CC BY
35
УДК 636.2.034/578.8 ПРИРОДА АНТИТЕЛ К BLV У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА: ПО ПРИНАДЛЕЖНОСТИ К
КОНКРЕТНОМУ КЛАССУ
ИММУНОГЛОБУЛИНОВ П.Н. Смирнов1, д. вет. н., профессор, В.В. Храмцов2, д. вет. н., профессор,
А
Т.В. Гарматарова1, аспирант, Н.В. Батенёва1, к. биол. н. (связь с редакцией)
1 Новосибирский государственный аграрный университет
о
2 Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока
Вирусная природа лейкоза крупного рогатого скота к настоящему времени ни у кого не вызывает сомнений. В этой связи состояние инфицированности животных BLV принято считать первой
(бессимптомной) стадией лейкоза. Ретровирусы обычно вызывают персистентные инфекции у животных и человека и после интеграции редко «покидают» геном инфицированных клеток. Следовательно, инфицированные BLV животные составляют группу риска. И мы это убедительно показали в своей статье. Теоретический аспект поднятого вопроса состоит в изучении особенностей синтеза и природы противовирусных BLV антител, причем в спонтанном варианте: по принадлежности к конкретному классу иммуноглобулинов Ключевые слова: вирус лейкоза крупного рогатого скота, иммуноглобулины, ретровирусы, антитела, реакция иммунной диффузии (РИД), сыворотка крови
1
UDC 636.2.034/578.8 THE NATURE OF ANTIBODIES TO BLV IN CATTLE: BY BELONGING TO A PARTICULAR CLASS OF IMMUNOGLOBULINS
Smirnov1 P.N., Dr. Vet. Sci., Prof., Khramtsov2 V.V., Dr. Vet. Sci., Prof., Garmatarova1 T.V. , post graduate student, Bateneva1 N.V., Cand.Biol.Sci. Novosibirsk State Agarian University
2Institute of Experimental Veterinary of Siberia and Far East
The viral nature of leukemia cattle to the present time has no one doubts.
In this regard, the state of infection BLV in animals is being considered as the first (asymptomatic) stage of leukemia. Retroviruses usually cause persistent infections in animals and humans, and after integration rarely "leave" the genome of infected cells. Therefore, BLV infected animals are at great risk. And we clearly showed it in this article.The theoretical aspect of the question under discussion consists in studying the peculiarities of the synthesis and the nature of the antiviral BLV antibodies, and, in a spontaneous variant: on belonging to a particular class of immunoglobulins (Ig).
Key words: bovine leukemia virus, immunoglobulins, retroviruses, antibodies, immune diffusion (RID) reaction, blood serum
Целью исследований являлось выяснение природы специфических противовирусных (ВЬУ) антител у крупного рогатого скота, отнесенного на основании многократных исследований в группу гематологически больных лейкозом, а также у рогатого скота с нормальной гемограммой, но реагирующего в РИД (на носительство ВЬУ).
Материалы и методы
Предметом исследований служили плазма и сыворотка крови крупного рогатого скота как реагирующего в РИД с др 51 антигеном ВЬУ, так и больного лейкозом (по гематологическому тесту).
Для дифференциации 19Б (1дМ) - и 7Б (1д О) - антител использовали 0,2 М (в конечном разведении) раствор 2 -меркаптоэтанола (2- МЭ).
Этот реагент обладает избирательной способностью разрушать молекулы 1дМ, в то время как молекулы 1дО сохраняют устойчивость (Б.И. Кондауров, 1975).
Методика обработки биологических жидкостей детергентом включала следующие этапы: к испытуемой биологической жидкости добавляли в равном объеме (1:1) 0,2 М раствор 2 - МЭ, оставляли взвесь на 2 ч при 360С, после чего ставили РИД по схеме (рис.). При этом имели место следующие возможные варианты реакций (рисунок).
Рисунок: схемы-варианты постановки РИД. Обозначения: Н-нативные, не обработанные 2 - МЭ сыворотки; 2-МЭ- сыворотки, обработанные 2-МЭ; цифрами 1-6 показаны номера исследуемых сывороток
7 - антиген ВЬУ;
К - контрольная сыворотка; а) нативная сыворотка - содержит антитела ВЬУ, относящиеся к 1дО; сыворотка 2 - содержит антитела к ВЬУ класса 1дМ; б) сыворотка 3 (2 - МЭ), после обработки меркаптоэтанолом содержит антитела класса 1дО и 1дМ; в) сыворотка 5 - содержит антитела классов 1дО и 1дМ.
С целью объективной интерпретации результатов массовых исследований природы противовирусных антител у животных отдельных стад мы учитывали особенности эпизоотического состояния ферм, из которых происходили исследуемые животные. Результаты исследований
®
н- @ (?) -н
крови;
В I опыте (табл.1) в одном из хозяйств Новосибирской обл., неблагополучном только по лейкозу крупного рогатого скота, при комплексном (клинико-гематологическом) исследовании 500 коров было выявлено 13 животных, подозреваемых в заболевании лейкозом.
