Вірусологія

досліджуваного вірусу та безпосередньо мета експерименту. Найчастіше використовуються білі миші, пацюки, мурчаки, кролики та собаки.

Миші. Для вірусологічних досліджень дуже широко використовуються білі миші (альбіноси сірої домашньої миші) інбредних ліній. Останніх одержують в результаті спарювання братів з сестрами, або батьків з дітьми протягом щонайменше 20 поколінь. У таких тварин досягається високий ступінь гомозиготності, вони мають генетичну одноманітність, менш мінливі, високочутливі до певних вірусів. Ці властивості частково закріплені у них генетично, тому на віруси вони реагують досить одноманітно. Вага тварин визначається умовами досліду і коливається в межах 8-18 г . Особливу роль грають новонароджені миші вагою 1-2 г, тільки на них культивують певні віруси (наприклад, ящур, Коксакі). Широкого використання також набули „високоракові” лінії мишей, у яких у 60-95% випадків виникає рак молочних залоз: А (альбіноси), С3Н (сірі), С3НА (темно-сірі), ДВА (блідо-коричневі); та „низькоракові”, у яких спонтанні пухлини молочних залоз зустрічаються дуже рідко: СВА (сірі), BALB (альбіноси), С57Br (коричневі), СС57 (білі).

Пацюки. Дуже цінні лабораторні тварини, стійкіші за мишей до певних інфекцій. Найбільш плодючі серед лабораторних тварин. Використовують білого пацюка (альбіноса сірого пацюка), чорного, тощо. У пацюків теж створені інбредні лінії. Новонароджених тварин використовують в дослідженнях з онкогенними вірусами. Внаслідок сприйнятливості до багатьох вірусних інфекцій пацюки є універсальними тваринами, придатними практично для всіх цілей вірусологічних досліджень.

Хом’яки. Для вивчення вірусів створена інбредна лінія сірійського золотистого хом’яка. При роботі з онкогенними вірусами використовують новонароджених тварин. Цінні лабораторні тварини для дослідження кацерогенезу, викликаного аденовірусною інфекцією.

Мурчаки. У вірусологічних дослідженнях найбільш цінними є гладкошерсті породи мурчаків: голандська, гімалайська, агуті, тощо. Мурчаки голандської породи мають біло-коричнево-чорно- сіре забарвлення шерсті. Шерсть коротка, рівна, гладка, щільно прилягає до тіла. Вони відзначаються плодючістю, швидким ростом та стійкістю до захворювань. Гімалайські мурчаки мають чорне або коричневе забарвлення мордочки, вух та передніх лапок.

21

Мурчаки породи агуті мають шерсть двох відтінків: золотистокоричневий (золотисті агуті) та сірий (сірі агуті). Мурчаки використовуються з різноманітними цілями у вірусологічних дослідженнях. Вони незамінні при постановці реакції зв’язування комплементу, де використовується їх сироватка (комплемент).

Тхорі. Використовуються в дослідах не дуже часто через стійкість до багатьох вірусів людини та тварин.

Кролики. Основні тварини різноманітних вірусологічних досліджень. Рекомендується працювати в основному з чистопородними тваринами з метою одержання стійких результатів. Існує багато стандартних порід кроликів, які дають можливість великого вибору: Шиншила сріблясто-сірого кольору з блакитним відтінком та коричневими очима; віденський блакитний сизого кольору з блакитним відтінком та темно-блакитними очима; віденський білий білосніжного блискучого кольору та блакитними очима; білий велетень білого кольору та червоними очима; Аляска чорного кольору та коричневими очима; Гавана коричневого кольору. Кролики порід Шампань, російський горностаєвий, короткошерстий та ангорський рідко використовуються у вірусологічному експерименті. Кролі чистих порід більш чутливі до наркозу, серйозних операцій та інфекцій. Використовують кроликів різного віку та ваги в залежності від цільового призначення.

Собаки. У вірусологічних дослідженнях найчастіше використовуються вівчарки, такси, дворняжки, гончі, лайки. Рекомендується використовувати собак міцних, середньої величини з гладким волосяним покривом, спокійного норову.

Кішки. Для вірусологічних досліджень використовують рідко, відбирають кішок короткошерстих порід.

Мавпи. Дуже цінні лабораторні тварини для вирішення ряду теоретичних та практичних питань вірусології. Об’єктами досліджень виступають віруси інфекційного гепатиту А, кору, віспи, імунодефіциту людини та ін. Найчастіше використовують індійських макак-резусів, філіппінських макак та африканських зелених мартишок, рідше – яванських макак, макак лапундер, павіанів, гамадрилів та шимпанзе.

