Document Type : Large Animal Health Management
Authors
1 Department of Internal Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran.
2 Department of Microbiology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran.
3 Department of Food Hygiene, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran- Iran
4 Department of Clinical Science, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
Abstract
Keywords
امروزه اسب و صنعت اسب داری در کشور ما به شکل روزافزون در حال پیشرفت میباشد، بنابراین افزایش موارد بروز بیماریهای مختلف در این صنعت دور از انتظار نیست. از جمله بیماریهای با اهمیت در تک سمیان، بیماریهای عفونی ویروسی میباشند که از میان آنها هرپس ویروسها به دلیل گستردگی جهانی و فراوانی بیماریهایی که ایجاد میکنند از مهمترین و خطرناکترین پاتوژنهای تهدید کننده سلامت تک سمیان هستند (20).
عفونتهای حاصل از هرپس ویروسها در جمعیت تک سمیان در تمامی مناطق دنیا پراکنده میباشند و از میان آنها، هرپس ویروسهای تیپ 1 و 4 تک سمیان مهمترین علت خسارات اقتصادی در صنعت تک سمیان میباشند (1،2،23). هر دوی این ویروسها دارای DNA دو رشتهای خطی متعلق به تحت خانواده آلفاهرپس ویرینه و جنس واریسلوویروس هستند (1،17،18). مشابه دیگر اعضای آلفاهرپس ویروسها، هرپس ویروس تیپ 1 و 4 تک سمیان از نظر ژنتیکی و آنتی ژنیکی بسیار به هم شبیه هستند (3). آلودگی با هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان عمدتاً منجر به بیماری تنفسی (Rhino pneumonitis) میشود و به ندرت منجر به سقط جنین، بیماری عصبی و مرگ و میر نوزادان نیز میشود (1،2). نشانههای بالینی ناشی از ابتلا به این ویروس شامل: تب، سرفه، ترشح از بینی و کونژونکتیویت میباشد. خسارت اقتصادی ناشی از ابتلا به این ویروس به علت ابتلا تعداد زیاد تک سمیان، از دست دادن زمان تمرین، از دست دادن شانس شرکت در مسابقهها و قرنطینه اسبداری و منطقه و لغو مسابقات میباشد (4).
از جنبههای مهم در اپیدمیولوژی هرپس ویروسها وجود حالت نهفتگی و فعال شدن متناوب این ویروسها است. این ویروسها میتوانند به شکل نهفته در حیوان میزبان درآیند و به دنبال فعال شدن مجدد از میزبان بدون علامت منجر به انتشار عامل بیماری به حیوانات سالم حساس شوند (2،3،8،17) بنابراین نیاز مبرم به یک روش حساس و ویژه که امکان تشخیص سریع بیماری بالینی و همچنین مراقبت از جمعیتهای حساس را فراهم کند، وجود دارد (10).
روشهای مختلفی برای تشخیص و تفریق هرپس ویروسهای تیپ 1 و4 تک سمیان در جمعیت تک سمیان استفاده میشوند که عبارتند از: PCR، جداسازی ویروس، سرولوژی و Real Time PCR.
Real Time PCR یک روش حساس، ویژه، سریع و کمی در جهت تشخیص و مراقبت بیماری هرپس ویروس تک سمیان میباشد. دقت و حساسیت روش Taqman در صدر روشهای تشخیصی میباشد (6،10،22).
این مطالعه، نخستین پژوهش در مورد حضور هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان با استفاده از روش Real Time PCR تکنیک Taqman روی نمونههای خون و سواب به دست آمده از اسبهای با نشانههای بالینی یا سابقه بالینی مرتبط با این ویروس در ایران میباشد.
هدف از این مطالعه ارزیابی شیوع هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان در اسبهای دارای سابقه یا نشانه بالینی مرتبط با این ویروس در 4 استان منتخب گلستان، خوزستان، تهران و آذربایجان غربی که دارای جمعیت اسب قابل توجهی در کشور هستند، با روش Real Time PCR تکنیک Taqman میباشد.
