Імунний статус плодів і телят з різним антенатальним розвитком

Размещено на http://www.allbest.ru/

Львівська державна академія ветеринарної медицини

імені С.З. Гжицького

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук

ІМУННИЙ СТАТУС ПЛОДІВ І ТЕЛЯТ З РІЗНИМ АНТЕНАТАЛЬНИМ РОЗВИТКОМ

Дацьків Оксана Михайлівна

УДК 612.017.1-053.2

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

Львів - 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Державному науково-дослідному контрольному інституті ветпрепаратів та кормових добавок Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор

Маслянко Роман Петрович,

Львівська державна академія ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького, професор кафедри епізоотології

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, доцент

Колтун Євстахій Михайлович,

Львівська державна академія ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького, професор кафедри клінічної діагностики,

кандидат біологічних наук,

старший науковий співробітник

Федорук Ростислав Степанович,

Інститут біології УААН, завідувач лабораторії екологічної фізіології і біохімії

Провідна установа :

Інститут тваринництва УААН, м. Харків

Захист дисертації відбудеться 23.11.2002р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.826.01 у Львівській державній академії ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького за адресою:79010, м. Львів, вул. Пекарська, 50, аудиторія №1

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Львівської державної академії ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького за адресою: 79010, м. Львів-10, вул. Пекарська, 50.

Автореферат розісланий 22.10.2002 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат біологічних наук, доцент ___________ Головач П.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У сучасних умовах розвитку тваринництва, незалежно від величини фермерських господарств, важливим завданням є підвищення збереженості поголів'я, особливо молодняка неонатального періоду, та вирощування високопродуктивних, стійких до захворювань тварин. Суттєвою причиною, що стримує розробку та впровадження ефективних способів збереження телят, реалізацію їх генетичного потенціалу продуктивності є недостатня вивченість закономірностей формування їх імунного статусу з врахуванням антенатальної зрілості організму.

В останні роки експериментальна та клінічна імунологія збагатилася новими даними про функціональні особливості гуморальних механізмів протиінфекційного захисту організму та взаємодії їх з Т- і В-клітинами різних субпопуляцій (Маслянко Р.П., 1999, 2002; Криштофорова Б.В., 2000, 2001; Завірюха А.І., 2000; Левченко В.І., 1998; Литвин В.П., 2000; Петров Р.В., 1999; Яблонський В.А., 1999, 2001; Ярилін О.О., 1999; Butler J.E., 2000; Cooper M.D. 2001; Miller R.A., 2000; Vogel G., 2002 та багато інших).

У дослідах на лабораторних тваринах показано, що перші імунокомпетентні клітини появляються вже на початкових стадіях розвитку плода, в умовах, незалежної від антигенів, проліферації та диференціації комітованих клітин-попередників лімфопоезу, а останні утворюються в результаті диференціації поліпотентних стовбурових клітин (Akashi K., 1999; Rufer N., Helg C., 2001; Mackai C.R., Andrian U.H., 2001).

Становлення імунокомпетенції на ранніх стадіях розвитку тварин відбувається в умовах майже повної ізоляції від впливу зовнішнього середовища, завдяки наявності захисного плацентарного бар'єру.

Згідно із сучасними уявленнями материнський організм у процесі вагітності проявляє особливу імунну толерантність по відношенню до плода, приймаючи його як своєрідний алотрансплантант. Описуються різні анатомічні та фізіологічні механізми, що забезпечують захист плода від імунної атаки матері (Mercer J.S.; 2002). У цьому відношенні значна увага приділяється супресорним клітинам, які формуються в організмі плода.

Однак питання стосовно формування імунобіологічного статусу телят на ранніх стадіях онтогенезу з врахуванням їх антенатального розвитку та впливу материнського організму залишається надзвичайно актуальним і потребує нагального вивчення та розробки способів профілактики імунодефіцитів новонароджених тварин.

Дисертація є підсумком науково-дослідної роботи з комплексного вивчення формування клітинних і білкових факторів імунітету у плодів і телят з різним антенатальним розвитком, з врахуванням ролі материнського організму.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано згідно з планом науково-дослідних робіт лабораторії імунології Державного науково-дослідного контрольного інституту ветпрепаратів та кормових добавок протягом 1996-2002 років:

№ держреєстрації 0196U003862 1996-2000 рр. "Розробити і впровадити систему імунологічного контролю ветпрепаратів та кормових добавок";

№ держреєстрації 0101U006355 2001-2002 рр. "Удосконалити і впровадити науково-технічну систему токсикологічного контролю згідно міжнародних вимог".

Мета і завдання досліджень. Вивчити формування білкових і клітинних факторів імунного захисту в організмі плодів і телят на ранніх стадіях онтогенезу з врахуванням їх маси тіла при народженні та впливу материнського організму.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі:

дослідити динаміку формування білкових компонентів сироватки крові та факторів природної резистентності в організмі плодів;

виявити зміни білкових і клітинних факторів імунного захисту в організмі глибокотільних корів;

вивчити імунобіологічні властивості навколоплідної рідини і плаценти корів;

з'ясувати терміни інтенсивного переходу захисних білків з крові в секрет молочної залози перед розтелом корів;

встановити залежність імунного статусу телят від функціональної активності імунної системи матерів та повноцінності їх молозива;

визначити вміст імуноглобулінів у копрофільтратах телят;

визначити терміни самостійного продукування імуноглобулінів різних ізотипів в організмі телят з неоднаковим фізіологічним розвитком;

дослідити активність ферментів антиоксидантного захисту в організмі телят з різним фізіологічним розвитком.

