье животному [1].

С момента создания первых вакцин ученые приступили к изучению особенностей индуцируемого ими иммунитета.

Поствакцинальный противосибиреязвенный иммуногенез, на сегодняшний день, подробно

изучается, как зарубежными, так и отечественными авторами [6,10]. Установлено, что механизмы специфической невосприимчивости животных к возбудителю сибирской язвы сложны, и представлены теснейшим взаимодействием клеточных и гуморальных факторов врожденной и адаптивной звеньев иммунной системы организма [6]. Однако, на сегодняшний момент, в литературе отсутствуют данные о динамике развития иммунитета в течение всего срока специфической защиты животных, что вызывает в кругах исследователей споры по вопросам продолжительности иммунитета и кратности иммунизации [3,7]. Поэтому, задача оценки напряженности иммунитета у животных в разные сроки в течение продолжительного периода после вакцинации является актуальной и востребованной.

Сегодня, для оценки уровня напряженности иммунитета у животных, путем выявления специфических антител, общепризнанными методами являются серологические реакции, в частности реакция непрямой гемагглютинации, на основе эритроцитарного диагностикума, позволяющая в короткий срок провести исследование у большого поголовья [3]. Однако, наиболее объективной оценкой напряженности иммунитета, как известно, является инфицирование животных вирулентными культурами В. anthracis, что абсолютно непригодно для проведения мониторинговых исследований эффективности специфической профилактики. Также, многие специалисты указывают на большое значение оценки иммунитета по превентивным свойствам сыворотки крови, которые являются одним из наиболее достоверных показателей напряженности иммунной системы. Данный метод имеет высокую степень достоверности и не требует применения вирулентных культур возбудителя сибирской язвы [2]. Исходя из вышесказанного, целью работы явилось изучение напряженности поствакцинального иммунитета у животных по превентивным свойствам сывороток крови, отобранных в разные сроки после иммунизации против сибирской язвы.

Материал и методы. Исследования проводили в ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» с использованием сывороток крови крупного рогатого скота, вакцинированного против сибирской язвы, доставленных из хозяйств Республики Татарстан. Кровь для определения превентив-

ных свойств сыворотки отбирали на 14, 35, 90, 150 и 180 сутки после вакцинации. Для работы использовали белых мышей массой 18-20 г. по 10 голов в каждой группе (контрольная и опытные). Всего было использовано 1000 голов мышей, из которых сформировали 100 групп.

Исследуемые сыворотки вводили мышам внутрибрюшинно в дозах: 1 группе каждого срока исследования - 0,5 см3; 2 группе -0,1 см3 и 3 группе - 0,02 см3. Через 4 часа мышей заражали подкожно летальной дозой вакцинного штамма 55 возбудителя сибирской язвы, предварительно оттитрованной в специальном опыте. Наблюдение за опытными животными проводили в течение 72 часов. По проценту выживших мышей оценивали защит-

ную способность иммунных сывороток. Для контроля результатов интактные группы мышей каждого срока исследования заражали летальной дозой штамма 55 возбудителя сибирской язвы. Результаты учитывали при 100% гибели животных контрольных групп в течение 72 часов.

Результаты исследований. В результате проведенной работы было установлено, что сыворотки крови вакцинированного против сибирской язвы КРС обладают защитными свойствами. Превентивная активность их зависела от сроков, прошедших после иммунизации животных, титра специфических антител и дозы вводимых сывороток. Результаты исследований представлены в таблице и рисунке.

Таблица 1 - Превентивные свойства сывороток крови крупного рогатого скота, вакцинированного против сибирской язвы_

Срок исследования (сутки) Дозы сыворотки, см3 Средний титр антител, Log2 Количество выживших мышей через 72 часа всего, голов (М±м) Превентивная активность, %

