rus eng
Архив номеров / Номер 4, 2018 год Распечатать

Использование желточных антител птиц (IgY) для пассивной иммунизации сельскохозяйственных и домашних животных

УДК 619:615.373

Каплин В.С., Каплина О.Н. ФБУН «Государственный научный центр
вирусологии и биотехнологии «Вектор»» Роспотребнадзора, Кольцово

Введение. В работе «Естественный иммунитет и его использование в иммунотерапии» в 1893 Klemperer F. [14] предвосхитил то направление, которое стало наиболее востребованным в начале ХХ века, пока не появились антибиотики. Пассивный иммунитет - это передачи готовых активных антител от донора к реципиенту. Пассивный иммунитет может возникнуть естественным путём, когда материнские антитела передаются потомству. Пероральная передача антител является наиболее подходящим вариантом для лечения инфекций, поражающих желудочнокишечный тракт животных. Иммунитет, полученный при пассивной иммунизации, длится в течение короткого периода времени, пока антитела остаются в организме, но он обеспечивает мгновенную защиту и ценен при острых заболеваниях [1]. Пассивная иммунизация становится всё более и более востребованной альтернативой антибиотикам, когда микроорганизмы становятся не чувствительными к ним [2]. Опасения, вызванные возможностью переваривания IgY в желудочно-кишечном тракте млекопитающих, были развеяны японскими учёными, показавшими, что 40% молекул IgY остаются нетронутыми и функционально активными. К тому же, разработаны капсулы с замедленным высвобождением иммуноглобулинов, защищающие антитела от желудочного переваривания [11].

Клинические и лабораторные исследования показали, что IgY-антитела является безопасным и эффективным средством борьбы с патогенами и могут использоваться наряду с противомикробными препаратами и вакцинами [27]. Эксперименты показали, что вакцинация с последующим введением специфических IgY-антител, значительно усиливает эффект защиты животных [33].

Антиген-специфические IgY могут быть получены в промышленных масштабах [25]. Использование IgY для пассивной иммунизации демонстрирует свою эффективность в профилактике или лечении инфекционных заболеваний, вызванных различными патогенами на животных моделях.

Столбнячная палочка (Clostridium tetani). Самый первый эксперимент по пассивной иммунизации мышей против C. tetani с использованием кур в качестве доноров, был описан Klemperer F. в 1893 году [14]. После второй иммунизации столбнячным токсином был сделан 4-недельный перерыв, чтобы дать возможность иммунной системе кур наработать защитные антитела. Антитела из желтков яиц дали 100%-ную защиту мышам, получившим смертельную дозу C. tetani [14]. Куриные желтки вводились мышам внутрибрюшинно без дополнительной очистки. Лишь в 1959 году, как уже отмечалось, это открытие вновь привлекло внимание учёных.

Кишечная палочка (Escherichia coli). Самым известным примером успешного терапевтического и профилактического применение IgY-технологий является лечение телят и поросят специфичными антителами против колибактериоза [23]. Исследования, с использованием обеих моделей животных в промышленных условиях, были проведены несколькими группами учёных [4, 5, 28, 30, 34, 36]. Желтки иммунизированных кур, после сублимационной сушки, были добавлены в корм экспериментальным животным. Эти исследования подтвердили, что пероральное введение биологических добавок в виде куриных желточных антител существенно снижает риск проявления диареи у молодых телят и поросят. Исследование на различных штаммах E.coli показало, что около 25% контрольных поросят пало от тяжёлой диареи. В то время как у поросят, получавших желточный препарат от иммунизированных кур, никаких признаков диареи в течение 48 и 72 ч не было обнаружено [13].

В качестве патогена использовался энтеротоксигенный штамм E. ooli. Контрольные телята получали с молоком яичный порошок от не иммунизированных кур. В этой группе была отмечена тяжелая диарея, обезвоживание и смертность составляла 100% через 72 часа после заражения. В отличие от этого, у телят, которых кормили молоком, содержащим порошок яичного желтка от иммунизированных кур, была лёгкая диарея, 100% выживаемость и хорошее увеличение живой массы тела в течение всего исследования [23].

В полевых испытаниях было показано, что не только лиофи-лизат яичного желтка иммунизированных кур, но и лиофилизат цельного иммунного яйца показали своё защитное действие. При пероральном приёме этих препаратов было излечено 92% больных поросят. Поросята, обработанные только яичным желтком не иммунизированных кур пали. Эти данные говорят о том, что куриные яичные антитела могут использоваться для лечения телят и поросят инфицированных E.coli. [34].

Sunwoo H.H. с соавторами [29] показали in vitro, что рост кишечной палочки тормозится действием специфических IgY. Это торможение роста было вызвано связыванием куриных антител с бактериальными антигенами, что привело к значительному изменению структуры бактериальных поверхностей. Другое объяснение может заключаться в том, что заметно ослабевает адгезия бактерий к слизистой оболочке кишечника [22]. Таким образом, терапия с помощью IgY может значительно уменьшить необходимость применение антибиотиков, сводя к минимуму риск бактериального инфицирования.