Кури. Серед великої кількості порід курей слід назвати такі: італійська куріпкова (чисто несуча порода, придатна для щеплень, більш стійка і менш вибаглива, ніж леггорн), леггорн (несуча порода, придатна для щеплень), родлендер (чисто несуча порода),

22

віандот (несуча порода), суссекс (несуча порода), світла брама (як донор крові). Слід використовувати чистопородних птахів. Вік курей визначається метою досліджень. Курячі ембріони використовуються для культивування вірусів грипу, парагрипу, віспи курей та ін., для одержання клітинних культур, а дорослі кури - як донори крові для серологічних реакцій, з діагностичною метою, для випробування вакцин, тощо.

Каченята. Використовуються у віці 1-10 днів для постановки біопроби з вірусами, що викликають хвороби качок та каченят.

Коні. Єдина модель при роботі з вірусами інфекційної анемії коней та енцефаломієліту коней.

Свині. Використовують підсвинків у віці 2,5-5 місяців при роботі з вірусами чуми та віспи свиней. Молодих свиней та поросят беруть для біопроби при хворобі Тешена та інфекційного гастроентериту свиней.

Телята. При вивченні ряду вірусних хвороб телят, таких як ентеровірусних інфекцій, використовують тварин у віці від декількох днів до декількох місяців.

Слід сказати, що при виборі лабораторних тварин до вірусологічних експериментів користуються правилом необхідного та достатнього, тобто намагаються вирішувати поставлені задачі найбільш економічно виправданим шляхом. Тому до абсолютної більшості дослідів залучаються миші, пацюки та кролики, рідше хом’яки, мурчаки та собаки. При цьому існують випадки, коли дослідження конкретного вірусу вимагають залучення інших лабораторних тварин, оскільки вищеназвані можуть не бути сприйнятливими до даного вірусного захворювання або ж не відповідати поставленим цілям експерименту.

Так, наприклад, якщо метою дослідження є вивчення патогенезу захворювання, спричиненого вірусом грипу, то для цього цілком достатньо використання пацюків. Коли ціллю є отримання специфічної антисироватки до даного вірусу, то доцільніше використовувати кролів внаслідок їх ефективної імунної відповіді на більшість вірусів та порівняно великого об’єму антисироватки, яку від них можна отримати (хоча і миші, і пацюки теж можуть бути використані з цією метою, але об’єм антисироватки буде у цьому випадку у декілька разів менший).

Для постановки реакції зв’язування комплементу доцільно використовувати мурчаків для отримання сироватки, а при

23

вивченні онкогенних вірусів – „високоракових” мишей або хом’яків. При дослідженні дії лікарських речовин для людини найчастіше використовують собак, свиней та мавп внаслідок високої подібності фізіології їх організмів до організму людини.

Крім того, є віруси, дослідження яких можливе лише з участю тих лабораторних тварин, які є господарями відповідних вірусів у природі. До таких тварин відносять собак (вірус чуми собак, вірус сказу), свиней (вірус інфекційного гастроентериту свиней та ін.), коней (вірус інфекційної анемії коней, вірус енцефаломієліту коней), каченят, телят. Разом з цим, цих тварин порівняно рідко застосовують для інших цілей.

Індикаторні тварини

Для виявлення вірусів в певному середовищі використовують “сторожові” тварини (sentinel animals), тобто такі, що залишаються у приміщеннях з метою визначення інфекційного агенту. Цілі використання “сторожових” тварин різні. Наприклад, їх вселяють в приміщення (свинарники, скотні двори, пташники) для перевірки відсутності вірусів після ліквідації інфекції та проведеної там дезінфекції. В лабораторіях “сторожові” тварини можуть служити для виявлення втрати (витоку) вірусу. Цей метод виявлення вірусу з використанням “індикаторних” або “детекторних” “сторожових” тварин грає велику роль в епізоотологічних та епідемічних дослідженнях. Для цього сприйнятливих тварин на певний час розміщують в їхньому середовищі існування для природного зараження (через укуси комахами, тощо) і спостерігають за ними. В подальшому їх переводять в лабораторні умови і досліджують. Поза межами вірусологічних експериментів „сторожових” тварин (найчастіше пацюків та кролів) можуть використовувати на хімічних підприємствах з виробництва речовин, небезпечних для життя людини, а також в місцях зберігання хімічної та біологічної зброї масового знищення для виявлення можливого витоку токсичних речовин чи організмів.

