Таура-синдром (Taura syndrome virus)
Противоречия
Taura синдром (TS) впервые был впервые описан в Эквадоре летом 1992 года. В марте 1993 года он превратился в настоящую эпидемию и стал объектом широкого освещения в средствах массовой информации. Ретроспективные исследования показали, что возможно ранее уже был случай заражения Таура-вирусом на креветочной ферме в Колумбии еще в 1990 году и что вирус уже присутствовал в Эквадоре в середине 1991 года. В период с 1992 по 1997 год эта болезнь распространилась на все крупные регионы Северной и Южной Америки, где выращивались Penaeus vannamei (белые тихоокеанские креветки). Было подсчитано, что экономические потери в связи с эпидемией вируса в одной только Америке в течение этого времени возможно превысили 2 млрд. долларов США.
В 1992 году эпидемия Таура-вируса в Эквадоре произошла одновременно со вспышкой «Панамской болезни» на банановых плантациях (грибковое заболевание, фузариозное увядание листьев банана), Из-за болезни бананов в районе бассейна реки Таура стало использоваться большое количество фунгицидов - непосредственно рядом с городом Гуаякиль. Решили, что препараты тилт (пропиконазол, пр-во Сиба-Гейги) и каликсин (тридеморф, пр-во BASF), используемые для борьбы с фузариозом, попали в близлежащие водоемы, и вызвали Таура-синдром у креветок. Проведенное исследование подтвердило присутствие проприконазола в воде, донных отложениях и тканях hepatopancreas (парные придатки средней кишки беспозвоночных как орган, соединяющий в себе функцию печени и поджелудочной железы) креветок, взятых с ферм, пострадавших от Таура-синдрома. Никакие другие пестициды не были обнаружены.
В январе 1994 года в аризонском университете на конференции, посвященной патологиям в аквакультуре, по просьбе Сиба-Гейги был проведен семинар по Таура-синдрому. В семинаре приняли участие эксперты из семи стран, имеющие опыт в исследованиях патологий креветок и насекомых, питания креветок, токсикологии, микологии, качества воды и фермерских хозяйств. Также участвовали промышленные представители Эквадора, Колумбии, Швейцарии, Бельгии и США. В результате были разработаны рекомендации по стандартизации исследований по ТS, а также признана необходимость дополнительных исследований для оценки того, что именно вызывает синдром - фунгициды или какие-то еще неизвестные факторы.
Джеймс Брок первой показала, что болезнь имеет инфекционную этиологию, для этого жертвы таура-вируса скармливались здоровым подопытным креветкам. Умерших подопытных креветок затем скармливали другой здоровой группе креветок, которые вскоре тоже погибали за тот же период времени. Естественно, попадание токсичных химических веществ и каких-либо других возбудителей было исключено. Исследования Хасона и др. (1995) подтвердили вирусную этиологию синдрома.
Варианты вируса
РНК вирусов, таких как Таура-вирус, очень подвержены спонтанной мутации, что приводит к появлению новых генетических вариантов вируса. Непосредственный анализ генетических вариаций показал сначала два, а потом три варианта географических изолятов. В настоящее время признаются четыре генетических модификации Таура-вируса, обнаруженные соответственно в Белиз, Америке, Юго-Восточной Азии и Японии. По степени опасности и реакции на имеющиеся антитела признаются пять вариантов вируса.
Появление новых штаммов может быть вызвано быстрой адаптацией вируса к новым местным экологическим условиям, которые обуславливают последующую мутацию вируса. Все это приводит к появлению адаптированных локальных вариантов вируса, способных заражать другие виды креветок. То есть виды, которые в настоящее время считаются индифферентными к Таура-вирусу, могут оказаться под угрозой после попадания TS в новые районы.
Tang и Lightner (2005) отмечают, что даже небольшие различия в геноме Таура-вируса могут привести к существенному различию в вирулентности (степени способности данного инфекционного агента (штамма микроорганизма или вируса) заражать данный организм). Penaeus monodon, выловленные в прибрежных водах Южного Тайваня, были инфицированы одной изолированной формой TS, и эта форма вируса не проявляла никакой активности, в то время как другой штамм TS, полученный так же из Тайваня, свободно размножался в теле креветок.
Вирус был предварительно классифицирован на три серотипа, в зависимости от их реакции на единственную тогда имеющуюся форму моноклональных антител (МАт) Серотип А: Гавайи, серотип B: Sinaloa (Мексика) и серотип C: Белиз. Из них штамм Белиз неизменно дает самый высокий уровень смертности и считается наиболее опасным.
Географическое распределение
О случаях заражения Таура-вирусом сообщали практически из всех уголков Америки, где выращивали креветок, включая Эквадор, Колумбию, Перу, Бразилию, Сальвадор, Гватемалу, Гондурас, Белиз, Мексику, Никарагуа, Панаму, Коста-Рики, Венесуэлу, а также из штатов Гавайя, Техас, Флорида и Южная Каролина. В 1997 году вирус распространился практически на все регионы Северной и Южной Америки, где выращивали креветок, но не было известно ни одного случая заражения вирусом ни в Азии, ни в других частях мира. До 1998 года он считался вирусом Западного полушария. Первая азиатская вспышка произошла в Тайване. Совсем недавно были отмечены случаи заражения в Таиланде, Мьянме, Китае, Корее и Индонезии, скорее всего они были связаны со значительными эпизоотиями (быстрым распространением инфекционной болезни среди сельскохозяйственных животных) на фермах, где выращивались Penaeus vannamei и Penaeus monodon.