Причем у животных с инв. №№ 31065, 1250, 1114 (табл. 1) при относительно нормальных показателях крови отмечали расстройства функций систем пищеварения и размножения, носившие стойкий характер. Впоследствии по результатам комиссионного убоя у двух из них (№1250 и 1114) были установлены лимфоплазмоцитарная лимфосаркома и ретикулосаркома. У коровы № 1065 изменений, характерных для лейкоза, не установлено. Причем у первых двух сыворотки крови в РИД с gp 51 антигеном BLV были отрицательны.
Как видно из данных, приведенных в таблице 1, у всех коров с диагнозом «лейкоз» специфические противовирусные антитела относились к Во всех остальных случаях, то есть у коров,
реагирующих в РИД, но не имеющих лейкозной патологии, антитела к BLV относились к IgM - классу.
Одновременно следует отметить, что РИД была отрицательной у коров, больных лимфо-и ретикулосаркомой, а также в одном случае при начальной стадии лимфоидного лейкоза.
Таблица 1. - Природа специфических антител сывороток крови при инфекции BLV_
Инв. номер животных Содержание лейкоцитов, х109/л Содержание лимфоцитов, % Гистологический диагноз Природа антител
ДО
1005 19,2 97,0 Начальная стадия лимфолейкоза - +
882 16,8 91,0 Лимфолейкоз - +
1045 21,0 82,0 Лимфолейкоз - +
168 21,2 83,0 Лимфолейкоз - +
619 14,8 90,0 Лимфолейкоз - +
488 20,6 79,0 Начальная стадия лимфолейкоза - -
82 22,0 82,0 Крупоз. пневмония + -
531 18,8 87,0 Гепатохолангит - -
1034 19,2 78,0 Изменений, харак. для лейкоза нет +
1065 9,2 78,0 - - -
444 33,6 70,0 Лимфосаркома - -
1250 6,0 74,0 Лимфоплазмоцитар ная лимфосаркома
1114 7,0 76,0 Ретикулосаркома - -
Итак, мы преследовали 2 цели: 1 - выявление природы антител к антигену BLV провируса и 2 - изучение возможности применения РИД -тест- системы с сыворотками и плазмой крови, обработанными 2 -МЭ
для выявления животных с низкими титрами специфических антител, не тестируемых реакцией иммунодиффузии, выполняемой в традиционном варианте.
Для достижения поставленной цели комплексному исследованию (на предмет выявления нужных для изучения животных) был подвергнут крупный рогатый скот 5-ти хозяйств. Характеризуя животных каждого хозяйства, следует заметить, что все животные из хозяйств 1 и 5 (табл. 2) по результатам четырехкратного исследования были отнесены к категории гематологически больных лейкозом, причем все они были положительны в РИД.
Как видно из таблицы 2, в хозяйстве №1 у 12-ти животных антитела к др 51 - антигену ВЬУ относились к !дО, а у одного - к 1дМ.
В хозяйстве №5 из 14-ти реагирующих в РИД противовирусные антитела были отнесены к категории !дО в 12-ти случаях, а к 1дМ - в 2-х.
В хозяйстве №3 из 13-ти вирусоносителей (ВЬУ) только у одного обнаружены изменения крови, характерные для лейкоза. Все другие животные оказались не скомпрометированы к лейкозу, но оставались ВЬУ - носителями.
Таблица 2. - Дифференциация антител к ВЬУ с сыворотками крови коров из разных хозяйств с различной эпизоотической характеристикой*
№ хозяйства Иссл. в РИД, всего гол. Выявлено реагирующих в РИД, в т.ч. Природа антител
С нативной сывороткой, обработанной 2-МЭ
голов % голов % !дМ !дО
1 446 13 2,9 15 3,3 1 12
2 198 1 0,5 14 7,3 14 -
3 40 8 3,8 13 6,2 12 1
4 160 33 20,7 35 21,8 18 17
5 14 44 100,0 14 100,0 2 12
*В хозяйстве №2 от животных для исследования в РИД использовали плазму крови.
Характерной особенностью являлось то, что в 12-ти случаях из 13-ти, антитела к ВЬУ были отнесены к категориям 1дМ.
Особый интерес представили животные из хозяйства №4. Так, из 35 -ти коров, прореагировавших в РИД, среди которых были как гематологически больные лейкозом, так и реагирующие на туберкулин, а также больные некробактериозом, у 18-ти коров антитела к ВЬУ принадлежали к 1дМ, а у 17-ти коров - к !дО.
Животные хозяйства №2 были представлены телками, родившимися от племенных коров, свободных от ВЬУ, однако содержащихся с 6- месячного возраста в общих гуртах, где имелось до 20% ВЬУ - носителей. В плазме крови всех 14-ти телок были выявлены !дМ - специфические к ВЬУ антитела.
Обсуждение результатов исследований
Материалы проведенных исследований позволяют нам говорить о том, что при развитии лейкозного процесса у крупного рогатого скота (в ассоциации с BLV - инфекцией) специфические противовирусные антитела представлены в основном IgG. Последние, как правило, несут блокирующую функцию [4-7].
