Отправить статью по E-mail 
Современные подходы к профилактике актинобациллезной плевропневмонии свиней
- Авторы: Пименов Н.В.1, Шашкова А.А.1, Круглов А.А.1
-
Учреждения:
- Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина
- Выпуск: Том 20, № 2 (2025): Прикладные факторы рынка лекарственных средств
- Страницы: 300-309
- Раздел: Ветеринария
- URL: https://agrojournal.rudn.ru/agronomy/article/view/20202
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-797X-2025-20-2-300-309
- EDN: https://elibrary.ru/NYGJOP
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Сведения об актуальной ситуации с актинобациллезной плевропневмонией (АПП) на территории Российской Федерации довольно ограничены, что затрудняет оценку эффективности текущих профилактических мер и разработку новых стратегий. Большую роль играет разнообразие и эффективность вакцин. Основная цель исследования - научный обзор современных подходов к профилактике АПП свиней и будущих перспектив в создании вакцины, обеспечивающей комплексную защиту от всех известных серотипов данного возбудителя. Использованы методы систематизации, критического анализа, проблемного обзора. Начиная с 1980-х гг. были разработаны различные вакцины для борьбы с этим заболеванием. Инактивированные бактериальные вакцины обеспечивают сильный иммунный ответ, но их эффективность может варьироваться. Основанные на белках внешней оболочки и трех анатоксинах Apx субъединичные вакцины способны обеспечивать защиту независимо от серотипа АПП. ДНК-вакцины показывают многообещающие результаты, но требуют дальнейших исследований. Живые аттенуированные вакцины содержат ослабленные микроорганизмы и стимулируют сильный иммунитет, но их применение также имеет свои сложности. Но не существует надежной и выгодной в коммерческом плане вакцины, которая бы защищала от всех известных серотипов A. pleuropneumoniae и предотвращала носительство и передачу заболевания. Проблема специфической профилактики АПП требует комплексного подхода, включающего дальнейшие научные исследования, разработку новых технологий и инновационных методов вакцинации. Ученые все больше акцентируют внимание на исследованиях в области создания оральных и назальных вакцин. Одно из важных преимуществ - экономичность и безопасность при производстве, а также удобство и безопасность при использовании вакцины. Оральные и назальные вакцины способны значительно упростить процесс иммунизации, особенно в условиях массовой вакцинации. Исследования вакцин на основе внешних мембранных везикул и трансгенных растений показывают многообещающие результаты.
Полный текст
Введение
Актинобациллезная плевропневмония (АПП) свиней — это высококонтагиозное заболевание, вызванное возбудителем Actinobacillus pleuropneumoniae семейства Pasteurellaceae, поражающее как домашних, так и диких свиней [1]. Болезнь может проявляться в различных формах, от острой до хронической, с типичными симптомами, такими как лихорадка, апатия и анорексия [2]. Заболевание представляет проблему во всем мире, в т. ч. и на территории России, и относится к наиболее распространенным респираторным инфекциям в свиноводстве [3]. В РФ прослеживается устойчивая тенденция к увеличению числа хозяйств, пораженных актинобациллезной плевропневмонией. Объяснить это можно импортом племенных животных из Западной Европы и Канады и отсутствием A. pleuropneumoniae в перечне инфекций, от которых, согласно ветеринарным требованиям, должны быть свободны ввозимые на территорию РФ живые свиньи [4]. По данным за 2011 г. в России инфекция выявлена в 82 % обследованных хозяйствах [5]. Осложняется ситуация тем, что эффективных методов борьбы против этого заболевания не существует, и во многом это связано с отсутствием перекрестного иммунитета. Согласно данным за 2018 г., лечение антибиотиками остается самым эффективным способом снижения смертности и заболеваемости во время вспышек [6]. Однако частое использование неправильно подобранной антибиотикотерапии при A. pleuropneumoniae усугубило ситуацию и привело к возникновению антибиотикорезистентных форм микроорганизмов [5]. Таким образом, одной из главных задач современного свиноводства по всему миру стала разработка коммерчески доступной вакцины с максимально широким спектром действия против АПП.
