Povijest bolesti i njezin trenutni značaj

Slinavka i šap (eng: Foot and mouth disease - FMD), znana i kao Aphthous fever, odnosno, na latinskom Aphthae Epizootice, je visoko kontagiozna akutna, febrilna virusna zaraza papkara poput svinje i preživača. SiŠ uzrokuje neomotan jedno-lančani RNA virus, a obilježava ju visok morbiditet i mortalitet. Klinički znakovi  uključuju vezikule i erozije na oralnoj i nazalnoj mukozi, kao i na papcima, pogotovo međupapčanom procijepu, na kruni i sisama. Zbog brzine kojom se prenosi i šteta koje izaziva, smanjene produkcije  i letaliteta oboljelih životinja, te trgovačkih sankcija prema zemljama u kojima se  bolest javlja, SiŠ se smatra jednom od najopasnijih životinjskih bolesti.

 

Slika 1. Goveda su ekonomski najvažniji domaćini SiŠ-a  Slika je vlasništvo J. Robinson-a.
      SiŠ je  utvrđena u svakoj zemlji u kojoj se uzgaja stoka. Jedini izuzetak je Novi Zeland. Virus SiŠ se javlja u 7 tipova. Svaki tip virusa egzistira na jednom ili više mjesta u enzootskom obliku, bilo u divljih, bilo u domaćih životinja. Iz enzootskog područja se bolest u svakom trenutku može proširiti, a čim dođe na nezaraženo područje, sigurno će izazvati epizootiju.

Štete koje je SiŠ 1951. tijekom zadnje epizootije u Kanadi izazvala iznosile su preko 654 milijuna dolara. Štete koje je izazvala 2001. u Ujedinjenom Kraljevstvu i Europi višestruko nadmašuju tu brojku.

 

Povijest SiŠ-a

SiŠ je prvi opisao  Hieronymus Francastorius  1546. koji opisuje bolest koja je zahvatila goveda u Italiji. Tijekom 19. stoljeća druge životinjske zaraze su zaokupile pažnju javnosti, i SiŠ nije zabilježena sve do  1886.  Već 12 godina kasnije, 1898, SiŠ virus je postao 'prvi identificirani uzročnik bolesti koji se može filtrirati'. To je uputilo istraživače Loeffler and Frosch na zaključak  da je uzročnik SiŠ manji od rezolucije svjetlosnog mikroskopa. Ironije radi, epidemija goveđe kuge 1896. je odgovorna za privremeno odsustvo SiŠ-a iz južne Afrike. Te godine je goveđa kuga toliko uništila populaciju goveda da je SiŠ 'nestao'. 
Uvoz goveda iz Argentine 1903. doveo je virus natrag u južnu Afriku. Bolest se pojavila na dvije farme i zahvaljujući brzo primijenjenoj i striktnoj karanteni SiŠ je nestala s  Južno-afričkog potkontinenta sve do 1931. Od tada bolest se  javlja redovito u dosta zemalja južne Afrike,  a troškovi suzbijanja SiŠ-a u tim zemljama daleko nadmašuju troškove nastale bilo kojom virusnom bolešću životinja. SiŠ je ekonomski najvažnija bolest južne Afrike.

Održanje i budućnost SiŠ-a    

 Kako je populacija Afričkog bivola (Syncerus caffer) rezervoar virusa, a velika zaražena stada su prisutna u svim velikim zemljama Južnoafričkog potkontinenta, malo je vjerojatno da će te zemlje iskorijeniti SiŠ u skoroj budućnosti.
Unatoč  naporima da se eliminira bivol iz svih područja izuzev zaštićenih životinja u Zimbabweu, iskorjenjenije  tih populacija je neprovedivo zbog ekonomskih, moralnih  i ekoloških razloga. Uz to, u tim područjima se uzgaja nepromijenjeno, malo Bos indicus  govedo. To govedo uzgajano u ekstenzivnom uvjetima podnosi bolest znatno bolje no goveda uzgajana u Europi i sjevernoj Americi.

