CC BY
133
ОБЗОРЫ
Для цитирования: Федоров, Ю.Н., Иммунодефициты собак: клинико-иммунологическая и иммуногенетическая характеристика / УДК 619:616-097.3
Ю.Н. Федоров, В.И. Клюкина, О.А. Богомолова, М.Н. Романенко // Российский ветеринарный журнал. — 2018. — № 2. — С. 32-38. For citation: Fedorov Yu.N., Klukina V.I., Bogomolova O.A., Romanenko M.N., Immunodeficiencies of Dogs: Clinico-Immunologic and Immunogenetic Characteristics, Rossijskij veterinarnyj zhurnal (Russian veterinary journal), 2018, No. 2, pp. 32-38.
Иммунодефициты собак: клинико-иммунологическая и иммуногенетическая характеристика
Ю.Н. Федоров, доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН (fun181@mail.ru), В.И. Клюкина, доктор биологических наук, профессор, заведующая отделом иммунологии, О.А. Богомолова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела иммунологии, М.Н. Романенко, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела иммунологии
Федеральное государственное научное учреждение «<Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» (141142, Московская область, Щелковский район, пос. Биокомбината,17)
Представлены классификация, клиническое проявление, иммунологическая и иммуногенетическая характеристика врожденных и приобретенных иммунодефицитов собаки, принципы и алгоритмы их диагностики и коррекции.
Ключевые слова: иммунная система, иммунный статус, иммунодефициты, иммуногенетика, диагностика, коррекция.
Сокращения: ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота, ИД — иммунодефициты, ИЛ — интерлейкин, Ig — immunoglobulins (иммуноглобулины)
Введение
Клиническая ветеринарная иммунология — наука, изучающая иммунную систему животных и болезни, в основе которых лежат расстройства ее функций. Иммунная система — одна из важнейших гомеостатических систем организма, представляющая собой сложно организованную совокупность клеточных и гуморальных факторов, которые обеспечивают сохранение генетического постоянства внутренней среды. Нарушения в функционировании иммунной системы приводят к снижению адаптационных возможностей организма, росту иммуноопосредованных заболеваний, злокачественных новообразований и рассматриваются как одна из причин любого патологического процесса.
В клиническую практику прочно вошло понятие ИД: их связывают со снижением функциональной активности основных компонентов иммунной системы, что ведет к нарушению защитных функций организма и проявляется повышенной инфекционной заболеваемостью [4...7]. Термином ИД принято обозначать нарушения иммунного статуса организма, обусловленные дефектом одного или нескольких механизмов иммунного ответа. Различают первичные и вторичные ИД.
В основе иммунологической недостаточности первичного происхождения лежит генетически обусловленная неспособность организма реализовать то или иное эффективное звено иммунного ответа. Первичные ИД называются врожденными, поскольку они проявляются вскоре после рождения, имеют четко выраженный наследственный характер и, как правило, наследуются по аутосомно-рецессивному типу.
Вторичные иммунодефицитные состояния — нарушения иммунной защиты организма в результате действия ненаследственных индукторных факторов. Они носят
приобретенный характер и обусловлены воздействием на организм вирусов, бактерий, паразитов, нарушением обмена веществ. Вторичные ИД также развиваются под влиянием цитотоксических препаратов, ионизирующей радиации. Наиболее распространенная форма вторичной иммунологической недостаточности — нарушения в передаче материнских антител потомству, что связано с несвоевременным и неадекватным получением молозива новорожденными животными и приводит к высокой заболеваемости и смертности.
Основным и универсальным клиническим проявлением ИД является ослабление резистентности к патогенам, реализующееся в виде инфекционных болезней, преимущественно затрагивающих барьерные структуры — слизистые оболочки и кожу [5].
В зависимости от степени нарушений и локализации дефектов различают гуморальные ИД с дефицитом В-сис-темы иммунитета, иммунодефицитные состояния с преимущественным дефектом клеточного (Т) иммунитета и комбинированные ИД, сопровождающиеся поражением клеточных и гуморальных звеньев иммунитета. Актуальность проблемы ИД определяется неизбежностью летальных исходов и низкой эффективностью традиционных методов терапии. Иммунодиагностика носит индивидуальный характер, а алгоритм ее проведения основывается на клиническом проявлении заболевания [1, 4].
Первичные (врожденные) иммунодефициты
Сцепленный с Х-хромосомой комбинированный ИД.
Данный ИД описан у собак породы бассет-хаунд (также пород кардиган-вельш корги и джек-рассел-терьер) и относится к наиболее известным первичным ИД; характеризуется лимфопенией, нарушением созревания и диф-ференцировки Т- и В-лимфоцитов, в результате чего не реализуется гуморальный и клеточный иммунный ответ [8, 13, 19, 29, 35]. Молекулярную основу этого ИД у собак породы бассет-хаунд и кардиган-вельш корги составляет мутация в гене, кодирующем у-цепь рецептора ИЛ-2, в то время как у собак породы джек-рассел-терьер этот ИД, наследуемый по аутосомно-рецессивному типу, связан с мутацией гена ДНК-зависимой проте-
инкиназы с нарушением формирования всех типов зрелых рецепторных генов.
Болезнь характеризуется медленным ростом молодых животных, повышенной чувствительностью к бактериальным и вирусным инфекциям. Клинически собаки выглядят здоровыми в течение раннего постнатального периода, что обусловлено наличием материнского иммунитета. Однако спустя 6...8 нед после рождения, когда количество материнских антител начинает снижаться, у животных развиваются инфекционные болезни. В начальный период они сопровождаются образованием пиодер-мы, отитами, стоматитами, затем патологический процесс принимает генерализованный характер, и щенки погибают в возрасте до 4 мес от пневмонии, сепсиса или вирусных инфекций, главным образом от чумы. Имеются данные, что щенки с комбинированным ИД при вакцинации живой вакциной против чумы погибали через 2.3 нед от болезни, индуцированной введением вакцины.
