CC BY
12
УДК 636:612.12
ФАГОЦИТОЗ НЕЙТРОФИЛОВ КРОВИ ЖИВОТНЫХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СЕЗОНА ГОДА
КРАПИВИНА Е.В.,
доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры эпизоотологии, микробиологии, паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГБОУ ВО Брянский ГАУ, e-mail: Krapivina_E_V@mail.ru.
ИВАНОВ Д.В.,
кандидат биологических наук, доцент кафедры эпизоотологии, микробиологии, паразитологии и ветери-нарно-санитарной экспертизы ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
МЕНЬКОВА А.А.,
доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры нормальной и патологической морфологии и физиологии животных ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
Реферат. Объектом исследования были животные физиологического двора Брянского ГАУ (козлы и овцы) и лошади учебно-спортивной конюшни Брянского ГАУ. С целью изучения способности нейтро-филов крови этих животных поглощать чужеродный материал в зависимости от сезона года, были сформированы 3 группы по 3 животных в каждой. В 1 группе были козлы русской породы 3-4-летнего возраста. Во 2 группе были овцы романовской породы 3-4-летнего возраста. В 3 группе были лошади тракененской породы 6-7-летнего возраста. Кровь для исследования брали утром до кормления из ярёмной вены в мае и октябре. Животные содержались в соответствующих ветеринарно-зоогигиеническим требованиям условиях, получали хозяйственный рацион в соответствии с общепринятыми нормами. В образцах крови определяли абсолютное количество лейкоцитов, в том числе лимфоцитов и нейтрофи-лов, а также величину абсолютного фагоцитоза и интенсивность этого процесса весной и осенью. В результате эксперимента установлена тенденция к снижению числа лейкоцитов в крови у козлов осенью, по сравнению с весной. У животных 1, 2 и 3 групп осенью, по сравнению с весной отмечена тенденция к повышению активности фагоцитарной защитной системы в базальных условиях, на что указывает повышение (на 79,63, 70,37 и 359,38% соответственно) абсолютного количества нейтрофилов крови, способных к поглощению чужеродного материала в этих условиях. Обнаружено также отсутствие, как весной, так и осенью в крови у животных всех групп адаптационного резерва абсолютного количества ней-трофилов крови, способных к поглощению чужеродного материала в стимулированных условиях. При этом отмечено наличие адаптационного резерва абсолютного фагоцитоза у лошадей весной, а фагоцитарного числа только у козлов осенью.
Ключевые слова: животные, кровь, нейтрофилы, фагоцитоз, сезон года.
PHAGOCYTOSIS OF ANIMAL BLOOD NEUTROPHILS DEPENDING ON THE SEASON OF THE YEAR
KRAPIVINA E.V.,
Doctor of Biological Sciences, Professor, Professor of the Department of Epizootology, Microbiology, Parasit-ology and Veterinary and Sanitary Expertise, Bryansk State Agrarian University, e-mail: Krapivina_E_V@mail.ru.
IVANOV D.V.,
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Epizootology, Microbiology, Parasitology and Veterinary and Sanitary Expertise, Bryansk State Agrarian University.
MENKOVA A.A.,
Doctor of Biological Sciences, Professor, Professor of the Department of Normal and Pathological Morphology and Physiology of Animals, Bryansk State Agrarian University.
Essay. The object of the study was the animals of the physiological yard of the Bryansk State Agrarian University (goats and sheep) and the horses of the educational and sports stable of the Bryansk State Agrarian University. In order to study the ability of blood neutrophils of these animals to absorb foreign material depending on the season, 3 groups of 3 animals each were formed. In group 1 there were goats of the Russian breed of 3-4 years of age. Group 2 included sheep of the Romanov breed 3-4 years old. In group 3 there were horses of the Trakehner breed 6-7 years old. Blood for the study was taken in the morning before feeding from the jugular
vein in May and October. The animals were kept in the conditions corresponding to veterinary and zoohygienic requirements, received a household ration in accordance with generally accepted standards. The absolute number of leukocytes, including lymphocytes and neutrophils, as well as the magnitude of absolute phagocytosis and the intensity of this process in spring and autumn were determined in blood samples. As a result of the experiment, a tendency to a decrease in the number of leukocytes in the blood of goats in autumn, compared with spring, was established. In animals of groups 1, 2, and 3, in autumn, compared with spring, there was a tendency to increase the activity of the phagocytic defense system in basal conditions, as indicated by an increase (by 79.63, 70.37 and 359.38%, respectively) in the absolute number of blood neutrophils capable of absorbing foreign material under these conditions. It was also found that, both in spring and autumn, in the blood of animals of all groups there is no adaptive reserve of the absolute number of blood neutrophils capable of absorbing foreign material under stimulated conditions. At the same time, the presence of an adaptive reserve of absolute phagocytosis in horses in spring, and a phagocytic number only in goats in autumn, was noted.