Мастит коров (Staphylococcus aureus). Целью данного исследования было оценить эффективность лечения маститов (клинического и экспериментального) у коров с помощью интрамаммарных инфузий специфичных куриных IgY. В качестве контроля использовали интрамаммарные инфузии пенициллина. Излечение от применения IgY для субклинических и клинических маститов было 83,3% и 50%, соответственно, а излечение пенициллином были 66.7% и 33.3%, соответственно. Эти результаты показали потенциал специфичных куриных IgY, которые могут быть альтернативной терапий для маститов, вызванных S.aureus [39].

Вирус бычьего лейкоза (BLV). Вирус бычьей лейкемии (BLV) распространён во всём мире. В настоящее время нет эффективных вакцин или противовирусных препаратов против этого вируса. Martrnez C. с соавторами [21] получили яичные желточные антитела IgY против BLV. Иммунизация кур проводилась белком р24 или цельной вирусной частицей. Очищенные антитела проявили высокое взаимодействие с BLV-частицами, а также с очищенным белком p24, как в ELISA, так и в Вестерн-блоттинге. Эти данные свидетельствуют о том, что куриные IgY-антитела могут быть подходящей платформой для получения большого количества антител для пассивной иммунизации и для диагностических систем.

Ротавирусная диарея телят (BRV). Бычий ротавирус (BRV) является наиболее распространенной причиной диарейных заболеваний среди новорождённых телят. Вирус передается фекально-оральным путем. Пассивная иммунотерапия при пероральном введении антител куриного яичного желтка (IgY) стала применяться, в последнее время, как альтернативная стратегия борьбы с инфекционными заболеваниями пищеварительного тракта и была применена при лечении диареи, вызванной BRV [31].

Vega C., Bok М. с соавторами [32] была оценка защитной реакции, а также иммуномодуляции, вызванных пероральным введением яичного желтка, полученного от иммунизированных кур. Все телята экспериментальной группы получали контрольное молозиво с нейтрализующими ^Э1-антителами до закрытия кишечника. После закрытия кишечника, телята получали молоко, дополненное 6% иммунными яичными желтками (IgY-антителами), два раза в день в течение 14 дней. Телята, получавшие контрольное молозиво или молоко (без специфических антител) составили контрольную группу. Всем телятам инокулировали 105 единиц BRV в возрасте двух дней. У контрольных телят развилась тяжёлая диарея. У экспериментальных животных была выявлена 80%-ная защита. Специфические IgY-антитела были обнаружены в фекалиях телят экспериментальной группы, что указывает на то, что птичьи антитела устойчивы к прохождению через желудочно-кишечный тракт телёнка. Эти результаты показывают, что в корм новорождённых телят в течение первых 14 дней должны добавляться IgY-антитела против BRV. Это перспективная стратегия профилактики диареи. Кроме того, высокий иммунный ответ индуцируется в слизистой оболочке кишечника после введения желточных антител, независимо от их специфичности [32].

Свиной вирус эпидемической диареи (PEDV). Вирусный кишечный патоген свиней, вызывающий высокую смертность у поросят. Пассивная иммунизация путем перорального введения антител яичного желтка (IgY), полученных от иммунизированных кур, обеспечивает альтернативный источник специфических антител для профилактики и лечения PEDV у новорожденных поросят. В состав вируса входят белки S1 и 2S, которые с высокой аффинностью взаимодействуют с клеточными рецепторами хозяина. Lee D.H. с соавторами [15] синтезировали белок S1 PEDV, состоящий из аминокислотных остатков 25-749 и содержащий фрагмент Fc куриного иммуноглобулина на его С-конце. Было обнаружено, что очищенный рекомбинантный белок S1 опосредует сильный иммунный ответ у иммунизированных кур. Проверка оральной пассивной иммунизации анти-PEDV S1 IgY-антителами показала высокий уровень защиты неонатальных поросят от PEDV, что указывает на его потенциал в качестве профилактического или терапевтического средства против острой инфекции PEDV.

Классическая чума свиней (CSF). Zhang Z.C. с соавторами иммунизировали кур живой вакциной против чумы свиней. После трёх бустерных инъекций, с интервалом две недели, был начат сбор иммунных яиц. Выделение IgY проводили методом разбавления водой с последующей экстракцией полиэтиленгликолем. Полученный препарат использовался в пассивной иммунизации свиней. Лечение препаратом SF-IgY проведено в 280 случаях выявления чумы свиней. Выздоровление отмечено в 88,2% случаев. [38].

Сальмонеллёз (Salmonella enteritidis). Уток Пекинской породы иммунизировали S.enteritidis. Желтки полученных яиц ежедневно добавляли утятам в питьевую воду. Утята были инфицированы однократно S.enteritidis. Кроме анализа специфических антител изучалось влияние пробиотиков, которые действуют синергически с антителами, поступающими перорально. Авторы делают вывод, что пассивная иммунизация может служить инструментом для предотвращения инфекции сальмонеллы у домашней птицы [7].