При исследовании собак с комбинированным иммунодефицитом обычно отмечается низкое содержание лимфоцитов в крови (около 1000 кл/мкл). Соотношение СD4:СD8 составляет примерно 15:1 (у здоровых собак 2:1), что свидетельствует о снижении числа СD8+-клеток. При этом у пораженных собак отмечается нормальное содержание В-лимфоцитов. Реакция лимфоцитов на митогены слабо выражена или отсутствует полностью. У щенков наблюдают гипогаммаглобулинемию с нормальным содержанием ^М, при этом обнаруживается низкое количество или отсутствие ^С и ^А. У собак не образуются антитела на введение таких антигенов, как столбнячный токсоид и эритроциты барана. Щенки с комбинированным ИД после иммунизации продуцируют небольшое количество специфических антител, относящихся к ^М-изотипу, что свидетельствует о неспособности переключения на синтез антител ^С- и ]^-изотипов.
При патолого-анатомическом исследовании отмечают слабо выраженный корковый слой тимуса, масса которого оставляет 10 % от массы нормально развитого тимуса. Лимфатические узлы очень маленького размера с выраженной дисплазией, нарушенной структурной организацией и низким числом лимфоцитов. Селезенка содержит крупные периартериальные лимфоид-ные узлы с редкими лимфоцитами и плазматическими клетками. Костный мозг выглядит нормальным.
Комбинированный ИД не поддается лечению. Массированная антибиотикотерапия совместно с трансплантацией костного мозга могут быть эффективными, но их применение у собак носит ограниченный характер.
Комбинированный ИД у собак, как и у лошадей, мышей, служит хорошей моделью для определения молекулярных механизмов дифференциации и функции лимфоцитов, иммунологических механизмов защиты против инфекционных агентов, а также исследований в области терапии иммунодефицитных нарушений у детей. Изучение подобных ИД у животных других видов позволит обнаружить дополнительные молекулярные механизмы, представляющие биомедицинский интерес [17, 30].
Селективный IgA-дефицит. Данный вид ИД описан у собак пород бигль, немецкий шефферд, шарпей. Кроме того, он встречается у кокер-спаниелей, чау-чау, далматинцев, белых шотландских терьеров, миниатюрных шнауцеров [16, 26, 27, 38]. При наличии этого ИД животные становятся более чувствительными к хроническим
болезням желудочно-кишечного тракта, хотя прямой взаимосвязи указанных заболеваний с количеством IgA не установлено. Селективный IgA-дефицит, зарегистрированный у собак породы бигль, сопровождается парагриппом, бронхопневмонией (Bordetella bronchisep-tica) и дерматитами. Более чем у 50 % собак с дерматитами отмечают хронические отиты, у некоторых IgA-дефицитных собак — необъяснимые припадки.
Иммунологические исследования, включающие в себя реакцию бласттрансформации лейкоцитов и количественное определение иммуноглобулинов, а также Т- и В-лим-фоцитов, показывают, что пораженные собаки имеют нормальное содержание IgG и IgM, но очень низкое — IgA (менее 0,05 мг/мл при норме 0,35 мг/мл). При этом число Т- и В-клеток, а также их способность к пролифератив-ному ответу на митогены остаются в норме. В исследованиях in vitro обнаружен дефект в созревании IgA-секре-тирующих клеток, но истинная причина ИД неизвестна. Возможно, патология обусловлена дефектом механизма переключения Сн-генов. У пораженных собак в 50 % случаев отмечают высокое содержание ревматоидного фактора при отсутствии антиядерных антител. Количество IgA увеличивается с возрастом, но остается более низким по сравнению с таковым у здоровых животных.
У IgA-дефицитных собак породы шарпей отмечают истечения из носа, часто повторяющийся кашель, пневмонии, демодекоз и микроспорию. Низкое содержание IgA обнаруживается у многих клинически здоровых шарпеев, среди этих собак широко распространены ато-пические болезни.
Терапия этого ИД носит симптоматический характер.
Селективный IgM-дефицит. Этот ИД описан у собак породы доберман-пинчер; характеризуется хроническим двусторонним истечением из носа и бронхопневмонией. Как правило, селективные IgM-дефициты носят вторичный характер и обусловлены уремией, иммуносупрессив-ной терапией и лимфоцитарной неоплазией [13, 31].
У животных отмечено повышенное содержание IgA, низкое — IgG (4,5 мг/мл) и очень низкое — IgM (0,31 мг/мл).
Антибиотикотерапия эффективна только при ежедневном применении. Если это условие не соблюдается, клинические признаки быстро восстанавливаются.При использовании иммуностимуляторов получены противоречивые результаты.
Транзиторная гипогаммаглобулинемия. Эта патология описана у щенков породы шпиц, которые в возрасте 8.16 нед страдали от повторяющихся инфекций респираторного тракта [18]. При этом сохранялось нормальное число лейкоцитов и нормальная реакция бласттрансформации лимфоцитов на Т-клеточные митогены. В возрасте 16 нед собаки имели низкое содержание иммуноглобулинов, низкий титр антител к вакцинным антигенам и слабый иммунный ответ на столбнячный анатоксин. К 6.. .7-месячному возрасту количество иммуноглобулинов достигало нормальных значений и клинически животные выглядели здоровыми. Механизм этого ИД неясен, предполагают, что он развивается вследствие задержки синтеза Ig.
Симптоматическое лечение оказывается достаточным для поддержания животных до тех пор, пока их иммунная система не станет функционально зрелой.
Летальный акродерматит. Описан у собак породы бультерьер — это аутосомно-рецессивный дефект, вызываемый, по всей видимости, нарушением абсорбции и мета-
болизма цинка в организме [20]. Синдром ассоциирован с задержкой роста, кожными поражениями, диареей, пневмонией и ненормальным поведением животных.
Пораженные щенки рождаются слабыми, плохо сосут молоко матери и имеют более светлый окрас. Вскоре после отъема они хуже поедают корм, наблюдается задержка в росте. В начале заболевания развивается диарея, перемежающаяся с инфекциями респираторного тракта и кожными заболеваниями с образованием трещин и корки на лапах, дистрофией когтей, дерматитами. Главным образом поражаются конечности (подошвы) и зоны вокруг естественных отверстий. У пораженных животных наблюдают угнетение и медлительность, гибель чаще всего происходит от бронхопневмонии в возрасте 15 мес.
