Бетанодавирусы (betanodavirus) – развивающаяся группа вирусов, заражающих более 40 видов морских рыб по всему миру, включая популяции в Австралии, Азии, Европе, Северной Америке, Африке и южной части Тихого океана (Walker and Winton 2010). Известно, что инфекции бетанодавируса также поражают и пресноводные виды рыб, как в естественных, так и в искусственных условиях.

Описание бетанодавирусов

Будучи членами семейства Nodaviridae, вирусы рода Betanodavirus обладают некоторыми характерными особенностями, помогающими ученым отличать их от других вирусов. Это капсид икосаэдрической формы без оболочки, окружающий генетический материал, а именно одноцепочечную РНК положительной полярности. “Без оболочки” означает то, что у этих вирусов отсутствует внешний слой, состоящий из липидов и белков, а “капсид” является “оболочкой” из белков, окружающей генетический материал вируса. Фраза “одноцепочечная РНК положительной полярности” определяет тип генетического материала, который содержит вирус.

Болезни, вызываемые этими вирусами, известны под названием вирусный нервный некроз (ВНН) или вирусная энцефалопатия и ретинопатия (ВЭР). Эти вирусы повреждают центральную нервную систему у восприимчивых видов рыб и, как правило, воздействуют на них на ранних стадиях развития (личинок, мальков, сеголетков), хотя и более взрослые особи также могут быть заражены. Потеря популяции составляет от 15 до 100%.

В настоящий момент выделяют четыре вида бетанодавирусов (ICTV 2009) на основании генетического анализа: a) Вирусный нервный некроз золотой ставриды (SJNNV); b) Вирусный нервный некроз вераспер мозера (BFNNV); c) Вирусный нервный некроз бурого скалозуба (TPNNV); и d) Вирусный нервный некроз  краснопятнистого окуня (RGNNV). Похоже, что каждый из этих видов бетанодавирусов может заражать различные виды рыб; тем не менее, знание того, каким из штаммов заражена ваша рыба, не меняет рекомендаций относительно профилактики.

В рамках какого диапазона температур бетанодавирусы могут заражать рыбу и вызывать заболевания?

Бетанодавирусы заражают тропические, субтропические и холодноводные виды рыб. Оптимальные диапазоны температур для бетанодавирусов могут различаться в зависимости от штамма вируса и вида рыбы. Оптимальными температурами для SJNNV являются 20–25 °C; для BFNNV 15–20 °C; и для 20 °C. Для RGNNV подходящими температурами являются 25–30 °C (Hata et al. 2007), а оптимальный рост культуры клеток происходит при температуре 25 °C(Ciulli et al. 2006). Лабораторные исследования показали, что верхней температурной границей для RGNNV является ~32 °C(Hata et al. 2007).

Какие виды рыб восприимчивы к вирусу?

Бетанодавирусы в первую очередь затрагивает морские виды рыб. Вирус был обнаружен в многочисленных видах промысловой, спортивной и декоративной рыбы. Следующий сокращенный список составлен для того, чтобы продемонстрировать разнообразие подверженных вирусу видов. Представители морской промысловой и спортивной рыбы: красный горбыль (Sciaenops ocellatus), кобия (Rachycentron canadum), морской окунь (Dicentrachus labrax), латес (Lates calcarifer), золотистый спар (Sparus aurata), тихоокеанский голубой тунец (Thunnus orientalis), различные виды окуней (семейство Serranidae), а также некоторые виды плоской рыбы, включая палтуса (Hippoglossus hippoglossus) и японскую камбалу (Paralichthys oliveatus).

Известно, что следующие виды морской декоративной рыбы восприимчивы к инфекциям бетанодавируса: “осужденный” хирург (Acanthurus triostegus), полосатый хирург (A. lineatus), узкополосый кардинал (Apogon exostigma), трехпятнистый дасцилл (Dascyllus trimaculatus), бурая зебрасома (Zebrasoma scopas), золотоголовый бычок (Valenciennea strigata), бурый скалозуб (Takifugu rubripes), лимонный центропиг (Centropygeflavissimus) (Bigarre et al. 2010) и дисковидный платакс (Platax orbicularis) (David et al. 2010).

Среди пресноводных рыб восприимчивыми к вирусу являются тилапии (Oreochromis niloticus) (Bigarre et al. 2009) и декоративная рыба гуппи (Poecilia reticulata) (Hegde et al. 2003).