Широкое распространение этого заболевания было связано с пересылкой в другие районы в целях аквакультуры креветок, являющихся носителями вируса. Считается, что импорт инфицированных Penaeus vannamei из Западного полушария спровоцировал начало эпидемии вируса на Тайване.
Виды креветок, восприимчивые к Таура-вирусу
Таура-вирусом, как известно, могут заразиться большинство креветок семейства Penaeidae. Он является причиной серьезных заболеваний креветок Penaeus vannamei на постличиночной, ювенальной и взрослой стадиях развития, именно эти креветки наиболее подвержены заражению вирусом, причем если больных особей из популяции не удалять, то смертность может достигать 50-90%. Также сильно подвержены заражению креветки Penaeus setiferus, Penaeus stylirostris, Penaeus schmitt, Metapenaeus ensis. В 2005 году Srisuvan и др. показал, что вид Penaeus monodon, ранее считавшийся устойчивым к вирусу, так же может заразиться. Среди других видов, таких, как Penaeus chinensis при экспериментальном заражении вирусом были случаи гибели креветок. Так же было установлено, что Penaeus aztecus, Penaeus duorarum и Penaeus Japonicus могут заразиться вирусом TSV как в естественных, так и в экспериментальных условиях. Penaeus aztecus и Penaeus duorarum оказались относительно устойчивыми к вирусу и гибели креветок не наблюдалось.
Таура-вирус никак не влияет на науплии вплоть до ранней постличиночной стадии. В постличиночной стадии и до полной взрослости креветки подвержены инфицированию таура-вирусом, причем, как показали исследования, чем больше размер креветки, тем выше ее сопротивляемость инфекции (Брок 1997; Брок и др. 1997). Сообщалось, что размер креветок, пострадавших от таура-вируса в Синалоа (Мексика), был от 0.063г до 15.0г. Тем не менее, результаты лабораторных исследований не смогли подтвердить гипотезу о том, что толерантность Penaeus vannamei к вирусу возрастает, когда она увеличивается в размере до 30г. Lotz (1997) отметил стойкую тенденцию у крупных креветок с большей вероятностью стать жертвой инфекции. Расхождение между этими выводами и тем, что обычно наблюдается в действительности на практике, может быть связано тем, что взрослые большие креветки скорее всего уже подвергались воздействию вируса ранее и, соответственно, приобрели иммунитет к нему. Вероятность инфицирования и процент смертности от Таура-вируса также зависит от первоначальной дозы. Для обоих путей заражения – через зараженный корм или непосредственно через воду – характерно снижение концентрации вируса из расчета на грамм креветки при увеличении ее массы. Дикие популяции креветок более устойчивы к вирусу, вероятно из-за интенсивного естественного отбора. Данные о возможности заражения Таура-вирусом других групп десятиногих или не десятиногих ракообразных пока не подтверждены.
Патология и стадии развития заболевания
В условиях фермы Таура-вирус часто приводит к высокой смертности в течение первых 40 дней нахождения креветок в зараженных водоемах (Брок 1997). Течение инфекции может быть от острого (5-20 дней) до хронического (более чем на 120 дней).
Болезнь имеет три различных, но перекрывающиеся фазы: острую, хроническую и фазу перехода. Стадии развития заболевания были подробно описаны на примере Penaeus vannamei (белой тихоокеанской креветки).
После первичного инфецирования развивается острая фаза. Клинические признаки у некоторых особей могут проявиться уже через 7 часов после заражения, длится эта стадия примерно 4-7 дней. Зараженные креветки отказываются от еды, выглядят вялыми, плавают неуверенно. Также наблюдается потемнение хвостовой мускулатуры, мягкого эпидермиса и, при заражении в естественных условиях, покраснение хвоста из-за увеличения количества хроматофор (хроматофоры - клетки живого организма, обеспечивающие окраску его органов и покров). Очаговый некроз хвостового кутикулярного эпителия (у беспозвоночных кутикула — производное клеток однослойного покровного эпителия) можно увидеть при десятикратном увеличении. Смертность в течение этой фазы может достигать 95%.
У креветок, которые пережили острую стадию, развивается переходная стадия заболевания: на кутикуле в области головогруди и хвостового отдела появляются беспорядочно разбросанные коричневые или черные образования. Эти пятна представляют собой места острых поражений, которые прогрессируя приводят к последующим стадиям гемоцитарного воспаления (hemocytic inflammation?), регенерации кутикулярного эпителия и заживления полученных повреждений; они могут быть вторично инфицированы бактериями. Креветки в переходной фазе выглядят вялыми, у них отсутствует аппетит, возможно, это связано с задействованием всех внутенних ресурсов на заживление ран и восстановление.