На основі отриманих даних визначити тести для оцінки та контролю імунного статусу телят у ранньому віці з метою підвищення їх адаптаційної здатності та стійкості до захворювань.

Об'єкт дослідження: плоди великої рогатої худоби , вагітні корови, телята, кров, молозиво, молоко, амніотична рідина, плацента.

Предмет дослідження: білковий спектр сироватки крові, показники неспецифічної резистентності та клітинні механізми захисту організму, антиоксидантний захист.

Методи досліджень: фізіологічні, гематологічні, імунологічні, біохімічні.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено комплексні дослідження фізіолого-імунологічних показників, які характеризують стан білкових і клітинних факторів резистентності в організмі телят на різних стадіях пре- та постнатального розвитку. Отримано нові дані про особливості формування механізмів імунітету та антиоксидантного захисту телят, що народжуються з різним морфофункціональним статусом організму. Встановлено залежність імунного статусу телят від функціональної активності імунної системи корів-матерів і повноцінності їх молозива.

Практичне значення одержаних результатів. З'ясування особливостей формування резистентності в динаміці пре- та постнатального періодів дозволило визначити нові підходи до оцінки імунного статусу телят залежно від морфофункціональної зрілості їх систем та рекомендувати способи стимуляції адаптаційних і захисних властивостей організму.

Особистий внесок здобувача. Дисертант самостійно підібрала та опрацювала дані сучасної літератури, освоїла методи досліджень, організувала та провела лабораторні й виробничі експерименти, узагальнила результати досліджень та провела статистичну обробку цифрових даних. Обговорення та узагальнення результатів власних досліджень і оформлення висновків проведено під керівництвом доктора біологічних наук, професора Р.П. Маслянка.

В окремих дослідах приймали участь Я.С. Кравців і Р.Б. Флюнт, які досліджували клінічний стан тварин та проводили ветеринарно-санітарне обстеження господарства.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались, обговорювались і були схвалені на річних звітах аспірантів і молодих науковців Державного науково-дослідного контрольного інституту ветпрепаратів та кормових добавок, на Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених та спеціалістів (м. Львів, 26-27 червня 2002 р.); на міжнародній конференції, присвяченій пам'яті професора Шостаковської Ірини Василівни (м. Львів, 11-12 жовтня 2002 р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 13 наукових праць, з них 11 статей у фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого ВАК України.

Структура та обсяг дисертації. Дисертацію викладено на 150 сторінках машинописного тексту, вона містить 15 таблиць, 25 рисунків. Дисертаційна робота складається з таких розділів: "Вступ", "Огляд літератури", "Власні дослідження", "Результати власних досліджень", "Висновки", "Практичні рекомендації", "Список використаних джерел" (387 найменувань, з них 225 іноземних).

ОСНОВНІ НАПРЯМКИ ДОСЛІДЖЕНЬ, МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОБОТИ

імунний онтогенез копрофільтрат телята

Дослідження проводилися впродовж 1996-2002 рр. у лабораторії імунології Державного науково-дослідного контрольного інституту ветпрепаратів та кормових добавок, Львівській державній академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького, в науково-експериментальному центрі "Великий Любінь" Городоцького району Львівської області, у селянській спілці пайовиків села Долиняни Городоцького району Львівської області та учгоспі "Дублянський" Жовківського району Львівської області. Господарства, в яких досліджувались тварини, були благополучними за основними інфекційними захворюваннями.

Дослідження проводились у три етапи:

Завданням першого етапу було: вивчити білковий та антигенний склад сироватки крові плодів корів і фактори неспецифічної резистентності їх організму на різних стадіях пренатального онтогенезу. Вік плодів визначали за загальноприйнятою методикою. Для кожного вікового періоду підбирали не менше 4 плодів.

Для проведення другого етапу досліджень було сформовано групу нелактуючих сухостійних корів (8 голів), в яких вивчали білковий склад сироватки крові та секрету молочної залози (в тому числі імуноглобулінів окремих класів), а також показники неспецифічної резистентності організму протягом двох останніх місяців вагітності та перших двох місяців лактації.

Третій етап досліджень проведено на двох групах телят, по 8-10 голів у кожній, з різним антенатальним розвитком та їх коровах-матерях. Першу групу склали телята з ознаками гіпотрофії (з масою тіла при народженні менше 20 кг), другу групу - тварини з нормальною для породи масою тіла при народженні (28 і більше кг). Імунологічні та гематологічні дослідження телят проводили в день народження, на 7-8-, 30- та 90-дні після народження.

Вибір тестів для досліджень зупинили на показниках крові плодів, корів і телят, а також навколоплідної рідини, плаценти, молозива та молока корів, які свідчать про морфофункціональний стан білкових і клітинних факторів імунобіологічного захисту в організмі тварин.

Вміст гемоглобіну в крові визначали нефелометрично гемоглобінціанідним методом. Окремі його типи (HbF, HbA) - за О.О. Стрекаловим (1967). Загальне число лейкоцитів у крові досліджували в камері Горяєва, співвідношення кількості лімфоцитів до нейтрофільних гранулоцитів у лейкоформулі визначали в мазках, зафарбованих за Романовським-Гімзою. Фагоци-тарну активність лейкоцитів оцінювали за В.В. Нікольським (1968).