В развитии любой инфекции, вероятно, имеется генетически детерминированная последовательность иммунного ответа на чужеродные (бактериальные, вирусные, опухолевые и пр.) антигены. Вначале, по - видимому, специфически реагируют иммунные лимфоциты, которые в основном определяют судьбу опухоли в организме. Затем начинается продукция цитотоксических гуморальных антител (IgM), после чего синтезируются блокирующие (IgG - антитела). Последние способствуют росту и прогрессии опухоли [8-9].
В наших исследованиях противо-BLV антитела у крупного рогатого скота во всех гистологически подтвержденных случаях развития лимфоидного лейкоза относились к категории
И еще один аспект проблемы следует отметить. Так, постановка РИД с сыворотками, предварительно обработанными 2 -меркаптоэтанолом, повышает чувствительность реакции, как было установлено ранее, в среднем на 2,7%. Вероятно, в сыворотках крови иммунных к BLV животных содержится ингибитор антител, который снимается воздействием детергента, тем самым титр РИД в период синтеза IgG - антител в обработанных пробах повышается [10, 11].
Можно предположить, что часть антител, обнаруживаемых в сыворотке крупного рогатого скота, видимо, из-за связи с ингибитором, имеет низкую активность.
Присутствием ингибитора можно объяснить и развитие длительного латентного периода в иммунном ответе [12]. Следует заметить, что впервые явление ингибирования активности IgM было обнаружено Н.В. Журавлёвой и М.В. Земсковым в 1969 г. и было названо естественной ингибирующей активностью (ЕИА) сыворотки крови [13].
При общей оценке природы антител, выявляемых при массовых исследованиях неблагополучных по лейкозу стад, тест с 2 -меркаптоэтанолом может служить прогностическим тестом, так как гематологически больные - BLV- носители - синтезируют, как правило, антитела, относящиеся к категории IgG. В то время как в случаях инфицирования крупного рогатого скота BLV (без показаний на лейкозный процесс) чаще всего выявляются антитела класса IgM. Однако это не является безусловным, поскольку в процессе развития лейкозной патологии могут иметь место периоды переключения продукции антител с 7S на 19S и обратно. Последнее, по-видимому, является отражением более глубоких процессов, происходящих в больном организме, и зависит по всей вероятности как от эндо-, так и экзогенных факторов.
Продолжительность ЕИА увеличивается в случаях длительного воздействия на организм антигенов, что ведет к развитию вторичного иммунодефицита [13].
Литература
1. Moller, E. Antogeneitic effects of humoral isoantibodies on the in vitro cytotoxicity of immune lymphoid cells / E. Moller //J. Exper.Med., 1965. - v. 122. - Р. 11-23.
2. Moller, E Quantitative studies of the sensitivity of normal and neoplastic mouse cells to the cytotoxic action of isoantibodies. / E.Moller, G.Moller //J.Exptl.Med., 1963. - v.11 5. -p.527-533.
3. Szilard, L. - Biochemistry, 1960. - v.46. -№ 3. -p. 293-302.
4. Агеенко, А.И. Молекулярная биология и иммунология вирусного канцерогенеза /А.И. Агеенко // М.: Медицина, 1974. - 328с.
5. Бутенко, З.А. Современные представления о вирусном онкогенезе: фундаментальные и прикладные аспекты. / З.А.Бутенко, А.А. Фильченков //Экспериментальная онкология, 22. - 2000. - С. 239-245.
6. Горбатов, В.А. Митотическая активность клеток периферической крови у здорового и больного лейкозом крупного рогатого скота / В.А. Горбатов //Бюл. ВИЭВ. -М., 1974. - Вып. 17. - С.39-40.
7. Гурвич, А.Е. Успехи биологической химии / А.Е.Гурвич, Р.С. Незлин, 1965. - №7. - С. 150-175.
8. Кондауров, Б.И. Ингибиция и синтез антител у животных после внедрения бруцелл / Б.И. Кондауров //Сб.науч. работ Сиб. ж-и. вет. ин-та. - Омск, 1975. -С. 46-51
9. Смирнов, П.Н. Показатели естественной резистентности у инфицированных BLV и интактных к вирусу телок случного возраста / П.Н. Смирнов, Т.В.Гарматарова // Вестник НГАУ.
10. Тер-Григоров, В.С. О механизме стимуляции вирусного лейкемогенеза полным адъвантом Фрейнда / В.С.Тер-Григоров, О.Я.Московкин, Б.И.Щевелев, В.М. Бергольц [и др.] // Биол.эксп. биол. - 1981. - Т.4. - №1- С. 61-64.
11. Храмцов, В.В. Изучение эфективности применения антигенов при выявлении антител к вирусу лейкоза методом ИФА / В.В.Храмцов, Н.Г.Двоеглазов, Ю.В. Туманов // Инновации и продовольственная безопасность. - Новосибирск, 2013. - № 2. - С. 81 - 85.
12. Черноусова, Г.М. Исследование естественной ингибирующей активности сыворотки крови у больных острым лейкозом / Г.М.Черноусова, Н.К. Родосская // Медицинская иммунология. - 2009. - т. 11. - №6. -С. 577- 580.
