Autorzy prezentują protokół zbierania chusteczek do nosa od świń w celu wykrycia i wyizolowania wirusa grypy A.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Autorzy prezentują protokół zbierania chusteczek do nosa od świń w celu wykrycia i wyizolowania wirusa grypy A.
Nadzór nad wirusami grypy A u świń jest krytyczny dla zdrowia ludzi i zwierząt, ponieważ wirus grypy A szybko ewoluuje w populacjach świń i ciągle pojawiają się nowe szczepy. Świnie mogą być zarażone różnymi liniami wirusa grypy A, co czyni je ważnymi gospodarzami dla pojawienia się i utrzymania nowych szczepów wirusa grypy A. Pobieranie próbek świń w różnych środowiskach, takich jak komercyjne fermy trzody chlewnej, targi rolnicze i targi żywych zwierząt, jest ważne, aby zapewnić kompleksowy obraz obecnie krążących szczepów IAV. Obecna technika pobierania próbek przedubojowych (tj. pobieranie wymazów z nosa) jest pracochłonna, ponieważ wymaga fizycznego przymusu świń. Chusteczki do nosa polegają na pocieraniu kawałka materiału po pysku świni przy minimalnym lub żadnym ograniczeniu zwierzęcia. Procedura wycierania nosa jest prosta do wykonania i nie wymaga personelu z profesjonalnym przeszkoleniem weterynaryjnym lub w zakresie obchodzenia się ze zwierzętami. Chociaż wymazy z nosa są nieco mniej czułe niż wymazy z nosa, wskaźniki wykrywania i izolacji wirusa są odpowiednie, aby chusteczki do nosa były realną alternatywą dla pobierania próbek od pojedynczych świń, gdy wymagane są metody pobierania próbek o niskim poziomie stresu. Protokół postępowania określa kroki potrzebne do pobrania żywej chusteczki do nosa od pojedynczej świni.
Wirusy grypy A (IAV) powodują choroby układu oddechowego u wielu gatunków, w tym u ptaków domowych, świń i ludzi. Ze względu na reasortację segmentowanego genomu IAV może dojść do szybkiej ewolucji wirusa i często pojawiają się nowe szczepy IAV. Trzoda chlewna to gatunek, który może służyć jako naczynie do mieszania IAV z wielu gatunków żywicieli. 1 Obecnie istnieją trzy główne podtypy IAV powszechnie krążące wśród świń w Ameryce Północnej (H1N1, H1N2, H3N2), ale wielokrotne wprowadzenie IAV od ludzi doprowadziło do dużej różnorodności IAV w obrębie tych podtypów. 2 Szybka ewolucja wirusów IAV zakażających świnie jest widoczna od 1998 r., kiedy to potrójny reasortant IAV zawierający segmenty genów wirusów ludzkich, ptasich i świńskich3 stał się powszechny wśród świń w Stanach Zjednoczonych. 4 Wewnętrzne segmenty genów z tego potrójnego reasortantu IAV pozostają bardzo rozpowszechnione wśród IAV obecnie infekujących świnie. 5
Na całym świecie, IAV jest istotną przyczyną chorób układu oddechowego u świń, u których typowe objawy kliniczne obejmują gorączkę, jadłowstręt, letarg, kaszel, trudności w oddychaniu, kichanie, wydzielinę z nosa i słaby przyrost masy ciała. IAV może być szczególnie kosztowne dla gospodarstw lochowych, w których udokumentowano niepowodzenia reprodukcyjne spowodowane gorączką wywołaną przez IAV i słabo urodzone prosięta. 6,7 W Stanach Zjednoczonych wirus IAV jest powszechnie wykrywany w komercyjnych stadach trzody chlewnej, a duża różnorodność antygenowa i genomowa oraz ciągła ewolucja wśród świń zakażających IAV utrudnia kontrolę tego wirusa. 8-11
Obawy dotyczące zdrowia publicznego związane z pojawieniem się pandemicznego szczepu IAV wynikającego z reasortacji u świń zostały zrealizowane w 2009 roku, kiedy IAV linii świń zawierającej segmenty genów z potrójnie reasortowanej północnoamerykańskiej linii świń i euroazjatyckiej linii świń podobnych do ptaków spowodowało światową pandemię u ludzi. 12 Od tego czasu wirus pandemiczny (A (H1N1)pdm09) został ponownie zaasortowany z endemicznymi szczepami IAV świń13,14, a niektóre z tych nowo dobranych szczepów zostały przeniesione z powrotem na ludzi. 15 Częstotliwość zdarzeń związanych z reasortacją i pojawianiem się nowych szczepów IAV o potencjale pandemicznym sprawia, że konieczny jest aktywny nadzór nad krążącymi wirusami IAV u świń, zwłaszcza na granicy świnia-człowiek.