Здатність нейтрофільних гранулоцитів до фагоцитозу оцінювали за трьома показниками: індексом Гамбургера (процент нейтрофілів, які беруть участь у фагоцитозі), індексом Райта (середнє число мікробів, захоплених одним лейкоцитом) та потенціальною здатністю клітин до фагоцитозу (після підрахунку числа нейтрофілів в лейкоформулі). Поглинальна здатність нейтрофілів оцінювалася за двома показниками: відсотком фагоцитозу, кількістю фагоцитів на 100 нейтрофілів через 30 хв. і 2 год. інкубації. Останню фазу фагоцитозу - перетравлення об'єкту фагоцитозу, визначали за коефіцієнтами відсотка фагоцитозу та фагоцитарного індексу (відношення відповідних показників, одержаних через 2 год. контакту, до тих же показників через 30 хв.) Фагоцитоз вважали завершеним при коефіцієнті меншому, ніж 1,0.

Загальний вміст білка в сироватці крові визначали за допомогою рефрактометра ІРФ-22 та методом Лоурі та ін. (1951). Окремі білкові фракції досліджували електрофоретично в агаровому та поліакриламідному гелях, на ацетаті целюлози і методом імуноелектрофорезу (Р.П. Маслянко, 1968). Імуноглобуліни окремих класів визначали також методом простої радіальної імунодифузії в модифікації Favey J. та Mc. Kelvey E. (1965).

У сироватці крові визначали також: бактерицидну, лізоцимну та комплементарну активності, вміст нормальних антитіл і реакцію лейкоцитолізу за методиками, описаними та апробованими Р.П. Маслянко та ін. (1987, 2001).

Стан клітинної ланки імунітету оцінювали за кількістю Т- і В-лімфоцитів методом спонтанного розеткоутворення з еритроцитами вівці (Е-РУК і ЕАС-РУК), описаним M.Jondal (1972) в модифікації Г.Ф. Коромислова (1980).

Субпопуляції Т-лімфоцитів досліджували за чутливістю Е-розеткоутворюючих клітин до теофіліну. Кількість теофілін-резистентних клітин, що характеризуються гелперною активністю, визначали шляхом підрахунку числа Е-РУК, після попередньої інкубації клітин з теофіліном протягом 1,5 год. Кількість теофілінчутливих лімфоцитів, які характеризуються супресорною активністю, визначали за різницею між числом загальних Е-РУК і Т-гелперів (А.Ф. Куперт і ін., 1987).

Активність процесів вільнорадикального окислення оцінювали за концентрацією малонового диальдегіду в плазмі крові з використанням тіобарбітурової кислоти за методом, описаним І.Д. Стальною та Т.Г. Гаришвілі (1977). Активність ферментів антиоксидантного захисту визначали за М.А. Королюком та ін. (1988).

Цифрові дані результатів досліджень обробляли статистично за методикою, описаною І.А. Ойвіним (1960) із використанням ПЕОМ ІВМ.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ АНАЛІЗ

Білкові компоненти сироватки крові плодів ВРХ

Вивчення білкового спектру крові плодів привертає увагу багатьох дослідників у зв'язку з можливістю їх синтезу в період внутрішньоутробного розвитку та переходу з материнської крові. Особливої актуальності набуває імунохімічний аналіз окремих білків, який дозволяє повніше охарактеризувати кількісний та якісний склад полікомпетентної системи антиген-антитіло.

За допомогою електрофоретичного аналізу ми вияснили, що сироватка крові плодів (СКП), на відміну від корів, характеризується низьким рівнем загального білка та відсутністю деяких білкових фракцій. Так, загальна концентрація білка в крові плодів на третьому місяці внутрішньоутробного розвитку становить в середньому 31,4 г/л, потім поступово зростає до дев'ятого місяця (табл. 1). Підвищення концентрації загального білка СКП відбувається, в основному, за рахунок зростання альбумінів і деяких глобулінових фракцій, особливо альфа2-глобулінів. Заслуговує на увагу зниження у 2 рази концентрації альфа1-глобулінів у крові плодів на дев'ятому місяці пренатального розвитку тварин. Відомо, що в цій білковій фракції знаходиться ембріоспецифічний білок (ЕСБ), який відноситься до стадіоспецифічних протеїнів. Синтез цього білка починається на ранніх стадіях розвитку плода і завершується перед родами. Імуноглобуліни на фореграмах сироватки крові плодів відсутні. На імуноелектрофореграмах сироватки крові тримісячних плодів виявлено 8 окремих білкових антигенів і їх число до кінця пренатального розвитку зростає до 19, а у дорослих тварин досягає 26 білкових компонентів.

Найбільш характерною ознакою білкового спектру сироватки крові плодів є відсутність дуг преципітації імуноглобулінів, що відмічали і інші автори (Кармолієв Р.Х., 1993; Клос Ю.С., 1991; Маслянко Р.П., 1968; Norman L.M., 1986).

