Диссертация: Бешенство. Современная система анализа и контроля эпизоотического процесса на территории Российской Федерации

Актуальность темы. Распространение бешенства среди животных является одним из важнейших международных критериев оценки биологической и экологической безопасности среды обитания человека. В мире от бешенства ежегодно погибают от 55 до 70 тыс. человек, половина из которых приходится на детей, и до 6,5 млн. человек подвергаются постэкспозиционным антирабическим обработкам (Smith A.et al., 2005; Arai Y. et al., 2005; Макаров В.В. и др., 2015), а в России ежегодно вакцинируется от бешенства 250-450 тыс. человек (Онищенко Г.Г., 2012). Бешенство относится к числу наиболее опасных вирусных болезней, регистрируется на всех континентах, кроме Австралии и Антарктиды и, по оценке ВОЗ, входит в пятерку инфекций, общих для человека и животных, наносящих наибольший социальный и экономический ущерб. С учетом исключительности бешенства с присущими ему характеристиками многих классических инфекционных болезней – мировой нозоареал, природная очаговость, чрезвычайная контагиозность, векторная трансмиссия плотоядными, восприимчивость большинства видов животных, социальная и экономическая значимость, оно включено в список особо опасных инфекционных болезней МЭБ (World Organization for Animal Health, 2015), а в России – в Перечень заразных, в том числе особо опасных, болезней животных, по которым могут устанавливаться ограничительные мероприятия (карантин) (приказ МСХ РФ от 19.12.2011 г., № 476). По классификации Международного Комитета по таксономии вирусов, вирус бешенства относится к отряду Mononegavirales, семейству Rhabdoviridae, роду Lyssavirus. На сегодняшний день род Lyssavirus насчитывает 14 видов. Отметим, что большинство видов было обнаружено у летучих мышей, и считают, что общий предок рода Lyssavirus также вызывал инфекцию у этих животных. Во многих странах Западной Европы бешенство в последние годы не регистрируется (Rabies Bulletin Europe). Россия среди стран, где регистрируется бешенство, занимает доминирующее положение, как по числу неблагополучных пунктов (очагов), так и по заболеваемости животных. За последние 20 лет в России регистрируется самая высокая смертность населения от заболевания бешенством среди развитых стран (Грибенча С.В., Львов Д.К., 2008). Несмотря на проводимые мероприятия, на территории России в последний период активизировались природные очаги бешенства, увеличилась заболеваемость диких плотоядных, в эпизоотический процесс интенсивно вовлекаются домашние животные, создавая угрозу населению (Апалькин В.А. и др., 2004; Ведерников В.А. и др., 2005; Черкасский Б.Л. и др., 2005; Herwijnen R. и др., 2015; Авилов В.М. и др., 2016), что предопределяет современные особенности течения эпизоотии и видовой состав заболевших животных. Таким образом, современная система анализа и контроля эпизоотического процесса на территории Российской Федерации является актуальной и отражает все особенности течения этой инфекционной болезни, широту распространения, социальные риски и антропологические факторы. А также требует постоянной, скоординированной работы от медицинских и ветеринарных работников, направленной на совершенствование анализа и контроля современными средствами эпизоотического процесса бешенства, средств диагностики и профилактики данного заболевания.
Степень разработанности проблемы. Бешенство требует постоянного широкомасштабного мониторинга – неотъемлемой части системы противоэпизоотических и противоэпидемиологических мероприятий (Макаров В.В. и др., 2015). Результаты мониторинговых исследований бешенства регулярно отражаются в международных специализированных изданиях Rabies bulletin Europe и World survey of rabies. Эпизоотологический мониторинг бешенства во взаимосвязи с эпидемиологическими показателями регулярно проводится по территории России (Черкасский Б.Л., Селимов М.А., Груздев К.Н., Апалькин В.А., Авилов В.М., Ведерников В.А., Сидоров Г.Н., Макаров В.В., Полещук Е.М. и др.), а результаты публикуются в информационно-аналитических бюллетенях и размещаются на сайтах Роспотребнадзора, Россельхознадзора, ФГБУ ВНИИЗЖ, Минздрава России, Всероссийского НИИ экспериментальной ветеринарии имени Я.Р. Коваленко, Центральной научно-методической ветеринарной лаборатории, Омского НИИ природно-очаговых инфекций. Исходя из анализа научной литературы, результаты мониторинга бешенства проведены в пространственно-временном диапазоне в основном в количественных и относительных показателях, не в полной мере раскрывающих скрытые особенности эпизоотического процесса. Мощным инструментом в эпизоотологическом мониторинге является использование географических информационных систем (ГИС), позволяющих автоматизировать обработку и анализ данных, ее визуализацию на электронных картах, выявить причинно-следственные связи развития динамики распространения инфекций и провести прогнозирование. Разработаны методы лабораторной диагностики бешенства, основанные на обнаружении цитоплазматических включений (телец Негри) или специфического антигена (световая и люминесцентная микроскопия, реакция диффузионной преципитации, иммуноферментный анализ), выделении вируса в биопробе на лабораторных животных или в культуре клеток, а также обнаружении генома возбудителя с помощью ПЦР (ГОСТ 26075-84; Хисматуллина Н.А. и др., 2001). Однако многие тесты недостаточно чувствительны, трудоемки, нетехнологичны и требуют дополнительных дифференциальных исследований, в связи с чем необходимо совершенствование существующих и разработка новых диагностических экспресс-тестов, в том числе для контроля уровня поствакцинальных антирабических антител. Для оральной иммунизации диких плотоядных разработаны отечественные вакцины из штаммов РВ-97(Синраб, Оралбивак), ТС-80 и генномодифицированного ERA G333 (Рабивак), но они обладают остаточной вирулентностью и экологически небезопасны, а сами приманки недостаточно специфичны, стабильны и привлекательны, поэтому необходима разработка новых вакцин, отвечающих выдвигаемым требованиям (Макаров В.В., 2004; Евсеева С.Д., 2005).
