1
Patogeneza i zmiany wywołane przez zakażenie PRRSV wynikają z cech jakimi charakteryzują się wirusy należące do rodzaju Arterivirus: (i) replikacji w makrofagach; (ii) długotrwałej wiremii; (iii) możliwości długotrwałego lecz nie trwałego utrzymywania się zakażenia organizmu. Ostra faza wiremii u warchlaków trwa około 4 tygodnie, po czym wirus może być stwierdzany głównie w tkance limfoidalnej – niekiedy przez całe życie świni – a wiremia może się pojawiać okresowo (praca przeglądowa Chand i wsp. 2012, Curr Opin Virol).
Zmiany wywołane przez wirusy w tkance płucnej rozwijają się na drodze dwóch mechanizmów: bezpośredniego uszkodzenia komórek i zaburzenia funkcjonowania pneumocytów, oraz/lub aktywacji komórek układu odpornościowego co prowadzi do nadmiernego wydzielania cytokin i toksycznych produktów przemiany materii. Aktywowane komórki angażują inne komórki odpowiedzi zapalnej, ich migrację do miejsca infekcji co w efekcie pogłębia zmiany patologiczne. Z drugiej strony odgrywają one ważną rolę w eliminacji wirusa.
Główne komórki będące celem PRRSV to makrofagi pęcherzyków płucnych. Uszkodzenie tkanek wynika z apoptozy i martwicy zakażonych komórek i w jeszcze większym stopniu komórek sąsiednich, na skutek uwalniania się cytokin biorących udział w indukcji apoptozy, reaktywnych form tlenu i tlenku azotu. W tym samym czasie uwalniane są również cytokiny prozapalne aktywujące kolejne komórki odpowiedzi zapalnej co powoduje pojawianie się uogólnionych objawów klinicznych (gorączka, letarg itp.). Sekrecji ulegają również cytokiny przeciwzapalne, regulujące proces. Podobnie do innych wirusów, PRRSV ma możliwość osłabiania pierwotnej odpowiedzi interferonu typu I – ważnego mechanizmu wrodzonej odpowiedzi przeciwwirusowej we wczesnych fazach infekcji, co umożliwia bardziej efektywną replikację drobnoustroju. Różne szczepy PRRSV posiadają różne możliwości modulacji odpowiedzi odpornościowej, co w efekcie przekłada się na różny zakres wywoływanych objawów klinicznych i zmian patologicznych. Ogólnie postać zakażenia wynika z różnego zakresu zaburzenia równowagi pomiędzy wymienionymi mechanizmami odpornościowymi. Uszkodzenie i ziszczenie makrofagów może ułatwiać zakażenia wtórne, co jest powszechnie obserwowane w terenie.
W warunkach doświadczalnych objawy zakażenia PRRSV zależą od zjadliwości szczepu wirusa użytego w doświadczeniu. Najwyraźniejsze zmiany w układzie oddechowym są obserwowane 7-14 dni po zakażeniu. Sekcyjne obserwuje się płuca stwardniałe, z brązowymi plamkami a zmiany są silniej wyrażone w płatach doczaszkowo brzusznych, lecz mogą być obecne w całym organie (Ryc. 1). Najczęstsze zmiany mikroskopowe to (1) przerost i rozrost pneumocytów, (2) nacieki komórek jednojądrzastych w przegrodach między pęcherzykowych, (3) obecność martwicowego debris w świetle pęcherzyków, (4) nagromadzenie komórek zapalnych w pęcherzykach i (5) okołonaczyniowe nacieki komórek zapalnych.
Ryc. 1. Płuca świni poddanej eutanazji w 14 dni po zakażeniu zjadliwym szczepem PRRSV typ 1, podtyp 3, Lena.
W badaniach gdzie zakażone świnie poddawano eutanazji w 14 i 21 dniu po infekcji, w 21 dniu stwierdzono mniejszą ilość martwicowego debris i komórek zapalnych w pęcherzykach niż w 14 dniu. Różnice w pozostałych kategoriach były nieznaczne. Można to wyjaśnić przez fakt, że martwica i akumulacja komórek zapalnych w pęcherzykach (głównie granulocytów obojętnochłonnych) ma miejsce w ostrej fazie zakażenia (Ryc. 2), kiedy to dochodzi do zmian w płucach wywołanych substancjami uwalnianymi przez zakażone makrofagi. Po tej początkowej fazie zakażenia, w przypadku braku infekcji towarzyszących, układ odpornościowy i naturalne mechanizmy gojenia prowadzą do usuwania martwych tkanek a komórki zapalne znikają z pęcherzyków, a uszkodzone pneumocyty są zastępowane przez ulegające proliferacji pneumocyty typu II.
Ryc. 2. Marwe komórki w świetle pęcherzyków płucnych i nagrowadzenie komórek zapalnych (gwiazdka), w 10 dni po zakażeniu wirusem PRRS. H.E. 200×
Pneumocyty typu II mają kształt prostopadłościenny i u ssaków stanowią 60% komórek nabłonka pęcherzyków płucnych. Pokrywają jednak jedynie 5% ich powierzchni. Ich główną rolą jest synteza, wydzielanie i recycling surfaktantu, który zmniejsza napięcie powierzchniowe w pęcherzykach zapobiegając ich zapadaniu się podczas oddychania. Inna ich ważna funkcja wynika z ich zdolności proliferacyjnych. Po uszkodzeniu pneumocytów typu I, pneumocyty typu II mogą ulegać przemianie do typu I i zastępować złuszczone komórki. W badaniach wymienionych wyżej zaobserwowano wzrost liczby tych komórek w 10 dniu po infekcji (Ryc. 3), i nie uległa ona na zmniejszeniu do 21 dnia, kiedy zakończono doświadczenie. Ponieważ doświadczenie zakończono w 21 dniu po zakażeniu, nie zaobserwowanego pełnego wygojenia zmian, lecz u zwierząt nie występowały już objawy kliniczne. Zwiększenie liczby pneumocytów typu II na wczesnym i późnym etapie zakażenia dowodzi istotnej roli tych komórek w gojeniu zmian wywołanych infekcją PRRSV (Balka i wsp. 2013. J Comp Pathol).
Ryc. 3. Brązowe punkty to jądra pneumocytów typu II zabarwione przeciwciałami anty-TTF-1. W 10 dniu po zakażeniu stwierdzono istotny wzrost liczby dodatnich komórek. IHC 200×
