Med. Weter. 2012, 68 (12) 744
Praca oryginalna Original paper
Wed³ug obowi¹zuj¹cej klasyfikacji, lentiwirusy ma-³ych prze¿uwaczy (SRLV) stanowi¹ odrêbn¹ grupê w obrêbie rodzaju Lentivirus, rodziny Retroviridae, która uwzglêdnia wirus choroby maedi visna owiec (VMV) i wirus zapalenia stawów i mózgu kóz (CAEV). Jedn¹ z podstawowych cech tych patogenów jest zdol-noæ pokonywania bariery gatunkowej (cross species infection), bowiem, jak wykazano, w warunkach na-turalnych owce mog¹ byæ gospodarzem dla wirusa choroby maedi visna owiec (VMV), ale tak¿e wirusa zapalenia stawów i mózgu kóz (CAEV). Da³o to pod-stawê do nowej klasyfikacji SRLV, z podzia³em na szeæ grup genetycznych (A-E). Ostatnio przeprowa-dzone badania wykaza³y, ¿e lentiwirusy izolowane od owiec w Polsce zaliczane s¹ do dwóch nowych pod-grup, okrelanych jako A12 i A13 (8).
Zaka¿enia SRLV notowane s¹ na ca³ym wiecie, ze szczególnym nasileniem w krajach Europy Zachod-niej i Ameryki Pó³nocnej, a podstaw¹ identyfikowa-nia zaka¿onych osobników jest wykrywanie swoistych
przeciwcia³ w surowicy. Zaka¿enia te u owiec wi¹¿¹ siê z wymiernymi skutkami ekonomicznymi. Wpraw-dzie forma kliniczna choroby najczêciej wystêpuje u owiec starszych (5) i sta³¹ tendencj¹ na wiecie jest wystêpowanie zaka¿eñ bezobjawowych, w stadach, w których stwierdza siê zaka¿enia, notuje siê pogor-szenie kondycji zwierz¹t, obni¿enie przyrostów masy cia³a, rodzenie s³abszych jagni¹t (6). Obecnoæ wiru-sa u starszych osobników wi¹¿e siê z czêstszym wy-stêpowaniem zapaleñ gruczo³u mlekowego i zmiana-mi zapalnyzmiana-mi w stawach. W niektórych przypadkach zaka¿eniom towarzysz¹ zmiany w orodkowym uk³a-dzie nerwowym (2).
W Polsce, podobnie jak w innych krajach, nie sto-suje siê powszechnych programów zwalczania, st¹d wiedza o stopniu wystêpowania zaka¿eñ SRLV jest ograniczona. Wyrywkowe badania przeprowadzone w ostatnich latach wykaza³y zró¿nicowany odsetek za-ka¿onych owiec w poszczególnych stadach. W Polsce hodowla owiec zwi¹zana jest cile z poszczególnymi
Analiza zaka¿eñ lentiwirusami ma³ych prze¿uwaczy
u owiec w województwie podkarpackim i ma³opolskim
MONIKA OLECH, JACEK KUMAK, ZBIGNIEW OSIÑSKI*, MIROS£AW WELZ**
Zak³ad Biochemii, *Zak³ad Higieny Pasz Pañstwowego Instytutu Weterynaryjnego Pañstwowego Instytutu Badawczego, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy
**Wojewódzki Inspektorat Weterynarii, ul. ks. Piotra ciegiennego 6 A, 38-400 Krosno
Olech M., Kumak J., Osiñski Z., Welz M.
Analysis of small ruminant lentivirus infection in sheep from the Ma³opolska and Podkarpackie voivodeships
Summary
The aim of the present study was to determine the seroprevalence of small ruminant lentiviruses (SRLV) infection in sheep from the Ma³opolska and Podkarpackie voivodeships in Southern Poland. A total of 1015 serum samples from sheep from 180 flocks were examined. The presence of SRLV antibodies was determined using a diagnostic ELISA kit from Institut Pourqier (Montpellier, France). Out of the 180 flocks investigated, specific antibodies to SRLV were found in 93 flocks (51.7%). When these data were approximated by using beta distribution, the seroprevalence varied from 44.4 to 58.9%. Furthermore, the probability of SRLV seroprevalence was higher in large flock size (>21 animals) (95% CI: 52.5, 89.8) than in flocks with less than 10 animals (95% CI: 4.7, 34.7). Specific antibodies were found in 286 (28.2%) individual sheep out of 1015 tested. The mean true seroprevalence calculated by the Bayesian method was 26.5% (95% CI: 23.6, 29.4). The probability of the incidence of SRLV seropositivity was higher with a large flock size (>21 animals) (95% CI: 21.5, 41.6) than in flocks with less than 10 animals (95% CI: 0.0, 13.6).
