УДК 619:616.98:578.842.2:912.43:616.9-036.3
Шотин А.Р., Мазлум А., Шевченко И.В., Иголкин А.С. Федеральное государственное бюджетное
учреждение «Федеральный центр охраны здоровья животных», г. Владимир
По состоянию на 2021 год африканская чума свиней (далее, АЧС) характеризуется как наиболее важная трансграничная инфекция с катастрофическим потенциалом для отрасли свиноводства. Возбудитель присутствует на африканском, европейском и азиатском континентах, малайском архипелаге и странах Океании. Стабильно появляются новые неблагополучные страны, так зарегистрированы первые случаи в Германии, где до недавнего времени случаи болезни регистрировались исключительно среди диких кабанов, Доминиканской республике и Гаити [1, 23].
Болезнь катастрофически воздействует на свиноводство всех форм собственности (от личных подсобных хозяйств до промышленной свинофермы), приводя к тяжелым социально-экономическим последствиям и угрожая продовольственной безопасности неблагополучной территории [8, 10].
Для АЧС характерны 4 цикла распространения (лесной, сильвати-ческий, домашний и кабан-среда обитания). Последний появился и имеет предпосылки стать наиболее актуальным после проникновения возбудителя в популяцию дикого кабана в Восточной и Центральной Европе [11]. Однако, в настоящее время, ведущим фактором в распространении инфекции на территории стран с развитым свиноводством остается антропогенный фактор [4].
Болезнь характеризуется сезонностью, так пики её проявления среди домашних свиней и диких кабанов выпадают на лето (июль-август) и дополнительно на зиму среди кабанов [4, 6].
При первичном заносе вируса в восприимчивую популяцию у животных наблюдаются сверхострая, острая или подострая формы течения болезни с летальностью до 95-100%. Однако, длительная циркуляция в дикой природе может приводить к появлению ослабленных вариантов вируса, вызывающих хроническое или даже бессимптомное течение инфекции, а возбудитель может находиться в организме инфицированных животных в течение нескольких месяцев без проявления очевидных клинических признаков [3].
Калининградская область занимает площадь 15,1 тыс. км2 и является самым маленьким субъектом Российской Федерации, полуанклавом, граничащим с Литвой и Польшей и омываемым Балтийским морем. Сельское хозяйство занимает 6,1% от структуры валового регионального продукта области. В последние годы в регионе наблюдается увеличение преобладания доли свиней, выращиваемых на крупных свиноводческих комплексах, к хозяйствам малых форм собственности (личные подсобные и крестьянские (фермерские) хозяйства), а общее количество животных данного вида превышает поголовье крупного рогатого скота, овец и коз, составляя 204,4 тыс. голов [1].
Стойкое неблагополучие по АЧС на территории Калининградской области продолжалось с 2017 года по 2020 год, за время которого пало и было уничтожено порядка 178 тыс. домашних свиней, а вспышки болезни регистрировались в популяциях дикого кабана и домашних свиней разных форм собственности.
В течение продолжающегося неблагополучия, а также «освобождения» территории от вируса, особый интерес представляют хронология и характер эпизоотии АЧС, изучение которых необходимо для разработки эффективных стратегий борьбы и её искоренения.
Целью работы являлось проведение ретроспективного анализа некоторых эпизоотологических данных в отношении заноса и циркуляции африканской чумы свиней на территории Калининградской области, а также определение возможных факторов и путей распространения инфекции.
Материалы и методы исследований. Анализ развития эпизоотии в Калининградской области проводили ретроспективно. Систематизированные данные и анализ развития эпизоотии выражали графически и картографически.
Данные об эпизоотической ситуации, количестве и результатах проведенных исследований, плотности кабанов, виде и количестве образцов от животных получены из официальных источников (Всемирная организация здравоохранения животных (МЭБ), ФГБУ «Центр ветеринарии» Минсельхоза России, информационно-аналитический центр ФГБУ «ВНИИЗЖ», ФГБУ «Центрохотконтроль». Информация об опыте и анализе эпизоотической ситуации в других странах и регионах России получена из открытых источников.
