Морфологические изменения в миокарде при цирковирусной инфекции у свиней

С.Н. Карташов, A.M. Ермаков, А.Г. Ключников ГНУ СКЗНИВИ РАСХН, 
ГУ "Ростовская областная ветеринарная лаборатория"

Цирковирусная инфекция свиней - чрезвычайно широко распростра­ненное заболевание, вызванное цирковирусом типа 2. В хозяйствах заболевание чаще всего проявляется синдромом мультисистемного истощения и патологией беременности.

ВС-2 (PCV-2) - болезнетворный вирус, вызывающий послеотьемный синд­ром мультисистемного истощения (ПСМИ) у свиней [1,2]. В дополнение к ПСМИ, считают, что вирус ЦВС-2 может у зараженных животных вызвать дерматиты, нефротический и нефритический синдромы, поражения практически всех паренхи­матозных органов [3]. Вместе с тем, гистологические изменения у свиней при цир-ковирусной инфекции еще полностью не описаны, что и определило цель нашего исследовании.

В период с июля по декабрь 2008 года нами было исследовано 1038 голов поросят 3-5 месячного возраста, из них у 431 головы (41,52%) в полимеразной цепной реакции был обнаружен цирковирус, клинически заболевание проявля­лось у 94 голов (9%), при этом у 87 из них (92,55%) при гистологическом исследо­вании были обнаружены изменения в сердце.

Цель и задачи исследования. Исходя из вышеизложенного, целью нашей работы явилось уточнение морфологических особенностей поражения миокарда у свиней при синдроме послеотьемного мультисистемного истощения.

Материал и методы исследования. Для решения поставленных задач нами было обследовано 94 свиньи с диагнозом синдром послеотьемного мульти­системного истощения, который был поставлен методом выделения ДНК PCV-2 в ПЦР. Все животные были подвергнуты эвтаназии или посмертному патологоанато-мическому вскрытию с последующим морфологическим исследованием сердца.

Из образцов сердца, фиксированных в формалине и заключенных в пара­фин, изготовляли серийные срезы толщиной 4 мкм с последующей окраской ге­матоксилином и эозином.

Результаты исследования. При макроскопическом исследовании отмеча­лись петехиальные и полосчатые кровоизлияния под эпикардом и эндокардом клапанного аппарата сердца (рис. 2). На разрезе в миокарде обнаруживались трансмуральные и субэндокардиальные участки серого цвета, не резко контрасти­рующие с окружающим неизмененным миокардом. Такие участки соседствовали с участками темно-красного цвета (рис. 1).

Гистологически в миокарде в исследованной группе у 36 животных (38,3%) были выявлены следующие особенности по сравнению с контролем. Отмечалась неравномерная гипертрофия отдельных пучков и пластов мышечных волокон, со­четающаяся с выраженным диффузно-очаговым интерстициальным склерозом. Наряду с участками резкой гипертрофии мышечных волокон, встречались отде­льные локусы истонченных и как бы вытянутых мышечных волокон. В ряде случа­ев эти участки контактируют друг с другом. Гипертрофированные кардномиоциты имели диаметр от 12 до 17 мкм, тогда как в группе контроля диаметр кардиоми-оцитов колебался от 8 до 12 мкм. При атрофических изменениях кардиомиоцита его толщина была менее 8 мкм. В данном случае очаги атрофированных карди-омиоцитов имеют мелкоочаговый характер и контактируют с гипертрофированны­ми волокнами (рис. 4).

Участки контрактур чередовались с участками пере растяжения мышечных волокон. При этом мышечные волокна, находящиеся в состоянии контрактуры, выглядят более короткими и утолщенными, ядра округлые. Растянутые кардиоми-оциты выглядят более длинными, а ядра вытянутыми (рис. 5).

В отдельных кардиомиоцитах одинаковой длины и диаметра отмечается вы­раженный полиморфиз ядер. Некоторые ядра достигают в диаметре 8 мкм, тогда как у соседних кардиомиоцитов их величина не превышает 2-3 мкм (рис. 5, 6). Межклеточный отек в миокарде обозначается резко выраженным увеличением пространств между отдельными кардиомиоцита ми в области синцитиальных кон­тактов (рис. 6,7,8).