14 0.5 7.2±0.02 7±0.01 70

0.1 6±0.05 60

0.02 5±0.02 50

Контроль - - 0 0

35 0.5 9.5±0.05 9±0.3 90

0.1 8±0.05 80

0.02 7±0.05 70

Контроль - - 0 0

90 0.5 9.5±0.01 8±0.03 80

0.1 6±0.01 60

0.02 5±0.05 50

Контроль - - 0 0

150 0.5 8.3±0.1 5±0.04 50

0.1 4±0.01 40

0.02 3±0.05 30

Контроль - - 0 0

180 0.5 4.1±0.1 4±0.01 40

0.1 3±0.3 30

0.02 2±0.2 20

Контроль - - 0 0

Через 14 суток после вакцинации КРС титр антител находился на уровне 7,2±0,02 log2, защитная способность сывороток крови при заражении белых мышей летальной дозой штамма 55 составила: при введении 0,5 см3 сыворотки - 70%; 0,1 см3 сыворотки - 60% и 0,02 см3 сыворотки - 50%. Спустя 35 суток от срока иммунизации, показатели превентивной активности, при титре 9,5±0,05 log2, возросли на 20% во всех трех опытных группах, и соста-

вили 90, 80 и 70% соответственно. По прошествии 90 суток с момента введения вакцины, средний титр антител остался на прежнем уровне, а защитная способность сывороток крови снизилась на 10% в первой группе, которой вводили сыворотку в объеме 0,5 см3, и составила 80 %. В двух других группах защитные показатели сывороток уменьшились на 20% и составили 60 и 50% соответственно. В последующие сроки: на 150 и 180 сутки после

проведенной вакцинации превентивные свойства продолжили снижаться у всех исследуемых сывороток.

К 180 суткам, при среднем титре антител 4,1 log2, показатели в первой группе

пришли к значению 40%, второй - 30% превентивной активности сывороток. Третья группа, в которой мышам вводили 0,02 см3 исследуемой сыворотки, показала результат в 20% защитной активности.

Рисунок 1 -Динамика превентивных свойств сыворотки крови крупного рогатого скота, вакцинированного против сибирской язвы

Из приведенных выше данных следует, что противосибиреязвенные антитела в сыворотках крови, образовавшиеся после вакцинации, способствуют приобретению защиты восприимчивых животных от заражения летальными дозами возбудителя сибирской язвы. Наибольший процент защиты наблюдается на 35 сутки после иммунизации, который коррелирует с уровнем максимальных титров поствакцинальных антител в сыворотках крови КРС. К 180 суткам показатель превентивной активности сывороток при введении 0,5 и 0,1 см3 составлял 40% и 30% соответственно, при введении 0,02 см3 — 20%.

Полученные результаты, в целом, коррелируют с данными Бургасова П.Н. и Рожкова Г.И. (1972) [12], которые указывают, что наиболее выраженная активность сывороток проявлялась на 20-30 день после иммунизации животных и снижалась к 6 месяцам. По данным этих же авторов, показатели превентивных свойств до 40% являются недостаточными для защиты животных в острых опытах заражения возбудителем сибирской язвы.

Заключение. Результаты проведенной работы позволяют констатировать, что вакцинация животных против сибирской язвы обуславливает выработку специфических антител, предотвращающих возможность заражения возбудителем сибирской язвы. Наибольший процент защиты лабораторных животных при заражении летальной дозой штамма 55 и введения им сывороток от вакцинированного крупного рогатого скота наблюдали на 35 сутки после иммунизации, которая составила 90%. В последующие сроки, наблюдали постепенное снижение

превентивных свойств к 150-180 суткам после вакцинации. К 180 суткам, при титре специфических антител равном 4,1 log2, превентивная активность снизилась до 40% при введении 0,5 см3 и до 30% и 20% при введении 0,1 и 0,02 см3сыворотки соответственно, что позволяет судить о недостаточной защищенности организма КРС через 6 месяцев после вакцинации, так как, по данным литературы [12], превентивная активность сывороток крови животных до 40% не защищает от заражения возбудителем сибирской язвы.

Литература

1. Бакулов, И.А. Сибирская язва (антракс): новые страницы в изучении «старой» болезни / И.А. Бакулов, В.А. Гаврилов, В.В. Селиверстов. - Владимир: Посад, 2001. - 281 с.

2. Бургасов, П.Н. Метод оценки противосибиреязвенного иммунитета по превентивным свойствам сыворотки / П.Н. Бургасов, Г.И. Рожков // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 1972. - №6. - С. 10-15.

3. Галиуллин, А.К. Мониторинг сибирской язвы в современных условиях / А.К. Галиуллин, И.М. Хисамиев // Ученые записки КГАВМ им. Н.Э. Баумана. - 2015. - №224. - С. 27-29.