Slika 2:  Krda Afričkog bivola predstavljaju rezervoare SiŠ i priječe iskorjenjenije SiŠ-a iz južne 
Etiologija
    Struktura virona
Virus SiŠ je Aphtovirus iz familije Picornaviridae. Picornavirusi su najmanji RNA virusi. Ime pikorna virusa opisuje njihovu strukturu; pico - mali + rna - RNA. Više od 70 humanih enterovirusa pripada toj familiji. Među njima je i hepatitis A virus. Uz to, više od 100 Rhinovirusa je svrstano u Picornaviridae. 

Viron SiŠ-a  zajedno s  ssRNA stanice može reagirati kao mRNA (messenger RNA). Nakon prihvaćanja, penetracije i odbacivanja virusnog ovoja, virusna RNA inicira tvorbu dva proteina koji tvore RNA polimerazu ovisnu o tRNA, te stanici domaćinu onemogućavaju sintezu staničnih RNA i proteina. RNA polimeraza, ovisna o tRNA, katalizira  tvorbu RNA lanca komplementarnog originalnoj  virusnoj RNA. Novostvoreni RNA lanac predstavlja 'kalup' za proizvodnju novih RNA lanaca koji imaju 3 svrhe: 

  1. da se koriste kao mRNA za translaciju proteina kapside, 

  2. da se uklope u kapsidu i postanu dio novog virona, ili 

  3. da predstavljaju još jednu kopiju 'kalupa' za daljnju replikaciju.

    Serotipovi

Virus SiŠ nije niti antigeno, niti imunogeno jedinstven. Podijeljen je u 7 tipova označenih kao S.A.T.1 (South Africa Territory 1), S.A.T.2, S.A.T.3, ASIA-1, O, A, i C. Uz to postoji niz imunološki i serološki različitih varijanti (subtipova) s različitom virulencijom. Virus vrlo brzo mutira, tako da se nove, antigeno specifične varijante pojavljuju stalno. Do sada je identificirano oko 80 varijanti. Nema unakrižne imunosti (cross-imunity) između pojedinih serotipova. To onemogućava produkciju učinkovite vakcine (vidi preventiva i kontrola).
Većina epidemija koje su se javile u Britaniji, uključujući veliku epidemiju 1967. je uzrokovana varijantom O1 

 

   Klinički znakovi bolesti i simptomi

Unatoč brojnim tipovima i varijantama virusa, simptomi SiŠ-a su prilično univerzalni. SiŠ je visoko kontagiozna, akutna bolest papkara. Obilježava ju vrućica i vezikulazne erupcije u ustima i okolini, papcima i sisama. Mortalitet koji izaziva je prilično nizak (2%) izuzev kod vrlo mladih životinja.
Inkubacija traje 3-6 dana. Nastup bolesti započinje visokom vrućicom (40-41oC), smanjenom mliječnošću, depresijom i anoreksijom kojoj slijedi akutan, bolni stomatitis. Bolne  lezije oralne mukoze rezultiraju cijeđenjem dugih ljepljivih tračaka sline, mljackanjem i konstantnim žvakanjem. Vezikule, prilično tankog ruba, rupturiraju unutar 1-3 dana. Za njima ostaju erozije koje zacijele unutar tjedan dana.

 

Slika 3: Bolesna goveda dobivaju bolne oralne lezije koje rezultiraju znatno pojačanom salivacijom. 


Slika 4: Jedan od prvih kliničkih znakova SiŠ-a je smanjena mliječnost.  Slika je vlasništvo J. Robinson-a.
Vezikule se također tvore na  papcima, pogotovo u okolini krunskog ruba, u međupapčanom procijepu, a često i po vulvi, sisama i vimenu. Rezultat toga je akutnu hromost, nesigurno i bolno stajanje i bolan otok. Sekundarne bakterijske infekcije mogu bitno otežati ozdravljenje. Ukoliko se vezikul oformi na orificiju sise, vrlo vjerojatno će izazvati žestok, akutan, mastitis. Svinje i goveda mogu izgubiti jedan ili oba papka (eksungulacija).