Interfejs świnia-człowiek jest ważny dla dwukierunkowej międzygatunkowej transmisji IAV. Przenoszenie wirusa z człowieka na świnię występujące w komercyjnej produkcji trzody chlewnej jest odpowiedzialne za dużą różnorodność IAV obecną w populacji trzody chlewnej. Targi rolnicze są największym miejscem mieszania się ludzi i trzody chlewnej w Stanach Zjednoczonych i są znanymi miejscami odzwierzęcego przenoszenia wirusa IAV. 15-21 W 2012 r., podczas wybuchu epidemii wariantu H3N2 IAV, 93% przypadków zgłosiło udział w targach rolniczych w dniach poprzedzających wystąpienie choroby. 15 Analiza genomiczna izolatów wirusa od świń wystawowych w porównaniu z izolatami ludzkimi potwierdziła transmisję odzwierzęcą. 21 Świnie wystawowe zakażone wirusem zakażenia często nie wykazują klinicznych objawów choroby,21-23 co wskazuje na potrzebę bezpośrednich badań diagnostycznych.
Pobieranie próbek od wyraźnie chorych świń samo w sobie nie pozwoli skutecznie zidentyfikować występowania IAV u świń i nie można na nim polegać w celu identyfikacji nowych szczepów IAV pojawiających się wśród świń. Aktywny nadzór jest absolutnie konieczny do wykrywania pojawiających się szczepów wirusa IAV u świń i oceny ich zagrożenia zarówno dla trzody chlewnej, jak i dla zdrowia publicznego. Większość działań związanych z nadzorem nad wirusami przenoszonymi drogą płciową jest dobrowolna, a zatem potrzebne są metody w minimalnym stopniu zakłócające. Trzy główne procedury pobierania próbek przedubojowych w przypadku IAV zakażającego świnie to: wymazy z nosa, płyny ustne i chusteczki do nosa. Aktualne zalecenia dotyczące pobierania próbek od poszczególnych świń w celu wykrycia IAV wymieniają wprowadzanie wymazów z końcówkami włókien syntetycznych do nozdrzy jako preferowaną metodę pobierania wydzieliny z nosa i komórek nabłonka. 24,25 Ponieważ świnie mogą próbować unikać tej procedury, zespół wyszkolonego personelu musi krępować świnie ręcznie lub za pomocą wnyków, w zależności od wielkości zwierzęcia. 26 Proces krępowania jest pracochłonny dla personelu i stresujący dla świń. Dodatkowo, świnie wystawowe są często zaangażowane w wiele konkursów na targach, więc postrzeganie dodatkowego stresu u zwierzęcia biorącego udział w zawodach może sprawić, że właściciele będą odporni na działania nadzoru.
