Характеристика возбудителя

Почти на протяжении века ученые многих стран проводили исследования по изучению этиологии этого заболевания и лишь 1969 г вошел в историю как год открытия ВЛКРС. Вирус является этиологическим агентом бычьего лейкоза и получил название "вирус лейкоза крупного рогатого скота" (ВЛКРС), или Bovine Leukemia virus (BLV). Морфология и химический состав. Зрелые вирионы ВЛКРС содержат центральнорасположенный электронно-плотный нуклеоид, диаметр которого, в зависимости от методов фиксации и обработки препарата, варьирует от 40 до 90 нм/ Центральная часть нуклеоида отделена от внешней вирусной оболочки промежуточным слоем. Гексагональное очертание нуклеоида в ультратонких срезах предполагает икосаэдрическую симметрию. Внешняя ви­русная оболочка представлена 2-контурной мембраной, которая лабильна, из-за чего диа­метр вирионов может сильно варьировать - от 73 до 120 им. На поверхности внешней обо­лочки выявляют шипики (пепломеры) с пуговкообразным утолщением на конце, длиной 8-11 нм, которые состоят из субъединиц, образованных двумя гликозилированными вирусны­ми белками gp51 и gp30, отвечающими за типоспецифичность. Вирионы имеют плавучую плотность в растворе сахарозы и CsCI, равную 1,15-1,18 г/мл и 1,17-1,33 г/мл соответствен­но. Химический состав вирионов. протеины 60%, липиды 35, нуклеиновые кислоты 2,2, уг­леводы 0,5%.

В структуре ВЛКРС обнаружено 6 основных белков с мол.м. от 10 до 51 кД. 4 негликозилированных белка составляют сердцевину вириона. Два крупных белка являются гликопротеинами - один из которых (р51) расположен на поверхности вириона, другой (р30) - трансмембранный белок. ВЛКРС обладает выра­женной антигенной активностью и индуцирует синтез ВНА и КСА. Он агглютинирует эрит­роциты мышей. За инфекционность и ГА активность ответственен gp51. Поли- и монАТ против gp51 обладают ВН-активностью, подавляют синцитий образуюшую активность вируса, препятствуют выходу из клеток и вызывают ли­зис инфицированных клеток в присутствии комплемента. Оболочка ВЛ КРС содержит 2 белка gp60 (гликопротеин поверхности вириона) и (межмембранный белок). Геном вируса может существовать в 2-х формах геномной 1-цепочечной РНК или в ви­де ДНК, синтезированной на геномной РНК как на матрице, и интегрированной в хромосо­му клетки-хозяина в виде провируса. Геномная РНК содержится только в зрелых вирионах. В жизненном цикле вируса геномная РНК функционирует лишь 1 раз, когда служит матри­цей для фермента - обратной транскриптазы при биосинтезе комплементарной ДНК. Весь объем процессов, необходимый для полной репликации вируса, выполняет­ся с участием ДНК-провируса.

Устойчивость. Установлено, что ВЛКРС чувствителен к температурным возденет разрушается при повторных замораживаниях и оттаиваниях и при нагревании до 56°С в течение 15 мин. Пастеризация молока (74°С в течение 16с) разрушает его, и он теряет инфекционность для ягнят. Вирус обнаруживается в молоке после хранения в течение 72 ч. при 1°С, при 10 и 14,5°С его не обнаруживают через 48 и 24 ч соответственно. Полная инактивация вируса в молоке или вируссодержащей жидкости установлена при 50°С в течение 70 С, при 70-74 °С в течение 17 с или при 56-63 °С в течение 5-30 мин. В цельном молоке, хранившемся при 1,1-5,5°С, происходит постепенное снижение титров ВЛКРС в течение 72 ч; при 9,9 и 14,4°С вирус не обнаруживался уже через 48 и 24 ч хранения. В сливках, собранных после отстоя цельного молока, при 1,1°С через 24, 48, 72 ч вирус был выделен только в пробах первых 2-х сроков отстоя. В разбавленном молоке (до 37,5 %) инфекционность сохраняется в течение 12 ч. Если при рН 6,5 вирус сохраняется в молоке в течение 72 ч, то при рН 7,1- только 48 ч. Снижение кислотности молозива до рН 4,5 разрушает вирус в течение 2 ч, особенно при высоких исходных титрах, а в нативном молозиве вирус сохранялся в течение 18 дн. при комнатной температуре. Прямой солнечный свет инактивирует ВЛКРС в течение 4 ч, УФ лучи - в течение 30 мин (120 Вт на расстоянии 1 м). ВЛКРС полностью теряет активность в р-рах натриевого щелока (0,5° мин, 22°С), этанола (2,0%, 4 ч, 22°С), формальдегида (0,5%, 8 ч, 37°С), фенола (0,5%, 4°С). В жидком азоте лимфоциты, несущие провирусную ДНК, сохраняют инфекционность в течение нескольких лет. Повторное замораживание и оттаивание разрушает клетки и устраняет инфекционность.