مواد و روش کار
نمونهها: نمونههای خون و سواب بینی از تعداد150 رأس اسب (از هر دو جنس، هر نژاد و هر سنی) با نشانههای بالینی یا سابقه بالینی مرتبط با هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان (شامل سرفه، ترشحات از بینی، دپرسیون، افزایش تعداد تنفس، تب، نشانههای عصبی و سقط جنین) از اسبداریهای 4 استان گلستان، خوزستان، تهران و آذربایجان غربی در فاصله زمانی بهمن ماه 1394 تا آذر ماه 1395 جمعآوری شد.
تعداد نمونه اخذ شده از هر استان عبارت بودند از: گلستان 47 نمونه، خوزستان 45 نمونه، تهران 37 نمونه و آذربایجان غربی 21 نمونه.
نمونههای خون از ورید وداج به مقدار ml 5 در لولههای حاوی ماده ضد انعقاد EDTA جمع آوری شد.
سوابهای بینی اخذ شده به ml 1 محیط حمل ویروس شامل PBS، پنی سیلین (800IU/ml)، استرپتومایسین (8ml/µg) و 1/0% (w/v) سرم جنین گوساله، منتقل میشد. نمونهها در کنار یخ و در کوتاهترین زمان ممکن به آزمایشگاه منتقل میشدند (10).
نمونههای خون با دور 1500 به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ میشدند و سپس قسمت بافیکوت آنها توسط پیپت پاستور جدا شده و در C˚70- تا زمان انجام بررسی با Real Time نگهداری میشدند (2).
سوابهای بینی همراه با محیط حمل ویروس در C˚70- تا زمان انجام Real Time نگهداری میشدند.
استخراج اسید نوکلئیک: DNA نمونهها با استفاده از کیت استخراج DNA شرکت MBST استخراج شدند. بنا به توصیه شرکت سازنده، DNA از µl 100 خون و محیط حمل سوابها طی یک فرآیند 10مرحلهای استخراج شدند. کیفیت DNA استخراج شده توسط الکتروفورز روی ژل آگاروز و اسپکتروفوتومتر در طول موج nm 260 تأیید شدند.
Real Time PCR Taqman: سویه مرجع استفاده شده در این مطالعه DNA خالص شده از سویه مرجع جهانی TH20P هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان بود (11).
Real Time PCR روی DNAهای استخراج شده از بافی کوت نمونههای خون و سوابهای بینی انجام شد. گلیکوپروتئین B اعضای تحت خانواده آلفا هرپس ویرینه جزیی از لیگاند این ویروسها بوده که حاوی توالیهای بسیار اختصاصی گونهها است و تفریق هرپس ویروسهای تیپ 1و 4 تک سمیان را که بسیار شبیه هم میباشند، امکانپذیر میسازد (5). پرایمرها و پروب مورد استفاده در این مطالعه که گلیکوپروتئین B را هدف قرار میدهند پیشنهاد سازمان OIE هستند (جدول 1). پرایمرهای مورد استفاده برای سکانس موارد مثبت از مطالعه Kirisawa و همکاران در سال1993 اخذ شد (12) (جدول 2). اختصاصی بودن پرایمرها و پروب توسط پایگاه اطلاعاتی NCBI مورد تایید قرار گرفت. پرایمرها و پروب مورد استفاده توسط شرکت سیناکولون مورد سنتز قرار گرفتند.
Real Time PCR در یک واکنش µl 20 شامل µl 1 dNTPا، µl 8/0 Mgcl2ا، µl 3/0 Taq DNA polymerase ، 2µl بافر، µl 3/0 پروب، µl 6/0 پرایمر فوروارد، µl 6/0پرایمر ریورز، µl 4/9 آب مقطر وµl 5 از DNA استخراج شده انجام شد. Real Time PCR در دستگاه (QIAGEN, Geramany)اRotor-Gene تحت شرایط دمایی زیر انجام شد.
فاز جدا شدن اولیه در دمای C˚95 به مدت 5 دقیقه، سیکلهای گرمایی به صورت 40 سیکل C˚95 به مدت 15 ثانیه و C˚60 به مدت 60 ثانیه انجام شد (22).