Дослідження гемоглобінів показали, що їх фетальний тип (HbF) в найбільшій концентрації виявляється у тримісячних плодів одночасно з появою гемоглобіну дорослого типу (HbA). Співвідношення цих молекул на початкових стадіях складає 90,6±6,3 до 9,4±0,3%, а перед родами - 61,2±2,7 до 38,8±1,7%. Після народження телят відбувається заміна фетального гемоглобіну на дорослий.

У сироватці крові плодів різного віку відмічено також зміни окремих білкових компонентів, які входять до складу системи неспецифічної резистентності організму (табл. 2).

У пренатальному онтогенезі ВРХ першою проявляється бактерицидна активність сироватки крові (БАСК), до складу якої входять лізоцим, комплемент, b-лізини та інші білкові компоненти. Цей інтегральний фактор природного захисту з віком плодів зростає в 4 рази. Паралельно змінюється активність лізоциму. Комплемент і його компоненти проявляються у плодів на 5-місяці і до кінця пренатального розвитку їх вміст зростає в 2 рази.

Білкові фактори імунітету корів до і після родів

Дослідження показали, що білковий склад сироватки крові корів зазнає змін впродовж останніх місяців вагітності та в перші дні лактації (табл. 3).

Аналіз таблиці показує, що загальний вміст білка в сироватці крові корів перед родами достовірно знижується, а після родів зростає, перевищуючи вихідний рівень. Подібні зміни відмічено з боку альбумінової фракції. Серед глобулінових компонентів найбільш суттєві зміни відмічено з боку гама1-глобулінів (IgG1). Вміст цього білка на дев`ятому місяці вагітності порівняно до восьмого місяця, знизився на 60% (P<0,01), а після родів підвищився майже до вихідного рівня. Зменшення IgG1, очевидно, зв'язане з їх перенесенням з крові корів через епітелій молочної залози в молозиво для забезпечення протиінфекційного захисту організму новонароджених телят. Для підтвердження цього припущення дослідили вміст IgG1 в сироватці крові та секреті молочної залози корів до і після родів (табл.4).

Вияснено, що найбільш інтенсивно транспорт IgG1 з крові корів у молозиво відбувається за 20 днів до родів ( за період від 30-го до 20-го дня рівень IgG1 в секреті молочної залози зріс більш, ніж у 50 разів). У молоці корів на 10 день лактації вміст цього імуноглобуліну знизився більш, ніж у 100 разів.

В останні місяці вагітності в сироватці крові корів відмічено тенденцію до зниження білкових компонентів, що входять до неспецифічних факторів імунітету. Більш істотне зменшення вмісту гемоглобіну (на 21%) перед родами корів може бути пов'язане зі збільшенням об'єму крові, що веде на думку окремих авторів, до виникнення фізіологічної анемії вагітних (В.Д. Дроздова, 1995; R.J. Hoodes, 1997). Не виключено, що зменшення вмісту гемоглобіну в крові корів перед родами зв'язано не з гідремією, а з дефіцитом заліза, яке використовується на синтез трансферину та лактоферину.

Клітинні фактори імунітету корів до і після родів

Результати досліджень клітин, які виконують головну роль в процесах формування імунітету тварин, показали, що при фізіологічному перебігу вагітності в крові корів за місяць до родів знижується загальна кількість лімфоцитів, їх окремих популяцій та субпопуляцій (табл. 5).

Аналіз таблиці 5 показує, що на дев'ятому місяці вагітності в крові корів число лімфоцитів зменшується в середньому на 24% (Р<0,01). Паралельно знижується кількість Т- і В-клітин, відповідно на 14 і 29%. Стосовно окремих субпопуляцій імунокомпетентних клітин, то їх число змінювалось неоднозначно. Якщо кількість Т-гелперів до кінця вагітності залишалася однаковою, то число супресорних клітин перед родами корів зменшилось на 37% (Р<0,01) і лише після родів відновилося до вихідного рівня. Є підстави припускати, що певна частка лімфоцитів окремих субпопуляцій перед родами корів переноситься з крові в секрет молочної залози з подальшою їх передачею новонародженим телятам через молозиво.

Захисні фактори молозива корів, які народили телят з ознаками гіпотрофії

Молозиво є життєво важливою ланкою зв'язку між організмом корови та новонародженим телятком. Імунобіологічна цінність молозива визначається наявністю в ньому білкових і клітинних компонентів, які забезпечують надійний захист новонароджених телят від інфекційних захворювань.

Дослідження показали, що молозиво корів першої групи, які народили телят з критично низькою масою тіла (з ознаками гіпотрофії) містило майже у два рази менше лейкоцитів і їх складових клітинних елементів, ніж молозиво тварин другої групи, що народили нормотрофіків (табл. 6) .

У молозиві корів обох груп, як і в їх крові, міститься достовірно менше В-лімфоцитів порівняно з Т-клітинами. Серед окремих клітин у молозиві корів першої групи переважає число макрофагів, а другої групи - нейтрофільних гранулоцитів. У молоці корів обох груп кількість клітин, особливо макрофагів, різко зменшується. Значну різницю між показниками обох груп відмічено при дослідженні білкових факторів імунного захисту молозива. Зокрема, вміст загального білка в молозиві корів другої групи складав 134,7±12,7 г/л, проти 100,5±8,9 г/л - у першій групі або на 34% більше. Молозиво корів другої групи відрізнялося також за вмістом IgG1 (64,5±4,5 проти 47,2±3,7 г/л) та інгібітора трипсину (2,97±0,12 проти 2,76±0,10 г/л).