Keywords: animals, blood, neutrophils, phagocytosis, season of the year.
Введение. На физиологические функции организма животных оказывают влияние различные факторы как внешней среды, например, способ содержания ремонтных тёлок в период их выращивания [1], так и генетически обусловленные влияния [2]. Наблюдениями ряда исследователей установлено, что на состав крови у животных влияют климатические условия [3].
Устойчивость организма к патогенным факторам, обусловленная его биологическими особенностями (резистентность), связана с анатомо-физиологическими и генетическими особенностями организма, с его механизмами, гуморальными и клеточными неспецифическими факторами защиты. Центральным звеном неспецифической резистентности организма являются, наряду с другими лейкоцитами, нейтрофильные лейкоциты.
Нейтрофилы, наиболее распространенные иммунные клетки, играют ключевую роль в защите хозяина, уничтожая вторгшиеся патогены [4] путём фагоцитоза. К поглощению (эндоцитозу) относится комплекс реакций фагоцитов на бактерии и другие частицы достаточно мелкого размера, которые начинаются с их фиксации на плазматической мембране и заканчиваются включением в новую органеллу — фагоцитарную вакуоль, или фагосому. В норме большинство нейтрофилов пребывает в инертном, покоящемся состоянии. Подобно другим лейкоцитам, их функциональные возможности раскрываются только на фоне стимулирующих воздействий [5].
Установлено, что сезонные изменения профиля крови у овец и коз различны [6]. Вероятно, что и активность фагоцитоза нейтрофилов крови у разных видов животных также может различаться в зависимости от сезона года.
Целью эксперимента являлось изучение поглотительной функции нейтрофилов крови животных в зависимости от сезона года.
Материалы и методика исследований. Для решения поставленной задачи был проведен эксперимент на животных физиологического двора Брянского ГАУ (козлы и овцы) и лошадях учебно-спортивной конюшни Брянского ГАУ, для чего были сформированы 3 группы по 3 животных в
каждой. В 1 группе были козлы русской породы 34-летнего возраста. Во 2 группе были овцы романовской породы 3-4-летнего возраста. В 3 группе были лошади тракененской породы 6-7-летнего возраста. Кровь для исследования брали утром до кормления из ярёмной вены весной и осенью (в мае и октябре). Животные содержались в соответствующих ветеринарно-зоогигиеническим требованиям условиях, получали хозяйственный рацион в соответствии с общепринятыми нормами [7].
Показатели гемограммы подсчитывали в центре коллективного пользования научным оборудованием при ФГБОУ ВО Брянский ГАУ с использованием геманализатора «Abacus junior vet 5» и визуальным методом при помощи микроскопиро-вания окрашенных мазков крови (по 300-400 клеток в мазке, окрашенным по Романовскому-Гимза) одних и тех же образов крови.
Абсолютное количество нейтрофилов в крови (ФП, Г/л) рассчитывали как количество нейтрофи-лов, способных к поглощению частиц латекса в литре крови, абсолютный фагоцитоз крови (АФ, 109/л) - общее количество частиц латекса, поглощаемое нейтрофилами в литре крови, фагоцитарное число (ФЧ, у.е.) - среднее количество частиц латекса приходящееся на один нейтрофил (как активный, так и неактивный) [8].
Поглотительную способность нейтрофилов (ФП, Г/л, АФ, 109/л и ФЧ, у.е.) оценивали в двух состояниях: базальном (баз.) - в свежевзятой крови стабилизированной гепарином, и стимулированном (стим.) - после внесения в пробы крови зимо-зана, что моделирует условия бактериального заражения и характеризует адаптационные резервы поглотительной способности нейтрофильных гра-нулоцитов [9].
Полученные цифровые данные обработаны методом вариационной статистики. Для выявления статистически значимых различий использован критерий Стьюдента по Н. А. Плохинскому [10]. Результаты считали достоверными начиная со значения р<0,05. В качестве значений физиологической нормы принимали интервалы соответствующих показателей, приведенные в литературе
[8, 9, 11] и в бланке результатов гематологического анализатора.