This study showed a high prevalence of SRLV infection in sheep flocks from both voivodeships at both animal and herd level. Large flocks had higher seroprevalence than smaller ones. The appearance of high seroprevalence of large herd size may be due to horizontal transmission by respiratory secretions when there is a high animal density.
Med. Weter. 2012, 68 (12) 745 regionami, g³ównie z województwami ma³opolskim
i podkarpackim, w których stanowi¹ znacz¹cy odse-tek pog³owia utrzymywanego w kraju.
Celem badañ by³a ocena wystêpowania zaka¿eñ SRLV u owiec na terenie województwa ma³opolskie-go i podkarpackiema³opolskie-go, przeprowadzona w oparciu o wy-krywanie swoistych przeciwcia³.
Materia³ i metody
Badania przeprowadzono na terenie województwa ma³o-polskiego i podkarpackiego, wykorzystuj¹c próbki surowi-cy krwi pobrane od owiec w ramach badañ monitoringo-wych w kierunku brucelozy owiec i kóz, zgodnie z Rozp. MRiRW z 22.02.2006 r. Próbki dostarczano do PIWet-PIB z poszczególnych ZHW. Ogó³em zbadano 1015 próbek su-rowicy uzyskanych od zwierz¹t pochodz¹cych ze 180 stad. Z terenu województwa ma³opolskiego badaniami objêto 391 zwierz¹t ze 126 stad, a z terenu województwa podkarpac-kiego 624 owce pochodz¹ce z 54 stad. Obecnoæ przeciw-cia³ dla SRLV oznaczono testem ELISA, wykorzystuj¹c zestaw diagnostyczny firmy Institut Pourquier®
(Montpel-lier, Francja), zgodnie z zaleceniami producenta.
Mo¿liwoci diagnostyczne testu ELISA oceniono po-przez obliczenie wartoci predykcyjnych, czyli obliczenie prawdopodobieñstwa, ¿e zwierzêta z dodatnim wynikiem testu rzeczywicie s¹ zaka¿one SRLV (wartoæ predykcyj-na dodatnia PPV), a zwierzêta z ujemnym wynikiem testu, rzeczywicie s¹ niezaka¿one (wartoæ predykcyjna ujem-na NPV). Wyniki testu ELISA aujem-nalizowano przy za³o¿eniu czu³oci testu wynosz¹cej 98% i swoistoci 97%. Wartoci te okrelono na podstawie danych literaturowych (10).
W przeprowadzonych badaniach analizie poddano wy-stêpowanie swoistych przeciwcia³ na poziomie stad i na poziomie zwierz¹t. W analizie sytuacji epidemiologicznej na poziomie stad, ze wzglêdu na ich ró¿n¹ liczebnoæ, za-stosowano modelowanie z wykorzystaniem rozk³adu beta. Obliczenia wykonano za pomoc¹ programu BetaBuster. W badaniach dotycz¹cych wystêpowania zaka¿eñ u indy-widualnych osobników, w celu uwzglêdnienia wp³ywu nie-doskona³oci testu ELISA oraz mo¿liwych b³êdów zwi¹-zanych z ró¿n¹ liczb¹ badanych próbek na wiarygodnoæ wyników, zastosowano modelowanie z wykorzystaniem metody Bayesa (4, 9). W efekcie uzyskano wartoci odno-sz¹ce siê do rzeczywistego poziomu wystêpowania swo-istych przeciwcia³ tzw. true prevalence (TP) (4).
Wyniki i omówienie
Przeprowadzone badania wykaza³y obecnoæ swo-istych przeciwcia³ w 156 (39,9%) próbkach z woje-wództwa ma³opolskiego, natomiast w materiale uzy-skanym z województwa podkarpackiego obecne by³y one w 130 (20,8%). Ogó³em obecnoæ przeciwcia³ stwierdzono w 286 (28,2%) próbkach surowicy krwi. W województwie ma³opolskim liczba stad z obec-noci¹ przynajmniej jednego osobnika serologicznie dodatniego wynosi³a 74 (58,7%), a w województwie podkarpackim 19 (35,2%). Ogó³em osobniki serolo-gicznie dodatnie zanotowano w 93 (51,7%) stadach, poród 180 badanych.
