CC BY
53
УДК:636.32/.38:612.018
UDC 636.32/.38:612.018
ФОРМИРОВАНИЕ ИММУННОГО FORMATION OF THE IMMUNE
СТАТУСА У ОВЕЦ В УСЛОВИЯХ STATUS IN SHEEP IN THE
ЙОДОДЕФИЦИТА CONDITIONS OF IODINE
DEFICIENCY
Л.Н. Чижова, доктор с.-х. наук; Chizhova L.N., Dr. Agr. Sci.;
А.К.Михайленко, доктор биол. наук; Mikhaylenko A.K., Dr. Biol. Sci.;
Ч.Б. Чотчаева, соискатель; Chotchaeva Ch. B., cand. for a
Е.Н. Барнаш. degree; Barnash E.N.
E-mail immunogenetika@yandex.ru E-mail immunogenetika@yandex.ru
Изучены особенности овец в содержания.
онтогенетические иммунного статуса разных условиях Дан спектр
иммунокомпетентных клеток (Т-, В-лимфоцитов), субпопуляций (Т-супрессоров, Т-хелперов) в периферической крови овец в онтогенезе, выращиваемых в разных природно-климатических зонах, с разной обеспеченностью йодом. Делается вывод -интенсивность синтеза
иммунокомпетентных клеток
зависела от возраста животных и от условий их выращивания. Уровень иммунных клеток в крови животных, испытывающих дефицит йода, был достоверно ниже во все наблюдаемые периоды онтогенеза.
There are studied the ontogenetic features of the sheep immune status under different conditions of maintenance. It is given the spectrum of immunocompetent cells (T-, B-lymphocytes), subpopulations (T-suppressors, T-helper cells) in peripheral blood of sheep in ontogeny, reared in different climatic zones with different security of iodine. It was concluded that the intensity of immunocompetent cells synthesis depended on the age of the animals and the conditions of their rearing. The level of immune cells in the blood of animals having deficience of iodine, was significantly lower in all observed periods of ontogenesis.
Ключевые слова:
иммунобиологическая реактивность, онтогенез, овцы, щитовидная железa, йододефицит
Key words: immunobiological reactivity, ontogenesis, sheep, thyroid, iodine deficiency
Все возрастающее внимание к проблеме баланса йода в системе «окружающая среда - животное - животноводческая продукция -человек» обусловлено масштабностью распространения йододефицитных состояний не только в Российской Федерации, но и во всем мире.
По оценке последних исследований (2000) ВОЗ и ЭНЦ РАМН, почти на всей территории нашей страны потребление йода в 2-3 раза ниже рекомендуемых норм [1].
Результаты исследований ученых-биологов, медиков, ветеринарных врачей убедительно свидетельствуют о неблагоприятной ситуации, сложившейся в настоящее время в Северо - Кавказском регионе, относя ее к йодной эпидемии [6, 8].
Значимость решения этой проблемы представляется особо очевидной, если учесть, что йододефицитные условия содержания животных, как правило, сопровождаются эпидемическими болезнями, наносящими большой экономический ущерб животноводству.
В этой связи весьма актуальным является изучение формирования иммунного статуса овец, содержащихся в разных природно-климатических зонах, в условиях разной обеспеченности йодом.
Иммунологическая система является самой динамичной биологической структурой организма. Активность различных звеньев иммунитета обеспечивается целым комплексом сложных защитных приспособлений, формирующихся в процессе индивидуального развития животного организма.
В этом сложном биологическом процессе главная роль отводится Т-, В-лимфоцитам. По определению Р.В. Петрова, Р.М. Хаитова [5], Т-лимфоциты выполняют функцию «дирижера иммунологического статуса организма». Являясь самостоятельной частью иммунной системы, эти иммунокомпетентные клетки тесно взаимодействуют с многими функциями организма. Координация этого взаимодействия осуществляется деятельностью нервной системы и желез внутренней секреции [3]. Из желез внутренней секреции ведущее место в формировании иммунной реактивности занимает щитовидная железа, отличительной особенностью которой является то, что синтез вырабатываемых гормонов (тироксин, трийодтиронин) неразрывно связан с поступлением в организм неорганического йода [2].