Результаты и их обсуждение. Абсолютное количество лейкоцитов крови у животных всех групп, как весной, так и осенью соответствовало нормативным значениям без достоверно значимых различий в связи с высокими индивидуальными значениями этого показателя (таблица 1). При этом отмечена тенденция к снижению числа лейкоцитов осенью по сравнению с весной в крови у козлов на 23,41% и к повышению в крови у овец (на 22,62%) и лошадей (на 1,20%), что указывает на снижение активности защитных сил осенью по сравнению с весной в организме у козлов, и их активизацию в организме лошадей и овец. На это указывает и тенденция к снижению количества лимфоцитов осенью по сравнению с весной в крови у козлов (на 38,73%) и к повышению уровня этих клеток в крови у овец (на 8,09%) и лошадей (на 43,08%).
Несмотря на эти тенденции абсолютное количество лимфоцитов крови у животных всех групп, как весной, так и осенью соответствовало норма-
тивным значениям. Достоверно значимое пониженное количество лимфоцитов в крови у лошадей, как весной, так и осенью (на 67,85 и 57,40% соответственно) по сравнению с содержанием этих клеток в крови у овец связано с физиологически обусловленным нейтрофильным профилем крови у лошадей. Достоверно значимое более высокое содержание лимфоцитов в крови у овец осенью (на 170,66%) по сравнению с их содержанием в крови у козлов указывает на незавершённость патологического процесса в организме у овец.
Абсолютное количество нейтрофилов крови (нейтрофилы, Г/л) у животных всех групп, как весной, так и осенью соответствовало нормативным значениям без достоверно значимых различий в связи с высокими индивидуальными значениями этого показателя. При этом отмечена тенденция к снижению числа нейтрофилов в крови у козлов на 17,02% и у лошадей (на 9,30%), а также к повышению числа этих клеток в крови у овец (на 24,83%), что указывает на завершение патологических процессов в организме у козлов и лошадей и их незавершённость в организме у овец.
Таблица 1 - Особенности крови разных животных по поглощению чужеродного материла в зависимости от сезона года_
Показатель Группы Весна Осень Весна/ осень %
Лейкоциты, Г/л 1, п=3 11,19±2,43 8,57±3,42 - 23,41
2, п=3 8,30±0,82 10,18± 1,13 +22,65
3, п=3 7,52±0,42 7,61±0,55 +1,20
Лимфоциты, Г/л 1, п=3 3,95±1,40 2,42±0,48 -38,73
2, п=3 6,06±1,21 6,55±0,50* +8,09
3, п=3 1,95±0,15^ 2,79±0,04^ +43,08
Нейтрофилы, Г/л 1, п=3 7,11±1,87 5,99±3,60 -17,02
2, п=3 2,86±1,06 3,57±0,87 +24,83
3, п=3 4,92±0,22 4,10±0,69 -9,30
ФПбаз.., Г/л 1, п=3 0,54±0,20 0,97±0,57 +79,63
2, п=3 0,27±0,11 0,46±0,12 +70,37
3, п=3 0,32±0,10 1,47±0,39 +359,38
ФПстим., Г/л 1, п=3 2,48±1,34 1,66±1,04 -33,06
2, п=3 1,09±0,50 0,55±0,22 -49,54
3, п=3 0,97±0,18 1,09±0,26 +12,37
АФ баз.,109/л 1, п=3 1,76±0,54 3,73±2,32 +111,93
2, п=3 1,11±0,45 1,65±0,32 +48,65
3, п=3 0,93±0,32 5,94±2,25 +538,71
АФ стим., 109/л 1, п=3 11,69±6,71 6,47±3,88 -44,65
2, п=3 4,66±2,06 2,98±0,81 -36,05
3, п=3 4,15±0,84 ◊ 6,57±2,19^ +58,31
ФЧ баз., у.е. 1, п=3 0,24±0,05 0,64±0,06 +166,67
2, п=3 0,11±0,04 0,51±0,13 +363,64
3, п=3 0,14±0,01 1,38±0,38* +885,71
ФЧ стим., у.е. 1, п=3 1,45±0,67 1,08±0,01 ◊ -25,52
2, п=3 0,47±0,20 1,01±0,46 +114,89
3, п=3 0,84±0,34 1,67±0,62 +98,81
Примечание: * - р <0,05 осень по сравнению с весной, •- р <0,05 по сравнению с животными 2 группы, А - р <0,05 по отношению к предыдущему периоду исследования; ◊ - р <0,05, достоверно в стимулированном состоянии по отношению к базальному уровню.
Абсолютное количество нейтрофилов крови, способных к поглощению чужеродного материала в базальных условиях (ФПбаз., Г/л) у животных 1, 2 и 3 групп, как весной, так и осенью не имело межгрупповых различий с тенденцией к повышению осенью по сравнению с весной на 79,63, 70,37 и 359,38% соответственно.
