Иммуногенная активность противоэшерихиозной вакцины СП4ПВ на лабораторных животных

Успешному решению животноводства в Российской Федерации препятствуют желудочно-кишечные болезни телят и поросят. Многочисленными исследованиями, проведенными в нашей стране и за рубежом, показано, что их возникновение обусловлено воздействием на молодняк этиологических, предрасполагающих и сопутствующих факторов [6]. Среди этиологических факторов важная роль отводится патогенным эшерихиям. К числу важнейших предрасполагающих и сопутствующих факторов колибактериозов относят нарушения обмена веществ, низкий уровень естественной резистентности и иммунологической реактивности у коров и свиноматок вследствие дисбаланса питательных веществ в рационах, несоблюдения нормативов полноценного сбалансированного кормления, содержания животных при неудовлетворительных параметрах микроклимата; нарушение гигиены проведения отелов и опоросов, послеродовая патология и маститы у маточного поголовья, несвоевременная выпойка молозива новорожденным телятам, гипогалактия у свиноматок [6, 2].

Одним из главных методов борьбы с эшерихиозом является специфическая профилактика. Для этих целей в Российской Федерации выпускают вакцину поливалентную гидроокисьалюминиевую против колибактериоза (эшерихиоза) поросят, телят, ягнят и вакцину против эшерихиоза с.х. животных «Коли-Вак». Однако не всегда вакцинация приводит к желаемому результату, распространение и частота встречаемости колибактериоза на фермах остается высокой [3].

В последние годы в литературных источниках появились сведения об использовании различных препаратов в сочетании с вакциной для коррекции иммунного и биохимического статуса телят при колибактериозе. По мнению В.И. Дорожкина и соавт. (2012), ослабление естественной резистентности и иммунологической реактивности организма является одной из главных причин распространения и неблагоприятного течения болезней различной этиологии.

Целью настоящей работы явилось изучение иммуногенной активности противоэшерихиозной вакцины СП4ПВ, разработанной в ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» на лабораторных животных.

Материалы и методы . Для изучения иммуногенных свойств испытуемых вариантов вакцин СП4ПВ № 1, № 2, № 3, № 4 и № 5, опыты проводили на 160 белых мышах, разделенных на 16 групп по 10 животных в каждой. Животных 1-й, 2-й и 3-й групп иммунизировали однократно подкожно в дозе 0,1 см³ вакциной СП4ПВ № 1, содержащей 0,04 мг/см³ субъединичного антигена (0,008 мг/мышь) и через 7 (1-я группа), 14 (2-я) и 30 дней (3-я группа) внутрибрюшинно заражали суточной культурой вирулентного штамма E. coli «КВ1» в дозе 0,5 см³, содержащей 1∙10⁹ м.к./см³. Животных 4-й, 5-й и 6-й групп иммунизировали вакциной СП4ПВ № 2 и заражали возбудителем эшерихиоза в аналогичных дозах вакцины и вирулентного штамма E. coli. Животных 7-й, 8-й и 9-й групп иммунизировали вакциной СП4ПВ № 3 и заражали E. coli «КВ1» в аналогичных дозах и условиях, что и 1-й, 2-й и 3-й групп соответственно. Животных 10-й, 11-й и 12-й групп иммунизировали вакциной СП4ПВ № 4, через 7, 14 и 30 суток заражали вирулентным штаммом возбудителя эшерихиоза, используя аналогичные дозы иммунизации и заражения животных 1-й, 2-й и 3-й групп соответственно. Животных 13-й, 14-й и 15-й групп иммунизировали вакциной СП4ПВ № 5 и заражали через 7, 14 и 30 дней в аналогичных дозах и условиях, использованных для 1-й, 2-й и 3-й групп соответственно. Неиммунизированные, но зараженные животные 16-й группы служили контролем заражения.

За иммунизированными и зараженными животными вели динамическое наблюдение, учитывали сроки и количество павших мышей по группам. В качестве критерия оценки эффективности испытанных вариантов вакцин использовали выживаемость в процентах (ПЗ, %) или абсолютный иммунитет (АИ, %).

Результаты исследований . Результаты проверки иммунитета на фоне применения испытуемых вариантов вакцин СП4ПВ на основе пилезных антигенов и различных адъювантов представлены в таблице 1.

Использованные варианты вакцины обладали достаточно высокой иммуногенной активностью, защищая животных от экспериментального эшерихиоза в 70-90% случаев. При этом установлено, что одинаковую степень защиты проявляли варианты вакцины, изготовленные с использованием в качестве адъювантов тимоген (СП4ПВ № 1), Т-активин (СП4ПВ № 2) и гидросиликат алюминия (СП4ПВ № 5), которые обеспечивали 70%-ную выживаемость зараженных возбудителем эшерихиоза животных. Вариант вакцины, изготовленной с использованием гидроокиси алюминия в качестве адъюванта, оказался наименее эффективным – выживаемость зараженных возбудителем эшерихиоза животных в этих группах (10-я, 11-я и 12-я) составляла 40 (на 7-й день после вакцинации), 50 (14-й день) и 60% (30-й день после вакцинации).