4. Дугаржапова, З.Ф. Эпидемиологический надзор за сибирской язвой на территории строительства крупных промышленных объектов с использованием ГИС-технологий / З.Ф. Дугаржапова, А.В. Родзиковский, М.В. Чеснокова, С.В. Балахонов // Дальневосточный журнал инфекционной патологии. - 2010. - № 17. - С. 216-219.

5. Иванова, С.В. Получение эритроцитарного сибиреязвенного антигена / С.В. Иванова, Л.А. Мельникова, Х.Н. Макаев, А.П. Родионов // Ветеринарный врач. - 2019. - № 2. - С. 22-25.

6. Попова, П.Ю. Взаимодействие возбудителя сибирской язвы с паттерн-распознающими рецепторами врожденного и адаптивного иммунитета / П.Ю. Попова, Н.И. Микшис, Т.Н. Щуковская, Ю.А. Попов // Проблемы особо опасных инфекций. - 2011. - №4. - С. 12-17.

7. Родионов, А.П. Изучение иммунологического статуса поголовья крупного рогатого скота вакцинированного против сибирской язвы / А.П. Родионов // Ветеринарный врач. - 2018. - №6. - С. 30-34.

8. Сибирская язва на Северном Кавказе / А.Н. Куличенко, Н.П. Буравцева, А.Г. Рязанова, Е.И. Еременко; под ред. проф. А.Н. Куличенко. - Майкоп: Качество, 2016. - 198 с.

9. Carlston, C.J. Spores and soil from six sides: interdisciplinarity and the environmental biology of anthrax (Bacillus anthracis) / C.J. Carlston, W.M. Getz, K.L. Kausrud // Biol Rev Camp Philos Soc.-2018. -№ 93 (4). - Р. 1813-1831.

10. Gogoi, H. A noisome formulation modulates the Th1/Th2 bias immune response in mice and also provides protection against anthrax spore challenge / H. Gogoi, R. Mani, R. Bhatnagar // Internationa Journal of Nanomedicine. - 2018(13). - P. 7427-7440.

11. Kamboi, H.K. Risk mapping and eco-anthropogenic assessment of anthrax in the upper Zambezi basin / H.K. Kamboi, M. Garine-Wichatitsky, M.B. Hang'ombe, M.Munyeme // Veterinary Medicine and Science. - 2019. - P. 1-9.

12. Morris, L.R. Elk resourse selection and implications for anthrax management in Montana / L.R. Morris, K M. Proffitt // The Journal of Wildlife Management. - 2016(2). - P. 235-244.

EVALUATION OF THE PREVENTIVE PROPERTIES OF CATTLE BLOOD SERA, SELECTED AT DIFFERENT TIMES AFTER VACCINATION AGAINST ANTHRAX

Ivanova S.V. - Candidate of Biological Sciences, Melnikova L.A. - Candidate of Veterinary Sciences, Rodionov A.P. -Postgraduate, Makaev Kh.N. - Doctor of Veterinary Sciences, Professor

Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety"

Anthrax is a particularly dangerous infectious disease that retains its significance for centuries due to the peculiarities of the pathogen ecology. A large number of soil foci of infection, as well as the possibility of their spread to new territories through wild animals, rodents, birds and insects, creates a constant risk of infection of farm animals and people. Today, the only way to curb mass outbreaks of the disease is to vaccinate animals that is carried out with full coverage of all susceptible livestock and in accordance with the current instructions and recommendations that guarantee the creation of immunity in animals for at least 12 months. However, some publications noted that the duration of specific protection of animals decreases to 6-7 months after immunization, and, thus, does not protect animals from infection throughout the year. This fact indicates the need for research aimed at determining the optimal timing of revaccination of susceptible livestock, especially in the territory, which is a permanently unfavorable region for anthrax. One of the most reliable methods for determining the strength of the immune system against anthrax is to assess the preventive properties of blood sera of immunized animals. Based on the foregoing, the purpose of the work was to study the intensity ofpost-vaccination immunity in animals by the preventive properties of blood sera selected at different times after immunization against anthrax. The results of the work done show that vaccination of animals against anthrax causes the production of specific antibodies that protect against infection by the causative agent of this infection. The surviving laboratory animals infected with a titrated lethal dose of strain 55 have the highest percentage after the administration of serum from vaccinated cattle

taken 35 days after vaccination. Subsequently, by 150-180 days, a gradual decrease was recorded in the preventive properties of cattle blood sera. By the end of the study period (180 days), this indicator did not exceed 40%.