Гнотобіотичні тварини

Гнотобіоти (гнотобіонти) – це безмікробні тварини, які широко використовуються у вірусологічних дослідженнях за рахунок того, що, по-перше, вони, як правило, вільні від збудників латентних

24

вірусних інфекцій, що перешкоджають результатам досліджень за причиною інтерференції. По-друге, вони більш чутливі до вірусних інфекцій, ніж звичайні тварини. По-третє, вони найбільш стандартні. По-четверте, саме цих тварин доцільно використовувати при виділенні вірусів з нез’ясованими хвороботворними властивостями.

За визначенням Luckey (1967), гнотобіоти – це макроорганізми, які не містять життєздатних мікроорганізмів одного або декількох видів, відомих досліднику. За зовнішнім виглядом гнотобіоти не відрізняються від звичайних тварин. Проте в гнотобіологічних ізоляторах, де утримуються безмікробні тварини, та під час їхнього розтину відсутній специфічний для даного виду тварин запах. Крім того, вони більш стійкі до впливу рентгенівських променів, мають підвищену радіорезистентність. Життєві процеси у безмікробних лабораторних тварин (морфологія, фізіологія, обмін речовин, резистентність, захисна реакція, патологія, тощо) значно відрізняються від таких у звичайних тварин. Найбільш помітні зміни стосуються функцій шлунково-кишкового тракту, де відсутня нормальна мікрофлора, збільшення ваги печінки, нирок, надниркової залози та недорозвинення імунно-захисних механізмів (гіпоплазія та зменшення ваги лімфатичних вузлів та тімусу, відсутність глобулінпродукуючих клітин, майже восьмикратне зменшення кількості імуноглобулінів, тощо). Утворення антитіл або відсутнє, або відбувається в незначній мірі.

Перші вдалі спроби отримати безмікробних тварин належать Нутталю та Тірфельдеру, яким в 1895 році вдалося одержати та утримувати в стерильних умовах мурчаків. В 1912-1913 роках безмікробні курчата, пуголовки та мухи були отримані М.Коенді та Е.Вольманом в лабораторії І.І.Мечнікова. Тривалість життя перших безмікробних тварин була недовга (2-3 тижні) внаслідок недосконалості методики вирощування та неповноцінністю стерильної дієти. Становлення гнотобіології як самостійної галузі біології відноситься до 60-х років ХХ-го століття, коли цих тварин почали отримувати в Японії, Нідерландах, СРСР, Швеції, Бельгії, США, ФРН, Чехословаччині, Франції комерційним шляхом.

На сьогоднішній день безмікробних птахів одержують шляхом інкубації яєць зі стерильною шкаралупою в стерильному інкубаторі. Стерильних ссавців отримують кесаревим розтином вагітних тварин, або видаленням матки (гістеректомія) та

25

вирощуванням “новонароджених” в стерильних ізоляторах. Утримують гнотобіотів в гнотобіологічних ізоляторах з мікрокліматом при наявності двох шлюзів: повітряного (аерошлюз) та рідинного (гідрошлюз). Через шлюзи за допомогою контейнерів в ізолятор вводять посуд, харчі, повітря, воду, хірургічний інструментарій, клітки та всі інші простерилізовані матеріали. Одержаних стерильних тварин тримають на молочнокислій дієті для наявності певної кишкової флори, яка зберігає їхню специфічну апатогенність. Приміщення гнотобіологічного ізолятору стерилізують газами. Таким чином, отримання та утримання гнотобіотів на всіх етапах роботи здійснюється повністю в стерильних умовах.

За динамікою росту безмікробні тварини діляться на 3 групи: І – мавпи, поросята, курчата – ростуть краще, ніж звичайні тварини, або однаково з ними; ІІ – пацюки, миші, собаки, кішки – ростуть нарівні зі звичайними тваринами;

ІІІ – мурчаки, кролики, козенята, ягнята – ростуть гірше звичайних тварин.

Розрізняють два види гнотобіотів: стерильні тварини та гнотофори. Стерильні тварини – це макроорганізми, які не мають ніяких життєздатних мікроорганізмів, які можна виявити. Гнотофори – це макроорганізми, які є носіями тільки одного виду життєздатних мікроорганізмів (моногнотофори в дибіотичній системі), двох (дігнотофори в трибіотичній системі) або декількох (полігнотофори в полібіотичній системі).

