Что надо знать о туберкулезе и его профилактике
у крупного рогатого скота?
Лысенко А.П., доктор ветеринарных наук, профессор, заведующий отделом молекулярной биологии РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С.Н.Вышелесского»
Туберкулез - одна из самых «старых» болезней, возникшая из-за приспособления почвенных актиномицетов к паразитированию организме животных. Считается, что раньше появился бычий вид возбудителя туберкулеза - Мycobacterium bovis. Человеческий вид (М. tuberculosis) более «молодой», возникший, из-за адаптации М. bovis к организму человека. Это подтверждает исследование геномов. Последовательности нуклеотидов в их ДНК совпадают на 99,95%, но геном М. tuberculosis на 9,52% больше, чем у М. bovis.
При туберкулезе в органах и тканях образуются специфические гранулемы (туберкулы, бугорки), являющиеся результатом защитных воспалительных реакций организма, направленных на изоляцию возбудителя (рис. 1-2). Заболевание было известно еще в древнем мире, но масштаба пандемии достигло в 19 веке, когда каждая третья-четвертая смерть людей, была связана с туберкулезом, а в странах с развитым скотоводством около 40% коров были больны туберкулезом.
Почему необходимо бороться с туберкулезом крупного рогатого скота?
Роберт Кох, открывший в 1882 г. возбудитель болезни у человека, долго не признавал связь туберкулеза человека и крупного рогатого скота. Но многочисленные научные исследования убедительно показали ее существование. Так, в 1900 году в США от туберкулеза умерло 148000 человек, 50000 из них, были поражены возбудителем бычьего вида. Основным фактором передачи возбудителя оказалось молоко.
До внедрения в 20-30 годах ХХ века термического обеззараживания молока до 20% случаев туберкулеза человека (до 30% у детей младше 5 лет) были вызваны микобактериями туберкулеза бычьего вида. Поэтому, системные противотуберкулезные мероприятия на государственном уровне начали проводиться не только для искоренения болезни, снижающей продуктивность скота и способной вызвать его гибель, но как с инфекцией, опасной для человека.
Возбудители туберкулеза.
Туберкулез у крупного рогатого скота вызывает M. bovis (микобактерии туберкулеза бычьего вида), но животные могут заражаться и микобактериями человеческого вида (M. tuberculosis), хотя при этом, заболевания с развитием видимых туберкулезных изменений, как правило, не развивается, но животное может выделять возбудитель с молоком.
Возбудители туберкулеза обладают рядом свойств, которые придают особенности проявлению заболевания и определяют сложность профилактики и борьбы с болезнью.
У микобактерий туберкулеза мощная клеточная стенка, содержащая до 40% липидов, придающая устойчивость к неблагоприятным факторам и способность сохранять патогенность во внешней среде 12-60 месяцев. В частности, они выдерживают 10 мин нагревание при +800С, действие 6-10% кислот и щелочей, 70-96% этанола, неопределенно долго сохраняют жизнеспособность при низких температурах.
При окраске по Цилю-Нильсену типичные микобактерии выглядят, как рубиново-красные палочки, что отличает их от иной микрофлоры и тканей, окрашивающихся в синий цвет (рис.3).
Микобактерии туберкулеза медленно растут на питательных средах и только при + 37-380С. При бактериологическом исследовании патологического материала первичные колонии могут появиться не ранее 20-60 суток.
Несмотря на мощную липидную клеточную стенку, микобактерии туберкулеза способны менять морфологию и ряд свойств, позволяющих ускорить размножение. Такая трансформация происходит не только под действием стрессовых факторов (длительное голодание, высокая температура, антибиотики и химические вещества), но и является стратегией выживания в макроорганизме. При трансформации типичные микобактерии превращаются в коккоиды, длинные зернистые палочки, цепи кокковидных форм (рис.4) в вирусоподобные и защитные формы типа спор со сниженной патогенностью, что позволяет длительно выживать в организме хозяина. При ослаблении иммунитета они могут реверсировать в типичные патогенные микобактерии (рис.5) и вызывать заболевание.
Процессы трансформации возбудителя туберкулеза малоизученны, в первую очередь из-за того, что измененные формы трудно обнаружить традиционными методами, так как они теряют кислотоустойчивость и меняют целый ряд свойств.
Как влияют биологические особенности возбудителя туберкулеза на проявления болезни, способы передачи, профилактику и борьбу с инфекцией.
После попадания возбудителя в организм признаков болезни, достаточно долго, нет. Отмечается длительный латентный период, сопровождающийся персистенцией в крови, органах и тканях микобактерий туберкулеза, в том числе в виде трансформированных (L-) форм и активизацией защитных клеточных реакций. Через 14-60 дней развивается повышенная чувствительность (аллергия) к туберкулину, но этот период может растянуться до 146-207 суток (наблюдения в условиях экспериментального контактного заражения), что зависит от состояния иммунной системы, дозы, вирулентности возбудителя, генотипа животного и других причин. В этой связи, туберкулиновой пробой (основной метод массовой диагностики), невозможно сразу выявить всех инфицированных животных. Необходимо проведение нескольких исследований с интервалом в 35-60 суток до получения двух отрицательных результатов по всему стаду.