Обработку данных и построение графиков проводили с использованием программных пакетов Statistica (http://statsoft.ru/), GraphPad Prism 8.0. (https://www.graphpad.com/) и Microsoft Excel (https://www.microsoft.com/ru-ru/).
Результаты исследований и их обсуждение. Первые очаги АЧС на территории Калининградской области нотифицированы 2 ноября 2017 года у диких кабанов в Багратионовском районе вблизи государственной границы с Польшей (рисунок 1).
Рис. 1. Эпизоотическая ситуация по африканской чуме свиней в Калининградской области и сопредельных странах в 2017 году
Как видно на рисунке 1, регистрация первых случаев АЧС в исследуемом регионе (n=2) произошла на расстоянии более 150 км от ближайших «официально нотифицированных» вспышек инфекции в соседних государствах.
Как заметно из данных, представленных на рисунке 2, эпизоотию АЧС на территории Калининградской области условно можно разделить на 3 временных отрезка (11.2017 - 03.2018; 06.2018 - 09.2018; 11.2018 - 01.2020), в течение которых зарегистрирован 71 случай (в популяциях домашних свиней - 24 и дикого кабана - 47).
Рис. 2. Количество очагов африканской чумы свиней на территории Калининградкой области с октября 2017 года по февраль 2020 года (1, 2, 3 - три периода эпизоотии)
За 11 месяцев (1 и 2 периоды эпизоотии) болезнь затронула более 90% административных районов Калининградской области (рисунок 3).
Рис. 3. Вовлечение новых районов (n = 13) в эпизоотию африканской чумы свиней на территории Калининградской области
Как видно на рисунке 3, за первый период, равный 5 месяцам, болезнь распространилась по территории 6 административных районов. Интересным остается факт регистрации АЧС преимущественно в популяциях дикого кабана на расстоянии до 50 км друг от друга.
При анализе данных, представленных на рисунке 4, заметны годовые интервалы между первичной идентификацией (2017 г.) и пиком регистрации случаев АЧС (2018 г.) к увеличению (2018 г.) и пику проводимых исследований (2019 г.), соответственно.
Рис. 4. Количество проведенных исследований и выявленных случаев африканской чумы свиней (n=71)
Спустя 3 месяца после окончания первого периода (03.2018) начался второй период (06.2018) распространения болезни, с включением 7 ранее благополучных районов области, в течение которого зарегистрирован 91% от общего числа случаев АЧС в популяции домашних свиней, в то время как в первом и третьем периоде нотифицировано по одной вспышке инфекции.
Третий период эпизоотии характеризуется единичными вспышками в разных частях региона, преимущественно в популяции дикого кабана. С февраля 2020 года со стороны ответственных государственных органов о новых случаях АЧС на территории региона не сообщалось.
В дикой фауне болезнь регистрировалась в 92% районов Калининградской области (за исключением городского округа Калининград) (рисунок 5).
Рис. 5. Административные районы Калининградской области, затронутые африканской чумой свиней с количеством выявленных случаев (n=24 и n=48 очагов в популяциях свиней и кабанов, соответственно)
В популяции домашних свиней АЧС регистрировали в 76% районов области, при этом 33% от всех зарегистрированных очагов выявлено на территории Правдинского района. При этом количество очагов инфекции в дикой фауне преобладало в Багратионовском районе, граничащем с Польшей, в котором, как и в Славском районе официально нотифицированы вспышки болезни исключительно среди кабанов (рисунок 5).
Пик заболеваемости пришелся на июнь-сентябрь 2018 года, когда очаги АЧС выявлялись в обеих восприимчивых популяциях в хозяйствах всех форм собственности.