Цель исследования — предоставить научный обзор о современных подходах к профилактике актинобациллезной плевропневомнии свиней.
Материалы и методы исследования
Исследование проведено с помощью методов систематизации, критического анализа и проблемного обзора.
Инактивированные и субъединичные вакцины
Инактивированные бактериальные вакцины являются наиболее широко используемыми коммерческими вакцинами, но имеют лишь частичную эффективность из-за низкой перекрестной защиты. Также они снижают смертность, но не предотвращают заболевание. Субъединичные вакцины, основанные на токсинах ApxI, ApxII, ApxIII и ApxIV, а также на белках внешней мембраны, показали высокую защитную эффективность в экспериментах на мышах и свиньях. Вакцины, включающие рекомбинантные протоксины (rApxIA, rApxIIA и rApxIIIA), показали отличные результаты в защите и характеризуются низкими побочными эффектами, также способствуют снижению бактериальной нагрузки на легкие и уменьшению тяжести поражений.
Представленная в таблице информация позволяет провести сравнительный анализ доступных вакцин с учетом их иммунобиологических характеристик.
Современные коммерческие вакцины против A. Pleuropneumoniae
Наименование, производитель | Классификация, статус, представленный состав | Антигенный состав | |
Серотип | Анатоксины | ||
ВЕРРЕС-ПГА ВЕТБИОХИМ, ООО Россия | Инактивированная, поливалентная, ассоциированная (H. parasuis, P. multocida) | 2, 5 | — |
Вакцина против актинобациллезной плевропневмонии свиней ВНИИЗЖ ФГБУ, Россия | Инактивированная, поливалентная | 1, 6, 2, 3 | Apx I, Apx II, Apx III, OMP |
КОГЛАПИКС CEVA-PHYLAXIA Veterinary Biologicals Company, Венгрия | Инактивированная, поливалентная | Все | Apx I, Apx II, Apx III, OMP |
Аптовак (Aptovac) Biowet Pulawy Sp. Z.o.o, Польша | Инактивированная, поливалентная, ассоциированная (P. multocida) | 2, 6 | — |
Порцилис APP INTERVET INTERNATIO NAL, B.V., Нидерланды | Инактивированная, поливалентная, субъединичная | Все | Apx I, Apx II, Apx III, OMP |
NEUMOSUIN Laboratorios Hipra, Испания | Инактивированная, поливалентная | 2, 4, 5 | — |
РЕС-ВАК Вакцина против респираторных болезней свиней поливалентная инактивированная АО КОМИФАРМ, Республика Корея | Инактивированная, поливалентная, ассоциированная (B. bronchiseptica, P. multocida, H. parasuis, M. hyopneumoniae) | 2, 5 | — |
Донобан‑10 KBNP, Inc., Республика Корея | Инактивированная, поливалентная, ассоциированная (B. bronchiseptica, P. multocida, M. hyopneumoniae, S. suis, H. parasuis) | 2, 5 | OMP |
Serkel Pleuro AP Dechra, Англия | Инактивированная, поливалентная | 1, 2, 3, 4, 5 | — |
Suvaxyn Respifed APP Zoetis Inc. США | Инактивированная, поливалентная | 1, 5, 7 | — |
Источник: составлено Н.В. Пименовым, А.А. Шашковой, А.А. Кругловым по [5, 6] и материалам: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный центр охраны здоровья животных»: официальный сайт. Режим доступа: https://www.arriah.ru (дата обращения: 15.12.2024); Сева Россия: официальный сайт. Режим доступа: https://www.ceva-russia.ru (дата обращения: 15.12.2024); НПК Фарминдустрия: официальный сайт. Режим доступа: https://pharmindustria.com (дата обращения: 16.12.2024); Справочник лекарственных препаратов Видаль. Режим доступа: https://www.vidal.ru (дата обращения: 15.12.2024); Dechra: официальный сайт. Режим доступа: https://www.dechra.com.br/buscar (дата обращения: 17.12.2024); Zoetis: официальный сайт. Режим доступа: https://www2.ar.zoetis.com/ (дата обращения: 17.12.2024).