S.enteritidis колонизирует желудочно-кишечный тракт птицы и вызывает токсико инфекции у людей. Снижение уровня колонизации сальмонеллами желудочно-кишечного тракта птиц уменьшает потенциальное загрязнение тушек при убое. Целью исследования Rahimi S. с соавторами [26] было изучение влияния специфических IgY антител против сальмонелл на снижение колонизации S.enteritidis при пероральном введении (добавление в питьевую воду) бройлерным цыплятам. Экспериментальное заражение птиц возбудителем с последующим лечением с помощью IgY дало значительное снижение S.enteritidis в фекальных массах и слепой кишке цыплят (р <0.01). Использование специфических IgY антител в сочетании с пробиотиком оказало благотворное влияние на снижение колонизации Salmonella на тушки бройлеров в условиях данного исследования.

Птичий грипп (H5N1). Высокопатогенный штамм вируса птичьего гриппа H5N1 вызывает опасения о возникновении пандемии гриппа и возможной передачи вируса человеку. Наиболее эффективным методом снижения риска инфицирования человека вирусом гриппа будет профилактика с использованием безопасных и эффективных вакцин, а также антивирусных препаратов. Adachi K. с соавторами [3] наработали специфические иммуноглобулины из желтков яиц самки страуса, иммунизированной полноразмерным гликозилированным рекомбинантным белком H5 штамма H5N1 (Вьетнам / 1203/2004). Используя этот простой метод, авторы получили большое количество специфических антител (около 200 г) от одной самки страуса в год. Эти IgY-антитела имели сильную реакционную способность к вирусу H5N1, а также к H5 белкам. Кроме того, антитела сильно ингибировали цитопатический эффект в клетках и предотвратили смерть эмбрионов цыплят после инокуляции вируса. Результаты показывают, что нейтрализующие антитела, продуцируемое Н5-иммунизированной самкой страуса подходит для промышленных целей. Смертность цыплят, зараженных H5N1 вирусом, была резко снижена после инъекции специфических IgY-антител. Таким образом, страусиные желточные антитела имеют потенциальную терапевтическую эффективность в отношении инфекции, вызванной вирусом H5N1.

Штамм A/H5N1 птичьего гриппа остается серьезной угрозой для птицеводства Азии и Европы. Пассивная иммунизация предлагает альтернативу дополнительным профилактическим мерам лечения гриппа. Huan H. с соавторами [12] показали, что вирус-специфичес-кие желточные IgY-иммуноглобулины, выделенные из яиц иммунизированных кур, обеспечивают защиту мышей путем нейтрализации вирусных частиц в легких при интраназальном введении антител. Важно отметить, что во Вьетнаме, где массовая вакцинация птицы против A / H5N1 является обязательной, авторы приобретали куриные яйца для экспериментов в супермаркетах, следовательно, желтки этих яиц содержат высокие уровни антител, специфичных для A / H5N1 вируса. При приеме внутрь IgY-антител до или после заражения, значительно снижался уровень репликации и распространения H5N1 вируса. Таким образом, яйца от иммунизированной птицы доступны на рынках стран, в которых ведение вакцинации птиц против A / H5N1 является обязательным. Это большой источни ценного биологического материала, который может обеспечить защиту от A/H5N1 вируса не только кур, но и всего поголовья сельскохозяйственной птицы.

Кокцидиоз (Eimeria sp.). Кокцидиоз птиц вызывается несколькими различными видами простейших Eimeria и является основным инвазивным заболеванием домашней птицы, имеющей экономическое значение. Lee S. H. с соавторами [17] исследовали эффективность пассивного иммунитета против кокцидиоза путем перорального введения гипериммунных IgY-антител. В этом исследовании цыплят кормили очищенной фракцией IgY, полученной от кур, гипериммунизированных несколькими основными видами ооцист Eimeria. При пероральном заражении цыплят-бройлеров ооцистами Eimeria tenella и Eimeria maxima в возрасте 1 недели был показан значительный прирост массы тела (P <0,05) по сравнению с контрольной группой. Кроме того, цыплята, получавшие IgY-антитела, показали значительно меньшие поражения кишечника и сниженный выход ооцист в фекалиях по сравнению с контролем после пероральной инфекций E. tenella и E. maxima. Эти результаты дают четкие доказательства того, что пассивная иммунизация цыплят антителами IgY гипериммунного яичного желтка обеспечивает значительную защиту от инфекций E. tenella или E. maxima. Такие же результаты были получены при исследовании IgY-антител против Eimeria acervulina. [18].

В данном эксперименте оценивали защитный эффект желточных IgY-антител от инвазии Eimeria. Курам перорально вводили живые ооцисты пяти видов Eimeria. Титры антител в сыворотке и желтке контролировали с помощью непрямого иммуноферментного анализа. Специфические IgY-антитела выделяли, очищали и сушили в сублимационной сушилке. Полученный порошок IgY перорально вводили в корм цыплятам в различных дозировках. Птенцам в возрасте 10 дней было перорально введено 10000 ооцист E. tenella. Через 8 дней оценивался защитный эффект антител. Титр антител доходил до 1:163840. У цыплят, которым вводили специфические антитела, наблюдалось снижение смертности, увеличение живой массы тела и снижение заражённости ооцистами. [35].

