Вирус, вызывающий диарею крупного рогатого скота, подавляет иммунный ответ
Инфекции, вызываемые вирусом диареи крупного рогатого скота (BVDV), приводят к одному из самых экономически затратных заболеваний среди КРС. По оценкам профессора Кристофера Чейза, убытки для стад в США составляют $2 млрд в год.
«Это иммуносупрессивное заболевание», — объясняет он. Вирус подавляет иммунную систему, делая животное уязвимым для пневмонии и других респираторных заболеваний.
Проблема персистентных инфекций
Когда инфицируется беременная корова, под угрозой оказывается развивающийся телёнок. Если заражение происходит между 40 и 120 днями беременности, телёнок родится с персистентной инфекцией.
Телёнок выглядит здоровым, но является, по словам Чейза, «ходячей бомбой замедленного действия», которая может заразить всё стадо. Такое животное будет выделять вирус всю жизнь.
По данным Чейза, примерно 0,5% всего поголовья КРС в США являются персистентно инфицированными. Большинство производителей вакцинируют скот ежегодно, но при тестировании от 1 до 15% стада могут давать положительный результат.
BVDV передаётся при прямом контакте через назальные выделения, слюну (например, когда коровы пьют из ёмкости с нехлорированной водой), а также через сперму, мочу, фекалии и даже молоко.
Выявление вариаций вируса
В 2003-2004 гг. на исследовательской станции SDSU в северо-западной части Южной Дакоты купили 136 голов скота, в результате получив 60 персистентно инфицированных телят. 26 из них умерли до отъёма, а остальных доставили в SDSU. Выжившие телята, все из которых умерли в течение года от мукозальной болезни, предоставили Чейзу и его исследователям «золотую жилу образцов».
Команда Чейза обнаружила два вируса и одну мутацию. В некоторых случаях вирус включал часть коровьего гена или другого вируса в тот участок генома, где происходит большинство мутаций. Это создаёт сложности для разработки вакцины для профилактики вируса.
Изучение подавления иммунного ответа
В рамках пятилетнего гранта SDSU-USDA Experiment Station Чейз, его коллега — эксперт по иммунологии Алан Янг, и доцент Адам Хоппе из химико-биохимического факультета SDSU изучают, как BVDV подавляет иммунный ответ коровы. Конечная цель — разработать более эффективные модифицированные живые вакцины.
Уникальная микроскопическая установка Хоппе позволяет исследователям с помощью флуоресценции наблюдать за процессами на молекулярном уровне в живых клетках. «Адам помог разработать конструкции, которые делают эти клетки постоянно флуоресцентными, — объясняет Чейз. — Когда активируются определённые пути, BVDV размножается ещё лучше».
Исследователи хотят понять, «как возникает эта персистенция и что можно сделать в отношении естественного иммунитета».
В конечном итоге, лучшим видом иммунизации было бы усиление мукозального иммунного ответа — выработки антител на поверхностях горла, желудочно-кишечного тракта и дыхательной системы.
Исследования, проведённые совместно с Университетом штата Колорадо, показали, что вирус быстро инфицирует клетки Купфера в печени, которые помогают запускать иммунный ответ организма. Это открытие может помочь учёным выяснить, как возникает персистенция. Это, в свою очередь, приведёт к разработке способов предотвращения заражения вирусом плода и появления персистентно инфицированного животного, угрожающего всему стаду.