Білкові фактори імунної системи телят з різним антенатальним розвитком

З імунобіологічної точки зору роди означають різке зниження захисного бар'єру, який захищає материнський організм і раптову зустріч плода з потужним напливом чужорідних антигенних речовин, до яких він вимушений пристосовуватися. Ці пристосувальні реакції відображаються на різних системах організму, в тому числі на імунобіологічних показниках крові. Дослідження показали, що кров новонароджених телят, залежно від рівня антенатального розвитку, відрізняється за білковими факторами імунної системи (табл.7).

Загальний вміст білка в сироватці крові одноденних телят обох груп істотно не відрізнявся. З віком він зростав у більшій мірі на 7-8- та 90-дні у тварин другої групи. За концентрацією імуноглобулінів підкласу G1, який відіграє вирішальну роль у захисті проти інфекцій, телята другої групи протягом всього періоду спостережень переважали своїх ровесників першої групи майже в два рази. Стосовно імуноглобулінів G2, то вони відсутні у крові телят обох груп впродовж тривалого часу і виявляються лише в 90-денному віці, що відмічали й інші дослідники. Нами встановлено, що телята з ознаками гіпотрофії характеризуються імунодефіцитним станом, оскільки не лише засвоюють менше колостральних імуноглобулінів, але й мають понижену здатність до самостійного синтезу захисних білків, зокрема IgG2. Неповне засвоєння IgG1 з материнського молозива у телят першої групи може бути причиною значних втрат цього білка з калом. У наших дослідженнях показано, що у телят гіпотрофіків з ознаками діареї значна кількість IgG1 міститься в копрофільтратах.

Дослідження природних (нормальних) антитіл показали, що їх титри в сироватці одноденних телят обох груп знаходилися на мінімальному рівні, з віком зростали з постійною перевагою у нормотрофіків. Подібна динаміка змін виявлена в активності комплементу та загальної бактерицидної системи крові. Що стосується лізоциму, то активність цього ферменту суттєво не змінювалась у телят обох груп протягом всього періоду досліджень. Згідно сучасних уявлень (Бухарін О.В, 1994; Кравців Ю.Р., Маслянко Р.П., 2000; Паранько Н.М., Шантир Е.Е., Дерев'янко І.В., 1989; Boacle S.A., 1998), лізоцим, як бактерицидний фермент, формувався протягом тривалої еволюції в мінливих умовах середовища, тому, очевидно, він зберігає порівняну стабільність в онтогенезі тварин.

Клітинні фактори імунної системи телят з різним антенатальним розвитком

Результати досліджень окремих субпопуляцій Т- і В-лімфоцитів, які виконують ключову роль у захисних реакціях організму, наведено в табл.8.

Встановлено, що загальна кількість лімфоцитів у крові телят першої групи та їх матерів, протягом всього періоду досліджень, була достовірно меншою, порівняно до тварин другої групи. Відповідно змінювалось з віком телят кількісне співвідношення окремих популяцій та субпопуляцій лімфоцитів. Так, загальна кількість Т-лімфоцитів, яка завжди переважала над числом В-клітин, з віком зростала до максимального рівня у 90-денних телят другої групи. Одночасно в цей період в крові телят другої групи збільшилось до максимальних величин число Т-гелперів. Що ж до Т-супресорів, то їх кількість в крові телят першої групи з віком зростала, тоді як у тварин другої групи вона , навпаки, знижувалась. Співвідношення імунокомпетентних клітин на користь гелперних лімфоцитів у телят другої групи, протягом 90 днів постнатального періоду було в 2-3 рази вищим, ніж у низьковагових ровесників. Подібна величина імуномодулюючого індексу виявлена в крові матерів після родів. Дані наших досліджень узгоджуються з матеріалами L.A. Allen (1996), G. Taylor, L.H. Thomas (1995), які при визначенні Т-лімфоцитів різних фенотипів у крові телят використовували моноклональні антитіла.

Активність ферментів антиоксидантного захисту телят з різним антенатальним розвитком

Однією з головних умов нормального перебігу фізіологічних процесів в організмі тварин є регуляторний стан процесів адаптації на клітинному та мембранному рівнях. До ключових регуляторних систем тварин належить антиоксидантна система захисту, що протидіє переокисненню ліпідів біомембран і сприяє збереженню їх структурних характеристик.

Дослідження показали, що активність основних ферментів антиоксидантного захисту (АОЗ) в організмі телят першої групи значно пригнічена (табл.9).

Найбільш істотне зниження активності супероксиддисмутази (СОД) (у 2 рази) в крові цих телят порівняно з нормотрофіками, відмічено впродовж 30 днів життя. Подібні, але менш виражені, зміни виявлено відносно активності каталази. Телята першої групи, на відміну від другої, протягом всього періоду спостережень характеризувалися більш вираженою активністю процесів окислення ліпідів (ПОЛ). Так, рівень гідроперекисів ліпідів (ГПЛ), основного продукту ПОЛ в крові телят першої групи був на 19-24% вищий, ніж у тварин другої групи. Подібно зростав у плазмі крові телят першої групи вміст кінцевого продукту ПОЛ - малонового диальдегіду (МДА). При цьому ступінь зниження активності СОД у телят обох груп, особливо низьковагової, перевищував ступінь підвищення продуктів пероксидації.