При внесении в пробы крови животных 1, 2 и 3 групп, зимозана (компонента стенки бактериальной клетки), что стимулирует ответ организма на введение чужеродного антигена, абсолютное количество нейтрофилов крови, способных в стимулированных условиях к поглощению частиц латекса (ФПстим., Г/л), как весной, так и осенью не имело межгрупповых различий с тенденцией к повышению осенью по сравнению с весной на 12,37% у лошадей и снижению на 33,06% в крови у козлов и на 49,54% у овец. При этом абсолютное количество нейтрофилов крови, способных в стимулированных условиях к поглощению частиц латекса к их количеству в базальных условиях у животных всех групп, как весной, так и осенью, не имело достоверно значимых различий, что указывает на отсутствие, как весной, так и осенью, адаптационного резерва числа нейтрофилов крови, способных к поглощению чужеродного материала.
Величина абсолютного фагоцитоза в базаль-ных условиях (АФ баз.,109/л) у животных 1, 2 и 3 групп, как весной, так и осенью не имела межгрупповых различий с тенденцией к повышению осенью по сравнению с весной на 111,93, 48,65 и 538,71 % соответственно. Это указывает на более высокую активность фагоцитарной защитной системы крови в базальных условиях у животных всех групп осенью по сравнению с весной.
Величина абсолютного фагоцитоза в стимулированных условиях (АФ стим.,109/л) у животных 1, 2 и 3 групп весной не имела достоверно значимых межгрупповых различий. В крови у овец и козлов весной величина абсолютного фагоцитоза в стимулированных условиях по сравнению с аналогичными показателями в базальных условиях также не имела достоверно значимых различий, а у лошадей, напротив, наблюдалось увеличение абсолютного фагоцитоза на 336,84% (р <0,05), что указывает на отсутствие адаптационного резерва абсолютного фагоцитоза весной у козлов и овец и наличие этого резерва у лошадей. Осенью величина абсолютного фагоцитоза в стимулированных условиях у животных 1 и 2 групп не имела достоверно значимых межгрупповых различий, а у лошадей была выше, чем у овец на 10,61% (р<0,05). При этом осенью по сравнению с весной отмечена тенденция к увеличению абсолютного фагоцитоза
в стимулированных условиях на 58,31% в крови у лошадей и снижение у козлов (на 44,65%) и овец (на 36,05%), но без достоверно значимых различий. Это указывает на отсутствие достоверно значимого адаптационного резерва абсолютного фагоцитоза осенью у животных всех трёх групп.
Фагоцитарное число - среднее количество частиц латекса приходящееся на один нейтрофил (как активный, так и неактивный) в базальных условиях (ФЧбаз., у.е.) у животных всех групп весной не имело достоверно значимых различий в связи с высокими индивидуальными значениями этого показателя. Осенью, по сравнению с весной, установлена тенденция к повышению уровня фагоцитарного числа у животных 1, 2 и 3 групп на 166,67, 363 и 885,71% соответственно. При этом величина фагоцитарного числа осенью у лошадей была достоверно выше (на 115,63%), чем у козлов. Это указывает на тенденцию к повышению антигенной нагрузки в базальных условиях осенью по сравнению с весной на организм козлов, овец и, в большей степени, у лошадей.
Фагоцитарное число, в стимулированных зи-мозаном условиях, у животных всех групп, как весной, так и осенью не имело достоверно значимых различий с тенденцией к повышению у овец и лошадей (на 114,89 и 98,81% соответственно) и к понижению у козлов (на 25,52%). При этом величина фагоцитарного числа в стимулированных условиях весной и осенью в крови у лошадей, овец, и, кроме того, весной у козлов не имела существенных различий с аналогичными показателями по сравнению с базальными условиями. Осенью величина фагоцитарного числа в стимулированных условиях в крови у козлов была достоверно выше (на 68,75%), что указывает на наличие адаптационного резерва интенсивности поглотительной способности нейтрофилов крови у козлов осенью при отсутствии этого резерва осенью у овец и лошадей и весной - у животных всех исследованных групп.
Выводы. Установлена тенденция к снижению числа лейкоцитов в крови у козлов осенью, по сравнению с весной. У животных всех групп осенью, по сравнению с весной отмечена тенденция к повышению активности фагоцитарной защитной системы в базальных условиях и отсутствие, как весной, так и осенью адаптационного резерва абсолютного количества нейтрофилов крови, способных к поглощению чужеродного материала в стимулированных условиях. При этом отмечено наличие адаптационного резерва абсолютного фагоцитоза у лошадей весной, а фагоцитарного числа только у козлов осенью.