Вирусный инфекционной бурсит (IBDV). Инфекционный бурсит является одним из наиболее серьёзных вирусных заболеваний домашней птицы. Гигиенические мероприятия и надлежащая вакцинация в настоящее время являются единственным подходом для борьбы с этим заболеванием. Yousif A.A с соавторами [37] исследовали эффективность перорального введения гипериммунного куриного IgY для профилактики инфекционного бурсита на ранней стадии после его обнаружения на птицефабриках. Этот подход существенно снизил вирусную нагрузку в окружающей среде вокруг восприимчивых птиц. Гипериммунный желток вводили перорально группе инфицированных бурситом восприимчивых цыплят через питьевую воду. Заболеваемость и показатели смертности контролировались до 10 дней после заражения. После проведённой терапии коэффициенты смертности снизились на 66,6% в группе, подвергшейся лечению, по сравнению с контрольной группой. Этот подход является перспективным направлением в лечении и профилактике бурсита.

Farooq A. c соавторами [6] тестировали потенции желточных IgY-антител иммунизированных вирусом инфекционного бурсита птиц. Кур иммунизировали коммерческой вакциной дважды с интервалом в 15 дней в возрасте 26 недель. Иммунные желтки очищали химическим путем, чтобы получить IgY. Титр антитела против бурсита в яичном желтке измеряли непрямым методом ELISA. Цыплята в возрасте 36 дней были заражены вирусом бурсита и получали пассивную терапию иммунными желтками в течении 3 дней после заражения. У птиц, получавших полу очищенный иммунный желток с титром антител менее 1:3000, была зафиксирована смертности 20%. Пассивная иммунизация иммунным желтком с титром более 1:6000 обеспечивала полную защиту у инфицированных IBDV. Титр защитных антител остается в желтках в течение двух с половиной месяцев после последней вакцинации.

Исследование Wafae A.A. [33] было предпринято для сравнительной оценки эффективности иммуноглобулина IgY и вакцины в профилактике инфекционного бурсита. 18-недельные куры породы Белый Леггорн получали живую вакцину IBD V (D78) с последующей ревакцинацией инактивированной масляной адъювантной вакциной IBDV. Яйца куры использовались для наработки поликлональных IgY-антител. Чтобы оценить эффективность вакцины и препарата IgY-антител против бурсита, однодневные цыплята были разбиты на 5 групп. Первая группа получила живую промежуточную вакцину IBDV (D78), вторая группа - получила препарат IgY, третья группа - получила как вакцину, так и IgY-препарат, четвертая группа была сохранена как контрольная. Цыплятам первой, второй, третьей и четвертой групп вводили вирулентную вакцину. Цыплят пятой группы сохраняли в качестве интактного контроля. В качестве критериев оценки эффективности вакцинации были использованы: заболеваемость и смертность; изменения иммунологического статуса цыплят; соотношение массы тела и гистопатологическое исследование бурсы. Анализ показал, что и вакцина и IgY-антитела имеют относительно одинаковую эффективность. Смертность цыплят в первой группе составила 20%, а во второй - 25%. В третьей группе все цыплята остались живы, в четвёртой группе была отмечена 100% гибель цыплят. Таким образом, одновременное введение вакцины IBDV (D78) и специфических куриных IgY-антител дают быструю и надёжную защиту цыплятам.

Парвовирус собак (CPV). Защитный эффект IgY-антител, полученных против собачьего вируса CPV 2, оценивали у 10 собак подвергнутых пассивной иммунизации. Собаки были разделены на 3 группы и обработаны порошками желтков, полученных в распылительной сушилке и содержащие IgY-антитела против CPV-2 или обычные яичные желтки в течение 7 дней после заражения вирусом. В пищу собак I (контрольная) группы (4 собаки) добавляли по 2 г порошка от не иммунизированных кур; II группа (3 собаки) получала по 2 г иммунного порошка; 3 группа (3 собаки) получала по 0,5 г иммунного порошка. У 4 собак I группы наблюдались умеренные симптомы, характерные для инфекции CPV-2, такие как рвота, диарея и потеря веса. У собак II группы не наблюдалось симптомов заражения через 16 дней после заражения. У 2 собак III группы имелись клиническое симптомы инфекции CPV-2, однако их проявления были менее серьезными, чем в контрольной группе. Эти результаты показывают, что IgY-антитела полезны для лечения собак от CPV-2 [24].

Lee S.B. с соавторами [16] изучали защитные свойства IgY антител против Yersinia ruckeri, вызывающей энтерит (красный рот) у радужной форели. Из желтков яиц кур, иммунизированных убитыми формалином Y. ruckeri разных сероваров выделяли антитела. При кормлении рыб IgY-антителами до или после инфицирования, в кишечнике наблюдалась тяжёлая инфекция, которая приводила к летальному исходу. Те же антитела, но введённые внутрибрюшинно за 4 часа до заражения, защищали радужную форель от инфекции.

