Иммунологические и биохимические показатели крови поросят при ассоциированной форме цирковирусной инфекции Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

» - Аграрный вестник Урала № 2 (120), 2014 г. - <^JJf^ ^

Ветеринария

УДК 636

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ ПОРОСЯТ ПРИ АССОЦИИРОВАННОЙ ФОРМЕ ЦИРКОВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ

О. Г. ПЕТРОВА,

доктор ветеринарных наук, профессор, И. М. ДОННИК,

доктор биологических наук, профессор, академик Россельхозакадемии, ректор, Уральский государственный аграрный университет

(620075, г. Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, д. 42; тел.: 8 (343) 371-33-63),

А. Г. ИСАЕВА,

кандидат биологических наук, доцент,

Уральский научно-исследовательский ветеринарный институт Россельхозакадемии

(620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, д. 112а),

Ю. Г. КРЫСЕНКО,

доктор ветеринарных наук, профессор, Ижевская государственная сельскохозяйственная академия

(426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 11)

Ключевые слова: иммунобиологические особенности, адаптация, технологический стресс, иммунные комплексы, неблагополучные сельскохозяйственные предприятия, цирковирусная инфекция свиней, биохимические исследования.

Установлено, что в Уральском регионе воздействие на организм животных ксенобиотиков техногенного происхождения вызывает развитие вторичных иммунодефицитов, усиливающихся с возрастом. Наиболее поражается клеточное звено иммунокомпетентной системы. Изменения в технологическом режиме выращивания молодняка свиней, особенно сопровождающихся значительной стрессируемостью организма, вызывают еще большую декомпенсацию функции иммунной системы и приводят к усилению иммунологической недостаточности у животных. Изменение обмена веществ, происходящие в растущем организме, в определенной степени сказываются и на химическом составе периферической крови. Иногда они очень значительны и превосходят колебания, в других случаях возрастные изменения не столь значительны, не превышают колебаний, обусловленных индивидуальными особенностями и другими факторами, и не влияют на правильную оценку биохимической картины. Количественные значения альбумина, глобулина, альбумин-глобулинового соотношения, щелочной фосфатазы, аспартатаминотрансферазы и гамма-глута-милтрансферазы, холестерина, мочевой кислоты, фосфора превышали аналогичные у животных других возрастных групп, и снижались к 6-9 месяцам. И, наоборот, количественные значения глобулина, общего и прямого билирубина, активность глюкозы с возрастом повышались. Результаты исследований уровня иммуноглобулинов в крови свиней в неблагополучных сельскохозяйственных предприятиях по цирковирусной инфекции свиней, районированных в зоне Среднего Урала в возрастном аспекте, еще раз подтверждают вывод о том, что у животных к 6-9-месячному возрасту развивается иммунная недостаточность. Определение биохимических нормативных показателей в сыворотке крови животных является одним из главных в управлении основой всех проявлений жизнедеятельности.

IMMUNOLOGICAL AND BIOCHEMICAL INDICES OF PIGS BLOOD UNDER AN ASSOCIATED FORM OF A CIRCOVIRUS INFECTION

0. G. PETROVA,

doctor of veterinary sciences, professor,

1. M. DONNIK,

doctor of biological sciences, professor, academician of Russian academy of agricultural sciences, rector, Ural state agricultural university

(42 K. Libknehta Str., 620075, Ekaterinburg; tel: +7 (343) 371-33-63),

А. G. ISAEVA,

candidate of biological sciences, associate professor,

Ural scientific research veterinary institute of Russian academy of agricultural sciences

(112A Belinskogo Str., 620142, Ekaterinburg),

YU. G. KRYSENKO,

doctor of veterinary sciences, professor, Izhevsk state agricultural academy

(11 Studencheskaya Str., 426069, Izhevsk)

Keywords: immunobiologicalpeculiarities, adaptation, technological stress, immune complexes disadvantaged agricultural enterprises, circovirus infection of pigs, biochemical studies.

It is established that in the Urals region a xenobiotics effect of technogenic origin on the organism of animals causes a development of secondary immunodeficiencies, rising with age. Mostly the cellular link of immunocompetent system is damaged. Changes in the technological mode of pigs rearing, especially involving significant body stresses, cause even a greater decompensation of the immune system function and lead to an increased immunological failure of animals. Metabolism change occurring to a growing organism affects a chemical composition of peripheral blood to a certain extent. Sometimes they are very significant and exceed fluctuations; in other cases age-related changes are not as significant, they do not exceed the fluctuations caused by individual characteristics and other factors and do not affect the correct evaluation of a biochemical picture. Quantitative values of albumin, globulin, albumin-globulin ratio, alkaline phosphatase, aspartate aminotransferase and gamma-glutamyl transferase, cholesterol, uric acid, phosphorus exceeded similar of animals in other age groups and they decreased to 6-9 months. Conversely, quantitative values of globulin, total and direct bilirubin as well as a glucose activity increased with age. The results of immunoglobulin studies in the pigs blood once again support the conclusion that animals by the age of 6-9 months develop an immune (deficiency in disadvantaged agricultural enterprises due to circovirus pigs infection, zoned in the area of the Middle Urals in the age aspect. Determination of biochemical regulatory indicators in the serum of animals blood is one of the most important in the control of all life forms.