Особливе місце серед гнотобіотів займають SPF-тварини (від нім. Spezifisch pathogenfrei), які вільні тільки від патогенних

мікроорганізмів. В їхньому організмі є всі необхідні для нормальної життєдіяльності бактерії та віруси, які в сукупності створюють групу так званої резистентної (корисної) мікрофлори.

На сьогодні одержані SPF (СПФ)-тварини: пацюки, мурчаки, кролики, поросята, птахи та інші. На відміну від гнотобіотів, які є експериментальною моделлю, СПФ-птахи та свині в ряді країн стали основою для створення племінних та товарних ферм, вільних від інфекційних хвороб.

Основні правила утримання тварин та догляду за ними

Головними вимогами до утримання лабораторних тварин є забезпечення дотримання всіх фізіологічних норм тварин, а також

26

попередження перезараження тварин та розповсюдження інфекції в межах віварію.

До фізіологічних вимог роботи з лабораторними тваринами відносять фізичні параметри мікроклімату приміщень віварію, де утримуються тварини (температура, вологість, повітрообмін, рівень шуму та ін.), розміщення тварин у клітках віварію та годування тварин. Крім того, особлива увага приділяється карантину тварин та профілактиці канібалізму.

Мікроклімат у приміщеннях, де утримуються лабораторні тварини, повинен бути в межах існуючих норм (табл.2.2.) протягом доби незалежно від сезону. Висока температура та мала рухливість повітря в поєднанні з великою вологістю гальмують тепловіддачу і викликають перегрівання організму. При цьому тварини стають мляві, у них зменшується апетит, знижується стійкість до інфекційних та неінфекційних захворювань, гальмується обмін речовин. Негативно впливає на тварин і висока вологість у поєднанні з низькими температурами. Газовий склад повітря приміщень для тварин залежить від санітарно-технічного обладнання, кількості тварин та щільності їх посадки в клітках. При недостатньому повітрообміні в приміщенні зменшується вміст кисню, збільшується вміст вуглекислого газу, аміаку, сірководню, клоачних газів та інших продуктів бродіння та гниття органічних речовин, що негативно позначається на тваринах.

В приміщеннях для утримання тварин не повинно бути шуму від приладів, засобів механізації, голосів, недбалого поводження з інвентарем (допустимий рівень – не більше 70-85 Дб). Як періодичний, так і повсякденний шум негативно позначається на стані здоров’я тварин, впливає на серцево-судинну, нервову та імунну системи, дихання, теплообмін.

У віваріях розповсюджена переважно кліткова система розміщення лабораторних тварин. Для утримання лабораторних тварин використовують клітки різних конструкцій, виготовлених з дерева, скла, алюмінію, жерсті, тонких металевих листів, міцних сортів фанери, плексигласу, пластмас.

Таблиця 2.2.

Показники мікроклімату в приміщеннях для лабораторних тварин

Вид Температура Максимально Кратність Освітлення

27

тварини		(°С)		допустима			повітрообміну
				концентрація в			(об’єм за
					повітрі		годину)
	Межі		Середнє	аміаку		вуглекисло	витяжк	прито
	коливання		значення	,		ти, % до	а	к
				мг/л		об’єму
Миші	18-26		22	0,01		0,15	8	10	Напівморок
Пацюки	20-24		22	0,01		0,15	8	10	- “ -
Хом’яки	18-26		22	0,01		0,15	8	10	- “ -
Мурчаки	16-23		20	0,01		0,15	8	10	Денне
									світло
Кролики	14-18		16	0,01		0,15	8	10	- “ -
Собаки	18-22		20	0,01		0,15	8	10	- “ -
Кішки	18-22		20	0,01		0,15	8	10	- “ -
Мавпи	20-30		25	0,01		0,15	10	15	- “ -

У вірусологічних дослідженнях найчастіше використовують скляні банки та цільнометалеві клітки завдяки зручності миття та дезінфекції. Незалежно від конструкції кожна клітка обов’язково повинна мати піддон, що виймається, де збираються залишки їжі, калу та сечі. В якості підстилки використовують матеріали, що абсорбують вологу та пристосовуються тваринами для будування гнізд (пісок, полова, сіно, солома, торф’яна крихта, стружка та тирса різного розміру, та ін.).

