Общая (естественная, неспецифическая) резистентность организма животных и противоинфекционный иммунитет
Разработка эффективных методов диагностики, профилактики и ликвидации инфекционных болезней животных возможна лишь на основе обязательного учета уровня защитных механизмов их организма (резистентности), которые подразделяются на неспецифические и специфические (иммунные).
Инфекционный процесс стоит рассматривать как результат взаимодействия микро- и макроорганизма, на интенсивность которого влияют условия внешней среды. Макроорганизм наделен большим разнообразием защитных средств, предохраняющих его от болезнетворного действия микробов. К основным факторам естественной резистентности относят:
♦ защитную и барьерную функции кожи (непроницаемость ее для большинства микроорганизмов, в том числе патогенных; отторжение верхних слоев эпидермиса и его бактерицидное действие; секреты сальных и потовых желез, которые выделяют молочную, жирные кислоты и ферменты);
♦ защитную и барьерную функции слизистых оболочек (наиболее выраженными защитными функциями обладают конъюнктива глаза, слизистые оболочки носоглотки, дыхательного, желудочно-кишечного и мочеполового трактов), секреты которых не только «смывают» микробы с их поверхности, но и оказывают бактерицидное действие (лизоцим);
♦ местную воспалительную реакцию как защитно-приспособительную реакцию макроорганизма на внедрение возбудителя;
♦ фагоцитоз — поглощение специализированными клетками организма живых или погибших микробов с последующим их перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов;
♦ бактерицидное действие крови, лимфы и других жидкостей организма, обусловленное лизоцимом, нормальными антителами, интерфероном, комплементом, пропердином, С-реактивным белком, лейкином, эритрином;
♦ защитный барьер в виде нормальной микрофлоры желудочнокишечного тракта (представлена 400 видами микроорганизмов, из них 98 % — облигатные анаэробы), которая подавляет патогенную микрофлору, стимулирует перистальтику, участвует в конкуренции за места адгезии к эпителию кишечника, вырабатывает антибиотические вещества, индуцирует иммунологические механизмы защиты и др.;
♦ защитный барьер нормальной микрофлоры легких (общая площадь — около 80 м2), которая обладает аналогичными свойствами таковой желудочно-кишечного тракта;
♦ защитную функцию физиологических факторов организма (отрицательное влияние повышения температуры тела на размножение микроорганизмов и элиминация их через неповрежденные почки).
Наряду с неспецифической резистентностью организма большое значение в профилактике инфекционных болезней имеет специфическая резистентность, т. е. способность организма противостоять действию возбудителей конкретных инфекционных заболеваний. Специфическая резистентность обеспечивается преимущественно за счет иммунитета, который при отдельных болезнях животных, вызванных облигатно-патогенными возбудителями, является главным (единственным) оружием в их профилактике (классическая чума свиней, сибирская язва, рожа свиней, болезнь Ауески свиней и др.).
Иммунитет
Долгие годы считалось, что иммунитет — это невосприимчивость к инфекционным болезням. Современное определение этого явления таково: «Иммунитет — это способ защиты организма от различных тел и веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации».
Различают наследственный (врожденный, видовой) и приобретенный иммунитет (рис. 2.1).
Наследственный иммунитет предается по наследству и характеризуется невосприимчивостью отдельных видов животных к болезням других видов. Например, ящуром не заболевают лошади и, наоборот, крупный рогатый скот не болеет сапом.
Приобретенный иммунитет в свою очередь делится на:
♦ естественно приобретенный (в результате явной или скрытой перенесенной болезни, а также как результат субиммунизации);
♦ искусственно приобретенный.
В свою очередь искусственно приобретенный иммунитет может быть:
♦ активный — полученный в результате вакцинации;
♦ пассивный — животному вводят готовые антитела, которые содержатся в гипериммунных сыворотках, гамма-глобулинах, сыворотках — реконвалесцентов, иммунолактонах, аллогенных сыворотках и т. д.).