تفسیر نتایج بر اساس مقادیر Ct به دست آمده صورت پذیرفت (مقادیر Ct برابر 35 و کمتر از آن مثبت و مقادیر بیشتر از 35 منفی در نظر گرفته شد) (5).
دو نمونه مثبت، برای تأیید نتایج، تعیین توالی شدند. شرایط PCR Nested انجام شده برای تعیین توالی به قرار زیر است.
فاز جدا شدن اولیه در دمای C˚94 برای مدت 5 دقیقه، سیکلهای گرمایی به صورت 30 سیکل C˚94 به مدت 1 دقیقه، C˚53 به مدت 1 دقیقه و C˚72 به مدت 1 دقیقه، فاز پایانی به صورت C˚72 به مدت 7 دقیقه.
پس از پایان واکنش، محصول PCR که اندازه باند آن 688 بود، از ژل استخراج و برای تعیین توالی ارسال گردید و پس از تعیین توالی در بانک ژن جهانی BLAST شد.
نتایج
از مجموع 150رأس اسب نمونهگیری شده، 18 راس (12%) از نظر هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان مثبت بودند. از نمونههای خون 7 مورد (6/4 %) و از سوابهای بینی 11 مورد (3/7 %) از نظر هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان مثبت بودند. از 18 مورد مثبت از نظر هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان به ترتیب 14 (77/77 %)، 2 (11/11 %)،1 (5/5 %) و 1 (5/5%) مورد دارای نشانههای بالینی یا سابقه بالینی بیماریهای تنفسی، سقط جنین، بیماری عصبی و بیماری توام (تنفسی و سقط جنین) بودند (جدول 3).
از 47 رأس اسب نمونهگیری شده از استان گلستان 6 مورد (76/2 %) و از 45 رأس اسب نمونهگیری شده از استان خوزستان 3 مورد (6/6%) از نظر هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان مثبت بودند. از 37 رأس اسب نمونهگیری شده از استان تهران 5 مورد (5/13%) و از 21 رأس اسب نمونهگیری شده از استان آذربایجان غربی 4 مورد (04/19%) از نظر هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان مثبت یافت شدند (جدول 3). نتایج نشان میدهند که آذربایجان غربی بیشترین و خوزستان کمترین میزان آلودگی را دارند.
از 18 رأس اسب آلوده با هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان، 13 راس (94/14%) مادیان و 5 راس (93/7%) نریان بودند (جدول 3).
از 18 رأس اسب آلوده با هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان، 8 راس (62/21%) از نژاد آمیخته، 2 راس (5/12%) از نژاد KWPN، 3 راس (5/6%) از نژاد عرب، 2 راس (5/12%) از نژاد تروبرد، 2 راس (8%) از نژاد ترکمن و 1 راس (10%) از نژاد هلشتاین بودند (جدول 4).
از 18 مورد هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان یافت شده از 150 نمونه اخذ شده، 2 نمونه (1/7%) مربوط به اسبهای 5-1 سال، 7 نمونه (2/13%) متعلق به اسبهای 10-6 سال و 9 نمونه (3/17%) مربوط به اسبهای 15-11 سال بودند (جدول 5).
بحث
این مطالعه، نخستین پژوهش با روش Real Time PCR تکنیک Taqman روی نمونههای خون و سواب بینی اسبهای کشور در جهت تشخیص هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان میباشد.
Real Time PCR به علت داشتن سرعت، حساسیت و ویژگی در جهت تشخیص این ویروس و توانایی تفکیک آن از هرپس ویروس تیپ 1 تک سمیان مورد استفاده قرار گرفته است (22 ،18 ،10 ،6). در تکنیک Taqman به علت استفاده از پروبهای انحصاری ارگانیسم مربوطه، امکان اشتباه وجود نداشته و از بالاترین حساسیت، دقت و ویژگی برخوردار است. نمونههای به کار گرفته شده در این مطالعه از اسبداریهای مختلف از 4 استان کشور که جمعیت اسب قابل توجهی دارند اخذ شد، اسبهای موجود دراین اسبداریها به منظور اهدافی از قبیل مسابقات پرش و سرعت، تولید مثل و آموزش سوارکاری نگهداری میشدند.