В течение эпизоотии на территории области наблюдалась выраженная сезонность болезни. Пики регистрации очагов болезни среди домашних свиней отмечены в летнее время (июнь-август) со смещением на июнь, что может быть связано с особенностями содержания и оборота свиней, как в личных подсобных хозяйствах, так и на промышленных свинокомплексах. Доля неблагополучия в популяции данного вида составила порядка 34%, в том числе около 8% пришлось на промышленное свинопоголовье (рисунок 6 а).
Рис. 6. Диаграмма сезонности неблагополучия по африканской чуме свиней в Калининградской области: а (n=71); б и в - в дикой фауне (n=129) (б - в группе павших животных; в - в группе отстрелянных животных)
Доля неблагополучия в дикой фауне составила около 66% от общего числа вспышек. Как видно на рисунке 6, в группе павших положительные результаты отмечались в 9 месяцах года (за исключением января, апреля и октября), пики обнаружения отмечены в ноябре, феврале и июле. В группе отстрелянных положительные результаты получены в 10 месяцах года (за исключением апреля и июня), а пики пришлись на ноябрь, февраль и август.
Летний пик заболеваемости может объясняться биологическими особенностями животных (объединение самок с поросятами после опороса) и антропогенным фактором (несанкционированная утилизация павших от АЧС домашних свиней в лесах, тревожащие кабана перемещения людей, техники, охота охотники, ягодники и пр.) [6].
Отмечено отсутствие обнаружения АЧС в обеих группах исключительно в апреле, совпадение пиков регистрации в ноябре и феврале, а также предшествующее максимальное количество инфицированных павших животных в июле с последующим пиком среди отстрелянных в августе.
В связи с ограниченным количеством данных для оценки корреляционной связи между случаями АЧС в исследуемых популяциях использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена. В ходе проведенного анализа установили, что между количеством очагов АЧС среди домашних свиней и кабанов в Калининградской области существует умеренной силы корреляция r=0,38 (p<0,05). Полученный показатель существенно ниже, среднего по России r=0,70 (p=0,005), определенного в работе Поклонского и др. [5]. Для определения причин появления АЧС в дикой фауне дополнительно определены временные интервалы между случаями болезни в дикой фауне (рисунок 7).
Рис. 7. Административные районы Калининградской области, затронутые африканской чумой свиней с количеством выявленных случаев (n=24 и n=48 очагов в популяциях свиней и кабанов, соответственно)
Как заметно из данных, представленных на рисунке 7, за периоды с ноября 2017 года по март 2018 года средний интервал между вспышками составил 11,3±12,0 дней, с июня 2018 года по сентябрь 2018 года - 3,7±4,4 дней, с ноября 2018 года по январь 2020 года -31,0±28,0 дня. За все время неблагополучия средний интервал составил 12,1±21,5 дней, что превышает аналогичное значение 7,6±7,2 дней, полученное при анализе вспышек АЧС на территории 14 регионов Российской Федерации за период 2011-2015 годов [2].
Исходя из максимального инфекционного периода, определенного в работе H.C. de Carvalho Ferreira et al., 2013 в пределах от 20 до 40 дней, можно сделать вывод о возможном многократном заносе инфекции в дикую фауну области из ближайших неблагополучных территорий [22].
Отмечена разница между средними интервалами между вспышками, так наибольшие интервалы отмечены в Гурьевском (16,0±13,0 дней), Славском (17,0±12,0 дней) и Черняховском (21,7±15,9 дней) районах, и наоборот меньшие интервалы зарегистрированы в Багратионовском (6,0±5,8 дней) и Правдинском (8,2±8,3 дней) (таблица 1).