Пассивный иммунитет может быть:
♦ искусственный (при введении биопрепаратов, содержащих готовые антитела);
♦ естественный — передающийся через молозиво от матери новорожденному животному (колостральный, лат.— colostrums — секрет молочной железы), а у птиц — через яйцо (трансовариальный).
Колостральный иммунитет характерен для многих животных, кроме плотоядных. У последних передача антител от матери плоду осуществляется через плаценту. (Внутриутробная передача антител свойственна и людям.) Родившийся теленок, ягненок, поросенок практически лишен антител, он получает их с первыми порциями молозива. Колостральный иммунитет обеспечивает иммунную защиту при таких болезнях молодняка, как колибактериоз, рота- и коронавирусные инфекции и многих других. С этой целью за 1,5-2 мес. до отела, опороса, окота иммунизируют беременных животных. Для обеспечения максимальной иммунной защиты новорожденных следует учитывать следующие основные особенности колострального иммунитета:
♦ колостральную иммунную защиту можно создать путем вакцинации за 1,5—2 мес. до отела, опороса, окота и т. п. беременных животных;
♦ слизистая кишечника молодняка проницаема для иммуноглобулинов в течение первых 3 ч, а иногда 6—8 ч их жизни;
♦ максимальное количество антител в молозиве матери содержится в первый час после родов;
♦ при сосании новорожденным матери поступление иммуноглобулинов выше в 2—2,5 раза, чем при выпаивании молозива;
♦ выпаивание молозива молодняку в присутствии матери повышает всасываемость иммуноглобулинов на 11 %;
♦ всасываемость иммуноглобулинов при снижении температуры выпаиваемого молозива снижается на 25—30 %.
Продолжительность и напряженность колострального иммунитета при различных болезнях бывает разной. Например, при лейкозе у крупного рогатого скота продолжительность его составляет 6 мес, при роже свиней — до 2, при классической чуме свиней — до 1 мес. и т. д. Уровень и продолжительность колострального иммунитета учитывается при проведении иммунодиагностики и специфической профилактики. Так, например, вакцинация животных на фоне колострального иммунитета приведет к снижению напряженности поствакцинального иммунитета, а при исследовании сыворотки крови молодняка на лейкоз в возрасте до 6 мес. в РИД будут получены положительные результаты.
После перенесенной болезни организм, как правило, освобождается от возбудителя болезни, сохраняя при этом невосприимчивость. Такой иммунитет называют стерильным. Однако при некоторых болезнях иммунитет сохраняется до тех пор, пока в организме существует возбудитель болезни. Такой иммунитет называют нестерильным или инфекционным. Нестерильный иммунитет установлен при туберкулезе, бруцеллезе, сапе, т. е. при хронических болезнях. При некоторых из этих болезней (сап, туберкулез) с исчезновением возбудителя из организма животное вновь становится восприимчивым к повторному заражению, в других же случаях (например, бруцеллез) инфекционный иммунитет сменяется стерильным.
Антибактериальным называют иммунитет, при котором защитные реакции организма непосредственно влияют на микроб, убивая или задерживая его размножение.
При антитоксическом иммунитете защитное действие направлено на обезвреживание токсических продуктов микроба (например, при столбняке).
Не все органы и ткани в одинаковой степени чувствительны к действию различных видов патогенных микробов и по-разному участвуют в формировании иммунитета. Это дало основание считать, что наряду с общим иммунитетом, связанным с защитными механизмами всего организма, существует относительно автономный — местный иммунитет. Различают также иммунитеты:
♦ гуморальный, при котором защита преимущественно обеспечивается сывороточными антителами;
♦ клеточный (тканевый) — невосприимчивость обусловливается защитными функциями тканей;
♦ фагоцитарный — связан со специфически сенсибилизированными (иммунными) фагоцитами.
На явлениях иммунитета и на закономерностях его формирования базируется серологическая и аллергическая диагностика инфекционных болезней, разрабатываются средства их специфической профилактики и терапии.