 

Gubici se javljaju ponajviše zbog pobačaja i posljedične jalovosti, koji su časte posljedice bolesti. Nagli gubitak na masi (slabljenje kondicije) i znatno (do 80%) snižena produkcija mlijeka zbivaju se tijekom akutne faze bolesti. Period konvalescencije može trajati i do 6 mjeseci.
Mlade životinje su znatno osjetljivije od  odraslih jedinki, i mogu podleći zatajenju srca izazvanom  akutnim myocarditis-om. Maligni oblik bolesti u  starijih goveda može izazvati konvulzije, poremećaje u radu srca, senzoriju, dizenteriju i paralizu stražnjih ekstremiteta. Mortalitet može biti i 70-100%


Slika 5:  U koza i ovaca SiŠ se pojavljuje u blagom obliku (obično), ali se može vrlo lako prenijeti na govedo. Slika je vlasništvo J. Robinson-a.
Enzootski oblici SiŠ-a u tropskim i suptropskim zemljama se pojavljuju u blagoj formi SiŠ-a. No ukoliko se isti soj proširi na nezaražena područja,  izazvat će žestoku bolest. U ovaca, koza i svinja bolest je mahom blag oblika. Najvažniji značaj tih životinja je da predstavljaju potencijalni vektor bolesti kojim će se bolest prenijeti na govedo.

   

  Svinje, u pravilu, imaju  neznatne ili blage lezije na sluznici usta, ali zato su znatno jače zahvaćeni papci. SiŠ u svinja izaziva jaku hromost na sve 4 noge. Velike vezikule se mogu također oformiti na gubici. Te vezikule mogu rupturirati i za njima zaostaju velike ranjive površine. 


Slika 6:  Svinje koje boluju od SiŠ-a mogu pokazivati znake akutne hromosti na sve 4 noge sa samo nekoliko vezikula na oralnoj mukozi.  Slika je vlasništvo J. Robinson-a.

Epizootiologija (epidemijologija) SiŠ-a 

   Geografska proširenost

S izuzetkom sjeverne Amerike, Australije i otoka poput Grenlanda i Novog Zelanda, SiŠ je zabilježena u svakoj zemlji.  SiŠ se nije pojavila u većini zemalja Europe, tako da je u zemljama Europske Ekonomske Zajednice, sve do epidemije koja je 2001. započela u UK, SiŠ smatrana rijetkom i egzotičnom bolešću. 
Eradikacija SiŠ-a iz Meksika, 1954. omogućila je sjevernoj Americi da očuva status zemlje slobodne od SiŠ. Za taj uspjeh SAD su uložile znatna sredstva i  ljude, kojima se Meksiku olakšale oslobađanje od SiŠ-a, a sebe zaštitile od mogućeg širenja epizootije (epidemije). Danas Darien Gap između Kolumbije i Paname predstavlja važnu prirodnu barijeru širenju SiŠ-a iz južne u sjevernu Ameriku. To objašnjava nastojanja SAD-a sa onemogući izgradnju mosta koji bi autocestom povezivao jednu i drugu stranu Amerike.

 


Slika  7: Prisustvo SiŠ infekcije među divljim papkarima može izazvati znatne štete i smanjenje populacije kako divljih  papkara tako i goveda. Slika je vlasništvo J. Robinson-a.
    Jelen je podložan SiŠ-u u Ujedinjenom Kraljevstvu. Unatoč tome, smatra se da je uloga jelena u epizootiologiji (epidemiologiji) bolesti mala, ponajviše stoga jer je kontakt jelena i goveda prilično rijedak. 
Kako je SiŠ poznat kao bolest, u teoriji, svih papkara, to otvara mogućnost da divlje životinje poput jelena, antilopa, sjevernoameričkog losa, ovaca i koza budu rezervoari i eventualni vektori koji će unijeti SiŠ u neko područje.
   

 

Širenje bolesti (Transmission of disease)

Virus SiŠ je osjetljiv na:
promjene pH izvan 6.0-9.0, 
temperature iznad 56oC i 

 

vlažnosti - prilikom suhog vremena brzo propada. 
Virus je sposoban da sačuva aktivnost i nakon pojedinih tehnika pasterizacije. Otporan je na otapala za lipide. Njegova osjetljivost na lužnate i kisele upućuje na upotrebu tvari poput natrijevog hidroksida i octene kiseline za dezinfekciju.
SiŠ se širi s jedne životinje na drugu inhalacijom ili ingestijom. Virus može perzistirati u zraku u obliku aerosola vrlo dugo, pogotovo u umjerenoj ili tropskoj klimi. Zrakom se može proširiti na velike udaljenosti (čak do 250 km). Pri tome biva nošen kao perce. To je moguće ukoliko je vlažnost iznad 60% i ukoliko odgovarajuće turbulentne struje zraka dignu čestice virusa na odgovarajuću visinu odakle će virus biti dalje prenesena. Životinje u kontinentalnoj Europi su podložne zračnoj transmisiji bolesti iz UK.