Возбудитель туберкулеза попадает в организм с аэрозолями, кормом и водой, возможно внутриутробное заражение и через поврежденную кожу. Считается, что если инфицирующая доза незначительная, а иммунная система функционирует нормально, вероятность развития видимых туберкулезных изменений – 8-10%, хотя в лимфатических узлах образуются микрогранулемы (рис. 6), что является защитной реакцией, направленной на «замуровывание» возбудителя.
Если в организм попадает относительно большая доза возбудителя или постоянно поступают небольшие дозы, первые видимые изменения могут появиться через 5-7 месяцев. Однако если идет постоянная передача возбудителя от одного животного другому (пассаж), его вирулентность возрастает и туберкулезные изменения, могут развиваться уже через 1-2 месяца, а если не принимаются меры по выявлению и удалению источников инфекции, за 6-12 месяцев все животные стада могут быть поражены туберкулезом.
Как больные, так и животные с латентной инфекцией выделяют микобактерии туберкулеза с выдыхаемым воздухом и экскретами, могут внутриутробно инфицировать плод. Животноводческие помещения, окружающая территория и пастбища быстро загрязняются возбудителем болезни. Особую опасность, в первую очередь при беспривязном содержании, представляют объекты, с которыми коровы имеют непосредственный контакт – поилки, соль-лизунец, кормушки (рис.7).
Туберкулез может приобрести природную очаговость, передаваясь диким животным, которые в свою очередь, будут загрязнять окружающую среду, заражать потомство и быть постоянным источником инфекции для скота. Так, в Великобритании, несмотря на масштабные мероприятия, постоянно возникали рецидивы туберкулеза коров. Относительно недавно, было обнаружено, что часть барсуков, живущих на пастбищах, заражены возбудителем туберкулеза, и они являются постоянным источником инфекции для коров.
Профилактика туберкулеза крупного рогатого скота.
Профилактика туберкулеза начинается с комплектования стада и проводится животными из стад, официально признанных свободными от туберкулёза и давшими отрицательный результат туберкулиновой пробы. Завозимые животные должны пройти 30-дневный карантин и быть идентифицированными т.е. иметь компьютерные данные индивидуального кода, даты рождения, пола, породы, масти, кодов матери, места рождения, всех мест содержания, дат их смены. Эти данные должны гарантировать происхождение из благополучного стада от здоровой матери, отсутствие риска инфицирования перед отправкой и в процессе транспортировки.
Основу профилактики туберкулеза составляют регулярные обследования всего стада туберкулиновой пробой. Стадо может быть официально признано свободным от туберкулеза, если при двух исследованиях с интервалом в 6 месяцев, ни одно животное не реагировало на туберкулин. Необходимо отметить, что это труднодостижимо в наших природно-экономических условиях. Особенность микрофлоры почв республики - высокая доля нетуберкулезных сапрофитных микобактерий, способных при попадании в организм крупного рогатого скота, индуцировать повышенную чувствительность к туберкулину. Кроме того, нельзя недооценивать существование скрытой туберкулезной инфекции, даже в длительно благополучных стадах. Все это приводит к тому, что в значительной части стад, периодически выявляются реагирующие на туберкулин коровы.
Что надо делать при выявлении в благополучном стаде коров с реакцией на туберкулин?
Государственная ветеринарная служба должна провести расследование причин появления таких реакций. Необходимо изучить идентификационные данные каждой реагировавшей особи с учетом предыдущих результатов аллергической и лабораторной диагностики. Надо выяснить, что могло быть источником инфекции в прошедшие 6-8 месяцев (ввод в стадо животных, новые корма, пастбища, персонал и.т.п.). В практике были случаи, когда «индуктором» реакций (у 20- 30% коров) стал некачественный сенаж, который начали скармливать за 40-50 дней до туберкулинизации, который заготавливался на торфянистой почве и при укладке загрязнялся машинным маслом из неисправной техники. Нефтепродукты - хороший питательный субстрат для нетуберкулезных сапрофитных микобактерий. Именно они стали причиной массовой аллергии у коров.
При анализе надо изучить эпидемиологическую ситуацию по туберкулезу. Возбудитель туберкулеза человека, как правило, не вызывает туберкулезных изменений у коров, но индуцирует сильные туберкулиновые реакции. Пример из практики. В одном высокопродуктивном стаде были выявлены реагирующие коровы, причем только одной доярки. Оказалось, что к ней в дом переехал родственник, больной открытой формой туберкулеза, и она стала фактором переноса инфекции. Инфицирование коров микобактериями человеческого вида было подтверждено молекулярно-генетическими методами. Удаление их из стада и перевод доярки на работу, не связанную с животноводством, полностью стабилизировало ситуацию.
Необходимо не только проверить санитарные книжки животноводов и результаты профосмотров, но и выяснить были ли приняты на работу в хозяйстве лица, болевшие туберкулезом и освободившиеся из мест лишения свободы.