Інформативним показником адаптації новонароджених телят до нових умов зовнішнього середовища є рівень росту та розвитку організму. Результати досліджень показали, що телята другої групи вірогідно відрізнялися від ровесників першої групи за приростами живої маси.

Систематичні зважування показали, що телята другої групи за 90 днів вирощування збільшили масу тіла в середньому на 60,4 кг, а першої групи - лише на 43,9 кг. Середньодобові прирости маси тіла склали відповідно 670 г у телят другої групи та 489 г - у тварин першої групи. Отже, компенсації дефіциту маси тіла у телят гіпотрофіків протягом перших трьох місяців життя не відбулося.

Таким чином, одержані результати свідчать про послідовність формування білкових і клітинних факторів імунітету ВРХ на ранніх стадіях онтогенезу, а також про критично низький імунобіологічний та антиоксидантний статус телят-гіпотрофіків.

ВИСНОВКИ

1. Формування білкових і клітинних факторів імунітету впродовж пренатального онтогенезу телят проходить сповільнено, оскільки відбувається в умовах майже абсолютної ізоляції від впливу зовнішнього середовища, яка забезпечується захисним плацентарним бар'єром. В організмі плода корів в цей період синтезуються дрібнодисперсні білки та компоненти, що входять до складу неспецифічної резистентності і появляють бактерицидну, комплементарну та лізоцимну активності при відсутності імуноглобулінів.

2. Після народження захисні функції організму у телят зростають за рахунок появи в крові колостральних імуноглобулінів IgG1, Т- і В-лімфоцитів і активації механізмів неспецифічної резистентності, особливо фагоцитарної активності нейтрофільних гранулоцитів і макрофагів.

3. У крові корів на дев'ятому місяці вагітності достовірно знижується вміст IgG1та кількість лімфоцитів різних субпопуляцій, з одночасним зростанням їх вмісту в секреті молочної залози, що може свідчити про їхній перехід через епітелій молочної залози до складу новоутвореного молозива. Найбільш інтенсивне зниження материнських IgG1 в крові відбувається за 20 днів до родів корів.

4. Телята, які народжуються з низькою масою тіла (менше 20 кг) відрізняються комплексним імунодефіцитом, який виражається недостатністю IgG1 в крові, слабкою здатністю до продукції імуноглобулінів, значним зниженням фагоцитарної активності нейтрофільних гранулоцитів і Т- та В-системи імунітету, різким пригніченням адаптаційних властивостей та енергії росту організму.

5. Недостатній рівень імуноглобулінів у крові фізіологічно недорозвинених телят може бути наслідком неповного їх засвоєння з материнського молозива та втратами з калом, про що свідчить порівняно високий вміст IgG1 в їхніх копрофільтратах в порівнянні з нормотрофіками.

6. Телята гіпотрофіки відрізняються від нормотрофіків вищою активністю процесів окислення ліпідів, про що свідчить достовірне зростання вмісту гідроперекисів ліпідів і малонового диальдегіду. При цьому знижується в два рази активність супероксиддисмутази та каталази крові - основних ферментів антиоксидантного захисту.

7. У молозиві корів, що народили фізіологічно недорозвинених телят міститься майже в два рази менше лейкоцитів, лімфоцитів і нейтрофілів та однакова кількість макрофагів, Т- і В-клітин, порівняно до молозива корів, які народили фізіологічно розвинене потомство. Більше половини загального білка в молозиві корів обох груп припадало на IgG1. Проте в молозиві корів першої групи імуноглобулінів підкласу G1 містилося на 36,6% менше.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. У селекційній роботі по поліпшенню племінних і продуктивних якостей ВРХ доцільно враховувати антенатальний стан розвитку телят при народженні та рівень імунобіологічного статусу їх організму.

2. Селекційний відбір новонароджених телят доцільно проводити за оцінкою імунобіологічного статусу та адаптаційних властивостей їх організму, які слід здійснювати за комплексом ознак, включаючи білкові та клітинні фактори імунітету, активність антиоксидантного захисту та наявність імуноглобулінів у копрофільтратах.

3. Отримані результати досліджень з оцінки імунобіологічного статусу новонароджених телят пропонується використати у навчальних програмах для підвищення кваліфікації лікарів ветеринарної медицини, зооінженерів, а також у навчальному процесі з курсу "неонатальна патологія" та "ветеринарна імунологія" для студентів вищих учбових закладів ветеринарного та біологічного профілю.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Дацьків О.М., Клос Ю.С. Динаміка становлення спектру білків сироватки крові (БСК) телят у пре- і неонатальний період //Актуальні проблеми медицини, біології, ветеринарії і сільського господарства. - Львів. - 1998. - С. 193-195.

Дисертантка дослідила якісні і кількісні зміни профілю білків сироватки крові плодів і телят у динаміці і узагальнила результати.

2. Костишин Є.Є., Хомин С.П., Дацьків О.М., Клос Ю.С. Порівняльна характеристика білків плаценти і крові корів та плодів // Науковий вісник Львівської державної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - Львів. - 1999. - Т.1 (№4). - С.101-104.

Дисертантка провела імунохімічний аналіз розчинних білків тканин плаценти, сироватки крові корів і плодів.