Таблица 1 Средние значения временных интервалов между последовательными вспышками африканской чумы свиней среди дикого кабана
| Район | Число вспышек в районе | Средний интервал между вспышками, дней | Стандартное отклонение, дней |
|---|---|---|---|
| Багратионовский | 8 | 6 | 5,8 |
| Гвардейский | 3 | - | - |
| Гурьевский | 5 | 16 | 13 |
| Правдинский | 6 | 8,2 | 8,3 |
| Славский | 8 | 17 | 9 |
| Гусевский | 3 | - | - |
| Зеленоградский | 3 | - | - |
| Краснознаменский | 1 | - | - |
| Нестеровский | 1 | - | - |
| Озерский | 1 | - | - |
| Полесский | 1 | - | - |
| Черняховский | 7 | 21,7 | 15,9 |
| Калининградская область | 47 | 12,1 | 21,5 |
Примечание: средний интервал между случаями не рассчитывался для районов с числом вспышек <5; очаг от 01.2020 г., ввиду регистрации через 233 дня после предыдущего случая, не учитывался в расчетах) (n=47)
На начало эпизоотии АЧС (ноябрь 2017 года) на территории региона, относительно исследуемого периода, регистрировалась высокая плотность дикого кабана (2,28 гол/1000 га), а после регистрации АЧС, ввиду регулирования численности и падежа животных, численность популяции стремительно сократилась с 2,28 до 0,2 гол/1000 га.
Для оценки зависимости между обнаружением инфицированных кабанов и плотностью их популяции использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена. В ходе проведенного анализа, установили, что между количеством положительных проб на АЧС от диких кабанов (n=129) и плотностью их популяции существует умеренной силы положительная корреляционная связь r=0,44 (p<0,05). Однако большая часть положительных проб (n=80) отобрана в период умеренно низкой плотности популяции животных (0,56-0,64 гол/1000 га) (03.2018-02.2019 гг.), что может быть связано со стремительным развитием эпизоотии. После снижения плотности до 0,38-0,2 гол/1000 га, АЧС выявлена лишь у 12 кабанов.
Общая частота обнаружения положительных кабанов в группе отстрелянных составила 0,77% (с месячными колебаниями от 0% до 4,4%), в то время как в группе павших кабанов составила 70% (с месячными колебаниями от 0% до 100%) (рисунок 8 а).
Рис. 8. Частота обнаружения африканской чумы свиней и количество проведенных исследований на АЧС павших и отстрелянных кабанов (n=129)
Как видно на рисунке 8 а, с момента первого обнаружения АЧС происходило параллельное стремительное нарастание, а затем плавное снижение частоты обнаружения в обеих группах. На рисунках 8 б и 8 в показано количество проведенных испытаний и положительных образцов. Так, за период с октября 2017 года по февраль 2020 года в диагностических ветеринарных лабораториях различного уровня исследовано 3 415 проб (156 от павших и 3 259 от отстрелянных кабанов). За месяцы обнаружения (n=15) в 129 образцах обнаружен геном вируса АЧС, из них 105 в группе павших (n=10) (в среднем 10,5±6,7 проб/месяц) и 24 в группе отстрелянных (n=11) (в среднем 2,2±1,3 проб/месяц).
В странах Европы и Российской Федерации в 2017 году отмечено значительное расширение зоны распространения АЧС, так только в России официально зарегистрировано 203 вспышки болезни на территории 25 регионов. Первые случаи регистрации АЧС, помимо Калининградской области, где болезнь впервые нотифицирована у кабанов, так же отмечены в 8 регионах (Тюменская, Самарская, Омская области и др.), в которых АЧС регистрировалась исключительно в популяции домашних свиней, что позволяет сделать вывод об антропогенном факторе распространения инфекции в вышеперечисленных регионах и ставит вопрос о причинах появления АЧС в Калининградской области.
Первичная регистрация инфекции в исследуемом регионе среди кабанов произошла на расстоянии более 150 км от ближайших «официальных» вспышек в соседних государствах, на расстоянии до 25 км друг от друга и/или государственной границы за короткий промежуток времени. Ввиду медленной скорости распространения в дикой фауне (без учета вероятной передачи, опосредованной человеком), по данным литературы, оценивающийся в пределах от 2,9 до 11,7 км/год в Бельгии, Чешской Республике, Эстонии, Венгрии, Латвии, Литве и Польше, при том что плотность популяции в данных странах в десятки раз превосходит плотность в Калининградской области [20], можно сделать вывод о заносе АЧС в дикую фауну человеком и/или в результате миграции инфицированных животных из сопредельных стран (Польша и Литва). Запаздывание проведения исследований относительно выявления очагов в первой половине эпизоотии может говорить о длительной циркуляции вируса среди дикого кабана и проведения малоэффективных мероприятий по эпизоотическому надзору и контролю за распространением вируса, как в регионе, так и сопредельных территориях Республики Польша.
