CC BY
9
УДК 616.34.022.7:616.981.48
КкераЯ.В., д. вет. н., професор;
Маслянко Р. П., д.б.н., професор;
Сторчак Ю.Г., астрант © Лъв\всъкий нацюналънийутеерситет еетеринарногмедицини та бютехнологт ¡мет С. 3. Гжицъкого
ФАКТОРИ 1МУН1ТЕТУ ТВАРИН, ЯК1 ЗАПОБ1ГАЮТЬ РОЗВИТКУ КИШКОВИХ 1НФЕКЦ1Й
Проанал1зовано сучасний стан вивчення фактор1в ¡мунног системы оргатзму тварин, що запоб1гаютърозвитку ¿острых тфекцш.
Ключое1 слова: гостр1 кышков1 шфекцп, ¡мунна система.
Особливостями нормального функцюнування слизово! оболонки шлунково-кишкового тракту (ШКТ) е штенсивний контакт з р1зномаштними чужорщними речовинами (антигенами), яю е небезпечними для тварин (хоча бшьшкть з них е безпечною, зокрема, непатогенш представники нормально! мкрофлори) [2, 4, 23].
Потрапляння збудниюв шфекцп до кишечника не завжди призводить до виникнення гострих прояв1в патологи. Часто збудник ефективно розтзнаеться та знищуеться захисними факторами оргашзму без розвитку патологи. У раз1 виникнення гострих кишкових шфекцш (ГК1) вщповщш мехашзми ¿мунного захисту оргашзму впливають на !х переб1г та визначають прогноз.
До фактор1в захисту оргашзму тварин, яю запоб1гають розвитку ГК1, належать: низький р1вень рН шлункового соку, слиз, захисш фактори секрет1в слизових оболонок (лактоферин, л1зоцим, похщш лшвдв), спрямований в один б1к руху кишкового вмюту, наявшсть ¿муноглобулмв (IgA), ¿мунна вщповщь, нормальна мжрофлора. Нормальне функцюнування вказаних мехашзм1в захисту значно зменшуе ймов1ршсть розвитку патологи ШКТ, тод1 як !х порушення призводить до пщвищення ризику розвитку ГК1. Тварини з недостатньою актившстю фактор1в захисту е групою ризику розвитку кишкових шфекцш.
Низький рН шлункового соку згубно д1е на багатьох збудниюв ГК1 [8]. Проте деяю мжрооргашзми, таю як сальмонели, шигели, в ход1 еволюцшного розвитку набули стшкост1 до шлункового соку [12]. Порушення кислотоутворення в шлунку спостер1гаеться при розвитку атроф1чного гастриту, застосуванш антицидних препарата та ш. патологи.
Слиз, який вкривае слизов1 оболонки тварин, складаеться з глжопротешу, муцину, злущених кл1тин \ складного набору вуглеводних похщних. Завдяки желепод1бнш консистенци слиз захищае ештелш слизових оболонок вщ мехашчних подразниюв, е буфером, який стримуе коливання рН на поверхш слизово! оболонки при р1зких його змшах у просвт кишки. Особлива захисна роль слизу полягае в тому, що в ньому е розчинш рецептори
© Юсера Я.В., Маслянко Р. П., Сторчак Ю.Г., 2013
140
адгези до патогенних м1крооргашзм1в та ix токсишв, яю складаються з вуглевод1в i ix сполук з молекулами бшюв i лшвдв. U,i рецептори здатш зв'язувати патогенш мшрооргашзми, токсини, перешкоджати ix зв'язуванню з клiтинaми eпiтeлiю. Згодом заблоковаш слизом патогени виводяться з оргашзму [10, 15].
Розчинш фактори захисту - лактоферин, лiзoцим, похвдш лшвдв та rnmi, якi присутш в секретах слизових оболонок, - мають влacтивicть пригшчувати OKpeMi види патогенних MiKpoopram3MiB [5, 19].