• 1.    Иммуногенность субъединичной вакцины СП4ПВ для белых мышей в зависимости от вида использованных адъювантов

  Вариант вакцины СП4ПВ	Группа животных	Срок после иммунизации, сут	Число животных	Пало	Выжило	ПЗ, %
  № 1	1	7	10	5	5	50
  	2	14	10	4	6	60
  	3	30	10	3	7	70
  № 2	4	7	10	5	5	50
  	5	14	10	4	6	60
  	6	30	10	3	7	70
  № 3	7	7	10	3	7	70
  	8	14	10	2	8	80
  	9	30	10	1	9	90
  № 4	10	7	10	6	4	40
  	11	14	10	5	5	50
  	12	30	10	4	6	60
  № 5	13	7	10	5	5	50
  	14	14	10	5	5	50
  	15	30	10	3	7	70
  Контроль заражения	16	-	10	10	0	0

• 2.    Индекс защиты сывороток крови белых мышей в различные сроки после вакцинации (в логарифмах с основанием 2 в РБФ тест-системе и абсолютный иммунитет, %)

  Вариант вакцины	Индекс защиты (ИЗ) на день взятия крови и абсолютный иммунитет (АИ) (%) по группам
  	до вакцинации	7 (1-я)		14 (2-я)		30 (3-я)
  		ИЗ	АИ	ИЗ	АИ	ИЗ	АИ
  № 1	0,51	8,1	50	9,3	60	10,6	70
  № 2	0,42	8,3	50	9,5	60	10,9	70
  № 3	0,45	9,3	70	10,7	80	12,6	90
  № 4	0,39	7,7	40	8,9	50	9,8	60
  № 5	0,43	8,5	50	9,2	50	10,1	70

Из использованных вариантов вакцины оказалась наиболее эффективной вакцина СП4ПВ № 3, которая уже на 7-й день после иммунизации обеспечивала выживаемость 70% зараженных животных, на 14-й день – 80% и достигнув максимума к 30-м суткам, обеспечивала 90% выживаемость зараженных возбудителем эшерихиоза животных.

Полученные данные свидетельствуют о значительном преимуществе иммунизации животных вакциной СП4ПВ № 3, сконструированной на основе 4-пили антигенов с добавлением 0,1% апизана в качестве адъюванта.

В результате проведенной работы по уровню содержания специфических антител и иммуногенности различных вариантов субъединичной вакцины СП4ПЫ был рассчитан индекс защиты (ИЗ) сывороток крови в различные сроки после вакцинации животных (табл. 2).

Титры поствакцинальных специфических антиэшерихиозных антител в РБФ тест-системе с индексом защиты 8,1-8,5 обеспечивают формирование иммунитета с 50%-ной защитой животных от экспериментального заражения возбудителем эшерихиоза. Для 60%-ной защиты животных от экспериментального эшерихиоза индекс защиты составляет 9,3-9,8. При диапазоне индекса защиты 9,3-10,6 абсолютный иммунитет составляет 70%. Для 80-90%-ной защиты животных от экспериментального эшерихиоза индексы защиты составляют в пределах от 10,7 до 12,6.

Таким образом, при ИЗ сывороток крови, равном 7,7 и ниже, животные частично устойчивы к заражению возбудителем эшерихиоза (иммунитет 40%), при ИЗ сывороток крови, равном 9,3 и выше (10,6), были устойчивы к заражению и при ИЗ 10,7 и выше – высокоустойчивы к заражению возбудителем эшерихиоза.

На основании сравнительного анализа иммуногенной эффективности различных вариантов вакцины СП4ПВ установили, что использование в качестве адъюванта апизана в вакцине обеспечивает наиболее высокую степень иммунного ответа организма на введение профилактического препарата.

Изучение иммунологической эффективности различных доз вакцины СП4ПВ проводили на белых мышах. В опытах использовали 40 белых мышей, которым однократно подкожно вводили последовательно пятикратно разведенные физиологическим раствором вакцины СП4ПВ № 3 в объеме 0,5 мл и через 15 суток животных заражали вирулентной культурой E. coli «КВ1». За иммунизированными и зараженными животными вели наблюдение в течение 30 дней после заражения, учитывая количество павших и выживших животных.

Результаты проведенных исследований представлены в таблице 3.