Материалы и методы. Исследования проводились на овцах карачаевской породы, содержащихся в хозяйствах горной зоны (КЧР) на высоте 2-2,5 тыс. метров над уровнем моря и в низине. В горной зоне животные отбирались в двух хозяйствах: одно с достаточным содержанием йода в кормах, второе - с 2,5-4 раза меньшим уровнем этого микроэлемента в кормах по сравнению с кормами низинной зоны.
Формирование опытных групп проводилось по принципу аналогов: I
- животные, находящиеся в низине, не испытывающие дефицит йода; II
- в условиях гор без дефицита йода; III - в условиях гор с дефицитом этого микроэлемента.
О становлении иммунного статуса опытных животных судили по уровню Т-, В- лимфоцитов, Т- супрессоров, Т- хелперов в периферической крови 1, 2, 3, 4, 8-месячных ягнят. Уровень иммунокомпетентных клеток определялся методом спонтанного
розеткообразования с эритроцитами барана (Е-РОС и ЕАС-РОС) в соответствии с рекомендациями Н.П. Конурахина, Н.В. Курилова (1983).
Результаты исследований и их обсуждение. Сравнительным анализом показателей, отражающих формирование иммунитета в разные периоды онтогенеза у ягнят, находящихся в разных природно-климатических зонах (низина, горы) и с разной обеспеченностью йодом, установлено наличие как возрастных особенностей клеточных факторов защиты, так и в зависимости от условий содержания (табл. 1).
Характерным в возрастной динамике иммунокомпетентных клеток явилось то, что наименьшее количество Т-, В- лимфоцитов циркулировало в крови одномесячных ягнят независимо от зоны обитания и обеспеченности йодом, составившее: у ягнят I группы - 0,68 и 0,21; II - 0,61 и 0,19; III - 0,59 и 0,17 109/л соответственно.
В изменениях, произошедших в следующие возрастные периоды, прослеживается следующая закономерность: постепенное и достоверное увеличение Т-, В- клеток, продолжавшееся до 8-месячного возраста, приближалось к уровню взрослых животных. При этом доля Т-клеток была достоверно выше доли В - клеток, составившая в крови 8-месячных животных соответственно: I группа - 1,07 и 0,51; II - 0,94 и 0,48; III - 0,88 и 0,44 109/л, (Р<0,001). Можно предположить, что формирование защитных функций к этому возрастному периоду завершилось.
Помимо выявленных онтогенетических особенностей иммунного статуса ягнят, отмечено своеобразие в интенсивности нарастания концентрации иммунокомпетентных клеток как в зависимости от природно-климатических условий обитания, так и от обеспеченности йодом.