Перистальтика спрямовуе pyx BMicTy ШКТ вщ крашального кiнця opraHi3My до каудального в межах одше! травно! системи, дшянок з pi3HHMH умовами рН, кшькктю i якicтю мiкpoфлopи, складом ферменив, що е необхщним для нормального nepe6iry процеЫв травления та всмоктування HyTpieHTiB. Завдяки ортоградному руху вмюту ШКТ naToreHHi MiKpoopraHi3MH не встигають розмножуватися в ироксимальних вiддiлax кишечника, прикршлятися до слизових оболонок i сиричиняти розвиток iнфeкцiйниx хвороб [2, 3, 14]. Наявшсть cфiнктepiв на ШКТ сприяепересуванню кишкового BMicTHMoro в ортоградному напрямку, иерешкоджаючи його ретроградний рух. Вщсутшсть перистальтики (парез кишечника) супроводжуеться штенсивним розмноженням MiKpoopraHi3MiB у тонкш кишщ, що призводить до розвитку синдрому HaflMipHoro росту бактерш.
Захист слизових оболонок ШКТ вщ шфекцш забезпечуеться фyнкцioнyвaнням фaктopiв ¿мунно! системи, яка функцюнуе автономно вщ системного ¿муштету [5, 16]. При розвитку ¿мунно! вщповвд на слизових оболонках зростае BMicT секреторних iмyнoглoбyлiнiв класу A (IgA) i зв'язаних з ними захисних aнтитiл, в цей же час piBeHb цих антитш у сироватщ KpoBi практично не змшюеться. iMyHOKOMneTeHTHi клiтини, якi утворилися у вщповщь на розвиток кишкових iнфeкцiй в одному лoкyci слизових оболонок, MirpyroTb мiж BciMa шшими слизовими оболонками opraHi3My, а в секретах можна виявити вщповщш антитша [24].
Ocoбливicтю розвитку мкцевого ¿муштету вщ системного е протизапальна спрямовашсть ¿мунно! вщповда, яка peaлiзoвaнa на слизових оболонках. Це пов'язано з тим, що розвиток запалення слизових оболонок е небезпечним процесом для макрооргашзму у зв'язку з пщвищеною проникшстю для MiKpoopraHi3MiB. Тому фактори мюцевого ¿муштету, насамперед IgA, здатш знешкоджувати патогени, не ¿ндукуючи розвиток запалення. Cклaдoвi системи клiтиннoi ланки мшцевого ¿муштету пpeдcтaвлeнi у ШКТ поодинокими клiтинaми, poзciяними у пщслизовому mapi CTiHKH кишечника та у виглядi скупчень лiмфoiднoi тканини - мигдалиюв, пейерових бляшок.
Якщо пщ час ГК1 не вiдбyлocя гематогенно! дисемшаци збудника, системна ¿мунна вщповщь на цей патогенний MiKpoopraHi3M не виражена. Цим можна пояснити вщсутшсть cпeцифiчниx aнтитiл класу А у сироватщ KpoBi. Пpoдyкцiя cпeцифiчниx антитш вщбуваеться лише пicля контакту з антигеном (патогенним збудником pi3Horo походження).
Хоча ¿мунна вщповщь е потужним захисним фактором, який обмежуе розвиток ГШ, деяю MiKpoopraHi3MH в xofli eвoлюцii набули властивостей не
141
лише уникати ди ¿мунно! системи, але й використовувати И для проникнення до оргашзму тварин [8, 12]. Зокрема, сальмонели використовують поглинальш здатносп М-кл1тин пейерових бляшок для того, щоб потрапити до пщслизового шару стшки кишки. Сальмонели теля фагоцитозу здатш пригшчувати ироцеси внутр1шньокл1тинного иеретравлення, спричиняючи незавершений фагоцитоз. Перебуваючи у фагоцитах, вони захищеш вщ виливу шших захисних фактор1в, яю знаходяться поза кл1тинами в оргашзмг Вщома велика кшькють р!зномаштних серотишв у межах окремих вид1в м!крооргашзм!в, кожен з яких потребуе специф1чно! ¿мунно! вщповщг Тому нав1ть невдовз! теля перенесения ГК1, спричинено! тим чи шшим серотипом, тварина може захворай знову.
Що стосуеться нормально! мкрофлори, то слизов! оболонки ШКТ нер1вном1рно колошзоваш цим видом бактерш, яю перебувають у сапроф1тних I симбюнтних взаемовщносинах з оргашзмом тварин I людини [14]. Нормальна мкрофлора тваринного оргашзму перебувае у сташ динам1чно! р1вноваги, для якого характерш випадков! коливання чисельност! окремих вид1в м!крооргашзм!в з1 збереженням на практично сталому р1вш !хньо! загально! кшькост! [2, 3].