Modern commercial vaccines against A. Pleuropneumoniae
Name, producer | Classification, status, composition | Antigenic composition | |
Serotype | Anatoxins | ||
VERRES-PGA VETBIOKHIM, LLC Russia | Inactivated, polyvalent, associated (H. parasuis, P. multocida) | 2, 5 | — |
Vaccine against actinobacillus pleuropneumonia in pigs FGBI «ARRIAH» Russia | Inactivated, polyvalent | 1, 6, 2, 3 | Apx I, Apx II, Apx III, OMP |
KOGLAPIX CEVA-PHYLAXIA Veterinary Biologicals Company Hungary | Inactivated, polyvalent | All | Apx I, Apx II, Apx III, OMP |
Aptovac Biowet Pulawy Sp. Z.o.o Poland | Inactivated, polyvalent, associated (P. multocida) | 2, 6 | — |
Porcilis APP INTERVET INTERNATIO NAL, B.V. Netherlands | Inactivated, polyvalent, subunit | All | Apx I, Apx II, Apx III, OMP |
NEUMOSUIN Laboratorios Hipra Spain | Inactivated, polyvalent | 2, 4, 5 | — |
RES-VAC Polyvalent inactivated vaccine against respiratory diseases in pigs JSC KOMIFARM Republic of Korea | Inactivated, polyvalent, associated (B. bronchiseptica, P. multocida, H. parasuis, M. hyopneumoniae) | 2, 5 | — |
Donoban‑10 KBNP, Inc. Republic of Korea | Inactivated, polyvalent, associated (B. bronchiseptica, P. multocida, M. hyopneumoniae, S. suis, H. parasuis) | 2, 5 | OMP |
Serkel Pleuro AP Dechra England | Inactivated, polyvalent | 1, 2, 3, 4, 5 | — |
Suvaxyn Respifed APP Zoetis Inc. USA | Inactivated, polyvalent | 1, 5, 7 | — |
Source: compiled by N.V. Pimenov, A.A. Kruglov based on [5, 6] and materials from: Federal State-Financed Institution "Federal Centre for Animal Health" (FGBI "ARRIAH"): official website. URL: https://www.arriah.ru (accessed: 12.15.2024); Seva Russia: official website. URL: https://www.ceva-russia.ru (accessed: 12.15.2024); NPK Pharmaindustria: official website. URL: https://pharmindustria.com (accessed: 12.16.2024); Vidal Drug Directory. URL: https://www.vidal.ru (accessed: 12.15.2024); Dechra: official website. URL: https://www.dechra.com.br/buscar (date of access: 12.17.2024); Zoetis: official website. URL: https://www2.ar.zoetis.com/ (date of access: 12.17.2024).
Живые аттенуированные вакцины
Специфичность сероваров A. pleuropneumoniae определяется капсульными полисахаридами, данная особенность нашла свое применение в области вакцинологии. Капсула — основной компонент, который защищает бактерию. Искусственные условия способствовали созданию некапсулированных мутантов A. pleuropneumoniae для изучения их потенциала с целью разработки вакцин [6]. Однако использование живых аттенуированных вакцин имеет существенный недостаток: у иммунизированных животных вырабатываются антитела против вакцинного штамма, что не позволяет отличить их от инфицированных особей с помощью серологических тестов. Наиболее предпочтительными кандидатами для живых аттенуированных вакцин являются аттенуированные перекрестно-защитные мутанты, которые фенотипически отличаются друг от друга и не содержат вставленных маркеров. Такие мутанты могут обеспечить более эффективную защиту и позволить точно дифференцировать вакцинированных животных от инфицированных. Двойные мутанты, лишенные генов apxIIC и apxIVA, продемонстрировали высокую иммуногенность и возможность серологической дифференциации между вакцинированными и инфицированными животными [7].
