Некроз ушей: в поисках ответа на загадку

История

Некроз ушей – довольно частый, но все еще загадочный недуг, с которым свиноводы всего мира сталкиваются довольно часто. Существует множество версий о причинах его возникновения, но они, в основном, носят предположительный характер. На самом деле, с некрозом ушей ассоциируют множество факторов риска, среди которых травмы, полученные от собратьев по станку или вследствие воздействия окружающей среды, скученность, смешивание животных, высокая влажность, ограниченность площади кормления или поения, неправильно подобранная рецептура корма, микотоксины, вирусные заболевания или бактерии (Park, Friendship и др., 2013; Svartström, Karlsson и др., 2013; Weissenbacher-Lang, Voglmayr и др., 2012, Richardson, Morter и др., 1984, Karlsson, Klitgaard и др., 2014). Действительные механизмы и патогенез некроза ушей все еще ждут своего объяснения, вероятно, потому что его возникновение происходит не в силу какой-то одной причины или какого-то одного механизма. Аналогичные, если не сказать неотличимые на первый взгляд, проявления встречаются у представителей семейства псовых, у которых они обычно связываются с васкулопатиями, в частности – с иммунно-обусловленными васкулитами, ассоциируемыми с инфекциями, вакцинациями и лекарственными дерматитами (Scott, Miller и др., 2001).

Ear necrosis is characterized by bilateral or, less likely, unilateral necrosis of the tip and posterior edge of the pinna. Lesions range from mild, superficial erosion to more severe inflammation with exudation, ulceration, and necrosis (Figure 1). The subsequent compromise to the epidermis allows access to dermal vessels leading to the systemic spread of secondary pyogeneic bacteria resulting in arthritis, embolic pneumonia, abscesses and condemnations at slaughter.
Характерным при некрозе ушей является билатеральный или, реже, унилатеральный некроз кончика и задней кромки наружного уха. Проявления широко варьируются - от слабой, поверхностной эрозии до сильного воспаления, сопровождаемого экссудацией, изъязвлением и некрозом (Рис.1). Последующее нарушение эпидермиса открывает доступ к кожным сосудам, что ведет к системному распространению вторичных пиогенных бактерий и, в результате, к артриту, эмболической пневмонии, абсцессам и снижению сортности при забое.

Рис.1. Изъязвление, образование коросты и уплотнение эпидермиса.

Факты, известные ветеринарно-диагностической лаборатории Университета штата Айова, позволяют предположить, что спорадические случаи, происходящие непредсказуемо, имели место в большинстве поголовий США, при этом частота вспышек, смертность, тяжесть симптомов и степень воздействия на поголовье в целом варьируются в широких пределах.

Априорные гипотезы

• Гипотеза №1: с некрозом ушей ассоциируется системное распространение одного или более агента/ов.

• Гипотеза №2: в мельчайших сосудах происходит осаждение иммунного комплекса, что вызывает закупорку сосудистой системы и приводит к некрозу ушей.

• Гипотеза №3: некроз ушей вызывается идиопатической нейропатией/васкулопатией. Уровни вазоконстрикторов и/или вазодиляторов у пораженных и непораженных свиней различны.

• Гипотеза №4: первичной причиной болезни являются бактерии, они колонизируют в эпидермисе уха, что и приводит к его некрозу.

Последние результаты

Целью недавнего обследования ферм, расположенных в регионах Среднего Запада США, на предмет некроза ушей было описать развитие симптомов и выявить присутствие потенциальных патогенов. В каждом случае производился забор проб на гистопатологию, в отдельных случаях пробы брались также на молекулярную диагностику и метагеномику.