Если после переходного этапа у креветки еще одна линька проходит успешно, то она избавляется от пятен вместе со старым панцирем и входит в хроническую фазу. Хроническая фаза может наступить самое раннее через 6 дней после инфицирования и может продолжаться неопределенный период времени, в экспериментальных условиях этот период составлял как минимум 12 месяцев.
Диагноз заболевания при хронической фазе является проблематичным, так как у креветок отсутствуют какие-либо внешние признаки заболевания и они не погибают от инфекции в этот период. Предположительно, креветки с хронической инфекцией, в отличие от здоровых креветок, очень тяжело переносят падение солености воды.
Пути передачи инфекции
Наиболее вероятным путем передачи Таура-вируса является поедание креветками погибших инфицированных сородичей. Этот вирус может передаваться от одной фермы к другой с помощью чаек и водных насекомых, таких как гребляки (Corixidae), Trichocorixa reticulata. Тем не менее, признаков заражения самих насекомых или размножение вируса в них не обнаружено. Вирус был также обнаружен в экскриментах ацтекских чаек (Larus atricilla), которые питались зараженными креветками во время эпидемии Таура-вируса в Техасе. Лабораторные исследования свидетельствуют, что вирус остается жизнеспособным на срок до одного дня после прохождения через кишечник цыплят породы белый леггорн, кур вида Gallus domesticus и ацтекских чаек.
Креветки, выжившие после эпидемии, по-видимому становятся невосприимчивы к Таура-вирусу и повторно не заражаются, но остаются носителями и являются источником заражения для восприимчивых к вирусу животных. Было высказано предположение, что Таура-вирус попал в Юго-Восточную Азию вместе с хронически инфицированными креветками, импортируемыми из Западного полушария. Способность вируса оставаться жизнеспособным (по крайней мере частично) после одного или нескольких циклов замораживания-оттаивания, способствует его распространению через международную торговлю замороженными продуктами потребления. Тем не менее, если креветки были предварительно очищены, то цикл из нескольких замораживаний-размораживаний позволяет достаточно легко уничтожить вирус. Механизмы, с помощью которых может распространиться вирус, включают: переработку зараженных креветок на заводах при освобождении инфекционных жидких отходов, попадании на свалки твердых отходов, которые могут съесть чайки и разнести инфекцию; использование креветки, как наживки в спортивной рыбалке; использование импортируемых свежих креветок в качестве пищи для других водных видов. Импорт инфицированной товарной креветки подвергает риску случайного заражения дикие и культивируемые поголовья.
Методы контроля
Контроль распространения инфекции может осуществляться путем увеличения в общем поголовье количества устойчивых к вирусу видов, таких как Penaeus stylirostris (голубые тигровые креветки) и сохранение только гарантированно неинфицированного поголовья креветок или устойчивого к вирусу. Довольно простые лабораторные исследования могут быть использованы для прогнозирования характера развития заболевания в конкретной популяции на ферме, где Таура-вирус является энзоотическим (т.е. связанным с определённой местностью). Устойчивые к Таура-вирусу креветки так же восприимчивы к инфекции, но обладают высокой выживаемостью при заражении по крайней мере четырмя различными штаммами Таура-вируса (HI, BZ, VE, TH).
В целях снижения губительного влияния вируса применяется практика содержания креветок постличиночной стадии развития при повышенной плотности посадки. При такой стратегии на фермах будет всегда большое число погибших от Таура-вируса креветок, но только на начальном этапе производственного цикла, когда еще не тратится большое количество корма на рост креветки, а выжившие особи уже будут устойчивы к вирусу и в дальнейшем таких потерь не будет. Другие методы, применяемые с ограниченной эффективностью, связаны с созданием поликультур из креветок и тилапии, что способствует поддержанию качества воды в выростных водоемах на уровне, близком к оптимальному, и сокращению органической нагрузки. У трансгенных креветок белок эпителия не восприимчив к Таура-вирусу, поэтому процент выживаемости таких креветок значительно выше. Однако негативное отношение общественности к трансгенным животным, а также технические возможности, ограничивают использование трансгенных животных в качестве средства борьбы с болезнями.
Известен лишь один случай, когда стране, выращивающей и экспортирующей креветок, удалось полностью ликвидировать Таура-вирус на своей территории (Белиз). Для этого потребовалась полная дезинфекция и дополнительные международные соглашения о карантине; избавиться от вируса помогла также относительная изоляция и сравнительно небольшие размеры креветочной промышленности Белиза. Позднее таура-вирус вновь появился в Белизе и простая ликвидация вируса была признана не самым эффективным способом борьбы с ним. Гораздо лучшим способом контроля распространения вируса является разведение устойчивых к вирусу поголовий креветок. Вирус удалось ликвидировать на Гавайских островах, по крайней мере в период с 1994 по 2006 год там не было зарегистрированных случаев заражения. Единственный случай произошел на одной гавайской ферме, что было подтверждено 4/18/2007. В последствии вирус был вновь искоренен на территории штата Гавайи.