Несмотря на резкое снижение плотности кабана в результате отстрела и высокой летальности среди инфицированных вирусом АЧС животных, инцидентность и частота регистрации болезни достигла максимальных значений во втором периоде эпизоотии при умеренной плотности популяции кабанов. Полученное низкое значение корреляционной связи между новыми случаями и плотностью кабанов r=0,42 (p=0,05) может быть связано с низкой популяционной плотностью последних (0,64 гол/1000 га), что подтверждается в работе Gervasi V. et al., 2020 [15]. Отмечены различия во временных интервалах между последовательными вспышками АЧС на территории разных административных районов, так наименьшие промежутки зарегистрированы в районах, граничащих с Польшей, а наибольшие в районах, находящихся в северной и центральной частях области, что в первом случае может говорить о распространении АЧС в дикой фауне без внешней подпитки, а во втором случае о многократных заносах извне.
Третий период эпизоотии характеризован единичными вспышками в дикой фауне (за исключением одного случая, зарегистрированного на крупном свиноводческом предприятии, находящемся на значительном расстоянии от вспышек среди кабанов), через длительные временные интервалы, что может быть связано с недостаточно эффективным проведением эпизоотологического надзора, в результате которого не происходит полное изъятие и утилизация туш кабанов (в которых инфекционный вирус АЧС может сохраняться несколько месяцев) из окружающей среды [12, 17].
Частота обнаружения АЧС в группе подвергшихся охоте животных оставалась в среднем на уровне 0,77%, в то время как среднее значение распространенности АЧС среди павших кабанов составило 70%, что указывает на высокий уровень смертности, характерный для большинства штаммов, циркулирующих в России и странах Европы [12, 18, 21].
Отмечена летняя и зимняя сезонность обнаружения АЧС в исследуемых группах. Однако, помимо взаимных месячных пиков в ноябре и феврале, выделяются предшествующий пик регистрации АЧС среди павших кабанов в июле, с последующим среди отстрелянных в августе, что подтверждает мнение о первостепенной важности проведения пассивного эпизоотологического надзора за инфекцией [15, 18].
Заключение. Широкое и быстрое распространение инфекции возможно при наличии недостатков в применяемых стратегиях надзора и контроля за АЧС. На момент написания статьи, на территории Калининградской области на протяжении 18 месяцев АЧС не регистрировалась, что косвенно указывает на искоренение болезни на территории региона. Причинами вышесказанного могли послужить, как меньшая (относительно сопредельных стран) изначальная плотность популяции дикого кабана, так и проведенные мероприятия по ликвидации болезни, в том числе по регулированию численности данного вида. При этом, в снижении плотности популяции не исключена роль циркулирующего варианта (-ов) вируса АЧС, обладающего (-их) высокой вирулентностью. Определены характерные для общего проявления болезни сезонность и показатели частоты обнаружения. Показана роль антропогенного фактора в распространении вируса в обеих популяциях для рассмотренной области. Однако, отмечены неблагополучные районы, где причинами заноса и распространения инфекции могли являться дикие кабаны, при этом обнаружение положительных по наличию АЧС животных характеризуется стохастичностью с низким значением корреляционной связи между выявлением болезни и популяционной плотностью кабанов: r=0,42 (p=0,05). Ввиду первичной и множественной регистрации болезни в популяции дикого кабана вдоль государственной границы с Польшей, а также предположения Mazur-Panasiuk et al. 2020 [19] о заносе двух вариантов вируса АЧС в Польшу из Калининградской области, возникают вопросы о справедливости данного суждения и о путях заноса инфекции на территорию области, что требует проведения геномного анализа изолятов, выделенных в регионе. Во избежание новой волны эпизоотии требуется корректировка применяемых стратегий эпизоотического надзора и контроля болезни, в т.ч. усиление наблюдения за состоянием здоровья животных, учета их передвижения, а также обеспечение представительных и регулярных тестирований в восприимчивых популяциях, как прямыми (обнаружение вируса АЧС и/или его генома), так и косвенными (обнаружение специфических антител) методами исследования. Необходимо помнить, что выбор наиболее подходящих диагностических инструментов имеет решающие значение для успешной реализации эффективных программ контроля за инфекцией. Так на этапе развития эпизоотии первым выбором для выявления вируса АЧС является ПЦР-тестирование, а на эндемичных территориях для выявления всех случаев (в т.ч. при хронической формы течения болезни) с наибольшей точностью и достоверностью следует использовать комбинации прямых и косвенных методов исследования [13, 14, 16]. Например, тестировать биоматериал от всех добытых кабанов одновременно методами ПЦР-РВ и ТФ-ИФА.
