« Назад

Каким образом иммунная система защищает организм от вирусных инфекций?

В создании этой статьи принял участие Крис Эшворт, ветеринарный врач

Часть 2 из 4 в серии статей, посвященных роли вирусов в продуктивности животных.

В части 1 обсуждалось, что такое вирусы и как они влияют на продуктивность животных.

Существует масса способов, которыми животное может заразиться вирусом. К основным относят алиментарный (с кормом) и аэрогенный (с воздухом). Также животные могут заразиться при прямом контакте с контаминированной поверхностью и при половом контакте.

Например, вирус папилломы может инфицировать кожный покров при прямом контакте животного с поверхностью, на которой этот вирус присутствует. К таким поверхностям относят столбы и стены в стойле, и даже щетки, используемые для выставочных животных. Маммиллит и псевдовирусная оспа являются примерами вирусов, которые могут распространяться через доильные установки, особенно часто поражая дойных телок.

Как только иммунная система животного распознает вирус внутри организма, она запускает воспалительный процесс для его уничтожения. Этот процесс может начаться сразу или быть отложенным ― в зависимости от инкубационного периода вируса (времени от его проникновения до проявления клинических признаков).

Давайте узнаем, как именно работает иммунная система при проникновении различных вирусов в организм животных.

Иммунная система в действии

Иммунная система состоит из сложной сети клеток, белков и ферментов, запрограммированных на поддержание благосостояния животного. Эта сеть способна распознавать и вызывать ответную реакцию на чужеродное проникновение бактерий, вирусов, паразитов, а также токсинов от укусов пчел и кровососущих насекомых, которые могут поступать в организм. Эта система также может реагировать на различные стрессоры, травмы или факторы окружающей среды.

Когда вирус преодолевает барьеры организма, к которым относят, например, кожу, слизистые оболочки или выстилающие покровы кровеносных сосудов, иммунная система распознает проникновение патогена. После этого она отправляет сигналы, называемые цитокинами, которые говорят о том, что нужна помощь. Это вызывает направленное движение белых кровяных телец к месту инфекции.

Первыми места инфекции достигают белые кровяные тельца ― фагоциты. Они обеспечивают защиту организма благодаря поглощению патогенных чужеродных частиц, бактерий, умирающих или мертвых клеток. Существует две формы фагоцитов:

• нейтрофилы у млекопитающих или гетерофилы у птиц ― маленькие гранулярные лейкоциты, которые быстро появляются в месте инфекции или раны и поглощают бактерии;
• моноциты ― более крупные лейкоциты, возникающие примерно на третий день после инфицирования, захватывающие бактерии, чужеродные частицы и части мертвых клеток, оставленных нейтрофилами или гетерофилами.

Макрофаги и нейтрофилы появляются первыми, их работа заключается в захватывании и уничтожении вируса. После этого они выставляют частицы вируса на своей поверхности, подавая сигнал моноцитам о продолжении атаки проникающего вируса ― но уже в более специфической форме.

Когда возникает вирусная инфекция, начинается гонка между иммунной системой организма и вирусом. Вирус скрывается внутри клетки до того, как клетка подает сигнал о том, что она поражена и отличается от других. Это тот период времени, когда у вируса есть преимущество и возможность распространить вирусные частицы для заражения других клеток.

К тому времени, как иммунная система начинает распознавать тревожные сигналы и запускает воспалительный процесс, вирус уже распространяется в соседние клетки.

Макрофаги и лимфоциты играют важную роль в распознавании вирусной инфекции, а также помогают организму защититься.

Кроме того, в первые часы после возникновения вирусной инфекции начинает работать еще один механизм защиты организма ― интерферон. Эта молекула, выделяемая организмом, участвует в уничтожении вирусов.

Немедленное и отсроченное проявление вирусных инфекций

Некоторые вирусные инфекции сразу вызывают проявление клинических признаков. Такие заболевания, как риновирус, грипп и коронавирус начинают проявляться в течение 1–14 дней. Другие вирусы, такие как ретровирусы, ВИЧ, лейкоз крупного рогатого скота и болезнь Марека не будут вызывать клинические симптомы в течение недель, месяцев, а в некоторых случаях даже лет после инфицирования.