Доля иммуноглобулинов у пораженных животных несколько ниже нормы, пролиферативная активность Т-клеток при воздействии митогенов снижена. При гематологическом исследовании обнаруживают нейт-рофилию и гиперхолестеринемию. Содержание цинка в сыворотке крови обычно низкое, но иногда одинаково с таковым у нормальных животных.
При вскрытии у погибших щенков отмечают недоразвитие тимуса, лимфатических узлов и селезенки. Гиперкератоз и паракератоз устанавливают гистологически.
В отличие от крупного рогатого скота с летальным признаком А-46, собаки с этой патологией не реагируют или слабо реагируют на ежедневное введение сульфата цинка. Только очень высокие дозы способствуют некоторому клиническому улучшению состояния, но это не может решить проблему.
ИД при карликовом росте. Зафиксирован в инбред-ных колониях у веймаранеров и характеризуется дефицитом гормона роста, врожденным отсутствием коркового слоя тимуса и низким содержанием лимфоцитов в Т-клеточных зонах лимфатических узлов и селезенки. Данный ИД в основном обусловлен недостатком гормона роста вследствие поражения гипоталамуса. Вместе с тем чрезмерная продукция гормона роста у собаки приводит к акромегалии и значительному усилению функциональной активности нейтрофилов [34].
Пораженные щенки при рождении кажутся относительно нормальными, однако приблизительно в 6...7-недельном возрасте у них развивается изнурительный синдром: истощение, летаргия и постоянные инфекции, приводящие к гибели.
На вскрытии тимус у пораженных щенков атрофирован и в нем отсутствует корковый слой. У этих животных нормальное содержание иммуноглобулинов, активность Т-хелперов не нарушена, периферические лимфо-идные органы не изменены. Однако лимфоциты пораженных щенков характеризуются низким бластогенным ответом на Т-клеточные митогены.
Поддерживающая терапия неэффективна. Лечебным действием обладают 5-я фракция тимозина и гормон роста (0,1 мг/кг, 14 доз в течение 30 сут). Гормональная терапия вызывает заметное увеличение размера тимуса и формирование его клеточной структуры, но не восстанавливает ответ на Т-клеточные митогены. Терапия 5-й фракцией тимо-зина также вызывает улучшение клинического состояния пораженных щенков, однако не индуцирует изменения в тимусе и не улучшает бластогенный ответ. То есть терапия гормоном роста и 5-й фракцией тимозина не нормализует клеточный иммунитет у пораженных щенков.
Циклический гематопоэз (синдром серебристых колли, или циклическая нейтропения). Этот врожденный ИД у собак породы колли наследуется по аутосомно-ре-цессивному типу [12, 22]. Основной дефект связан с низкой функциональной активностью костного мозга, снижением числа плюрипотентных стволовых клеток, блокадой в созревании нейтрофилов. Предполагают и наличие мутации в гене эластазы нейтрофилов, в результате чего нарушается ее ферментативная активность по разрушению бактерий.
Все пораженные колли имеют специфический серебристо-серый цвет волосяного покрова и циклические изменения в количестве лейкоцитов. Снижение содержания нейтрофилов происходит каждые 11.12 сут и продолжается около 3 сут с последующей нормализацией или повышением их числа в течение 7 сут. При этом снижена функциональная активность нейтрофилов, связанная с киллингом фагоцитируемых бактерий.
Болезнь проявляется у собак в течение первых 6 мес после рождения и сопровождается слабостью, энтеритами, респираторными инфекциями, гингвитами, лимфаденитами, кровоточивостью. Начало болезни связано с утратой материнского иммунитета, пораженные щенки плохо растут, ослаблены, у них плохо заживают раны, смертность среди них высокая. При исследовании крови обнаруживается повышенное содержание ]£ как результат повторяющейся антигенной стимуляции.
Лечение направлено на контроль инфекционных болезней и связано с использованием антибиотиков, введение эндотоксина может стимулировать костный мозг и стабилизировать число нейтрофилов, ретикулоцитов и тромбоцитов. Применение углекислого лития оказывает положительный эффект на количество эритроцитов, нейт-рофилов и тромбоцитов. Отмена препаратов приводит к снижению числа указанных клеточных элементов и клиническому проявлению ИД. Следует помнить, что углекислый литий и эндотоксин обладают токсическим действием. Имеются сообщения об успешной трансплантации пораженным щенкам костного мозга, полученного от здоровых собак. Как правило, собаки с синдромом циклической нейтропении живут не более 3 лет.
Дефект бактерицидной активности нейтрофилов. Впервые описан у доберман-пинчеров в 1985 году [11]. У четырех из восьми пораженных собак наблюдали хронические риниты и бронхопневмонии, которые возникали в ранний постнатальный период, несмотря на антимикробную терапию. Четыре другие собаки не имели признаков респираторной патологии, но у них наблюдали кардиомиопатию. Никаких отклонений со стороны гуморальных и клеточных факторов иммунитета у собак не отмечалось. Хемотаксис и фагоцитоз нейтрофилов были нормальными, однако обнаруживалось угнетение процесса восстановления нитросинего тетразолия и продукции супероксида. Диагностирован этот ИД и у собак породы веймаранер с признаками лихорадки, диареи, пневмонии, пиодермы, стоматита и остеомиелита.
Поддерживающая симптоматическая терапия возможна с применением антибактериальных препаратов.
Аномалия Реlger-Нuёt. Это врожденный ИД, характеризующийся гипосегментацией ядра гранулоцитов. Ядро остается округлым, овальным или имеет бобовидную форму, клетки нормального размера и содержат зрелую протоплазму. Эта форма ИД, которую впервые описали
и идентифицировали как врожденную аномалию иммунной системы K. Pelger (1928) и G.J. H^t (1932), встречается очень редко у отдельных видов млекопитающих, включая человека, домашних короткошерстных кошек и некоторых пород собак, таких как американские фоксхаунды, кокер-спаниели, бостон-терьеры и басенджи [10, 23].