В основе реакций иммунитета, используемых для диагностики инфекционных болезней животных, положен принцип специфического взаимодействия антигена с антителом. На основании этого принципа по одному известному компоненту можно судить о природе другого. Следовательно, этиологию неизвестной инфекционной болезни можно установить по известным антителам и наоборот.
Для изучения активности иммунобиологической перестройки организма и для диагностики инфекционных болезней животных используется ряд серологических реакций: РА— реакция агглютинации; РГА — реакция гемагглютинации; РТГА — реакция торможения гемагглютинации; РП — реакция преципитации; РН — реакция нейтрализации; РСК — реакция связывания комплемента; РИД — реакция иммунодиффузии; РИФ — реакция иммунофлюоресценции; РИГА — реакция непрямой гемагглютинации; РТНГА— реакция торможения непрямой гемагглютинации; ELISA — метод иммуноферментного анализа; ПЦР — полимеразная цепная реакция; метод ДНК-зондов, иммуногистохимический метод, технология микрочипов и др.
Указанные серологические реакции используются преимущественно для выявления специфических антител (Ig) различных классов: G, М, А (реже D и Е).
Важным моментом в серологической диагностике инфекционных болезней является интерпретация полученных результатов. Наличие антител в сыворотке крови животного может отражать иммунобиологическую перестройку организма, характерную для соответствующей болезни, или напряженного иммунитета, или микробоносительства. Для дифференциации этих состояний организма проводят исследования парных проб сыворотки крови животного с интервалом от 7-ми до 21-го дня (при лептоспирозе интервал составляет 7-10 дней, при вирусных респираторных болезнях — 14-21 день). Нарастание титра антител указывает на развитие активного инфекционного процесса, характерного для соответствующей болезни, а его снижение или сохранение на том же уровне — на наличие иммунитета или микробоносительства. Дифференциацию больных или иммунизированных против определенной болезни животных от микробоносителей осуществляют также на основании учета динамики классов иммуноглобулинов. Например, установлено, что Ig М образуются в крови заболевших сальмонеллезом или иммунизированных против этой болезни свиней раньше других иммуноглобулинов.
Таким образом, для определенных иммунных состояний организма (инфекционная болезнь, микробоносительство, иммунитет) характерна своя динамика классов иммуноглобулинов, которую следует учитывать при серологической диагностике инфекционной болезни.
Аллергия
Аллергия (гр. allergia, alios — другой + ergon — действие) — это измененная, необычно усиленная реактивность организма к определенному антигену (аллергену), проявляющаяся при его повторном поступлении в организм так называемыми аллергическими реакциями немедленного действия (анафилактический шок, сывороточная болезнь) или замедленного действия (инфекционная аллергия).
Аллергическая реакция немедленного действия (анафилактический шок) — это чрезвычайно повышенная чувствительность организма на повторное парентеральное введение чужеродного белка — сыворотки, антибиотиков, некоторых вакцин. Повышенная чувствительность организма возникает на 8-13-й день после сенсибилизации и длится иногда до нескольких месяцев и даже лет. Анафилактический шок является результатом образования в крови преципитата в виде комплекса антиген — антитело.
Аллергическая реакция замедленного действия развивается через несколько часов или суток после введения аллергена. Этот феномен нашел применение в диагностике инфекционных болезней (туберкулез, сап и др.).
Феномен аллергии лежит в основе соответствующего аллергического метода диагностики сапа у лошадей, туберкулеза и бруцеллеза у сельскохозяйственных животных и многих других болезней. При проведении диагностических исследований следует учитывать, что характер проявления аллергической реакции бывает разный.
При этом различают следующие аллергические реакции: специфические, неспецифические (параллергические, псевдоаллергические) и явление анергии.
Специфические аллергические реакции — вызываются такими же антигенами, какими был сенсибилизирован организм. Например, у крупного рогатого скота, инфицированного (сенсибилизированного) микобактериями туберкулеза, возникает реакция на туберкулин, который представляет собой стерильный фильтрат соответствующих микобак-терий.