 

Tipičan scenarij unosa virusa u prethodno SiŠ - slobodan uzgoj svinje je hranjenje svinja s uvoznom hranom, poput klaoničkih otpadaka koji su dobiveni iz zaražene životinje.  Često se virus aerosolom prenese s zaražene svinje na govedo. Primarno mjesto infekcije je mukoza respiratornog trakta. Uz to, ulazna vrata za virus, mogu biti i oštećena koža i gastrointestinalni trakt. Nakon infekcije umnažanje virusa se zbiva u limfnim čvorovima. Tome slijedi viremija.

 


Slika 8: Svinja koje su hranjene zaraženim otpatcima mogu postati važni izvori infakcija za govedo.

 

Virus iz zaražene životinje izlazi u svim sekretima. Unatoč tome nije zabilježen prijenos virusa prilikom embrio transfera s inficiranih krava. Najveća koncentracija virusa  se postiže u seroznom fluidu koji se nakuplja u vezikulama. Neke životinje, s izuzetkom svinje, mogu ostati kliconoše prilično dugo. Intermitentno kliconoštvo se smatra da je važan uzročnik novih epizootija (epidemija). Drugi rezervoari  uključuju divlju floru i krpelje, i ljude koji mogu nositi virus u nazalnoj mukozi više od 28 sati, a na kosi i odjeći više tjedana. Virus je moguće izolirati i iz putra i sira. Za neke epidemije SiŠ-a se pretpostavlja da su uzrokovane virusom koji je 'pobjegao' iz istraživačkih laboratorija.

Imunitet

Preživači koji su se  oporavili od infekcije mogu nositi virus u tkivu ždrijela čak do dvije godine. Imunitet koji se razvije kao reakcija na prirodnu infekciju traje od 1 do 4 godine kod preživača, a samo 30 tjedana u svinje. Periodični pojave bolesti, koje se javljaju u enzootskim područjima, ciklički obnavljaju imunitet stada i naglo se šire iz rezervoara infekcije kada populacija prestane biti imuna. U enzootskim zemljama koje prakticiraju rutinsku vakcinaciju protiv SiŠ, epidemije su uglavnom uzrokovane drugim tipom ili varijantom virusa koji je unesen u zemlju bilo s zaraženom životinjom - vektorom bolesti, bilo sa inficiranim produktima životinja ili nekim sekundarnim izvorima zaraze.

Dijagnoza SiŠ 
   Klinička patologija
Brza i točna dijagnoza SiŠ-a je nužan korak u svakom programu eradikacije bolesti. Kako bi se napravila kvalitetna diferencijalna dijagnoza i kako bi se identificirao tip i varijanta virusa nužni su za to opremljeni laboratoriji. SiŠ se klinički može zamijeniti sa vezikularnim stomatitisom (vesicular stomatitis), vezikularnim egzantemom (vesicular exanthema), vezikularnom bolesti svinja (swine vesicular disease). Vrlo često klinički znakovi nisu dovoljni da postavljanje sigurne dijagnoze.

 

Uzimanje i slanje materijala za laboratorijsku pretragu:  