Впоследствии, c применением метода секвенирова-ния, было установлено, что врожденный ИД, связанный с гипосегментацией ядра нейтрофилов, обусловлен мутацией в гене, кодирующим lamin B-receptor (LBR), интегральный белок мембраны ядра нейтрофилов [9]. Несмотря на то, что аномалия довольно редко регистрируется, клинические случаи ее выявления среди собак имеют место [24, 25]. Тип наследования ИД не установлен, но считается, что у собак пород фокс-хаунд и австралийский шеферд этот ИД доминантно-трансмиссивный и не связан с полом (то есть наследуется по аутосомно-доминантному типу).
Аномалия обычно обнаруживается при выявлении постоянного сдвига ядра влево, при этом число лейкоцитов остается нормальным и животное кажется здоровым. В таких случаях необходимо тщательное исследование морфологии нейтрофилов. Нейтрофилы нормальной формы, однако их ядро содержит конденсированный хроматин и зрелую цитоплазму. Анализ воспроизводительных качеств показывает, что пораженные животные дают меньше потомства, чем нормальные (63 против 81 %). У больных собак способность нейтрофилов мигрировать in vivo нарушена. По-видимому, это связано с «негибкостью» ядра. В-клеточный ответ на антигены также нарушен, что особенно выражено у собак породы фоксхаунд. Снижение функциональной активности нейтрофилов и В-клеточного иммунного ответа может оказывать влияние на коэффициент выживания пораженных животных [18].
Терапия не предусмотрена, поскольку нет клинического проявления.
Дефицит адгезии лейкоцитов (синдром гранулоци-топатии). Это аутосомно-рецессивный ИД, выявленный у ирландских сеттеров, обусловлен отсутствием или недостатком поверхностного мембранного белкового комплекса CD11b/CD18 (дефицит экспрессии поверхностного белка), который служит важным компонентом в механизме предварительной адгезии нейтрофилов к эндотелию сосудов, их последующей миграции в места воспаления и осуществлении фагоцитоза [13, 14, 18, 20, 32, 33, 36, 37].
У пораженных собак наблюдают повышенную чувствительность к инфекции, что связано с неспособностью нейтрофилов осуществлять киллинг фагоцитируемых бактерий. Собаки с этой патологией страдают от резко выраженных повторяющихся бактериальных инфекций, особенно гнойных поражений кожи, подо-дерматитов, гингвитов, остеомиелитов и лимфадено-патии. Клинические проявления инфекции — гингивиты и саливация, утолщение нижней челюсти, расширение метафизальных областей дистальных концов лучевой кости, локтевой, большеберцовой и малоберцовой костей, увеличение лимфатических узлов, снижение живой массы, медленный рост волоса. Эпизодически наблюдают пирексию, анорексию и неспособность животных передвигаться. Плохо заживающие раны и отсутствие гноя — типичные признаки этой патологии.
В гематологических исследованиях выявляется пер-систентный лейкоцитоз с регенеративным сдвигом ядра влево. Морфологически нейтрофилы выглядят нормальными (за исключением некоторой гиперсегментации). Биопсия лимфоузлов показывает подострый диффузный гнойный лимфаденит, однако грануломатозные поражения не обнаруживаются. При подобном ИД у человека, называемом хронической грануломатозной болезнью, наблюдают выраженные грануломатозные поражения.
Терапия этой патологии у собак носит симптоматический характер. Чаше всего щенки сохраняют жизнеспособность до 6-месячного возраста.
Генетически детерминированный аутосомно-рецес-сивный дефицит третьего компонента комплемента (С3). Был установлен в колонии британских спаниелей. C3 играет существенную роль при классической и альтернативной активации комплемента, кроме того, важны его производные (способность фрагмента С3Ь опсонизиро-вать антиген и затем специфически прикрепляться к нейт-рофилам). У собак, гомозиготных по этому дефициту, не обнаруживается С3, в то время как у гетерозиготных животных уровень С3 примерно равен половине нормы. Гомозиготные животные страдают от септических процессов и локальных бактериальных инфекций, гетерозиготные остаются относительно здоровыми. Инфекции, которые обнаруживаются у СЗ-дефицитных британских спаниелей, обусловлены микроорганизмами из семейства Enterobacteriaceae (Pseudomonas sp., Escherichia coli, Klebsiella sp.), регистрируются также бактериальные пневмонии неустановленного характера.
Все инфекции, исключая септицемию Е. coli, обычно лечатся успешно. Преобладание инфекций, вызываемых грамотрицательными бактериями у СЗ-дефицит-ных собак, и чувствительность последних к септицемии Е. coli подчеркивают важность комплемента в защите организма от подобных инфекций [13, 39].
Вторичные (приобретенные) иммунодефициты собаки
Данные ИД более широко распространены, чем врожденные ИД, и могут быть результатом воздействия факторов окружающей среды и эндогенных субстанций. Факторы, ответственные за индукцию вторичных ИД, включают в себя возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, фармакологические вещества. Кор-тикостероиды и различные антиопухолевые препараты являются наиболее распространенными фармакологическими агентами, индуцирующими иммуносупрессию. Такие препараты, как хлорамфеникол, сульфаметокси-пиридазин, клиндамицин, дапсон, линкомицин, гризе-офульвин вызывают иммуносупрессию. Глюкокортико-иды влияют на функцию гранулоцитов, моноцитов и лимфоцитов. Потенциальный супрессивный эффект на пролиферацию лимфоцитов оказывает циклоспорин.
Вторичные ИД также могут быть результатом сплено-эктомии, радиоактивного облучения, старения организма, неправильного питания и развития опухолей, нарушений в получении молозива и молока матерей после рождения. У собак основными вирусами, индуцирующими подавление клеточного звена иммунного ответа, являются вирус чумы плотоядных и парвовирус. Такие болезни, как демодекоз, эрлихиоз и системные микозы также сопровождаются глубокой иммуносупрессией. Осо-
бого внимания в этой связи заслуживает демодекоз, при котором нарушаются иммунорегуляторные механизмы, что приводит к развитию селективной иммуносупрессии.