Наблюдается прямая зависимость защитного эффекта от дозы вводимого препарата. Выживаемость белых мышей при однократной подкожной иммунизации вакциной СП4ПВ № 3 составила 80%. Подобный защитный эффект наблюдался при однократном введении белым мышам 0,10 мл субъединичной вакцины. Расчеты показали, что иммунизирующая доза, обеспечивающая 50%-ную защиту привитых животных достигается при применении 0,011±0,002 мл исходного препарата (IД₅₀ = 0,011 мл), а число иммунизирующих доз в 1 мл вакцины составляет 90,9±13 IД 50 .

3. Зависимость иммуногенности вакцины СП4ПВ от дозы вводимого препарата

Вакцина	Иммунизирующие дозы, мл исходного препарата	Результаты заражения		IД 50 , мл исходного препарата	IД 50 в 1 мл
		число зараженных мышей	число выживших животных, %
СП4ПВ № 3	0,1000	15	80,0	0,011± 0,002	90,9±1 3
	0,0200	15	53,3
	0,0040	15	33,3
	0,0008	15	20
Поливалентная   ГОА формолтиомерсало-вая вакцина (контроль)	0,1000	20	40,0	0,125± 0,03	13,3
	0,0200	20	20,0
	0,0040	20	13,3
	0,0008	20	6,7

IД 50 – иммунизирующая доза.

Применение регламентированной при колибактериозе поливалентной ГОА формолтиомерсаловой вакцины (контроль) в дозах, использованных для испытуемой вакцины СП4ПВ (0,1; 0,02; 0,004 и 0,0008 мл) было менее эффективным – доза 0,1 мл обеспечивало защиту от экспериментального заражения только 40% животных, 0,02 – 20%, 0,004 – 13,3% и 0,0008 мл – 6,7% животных, что уступает субъединичной вакцине в 2 раза (Р<0,05).

Таким образом, экспериментальная субъединичная вакцина, созданная в ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», обладает высокой иммуногенностью и обеспечивает защиту более 80% животных от смертельных доз возбудителя.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Гафаров, Х.З. Эшерихиозная диарея новорожденных телят. Моно- и смешанные инфекционные диареи новорожденных телят и поросят / Х.З. Гафаров, А.В. Иванов, Е.А. Непоклонов, А.З. Равилов // Монография. – Изд-во ФЭН. – Казань, 2002. – С.127-165. 2. Джупина, С.И. Этиология и профилактика массовых желудочно-кишечных болезней телят / Ветеринарный врач. – Казань, 2003. - № 2. – С.28-30. 3. Иванов, А.И. Эпизоотология и этиология колибактериоза телят в Зауралье (Данные за 1996-2006 гг.) / А.И. Иванов, И.Б. Баймурзин, // Вестник РАСХН. – 2007. - № 6. – С.69-70. 4. Зароза, В.Г. Эшерихиоз телят / В.Г. Зароза // Всесоюзная акад. с.-х. наук им. В.И.Ленина. – М.: Агропромиздат. – 1991. – 238 с. 5. Шахов, А.Г. Актуальные проблемы болезней молодняка в современных условиях / А.Г. Шахов // Ветеринарная патология. – 2003. - № 2(6). – С.6-7. 6. Шахов, А.Г., Бригадиров Ю.Н., Сашина Л.Ю., Субботина С.Г. Антогонистическая активность, профилактическая и лечебная эффективность пробиотика на основе Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis при колибактериозе (отечной болезни) поросят / А.Г. Шахов, Ю.Н. Бригадиров, Л.Ю. Сашина, С.Г. Субботина // Ветеринарный врач. – Казань, 2012. - № 2. – С.7.9; 7. Шахов, А.Г. Этиология и профилактика желудочно-кишечных и респираторных болезней телят и поросят / А.Г. Шахов // Ветеринарный врач. – Казань, 2003. - № 2. – С.25.28; 8. Acres, S.D. Enterotoxigenic Escherichia coli infections in newborn calves: A revies / S.dary Sc., 1985, 68, 1, p.229-256.

ИММУНОГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОТИВОЭШЕРИХИОЗНОЙ ВАКЦИНЫ СП4ПВ НА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ

Сетдеков Р.А., Низамов Р.Н., Юсупов Р.Х., Иванов А.А, Юсупова Г.Р.

Резюме

Выживаемость белых мышей при однократной подкожной иммунизации вакциной СП4ПВ № 3 составила 80%. Подобный защитный эффект наблюдался при однократном введении белым мышам 0,10 мл субъединичной вакцины. Расчеты показали, что иммунизирующая доза, обеспечивающая 50%-ную защиту привитых животных, достигается при применении 0,011±0,002 мл исходного препарата (IД 50 = 0,011 мл), а число иммунизирующих доз в 1 мл вакцины составляет 90,9±13 IД 50 .

ADJUVANCY PROTIVOESHERIHIOZNOY SP4PV VACCINE IN LABORATORY ANIMALS

Setdekov R.A., Nisamov R.N., Yusupov R.Kh., Ivanov A.A., Yusupova G.R.