Список использованных источников
1. Денисов С.А., Назарченко О.В. Динамика живой массы ремонтных телок в зависимости от способа содержания в период их выращивания // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2022. - № 1. - С. 68-72.
2. Еременко В.И., Сидоров А.Е. Динамика общих липидов и холесторола в крови нетелей разных пород // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2022. - № - 1. - С. 56-60.
3. Кудрявцев А.А., Кудрявцева Л.А. Клиническая гематология животных. - М.: «Колос», 1974. -399 с.
4. Filep, Janos G. Targeting Neutrophils for Promoting the Resolution of Inflammation // Frontiers in Immunology. - 2022. - Volume 1316. - Article number 866747
5. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. - Новосибирск: Наука, сиб. отд-ние, 1989. - 344 с.
6. Jaiswal, Latika L.; De, Sachinandan; Singh, Ravi Kant. Seasonal variation in expression pattern of heat shock factor genes in Ovis aries and Capra hircus // Indian Journal of Animal Sciences. - 2019. - Volume 89. -Release 9. - Release 951-954.
7. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: справ. пособие / под ред. А.П. Калашникова, В.И. Фисинина, В.В. Щеглова, Н.И. Клейменова. - 3-е изд. перераб и доп. - М.: Агро-промиздат, 2003. - 456 с.
8. Определение естественной резистентности и обмена веществ у сельскохозяйственных животных / В.Е. Чумаченко, А.М. Высоцкий, Н.А. Сердюк, В.В. Чумаченко. - Киев: Урожай, 1990. - 136 с.
9. Хаитов Р.Б., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Экологическая иммунология. - М.: ВНИРО, 1995. -219 с.
10. Плохинский Н.А. Биометрия. - Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения АН СССР, 1961. -362 с.
11. Клинические лабораторные исследования крови. Показатели в норме и при патологии: учеб.-метод. пособие / В.В. Черненок, Ю.И. Симонов, Л.Н. Симонова, Ю.Н. Черненок. - Брянск, 2011. - 34 c.
Spisok ispolzovannyx istochnikov
1. Denisov S.A., Nazarchenko O.V. Dinamika zhivoj massy' remontny'x telok v zavisimosti ot sposoba soderzhaniya v period ix vy'rashhivaniya // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. -2022.- № 1.-S. 68-72.
2. Eremenko V.I., Sidorov A.E. Dinamika obshhix lipidov i xolestorola v krovi netelej razny'x porod // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2022. - № - 1. - S. 56-60.
3. Kudryavcev A.A., Kudryavceva L.A. Klinicheskaya gematologiya zhivotny'x. - M.: «Kolos», 1974. -399 s.
4. Filep, Janos G. Targeting Neutrophils for Promoting the Resolution of Inflammation // Frontiers in Immunology. - 2022. - Volume 1316. - Article number 866747
5. Mayanskij A.N., Mayanskij D.N. Ocherki o nejtrofile i makrofage. - Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie, 1989. - 344 s.
6. Jaiswal, Latika L.; De, Sachinandan; Singh, Ravi Kant. Seasonal variation in expression pattern of heat shock factor genes in Ovis aries and Capra hircus // Indian Journal of Animal Sciences. - 2019. - Volume 89. -Release 9. - Release 951-954.
7. Normy' i raciony' kormleniya sel'skoxozyajstvenny'x zhivotny'x: sprav. posobie / pod red. A.P. Kalashnikova, V.I. Fisinina, V.V. Shheglova, N.I. Klejmenova. - 3-e izd. pererab i dop. - M.: Agropromizdat, 2003. - 456 s.
8. Opredelenie estestvennoj rezistentnosti i obmena veshhestv u sel'skoxozyajstvenny'x zhivotny'x / V.E. Chumachenko, A.M. Vy'soczkij, N.A. Serdyuk, V.V. Chumachenko. - Kiev: Urozhaj, 1990. - 136 s.
9. Xaitov R.B., Pinegin B.V., Istamov X.I. E'kologicheskaya immunologiya. - M.: VNIRO, 1995. - 219 s.
10. Ploxinskij N.A. Biometriya. - Novosibirsk: Izd-vo Sibirskogo otdeleniya AN SSSR, 1961. - 362 s.
11. Klinicheskie laboratorny'e issledovaniya krovi. Pokazateli v norme i pri patologii: ucheb.-metod. posobie / V.V. Chernenok, Yu.I. Simonov, L.N. Simonova, Yu.N. Chernenok. - Bryansk, 2011. - 34 c.