Особая генетически обусловленная чувствительность собак (за счет врожденного дефекта Т-клеток), предопределяющая развитие демодекоза, детерминируется их неспособностью к развитию гиперчувствительности замедленного типа при внутрикожной инъекции клещевого антигена. Предполагается, что в сыворотке крови (в гамма-глобулиновой фракции) таких животных присутствует фактор супрессии, индуцированный популяцией клещей, который представляет собой комплекс антиген-антитело, состоящий из антигенов клеща и антител хозяина. По-видимому, иммуносупрессивное действие циркулирующих иммунных комплексов выражается в снижении функции Т-клеток [2].
Поэтому при данной патологии у собак наряду с применением специфических средств показано назначение иммунотропных препаратов с преимущественным воздействием на клеточное звено иммунитета (природные и синтетические гормоны тимуса, натрия нуклеинат, рибо-тан, полиоксидоний, иммунофан, ликопид, гамавит и др.).
Диагностика иммунодефицитов
Благодаря достижениям в клинической иммунологии и совершенствованию методов иммунологического анализа стало возможным диагностировать у животных как генетически обусловленные, так и приобретенные ИД, что позволяет правильно выбрать стратегию иммунокор-ригирующей терапии и профилактики. Диагностика ИД направлена на качественную и количественную оценку звеньев иммунной системы, а также иммунорегу-ляторных механизмов, с помощью которых осуществляется созревание, дифференцировка и взаимодействие Т-, и В-лимфоцитов, NK-клеток, ^ и комплемента.
Для идентификации нарушенного звена иммунитета, особенно при врожденных ИД, применяют сложный комплекс лабораторных исследований, включающий в себя иммунологические, биохимические и молекуляр-но-генетические методы [1, 3, 4]. Определение числа и функциональной активности Т-клеток и их основных субпопуляций — один из главных методов оценки Т-сис-темы иммунитета и диагностики всех форм ИД, связанных с нарушением клеточного иммунитета. При этом необходимо определить общее число лимфоцитов, относительное и абсолютное количество зрелых Т-лимфоци-тов (CD3) и их основных субпопуляций: ТЬ (CD4), Тс/Тэ (CD8). При оценке В-системы иммунитета важнейшими показателями служат относительное и абсолютное число В-лимфоцитов (CD19, CD20) и содержание продуцируемых ими ^С, ^ М и IgA Определение количества ^ — важнейший и надежный критерий при диагностике ИД, связанных с биосинтезом антител. Такие ИД проявляются прежде всего длительно протекающими рецидивирующими инфекциями с поражением респираторного и желудочно-кишечного тракта. Для оценки фагоцитарной активности нейтрофилов необходимо определить их абсолютное число, интенсивность поглощения ими бактерий, способность к киллингу и разрушению. Для оценки фагоцитарного процесса важно выявить интенсивность хемотаксиса фагоцитов и экспрессии молекул адгезии (CD11a, CD11b, CD11c; CD18) на поверхностной мембране нейтрофилов [1].
Первичные ИД у собак могут быть заподозрены в следующих случаях:
^ хронические, возвратные инфекции у молодых животных; ^ многократные инфекции;
^ неэффективность традиционной антимикробной терапии;
^ инфекция, вызываемая необычными микроорганизмами, такими, как сапрофиты окружающей среды; ^ персистентный лейкоцитоз или гипергаммаглобу-линемия;
^ персистентная лейкопения или гипогаммаглобули-немия;
отсутствие иммунного ответа на вакцинацию; ^ аутоиммунные реакции или аллергия;
отсутствие возможных причин развития вторичных ИД.
Цель диагностики ИД — установление места локализации дефекта в иммунной системе. При этом пораженных животных нужно исследовать с помощью полной панели тестов клеточной и гуморальной функции иммунной системы с тем, чтобы установить местонахождение дефекта. Доступные диагностические исследования включают в себя:
^ гематологический профиль; биопсию костного мозга, лимфатических узлов; ^ анализ сывороточных белков, количественное определение
^ определение концентрации и функции компонентов комплемента; ^ идентификацию инфекционных агентов серологическими или культуральными методами; ^ оценку антительного ответа на вакцинные антигены; ^ фенотипирование лимфоцитов крови и определение соотношения CD4:CD8; ^ оценку способности лимфоцитов крови отвечать на
митогены или специфические антигены; ^ определение функции нейтрофилов и макрофагов; ^ полное вскрытие павшего животного [13].
Дальнейшее развитие клинической иммунологии в направлении оценки иммунного статуса животных и диагностики иммунодефицитных состояний связано с накоплением новых данных и созданием интегральных показателей в норме и при определенных иммунопатологических состояниях. При этом нарушение функции иммунной системы рассматривают как один из патогенетических механизмов любого патологического процесса. Благодаря развитию ветеринарной иммунологии и повышенному интересу к проблеме иммунодефицитных состояний многие ИД у животных стали распознанными, раскрыты механизмы формирования ранее неизвестных врожденных ИД.
Заключение
Таким образом, в настоящее время установлены молекулярные и генетические основы большинства известных заболеваний, относимых к группе первичных ИД у собак с комплексом клинико-иммунологических проявлений. Хотя ИД имеют ограниченное распространение в различных популяциях животных, внимание к ним обусловлено не только тяжестью этих заболеваний и фатальностью исхода, но и важностью выяснения их природы
для понимания иммунных механизмов. Достоверность диагноза первичных ИД основана на иммуногенетичес-ких исследованиях с использованием достаточно четких критериев в отличие от вторичных ИД, иммунодиагностика которых не имеет определенных критериев. В целом для успешного развития иммунодиагностики необходимо углублять знания о фундаментальных механизмах функционирования иммунной системы и совершенствовать методическую и техническую вооруженность в клинической ветеринарной иммунологии. Изучение ИД представляет важный интерес как для теоретической, так и для прикладной иммунологии в направлении выявления принципиально новых механизмов функционирования иммунной системы и разработки методов иммунодиагностики и иммунокоррекции.
Библиография
1. Петров, Р.В. Иммунодиагностика иммунодефицитов / Р.В. Петров, Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин // Иммунология. — 1997. — № 4. — С. 4-7.