Гистопатологические исследования эпидермиса и дермиса свиней с острыми симптомами показали периваскулярное воспаление в глубоких слоях кожи, протекавшее с минимальными изменениями в эпидермисе (Рис.2). Изменения в эпидермисе включали акантоз и ортокератический гиперкератоз. При одном из обследований доминирующими были эозинофилы, васкулит, тромбоз и эпидермальный некроз. У хронически пораженных свиней изменения включали в себя такие, как изъязвление, иррегулярный акантоз, образование гранулем и глубокий дермальный тромбоз (Рис.3). Хронические изменения были подобны тем, что описывались ранее (Jensen 2009, Richardson, Morter и др., 1984)/

Рис.2. Биопсия кончика уха свиньи с острой формой заболевания. Глубокие слои дермиса растянуты эдемой и умеренным количеством нейтрофилов, изменения эпидермиса при этом минимальны.

Рис.3. Биопсия кончика уха свиньи с хронической формой заболевания. Эпидермальные изменения включают в себя изъязвление с воспалением в прилегающих областях, образование сероцеллюлярной коросты и акантоз эпидермиса. Глубокий дермис растянут грануляционной тканью и геморрагией. Сосуды в глубоких слоях кожи закупорены вследствие тромбоза и васкулита.

Результаты полимеразной цепной реакции (ПЦР) в целях обнаружения эксфолиативных токсинных генов Staphylococcus hyicus были отрицательными, хотя ПЦР была больше оптимизирована для работы с экстрактами из культур, чем с экстрактами, полученными из образцов тканей (Onuma, Uoya и др., 2011). Метагеномный анализ эпидермиса и дермиса с использованием экстракопирования гипервариабельного участка V3-V4 гена 16S рРНК бактерии показал статистически значимые различия у свиней с хроническим некрозом ушей и свиней без некроза в альфа (плотность) распределении (Р = 0,003). Это означает, что число идентифицированных особей, основанное на числе отобранных в каждой группе последовательностей, в «хронической» группе было меньше. В частности, относительная распространенность Actinobacillus spp., Fusobacterium spp., Streptococcus spp. и Staphylococcus spp. статистически значимо отличалась в пораженных (острая и хроническая форма вместе) и непораженных группах (Рис.6).

Рис.6. Относительная распространенность бактерий разных видов и рода Clostridia по группам.

Для оценки биологической значимости каждого существенного таксона провели статистический анализ. При сравнении свиней с некрозом ушей (совместно и острая, и хроническая форма) со свиньями без него, 209 таксонов были определены в качестве биологически существенных. При сравнении ушей с острой формой некроза, с хронической, и ушей без него, в качестве биологически существенных определили 24 таксона. В этой группе, в образцах из ушей свиней, пораженных в острой форме, в качестве биологически существенных выявили две потенциально септицемических бактерии - Actinobacillus spp. и Haemophilus spp.

В общем случае, присутствие, как при данных исследованиях, кожных воспалений не сопровождающихся значительными изменениями в эпидермисе, подразумевает направление процесса «изнутри-наружу», а не «снаружи-внутрь» и позволяет предположить нарушение васкулярного притока, приводящего к колонизации условно-патогенными бактериями и развитию обусловленных ими патологий. Метагеномный анализ показал, что сообщества бактерий по мере развития симптомов значительно меняются, а роль, играемая бактериями рода Actinobacillus и Haemophilus в качестве первичных или вторичных (вследствие нарушения работы сосудистой системы) возбудителей требует дальнейшего изучения.

Направления дальнейших исследований

Проспективное исследование может помочь установить возможные механизмы, задействованные в развитии некроза ушей. Скорее всего, для того, чтобы дальше охарактеризовать микробиому уха пораженных и непораженных свиней и относительную распространенность вазолидаторов и вазоконстрикторов, потребуется проведение многочисленных анализов образцов с использованием иммуногистохимических технологий и электронного микроскопа для выявления иммунных комплексов, исследование культур на бактериальные токсины с помощью ПЦР, а также более современных технологий метагеномики и транскриптомики. И, как всегда, наиважнейшими являются отбор проб и стадия болезни. Хронические симптомы предоставляют минимум информации в отношении возможной причины возникновения заболевания.

Обобщение

Некроз ушей остается загадкой. Продуманное использование различных технологий способно пролить свет на механизмы и/или причины его возникновения и позволить разработку мер по его недопущению и приемов адресной терапии.