Podstawowym pytaniem odnosz¹cym siê do inter-pretacji takich wyników jest pytanie o ich wiarygod-noæ. Wiarygodnoæ ta limitowana jest zasadniczo niedoskona³oci¹ testu diagnostycznego oraz proble-mami zwi¹zanymi z zastosowanym systemem pobie-rania próbek i liczb¹ badanych próbek. W pierwszej kolejnoci analizowano mo¿liwoci diagnostyczne te-stu ELISA, bior¹c pod uwagê zró¿nicowany poziom zaka¿enia i ró¿n¹ liczebnoæ stad. Na ryc. 1 przed-stawiono rozk³ady prawdopodobieñstwa wyst¹pienia wyników dodatnich oraz ujemnych i, jak wykaza³a analiza, badaj¹c grupy zwierz¹t o niskim (TP < 5%) oraz wysokim (TP > 97%) wspó³czynniku prewalen-cji rzeczywistej, istnieje niskie prawdopodobieñstwo otrzymania wiarygodnych wyników. Wyniki badañ wykaza³y, ¿e przewa¿aj¹ca czêci analizowanych stad (128/180) mieci³a siê w zakresie tych wartoci, za-tem trudno by³o wyci¹gn¹æ wniosek o rzeczywistym poziomie zaka¿enia w tych stadach. Sytuacja taka wynika³a z faktu uwzglêdniania w badaniach jedynie niewielkiego odsetka stad (6,65%) sporód wszystkich wystêpuj¹cych na terenie obydwu województw. Wy-niki, które odzwierciedla³yby rzeczywisty stan zaka-¿enia, mo¿liwe by³yby do otrzymania przy stopniu zaka¿enia stad w zakresie od 10% do 90%.
W prezentowanych badaniach przewa¿aj¹ca wiêk-szoæ stad mieci³a siê w zakresach o niskim prawdo-podobieñstwie otrzymania wiarygodnych wyników, dlatego przy wykorzystaniu rozk³adu beta dokonano analizy wp³ywu systemu pobierania próbek na wyni-ki. Ocena taka, uwzglêdniaj¹ca wszystkie 2688 stad (dane z IRZ ARiMR) wystêpuj¹cych na terenie oby-dwu województw wykaza³a, ¿e odsetek stad, które na-le¿a³oby zakwalifikowaæ jako dodatnie mieci³aby siê w zakresie od 44,4% do 58,9%. Poniewa¿ badane sta-da reprezentowa³y zró¿nicowan¹ liczebnoæ i element ten nie by³ uwzglêdniony przy ich doborze, parametr ten poddano równie¿ analizie rozk³adem beta. W tym celu wród wszystkich badanych stad
wyszczególnio-Ryc. 1. Wartoci predykcyjne dodatnie (PPV) i ujemne (NPV) wyznaczaj¹ce mo¿liwoci diagnostyczne zastosowanej meto-dy ELISA
Med. Weter. 2012, 68 (12) 746
no szeæ grup o liczebnoci, kolejno: 1-5, 6-10, 11-20, 21-50, 51-100 i powy¿ej 100 zwierz¹t. Odsetek stad, w których wykryto obecnoæ zwierz¹t serologicznie dodatnich w poszczególnych grupach, waha³ siê w za-kresie od 11,4% do 77,3% i wartoci te przedstawiaj¹ dane zaobserwowane (apparent prevalence AP), otrzymane w badaniu testem ELISA (tab. 1). Dane te poddano nastêpnie szacowaniu, przedstawiaj¹c praw-dopodobny, maksymalny odsetek stad, które mog³yby byæ uznane za dodatnie, z uwzglêdnieniem 95% przedzia³u ufnoci. Wartoci tych zakresów dla po-szczególnych grup waha³y siê od (4,7-26,1%) do (56,3--89,9%) (tab. 1). Na ryc. 2a przedstawiono graficzn¹ reprezentacjê tych wyników wskazuj¹c¹, ¿e w grupie stad ma³ych, o liczebnoci do 10 zwierz¹t, oszacowa-na wartoæ wskazuj¹ca oszacowa-na stada, które mog³yby byæ wykryte jako dodatnie, nie przekracza³a 34,7%. Na-tomiast w grupie stad o liczebnoci powy¿ej 21 osob-ników odsetek ten zawiera³ siê w przedziale od 52,5% do 89,8%.