2. Федоров, Ю.Н. Основы иммунологии и иммунопатологии собак / Ю.Н. Федоров, О.А. Верховский, И.В. Слугин. — М.: Информ-12, 2000. — 248 с.
3. Федоров, Ю.Н. Иммунологический мониторинг в ветеринарии. Тенденции развития, возможности и реальность / Ю.Н. Федоров // Сельскохозяйственная биология. — 2004. — № 2. — С. 3-9.
4. Хаитов, Р.М. Руководство по клинической иммунологии: диагностика заболеваний иммунной системы / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин, А.А. Ярилин. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. — 352 с.
5. Хаитов, Р.М. Вторичные иммунодефициты: клиника, диагностика, лечение / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин // Иммунология. — 1999. — № 1. — С. 14-17.
6. Хаитов, Р.М. Оценка иммунной системы человека: современное состояние вопроса, сложности и достижения / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин, А.Н. Чередеев // Иммунология. — 1998. — № 6. — С. 8-10.
7. Ярилин, А.А. Иммунология / А.А. Ярилин. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. — 752 с.
8.Bell, T.G. Autosomal recessive severe combined immunodeficiency of Jack Russel terriers / T.G. Bell, K.L. Butler, J.E. Stickle, J.A. Ramos-Vara, M.J. Dark // J. Vet. Diagn. Invest. — 2002. — No. 14(3). — pp. 194-204.
9. Best, S. Lamin B-receptor mutations in Pelger-b^t anomaly / S. Best, F. Salvati, J. Kallo, et al. // Brit. J. Haemotology. — 2003. — No. 123 (3). — pp. 542-544.
10. Bowles, C.A. Studies of the Pelger-Huёt anomaly in foxhounds / C.A. Bowles, R.D. Alsaker, T.L. Wolfe // Am. J. Pathol. — 1979. — No. 96. — pp. 237-248.
11. Breitschwerdt, E.B. Preliminary documentation of a neutrophil defect of Doberman pinscher dogs / E.B. Breitschwerdt, T.T. Brown, E.C. De Buyssher. — Proc Amer. Coll. Vet. Int. Med., 1985. — 137 p.
12. Dale, D.C. Cyclic hematopoiesis / D.C. Dale, D.W. Alling, S.M. Wolff // J. Clin. Invest. — 1972. — No. 51. — pp. 2197-2204.
13. Day, M.J. Clinical immunology of the dog and cat. Second Edition. / M.J. Day. — London; Manson Publishing/The Veterinary Press, 2008. — 448 p.
14. Debenham, S.L. Canine leukocyte adhesion deficiency in Irish red and white Setters / S.L. Debenham, A. Millington, J. Kijast, L. Andersson, M. Binns // J. Small Animal Pract. — 2002. — No. 43(2). — pp. 74-75.
15. DeBey, M.C. Primary immunodeficiencies of dogs and cats / M.C. DeBey // Vet. Clin. North Am.: Small Animal Pract. — 2010. — No. 40 (3). — pp. 425-438.
16. Felsburg, P.J. Selective IgA deficiency in the dog / P.J. Felsburg, L.T. Glickman, P.F. Jezyk // Clin. Immunol. Immunopathol. — 1985. — No. 36 (3). — pp. 297-305.
17. Felsburg, P.J. Domestic animals model of severe combined immunodeficiency and severe combined immunodeficiency in horses / P.J. Felsburg, R.L. Somberg, L.E. Perryman // Immunodef. Rev. — 1992. — No. 3. — pp. 277-303.
18. Guilford, W.G. Primary immunodeficiency diseases of dogs and cats / W.G. Guilford // Compendium on continuing education for the practicing veterinarian. — 1987. — No. 8(6). — pp. 641-648.
19. Jezyk, P.F. X-linked severe combined immunodeficiency in the dog / P.F. Jezyk, P.J. Felsburg, M.E. Haskins, D.F. Patterson // Clin. Immunol. Immunopathol. — 1989. — No. 52. — pp. 173-189.
20. Jezyk, P.F. Lethal acrodermatitis in bull terriers / P.F. Jezyk, M.E. Haskins, W.E. MacKay-Smith // J. Am. Vet. Med. Assoc. — 1986. — No. 88. — pp. 833-839.
21. Jobling, A.I. The frequency of the canine leukocyte adgesion deficiency (CLAD) allele within the Irish Setter population of Australia / A.I. Jobling, J. Ryan, R.C. // Augusteyn Aust.Vet. J. — 2003. — No. 81(12). — pp. 763-765.
22. Jones, J.B. Cyclic hematopoiesis in colony of dogs / J.B. Jones, R.D. Lange, E.S. Jones // J. Am. Vet. Med. Assoc. — 1975. — No. 166. — pp. 365-367.
23. Latimer, K.S. Leukocyte function in Pelger-Huet anomaly of dogs / K.S. Latimer, I.M. Kircher, P.A. Lindl, et al. // J. Leukocyte Biol. — 1989. — No. 45. — pp. 301-310.
24. Latimer, K.S. Pelger-Huet anomaly in Australian Sheferds: 87 cases (1991-1997) / K.S. Latimer, R.P. Campagnoli, D.M. Danilenko // Comparative Haemotology International. — 2000. — No. 10. — pp. 9-13.
25. Lukaszewska, J. Congenital Pelger-Huet anomaly in a Danish/Swedish Farmdog: Case Report / J. Lukaszewska, R.W. Allison, J. Stepkowska // Acta Vet.Scand. — 2011. — No. 53. — pp. 14.
26. Moroff, S.D. IgA deficiency in Shar-Pei dogs / S.D. Moroff, A.I. Hurvitz, M.E. Peterson, L. Saunders, K.E. Noone // Vet. Immunol. Immunopath. — 1986. — No. 13(3). — pp. 181-188.
27. Norris, C.R. Evalution of systemic and secretory IgA concentrations and immunohistochemical stains for IgA-containing B cells in mucosal tissues of an Irish setter with selective IgA deficiency / C.R. Norris, L.J. Gershwin // J. Am. Anim. Hosp. Assoc. — 2003. — No. 39(3). — pp. 247-250.