Антигенная структура. Электрофорез очищенных вирионов ВЛКРС в SDS - ПА и гельфильтрация в присутствии гидрохлорида гуанидина показывают в составе вирионов 4 главных негликозилированных белка и 2 гликозилированных.

Антигенная вариабельность и родство. В АГ отношении ВЛКРС отличается от из­вестных вирусов типа С. Не выявлено с помощью ИФ и иммунодиффузии АГ родства меж­ду главным внутренним белком ВЛКРС р24 и группоспецифическими АГ вирусов лейкозов мышей и кошек, опухолей молочных желез мышей, вирусов бабуинов, Мезон-Пфайзера, шерстистых обезьян ВЛКРС, являясь экзогенным ретровирусом КРС, отличается от извест­ных ретровирусов по АГ свойствам, морфогенезу, способности индуцировать синцитий в монослойных культурах клеток и по свойствам ревертазы. Кроме того, в отличие от боль­шинства других лейкемогенньгх вирусов, он присутствует у инфицированных животных в непродуктивном состоянии.

Локализация вируса, вирусоносительство, персистенция. ВЛКРС обнаруживается в клетках молозива и молока естественно зараженных животных. Из слюны, носовых истече­нии, мочи и спермы инфицированных животных его выделить не удалось. Эксперименталь­но и спонтанно зараженный до или после рождения теленок остается инфицированным всю жизнь, несмотря на постоянное присутствие ВНА, выявляемых в РДП, РСК и других серо­логических реакциях. Отсутствие экспрессии генома ВЛКРС при наличии транскрип­ционных провирусов в опухолевых клетках дало возможность предположить, что причиной опухолевой трансформации клеток ВЛКРС является нарушение структуры клеточного гено­ма. Неспособность AT элиминировать ВЛКРС объясняется тем, что этот вирус обычно присутствует в инфицированных лимфоцитах в непродуктивном состоянии и защищен от действия AT. Размножение его не является необходимым для распространения в популяции животных. Инфицированные лимфоидные клетки могут передавать вирусный геном потом­ству во время размножения клеток. От клетки вирус может передаваться также без продук­ции вирусных частиц с помощью механизма Cellular Kissing (клеточного прикосновения), как описано относительно герпесвирусной системы.

Антигенная активность. Инфицированные ВЛКРС животные вырабатывают AT к не­скольким вирионным АГ. Впервые для выявления АГ этого вируса в цитоплазме продуцирующих вирус лимфоцитов КРС был использован метод непрямой ИФ с использованием сыворотки больного лейкозом КРС. В дальнейшем было показано, что выявляемый этим методом АГ является вирионным компонентом, несущим АГ детерминанты, присутствую­щие в главном внутреннем вирионном белке р24. В сыворотке крови больных лейкозом ко­ров обнаружены КСА, к 4-м вирусным полипептидам: р15, р24, gp30, и gp51. В сыворотке крови телят и ягнят, родившихся от больных лейкозом животных, имеется высокий уровень специфических AT, сохраняющийся в течение 5-6 мес. после рождения у телят и 3 мес. у яг­нят. Наличие высокого титра колостральных AT способно нейтрализовать инфекции ВЛКРС и предотвратить заражение новорожденных телят при условии их содержания раз­дельно от больных коров. AT вырабатываются преимущественно на структурный белок gp51 и относятся к IgC, IgA и IgM. Наличие AT не предотвращает развития опухолей.