Kako i fluid vezikula kao i vezikularni epitel sadrže veliku količinu virusa ( više od 106 infektivnih doza/mL) to su uzorci koje možemo izabrati za dijagnozu akutnog oblika SiŠ-a. Fragmenti epitela mogu biti uzeti sa stjenke  ruba vezikule (afte) i smješteni u hladni (4-10o C) transportni medij na pH između 7 i 8  (poput fosfatnog pufera ili glicerina) dok se ne dostave u laboratorij. Ukoliko je vrijeme transporta duže od 12 sati, jednak volumen glicerola i antibiotika se može dodati kako bi se spriječila truljenje. Kako je glicerol toksičan za stanične strukture, ne bi smio biti dodan uzorku vezikularnog fluida. Prilikom uzimanja i slanja materijala nužno je poduzeti odgovarajuća mjere kako bi se spriječilo širenje virusa tijekom transporta.
Reakcija Vezanja Komplementa (Complement Fixation): Virus SiŠ raste brzo i izaziva snažan citopatogeni efekt u mnogim staničnim kulturama. Kultura stanica tiroide goveda je česta kultura izbora. Supernatant stanične kulture sadrži dovoljno virusa da omogući vezanje komplementa unutar 24 sata nakon inokulacije virusa na kulturu. Reakcija vezanja komplementa  radi na principu da će u prisustvu virusnog antigena doći do reakcije stvaranja antigen-antitijelo kompleks. Novonastali kompleks će vezati (aktivirati) komplement tako da neće biti moguća liza eritrocita (hemoliza)  koja se provodi u drugom dijelu testa, komplement koji je za to nužan je vezan u prethodnoj reakciji. U drugom dijelu testa se eritrocit-antitijelo izlaže pripravku iz prvog dijela testa. Ukoliko je komplement nevezan, doći će do hemolize eritrocita.  Pozitivni test neće rezultirati hemolizom.

 

ELISA: ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) se odnedavno koristi za tipizaciju virusa SiŠ-a. Pri tome je brža i osjetljivija od reakcije vezanja komplementa. ELISA se može koristiti za označavanje antigena uz pomoć mikro-titracijskih plitica od polistirena  s udubinama koje su presvučene sa slojem specifičnog antigena. U te plitice se dodaje pretraživani serum. Antitijela se vežu za antigen koji je na stjenci plitice ukoliko ih ima u serumu. Slijedi ispiranje, pa se potom se dodaju enzimom obilježeni antiimunoglobulini koji se vežu na antitijela koja nisu isprana. A nisu isprana ukoliko su se vazala za antigen. Ispiranje; i na posljetku se dodaje supstrat enzima. Ukoliko se dokaže djelovanje enzima, znači da su se antitijela vezala na antigene, a na njih su se vezali antiimunoglobulini koji su označeni enzimom. Enzim će promijeniti boju otopine. Dakle, promjena boje označava pozitivni rezultat.
Uz to se može koristiti i modificirana ELISA prilikom koje su zamijenjene pozicije antitijela i antigena. U toj varijanti plitice su presvučene sa slojem specifičnih antitijela. 

 

     Nalaz nekropsije (patoanatomski nalaz)

Lezije uzrokovane SiŠ-om čine vezikule (afte) i erozije na sluznici usta (usne, jezik, tvrdo nepce), papcima, vimenu, sisama i vulvi. Ti vezikuli započinju kao nekrotična žarišta u kojima se zbiva liza inficiranih keratinocita, okružena s blagom infiltracijom leukocita. Ponekada se mogu proširiti uzduž probavnog i dišnog trakta. Epikardijalne hemoragije se mogu naći u mladih životinja, a i u starijih životinja koje su maligno inficirane. Lezije na srcu obilježava jaka hijalina nekroza i kalcifikaija vlakana srčanog mišića. Histološki gledano,  stjenke ventrikula mogu biti posute malim sivkasto-žućkastim žarištima nejednake veličine što daje izgled tzv. 'tigrastog srca'. 
Neki autori preporučuju slanje  primjeraka oralne mukoze ili kože s vezikulima na histopatološku pretragu. Uz to preporučuju, srce, mliječne žlijezde i pankreas. Pri tome treba strogo poštivati sve mjere opreza kako nabi došlo do širenja virusa tijekom transporta u laboratorij.

 

Liječenje
Specifične terapije nema. 
U Hrvatskoj se bolesna grla ne smiju liječiti.

Provode se mjere propisane zakonom, as objavljene na www.nn.hr. Sažetak će uskoro biti objavljen na ovoj stranici.