W kolejnym etapie pracy weryfikacji poddano dane dotycz¹ce indywidualnych zwierz¹t, analizuj¹c wia-rygodnoæ otrzymanych wyników w aspekcie liczby próbek u¿ytych do badañ. Do badañ u¿yto próbek su-rowicy krwi z badañ monitoringowych w kierunku brucelozy owiec i kóz, jednak ze wzglêdów
organiza-cyjnych mo¿liwe by³o skorzystanie jedynie z 1,14% takich próbek. Uwzglêdniaj¹c wyniki otrzymane przy pomocy modelowania z wykorzystaniem metody Bayesa nale¿y przyj¹æ, ¿e prawdopodobny poziom wystêpowania zwierz¹t serologicznie dodatnich, przy uwzglêdnieniu 88 748 zwierz¹t (dane z IRZ ARiMR), wynosi³by 26,5%, z zakresem od 23,6% do 29,4%. Wyniki takie porównywalne s¹ wynikami uzyskany-mi w oparciu o faktyczne badanie testem ELISA, któ-re potwierdzi³o obecnoæ przeciwcia³ u 28,2% próbek. Podobnie jak przy analizie stad, wyniki te odnoszono do poszczególnych grup stad, jako funkcjê ich liczeb-noci (tab. 2). Wartoci te waha³y siê od 6,7% (0,0--13,6%) do 30,7% (25,1-36,2%), z uwzglêdnieniem 95% przedzia³u ufnoci. Rycina 2a przedstawia pre-zentacjê tych wyników wskazuj¹c¹, ¿e odsetek zwie-rz¹t zaka¿onych w stadach ma³ych nie przekroczy³by 13,6%, podczas gdy w stadach bardziej licznych (wiê-cej ni¿ 21 zwierz¹t) wartoci te waha³yby siê od 21,5% do 41,6%.
Prezentowane badania potwierdzi³y doæ wysoki odsetek osobników serologicznie dodatnich w kierun-ku zaka¿eñ SRLV. W badaniach przeprowadzonych na pocz¹tku lat 90. przez Ko³odzieja i wsp. w grupie 1000 doros³ych owiec z terenu województwa
dolno-Tab. 1. Wspó³czynnik prewalencji dla stad w zale¿noci od ich liczebnoci æ o n b e z c i L a d a t s zbadLanicyzcbhastad e i n t a d o d a d a t S A S I L E e i c e t w ) P A ( y n a w o c a z s O d a t s m o iz o p ) P T ( h c i n t a d o d 5 -1 35 4(11,4%) (4,7%-26,1%) 0 1 -6 17 2(11,8%) (3,6%-34,7%) 0 2 -1 1 23 11(47,8%) (29,1%-67,2%) 0 5 -1 2 50 36(72,0%) (58,3%-82,5%) 0 0 1 -1 5 33 23(69,7%) (52,5%-82,6%) 0 0 1 > 22 17(77,3%) (56,3%-89,8%)
Tab. 2. Wspó³czynnik prewalencji dla zwierz¹t w stadach o ró¿nej liczebnoci æ o n b e z c i L a d a t s a b z c i L h c y n a d a b z t ¹ z r e i w z k i n n y z c ³ ó p s W y n o z c il b o ij c n e l a w e r p e i w a t s d o p a n A S I L E u t s e t w ó k i n y w ) P A ( y n a w o c a z s O k i n n y z c ³ ó p s w ij c n e l a w e r p j e t s i w y z c e z r ) P T ( 5 -1 75 7(9,3%) 6,7%(0,0%-13,6%) 0 1 -6 45 2(4,4%) 1,5%(0,0%-7,9%) 0 2 -1 1 54 12(22,2%) 20,2%(8,6%-31,9%) 0 5 -1 2 203 73(36,0%) 34,7%(27,7%-41,6%) 0 0 1 -1 5 333 94(28,2%) 26,6%(21,5%-31,6%) 0 0 1 > 305 98(32,1%) 30,7%(25,1%-36,2%)
Ryc. 2. Oszacowany wspó³czynnik prewalencji (true prevalence) a) dla stad zwierz¹t, b) dla zwierz¹t w stadach o ró¿nej liczebnoci
Med. Weter. 2012, 68 (12) 747 l¹skiego redni odsetek zwierz¹t serologicznie
do-datnich wynosi³ 54% i waha³ siê od 30% do 73%, w poszczególnych stadach. Natomiast badania sero-logiczne przeprowadzone w 2001 r. na terenie woje-wództw: ma³opolskiego, pomorskiego i dolnol¹skiego, wykaza³y wystêpowanie swoistych przeciwcia³ w 173 (49,1%) próbkach sporód 352 zbadanych, a odsetek zwierz¹t serologicznie dodatnich waha³ siê w prze-dziale od 0,5% do 96,1%.
