Учёные Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной вирусологии и микробиологии (ВНИИВВиМ) Россельхозакадемии опубликовали статью о причинах вспышки сибирской язвы на Ямале, информирует «Тихоокеанская Россия», ТоРосс.
Авторы, главный научный сотрудник лаборатории вирусологии и микробиологии ВНИИВВиМ доктор биологических наук, профессор Юрий Селянинов, ведущий научный сотрудник этой же лаборатории доктор ветеринарных наук Ирина Егорова и директор НИИ доктор ветеринарных наук, профессор РАН Денис Колбасов отмечают, что оленеводство является одной из основных и уникальных отраслей животноводства северных регионов России. Отрасль служит основой жизни и занятости местного населения и поставляет государству мясо, кожевенное и меховое сырьё, шерсть, панты, рога, камус и другую продукцию, отличающуюся высокой экологичностью.
В Ямало-Ненецком автономном округе в текущем году по всем категориям хозяйств выпасается свыше 733 тысяч оленей. Отрасль сама по себе достаточно рентабельна, тем не менее благополучному её развитию препятствуют заболевания оленей различного характера, убытки от которых в общей сложности могут превышать 50 % всех непроизводительных потерь.
Доминирующими болезнями северных оленей, требующими повышенного внимания ветеринарных специалистов и против которых необходимо регулярно проводить комплекс ветеринарно-профилактических и лечебных мероприятий, являются: сибирская язва, эдемагеноз, цефеномиоз, некробактериоз, бешенство и дикование, лептоспироз, ряд гельминтозов (стронгилятозы, мониезиоз, эхинококкоз, цистицеркоз).
Поскольку олени содержатся на круглогодовом выпасе (летом в тундре прибрежных районов Северных морей, зимой в лесотундре и северо-таёжной зоне), существует сложившийся годами биогеоценоз и природная очаговость большинства из названных выше заболеваний.
Наибольшую опасность среди указанных болезней представляет сибирская язва, что обусловлено не только её способностью поражать животных и человека, но и способностью спор сибиреязвенного микроба неопределённо длительно сохраняться в почве. В XVII-XIX веках сибирская язва была широко распространена в Европе, странах Азии и на всей территории России. В эпизоотиях сибирской язвы в России ежегодно погибало от 90 до 200 и более тысяч голов скота. Сибирская язва свирепствовала и на северных территориях. Так, в тундре европейского севера России в 1897-1925 годах часто повторяющиеся вспышки заболевания унесли около 1,5 миллиона голов оленей. Только в Ямало-Ненецком национальном округе с 1898 по 1931 год были учтены 66 эпизоотий сибирской язвы, в ходе которых погибли более 1 миллиона оленей. Последние случаи заболевания и гибели животных от сибирской язвы на территории округа были зафиксированы в 1941 году, когда пали 6700 оленей.
Массовые падежи оленей приводили к постоянному обсеменению почвы возбудителем сибирской язвы, попадавшим в неё с выделениями больных и трупами павших животных. В настоящее время в шести районах Ямало-Ненецкого национального округа зарегистрировано 59 мест «захоронений» (моровых полей) восприимчивых животных, погибших от сибирской язвы, в том числе 10 в Ямальском районе, основной частью которого является полуостров Ямал, протяжённость которого с севера на юг составляет 750 километров и с запада на восток – до 240 километров.
Помимо наличия в Ямальском районе моровых полей, вследствие широкого распространения сибирской язвы в прошлом, практически вся территория Ямальского района, по которой проходят пути камлания оленей, является угрожаемой по сибирской язве территорией.
С целью предупреждения возникновения эпизоотий сибирской язвы среди северных оленей с 1930 года была внедрена в производство их массовая вакцинация. Благодаря созданию иммунной прослойки заболеваемость сибирской язвой на Ямале значительно снизилась и с 1941 года по настоящее время эпизоотии этой инфекции не регистрировались.
По мнению ряда учёных, продолжительное отсутствие вспышек сибирской язвы на Ямале было не только результатом ежегодной вакцинации, но и следствием самосанации почвы и почвенных очагов, обусловленной постепенным отмиранием сибиреязвенных спор. Особенности почвенно-климатических условий Севера таковы, что основные физико-химические свойства тундровой почвы (высокая кислотность, низкое содержание гумуса, микроэлементов) крайне неблагоприятны для жизнедеятельности B. anthracis, а непродолжительный летний период с температурой выше 15-200С не позволяет патогену полноценно проходить полный биологический цикл: спора — вегетативная клетка — спора. Дополнительными неблагоприятными факторами для сохранения жизнеспособности сибиреязвенных спор являются инсоляция и прохождение многочисленных циклов замораживания-оттаивания верхних слоёв почвы, приводящих к гибели как вегетативных клеток, так и спор сибиреязвенного микроба.
Специфика отгонного оленеводства такова, что маршруты миграции и кочевья стад простираются на многие сотни километров. Массовые лечебно-профилактические обработки оленей проводить можно только в коралях, расположенных на путях миграции, ранним летом и осенью. Доставка специалистов, лечебных препаратов, необходимого оборудования возможна только на вертолётах из-за полного отсутствия дорог. Поэтому каждая обработка требует больших экономических затрат. Кроме того, в силу специфики (полуодомашненные северные олени) процесс этот очень трудоёмок для оленеводов и специалистов.
