Μελέτη της πειραματικής εγκεφαλομυοκαρδίτιδας σε επιμύς (rattus norvegicus) και μυς (mus musculus)

Abstract

The aim of the present study was to investigate the pathogenesis of encephalomyocarditis in rats and mice and specifically of the disease caused by two different strains, the Greek 424/90 and the Belgian B279/95, which were isolated from outbreaks that occurred in pig farms in Europe. For this purpose, rats and mice were experimentally infected and the histopathological lesions induced by the two strains in these animal species and the distribution of the viral antigen in the various organs were studied. The immunohistochemical examinations were performed using the avidin-biotin complex method. Furthermore, tissue samples were obtained for the purpose of isolation of the virus in cell cultures. In addition, the period of viral excretion in faeces, the production of neutralizing antibodies and the blood glucose levels were studied. The samples were obtained from 44 rats (Wistar rats) and 24 mice (BALB /c mice) aged 8 weeks, separated in six groups (A, B, C, D, E, F). Half of the animals of the groups A and C were inoculated oronasally with 104.5 TCID50 /ml (dose volume 0.5 ml) of the Greek strain 424/90 and half of the animals of the groups B and D were inoculated oronasally with 104.5 TCID50 /ml (dose volume 0.5 ml) of the Belgian strain B279/95. Each one of the rest of the animals of the same four groups (A, B, C and D) was placed in the same cage together with an inoculated animal. Groups E and F served as controls. Euthanasia of all animals was carried out in two phases: 11-22 (first phase) and 56-62 (second phase) days post infection. EMCV was isolated from faeces of rats on days 2 to 29 and from faeces of mice on days 2 to 15 post infection. In rats, encephalomyocarditis virus (EMCV) was also isolated from the heart, the thymus, the lungs, the liver, the pancreas, the kidneys, the spleen and the small intestine (Peyer’s patches) in the first phase and from the thymus and the small intestine (Peyer’s patches) in the second phase of the experiment. In mice, EMCV was isolated from the thymus, the lungs and the pancreas of mice in the first phase and from the thymus of only two animals in the second phase of the experiment. The main histopathological lesions observed both in rats and mice were interstitial pancreatitis, interstitial pneumonia, depletion and necrosis of lymphocytes of thymus and Peyer’s patches. In all cases the lesions were mild. Additionally, histopathological lesions in the heart were observed only in two mice that died. In rats, EMCV antigen was detected in the cardiac muscles cells, in the pancreatic acinar cells, in the epithelial cells of the liver and in macrophages of the lung, spleen and thymus in the first phase and in the cardiac muscles cells, in the pancreatic acinar cells and in macrophages of the thymus in the second phase of the experiment. In mice, EMCV antigen was detected in the pancreatic acinar cells and in macrophages of the lung and thymus in the first phase and in the pancreatic acinar cells and in macrophages of the thymus in the second phase of the experiment. The antigen was also detected in the cytoplasm of cardiac muscle cells of three mice. The titres of neutralizing antibodies reached the cut-off value in only a few animals. Blood glucose concentrations were always within normal limits. The two viral strains that we studied, cause inapparent infection in rats and mice and only occasionally deaths in mice and seem to be able to spread in a population of rodents by horizontal rat-to-rat and mouse-to-mouse transmission. Histopathological lesions of similar nature and intensity were observed in the same organs of both contact infected and experimentally infected animals. Moreover, a similar distribution of EMCV antigen in the various organs of contact infected compared to experimentally infected animals was observed.

Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η μελέτη της παθογένειας της εγκεφαλομυοκαρδίτιδας στους επίμυς και τους μυς και συγκεκριμένα της νόσου που προκαλούν δύο στελέχη του ιού, το Ελληνικό 424/90 και το Βελγικό Β279/95, τα οποία απομονώθηκαν από περιστατικά κλινικής νόσου σε χοίρους, σε περιοχές της Ευρώπης όπου η νόσος ενζωοτεί. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε πειραματική αναπαραγωγή της νόσου και μελετήθηκαν οι ιστοπαθολογικές αλλοιώσεις που προκαλούνται από τα συγκεκριμένα στελέχη του ιού σε αυτά τα είδη ζώων και η κατανομή του αντιγόνου του ιού στα διάφορα όργανα με τη χρήση της ανοσοϊστοχημικής μεθόδου του συμπλέγματος αβιδίνης-βιοτίνης. Επιπρόσθετα, ελήφθησαν δείγματα οργάνων για την απομόνωση του ιού σε κυτταροκαλλιέργειες. Επίσης, μελετήθηκαν η περίοδος απέκκρισης του ιού με τα κόπρανα, η παραγωγή εξουδετερωτικών αντισωμάτων και οι συγκεντρώσεις της γλυκόζης στο αίμα των πειραματόζωων. Το παθολογικό υλικό προήλθε από 44 επίμυς (Wistar rats) και 24 μυς (BALB/c mice) ηλικίας 8 εβδομάδων, που διαχωρίστηκαν σε έξι ομάδες (Α, Β, Γ, Δ, Ε, ΣΤ). Τα μισά πειραματόζωα των ομάδων Α και Γ μολύνθηκαν στοματορινικά με 0,5 ml εναιωρήματος 104.5 TCID50 /ml του Ελληνικού στελέχους 424/90 και τα μισά πειραματόζωα των ομάδων Β και Δ μολύνθηκαν στοματορινικά με 0,5 ml εναιωρήματος 104.5 TCID50 /ml του Βελγικού στελέχους Β279/95 του ιού. Καθένα από τα υπόλοιπα πειραματόζωα των τεσσάρων αυτών ομάδων (Α, Β, Γ και Δ) τοποθετήθηκε στον ίδιο κλωβό με ένα πειραματικά μολυσμένο πειραματόζωο. Οι ομάδες Ε και ΣΤ αποτέλεσαν τους μάρτυρες του πειραματισμού. Η ευθανασία των πειραματόζωων πραγματοποιήθηκε σε δύο φάσεις: πρώτη φάση 11-22 ημέρες μετά τη μόλυνση και δεύτερη φάση 56-62 ημέρες μετά τη μόλυνση. Ο ιός απομονώθηκε από τα κόπρανα των επίμυων και των μυών 2 έως 29 και 2 έως 15 ημέρες μετά τη μόλυνση αντίστοιχα. Στους επίμυς, ο ιός απομονώθηκε από την καρδιά, το θύμο αδένα, τους πνεύμονες, το ήπαρ, το πάγκρεας, τους νεφρούς, το σπλήνα και το λεπτό έντερο (πλάκες του Peyer) στην πρώτη φάση και από το θύμο αδένα και το λεπτό έντερο (πλάκες του Peyer) στη δεύτερη φάση του πειραματισμού. Στους μυς, ο ιός απομονώθηκε από το θύμο αδένα, τους πνεύμονες και το πάγκρεας στην πρώτη φάση και από το θύμο αδένα δύο πειραματόζωων στη δεύτερη φάση του πειραματισμού. Τόσο στους επίμυς όσο και στους μυς, οι κύριες ιστοπαθολογικές αλλοιώσεις που διαπιστώθηκαν ήταν διάμεση παγκρεατίτιδα, διάμεση πνευμονία και νέκρωση των λεμφοκυττάρων και μείωση του αριθμού τους στο θύμου αδένα και τις πλάκες του Peyer. Σε όλες τις περιπτώσεις οι αλλοιώσεις ήταν ήπιες. Επιπρόσθετα, ιστοπαθολογικές αλλοιώσεις στην καρδιά παρατηρήθηκαν σε δύο μόνο μυς οι οποίοι πέθαναν. Στους επίμυς, το αντιγόνο του ιού, στην πρώτη φάση, διαπιστώθηκε ανοσοϊστοχημικά στα καρδιακά μυϊκά κύτταρα, στα αδενικά κύτταρα της εξωκρινούς μοίρας του παγκρέατος, στα επιθηλιακά κύτταρα του ήπατος και στα μακροφάγα του πνεύμονα, του σπλήνα και του θύμου αδένα, και στη δεύτερη φάση, στα καρδιακά μυϊκά κύτταρα, στα αδενικά κύτταρα της εξωκρινούς μοίρας του παγκρέατος και στα μακροφάγα του θύμου αδένα. Στους μυς, το αντιγόνο του ιού διαπιστώθηκε ανοσοϊστοχημικά στα αδενικά κύτταρα της εξωκρινούς μοίρας του παγκρέατος και στα μακροφάγα του πνεύμονα και του θύμου αδένα, κατά την πρώτη φάση του πειραματισμού και στα αδενικά κύτταρα της εξωκρινούς μοίρας του παγκρέατος και στα μακροφάγα του θύμου αδένα, κατά τη δεύτερη φάση του πειραματισμού. Σε τρεις μόνο περιπτώσεις το αντιγόνο του ιού διαπιστώθηκε ανοσοϊστοχημικά στα καρδιακά μυϊκά κύτταρα μυών. Ο τίτλος των εξουδετερωτικών αντισωμάτων έφτασε το κρίσιμο όριο διάκρισης σε πολύ μικρό αριθμό πειραματόζωων. Οι συγκεντρώσεις της γλυκόζης στο αίμα όλων των πειραματόζωων διατηρήθηκαν πάντα σε φυσιολογικά επίπεδα.