Экспериментальная инфекция. Болезнь можно воспроизвести на новорождённых те­лятах и овцах при введении им различных вируссодержащих материалов. Эксперименталь­ному лейкозу предшествует бессимптомная онковирусная инфекция, переходящая в после­дующем в гематологическую стадию болезни с развитием характерной клинической и патоморфологической картины. У заражённых животных гематологическая стадия характеризу­ется постоянным лейкоцитозом и лимфоцитозом. Воспроизведение лейкоза у овец осуществляется с большим постоянством и в более короткие сроки по сравнению с КРС. После внутриперитонеального, подкожного, внутримышечного введений нативных лейкоцитов, краткосрочных культур клеток лейкозной коровы и бесклеточных фильтратов культура ной жидкости этих культур у всех заражённых телят и овец через 15-90 дн., в зависимости от дозы и активности вводимых материалов, развивалась инфекция, выявляемая как серологи­ческими, так и вирусологическими методами. В условиях опыта животных можно заразить аэрозольно и интраназально. Инфекцию ВЛКРС можно также воспроизвести на козах, однако без клинических при­знаков лейкоза. Введение ВЛКРС в организм шимпанзе сопровождалось образованием в длительной циркуляцией вирусспецифических AT, однако выделить инфекционный вирус не удалось. Показана возможность пассирования вируса (шт. FLK) через новорождённых ягнят. В 6-и последовательных пассажах прослежено изменение некоторых биологически свойств вируса: усиление его лейкозогенности и иммуносупрессивного действия, сокраще­ние сроков индукции синтеза вирусспецифических AT после инфицирования. Длительное выявление вирусспецифических AT без клинических проявлений лейкоза наблюдается так­же у заражённых ВЛКРС кроликов и свиней. Инфицирование ВЛКРС мышей, крыс, хомячков, морских свинок, собак, белок, кошек и птиц (цыплят, голубей) не сопровождается развитием лейкозного процесса или выработкой вирусспецифических AT. Изучены свойства ВЛКРС на кроликах, трансгенных по гену антисмысловой РНК (асРНК) ВЛКРС. Иммунный ответ на экспериментальное заражение ВЛКРС, выявляемым в серологических реакциях, наблюдали у одного из 4-х трансгенныхк у 3-х из 4-х контрольных кроликов через 1-3 мес. Реизолировать ВЛКРС удалось от трек контрольных кроликов, тогда как от трансгенных кроликов вирус не выделяли. Kpoлики наиболее чувствительны при заражении их внутривенно нативными лейкоцитам от больной лейкозом коровы. Кролики могут служить лабораторной моде­лью при изучении ВЛКРС. Через 28-35 дней после заражения опытные кролики и овцы продуцировали антивирусные AT, выявляемые в РИД. В клетках нелимфоидного происхождения ни ВЛКРС, ни его АГ не обнаруживаются. С помощью молекулярной гиб­ридизации показано, что в этих клетках отсутствуют последовательности ДНК провируса.

Культивирование. Вирус лейкоза впервые удалось обнаружить в куль­турах лимфоцитов крови инфицированных животных. ВЛКРС репродуцируется в пере­виваемых хронически инфицированных культурах клеток тканей животных разных видов. Наибольшее распространение получила перевиваемая линия клеток FLK-BLV, кото­рую получил в 1974 г. Van der Maaten путём сокультивирования эмбриональных клеток почки овцы с лимфоцитами лейкозной коровы. Эта линия клеток используется для биохи­мических, морфологических и серологических исследований. В настоящее время получены и широко используются перевиваемые хронически инфи­цированные ВЛКРС линии клеток: фибробласты легкого эмбриона коровы (АИД-15), почки эмбриона коровы (ПЭК); почки эмбриона овцы (FLK-BLV); легкого эмбриона летучей мы­ши (T61-Lu); легкого макаки-резус (BLV-Simian); селезенки овцы (FLS, J-1228); тимуса эм­бриона коровы (ТЭК-МВА-766 LmTT). Способность ВЛКРС индуцировать в монослойных куътурах клеток образование синци­тиев (многоядерных клеток) была использована для разработки специфичного, чувствитель­ного и быстрого диагностического теста для вьывления инфекционного вируса и ВНА. Этот тест обеспечивает количественные результаты и применяется для прямого выявле­ния ВЛКРС - инфекции у животных.

Особенности репродукции. В краткосрочных культурах вирус накапливается во внеклеточных пространствах, но может формировать и внутриклеточные скопления, заключенные в цитоплазматические вакуоли. Почкующиеся формы вирионов можно обнаружить через 3-9 ч культивирования. В нативных лимфоцитах крови больных животных вирионы ВЛКРС, как правило, обнаружить не удается. Почкование вируса сопровож­дается значительной дистрофией цитоплазмы. Инфицированные ВЛКРС клетки индуци­руют формирование синцития из клеток индикаторных культур. Очаг синцития яв­ляется результатом действия одной биологически активной инфекционной вирусной части­цы и представлен поликариоцитом, образованным в результате слияния 5-25 клеток.

ГА свойства. ВЛКРС агглютинирует только эритроциты мышей. Максимальная ГА на­блюдается при рН 6 и температуре 4°С. После обработки вируса тритоном Х100 или ультра­звуком ГА активность вируса повышается в 6-16 раз. Обработка трипсином, KI04 или нейраминидазой значительно снижает ГА-активность ВЛКРС. Эти данные указывают на то, что ГА ВЛКРС является гликопротеином gp51, который после очистки обладает высокой ГА- J активностью. Обработка мышиных эритроцитов нейраминидазой в 4 раза повышает их способность агглютинироваться. ГАд свойства не установлены.