Неспецифические аллергические реакции организма бывают параллергические и псевдоаллергические.
Параллергические (гр. para — около, рядом) — аллергические реакции, когда сенсибилизация организма одним антигеном делает его чувствительным к другому антигену (аллергену). Классическим примером параллергической реакции является реакция на туберкулин у крупного рогатого скота, сенсибилизированного кислотоустойчивыми ми-кобактериями-сапрофитами.
Псевдоаллергия (лат. pseudo — ложь) — часто является следствием ау-тоаллергизации организма продуктами распада при различных патологических процессах. Крупный рогатый скот может реагировать на туберкулин при паразитарных заболеваниях (фасциолез и др.). Появлению псевдоаллергических реакций на туберкулин может способствовать широко распространенный недостаток, влияющий на результаты туберкул инизации, — введение вакцин и других препаратов крупному рогатому скоту в область средней трети шеи. Изменения реактивности кожи в этих местах может обусловливать появление реакции на туберкулин у здоровых и отсутствие ее у больных животных. Псевдоаллергические реакции на туберкулин могут возникать при исследовании животных в зимнее время, в течение трех недель после вакцинации и т. п.
Аллергическая реакция на повторное введение аллергена не только может быть неспецифической, но и вовсе отсутствовать. Такое явление в иммунологии называется анергия. Явление анергии может возникать при исследовании на туберкулез старых животных, истощенных, с генерализованной формой туберкулеза и др.
Феномен аллергии лежит и в основе патогенеза ряда инфекционных болезней: рожа свиней, отечная болезнь поросят, бруцеллез и ряда других. На аллергическую природу патогенеза при роже свиней указывает эозинофилия, симметричное расположение рожистых пятен, их исчезновение при надавливании и т. п. Это явление следует учитывать и в качестве патогенетической терапии использовать при таких болезнях пипальфен, супрастин, димедрол и другие антигистаминные препараты.
Противоположным аллергии явлением иммунитета является иммунологическая толерантность (лат. tolerantia — терпимость) — это специфическое состояние организма, характеризующееся неспособностью его отвечать синтезом антител на введение определенного антигена. Толерантность легко возникает у иммунологически незрелых особей, т. е. при попадании антигена в организм плода, новорожденных животных, при многократном введении антигена и введении его в больших дозах. С учетом этого феномена запрещается вакцинация супоросных свиноматок против классической чумы свиней, так как это сопровождается проникновением вакцинного штамма в организм плодов, что приводит к развитию толерантности у новорожденных поросят, которые могут стать носителями соответствующего эпизоотического штамма вируса и в свою очередь обеспечивать стационарность хозяйства по этой болезни.
Контрольные вопросы
1. Что такое инфекция? Каковы ее основные формы и виды?
2. Что такое инфекционный процесс и инфекционная болезнь?
3. В чем отличие патогенности возбудителя от его вирулентности?
4. Что такое восприимчивость организма?
5. Каковы основные формы клинического проявления и течения инфекционной болезни?
6. Что такое иммунологическая реактивность и какова ее роль в формировании естественной резистентности и иммунитета?
7. Охарактеризуйте понятие «противоинфекционный иммунитет» и раскройте его значение в профилактике инфекционных болезней.
8. Каковы основные виды, механизмы и факторы иммунитета, обеспечивающие зашиту животных от инфекционных болезней? Что такое колостральный иммунитет и толерантность?
9. Какова роль колострального иммунитета в специфической защите новорожденных животных?
10. Какова роль серологических реакций в диагностике инфекционных болезней животных?
11. Что такое аллергия? Какие ее типы известны и в чем состоит значение аллергии в диагностике и патогенезе инфекционных болезней животных?
12. Что такое иммунологическая толерантность и каково ее значение в специфической профилактике инфекционных болезней?
Эпизоотический процесс