ДНК-вакцины
ДНК-вакцины имеют ряд преимуществ перед другими по причине безопасности при применении, термостабильности, простоты производства и низкой стоимости (небольшого количества плазмидной ДНК достаточно для повышения сильного гуморального и клеточного иммунитета). Все эти факторы делают использование и производство ДНК-вакцин более привлекательными в условиях массового применения и ограниченных ресурсов [6]. В 2009 г. было проведено исследование под руководством Chung-Hao Chiang и Wei-Fang Huang, результаты которого показали, что наиболее эффективной защитой является вакцина, содержащая гены ApxIA и ApxIIA. Эта вакцина обеспечивала защиту против серотипа 1. Тем не менее, несмотря на сильный иммунный ответ, вакцина, кодирующая белок ApfA, обеспечила ограниченную защиту против серотипа 2 [8]. Таким образом, эффективность ДНК-вакцин может значительно варьироваться в зависимости от конкретного серотипа возбудителя.
Перспективы и новые подходы в создании вакцин
Растения являются привлекательной платформой для систем производства экологически чистых вакцин, а также рассматриваются в качестве средств доставки рекомбинантных вакцин. В разработке оральных вакцин применяются антигены, основанные на токсинах Apx I–IV, которые продемонстрировали высокую эффективность в экспериментах на мышах и свиньях, что подтверждается выявлением специфических антител в сыворотке крови [6]. В 2022 г. при исследовании Saccharomyces cerevisiae boulardii оказалось, что кормление свиноматок и их поросят данными дрожжами улучшало рост и вес поросят, а также снижало воспалительный ответ в легких после вакцинации против A. pleuropneumoniae. Это указывает на возможное влияние на иммунную систему через ось кишечник — легкие [9].
Назальные вакцины, направленные на лимфоидную ткань носоглотки, вызывают эффективный мукозальный и системный иммунный ответ, обеспечивая защиту от инфекции. Свою способность вызывать иммунную реакцию продемонстрировал трансгенный каллус риса, который экспрессирует фрагмент Apx IIA, вызывая секрецию IgA у мышей [10]. Из чего следует, что данная технология может использоваться для производства вакцин, представляя собой экономически выгодную альтернативу традиционным методам. Трансгенные растения позволяют экспрессировать антигены патогенов, сохраняя их иммуногенные свойства, что делает возможным создание вакцин, которые могут стимулировать иммунный ответ. Из преимуществ одним из главных факторов служит экономичность и безопасность, так как производство вакцин в растениях обходится дешевле и считается более безопасным, сравнительно с традиционными методами. Возможность выращивания растений в больших объемах позволяет производить достаточное количество антигенов для вакцинации [11, 12].
Одно из перспективных направлений в создании вакцины — использование внешних мембранных везикул благодаря их антигенному сходству с внешней мембраной бактерий. Был показан потенциал в качестве адъюванта, усиливающего иммунный ответ на вакцины, хотя их защитная эффективность требует дополнительных исследований. Включение внешних мембранных везикул в вакцинные формулы значительно увеличивает титр специфических IgG, однако не всегда приводит к эффективной защите, так как эти белки не смогли обеспечить защиту вакцинированных животных при заражении патогеном, относящимся к серовару 2 [7, 13].
Результаты исследования и обсуждение
Полученные данные свидетельствуют о том, что различные типы вакцин против АПП имеют свои преимущества и недостатки.
Так, например, инактивированные вакцины широко используются, безопасны при применении. Но существенный их недостаток — низкая эффективность, связанная с низкой перекрестной защитой.
К достоинствам субъединичных вакцин относятся высокая защитная эффективность, низкие побочные эффекты и снижение бактериальной нагрузки на легкие, но также такие вакцины могут требовать дополнительных компонентов для усиления иммунного ответа.
ДНК-вакцины предоставили возможность создания вакцин с высокой степенью специфичности и потенциал для индукции как клеточного, так и гуморального иммунного ответа. Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения эффективности данных вакцин. Идентификация серотипов с помощью мультиплексной ПЦР и других методов диагностики, таких как культуральный метод и обнаружение гена Apx IV, важна для выбора подходящей вакцины и понимания эпидемиологии заболевания [14].