На основании результатов анализа данных экспериментов с моделированием различных условий хранения сибиреязвенных спор, лабораторных исследований проб почвы, отобранной в местностях, где ранее проходили эпизоотии сибирской язвы, продолжительного (75 лет) благополучия, значительных материальных и трудовых затрат на проведение вакцинации в 2007 году было принято решение об отмене прививок оленей против сибирской язвы в Ямало-Ненецком национальном округе.
К сожалению, это привело к новой вспышке сибирской язвы в популяции северного оленя спустя 75 лет.
При этом у больных северных оленей отмечались следующие клинические признаки: животные становились вялыми, постепенно отбивались от стада и падали. Было отмечено выделение белой пены из ротовой и носовой полости, иногда пена была розового или красного цвета, что свидетельствовало о попадании в неё крови. Трупы павших животных упитанные. Выделений из естественных отверстий, кроме пены из ротовой и носовой полости, не наблюдалось. Внешних повреждений на шкурах павших животных не было выявлено. Язв, эрозий на видимых слизистых оболочках не наблюдалось. Патологоанатомическая картина свидетельствовала о развитии у животных сердечной и лёгочной недостаточности. Предположительный диагноз – гипертермия, поскольку в этот период времени температура воздуха в тундре превышала 300С, и отравление продуктами горения тундры.
По результатам лабораторных исследований, проведённых в Тюменской областной ветеринарной лаборатории и Всероссийском научно-исследовательском институте ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии единовременно было выдано положительное заключение на сибирскую язву.
Проведение эпизоотологического расследования показало, что предположительно первый случай гибели оленя от сибирской язвы произошёл в стаде оленевода-частника 7 июля 2016 года в районе устья реки Неросавейяха в районе озера Письёто. В последующие несколько дней падёж был единичным (1-3 головы в день), а 15 и 16 июля показатель падежа составлял уже 20 голов в день. С 17 по 19 июля у этого оленевода пало 200 голов северного оленя и 4 оленегонные собаки. У других оленеводов-частников, стойбища которых располагались на расстоянии 7-12 километров от первого, такого массового падежа оленей не наблюдалось.
На основании сбора и анализа эпизоотических данных было сделано предположение, что первоначальным источником заражения оленей сибирской язвой (алиментарно/аэрогенный путь) послужили активизировавшиеся вследствие аномально высокой температуры старые почвенные очаги. Последующее распространение сибирской язвы с заболеванием и гибелью десятков и сотен животных в основном проходило трансмиссивным путём с участием кровососущих насекомых и, возможно, алиментарным путём, поскольку олени определённое время кормились на территории, на которой находились уже заболевшие животные и трупы павших оленей. Такой механизм развития эпизоотий у северного оленя был описан уже более 100 лет назад В.Ф. Нагорским.
Подтверждением того, что именно активизация почвенных сибиреязвенных очагов явилась причиной эпизоотии, может служить и возникновение второго неблагополучного по сибирской язве пункта – села Новый Порт в Ямальском районе, которое находится на удалении более 100 километров от первого пункта, а также выделение культуры сибиреязвенного микроба из патологического материала северного оленя (дата заболевания 3.08.2016), павшего в районе НГКМ «Пякяхинская» Тазовского района, отделённого от неблагополучного по сибирской язве Ямальского района водными преградами (Обская и Тазовская губа) и расстоянием более чем 250 километров. Косвенным подтверждением этому служат и результаты предварительного анализа биологических свойств выделенных изолятов сибиреязвенного микроба.
Специфика Ямало-Ненецкого автономного округа (труднодоступные географические зоны, не покрытые наземными системами связи) оказала своё влияние и на проведение комплекса лабораторных исследований, в основе которых лежат микробиологические методы, проводимые в специализированных лабораториях по единой унифицированной схеме (МУК 4.2.2414-08), включающие два взаимодополняющих этапа:
- обнаружение возбудителя или его компонентов (ДНК, антигены, специфическая индикация возбудителя сибирской язвы). Предварительный положительный ответ может быть получен через 1-3 часа. Результаты это этапа исследований могут явиться основанием для принятия ограничительных мероприятий.
- выделение и идентификация чистой культуры возбудителя. Результаты данного этапа являются основанием для выдачи окончательного заключения и наложения карантина. Средний срок исследования составляет 72 чвсв. При этом на скорость получения окончательного результата о наличии в пробе возбудителя сибирской язвы существенное влияние оказывают правильность отбора проб и их транспортировка.