28. Pastoret, P.-P. Handbook of vertebrate immunology / P.-P. Pastoret, P. Griebel, H. Bazin, A. Govaerts. — San Diego, London, Boston, New York, Sydney, Tokyo, Toronto: Academic Press, 1998. — 661 p.
29. Pedersen, N.C. A review of immunologic diseases of the dog / N.C. Ped-ersen // Vet. Immunology and Immunopathology. — 1999. — No. 69. — pp. 251-342.
30. Perryman, L.E. Animal models. Molecular pathology of severe combined immunodeficiency in mice, horses and dogs / L.E. Perryman // Vet. Pathol. — 2004. — No. 41. — pp. 95-100.
31. Plechner, A.J. IgM deficiency in 2 Doberman pinschers / A.J. Plech-ner // Mol. Vet. Pract. — 1979. — No. 6. — pp. 150.
32. Renshaw, H.W. Canine granulocytopathy syndrome: Neutrophil dysfunction in a dog with recurrent infections / H.W. Renshaw, C. Chat-burn, G.M. Bryan, R.C. Bartsch, W.C. Davis // J. Am. Vet. Med. Ass. — 1975. — No. 166(5). — pp. 443-447.
33. Renshaw, H.W. Canine granulocytopathy syndrome: An inherited disorder leucocyte function / H.W. Renshaw, W.C. Davis // Am. J. Pathol. — 1979. — No. 95. — pp. 731-743.
34. Roth, J.A. Improvement in clinical condition and thymus morphologic features associated with growth hormone treatment of immun-odeficient dwarf dogs / J.A. Roth, M.L. Kaeberle, R.L. Grier // Am. J. Vet. Res. — 1984. — No. 45. — pp. 1151-1155.
35. Somberg, R.L. A single nucleotide insertion in the canine interleukin-2 receptor gamma chain results in X-linked severe combined immunodeficiency disease / R.L. Somberg, R.P. Pullen, M.L. Casal, D.F. Patterson, P.J. Felsburg, P.S. Henthorn // Vet. Immunol. Immunopathol. — 1995. — No. 47. — pp. 203-213.
36. Tizard, I.R. Veterinary immunology. An Introduction / I.R. Tizard. — Elsevier, 2013. — 551 p.
37. Troward-Wigh, G. Leucocyte adhesion protein deficiency in Irish setter dogs / G. Troward-Wigh, L. Hakansson, A. Johannisson, L. Norrgren, C. Hard af Segerstad // Vet. Immunol. Immunopathol.—1992.—No. 32.—pp. 261-280.
38. Whitbread, T.J. Relative deficiency of serum IgA in the German shepherd dog. A breed abnormality / T.J. Whitbread, R.M. Batt, G. Garth-waite // Res. Vet. Sci. — 1984. — No. 37. — pp. 350-352.
39. Winkelstein, J.A. Genetically determined deficiency of the third component of complement in the dog / J.A. Winkelstein, L.C. Cork, D.E. Griffin // Science. — 1981. — No. 212. — pp. 1169-1170.
References
1. Petrov R.V., Haitov R.M., Pinegin B.V., Immunodiagnostika immunod-eficitov, Immunologija, 1997, No. 4, pp. 4-7.
2. Fedorov Ju.N., Verhovskij O.A., Slugin I.V., Osnovy immunologii i immunopatologii sobak (Bases of immunology and immunopathology of the dogs), Moscow, Inform-12, 2000, 248 p.
3. Fedorov Ju.N., Immunologicheskij monitoring v veterinarii. Tendencii razvitija, vozmozhnosti i real'nost', Sel'skohozjajstvennaja biologija, 2004, No. 2, pp. 3-9.
4. Haitov R.M., Pinegin B.V., Jarilin A.A., Rukovodstvo po klinicheskoj immunologii: diagnostika zabolevanij immunnoj sistemy (Management on the clinical immunology: diagnostics of the diseases of the immune system), Moscow, GJeOTAR-Media, 2009, 352 p.
5. Haitov R.M., Pinegin B.V., Vtorichnye immunodeficity: klinika, diagnostika, lechenie, Immunologija, 1999, No. 1, pp. 14-17.
6. Haitov R.M., Pinegin B.V.,Cheredeev A.N., Ocenka immunnoj sistemy cheloveka: sovremennoe sostojanie voprosa, slozhnosti i dostizhenija, Immunologija, 1998, No. 6, pp. 8-10.
7. Jarilin A.A., Immunologija (Immunology), Moscow, GJeOTAR-Media, 2010, 752 p.
8. Bell T.G., Butler K.L., Stickle J.E., Ramos-Vara J.A., Dark M.J., Autosomal recessive severe combined immunodeficiency of Jack Russel terriers, J. Vet. Diagn. Invest, 2002, No. 14(3), pp. 194-204.
9. Best S., Salvati F., Kallo J. et al., Lamin B-receptor mutations in Pel-ger-Huet anomaly, Brit. J. Haemotology, 2003, No. 123(3), pp. 542-544.
10. Bowles C.A., Alsaker R.D., Wolfe T.L., Studies of the Pelger-Huet anomaly in foxhounds, Am. J. Pathol, 1979, No. 96, pp. 237-248.
11. Breitschwerdt E.B., Brown T.T., De Buyssher E.C., Preliminary documentation of a neutrophil defect of Doberman pinscher dogs, Proc Amer. Coll. Vet. Int. Med., 1985, 137 p.
12. Dale D.C., Alling D.W., Wolff S.M., Cyclic hematopoiesis, J. Clin. Invest, 1972, No. 51, pp. 2197-2204.
13. Day M.J. Clinical immunology of the dog and cat, Second Edition. Man-son Publishing/ The Veterinary Press. London,UK. 2008, 448 p.
14. Debenham S.L., Millington A., Kijast J., Andersson L., Binns M., Canine leukocyte adhesion deficiency in Irish red and white Setters, J. Small Animal Pract., 2002, No. 43(2), pp. 74-75.