Список литературы:
Резюме. Эпизоотия африканской чумы свиней (далее, АЧС) на территории Калининградской области началась в конце 2017 года после нотификации болезни у диких кабанов в Багратионовском районе в непосредственной близости от государственной границы с Польшей. Проведен анализ данных и показателей выявления болезни в регионе. Выделено 3 периода течения эпизоотии. За 11 месяцев с момента регистрации первого случая АЧС затронула более 90% административных районов области, причиной чему послужили антропогенный фактор и малоэффективное проведение профилактических мероприятий. Установлена умеренной силы корреляционная связь r=0,38 (p<0,05) между количеством официально регистрируемых очагов АЧС среди домашних свиней и кабанов. В популяции домашних свиней выявлена летняя сезонность при регистрации 91% случаев во 2 периоде эпизоотии. В популяции дикого кабана выявлена летняя и зимняя сезонность, а также стохастичность обнаружения инфицированных животных, при этом частота обнаружения в категории павших кабанов (в среднем 70%) на два порядка превосходила данный показатель в группе отстрелянных (в среднем 0,77%), отмечен предшествующий летний пик регистрации АЧС в группе павших по отношению к отстрелянным. Отмечена разница в течение эпизоотии на разных территориях, так по отношению к северным и центральным районам можно говорить о многократных заносах АЧС извне, а в южных районах о независимом от человека распространении инфекции. Предложено проведение геномного анализа и пересмотр применяемых стратегий эпизоотического надзора и контроля за АЧС в регионе.
Ключевые слова: африканская чума свиней, Калининградская область, эпизоотология, дикие кабаны, домашние свиньи, ретроспективный анализ, очаг, сезонность, временной интервал, частота обнаружения.
Сведения об авторах:
Мазлум Али, кандидат биологических наук, научный сотрудник референтной лаборатории по африканской чуме свиней ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных»; 600901, г. Владимир, мкр. Юрьевец; тел.: 8-920-9259536; e-mail: mazlum@arriah.ru.
Шевченко Иван Вячеславович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник референтной лаборатории по африканской чуме свиней ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных»; 600901, г. Владимир, мкр. Юрьевец; тел.: 8-904-9552183; e-mail: shevchenko@arriah.ru.
Иголкин Алексей Сергеевич, кандидат ветеринарных наук, заведующий референтной лабораторией по африканской чуме свиней ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных»; 600901, г. Владимир, мкр. Юрьевец; тел.: 8-910-7756825; e-mail: igolkin_as@arriah.ru.
Ответственный за переписку с редакцией: Шотин Андрей Романович, ведущий биолог референтной лаборатории по африканской чуме свиней ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных»; 600901, г. Владимир, мкр. Юрьевец; тел.: 8-906-3555686; e-mail: shotin@arriah.ru.
http://vetkuban.com/num1_202204.html