В последние годы ученые все больше акцентируют внимание на исследованиях и разработке оральных и назальных вакцин, видя в них значительный потенциал. Одни из ключевых преимуществ этих вакцин — их экономичность и безопасность в процессе производства. Кроме того, удобство и безопасность при использовании таких вакцин делают их привлекательными для массового использования. Также исследования показали, что вакцины на основе мембранных везикул могут индуцировать сильный иммунный ответ, что делает их тоже перспективными кандидатами для борьбы с различными инфекциями [6].
Анализируя данные (см. табл.), мы имеем довольно четкое представление о серотипах, имеющих наибольшее значение в странах-производителях вакцин. Согласно данным за 2014 г. на территории Российской Федерации циркулируют серотипы 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 и 10, с преобладанием серотипов 2 и 5 [15]. Наибольшую угрозу представляет серотип 5, имеющий высокую вирулентность и довольно широкое распространение не только на территории РФ, но и среди представленных в таблице стран. Данный серотип продуцирует токсины Apx I и Apx III, первый из которых считается наиболее мощным, так как оказывает цитотоксическое и гемолитическое действие. Несколько иначе проявляет себя серотип 2, имеющий среднюю вирулентность, но такое же широкое распространение. Токсин Apx III, продуцируемый данным серотипом, обладает цитотоксическим действием [16]. Также важно отметить, что помимо Actinobacillus pleuropneumoniae, вызывающих АПП, свиноводство сталкивается с возбудителями таких болезней, как пастереллез, бордетеллез, энзоотическая пневмония, стрептококковая инфекция и гемофильный полисерозит. Эти заболевания могут значительно осложнять ситуацию, усиливая негативное воздействие на здоровье поголовья и увеличивая экономические потери.
Заключение
Несмотря на значительные достижения в разработке вакцин против A. pleuropneumoniae, до сих пор не существует вакцины, обеспечивающей полную защиту против всех серотипов. Инновационные подходы показывают перспективы для улучшения защиты и снижения побочных эффектов. Однако для создания более эффективных и безопасных препаратов необходимы дальнейшие исследования и разработки. Одним из главных вызовов остается обеспечение кросс-защиты от различных серотипов бактерии. Это требует глубокого понимания антигенных различий между серотипами и разработки вакцин, способных индуцировать широкий иммунный ответ. Комплексный подход, включающий научные исследования, обзоры, разработку новых технологий и инновационные методы вакцинации, являются ключом к решению этой задачи.
Об авторах
Николай Васильевич Пименов
Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина
Email: pimenov-nikolai@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1658-1949
SPIN-код: 1911-3815
доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой иммунологии и биотехнологии
Российская Федерация, 109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23Александра Артемовна Шашкова
Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина
Автор, ответственный за переписку.
Email: aa.shashkova17@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-9434-675X
студент
Российская Федерация, 109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23Александр Александрович Круглов
Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина
Email: kruglovaa@biocombinat.ru
аспирант кафедры иммунологии и биотехнологии Российская Федерация, 109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23
Список литературы
- Лебедев И.Г., Пименов Н.В., Ломсков М.А. Доместикация животных — биологическая трансформация и ее нозологические последствия : монография. М. : ФГБОУ ВО МГАВМиБ — МВА имени К.И. Скрябина, 2020. С. 256.
- Sassu E, Bossé J, Tobias T, Gottschalk M, Langford P, Hennig-Pauka I. In vivo testing of novel vaccine prototypes against Actinobacillus pleuropneumoniae. Veterinary Research. 2018;49(1):4. doi: 10.1186/s13567-017-0502-x EDN: WMJBVH
- Круглов А.А., Роенко А.Д., Пименов Н.В. Сравнительная оценка накопления биомассы Actinobacillus pleuropneumoniae на питательных средах отечественного и импортного производства для изготовления вакцины против актинобациллезной плевропневмонии свиней // Ветеринарный врач. 2024. № 6. С. 70–74. doi: 10.33632/1998-698Х_2024_6_70 EDN: HMCCOJ
- Евграфова В.А., Прунтова О.В., Шадрова Н.Б., Тимина А.М. Свойства изолятов Actinobacillus pleuropneumoniae // Ветеринария сегодня. 2023. Т. 12. № 2. С. 178–184. doi: 10.29326/2304-196X-2023-12-2-178-184 EDN: PFRAUI
- Пругло В.В. Вакцинопрофилактика актинобациллезной плевропневмонии свиней // Журнал Свиноводство. 2011. № 1. С. 63.
