Что-то в РРСС неприятно пахнет. Играет ли работа с навозом роль в эпидемиологии РРСС?
Общий риск вспышки РРСС в 12 раз выше в течение первых 15 дней после откачки навоза, чем в остальное время года.
По данным проекта мониторинга здоровья свиней Моррисона (MSHMP) Университета Миннесоты (UMN), сорок процентов племенных ферм столкнулись со вспышкой синдрома репродуктивного и респираторного синдрома свиней (РРСС) в течение месяца после перемешивания навозной ямы. Эта поразительная статистика подчеркивает сложную связь между работой с навозом и распространением вируса РРСС. По мере того, как исследователи все глубже погружаются в эпидемиологию этого дорогостоящего заболевания, роль навоза как потенциального переносчика становится объектом все более пристального внимания. В этой статье мы изучаем имеющуюся информацию о связи между возникновением РРСС и распространенной практикой работы с навозом.
Данные за пятнадцать лет позволили MSHMP с уверенностью заключить, что РРСС является циклическим и сезонным заболеванием (рисунок 1). В США начало ежегодной эпидемии начинается каждый год осенью, когда регистрируется большинство случаев, и достигает пика между январем и февралем, когда частота случаев начинает снижаться. Второй пик приходится на конец весны и начало лета, он не всегда очевиден и на него, как правило, приходится меньшее количества случаев. Эти два периода совпадают с моментом, когда происходят практики перемешивания навозных ям, откачки и внесения в поля.
Рисунок 1: Количество случаев РРСС в неделю (оранжевые точки) и плавная кривая заболеваемости (синяя линия). Даты в полях указывают, когда кривая заболеваемости пересекает эпидемический порог (красная линия). Количество ферм-участников суммируется каждый сезон в верхней части графика. *EWMA: экспоненциально взвешенное скользящее среднее.
Ключевое исследование по работе с навозом и вспышкам РРСС
Роль навоза в распространении вируса РРСС и, как следствие, в развитии клинической вспышки РРСС была повторяющейся темой с тех пор, как болезнь была впервые обнаружена. Однако только в 2020 году исследование окончательно продемонстрировало временную связь между методами работы с навозом и вероятностью того, что племенное поголовье сообщат о вспышке РРСС. Исследование проводилось в период с июля 2019 года по июнь 2020 года, в ходе которого были собраны данные по 150 племенным поголовьям, которые показали, что откачка навоза в США происходила в основном в октябре (40), апреле (29) и ноябре (24).
Результаты показали, что после перемешивания и откачки навозной ямы:
- У 25% свиней в племенных поголовьях в течение первых 15 дней произошла вспышка РРСС.
- У 40% ферм вспышка РРСС произошла в течение 30 дней.
- Общий риск вспышки РРСС был в 12 раз выше в течение первых 15 дней после откачки навоза, чем в остальное время года.
Эта связь сохранялась в различных условиях, включая различные сезоны, типы хранения навоза (например, яма или лагуна), местоположение фермы (например, регионы с высокой или низкой плотностью свиней), размеры поголовья и статус племенного поголовья по вирусу РРСС. Возможные причины этого включают повышенную активность распространения навоза, отсутствие мер биологической безопасности или воздействие остаточного вируса в навозе. Однако точные механизмы остаются неизвестными
Выделение и выживаемость вируса РРСС в навозе
Несмотря на ограниченные исследования выделения вируса в моче и фекалиях, существуют некоторые соответствующие выводы:
- Исследование 1993 года, проведенное Юн и др., показало, что вирус РРСС может выделяться в фекалиях инфицированных животных в течение до 35 дней, с более частым восстановлением из фекалий, чем из носовых мазков.
- Монтойя и др., 2024 обнаружили, что вирус может быть обнаружен в течение восьми недель после заражения в образцах навоза и до десяти недель в ректальных образцах. Однако жизнеспособный вирус не был выделен, вероятно, из-за низкого количества вируса и сложности образца.
Выделение вируса РРСС через фекалии происходит прерывисто и в небольших количествах, что предполагает низкую выживаемость в навозе
Это было подтверждено несколькими экспериментальными исследованиями:
- Пиртл и Беран (1996) обнаружили жизнеспособный вирус в инокулированной РРСС жиже только в первый день.
- Ди и др. (2005) оценили жизнеспособность и инфекционность вируса РРСС в жиже, обнаружив, что его выживаемость относительно коротка (от одного до восьми дней) и зависит от температуры. Свиньи могут заразиться через контакт с загрязненными стоками.
- Температурный эффект был количественно оценен Линхаресом и др. (2012), показав, что чем выше температура, тем короче период полураспада вируса РРСС в навозе.
Понимание эффекта соседства и вирусной аэрозолизации
Учитывая низкое количество и короткую выживаемость вируса РРСС в навозе, как работа с навозом может быть связаны со вспышками РРСС? Одна из гипотез заключается в эффекте соседства, когда фермы, которые географически расположены близко, имеют повышенный риск передачи заболевания из-за таких факторов, как условия окружающей среды и перемещение животных, людей и оборудования. Окно для перекачки навоза в некоторых регионах США (например, на Среднем Западе) очень узкое и сконцентрировано в определенные периоды. Это означает, что в этом районе много тракторов, загружающих, перемещающих и разбрасывающих навоз. Все это перемещение и распространение навоза может увеличивать количество инфекции из-за аэрозолизации навоза (как внутри фермы, так и за ее пределами) и загрязнения близлежащих полей и дорог из-за постоянного движения транспортных средств, груженых навозом (тракторов или цистерн).
Для изучения наличия различных вирусов в навозе исследователи UMN оценили распространенность вируса РРСС и различных свиных коронавирусов в навозных ямах свинарников (Montoya et al., 2021).
Таблица 1: Процент положительных образцов (ОТ-ПЦР) из 385 образцов из навозных ям свиноферм Миннесоты и Айовы.
| Вирус | % Положительные образцы ПЦР |
|---|---|
| РРСС | 7.75%* |
| ЭДС | 13.79% |
| Дельта-коронавируса свиней | 5.46% |
| Вирус трансмиссивного гастроэнтерита свиней | 0% |
*Образцы, положительные на РРСС, имели медианное значение Ct 37,56 и варьировались от 35,48 до 39,57, что в целом указывает на низкую вирусную нагрузку. Дальнейшее тестирование проводилось путем выделения вируса, но вирус не был выделен. Адаптировано из Montoya et al., 2021.
Последствия и будущие направления
Эти результаты подчеркивают потенциальную роль методов работы с навозом в передаче вируса и важность строгих мер биологической безопасности во время обработки навоза для снижения этих рисков. Более глубокое понимание и продолжение исследований роли навоза в эпидемиологии РРСС имеют решающее значение для разработки эффективных профилактических и контрольных стратегий для снижения воздействия этого заболевания.
Необходимы дальнейшие исследования для понимания жизнеспособности вируса и улучшения методов обнаружения в образцах навоза. Изучение эффекта соседства и потенциального усиливающего эффекта от одновременного распространения навоза несколькими фермами может дать более глубокое понимание сложной динамики передачи вируса РРСС.