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось совершенствование диагностики и специфической профилактики бешенства, создание системы анализа и контроля эпизоотического процесса на территории Российской Федерации. В задачи исследований входило: 1. Разработать геоинформационную систему (ГИС), провести эпизоотологический мониторинг и изучить особенности эпизоотического процесса бешенства на территории Российской Федерации. 2. Изучить факторы, влияющие на региональные особенности эпизоотического процесса бешенства. 3. Провести анализ особенностей эпизоотического процесса бешенства разных видов животных. 4. Разработать и усовершенствовать методы контроля специфической профилактики бешенства, испытать тесты на различных видах животных. 5. Усовершенствовать методы лабораторной диагностики бешенства. 6. Изучить гематологический профиль и иммунный статус плотоядных животных, иммунизированных против бешенства разными вакцинами. 7. Усовершенствовать средства специфической профилактики бешенства.
Научная новизна. Впервые в Российской Федерации на основе программного обеспечения ArcGIS разработана геоинформационная система (ГИС) эпизоотологического мониторинга бешенства животных, которая включает пространственную модель исследуемой территории в виде набора цифровых административногеографических карт, банк данных первичных эпизоотологических и эпидемиологических показателей и программное приложение для хранения, обработки и визуализации данных. Создан электронный кадастр случаев заболевания животных бешенством, построенный на платформе реляционной базы данных Microsoft Office Access®. Данные кадастра привязаны к атрибутивной таблице цифровой карты РФ, что позволяет визуализировать эпизоотическую обстановку через построение нозологических карт. С использованием ГИС осуществлен эпизоотологический мониторинг современного состояния бешенства животных на территории РФ и отдельных регионов, синтезированы особенности эпизоотического процесса в пространственно-временном диапазоне. Масштабно раскрыто экономическое значение бешенства животных в РФ. На основе нормативов профилактических и вынужденных обработок, зоотехнической структуры стада и потерь биопрепаратов при транспортировке и в процессе обработок разработана методика нормирования расхода вакцин на иммунизацию против бешенства животных разных видов. Для контроля эффективности вакцинации животных против бешенства разработаны иммуноферментные тест-системы: -на основе гликопротеина вируса бешенства (штамм «Овечий» ГНКИ) методом непрямого ИФА; -методом блок-ИФА; -в культуре клеток невриномы Гассерова узла крысы (НГУК-1); -выявления РНК лиссавируса в обратно-транскриптазной гнездовой ПЦР (ОТПЦР) с помощью специфических праймеров. -Определены оригинальные нуклеотидные последовательности олигонуклеотидных наружных и внутренних праймеров для детекции РНК вируса бешенства методом гнездовой ОТ-ПЦР. Изучен иммунный статус организма плотоядных животных, вакцинированных против бешенства различными вакцинами, в том числе с иммуномодуляторами. Проведен серологический контроль эффективности вакцинопрофилактики бешенства крупного рогатого скота, собак и лисиц в неблагополучных хозяйствах и лесных угодьях ряда регионов РФ. Определена нуклеотидная последовательность фрагментов генов G и N полевых изолятов вируса бешенства и их филогенетический анализ, на основе чего построены филогенетические дендрограммы, раскрывающие геномные территориальные особенности лиссавирусов. Новосеквенированные последовательности геномов изолятов вируса бешенства [Rabies virus isolate VIEV_RV_W-1/16 nucleoprotein (G) gene, partial cds и Rabies virus isolate VIEV_RV_W-1/16 nucleoprotein (N) gene, partial cds] включены в Международную базу данных (GenBank) Национального центра биотехнологической информации (NCBI). Сконструирован препарат против бешенства на основе эндонуклеазы бактерий Serratia marcesecens и Гемодеза-Н для местной обработки ран при укусах человека плотоядными животными, обладающий выраженным антирабическим действием. Разработан способ приготовления и сконструирована вакцина для оральной иммунизации диких плотоядных животных против бешенства на основе авирулентного штамма вируса РВ-97. Вакцина механически и влагоустойчива, стабильна по активности вируса, безвредна, привлекательна для поедания и обладает высокой иммуногенной эффективностью. Научная новизна исследований подтверждена патентами РФ на изобретения: Набор синтетических олигонуклеотидных праймеров для выявления РНК вируса бешенства и способ выявления вируса бешенства с помощью синтетических олигонуклеотидных праймеров в полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР), № 2575088. Препарат против бешенства, № 2420309. Вакцина против бешенства для оральной иммунизации диких плотоядных животных, № 2440139.