نتایج تحقیق حاضر نشان داد که از مجموع 150 رأس اسب نمونهگیری شده 18 مورد (12%) از نظر هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان مثبت بودند و از نمونههای خون اخذ شده 7 مورد (6/4%) و از سوابهای بینی 11 مورد (3/7%) از نظر این ویروس مثبت بودند.
تحقیقات متعددی در مورد هرپس ویروسهای تک سمیان در مناطق مختلف دنیا صورت گرفته و نتایج متفاوتی بر اساس مناطق مختلف جغرافیایی و روشهای آزمایشگاهی استفاده شده، به دست آمده است (2،14،22). اگر چه مطالعه حاضر، وجود هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان را در اسبهای دارای نشانههای بالینی یا سابقه بالینی مرتبط با این ویروس نشان داده است اما نمیتوان امکان ابتلا با دیگر پاتوژنها را به عنوان عامل بیماری بالینی رد نمود.
به طور کلی همراه شدن نشانههای بالینی با حضور ویروس در خون بیانگر مرحله ویرمی ویروس و حضور عفونت فعال است، در حالت دیگر همراه شدن نشانههای بالینی با حضور ویروس در سواب بینی و عدم تشخیص ویروس در خون باز هم بیانگر وجود عفونت فعال است اما به علت کوتاه بودن فاز ویرمی در مورد هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان امکان تشخیص آن در خون به علت تعداد بسیار کم ویروس وجود ندارد. اسبهایی که دارای سابقه بالینی مرتبط با این ویروس بودند و در زمان نمونه برداری فاقد نشانههای بالینی بودند حضور ویروس در خون آنها بیانگر حالت نهفتگی ویروس در سلولهای تک هستهای خون محیطی آنها است، از سوی دیگر اسبهای فاقد نشانههای بالینی در زمان نمونه برداری که واجد ویروس در سواب بینی میباشند، بیانگر فعال شدن ویروس از حالت نهفتگی و دفع آن از طریق ترشحات بینی است که این اسبها به عنوان منبعی برای انتشار این ویروس به دیگر حیوانات حساس در تماس هستند. اصولاً این ویروس در اسبهای مبتلا به حالت نهفتگی به دنبال یک استرس مانند حمل و نقل، بیماری، شرکت در مسابقات و یا بدنبال تجویز کورتونها فعال شده و شروع به دفع به محیط اطراف میکنند (4، 1).
فراوانی آلودگی با هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان در جمعیت تعریف شده برای اسبها در این مطالعه 12% به دست آمد که کمتر از مقادیرگزارش شده توسط Momtaz و Hematzadeh در سال2003 به میزان 96/68 % و Sarani و همکاران در سال 2013 به میزان 88 % میباشد. این اختلاف میتواند به علت تفاوت در منطقه جغرافیایی شامل: شرایط آب و هوایی (رطوبت، دما، فصل و سایر شاخصهای اقلیمی)، میزان شیوع عفونت حاصل از هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان و نحوه مدیریت اسبداریها در این مناطق باشد (7). از دیگر عواملی که میتواند علت اختلاف در میزان آلودگی به دست آمده در این تحقیقات را توجیه نماید این است که مطالعه Momtaz و Hematzadeh در سال 2003 یک بررسی سرولوژی بوده است و بر اساس تشخیص آنتی بادی صورت گرفته است و اصولاً اسبهایی که آنتی بادی علیه این ویروس در آنها تشخیص داده میشود اما فاقد نشانههای بالینی هستند، به عنوان اسبهای مبتلا به حالت نهفتگی در نظر گرفته میشوند و احتمالاًً به علت کم بودن ذرات ویروس، در مطالعه مولکولی تشخیص داده نمیشوند، حال آنکه آنتی بادی همچنان در خون آنها حضور دارد. از دیگر دلایل تفاوت نتایج میتواند استفاده از روش