 
Kontrola i prevencija

      

Metode kontrole i prevencije su u većini zemalja regulirane zakonskim aktima. Mnoge zemlje slobodne od SiŠ-a provode 'stamping out' metodu (iskorijeniti!) prema svim zaraženim životinjama i životinjama sumnjivim na oboljenje i na zaraženije. Uz to se provodi i stroga zabrane kretanja životinja i ljudi. Nakon usmrćenja, lešine se moraju spaliti ili zakopati u blizini. Građevine se moraju temeljito dezinficirati, sa kiselinama, lužinama ili dimljenjem. Potrebno je istražiti mogući izvor infekcije i procijeniti mogućnosti daljnjeg širenja zaraze.
U zemljama u kojima je SiŠ enzootska bolest, zaštita od bolesti se bazira na vakcinaciji u kombinaciji s odvajanjem zatvorenih stada od mogućih izvora infekcije. U područjima s velikom nevakciniranom populacijom životinja kliconoša, poput afričkog bivola, to ponekad djeluje kao beskonačna bitka. 

 
Slika 9: Oblaci dima nastali spaljivanjem lešina su vrlo vjerojatno pridonijeli otkazivanju letova na Londonski aerodrom tijekom epozootije 1967-68 u UK.

 

 

 

Vakcinacija
Redovita imunizacija s ciljem postizanja visokog imuniteta stada je osnovni oblik kontrole SiŠ-a u južnoj Africi. Trenutno postojeće vakcine omogućavaju imunitet koji traje najviše 6 mjeseci, a moraju biti u pohranjena u frižideru sve do neposredne inokulacije. 
Vakcina SiŠ-a se dobiva iz cijelog virusa uzgojenog na kulturi stanica i potom, kemijski inaktiviranog. Problemi u stvaranju učinkovite vakcine leže u činjenici da postoji 7 serotipova s ogromnim brojem varijanti koji zahtijevaju temeljitu identifikaciju i inokulaciju soja antigeno identičnog potencijalnom uzročniku epizootije. Vrlo je komplicirano i opasno odrediti reprezentativnu varijantu virusa jer je u južnoj Africi SiŠ često ograničena samo na populaciju slobodnih bivola. Problem proizlazi i iz činjenice da imunitet cijepljenih životinja počinje slabiti nakon 3-4 mjeseca (nakon vakcinacije). U takvom stanju te životinje su imune na varijante virusa vrlo srodne s virusom kojim su vakcinirane, ali su osjetljive na varijante koje se u imunom pogledu razlikuju od virusa vakcine.
Kako se trenutno koriste inaktivirane vakcine (slabije od aktivnih), kako bi se postigao odgovarajući imunitet, trebaju se primijeniti dvije inokulacije; druga za 2 -8 tjedana nakon prve. Booster doze se trebaju aplicirati u 4 ili 6-mjesečnim intervalima.

 

Zaključak 
    Danas je SiŠ najvažnija bolest papkara u mnogim dijelovima svijeta, zbog brojnih razloga:
  1. SiŠ ima iznimno velik morbiditet (mortalitet je oko 2%),
  2. izaziva jake lezije i sekundarne štete na bolesnim životinjama,
  3. postoji ogromna populacija divljih životinja koje su rezervoari bolesti, 
  4. rastući broj varijanti i serotipova otežava razvoj učinkovite vakcine, i 
  5. virus ima nevjerojatnu mogućnost prenošenja na velike udaljenosti zrakom.
Stotine milijuna dolara (milijardi kuna) su potrošeni za kontrolu i eradikaciju bolesti, i mnogo više miljuna je potrošeno zbog gubitaka stoke, smanjene trgovine, te onemogućenog kretanja ljudi zbog karantene. 
Malo je vjerojatno da će SiŠ ikada biti zbiljski globalno iskorijenjen, ali kroz konstantnu agresivnu kontrolu i prevenciju; upotrebom brzih, i preciznih dijagnostičkih tehnika, te konstantnim istraživanjima usmjerenim u razvoj metoda za stjecanje kvalitetnije, dugotrajnije aktivne imunosti ugrožene populacije, bolest se može ograničiti u zemljama u kojima je enzootija, a u zemljama u kojima je SiŠ egzotična bolest, nužan je oprez  i konstantna spremnost.

 

Preporučeni site-ovi

Slinavka i šap Homepage - The Foot and Mouth Disease Virus Homepage 

Virus slinavke i šapa - Foot and Mouth Disease Virus

The Picornavirus Homepage