В рамках лабораторных исследований было установлено, что подвержены также и медаки (Oryzias latipes). У них проявлялись клинические признаки заболевания после введения бетанодавируса инъекцией (взрослые особи) и путем погружения (личинки) (Furasawa et al. 2006). У экспериментально зараженных взрослых особей и личинок данио-рерио (Danio rerio) также проявлялись признаки заболевания после контакта с вирусом (Lu et al. 2008).

Каковы типичные внешние и внутренние признаки болезни?

Бетанодавирусы чаще всего вызывают заболевания и ведут к смертности у личинок и молоди рыб, однако при определенных условиях подвергнуться влиянию вируса могут полувзрослые и взрослые рыбы (включая маточное стадо). Клинические признаки отражают тот факт, что под ударом находится нервная система. Смертность достигает 100%, а инфицированные личинки и молодь рыб демонстрируют аномальное плавательное поведение, включающее вертикальное расположение и круговое вращение; сгибание тела и мышечный тремор. Бетанодавирус вызывает чрезмерное расширение плавательного пузыря, поэтому больные рыбы в основном находятся на поверхности. У зараженных рыб также могут быть травматические повреждения из-за неконтролируемого плавания/вращения. Наиболее распространенным клиническим признаком у взрослых особей является аномальное поведение при плавании (Bovo and Florio 2008). Также могут проявляться изменения в пигментации кожи, либо потемнее, либо осветление, в зависимости от вида.

Можно ли спутать инфекции бетанодавируса с другими болезнями?

Да, так как изменения в пигментации и плавательном поведении могут быть вызваны другими инфекционными агентами (бактериями, вирусами, паразитами) или факторами окружающей среды, включая качество воды (например, высокий уровень содержания аммиака) или другие токсины (например, пестициды).

Как определить, что у рыбы инфекция бетанодавируса?

Необходимы специальные диагностические тесты, поэтому только ихтиопатолог или диагностическая лаборатория заболеваний рыб могут определить, заражена ли ваша рыба инфекцией бетанодавируса. Подходящие диагностические тесты включают гистопатологию, при которой препарат тонкой фиксированной ткани размещают на предметном стекле, окрашивают и изучают под микроскопом; выделение вирусов, при котором вирус выращивается в культуре клеток; тестирование на обнаружение антител, вырабатываемых рыбой против вируса; использование электронного микроскопа для поиска вирусных частиц; и использование полимеразных цепных реакций (ПЦР) или ДНК-проб (частиц генетического материала, связывающихся только с бетанодавирусами) для выявления вирусной ДНК.

При изучении тканей, подготовленных для гистопатологического исследования, главными отличительными данными являются присутствие вакуолизации (“пузырьков”) (см. фото) и некроза (наличие мертвой ткани) в головном мозге, спинном мозге и сетчатке глаза. В глазу может также наблюдаться воспаление. В некоторых случаях, однако, гистопатология может не дать очевидных результатов.

Какие факторы способствуют развитию и распространению заболевания бетанодавирус?

Как и в случае других вирусных заболеваний, стресс-факторы окружающей среды, включающие большое количество (плотность) рыбы и высокие температуры, ослабляют иммунную систему, а рыбы становятся более подверженными инфекционным заболеваниям, включающим бетанодавирус. Хороший уход может снизить распространение инфекции и потери рыбы. Однако из-за того, что к вспышке болезни ведет большое количество факторов, более подробно следует исследовать место содержания рыбы, включая проверку протоколов управления (в том числе мер биологической безопасности), и параметры окружающей среды. Проверка параметров качества воды, питания и стресс-факторов особенно важна. Кроме того, следует производить вскрытие репрезентативной выборки рыб, демонстрирующих признаки заболевания, для исключения других причин для этого.

Исследования указывают на то, что бетанодавирусы заражают большое количество различных видов морских и пресноводных рыб. Поэтому при помещении инфицированной рыбы в новую популяцию может произойти распространение заболевания. Инфекционность возрастает в случае, если иммунные системы рыб ослаблены из-за окружающей среды или других стресс-факторов. Более взрослые особи также подвержены заболеванию в периоды повышенных температур.