- Loera-Muro A, Angulo C. New trends in innovative vaccine development against Actinobacillus pleuropneumoniae. Veterinary Microbiology. 2018;217:66–75. doi: 10.1016/j.vetmic.2018.02.028
- Jinlin L, Xia C, Liwen L, Chen T, Yan C, Yi G, Meilin J, Aizhen G, Weicheng B, Huanchun C. Potential use an Actinobacillus pleuropneumoniae double mutant strain DeltaapxIICDeltaapxIVA as live vaccine that allows serological differentiation between vaccinated and infected animals. Vaccine. 2007;25(44);7696–7705. doi: 10.1016/j.vaccine.2007.07.053
- Chiang CH, Huang WF, Huang LP, Lin SF, Yang WJ. Immunogenicity and protective efficacy of ApxIA and ApxIIA DNA vaccine against Actinobacillus pleuropneumoniae lethal challenge in murine model. Vaccine. 2009;27(34):4565–4570. doi: 10.1016/j.vaccine.2009.05.058
- Bravo de Laguna F, Cabrera C, Belén González A, de Pascual C, José Pallarés F, Chevaux E, Castex M, Saornil D, Lebreton P, Ramis G. Effect of Feeding Saccharomyces cerevisiae boulardii CNCM I‑1079 to Sows and Piglets on Piglets’ Immune Response after Vaccination against Actinobacillus pleuropneumoniae. Animals (Basel). 2022;12(19):2513. doi: 10.3390/ani12192513 EDN: HDZRVK
- Kim MY, Kim TG, Yang MS. Production and immunogenicity of Actinobacillus pleuropneumoniae ApxIIA protein in transgenic rice callus. Protein Expression and Purification. 2017;132:116–123. doi: 10.1016/j.pep.2016.05.010
- Tiwari S, Verma PC, Singh PK, Tuli R. Plants as bioreactors for the production of vaccine antigens. Biotechnology Advances. 2009;27(4):449–467. doi: 10.1016/j.biotechadv.2009.03.006 EDN: LFZBUW
- Guan ZJ, Guo B, Huo YL, Guan ZP, Dai JK, Wei YH. Recent advances and safety issues of transgenic plant-derived vaccines. Applied Microbiology and Biotechnology. 2013;97(7):2817–2840. doi: 10.1007/s00253-012-4566-2 EDN: RJPBED
- Antenucci F, Fougeroux C, Deeney AS, Ørskov C, Rycroft A, Holst PJ, Bojesen AM. In vivo testing of novel vaccine prototypes against Actinobacillus pleuropneumoniae. Veterinary Research. 2018;49(1):4. doi: 10.1186/s13567-017-0502-x EDN: WMJBVH
- Cuccato M, Divari S, Ciaramita S, Sereno A, Campelli D, Biolatti P, Biolatti B, Meliota F, Bollo E, Cannizzo F. Actinobacillus pleuropneumoniae Serotypes by Multiplex PCR Identification and Evaluation of Lung Lesions in Pigs from Piedmont (Italy) Farms. Animals (Basel). 2024;14(15):2255. doi: 10.3390/ani14152255 EDN: QFYNPR
- Потехин А.В., Русалеев В.С. Мониторинг антибиотикорезистентности изолятов Actinobacillus pleuropneumoniae, выделенных в Российской Федерации в 2012–2014 гг. // Ветеринария сегодня. 2016. № 1. С. 24–29.
- Bossé JT, Janson H., Sheehan BJ, Beddek AJ, Rycroft AN, Kroll JS, Langford PR. Actinobacillus pleuropneumoniae: pathobiology and pathogenesis of infection. Microbes and Infection. 2002;4(2):225–235. doi: 10.1016/s1286-4579(01)01534-9