Таблица 1 - Уровень Т- и В-лимфоцитов в крови овец в разных условиях содержания, 109/л_
Группы животных
Возрас II I I
т Т- В- Т- В- Т- В-
лимфоцит лимфоцит лимфоцит лимфоцит лимфоцит лимфоцит
ы ы ы ы ы ы
1 мес. 0,68 0,21 0,61 0,19 0,59 0,17
±0,18 ±0,07 ±0,15 ±0,06 ±0,16 ±0,06
2 мес. 0,72 0,23 0,68 0,21 0,64 0,19
±0,19 ±0,08 ±0,16 ±0,08 ±0,18 ±0,10
3 мес. 0,86 0,27 0,72 0,24 0,67 0,21
±0,20 ±0,09 ±0,18 ±0,11 ±0,17 ±0,11
4 мес. 0,91 0,46 0,78 0,39 0,72 0,33
±0,21 ±0,01 ±0,21 ±0,14 ±0,18 ±0,22
8 мес. 1,07 0,51 0,94 0,48 0,88 0,44
±0,23 ±0,18 ±0,22 ±0,18 ±0,19 ±0,21
3-4 1,23 0,66 1,14 0,58 1,08 0,49
года ±0,22 ±0,24 ±0,23 ±0,22 ±0,21 ±0,26
Сравнительный анализ уровня Т- и В- лимфоцитов крови ягнят, выращиваемых в низине и в условиях гор, свидетельствует о достоверно большей концентрации иммунокомпетентных клеток в крови ягнят, содержащихся в низине. Наиболее ярко это преимущество проявилось при сравнении уровня Т-, В- клеток в крови ягнят, находящихся в низине (I группа) и в условиях гор с недостатком йода (III группа). Уже в месячном возрасте уровень Т- и В -клеток в крови ягнят, находящихся в низине, был достоверно выше на 11,5 и 10,5 %, на 15,2 и 23,5 % соответственно (Р<0,05), чем у сверстников, обитающих в условиях гор, как с достаточной йодной обеспеченностью, так и при йододефиците. Выявленная закономерность сохранилась во все наблюдаемые периоды онтогенеза. К 8-месячному возрасту в крови ягнят и у взрослых животных, не испытывающих дефицит йода (I, II группы), по сравнению с животными, испытывающими его недостаток (III группа), уровень иммунокомпетентных Т-, В- клеток был выше на 21,5; 13,9%; на 15,9; 34,6 % соответственно (Р<0,01).
Можно предположить, что это явление связано не только с перестройкой иммунной системы в связи с возрастом, с воздействием окружающей среды (низина, горы), но и с недостаточной функциональной деятельностью щитовидной железы на фоне йододефицита [4].
Ведущее значение в иммунологическом надзоре отводится специфическим иммунологическим реакциям, выполняющим различные регуляторные функции - супрессорные, хелперные (Т-супрессоры, Т-хелперы).
При рассмотрении возрастной изменчивости этих субпопуляций Т-клеток отмечена неоднозначность их распределения в крови ягнят как в связи с возрастом, так и в зависимости от условий содержания (табл. 2).
Таблица 2 - Уровень субпопуляций в крови овец в разных условиях содержания, 109/л_
Группы животных
Воз I II III
рас Т- Т- Т- Т- Т- Т-
т супресс хелпе ИРИ супрессо хелп ИРИ супрес хелпе ИРИ
оры ры ры еры соры ры
1 0,28 0,19 0,67 0,31 0,17 0,55 0,34 0,15 0,44
мес ±0,12 ±0,11 ±0,14 ±0,09 ±0,16 ±0,06
2 0,25 0,24 0,96 0,28 0,22 0,79 0,30 0,21 0,70
мес ±0,10 ±0,16 ±0,12 ±0,11 ±0,14 ±0,09
3 0,22 0,26 1,18 0,24 0,24 1,00 0,26 0,22 0,84
мес ±0,09 ±0,17 ±0,11 ±0,13 ±0,12 ±0,11
4 0,19 0,29 1,52 0,22 0,27 1,23 0,24 0,24 1,00
мес ±0,07 ±0,20 ±0,10 ±0,14 ±0,11 ±0,13
8 0,17 0,36 2,12 0,19 0,32 1,68 0,22 0,29 1,32
мес ±0,06 ±0,24 ±0,10 ±0,16 ±0,12 ±0,17
3-4 0,13 0,41 3,12 0,15 0,38 2,53 0,17 0,33 1,94
год ±0,05± ±0,28 ±0,08 ±0,23 ±0,08 ±0,21
а
Самый высокий уровень Т-супрессоров и наименьший Т-хелперов был характерен для раннего периода онтогенеза (1 мес.): в крови ягнят I группы - 0,28 и 0,19 109/л; II-0,31 и 0,17 109/л; III - 0,34 и 0,15 109/л. С возрастом ягнят концентрация Т-супрессоров в периферической крови уменьшилась, Т-хелперов повысилась и в 8-месячном возрасте составила: у животных I группы - 0,17 и 0,36 109/л, II - 0,19 и 0,32 109/л; III - 0,22 и 0,29 109/л соответственно (Р<0,001).