Найбшьш виражена мкробна маса та видовий спектр мкрооргашзм!в представлений у ротовш порожниш та в товстш кишщ. У той же час у стравоход1, шлунку, тонкш кишщ практично вщсутня постшна мкрофлора. Нормальну мкрофлору можна умовно подшити на просв1тну та пристшкову. Власне нормальною мкрофлорою, для яко! характерний постшний склад, е пристшкова флора, тод1 як просвпна мкрофлора складаеться з мкрооргашзм!в, яю вщшарувалися вщ поверхш слизово! оболонки, а також мкрооргашзм!в, яю проходять по ШКТ тварин транзитом. Протягом життя людини I тварин спостеркаються змши як в юльюсному, так I яюсному склад! нормально! мкрофлори.
Серед бактерш, яю кнують на поверхш слизових оболонок ШКТ, домшують облкатно анаеробш оргашзми, яю в аеробних умовах при контакт! з киснем пов!тря гинуть [20].
Слщ в!дзначити, що для культивування анаероб!в необх!дне використання спещальних пристро!в - анареостат!в, як! е дорогими та складними в обслуговуванш. Заб!р матер!алу в!д хворого для дослщження складу нормально! кишково! мкрофлори повинен в!дбуватися в анаеробних умовах. Так, наприклад, стерильним катетером, уведеним в кишку з асп!рац!ею в герметичну проб!рку з живильним середовищем з! зниженим тиском, заповнену газовою сум!шшю без кисню. Можна зробити висновок, що неможливо в умовах звичайно! бактер!олог!чно! лаборатор!! адекватно оцшити склад нормально! м!крофлори ШКТ.
Нормальна мкрофлора в!д!грае важливу роль у захист! орган!зму тварин ! людини вщ патогенних м!кроорган!зм!в. Ця захисна роль нормально! м!крофлори реал!зуеться завдяки конкуренц!! з патогенними м!кроорган!змами за поживш речовини: в!там!ни, м!кроелементи; конкуренци за рецептори на поверхн! ентероцшгв. Деяк! представники нормально! м!крофлори здатш продукувати речовини, як! пригн!чують рют патогенних бактер!й. Захисн! можливост! нормально! мкрофлори характеризуються кнуванням так звано!
142
колошзацшно! резистентное^, яка полягае в тому, що нормальна мшрофлора активно витшняе чужорщш мшрооргашзми з оргашзму господаря.
KpiM власне захисту представники нормально! мжрофлори сприяють нормальному nepe6iry процеав травления, синтезують деяю вп"амши. Завдяки впливу нормоб1оти кишечника в сироватщ кров1 тварин визначаються антитела (Ъогемаглютинши) до антигешв груп кров1 системи BOLA (bovine leukocyte antigen) у велико1 рогато! худоби.
У роботах [7, 17] описано багато випадюв, коли представники нормально! мжрофлори спричиняли розвиток синдрому надм1рного росту бактерш, яю здатш викликати сепсис. Продукти !хнього метабол1зму, всмоктуючись у кров з негативними для оргашзму наслщками.
Нормальною мжрофлора може бути тшьки тод1, коли вона не лише вщповщае норм1 за яккним i кшьккним складом, але й перебувае у збалансованому сшввщношенш з р1зними патогенними чинниками бактер1ально! та BipycHo! природи.
Сьогодш про «дружш» симбютичш вщносини можна говорити лише стосовно окремих м1кроорган1зм1в, зокрема, б1ф1добактер1й (ББ) i лактобактерш (ЛБ) та деяких серовар1в кишково! палички. Корисшсть для тварин певних вид1в шдигенно! мжрофлори недостатньо з'ясована, тому практичне значения !х для л^вання тварин лише вивчаеться.
Л1тература
1. Баевский P.M. Оценка адапционных возможностей и риск развития заболеваний // М. Медицина.-1997.-208 с.
2. Бондаренко В.М. Иммунорегуляция численности грамотрицательной микрофлоры кишечника / В.М. Бондаренко, В.Г. Лиходед, А.А, Воробьев // ЖМЭИ.-2004.-№4.-с.90-91.
3. Бондаренко В,М. Синдром избыточного бактерицидного роста бактерий в тонкой кишке в аспекте дисбактериоза кишечника / В.М. Бондаренко, Е.А, Лыкова, Т.В. Мацулевич // ЖМЭИ.-2006.-№4.-с.53-56.
4. Маслянко Р.П. Iмyнoлoгiчнa характеристика шфекцшного гастроентериту у телят раннього вжу / Р.П. Маслянко // Бюлопя тварин.-2008.-т.10.-с.305-309.