3. Дацьків О.М., Кравців Ю.Р, Кравців Я.С., Маслянко Р.П., Флюнт Р.Б. Становлення і розвиток імунологічної реактивності телят у ранньому віці // Біологія тварин. - 2000. - Т.2, №2. - С.43-51.

Дисертантка узагальнила сучасні дані про формування клітинних і гуморальних факторів імунної системи великої рогатої худоби під час пренатального і неонатального розвитку.

4. Дацьків О.М., Кравців Ю.Р., Кравців Я.С., Маслянко Р.П. Захисні клітинні фактори материнського молока та імунітет новонароджених телят //Біологія тварин. -2001. - Т.3, №1. - С.28-33.

Дисертантка узагальнила нові дані літератури про біологічну роль і захисну функцію клітинних та гуморальних факторів молозива і молока.

5. Дацьків О.М., Кравців Ю.Р, Кравців Я.С., Маслянко Р.П. Захисні фактори секретів молочної залози та імунітет новонароджених // Біологія тварин. -2001. - Т.3, №4. - Вип.3. - С.133-141.

Дисертантка у статті узагальнила сучасні дані про роль захисних факторів молозива в розвитку імунного статусу організму новонароджених телят.

6. Дацьків О.М., Маслянко Р.П., Флюнт Р.Б. Імунобіологічні властивості навколоплідної рідини корів // Науковий вісник Львівської державної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - Львів. - 2001. - Т.3 (№4). - Вип. 3. - С.42-44.

Дисертантка дослідила імунобіологічні фактори навколоплідної рідини у корів при нормальному перебігу вагітності та узагальнила результати.

7. Кравців Я.С., Дацьків О.М., Маслянко Р.П. Концентрація імуноглобулінів у копрофільтратах телят раннього віку // Науковий вісник Львівської державної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - Львів. - 2001. - Т.3 (№4). - Вип. 3. - С.155-157.

Дисертантка визначала вміст імуноглобулінів у копрофільтратах телят методом електрофорезу.

8. Дацьків О.М., Маслянко Р.П. Імунологічні аспекти вагітності // Науковий вісник Львівської державної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - Львів. - 2002. - Т.4 (№2). - Ч.1. - С.38-45.

Дисертантка узагальнила сучасні дані літератури про особливості імунної системи вагітних тварин.

9. Дацьків О.М. Активність ферментів антиоксидантного захисту крові телят з різною живою масою при народженні // Аграрний вісник Причорномор'я.- Одеса. - 2002. - № 4(15). - С.11-15.

10. Дацьків О.М. Функціональна активність нейтрофілів у здорових телят раннього віку // Вісник аграрної науки. - 2002. - №8.- C.69-72.

11. Маслянко Р.П., Дацьків О.М. Біохімічні особливості імунітету телят ранього віку // Науковий вісник Львівської державної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. - Львів. - 2002. - Т.4 (№1). - С.19-25.

12. . Дацьків О.М., Маслянко Р.П. Антиоксидантний та імунний захист телят-гіпотрофіків // Зб. мат. "Міжнародної конференції присвяченої пам'яті професора Шостаковської Ірини Василівни". - Львів, 2002. - С.98.

Дацьків О.М. Імунний статус плодів і телят з різним антенатальним розвитком. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.13. - фізіологія людини і тварин. - Львівська державна академія ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького, м. Львів, 2002.

У дисертації представлено результати комплексних досліджень фізіолого-імунологічних і клітинних факторів імунного статусу телят на різних стадіях пре- і постнатального розвитку з врахуванням впливу материнського організму.

Дослідженнями встановлено послідовність формування та розвитку білкових і клітинних факторів імунітету в організмі плодів і телят. Вияснено, що найбільш інтенсивний транспорт IgG1 з крові корів в молозиво відбувається за 20 днів до родів. Повноцінність засвоєння імуноглобулінів і інших захисних факторів з молозива організмом телят залежить від рівня їх антенатального розвитку. У гіпотрофічних телят значна частина колостральних імуноглобулінів не абсорбується в кров, а виводиться з калом. Телята з низькою масою тіла при народженні відрізняються комплексним імунодефіцитом, який супроводжується достовірним зменшенням вмісту IgG1 , кількості Т-лімфоцитів і їх імунорегуляторної активності та ослабленням антиоксидантного захисту, що зумовлює різке зниження адаптаційних властивостей і енергії росту їх організму.

Ключові слова: корови, телята, плоди, антенатальний розвиток, імунітет, білки, імуноглобуліни, Т- і В-лімфоцити, молозиво, перекисне окислення ліпідів, антиоксидантний захист.

Дацкив О.М. Иммунный статус плодов и телят с разным уровнем антенатального развития. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных - Львовская государственная академия ветеринарной медицины имени С.З. Гжицкого, г. Львов, 2002.

Диссертационная работа посвящена изучению белковых и клеточных факторов иммунитета в организме плодов, стельных и лактирующих коров и телят с разным уровнем антенатального развития.

Исследованиями установлены особенности становления и развития отдельных факторов иммунитета в организме плодов и телят в разные периоды развития. Так, сыворотка крови плодов, в отличие от коров, характеризуется низким уровнем белка и отсутствием некоторых белковых фракций. На ранних стадиях развития в сыворотке крови плодов преобладают мелкодисперсные фракции белков, преимущественно альбумины и a-глобулины разных изотипов, с возрастом увеличивается синтез высокомолекулярных белков за исключением иммуноглобулинов класса G. В пренатальном онтогенезе крупного рогатого скота первой проявляется бактерицидная активность сыворотки крови, в состав которой входят лизоцим, комплемент, b-лизины и прочие белковые компоненты.