Эритродерматит карпа - контагиозное заболевание кожи, протекающее в подострой или хронической форме, возбудитель -Aeromonas salmonicida. Эта болезнь вызывает серьезную озабоченность у заводчиков декоративных кои-карпов, поскольку возбудитель вызывает изъязвление кожи, обезображивание декоративных рыб и наносит экономические потери. В экспериментах Gan H. с соавторами [8] было показано, что IgY-антитела, полученные от кур, иммунизированных А. salmonicida, обладают протективной активностью в отношении возбудителя. Погружение рыб в воду, содержащую специфические IgY-антитела, полностью предотвращало язвенную болезнь, вызванную возбудителем, что указывает на профилактический эффект данной процедуры. Таким образом, пассивная иммунизация, проведённая путём погружения рыб в аквариумную воду, содержащую специфические IgY-антитела, является перспективной профилактикой заболеваний, вызываемых патогенами, которые вторгаются в кожу и жабры рыб.

Эдвардсиеллез - инфекционное заболевание, вызванное Edwardsiella tarda и поражающее угрей и сомов. Gutierrez M.A. с соавторами [10] получили от кур желточные IgY-антитела против E. tarda, содержащий 20% специфических антител с агглютинацион-ным титром 1:128. Куры были вакцинированы убитыми формалином бактериями. Предварительные эксперименты показали, что IgY был устойчив к пищеварительным факторам угря и может вводиться перорально. IgY водили в дозе 200-400 мкг на рыбу и одновременно инокулировали 10 5-6 КОЕ возбудителя. У рыб, которыми перорально вводили IgY-антитела, отмечалось снижение смертности. Эти результаты показывают, что яичный желток, содержащий IgY-антитела против Е. тarda эффективен в предотвращении эдвардзеллеза.

Вирус синдрома белого пятна (WSSV) вызывает высокую смертность и большие экономические потери у культивируемых креветок. В исследовании Lu Y. с соавторами [20] кур иммунизировали рекомбинантной плазмидой или инактивированным вирусом. В результате были получены две партии иммуноглобулинов: IgY-антитела от инактивированной вакцины и IgY-антитела от ДНК-вакцины, которые были использованы для защиты креветок Metapenaeus ensis от вируса. Используя специфические куриные IgY-антитела для пассивной иммунизации креветок, удалось получить 73,3% защиты от инактивированной вакцины и 33,3% защиты от ДНК-вакцины. Таким образом, результаты показывают, что стратегия пассивной иммунизации с использованием IgY-антител является ценным методом защиты креветок от вируса.

Vibrio harveyi и Vibrio parahaemolyticus - бактерии, являющиеся основной причиной смертности белых креветок (Litopenaeus vannamei), у которых отсутствует адаптивный иммунитет. Пассивная иммунизация специфическими IgY-антителами является потенциальным методом защиты креветок от вибриоза. Были приготовлены порошки яичного желтка против V. harveyi и V. parahaemolyticus для пассивной иммунизации белых креветок. Титры антител определяли с помощью реакции агглютинации и непрямым иммуноферментным анализом. Желточные антитела инкапсулировали р-циклодекстри-ном, который поддерживает активность антител в желудочно-кишечном тракте креветок. Результаты показали, что яичный порошок, приготовленный против V. harveyi, снижает смертность креветок в среднем на 38,2% за 48 часов, против контрольной группы, смертность в которой составила в среднем 85,5%. Применение яичного порошка, против V. parahaemolyticus снизило смертность креветок на 41,5%, против контрольной группы, смертность в которой составила в среднем 86,0%. Эти результаты показывают, что пассивная иммунизация креветок путем перорального введения специфических IgY-антител, может обеспечить серьёзную защиту белых креветок от вибриоза [9].

Vibrio splendidus является одним из самых опасных патогенов, вызывающий язвы кожи у морского огурца (Apostichopus japonicus) из-за его высокой вирулентности и частоты появления. Целые клетки V. splendidus были использованы в качестве иммуногена для иммунизации куры леггорн. IgY получали из яичных желтков иммунизированных кур. Титр антител составил 320000 в непрямом ИФА. Рост V. splendidus в жидкой среде значительно ингибировался IgY-антителами дозозависимым образом в пределах концентраций от 1 до 10 мг / мл. Защитные эффекты в морском огурце оценивали путем внутрибрюшинного введения IgY-антител (10 мг / мл) или погружением морского огурца в аквариум с IgY-антителами (1 г / л) после внутрибрюшинной инъекции возбудителя. Внутрибрюшинные инъекции антител повышали выживаемость на 80%, в то время как погружение огурца в аквариум приводило к 75% выживанию в течение 11-дневного периода. Вызванный целомоцитами фагоцитоз бактерий V. splendidus в присутствии специфических IgY-антител был значительно выше, чем у неспецифических IgY или без IgY. Эта работа показывает, что специфические IgY-антитела имеют потенциал для защиты морского огурца от инфекции V. splendidus [19].