5. Маслянко Р.П. 1муштет та iнфeкцiйнi хвороби / Р,П, Маслянко, Ю.Р. Кравщв // Сшьський господар.-2008.-№9-10.-с.1635-1638.
6. Antony S.Y. Lactobaccilus bacteremia description of the clinical course in adult patients without endocarditis / S.Y. Antony, C.W. Stratton // Clin. Inf.Dis.-1996.-v.23.-p.773-776/
7. Antony S.Y. Lactobacillemia an emerging cause of infection in both the immunocompromised and the immunocompetent host // J.Natl.Med.Assoc.-2000.-v.92.-p.83-86.
8. Bacterial killing in gastric juice-effect of pH ad pepsin in E. coli and Helicobacter pylori / Zhu H., Hart C.A. // J.Med.Microbiol.-2006.-v.55.-p.1265-1270.
9. Claud E.C. Modulation of human intestinal epithelial cell JL-8 secretion by human milk factors / E C. Claud, T.Saridge, W.A. Walker // Ped. Research.-2003.-v.53.-p.419-425.
143
10. Dimerization of the human MUC2 mucin in the endoplasmic reticulum is followed by a N-glucosylation-dependent transfer of the mono and dimmers in the Golda apparatus / Asker N. // J. Biol. Chemistry.-1998.-v.273.-p.18857-18893.
11. Diversity of the human intestinal microbial. flora / Eckbury P.B., Bik E M. // Science.-2005.-v.308.-p.1635-1638.
12. Gorden J. Acid resistance in enteric perturbation of the micro-biota / J.Gorden, P L. Small // Infect Immunity.-1993-v.42.-p.364-367.
13. Gorden J. Host immune response to antibiotic perturbation of the micro-biota / J. Gorden // Mucosal Immunol.-2010.-v.3.-p.100-103.
14. Hines J. Effective use of the clinical microbiology laboratory for diagnosing diarrheal diseases / J. Hines, J. Nacamkin // Clin. Infect. Dis.-1996.-v.23.-p.97-101.
15. Infectional barrier dysfunction in inflammatory bowel diseases / Mc Guckin, R. Erl // Inflamm. Bowel Dis.-2009.-v.15.-p.100-113.
16. Kaiserlian D. The mucosal immune system: from control of inflammation to protection against infections / D. Kaiserlian // J.Leukoc.Biol.-2005.-v.78.-p.311-318.
17. Lactobacillus sepsis associated with probiotic therapy / Land M.N. // Pediatries.-2005.-v.115.-p.178-181.
18. Lactobacillemia in three patients with AIDs / Horwitch C.A., Furseth H.A.// Clin.Infect.Dis.-1995.-v.21.-p.1460-1462.
19. Menard S. Developmental switch of intestinal antimicrobial peptide expression / S. Menard // J.Exper.Med.-2008.-v.205.-p.183-193.
20. Molecular analysis of commensal host microbial relationship in the intestine / Hoper L.V., Wong M.H. // Science.-2005.-v.291.-p.881-884.
21. Neburge D. Protection of the neonate by the innate immune system of the developing gut and of milk / D. Newburge // Ped.Res.-2007.-v.61.-p.2-8.
22. Pickering L.K. Factors in human milk that protect against diarrheal disease / L.K. Pickering // Infection.-1993.-v.21.-p.355-357.
23. Slack E. Innate and adaptive immunity cooperate flexibly to maintain host - micro-biota mutualism / E. Slack // Science.-2009.-v.325.-p.617-620.
24. Suzuki K. Aberrant expansion of segmented filamentous bacteria in IgA-deficient gut / K. Suzuki, B. Meek // Proc.Nat.Acad.Sci.USA.-2004.-v.101.-p.1981-1986.
Summary
Y.V. Kisera, Doctor of Veterinary Sciences, Professor;
R.P. Maslyanko, Doctor of Biological Sciences, Professor;
Storchak Y.G., postgraduate Lviv national university of veterinary medicine and biotechnology named of S. Z. G'zitskyj IMMUNITY FACTORS OF ANIMALS THAT PREVENT DEVELOPMENT OF INTESTINAL INFECTIONS Analyzed the present state of the study functional activities immunity of the animal body, prevents the development of intestinal infections.
Рецензент - д.б.н., професор Куртяк Б.М.
144