Расширение пространств между боковыми стенками кардиомиоцитов обусловлено расширенными капиллярами или отеком стенки капилляров (рис. 8). Перинуклеарная вакуолизация чаще встречалась в гипертрофированных и конт-рактурных кардиомиоцитах (рис. 8). В 14 случаях (14,89%) отмечается выражен­ное нарушение расположения слоев кардиомиоцитов. Архитектоника миокарда нарушена, слои кардиомиоцитов идут в различных направлениях (рис. 7).

Иногда отдельные мышечные пучки были волнисто извиты, между ними можно было видеть сетчатый интерстициальный и периваскулярный склероз. Капиллярная сеть местами расширена и переполнена эритроцитами, при этом отмечается сладж феномен. Местами эритроцитов в капиллярах нет, но вокруг капилляров отмечается фиброз. При окраске гематоксилин-эозином это выглядит как увеличенные просветы между отдельными кардиомиоцитами, заполненные волокнистой структурой (рис. 5). Некоторые прекапиллярные артериолы резко пе­реполнены, в этих участках отмечаются кардиомиоциты без ядер и начинающий­ся распад кардиомиоцитов - кардиолизис (рис. 5,6).

Рис.1. Субэндокардиальные участки серого цвета Рис.2. Клапанный аппарат сердца сильно изменен. Отмечается утолщение створок клапанов и их сморщивание. Хорды клапанов также резко утолщены и укорочены Рис.3. Жировая дегенерация кардиомиоцитов при ДКМ и МПК. Отложения липидов указаны стрелками. Околососудистый фиброз, хорошо видно образование коллагеновых волокон вдоль капилляров вокруг кардиомиоцитов (синий цвет). По Ван, об. 40, ок. 10 Рис.4. Чередование гипертрофированных и истонченных волокон. Гематоксилин и эозин, об. 40, ок. 10 Рис.5. Чередование кардиомиоцитов в состоянии контрактуры и перерастянутых кардиомиоцитов. Гематоксилин – эозин, об. 40, ок. 10 Рис.6. Перинуклеарная вакуализация в кардиомиоцитах. Выраженный полиморфизм ядер кардиомиоцитов. Гематоксилин - эозин, об. 40, ок. 10. Расширение пространств между боковыми стенками кардиомиоцитов. Рис.7. Капиллярная сеть местами расширена и переполнена эритроцитами, при этом отмечается слодж феномен. Местами эритроцитов в капиллярах нет, но вокруг капилляров отмечается фиброз, перенуклеарная вакуолизация. Гематоксилин - эозин, об. 40, ок. 10. Рис.8. Резко переполненные прекапилляры, отсутс¬твие ядер в некоторых кардиомиоцитах, начало кардиолизиса. Гематоксилин - эозин, об. 40 ок. 10 Рис.9. Фрагментация миофибрил, полиморфные ми¬тохондрии, хорошо развитый гладкий ЭР, ШЭР - ше¬роховатый эндоплазматический ретикулум, MX - ми¬тохондрия, ЛФ - липофусцин, КГ - комплекс Гольджи. Ультратонкий срез х 11000 Рис.10. Обширный, крупноочаговый, преимущественно лимфоцитарный инфильтрат в миокарде у собаки при миокардите неизвестной этиологии. Жировая дегенерация кардиомиоцитов вплоть до их цитолиза

В некоторых случаях (10 поросят, или 10,64%) наблюдались обширные учас­тки кардиолизиса, где кардиомиоциты выглядят резко уменьшенными и сморщен­ными, между ними увеличены межклеточные расстоянии. Позже такие кардиоми­оциты подвергаются фрагментированию (рис. 5).

Еще один гистопатологический признак встречался в 27 случаях (28,72%) в миокарде у свиней при ПСМИ, это расщепление кардиомиоцитов. По ходу карди-омиоцита обнаруживается довольно большая щель, заполненная капилляром, в котором могут присутствовать эритроциты [4,5].