Бетанодавирусы обнаруживаются в различных резервуарах. Зараженная рыба (промысловая или искусственно-разводимая) может являться носителем и стать источником заражения в садках для выращивания рыбы. В одном из исследований, маточное стадо золотой ставриды (Pseudocaranx dentex) («переносчики») были заражены бетанодавирусом во многих органах, включая гонады и кишечник, однако не в центральной нервной системе (Nguyen et al. 1997). Это говорит о том, что эти рыбы, не проявляющие признаки заболевания, могут распространять вирус через свои гаметы (яйца или сперматозоиды) и экскременты. В рамках другого исследования были обнаружены следы бетанодавируса (RGNNV) с использованием ПЦР в тканях нескольких видов диких морских беспозвоночных: крабов (Charybdis bimaculata), гребенчатых креветок (Pandalus hypsinotus), средиземноморских мидий (Mytilus galloprovincialis) (Gomez et al. 2008). Необходимы дальнейший исследования для определения того, являются ли эти животные резервуарами и/или распространяют вирус на рыбу.

Лабораторные исследования показали, что бетанодавирус может распространятся горизонтально (от инфицированной рыбы к неинфицированной в одном водоеме) или при контакте с зараженной водой (содержащей вирус). Бетанодавирусы могут передаваться при поедании зараженной живой пищи, например артемий, Tigriopus japonicus (копеподов) и Acetesinte medius (креветок), или при поедании сырой зараженной рыбы. Виды сорной рыбы, такие как японская ставрида (Trachurus japonicus), и моллюсков, такие как тихоокеанский кальмар (Todarodes pacificus), являются потенциальным источником бетанодавируса (RGNNV) (Gomez et al. 2010).

Также  бетанодавирусы распространяются и вертикально, то есть от маточного стада к потомкам (Breuil et al. 2002; Kai et al. 2010), возможно, внутри или снаружи оплодотворенной икры.

Вызывает ли бетанодавирус смертельное заболевание?

Инфекции бетанодавирус связаны с серьезными долями смертности в популяциях, иногда достигающими 100%. Наиболее часто подвержены инфекциям личинки и мальки, хотя и более взрослые особи могут быть заражены. Более того, некоторое количество клинических здоровых рыб было протестировано с использованием молекулярных методов (для поиска вирусной РНК), с помощью чего были найдены следы инфекции бетанодавирус (эти особи, таким образом, являлись «переносчиками»).

Как можно лечить рыб от инфекций бетанодавируса?

В настоящее время не разработано эффективных методов лечения большинства вирусных инфекций рыб, включая вызванные бетанодавирусами. Рекомендуется снижение численности популяции и последующая дезинфекция.

Что я могу сделать, чтобы предотвратить вспышку бетанодавируса?

Весьма важны хороший уход и принятие мер биологической защиты, также желательно сотрудничать с ихтиопатологами и/или диагностическими лабораториями. Если вы подозреваете, что у ваших рыб могут быть инфекции бетанодавируса, понадобятся анализы  и специальные тесты. Обратитесь к профессионалам за помощью.

Вакцины против бетанодавирусов, разрабатывающиеся в рамках международного сотрудничества, эффективно снижали количество случаев заболевания и смертность в проведенных экспериментах. Исследования показали, что вакцинация личинок и более взрослых рыб может снизить количество случаев заболевания, а вакцинация маточного стада может снизить потенциальную передачу вируса потомству. (Lin et al. 2007; Kai et al. 2010; Pakingking et al. 2010). В настоящий момент таких вакцин нет в свободной продаже в США.

При разведении рыбы следует мыть и дезинфицировать икру после оплодотворения, что позволит снизить случаи передачи инфекции от маточного стада (если вирус находится снаружи икры). Использование озона (1 мг O₃ на литр в течение минуты) для дезинфекции эмбрионов после оплодотворения и закалки в воде – эффективный метод для одного из видов рыб (полосатый трубач, Latris lineata) (Battaglene and Morehead 2006). В лабораторных испытаниях, проведенных другой исследовательской группой над вирусом, находящимся в воде, понадобилось намного меньшая доза озона (см. ниже). Производителям следует помещать на карантин любых новых рыб (и, если возможно, беспозвоночных) в другом здании или площади и следовать соответствующим протоколам биологической безопасности (то есть иметь специализированное оборудование и использовать дезинфицирующие средства) перед тем, как поместить их к существующей популяции. Если это возможно, производителям также следует провести исследования репрезентативной выборки, особенно в случае смерти особей.