В обязательном порядке проводятся ветеринарные мероприятия. Всех реагировавших на туберкулин или часть из них в течение 15 суток необходимо подвергнуть диагностическому убою. Если при экспертизе туш видимые изменения не обнаружены или выявлены гранулемы, отличающиеся от туберкулезных, отбирают пробы патологического материала для бактериологического исследования.
Если убою подвергают не всех реагировавших, то оставшихся туберкулинпозитивных животных изолируют, причем лучше в том же помещении. Нежелательно создание изолятора для животных из разных стад, так как даже при исключении туберкулезной инфекции, вернуть их из общего изолятора в свое стадо проблематично.
Далее, через 42 дня необходимо повторно провести внутрикожную туберкулиновую, а лучше – симультанную пробу (ППД туберкулином для птиц или с КАМ) всего стада, в том числе с перепроверкой ранее реагировавших животных. Результаты симультанной пробы позволяют достаточно объективно оценить ситуации в стаде и сохранить коров, инфицированных нетуберкулезными микобактериями.
Если при повторном исследовании не было выявлено реагирующих, то следующую туберкулинизацию, назначают через 6 месяцев (с учетом результатов бактериологического исследования). Если выявляется много реагирующих животных или результаты симультанной пробы показывают, что животные могут быть инфицированы микобактериями туберкулеза, проводят повторный диагностический убой и через 42 дня повторное аллергическое исследование.
При выявлении большого количества реагировавших на туберкулин коров для выяснения причин реакций и планирования профилактических мер, целесообразно провести прижизненное исследование крови (на наличие специфических антител, микобактериальных антигенов, ДНК возбудителя и.т.п).
Обязательным условием после каждой туберкулинизации и удаления реагирующих является дезинфекция. Ее надо начинать с мойки поверхностей дезинфектантом с моющими свойствами, действующим на возбудитель туберкулеза (0,5-1%) и желательно с применением машин для мойки, что позволяет очистить поверхности от органических загрязнений и инактивировать смываемого с грязью возбудителя. При мойке водой не обезвреженный возбудитель загрязняет стоки и может снова поступать в помещение.
Ранее для дезинфекции при туберкулезе рекомендовался 3% щелочной раствор формальдегида. Однако его необходимо нагревать до 750С, даже небольшие загрязнения поверхности снижают его эффективность, рабочий раствор токсичен, а после его применения и необходима мойки поверхностей и проветривание. Более эффективны и просты в применении дезинфектанты на основе глютарового альдегида и надкислот, в частности, выпускаемые отечественной промышленностью «Тубисан» и «Валисан Т») на основе надпропионовой кислоты и перекиси водорода. Они незаменимы, в частности, при дезинфекции поилок, так как отличаются низкой токсичностью и экологической безопасностью.
Можно ли «ликвидировать» туберкулез?
Учитывая адаптационные возможности возбудителей болезни и их широкое распространение (как минимум, треть населения Земли инфицирована), вряд ли можно надеяться на то, что меры борьбы с туберкулезом человека и животных приведут к исчезновению болезни. В странах, считающихся благополучными по туберкулезу, до сих пор выявляются как случаи инфекции, так и наличие микобактерий (или их ДНК) в продуктах животноводства.
Речь может идти только о поддержании постоянного устойчивого благополучия стад, что включает охрану от заноса инфекции, регулярные обследование поголовья, удаление потенциально опасных животных, санацию среды обитания животных.
Рис. 1 Туберкулезные гранулемы в средостенном лимфатическом узле коровы
Рис. 2 Туберкулезное поражение заглоточного лимфатического узла коровы. Почти вся ткань лимфатического узла замещена инкапсулированной гнойной массой
Рис. 3 Микобактерии туберкулеза (рубиново-красные палочки разной длины) в мазке-отпечатке лимфатического узла больной коровы.
Окраска по Цилю-Нильсену, 10х100
Рис. 4 Измененные формы микобактерий, полученные из чистой культуры типичного возбудителя туберкулеза. Видны толстые зернистые палочки, коккоиды и цепи коккоидов. Мазок окрашен дифференцирующим иммунопероксидазным методом, при котором типичные микобактерии окрашиваются в красный цвет, измененные формы микобактерий – в коричневый, а вся нетуберкулезная микрофлора – в синий цвет, 10х100
Рис. 7 Соскоб с поверхности пола помещения, в котором находились инфицированные коровы. Среди нетуберкулезной микрофлоры (синего цвета) видны микобактерии туберкулеза (палочки рубиново-красного цвета), 10х100
Рис. 6 Микрогранулема в медиальном заглоточном лимфатическом узле коровы. Видна рубиново-красная зернистость и палочка (стрелка), окруженные валом клеток. Темно-коричневый цвет клеток указывает на присутствие в них антигенов возбудителя туберкулеза. Дифференцирующая иммунопероксидазная окраска, 10х100
Рис. 5 Реверсия измененной микобактерии (коккоид синего цвета) в типичные рубиново-красные палочки, 10х100