Электронно-микроскопический анализ кардиомиоцитов при ПСМИ у сви­ней показал, что в сократительных структурах кардиомиоцитов - миофибриллах - преобладали расслабленные саркомеры (длина 2,13+0,1 мкм), однако можно было наблюдать кардиомиоциты, в которых отмечались как расслабленные, так и пересокращенные миофибриллы. В контрольном материале длина саркомера составила 15,66±0,4 мкм.

В миокарде Z-диск, с помощью которого кардиомиоциты соединяются в мышечные "волокна", был часто расширен и имел извилистый ход. В отдельных кардиомиоцитах обнаруживалась явная атрофия миофибриллярного аппарата с гиперплазией мелких митохондрий. Матрикс митохондрий был просветлен, в нем выявлялись аморфные и внутрикристные электронноплотные включения; аморф­ные включения располагались между редуцированными кристами митохондрии. Выявлены кардиомиоциты, в которых отмечается процесс утраты [5], "лизиса" миофибрилл, их дезорганизация с полиморфизмом Z-материала, наличие обилия мелких мультиформных митохондрий, для них характерно хорошее развитие гра­нулярного и гладкого эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи, нали­чие ядер с диспергированным хроматином (рис. 9).

При морфометрическом исследовании обнаружено снижение количества микрососудов на единицу площади среза миокарда: в контрольной группе это количество было 2736±217, в то время как у поросят с СПМИ плотность микро-циркуляторного русла резко падала и составляла 1135+398. Ультраструктурное исследование микроциркуляторного русла показало, что и эти малочисленные микрососуды миокарда были часто выключены из системы микроциркуляции: встречались спавшиеся капилляры, окруженные плотной соединительно-тканной муфтой.

Базальная мембрана капилляров была расширена, слоиста. Часто просвет капилляров оказывался полностью закрытым конгломератами из форменных элементов крови, тромбоцитов, или обтурирован крупным цитоплазматическим выступом эндотелиальной клетки. Пространство между кардиомиоцитами и ка­пиллярами было увеличено, что еще в большей степени ограничивало питание кардиомиоцитов.

У 85,11% исследованных нами животных отмечались преимущественно лимфоцитарные инфильтраты. В зоне поражения также присутствовали дегенера­тивные изменения кардиомиоцитов, вплоть до кардиолизиса, в таких активных очагах отмечались расширение сосудов и заполнение их кровью, в некоторых со­судах отмечалось тромбообразование (рис. 10).

Заключение. В ходе проведенных гистологических исследований выявлены основные изменения миокарда у поросят с клинически выраженным синдро­мом послеотъемного мультисистемного истощения. Лимфоцитарные инфильтраты отмечались у 80,11% поросят, неравномерная гипертрофия отдельных пучков и | пластов мышечных волокон, сочетающаяся с выраженным диффузно-очаговым интерстициальным склерозом - у 38,30%, расщепление кардиомиоцитов - у 28,72%, нарушение расположения слоев кардиомиоцитов - у 14,89% и обшир­ные участки кардиолизиса - у 10,64% животных.

Литература

1. Bolin S.R., Stoffregen W.C. et al. Postweaning multisystemic wasting syndrome induced after experimental inoculation of cesarean-derived, colostrumdeprived piglets with type 2 porcine circovirus. Vet Diagn Invest. - N° 13. - 2001. - P.185-194.
2. Clark E.G. Post-weaning multisystemic wasting syndrome. Proc Am Assoc Swine Pract. - N° 28. - 1997. - P. 499-501.
3. Krakowkal S., Ellis J. et al. Features of porcine circovirus-2 disease: correlations between lesions, amount and distribution of virus, and clinical outcome. Vet Diagn Invest. - N°17. - 2005 - P. 213-222;
4. RosellC.SegalesJ, Plana-Duran J, etal. Pathological, immunohistochemical, and in-situ hybridization studies of natural cases of postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS) in pigs. J Comp Pathol. - N° 120. - 1999 - P.59-78.
5. West K. H., Bystrom J. M. and others. Myocarditis and abortion associated with intrauterine infection of sows with porcine circovirus 2. J Vet Diagn Invest. - N° 11. - 1999. - P. 530-532.

http://vetkuban.com/num6_20087.html