Analizowane wyniki wskazuj¹ na czêstsze wystê-powanie choroby w du¿ych stadach. Teza ta by³a przy-taczana w pracach innych autorów (1), którzy oce-niaj¹c czynniki ryzyka zwi¹zane z wystêpowaniem choroby maedi visna, g³ówn¹ rolê przypisali elemen-towi liczebnoci stada. Bardziej liczne stada charakte-ryzowa³y siê zdecydowanie wiêksz¹ liczb¹ zwierz¹t serologicznie dodatnich. Zwiêkszonej czêstoci zaka-¿eñ, bêd¹cej g³ównie rezultatem areogennej trans-misji wirusa, sprzyjaj¹ tradycyjne systemy odchowu zwierz¹t (3). Dodaæ mo¿na, ¿e jakkolwiek czynnikiem etiologicznym zaka¿eñ jest lentiwirus, to, jak wynika z licznych badañ i obserwacji terenowych, wystêpo-wanie i rozprzestrzenianie siê zaka¿eñ SRLV, jak i sk³onnoæ zwierz¹t do rozwoju klinicznej formy cho-roby zwi¹zana jest z innymi elementami, jak: rasa, wiek, system utrzymania zwierz¹t, sposób odchowu jagni¹t.
Podsumowanie
Przeprowadzone badania wykaza³y wysoki stopieñ wystêpowania zaka¿eñ SRLV u owiec na terenie obu badanych województw, tak w odniesieniu do stad, jak i poszczególnych osobników. Zastosowane metody
analizy statystycznej pozwoli³y na oszacowanie danych otrzymanych z badañ serologicznych, przeprowadzo-nych na ograniczonej populacji zwierz¹t i stosunkowo niewielkiej liczbie stad. Dane te mog¹ byæ przydatne do oceny sytuacji epizootycznej i mieæ znaczenie w opracowywaniu strategii programów zwalczania zaka¿eñ SRLV.
Pimiennictwo
1.Alba A., Allepuz A., Serrano E., Casal J.: Seroprevalence and spatial distri-bution of maedi-visna virus and pestiviruses in Catalonia (Spain). Small Rum. Res. 2008, 78, 80-86.
2.Benavides J., García-Pariente C., Fuertes M., Ferreras M. C., García-Marín J. F. R., Juste A., Perez V.: Maedi-Visna: the Meningoencephalitis in Natu-rally Occurring Cases. J. Comp. Path. 2009, 140, 1-11.
3.Berriatua E., Alvares V., Extramiana B., Gonzales L., Daltabuit M., Juste R.: Transmission and control implications of seroconversion to Maedi-Visna virus in Basque dairy-sheep floks Prev. Vet. Med. 2003, 60, 265-279. 4.Branscum A. J., Gardner I. A., Johnson W. O.: Bayesian modeling of
animal-and herd-level prevalences. Prev. Vet. Med. 2004, 66, 101-112.
5.Brodie S., Concha-Bermejillo A., Snowder G., Demartini J.: Current concepts in the epizootiology, diagnosis and economic importance of ovine progressive pneumonia in North America. Small Rum. Res. 1998, 27, 1-17. 6.Calavas D., Bugnard F., Ducrot C., Sulpice P.: Classification of clinical types of udder disease affecting nursing ewes. Small Rum. Res. 1998, 29, 21-31.
7.Juganaru M., Reina R., Bertolotti L., Stella M. C., Profiti M., Armentano M., Bollo E., Amorena B., Rosati S.: In vitro properties of small ruminant lenti-virus genotype E. Virology 2011, 410, 88-95.
8.Olech M., Rachid A., Croise B., Kumak J., Valas S.: Genetic and antigenic characterization of small ruminant lentiviruses circulating in Poland. Virus Res. 2012, 163, 528-536.
9.Rogan W. J., Gladen B.: Estimating prevalence from the results of a screen-ing test. Am. J. Epidemiol. 1978, 107, 71-76.
10.Toft N., Akerstedt J., Tharaldsen J., Hopp P.: Evaluation of three serological tests for diagnosis of Maedi-Visna virus infection using latent class analysis. Vet. Microbiol. 2007, 120, 77-86.
Adres autora: mgr Monika Olech, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy; e-mail: monika.olech@piwet.pulawy.pl