В последние месяцы беременности в сыворотке крови коров отмечена тенденция к снижению белковых компонентов, которые относятся к неспецифическим факторам, параллельно снижается количество Т- и В-клеток. Есть основания предполагать, что определенная часть лимфоцитов отдельных субпопуляций перед родами коров переносится из крови в секрет молочной железы с дальнейшей их передачей новорожденным телятам через молозиво.

Исследования показали, что молозиво коров, родивших телят с критически низкой массой тела (с признаками гипотрофии) содержало почти в два раза меньше лейкоцитов и их составных клеточных элементов, чем молозиво коров, которые родили нормотрофиков.

Выяснено, что наиболее интенсивный транспорт IgG1 с крови коров в молозиво, судя по значительному уменьшению их количества в крови коров и адекватному увеличению в секрете молочной железы, происходит за 20 дней до отела. IgG1 имеют защитное значение для организма новорожденных телят, поскольку в основном они усваиваются с материнского молозива.

После рождения защитные функции телят возрастают за счет появления колостральных иммуноглобулинов IgG1, Т- и В-лимфоцитов и активации механизмов неспецифической резистентности, особенно фагоцитарной активности нейтрофильных гранулоцитов и макрофагов.

Полнота усвоения иммуноглобулинов и других защитных факторов с молозива организмом телят зависит от уровня их антенатального развития.

Телята с предельно низкой массой тела при рождении (менее 20 кг) отличаются от нормотрофиков наличием комплексного иммунодефицита, который сопровождается достоверным уменьшением содержания в крови IgG1 , количества Т-лимфоцитов разных субпопуляций, их иммунорегуляторной активности. У большинства неонатальних телят, в особенности с морфофункциональной незрелостью организма, мы отметили процесс незавершенного фагоцитоза.

Низкий уровень иммуноглобулинов в крови телят-гипотрофиков может быть вследствие неполного их усвоения с материнского молозива, а также потерь с калом, о чем свидетельствует сравнительно высокое их содержание в копрофильтратах.

Наши исследования показали, что в организме телят, независимо от их физиологического развития при рождении, самостоятельный синтез иммуноглобулинов подкласса G1, начинается с одномесячного возраста и удовлетворительного уровня достигает к трехмесячному возрасту. В сыворотке крови подопытных животных идентифицированы два изотипа иммуноглобулинов класса G: IgG1 и IgG2 с разными защитными свойствами.

Телята-гипотрофики от нормотрофиков отличаются также высшей активностью процессов окисления липидов, о чем свидетельствует возрастание содержания в крови гидроперекиси липидов и малонового диальдегида. При этом наблюдается снижение активностей супероксиддисмутазы и каталозы крови - основных ферментов антиоксидантной защиты. Существенное снижение активности супероксиддисмутазы (в 2 раза) в крови этих телят по сравнению с нормотрофиками наблюдалось в первые 30 дней жизни.

Наличие иммунодефицита в организме морфофункционально недоразвитых телят приводит к резкому угнетению адаптационных свойств и энергии роста.

Приросты массы тела телят-гипотрофиков за первые 90 дней выращивания оказались на 38% ниже, чем у нормотрофиков.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о последовательности формирования белковых и клеточных факторов иммунитета крупного рогатого скота на ранних стадиях онтогенеза, а также о критически низком иммунобиологическом статусе и антиоксидантной защите телят-гипотрофиков.

Ключевые слова: коровы, телята, плоды, антенатальное развитие, иммунитет, белки, иммуноглобулины, Т- и В-лимфоциты, молозиво, перекисное окисление липидов, антиоксидантная защита.

Datskiv O.M. The immune status of fetuses and calves with different antenatal development - Manuscript.

The thesis on obtaining the scientific degree of candidate of agrarian sciences on speciality 03.00.13 - physiology of man and animals. - Lviv State Academy of Veterinary Medicine named after S.Z. Hzytskyj, Lviv, 2002.

The thesis presents the results of complex reseaches of phisiological and immunological indicators which describe the functional state of humoral and cellular factors of the immune system of calves on diverse phases of pre-and postnatal development, taking into consideration the influence of maternal organisms.

The researches showed the succession in which humoral and cellular factors were formed and developed proteins of low molecular consystensy prevail in the serum; in course of time the synthesis of high molecular proteins increases, except for immunoglobulins IgG. It has been proven that most intensive transportation of IgG1 from the blood of pregnaut cows into colostrum takes place 20 days before delivery. The assimilation of protective substances from colostrum by calves depends upon their prenatal development. Calves with very low weight at birth have complex immune deficiency, consisting in a low content of IgG1 and T-lymphocytes, their low immune regulating activity and a lowered antioxidant protection. Considerable part of colostral immune globulins are not absorbed into the blood by these hypotrophic calves but are eliminated with feces. All these factors cause a sharp decrease of adaptation and growth sustaining properties in these calves.

Key words: fetuses, pregnant cows, calves, weight, immune globulins, T- and B-cells, natural immunity, antioxidant protection.

Размещено на Allbest.ru