15. DeBey M.C., Primary immunodeficiencies of dogs and cats, Vet. Clin. North Am.: Small Animal Pract, 2010, No. 40 (3), pp. 425-438.
16. Felsburg P.J., Glickman L.T., Jezyk P.F., Selective IgA deficiency in the dog, Clin. Immunol. Immunopathol., 1985, No. 36 (3), pp. 297-305.
17. Felsburg P.J., Somberg R.L., Perryman L.E., Domestic animals model of severe combined immunodeficiency and severe combined immunodeficiency in horses, Immunodef. Rev., 1992, No. 3, pp. 277-303.
18. Guilford W.G., Primary immunodeficiency diseases of dogs and cats, Compendium on continuing education for the practicing veterinarian, 1987, No. 8(6), pp. 641-648.
19. Jezyk P.F., Felsburg P.J., Haskins M.E., Patterson D.F. X-linked severe combined immunodeficiency in the dog, Clin. Immunol. Immunopathol., 1989, No. 52, pp. 173-189.
20. Jezyk P.F., Haskins M.E., MacKay-Smith W.E., Lethal acrodermatitis in bull terriers, J. Am. Vet. Med. Assoc, 1986, No. 88, pp. 833-839.
21. Jobling A.I., Ryan J., Augusteyn R.C., The frequency of the canine leukocyte adgesion deficiency (CLAD) allele within the Irish Setter population of Australia, Aust. Vet. J., 2003, No. 81(12), pp. 763-765.
22. Jones J.B., Lange R.D., Jones E.S., Cyclic hematopoiesis in colony of dogs, J. Am. Vet. Med. Assoc., 1975, No. 166, pp. 365-367.
23. Latimer K.S., Kircher I.M., Lindl P.A. et al., Leukocyte function in Pel-ger-Huet anomaly of dogs, J. Leukocyte Biol, 1989, No. 45, pp. 301-310.
24. Latimer K.S., Campagnoli R.P., Danilenko D.M., Pelger-Huet anomaly in Australian Sheferds: 87 cases (1991-1997), Comparative Haemotology International, 2000, No. 10, pp. 9-13.
25. Lukaszewska J., Allison R.W., Stepkowska J., Congenital Pelger-Huet anomaly in a Danish/Swedish Farmdog: Case Report, Acta Vet.Scand.,2011, No. 53, pp. 14.
26. Moroff S.D., Hurvitz A.I., Peterson M.E., Saunders L., Noone K.E., IgA deficiency in Shar-Pei dogs,Vet.Immunol.Immunopath., 1986, No. 13(3), pp. 181-188.
27. Norris C.R., Gershwin L.J., Evalution of systemic and secretory IgA concentrations and immunohistochemical stains for IgA-containing B cells in mucosal tissues of an Irish setter with selective IgA deficiency, J. Am. Anim. Hosp. Assoc, 2003, No. 39(3), pp. 247-250.
28. Pastoret P.-P., Griebel P., Bazin H., Govaerts A., Handbook of vertebrate immunology, Academic Press, San Diego, London, Boston, New York, Sydney, Tokyo, Toronto, 1998, 661 p.
29. Pedersen N.C., A review of immunologic diseases of the dog, Vet. Immunology and Immunopathology, 1999, No. 69, pp. 251-342.
30. Perryman L.E., Animal models. Molecular pathology of severe combined immunodeficiency in mice, horses and dogs, Vet. Pathol., 2004, No. 41, pp. 95-100.
31. Plechner A.J., IgM deficiency in 2 Doberman pinschers, Mol. Vet. Pract., 1979, No. 6, pp. 150.
32. Renshaw H.W., Chatburn C., Bryan G.M., Bartsch R.C., Davis W.C., Canine granulocytopathy syndrome: Neutrophil dysfunction in a dog with recurrent infections, J. Am. Vet. Med. Ass., 1975, No. 166(5), pp. 443-447.
33. Renshaw H.W., Davis W.C., Canine granulocytopathy syndrome: An inherited disorder leucocyte function, Am. J. Pathol., 1979, No. 95, pp. 731-743.
34. Roth J.A., Kaeberle M.L., Grier R.L. Improvement in clinical condition and thymus morphologic features associated with growth hormone treatment of immunodeficient dwarf dogs, Am. J. Vet. Res., 1984, No. 45, pp. 1151-1155.
35. Somberg R.L., Pullen R.P., Casal M.L., Patterson D.F., Felsburg P.J., Henthorn P.S., A single nucleotide insertion in the canine interleukin-2 receptor gamma chain results in X-linked severe combined immunodeficiency disease, Vet. Immunol. Immunopathol., 1995, No. 47, pp. 203-213.
36. Tizard I.R., Veterinary immunology. An Introduction, Ninth Edition, Elsevier, 2013, 551 p.
37. Troward-Wigh G., Hakansson L., Johannisson A., Norrgren L., Hard af Segerstad C., Leucocyte adhesion protein deficiency in Irish setter dogs, Vet. Immunol. Immunopathol., 1992, No. 32, pp. 261-280.
38. Whitbread T.J., Batt R.M., Garthwaite G., Relative deficiency of serum IgA in the German shepherd dog. A breed abnormality, Res. Vet. Sci., 1984, No. 37, pp. 350-352.
39. Winkelstein J.A., Cork L.C., Griffin D.E., Genetically determined deficiency of the third component of complement in the dog, Science, 1981, No. 212, pp. 1169-1170.
ABSTRACT
Yu.N. Fedorov, V.I. Klukina, O.A.Bogomolova, M.N. Romanenko.
All-Russian Research and Technological Institute of Biological Industry (17, pos. Biokombinata, Shchelkovskii Region, Moscow Province, 141142).
Immunodeficiencies of Dogs: Clinico-Immunologic and Immunogenetic Characteristics. The present paper describes of the classification, as well as clinical manifestation, immunological and immunogenetic characteristics of the congenital and secondary immunodeficiencies dog, possible mechanisms and principles of diagnosis and correction. Keywords: immune system, immunity, immunoassay, immunodeficiencies, congenital immunodeficiencies, immunogenet-ics, genetic defect, diagnosis, correction.