Ретровирусы размножаются очень медленно, поэтому им может потребоваться продолжительное время для поражения достаточного количества клеток, чтобы животное заболело. В случае с некоторыми ретровирусами, например, при инфекционной анемии лошадей, зараженные животные продолжают ежедневно производить эритроциты. Если лошадь теряет 10 эритроцитов каждый день, но образовывает 9, для развития анемии потребуется достаточно большой промежуток времени.

Другой пример ― ВИЧ у человека. Люди, пораженные ВИЧ, не сразу сталкиваются с полным поражением клеток костного мозга и Т-хелперов. Они будут постепенно терять небольшое количество клеток каждый день, и до момента дефицита может пройти достаточно длительный срок.

Как долго вирус может оставаться в организме?

Обычно вирусная инфекция остается в организме животного в течение минимум 10 дней, однако может сохраняться и до конца жизни. Вирус герпеса, например, развил в себе механизмы, обманывающие организм и заставляющие его думать, что вирус ― это часть организма, не вызывая иммунный ответ в течение длительного времени. Из-за этого иммунная система не запускает воспалительный ответ, необходимый для уничтожения и выведения вируса.

Если животное поражается вирусом герпеса, оно пожизненно становится вирусоносителем. Однако это не значит, что у животных всегда будут проявляться клинические симптомы заболевания. Существуют люди ― носители герпесвирусных инфекций, у которых за всю жизнь был всего один клинический случай при том, что вирус находится внутри организма.

Как только патоген прикрепляется к клетке, иммунная система распределяет его как «свой» или «чужой». Если патоген распознается как «чужой», организм запускает воспалительный процесс для его уничтожения. В некоторых случаях развивается гипериммунная реакция, и организм начинает атаковать собственные клетки. Мы редко встречаем это у сельскохозяйственных животных, чаще страдают кошки и собаки. Такое состояние носит название аутоиммунной реакции. Примером аутоиммунной реакции у людей могут служить волчанка, пузырчатка, ревматоидный артрит и многие другие заболевания.

Роль вакцин в контроле вирусных инфекций

Про вакцины важно понимать, что они не предотвращают инфекции, но значительно снижают тяжесть протекания заболеваний. Например, прививка от гриппа не даст гарантии, что вы не заболеете гриппом. Но если после вакцинации вы заразитесь тем же штаммом, проявляться он будет легче и быстрее, чем если бы вы не прививались.

Вакцинация позволяет организму создать антитела в крови, которые будут связывать вирус в первые часы после проникновения, предотвращая его распространение и выводя из организма еще до начала проявления клинических признаков.

Противовирусные препараты, антисептики и дезинфектанты обладают схожим эффектом, снижая патогенность и устойчивость вируса в окружающей среде, но не полностью профилактируя инфицирование.

Влияние кормления на противовирусный иммунитет

Сбалансированный рацион необходим для защиты животных от вирусных инфекций.

Кормление в ранние этапы жизни особенно важно, так как именно в этот период формируется основной иммунитет. Животные нуждаются в питательных веществах для производства необходимого количества иммунных клеток и полноценного развития органов иммунной системы.

Клетки, не испытывающие дефицита в витаминах, минералах, микро- и макроэлементах, намного лучше работают на раннее распознавание патогенов. Кроме того, такие клетки способны быстрее создать антитела. Чем быстрее образовываются антитела, тем больше у животного шансов вызвать иммунный ответ, чтобы остановить распространение вируса и победить инфекцию.

Микроэлементы, такие как селен, цинк и марганец, работают как антиоксиданты, которые обезвреживают свободные радикалы, образующиеся в цикле реакций воспалительного процесса, и вызывающие повреждение клеток.

Узнайте больше о вирусах в части 3 серии статей. Она будет посвящена тому, какую роль незаменимые микроэлементы играют в защите животных от вирусных инфекций.