При первом лабораторном подтверждении случая сибирской язвы в популяциях северного оленя и поступлении материала, отвечающего требованиям МУК 4.2.2413-08 (голова оленя в замороженном состоянии) в ВНИИВВиМ Россельхозакадемии срок выдачи окончательного заключения по результатам бактериологических исследований составил 23 часа. Из крови уха северного оленя была изолирована чистая культура возбудителя сибирской язвы и проведена её экспресс-идентификация по опорным диагностическим тестам – фосфатазная и гемолитическая активности, чувствительность к специфическим сибиреязвенным фагам, способность продуцировать капсулу в организме биопробных животных. В нативных мазках-отпечатках ушей павших оленей были обнаружены бескапсульные и единичные капсульные клетки характерной морфологии в виде стрептобацилл.
При последующем поступлении охлажденных проб от павших оленей в нативных мазках-отпечатках не всегда обнаруживали характерные капсульные клетки сибиреязвенного микроба, и это напрямую зависело от сроков отбора проб после гибели животных и соблюдения холодового режима при их хранении и транспортировке. С подобными результатами световой микроскопии в своей практике мы, как и другие исследователи, сталкивались неоднократно. В то же время результаты полимеразной цепной реакции и мазки-отпечатки с органов биопробных животных свидетельствовали о наличии капсулообразующей способности у выделенных сибирезвенных изолятов. Относительно чистая культура сибиреязвенного микроба была получена спустя сутки после начала проведения исследований, а её окончательная идентификация и выдача заключения – через 48 часов.
Другой проблемой лабораторной диагностики является поступление материала, не отвечающего требованиям методической документации. Так, в Испытательный центр ВНИИВВиМ Россельхозакадемии были доставлены образцы кровянистых истечений носовых ходов павшего северного оленя и прижизненно отобранные образцы крови от оленегонных собак в объеме 0,3-0,5 миллилитра. При этом зарегистрированы признаки порчи доставленного материала: в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимза и метиленовым синим по Леффлеру, наряду с характерными бескапсульными клетками обнаруживали большое количество гнилостной микрофлоры семейства Enterobacteriaceae. Согласно алгоритму лабораторных исследований выдача окончательного заключения по загнившему материалу проводится по результатам обнаружения в нём антигенов и ДНК при исследовании в двух реакциях: преципитации (реакция Асколи) и ПЦР. Если реализация полимеразной цепной реакции не представляла проблем, то постановка термопреципитации по Асколи была неосуществима ввиду поступления микроколичеств материала ненадлежащего вида (исследованию в реакции Асколи подлежать уши, шкуры и органы животных). Для выдачи окончательного заключения на сибирскую язву были проведены развёрнутые бактериологические исследования с заражением биопробных животных. Получить чистые культуры возбудителя от северного оленя и провести их идентификацию удалось лишь через 72 часа от начала проведения исследований, благодаря проведению серии (5-6) истощающих пересевов на твёрдых питательных средах с периодичностью 8-12 часов. Использование биопробных животных (аутбредные белые мыши) для очистки культур сибиреязвенного микроба от сопутствующей микрофлоры оказалось не эффективным.
Соблюдение холодового режима при хранении и транспортировке проб обеспечивает сохранность возбудителя и является залогом успешно проведённых лабораторных диагностических исследований. При отсутствии возможности охлаждения или заморозки материала с целью обеспечения его сохранности и предотвращения дальнейшей порчи, особенно в жаркое время года, прибегают к консервированию с использованием химических средств. Наиболее распространённым способом является консервирование материала в стерильном растворе глицерина. Для исключения сибирской язвы в Испытательный центр был доставлен патологический материал северного оленя, законсервированный глицерином. Для выявления в материале антигенов возбудителя сибирской язвы были получены горячим способом экстракты тканей. Постановка реакции Асколи общепринятым способом (наслаивание экстракта на сыворотку или подслаивание сыворотки под экстракт) оказалась практически нереализуемой. Наличие в экстракте остаточных количеств глицерина привело к увеличению его плотности по сравнению с плотностью сибиреязвенной сыворотки – при постановке реакции наблюдали смешивание компонентов двух фаз. Осуществить постановку реакции удалось лишь изменением последовательности нанесения компонентов: в узкие пробирки сначала вносили экстракт, а уже поверх него наслаивали специфическую сыворотку.
Таким образом, приведенные выше данные свидетельствуют о том, что сибирская язва, несмотря на её изученность, до сих пор способна преподносить «сюрпризы». Опыт Ямало-Ненецкого автономного округа свидетельствует о несостоятельности ранее выдвинутой гипотезы о самосанации тундровых моровых полей и угрожаемых по сибирской язве территорий. По-видимому, климато-географические характеристики региона (тип почвы, вечная мерзлота, температура) способствуют самочищению поверхностных горизонтов почвы и консервации спор сибиреязвенного микроба в её глубоких слоях.
Также в ходе проведения работ было подтверждено, что скорость получения результата и, соответственно, принятие решения о проведении противоэпизоотических мероприятий напрямую зависят от правильности отбора проб биологического материала, условий его хранения и транспортировки. Анализ эффективности проведения противоэпизоотических и диагностических мероприятий в Ямало-Ненецком автономном округе показал целесообразность организации семинаров для ветеринарных специалистов по эпизоотологии сибирской язвы, правилам отбора проб и их транспортировки, а также необходимость корректировки алгоритма лабораторных исследований на сибирскую язву в зависимости от ситуации.