Заключение. Ещё 15-20 лет назад считалось, что себестоимость высококачественных IgY-антител выше, чем стоимость обычных антибиотиков. Но к настоящему времени разработано довольно много вариантов очистки IgY-антител, в частности методики разбавления водой, позволяющие получать IgY с чистотой более 95%. В качестве альтернативы, часто используют препараты иммунного желтка, полученного в распылительной сушилке.

Мировая наука сделала важный шаг по углубленному изучению биологических и физиологических свойств веществ, выделенных из желтка яиц курицы, практическое применение которого может серьезно повысить эффективность лечения и профилактики инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных. Кроме того, показан перспективный путь развития исследований в биологии, медицине, ветеринарии и биотехнологии, обеспечивающий успешное накопление новых знаний о природе и свойствах низкомолекулярных биологических соединений. Уже существуют некоторые коммерческие продукты, в производстве которых используется концепция пассивной иммунизации (IgY-технологии). Использование яичных желтков в кормах для животных разрешено действующим европейским законодательством, а продукты, полученные из яиц, маркируются как безопасные продукты - GRAS (Generally Recognized As Safe).

К сожалению, в Российской Федерации отмечается серьёзное отставание в развитии IgY-технологий от мировых лидеров, которыми являются Япония, Канада, Южная Корея, Китай, Германия и США. Поэтому наряду с созданием вакцин для сельскохозяйственных животных, необходимо приступить к разработке унифицированной IgY-технологии, которая могла бы использоваться в любом регионе РФ и против любых инфекционных заболеваний животных.

В заключение следует отметить, что IgY-технологии могут быть полезной и привлекательной альтернативой антибиотикам, чтобы модулировать микробные популяции в кишечнике сельскохозяйственных животных. Многообещающие результаты исследований по пассивной иммунизации говорят о благоприятном воздействии на здоровье животных. IgY-технологии, даже если они и нуждается в дальнейших изменениях и дополнениях, будут иметь большое значение для животноводства в ближайшие годы во всём мире.

Список литературы:

  1. Верховский О.А. Стратегия иммунотерапии и перспективы использования поликлональных антител в клинической практике (обзор). / Верховский О.А., Алипер Т.И., Черных О.Ю., Непоклонов Е.А. // Ветеринария Кубани. 2016. №6.
  2. Каплин В.С. IgY-технологии. Желточные антитела птиц. / Каплин В.С. Каплина ОН. // Биотехнология. 2017. № 2. С.29-40.
  3. Adachi K. Development of neutralization antibodies against highly pathogenic H5N1 avian influenza virus using ostrich (Struthio camelus) yolk. / Adachi K., Handharyani E. D., Sari D.K., Takama K. et al. // Mol Med Report. 2008. V. 1. № 2. P. 203-209.
  4. Bellingeri R. Characterization of egg yolk immunoglobulin (IgY) against enterotoxigenic Escherichia coli and evaluation of its effects on bovine intestinal cells. / Bellingeri R., Busso L., Alustiza F., Picco N. et al. // African Journal of Microbiology Research. 2013. V. 7. № 5. P. 398-405.
  5. Erhard M.H. Prophylactic effect of specific egg yolk antibodies in diarrhea caused by Escherichia coli K88 (F4) in weaned piglets / Erhard M.H., Bergmann J., Renner M., Hofmann A. and Heinritzi K. // Journal of Veterinary Medicine. 1996. V. 43. № 4. P. 217-223.
  6. Farooq A. Passive immunization in infectious bursal disease virus infected birds using chemically purified immune yolk immunoglobulins (IgY). / Farooq A., Rabbani M., Muhammad K., Akram Z. et al. // African Journal of Microbiology Research. 2012. V.6. № 12. P. 2993-2998.
  7. Fulton R.M. Prevention of Salmonella enteritidis infection in commercial ducklings by oral chicken egg-derived antibody alone or in combination with probiotics / Fulton R.M., Nersessian B.N., Reed W.M. // Poult Sci. 2002. V. 81. № 1. P. 34-40.
  8. Gan H. Ulcer disease prophylaxis in koi carp by bath immersion with chicken egg yolk containing anti-Aeromonas salmonicida IgY. / Gan H, He H, Sato A, Hatta H, et al. // Res Vet Sci. 2015. V. 99. P. 82-86.
  9. Gao X. Passive Immune-Protection of Litopenaeus vannamei against Vibrio harveyi and Vibrio parahaemolyticus Infections with Anti-Vibrio Egg Yolk (IgY)-Encapsulated Feed. / Gao X., Zhang X., Lin L., Yao D. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2016. V. 17. № 5.
  10. Gutierrez M.A. Protective properties of egg yolk IgY containing anti-Edwardsiella tarda antibody against paracolo disease in the Japanese eel, Anguilla japonica Temminck & Schlegel. / Gutierrez M.A., Miyazaki T., Hatta H., Kim M. // Journal of Fish Diseases. 1993. V. 16. № 2. P. 113-122.
  11. Hatta H. Oral passive immunization effect of anti-human rotavirus IgY and its behavior against proteolytic enzymes. / Hatta H., Tsuda K., Akachi S., Kim M. et al. // Biosci Biotechnol Biochem. 1993. V. 57. № 7. P. 1077-1081.
  12. Huan H. Nguyen. Avian antibodies to combat potential H5N1 pandemic and seasonal influenza. / Huan H. Nguyen, Terrence M. Tumpey, Hae-Jung Park, Cam V. Nguyen. // Conference Paper in Influenza and Other Respiratory Viruses • May 2011 with 4 Reads.
  13. Jenn-Fa Liou. Production of Egg Yolk Immunoglobulin Against Escherichia coli From White Leghorn and Lohmann Chickens / Jenn-Fa Liou, Jen-Wen Shiau, Chein Tai and Lih-Ren Chen. // Journal of Animal and Veterinary Advances. 2011. V. 10. № 18. P. 2349-2356.
  14. Klemperer F. Ueber naturliche Immunitat und ihre Verwertung fur die Immunisirungstherapie. / Klemperer F. // Arch. Exptl. Pathol. Pharmakol. 1893. V. 31. P. 356-382.
  15. Lee D.H. Immunoprophylactic effect of chicken egg yolk antibody (IgY) against a recombinant S1 domain of the porcine epidemic diarrhea virus spike protein in piglets. / Lee D.H., Jeon Y. S., Park C. K., Kim S., Lee D. S. // Archives of Virology. 2015. V. 160. № 9. P. 2197-2207.
  16. Lee S.B. Effects of hen egg yolk immunoglobulin in passive protection of rainbow trout against Yersinia ruckeri. / Lee S.B., Mine Y. and Stevenson R. J. // Agric. Food Chem. 2000. V. 48. P. 110-115.
  17. Lee S. H. Induction of passive immunity in broiler chickens against Eimeria acervulina by hyperimmune egg yolk immunoglobulin Y. / Lee S. H., Lillehoj H. S., Park D. W., Jang S. I. et al. // Poultry Science. 2009. V. 88. P. 562-566.
  18. Lee S.H. Protective effect of hyperimmune egg yolk IgY antibodies against Eimeria tenella and Eimeria maxima infections. / Lee S.H., Lillehoj H.S., Park D.W., Jang S.I.et.al. // Veterinary Parasitology. 2009. V. 163. P. 123-126.
  19. Li X. Protective effects of chicken egg yolk antibody (IgY) against experimental Vibrio splendidus infection in the sea cucumber (Apostichopus japonicus). / Li X, Jing K, Wang X, Li Y, et al. // Fish Shellfish Immunol. 2016. V.48. P. 105-11.
  20. Lu Y. Passive protection of shrimp against white spot syndrome virus (WSSV) using specific antibody from egg yolk of chickens immunized with inactivated virus or a WSSV-DNA vaccine. / Lu Y., Liu J.J., Jin L.J., Li X.Y. et al. // Fish & Shellfish Immunology. 2008. V. 25. P. 604-610.
  21. Martinez C. Egg yolk antibodies (IgY) against Bovine Leukemia Virus. / Martinez C., Gutierrez G., Alvarez I., Porta N. et. al. // Retrovirology. 2014. V. 11. № 1. P. 46.
  22. Marquardt R.R. Passive protective effect of egg-yolk antibodies against enterotoxigenic Escherichia coli K88+ infection in neonatal and early-weaned piglets. / Marquardt R.R., Jin L.Z., Kim J.W., Fang L et. al. / FEMS Immunology and Medical Microbiology. // 1999. V. 23. № 4. P. 283- 288.
  23. Mine Y. Chicken egg yolk antibodies as therapeutics in enteric infectious disease: a review. / Mine Y., Kovacs-Nolan J. // J. Med. Food. 2002. V. 5. P. 159-169.
  24. Nguyen S.V. Passive protection of dogs against clinical disease due to Canine parvovirus-2 by specific antibody from chicken egg yolk. / Nguyen S.V., Umeda K., Yokoyama H., Tohya Y., Kodama Y. // Can. J. Vet. Res. 2006. V. 70. № 1. P. 62-64.
  25. Nilsson E. Good effect of IgY against Pseudomonas aeruginosa infections in cystic fibrosis patients. / Nilsson E., Larsson A., Olesen H.V., Wejaker P.E., Kollberg H. // Pediatr Pulmonol. 2008. V. 43. № 9. P. 892-899.
  26. Rahimi, S. Prevention of Salmonella infection in poultry by specific egg-derived antibody. / Rahimi, S., Shiraz, Z. M., Salehi, T Z., Torshizi, M. A. K., & Grimes, J. L. // Int. J. Poult. Sci. 2007. V. 6. № 4. P. 230-235.
  27. Shofiqur R. Oral passive IgY-based immunotherapeutics / Shofiqur R., Faustino C. I., and Nguyen V. S. // Austin. J. Clin. Med. 2014. V.1. № 3. P. 3.
  28. Sitnik O. Production and characterization of egg yolk antibodies against bovine alimentary tract pathogens. / Sitnik O., Jawor P., Kopec W., Skiba T., Stefaniak T. // Polish Journal of Veterinary Sciences. 2013. V. 16. № 2. P. 283-291.
  29. Sunwoo H.H. Growth Inhibitory Effect of Chicken Egg Yolk Antibody (IgY) on Escherichia coli O157:H7 / Sunwoo H.H., Lee E.N., Menninen K., Suresh M.R. and Sim J.S. // J. Food Sci. 2002. V. 67. № 4. P. 1486-1494.
  30. Terzolo H. IgY technology in Argentina. / Terzolo H., Chacana P., Vivas A., Greco C. et. al. // ALTEX. 2003. V. 20. P. 202-203.
  31. Thu H.M. Chicken Egg Yolk Antibodies (IgY) for Prophylaxis and Treatment of Rotavirus Diarrhea in Human and Animal Neonates: A Concise Review. / Thu H.M. Myat T.W., Win M.M., Thant K.Z. et. al. // Korean J. Food Sci. Anim. Resour. 2017. V. 37. № 1. P. 1-9.
  32. Vega C. Egg Yolk IgY: Protection against Rotavirus induced Diarrhea and Modulatory effect on the systemic and mucosal antibody responses in newborn calves. / Vega C., Bok M., Chacana P., Saif L. et. al. // Vet Immunol Immunopathol. 2011. V. 142. № (3-4). P. 156-169.
  33. Wafae A.A. Comparison Between Immunoglobulins IgY and the vaccine for prevention of infections Bursal disease in chickens Global veterinarian. 2011. V. 6. № 1. P. 16-24.
  34. Wiedemann V. Chicken Egg Antibodies for Prophylaxis and Therapy of Infectious Intestinal Diseases. / Wiedemann V., Linckh E., Kuhlmann R., Schmidt P., Losch U. // Zentralbl Veterinarmed B. 1991. V. 38. № 4. P. 283-291.
  35. Xu J.J. Protection Efficacy of Multivalent Egg Yolk Immunoglobulin against Eimeria tenella Infection in Chickens. / Xu J.J., Ren C.Z., Wang S.S., Liu D.D. et. al. // Iranian Journal of Parasitology. 2013. V. 8. № 3. P. 449-458.
  36. Yolken R.H. Antibodies to rotaviruses in chickens' eggs: a potential source of antiviral immunoglobulins suitable for human consumption. / Yolken R.H., Leister F., Wee S.B., Miskuff R. and Vonderfecht S. // Pediatrics. 1988. V. 81. № 2. P. 291-295.
  37. Yousif A.A. Oral administration of hyperimmune IgY: an immunoecological approach to curbing acute infectious bursal disease virus infection. / Yousif A.A., Mohammad W.A., Khodeir M.H., Zeid A.Z. et al. // Egypt J. Immunol. 2006. V. 13. № 2. P. 85-94.
  38. Zhang Z.C. Preliminary study on preparation and clinical application of IgY against Swine Fever. / Zhang Z.C., Shen W.Z., Xu X.G., Zhang G.X. // Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica. 2003. V. 12. № 3. P. 36-38.
  39. Zhen Y.H. Efficacy of specific egg yolk immunoglobulin (IgY) to bovine mastitis caused by Staphylococcus aureus. / Zhen Y.H., Jin L.J., Li X.Y., Guo J.,Vet. et al. // Microbiol. 2009. V. 133. № 4. P. 317-322.