Keywords: serum preventive properties, immunogenesis, anthrax, prevention, vaccination, cattle, immune intensity

References

1. Bakulov, I.A. Anthrax (anthrax): new pages in the study of the "old" disease / I.A. Bakulov, V.A. Gavrilov, V.V. Seliverstov. - Vladimir: Posad, 2001 .-- 281 p.

2. Burgasov, P.N. A method for evaluating antisybrilemic immunity by the preventive properties of serum / P.N. Burgasov, G.I. Rozhkov // Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. - 1972. - No. 6. - S. 10-15.

3. Galiullin, A.K. Monitoring anthrax in modern conditions / A.K. Galiullin, I.M. Khisamiev // Uchenye zapiski KGAVM im. N.E. Bauman. - 2015. - No. 224. - S. 27-29.

4. Dugarzhapova, Z.F. Epidemiological surveillance of anthrax in the construction area of large industrial facilities using GIS technologies / Z.F. Dugarzhapova, A.V. Rodzikovsky, M.V. Chesnokova, S.V. Balakhonov // Far Eastern Journal of Infectious Pathology. - 2010. - No. 17. - S. 216-219.

5. Ivanova, S.V. Obtaining red blood cell anthrax antigen / C.V. Ivanova, L.A. Melnikova, H.N. Makaev, A.P. Rodionov // Veterinarian. - 2019. - No. 2. - S. 22-25.

6. Popova, P.Yu. Interaction of the causative agent of anthrax with pattern-recognizing receptors of innate and adaptive immunity / P.Yu. Popova, N.I. Mikshis, T.N. Schukovskaya, Yu.A. Popov // Problems of especially dangerous infections. - 2011. - No. 4. - S. 12-17.

7. Rodionov, A.P. Studying the immunological status of cattle vaccinated against anthrax / A.P. Rodionov // Veterinarian. - 2018. - No. 6. - P. 30-34.

8. Anthrax in the North Caucasus / A.N. Kulichenko, N.P. Buravtseva, A.G. Ryazanova, E.I. Eremenko; under the editorship of prof. A.N. Kulichenko. - Maykop: Quality, 2016 .- 198 p.

9. Carlston, C.J. Spores and soil from six sides: interdisciplinarity and the environmental biology of anthrax (Bacillus anthracis) / C.J. Carlston, W.M. Getz, K.L. Kausrud // BiolRevCampPhilos Soc. - 2018 .-No. 93 (4). - P. 1813-1831.

10. Gogoi, H. A noisome formulation modulates the Th1 / Th2 bias immune response in mice and also provides protection against anthrax spore challenge / H. Gogoi, R. Mani, R. Bhatnagar // Internationa Journal of Nanomedicine. - 2018 (13). - P. 7427-7440.

11. Kamboi, H.K. Risk mapping and eco-anthropogenic assessment of anthrax in the upper Zambezi basin / H.K. Kamboi, M. Garine-Wichatitsky, M.B. Hang'ombe, M. Munyeme // Veterinary Medicine and Science. - 2019. - P. 1-9.

12. Morris, L.R. Elk resourse selection and implications for anthrax management in Montana / L.R. Morris, K M. Proffitt // The Journal of Wildlife Management. - 2016 (2). - P. 235-244.

УДК619: 617.3: 615.038 DOI 10.33632/1998-698Х.2019-6-37-44

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ И БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЕКОМПОНЕНТОВ НА ОСНОВЕ ЭТИДРОНАТОВ ИОНОВ ЛАНТАНОИДОВ И КАЛЬЦИЯ В ЗОНУ ПЕРЕЛОМА

Коробейникова Д.А.- аспирант, Шакирова Ф.В.- доктор ветеринарных наук, доцент, хСаченков О.А.- кандидатфизико - математических наук,:Герасимов О.В.-аспирант

ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана»

Цель настоящего исследования явилось изучение течения репаративной регенерации при переломе бедренной кости и введении компонентов на основе этидронатов ионов лантаноидов и