Оптовикам и розничным торговцам следует разделять рыб на группы по происхождению (например, импортируемые и произведенные внутри страны, либо по стране происхождения) и по видам для предотвращения или снижения вероятности распространения инфекции, однако дополнительные меры биологической безопасности также важны. Из-за того что бетанодавирусы могут распространятся через загрязненную воду, используйте разное оборудование (сетки, шланги) для каждого из резервуаров, дезинфицируйте их , когда они не используются. Также следует использовать ножные ванны и дезинфицирующие средства для рук. (см. публикации Университета Флориды, «Меры по управлению здоровьем рыб в аквакультурных рециркуляционных системах» части 1-3: https://edis.ifas.ufl.edu/fa099, https://edis.ifas.ufl.edu/fa100, https://edis.ifas.ufl.edu/fa101).

Использование источника воды, в котором могла содержатся рыба или другие потенциальные источники патогенов (например, ручей, озеро и другие “незащищенные” источники воды), также повышает риск заражения. Безопаснее использовать воду из “защищенных” источников, таких как глубокие скважины, воду, стерилизованную ультрафиолетом, или хлорированную, а затем дехлорированную (см. ниже).

Что можно использовать для дезинфекции оборудования после контакта с зараженной рыбой?
Эксперименты показали, что бетанодавирусы (SJNNV) прекращают жизнедеятельность при контакте с гипохлоритом натрия, гипохлоритом кальция, хлоридом бензалкония или йодом в концентрации 50 мг/л в течение 10 минут при температуре 20 °C; 60% этанолом; 50% метанолом (время не указано); в среде с pH 12 в течение 10 минут при температуре 20 °C; при температуре 60 °C в течение 30 минут. Эффективная доза УФ для инактивации BFNNV составила 1.0 x 10⁵ µ Wsec/см² при УФ интенсивности 440 µ W/см² в одном исследовании и 1.5–2.5 x 10⁵ µ Wsec/см² для инактивации SJNNV в другом. Озон 0.1 µ г/мл инактивировал вирус (SJNNV) спустя 2.5 минуты (Arimoto 1996; Kasai et al. 2002). Для каждого из методов могут понадобится более высокие дозы в зависимости от уровня содержания органических веществ, мутности, и других различий в качестве и составе воды.

Резюме

Вирусный нервный некроз (ВНН), также известный как вирусная энцефалопатия и ретинопатия (ВЭР), является важной группой заболеваний рыб, вызываемых бетанодавирусами. Многочисленные морские и некоторые пресноводные виды рыб по всему миру восприимчивы к бетанодавирусам, причем смертность достигает 100%. Во многих случаях подвержены молодые особи, хотя и более взрослые рыбы также подвергаются заражению.

Из-за того что эти вирусы нацелены на центральную нервную систему (включая головной, спинной мозг и глаза), наиболее распространенными клиническими признаками заболевания являются аномальное поведение (например, круговое вращение, сгибание тела, мышечный тремор). Другими признаками являются потемнение, травматические повреждения, расширение плавательного пузыря у молодых особей, а также смертность (от средней до высокой). Ввиду того что эти признаки также проявляются и при других заболеваниях, важно сотрудничать с ихтиопатологом и/или диагностической лабораторией для корректного выявления причины заболеваний.

Бетанодавирусы могут распространятся от зараженных рыб, беспозвоночных, живой и замороженной пищи, зараженной воды и от маточного стада-переносчика. Производителям следует соблюдать следующие меры биологической безопасности: использование защищенных источников воды или ее стерилизация; проверка маточного стада и живой или замороженной пищи; дезинфекция оплодотворенной икры; тестирование на наличие инфекции новой или больной рыбы. Оптовикам и розничным торговцам следует разделять рыб на группы по происхождению (импортируемые и произведенные внутри страны; импортируемые по странам; по видам).

Ножные ванны, соответствующее оборудование, дезинфицирующие средства, а также УФ стерилизация для систем рециркуляции также снизить потенциальное распространение инфекции.
—
edis.ifas.ufl.edu/fa180
Roy P. E. Yanong, VMD. Viral Nervous Necrosis (Betanodavirus) Infections in Fish