Резюме. Нормальные микробные популяции, присутствующие в кишечнике сельскохозяйственных животных, обеспечивают эффективный барьер против вторжения патогенных микроорганизмов. К механизмам защиты относятся конкуренция за питательные вещества и сайты адгезии, производство противомикробных соединений и стимуляция иммунной системы. Дисбаланс в этом естественном бактериальном консорциуме может привести к нежелательным последствиям. Поэтому контроль бактериального баланса в кишечнике сельскохозяйственных животных очень важен в плане ограничения риска заражения. Самый простой способ влиять на рост популяции бактерий - это использование антибиотиков. Однако в январе 2006 года Европейский союз запретил использование антибиотиков животноводстве. Поэтому в индустрии кормов для животных должны быть разработаны подхода и принципы для модуляции микрофлоры в желудочно-кишечном тракте животных. Применение IgY-технологий позволяет селективно ограничивать рост патогенных или нежелательных бактерий, без воздействий на нормальные микробные популяции. В этой обзорной статье основное внимание уделяется использованию IgY в терапии или профилактике заболеваний в ветеринарии.

Ключевые слова: иммуноглобулины, IgY, пассивная иммунизация, мастит коров, ротавирусная диарея, сальмонеллёз, птичий грипп, кокцидиоз, пар-вовирус, инфекционной бурсит, вирус синдрома белого пятна.

Сведения об авторах:

Каплина Ольга Николаевна, старший научный сотрудник ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора; 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово; e-mail: forelat@ngs.ru.

Ответственный за переписку с редакцией: Каплин Владимир Сергеевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора; 630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово; email: kaplin_@ngs.ru.

 

 
 
2011 © Ветеринария Кубани Разработка сайта - Интернет-Имидж