Выявленная закономерность нашла отражение в величине иммунорегуляторного индекса (ИРИ) - соотношении хелперов к супрессорам. Цифровые значения этого показателя были наименьшими (0,67-0,44) у одномесячных ягнят, с достоверным увеличением в последующие периоды роста и развития, достигнув максимальных величин к 8-месячному возрасту (2,12-1,32), (Р<0,01-0,001), приблизившись к уровню взрослых животных.
Выявленные сдвиги в иммунологических реакциях, вероятно, связаны с этой ролью, которую выполняет каждая субпопуляция. Большой уровень Т-супрессоров на ранних стадиях развития ягнят, вероятно, обусловлен тем, что супрессорная активность лимфоцитов развивается раньше хелперной.
Характерным явилось то, что во все изучаемые периоды постнатального онтогенеза в периферической крови ягнят, выращиваемых в условиях гор, число Т-лимфоцитов, относящихся к классу Т-супрессоров, было выше, но меньше Т-хелперов по сравнению со сверстниками, выращиваемыми в низине, что нашло отражение на достоверно меньшей величине иммунорегуляторного индекса (ИРИ). Особенно четко эта закономерность прослеживается при сравнении интенсивности биосинтеза Т-, В-клеток и их субпопуляций в крови овец, выращиваемых в условиях равнины с достаточной йодной обеспеченностью и в горных условиях с дефицитом йода.
Так как каждая форма иммунного реагирования имеет прямое отношение к тиреоидным гормонам, вырабатываемым щитовидной железой [7], оказывающим существенное влияние в активизации иммунных реакций, то можно предположить, что в организме овец, находящихся в горных условиях, испытывающих йодную недостаточность, функциональное состояние щитовидной железы не обеспечивало тот гормональный профиль, который бы способствовал продуцированию иммунокомпетентных клеток в том количестве, которое необходимо для активации и реализации иммунного ответа.
Полученные результаты характеризуют состояние иммунитета овец, испытывающих недостаток йода, и служат основанием для разработки программ, рекомендательных документов и проведения мероприятий по устранению дефицита йода.
Литература
1. Агаджанян, Н.А. Проблема адаптации и учение о здоровье / Н.А. Агаджанян, Р.М. Бабаевский,
А.П. Берсенева. - М., 2006. - 283 с.
2. Данилова, Л.И. Гормоны щитовидной железы и метаболизм / Л.И. Данилова, А.В. Матвеева // Мед. Новости, 2001. - № 9. - С. 3-7.
3. Здоровский, П.Ф. Физиологические основы иммуногенеза и его регуляция / П.Д. Здоровский, Г.А. Гурвич. - М.: Медицина, 1982, - 88 с.
4. Михайленко, А.К. Гормонообразующая функция щитовидной железы в разных экологических зонах / А.К. Михайленко, Е.В. Ашихмина // Сб. трудов VIII научно-практ. конференции с межд. участием «Проблемы экологической безопасности и сохранения природно-ресурсного потенциала»: Северный Кавказ, Ставрополь. - 2012. - С. 89-90.
5. Петров, Р.В. Контроль и регуляция иммунного ответа / Р.В. Петров, Р.М. Хаитов. - Л.: Медицина: 1981. - 312 с.
6. Пилов, А.Х. Морфофункциональная характеристика щитовидной железы домашних животных в условиях Центральной части Северного Кавказа: автореф. дисс....докт. биол. наук / А.Х. Пилов. -Нальчик, 2003. - 42 с.
7. Эдель, К.Е. Гормональный профиль и его связь с ростом, развитием, естественная резистентность телят в ранний постнатальный период: автореф. дисс... канд. биол. наук / К.Е. Эдель. - Москва, 1986. - 14 с.
8. Ярахмедов, Р.М. Эндемический зоб крупного рогатого скота в горной зоне республики Дагестан: автореф. дисс.канд. вет. наук / Р.М. Ярахмедов. - Воронеж, 2009. - 18 с.
