Перспективы комплексного использования скрининговых методов лабораторной диагностики в птицеводстве и промышленном животноводстве.

ГНУ ИЭВСиДВ

В.Н.Афонюшкин (к.б.н., науч.сотр.), Ю.Г. Юшков (к.в.н., зав. сектором болезней птиц), С.В.Леонов (науч. сотр.), В.С. Городов (аспирант)

 

Современная биотехнология породила немало методов, позволяющих  эффективно контролировать эпизоотический процесс, состояние иммунного статуса птицепоголовья в промышленных птицеводческих хозяйствах. В первую очередь к таким методам следует отнести ИФА (иммуноферментный анализ) и ПЦР (полимеразная цепная реакция). В принципе, можно провести параллель между этими тестами и традиционными серологическими и бактериологическими методами. Как ИФА, так и реакция агглютинации, например, позволяют определить уровень специфических антител к определенному инфекционному патогену, как метод вирусовыделения, так и ПЦР, позволяют провести индикацию определенного возбудителя в исследуемом материале. Отличительной особенностью ИФА и ПЦР являются гораздо меньшие трудозатраты на постановку одного теста и как следствие - возможность массовых исследований. Более того, данные методы специально разработаны с этой целью.

Зачем это нужно? На крупном, промышленном животноводческом или птицеводческом предприятии ветврачи и зоотехники имеют дело с крупными группами птицы или животных – популяциями. Соответственно важно знать состояние популяций, а не отдельных животных. Закономерно, что любые результаты любых тестов будут экстраполироваться на всю популяцию и, вполне естественно, что такая экстраполяция должна делаться на основе изучения статистически достоверных (репрезентативных) выборок. В то же время не следует забывать – любая птица и любая популяция является носителем весьма разнообразной условно-патогенной микрофлоры. Соответственно, многие противоэпизоотические мероприятия протекают на фоне стационарного неблагополучия в отношении многих инфекций.

Даже в полностью благополучном хозяйстве группы животных или птицы никогда не будут полностью однородны по иммунному статусу и продуктивности.  Такая, неоднородность хорошо кореллирует с адаптационными возможностями птицы и напряженностью процессов адаптации к различным факторам окружающей среды. При неблагоприятных условиях когда, например, отмечается инфицирование возбудителем инфекции, патогенность которой не превышает адаптационных возможностей всей популяции, мы можем зафиксировать высокую однородность (низкие Cv и дисперсия) параметров отражающих действие возбудителя на популяцию (например, уровень антител к данному возбудителю и биохимический маркер воспаления). Если мы отметим снижение однородности – это позволит предположить что часть популяции уже не справляется с данным воздействием и в перспективе – клиническое проявление инфекционного заболевания. Применение данного подхода при оценке поствакцинального иммунитета – это основа для эффективного планирования и реализации программ вакцинации.

Учет ПЦР реакций в птицеводстве также должен носить статистический характер (как в ИФА), причем принципиальное значение может иметь сопоставление  данных ПЦР с данными патологоанатомического скрининга и мониторинга, ИФА анализа. Особенно актуальным это может быть для тех  инфекций, при диагностике которых не всегда применима триада Коха (по экономическим или технологическим причинам). В первую очередь сюда следует отнести патогены склонные к персистенции или латентной инфекции, во вторую – микроорганизмы индикация которых иными методами может быть трудоемка или неточна (вирусы, бактерии легко переходящие в некультивируемое состояние). Например, анализируя частоту встречаемости положительных реакций ПЦР к возбудителю у птицы с разным уровнем антител к этому же возбудителю, мы уже можем рассуждать о защитном уровне антител. Аналогичный подход применим и при поиске фармацевтических средств борьбы.

Вполне закономерно значительное усложнение процессов обработки информации, необходимых для решения вышеупомянутых вопросов. Повысить эффективность этих работ в нашем институте удалось благодаря разработке «Компьютеризированной информационной системы (КИС) для диагностических работ в птицеводстве». Система представляет собой комплекс баз данных, компьютерных и сетевых ресурсов в сочетании с разнообразным програмным обеспечением. Интерфейс головной базы данных позволяет осуществлять ввод информации по поступающему на исследование материалу в определенной унифицированной форме. На этой стадии происходит планирование всего комплекса исследований и распределение задач между сотрудниками. На основе введенной информации автоматически генерируются протоколы для запланированных методов исследований. Структура протоколов позволяет осуществлять различную степень детализации информации от целых птицефабрик до индивидуальных особей. На основе общих характеристик например: дата поступления материала, хозяйство, корпус, возраст птицы появляется возможность выводить и сопоставлять информацию по различным методам исследования.

Таким образом, уже сегодня эффективность использования ПЦР, как и многих других методов диагностики, в большой степени зависит от унифицированности основных таблиц баз данных и иных электронных форм хранения диагностической информации применяемых в различных лабораториях и учреждениях.

Инфекционный процесс многокомпонентен не только в популяционном аспекте. Поэтому, сегодня с помощью скрининговых методов мы можем анализировать специфический иммунитет с помощью ИФА, оценивать частоту встречаемости возбудителя инфекции с помощью ПЦР, анализировать общее состояние организма и отдельных элементов обмена веществ с помощью биохимии в ИФА формате.

Например, в птицеводческом хозяйстве имело место хромота у птицы. Были отобраны 2 группы: с наличием воспалительных изменений в суставах и клинически здоровые. При постановке ИФА на наличие антител к M.synovia антитела были у птицы обеих групп, но у клинически «здоровой» птицы уровень антител был ниже, а вариабельность этого параметра выше, анализ этих же проб сыворотки с помощью скрининговых методов клинической биохимии показал низкую реактивность клинически «здоровой» группы и серьезные нарушения белкового обмена, что не только препятствовало полноценному формированию иммунного ответа и развитию локального воспалительного процесса, но и способствовало развитию системных нарушений хронического характера в последующем.

Другой вариант - птица с признаками респираторной патологии гибнущая от асфиксии на деле оказалось подвержена патологии почек, потере белка и обезвоживанию с последующим закупориванием бронхов слизистыми пробками, асфиксией и гибелью. Только комплексное использование ИФА, биохимии и патогистологии позволило расшифровать механизмы патогенеза, выявить ведущую причину и направить врачей по верному пути.

Заключение: современные скрининговые технологии диагностики позволяют принципиально изменить подход к диагностике инфекционных заболеваний и контролю эпизоотического процесса в промышленных животноводческих и птицеводческих хозяйствах. Современный врач и зоотехник сегодня имеет возможность комплексно на основе статистически достоверной информации контролировать состояние поголовья начиная с поиска этиологического агента патологии и заканчивая оценкой специфической и неспецифической восприимчивости поголовья.