Дрібних лабораторних тварин та птахів розміщують в клітках на стелажах в 3-4 яруси (перший на відстані 30-70 см від підлоги), дотримуючись рекомендованої густоти посадки, яку обраховують з розрахунку 1 г маси тіла тварини на 1 см3 для клітки (табл.2.3.).

Мурчаків розміщують в звичайних сітчастих металевих клітках по 2-3 тварини. Кроликів бажано утримувати по одному в клітці в прохолодному неопалюваному приміщенні.

Таблиця 2.3.

Густота посадки в клітках лабораторних тварин та птахів

28

	Мінімальн		Число тварин на 1 м2
	а площа	Максимально	площі підлоги
Вид	дна клітки	допустима	приміщення
тварин	на одну	кількість тварин
	тварину,	в клітці	Дорослі	Молодняк
	см2
Миші	40	15	65	240
Пацюки	150	10	20	100
Хом’яки	100	5	30-40	30-40
Мурчаки	300	5	5-18	5-18
Кролики	2000	1	3-4	3-4

Кішок, які часто хворіють лише від одного перебування в обмеженому просторі приміщення клітки, краще тримати в окремих кімнатах, або вольєрах з настінними лавами-лежанками на різній висоті. Собак розміщують по одній в окремих кабінахбоксах, даючи можливість вільно рухатися. Невеликих мавп, як макака-резус, також розміщують по одній в клітках розміром 1,5×1,5×1,5м. Великих мавп розміщують в кімнатах-вольєрах.

Важливо зберігати чистоту приміщень, кліток та посуду. Не можна переставляти годівниці, поїлки. Двічі на рік треба проводити повну дезінфекцію приміщення. У випадку епізоотії захворілих тварин ізолюють від здорових і віварій переводять на карантин. Трупи померлих тварин в секційній кімнаті розтинають, вивчаючи патологічний матеріал, а потім разом з підстилкою спалюють в кремаційній печі.

Поняття “карантин” було введено з 14 століття для боротьби з чумою, коли на віддалений острів висаджували на 40 днів екіпажі кораблів, а вже потім доставляли на острів Сицилію (від італ. “каранта” – “сорок”).

Експериментальних тварин розводять у спеціальних розплідниках. Лише невелика їх кількість знаходиться у віваріях при вірусологічних лабораторіях. Ті тварини, що заново надходять у віварій, спочатку витримуються в карантинному відділенні. Під час карантину у тварин можуть проявитися різні захворювання: чи латентні, чи ті, що були в інкубаційному періоді, чи ті, що тварина здобула під час транспортування в результаті переохолодження.

29

Згідно “Ветеринарному законодавству України”, для тварин встановлюються наступні строки перебування в карантині: для собак – 30 днів, білих мишей та пацюків – 10 днів, всіх інших тварин – 21 день. Для мавп та тварин, які проживають в надто відмінних умовах, строки карантину та адаптації збільшуються до 2-3 місяців. В ці проміжки часу укладається тривалість інкубаційного періоду тих захворювань, на які частіше хворіють тварини.

Тварини повинні забезпечуватися регулярним годуванням та питною водою. Годування повинно бути повноцінним за хімічним складом та достатнім за кількістю. Корм тварин повинен містити всі речовини, необхідні для нормального перебігу процесів життєдіяльності, тобто білки, жири, вуглеводи, мінеральні солі та вітаміни. Для різних видів тварин існують певні кормові норми, раціони та режим годування. При нестачі води порушуються фізіологічні та біохімічні процеси в організмі, затримується ріст, знижується резистентність до інфекцій, виникають патологічні зміни.

Правильна організація повноцінного годування в поєднанні з оптимальними умовами утримання забезпечує добрий загальний стан, ріст, розвиток та розмноження тварин. Вона підвищує стійкість тварин до захворювань, зміцнює їхню імунну систему і, як наслідок, грає значну роль у високоякісному проведенні вірусологічних досліджень.

Нерідко у лабораторних тварин (мишей, пацюків, кролів, тощо) спостерігається канібалізм. Причини його можуть бути різноманітними (табл.2.4.).

		Таблиця 2.4.
Причини канібалізму та заходи його профілактики
Причини канібалізму		Заходи профілактики
Поїдання	самками	Частину приплоду пересаджують
новонароджених	при	до іншої самки з малим
перевантаженні	приплодом	приплодом
(або при малій кількості
молока)
Поїдання приплоду старими		- “ -
самками або тими, які
народили вперше
		30