Sybergreen در مطالعه Sarani و همکاران در سال 2013 باشد که دقت و ویژگی کمتری از روش Taqman دارد. در مقایسه با مطالعه Taktaz و همکاران در سال 2015، باز هم فراوانی بدست آمده در تحقیق حاضر از هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان در 3 استان گلستان، تهران و خوزستان کمتر از مقادیر گزارش شده از اصفهان (98/16%) و شهرکرد (21/16%) بود، که این مورد هم میتواند به علت تفاوتهای منطقهای باشد که در بالا به آنها اشاره شد، اما فراوانی آلودگی این ویروس در استان آذربایجان غربی بیشتر از فراوانی آن در اصفهان و شهرکرد بود. این وضعیت شاید به علت مرزی بودن این استان و درنتیجه تردد غیرقانونی تک سمیان از کشورهای همسایه (عراق و ترکیه) به مرزهای کشور ما، تا حدودی قابل توجیه باشد، به طوری که ممکن است ورود تک سمیان حامل آلوده زمینه را برای انتشار بیشتر آلودگی در جمعیت تک سمیان استان آذربایجان غربی فراهم کند. در مطالعه حاضر کمترین میزان آلودگی با هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان مربوط به استان خوزستان بود، که میتوان علت این امر را، علاوه بر موارد فوق الذکر، با شرایط اقلیمی و آب و هوای استان خوزستان و حساسیت این ویروس نسبت به گرما نیز مربوط دانست (1،7،14).
دربررسی حاضر مانند مطالعات Taktaz و همکاران در سال 2015، Gohering و همکاران در سال 2006 و Henninger و همکاران در سال 2007، حضور بیشتر این ویروس در اسبهای مسن تر جلب توجه میکند. در این خصوص به نظر میرسد با افزایش سن احتمال مواجهه با این ویروس افزایش یابد و چون اصولاًً اسبهای بالغ برای تولیدمثل، مسابقات و تمرین استفاده میشوند بنا بر این احتمال مواجهه با ویروس در این گروه از اسبها افزایش مییابد (7،9،21).
نتایج حاصل از این تحقیق نیز مانند مطالعات Taktaz و همکاران در سال 2015، Gohering و همکاران در سال 2006 و Lunn و همکاران در سال 2009 حاکی از حضور بیشتر این ویروس در یک نژاد در مقایسه با نژادهای دیگر است. در مطالعه حاضر درصد بیشتری از اسبهای نژاد آمیخته به این ویروس آلوده بودند که این میتواند به علت استفاده بیشتر از این گروه نژادی در مسابقات باشد و جمع شدن تعداد زیاد اسب در زمان مسابقات در یک مکان و استرسهای ناشی از حمل و نقل و مسابقات میتوانند به عنوان عواملی در جهت انتشار بیشتر ویروس و در نتیجه ثبت موارد مثبت بیشتر در این گروه نژادی باشند (7،9،13).
در نهایت مطالعه حاضر وجود هرپس ویروس تیپ 4 تک سمیان را که از عوامل اصلی ایجاد بیماری تنفسی در تک سمیان میباشد در اسبهای 4 استان کشور که دارای جمعیت اسب قابل توجهی هستند با روشی حساس و ویژه تأیید کرد. با توجه به توانایی این ویروس در ایجاد حالت نهفتگی و فعال شدن مجدد و در نهایت انتشار آن در بین دامهای سالم، به نظر میرسد برنامهریزی برای کنترل و پیشگیری از پراکندگی این ویروس که میتواند منجر به خسارتهای قابل توجهی به صنعت پرورش اسب کشور شود، ضروری و اجتناب ناپذیر باشد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان برخود لازم میدانند تا مراتب قدردانی از زحمات دکتر آرش قلیانچی لنگرودی، دکتر علی سارانی و دکتر ایرج اشرافی تمای را به عمل آورند.
تعارض در منافع
بین نویسندگان هیچ گونه تعارض در منافع گزارش نشده است.