Z prawdopodobieństwem wykrycia IAV od 80 do 100% w stadach zakażonych IAV, płyny ustne stały się popularną alternatywą dla wymazów z nosa do molekularnego wykrywania IAV w populacjach świń. 27,28 Ponadto płyny z jamy ustnej mogą zapewniać szersze okno wykrywania IAV niż wymazy z nosa po początkowym zakażeniu. Jednak izolacja IAV z płynów ustnych była problematyczna - tylko 50% prób izolacji wirusa kończyło się wyleczeniem IAV. 29
Używanie chusteczek do nosa zamiast wymazów z nosa podczas nadzoru IAV u świń pozwala przezwyciężyć ograniczenia opisane powyżej. Chusteczki do nosa nie wymagają użycia werbla krępującego i mogą być wykonywane bez stresowania zwierząt lub świadków zabiegu. Do pobierania chusteczek do nosa potrzebne jest minimalne przeszkolenie techniczne, które pozwala osobom niebędącym weterynarzami, w tym właścicielom trzody chlewnej, na pobieranie próbek kontrolnych. Chusteczki do nosa zostały wcześniej porównane z wymazami z nosa w celu wykrywania i izolacji wirusa grypy A30, a szczegółowy protokół tej nieinwazyjnej metody pobierania próbek opisano poniżej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie świnie użyte do zbierania poniższych danych były chronione przez Komitet ds. Opieki i Wykorzystania Zwierząt Uniwersytetu Stanowego Ohio (numer protokołu wykorzystania zwierząt 2009A0134-R1).
1. Przygotowanie pożywki do transportu wirusów i fiolek do pobierania próbek
2. Zbieranie chusteczek do nosa od świń
3. Wykrywanie kwasu nukleinowego wirusa grypy A
4. Izolacja wirusa grypy A z chusteczek do nosa
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Prawidłowe zastosowanie tej metody pozwala uzyskać wyniki rRT-PCR, które – wraz z wykorzystaniem kontroli wewnętrznej podczas ekstrakcji RNA i rRT-PCR – wykazują, że próbki nie zawierały inhibitorów PCR pochodzących z zanieczyszczeń środowiskowych pobranych podczas próbkowania. Po inokulacji próbki dołki do izolacji wirusa powinny być wolne od widocznych zanieczyszczeń środowiskowych obecnych w próbce. Istnieje rozsądna zgodność między wynikami rRT-PCR a wynikami izolacji wirusa, przy czym należy pamiętać, że PCR często ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Pobieranie próbek od świń za pomocą wymazów z nosa z końcówką poliestrową okazało się przydatne w prowadzeniu nadzoru nad IAV; Jednak stosowanie procedury wymazu z nosa utrudnia wysiłki związane z nadzorem ze względu na wymagane użycie sidła do krępowania. Chusteczki do nosa stanowią udoskonalenie obecnych technik pobierania próbek świń w celu zminimalizowania stresu u ludzi i świń podczas pobierania próbek. Chociaż metoda ta została opracowana i zatwierdzona na wystawach trzody chlewnej, można ją łatwo zastosować w inny...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca została częściowo sfinansowana z funduszy federalnych z Centrów Doskonałości Badań i Nadzoru nad Grypą (CEIRS), Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych, Narodowych Instytutów Zdrowia, Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej, na podstawie Kontraktu Nr. HHSN272201400006C.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| BBL Napar z mózgu serca | Becton, Dickinson and Company | 211059 | |
| Sól sodowa penicyliny G | MP Biomedicals, LLC | 021194537 | 1500 u/mg |
| siarczanu streptomycyny | AMRESCO LLC | 0382 | |
| Roztwór gentamycyny | Mediatech, Inc. | 30-005-CR | 50 mg/ml |
| Amfoterycyna B Roztwór | Fisher | S 24 25 | 250 ug/ml |
| Siarczan Kanamycyny | Teknova | K2105 | 5000 ug/ml |
| TPP Rapid Filtermax System | TPP Techno Plastic Products AG | 99150 | |
| Butelki diagnostyczne Nalgen | Thermo Scientific | 342002-9025 | HDPE z białym zamknięciem PP |
| Gąbka z gazy Dermacea, 8-warstwowa 441211 | Covidien | 5,08 cm i razy; 5,08 cm (2 cale i razy; 2 cale) | |
| Rękawice nitrylowe | Saftey Choice | 19-170-010 (A-D) |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.