Положительная рецензия представлена И. А. Шкуратовой, доктором ветеринарных наук, директором Уральского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии.

Аграрный вестник Урала № 2 (120), 2014 г. - <

Ветеринария

Уровень иммунных комплексов у животных, как показатель активности гуморального звена иммунной системы, напрямую связанный с содержанием иммуноглобулинов и наличием антигенной нагрузки при цирковирусной инфекции свиней, в процессе индивидуального развития отдельно взятого организма, претерпевает характерные изменения. При определении концентрации иммуноглобулинов А, М, G в сыворотке крови исследуемых свиней в достоверных значениях был обнаружен только иммуноглобулин G (рис. 1).

Концентрация ^ А уменьшается после рождения ко 2 суткам, ^ М к 3 суткам, IgG к 5-10 суткам. Активизация аутосинтеза антител типа ^ М начинается на первой неделе жизни, ^ А — на второй, IgG—на третьей. Но уровень продуцирования остается невысоким до 3-5-недельного возраста, и к 5-6-месячному возрасту показатель ^ А достигал 0 мг/мл, ^ М — 2,07 мг/мл, а более высокий показатель у IgG, уровень ^ М в 3-месячном возрасте составлял 1,08 ± 0,14 мг/мл, ^ — 22,62 ± 2,40 мг/моль.

Основная масса антибактериальных и антитоксических антител относится к IgG. Характеризуя процессы антителогенеза с учетом возраста животных, мы установили, что наиболее высокий уровень IgG приходился на животных 4-5-месячного возраста и составил 22,94 ± 2,98 мг/мл, что было в 1,34 и 1,38 раз больше, чем у животных 2-3 и 6-9-месячных животных, соответственно. Иммуноглобулины сами по себе, или в комплексе с антигеном, оказывают супрес-сирующее воздействие на процесс антигензависи-мой пролиферации и дифференцировки лимфоцитов. Как правило, чем выше концентрации IgG, тем сильнее иммуносупрессивный эффект на пролиферацию стволовых клеток.

Необходимо отметить, что снижение уровня IgG может быть обусловлено не только периодом их полураспада. Иммуноглобулины, образуя иммунные комплексы с антигенами, участвуют в клеточно-опосре-дованных иммунных реакциях, сокращая тем самым срок своей жизни.Аналогичную динамику снижения количества лейкоцитов, лимфоцитов, уровня В-(М-РОЛ) лимфоцитов, IgG к 6-9-месячному возрасту наблюдал в своем эксперименте И. М. Карпуть (1993). Нестабильность изучаемых величин, вероятно, обусловлена гормональной перестройкой в период полового созревания. Гормоны репродуктивной системы способны существенно корректировать иммунологические функции. Их действие реализуется через специфические рецепторы эпителиальных структур тимуса и тимических лимфоидных клеток. Кроме того, с наступлением половой зрелости происходит инволюция тимуса. Уменьшается объем долек, число митозов, медленно и постепенно исчезают тимоциты, тельца Гассаля, происходит замещение ткани тимуса жировыми клетками и нарастание фиброза. Соотношение между пассивной и активной формами защиты организма является определяющим в выживании и последующей продуктивности молодняка животных. Это проявляется повышением количества ЦИК у поросят, начиная с 3-4-месячного возраста, при одновременном снижении синтеза IgG, и В-(М-РОЛ) лимфоцитов. Также увеличивается соотношение Т/В клеток, повышается лейкоцитарный Т-клеточный индекс. Так как в это время у животных заканчивается формирование иммунной системы, и в это же время у поросят проводят активную вакцинопрофилактику, такая

недостаточность может привести к формированию неполноценного иммунитета к профилактируемым болезням, в частности цирковирусной инфекции свиней тем самым, способствовать появлению или распространению их в популяции. Высокие показатели Т- и В-клеточных популяций лимфоцитов, фагоцитарной активности, фагоцитарного индекса у 2-3-месячных животных свидетельствовали о высокой степени активации неспецифической защиты организма в этот возрастной период. Снижение к 9-месячному возрасту количественного состава популяций лимфоцитов, иммуноглобулина G, увеличение циркулирующих иммунных комплексов, увеличение Т/В индекса, лейкоцитарного Т-индекса свидетельствует о развивающейся иммунной недостаточности поросят к 9-месячному возрасту. Это, вероятно, связано с воздействием двух видов факторов, действующих на популяции животных на Среднем Урале: экологических и технологических и наличие цирковирусной инфекции.

Обобщая результаты иммунологического скрининга по цирковирусной инфекции, в связи с возрастом свиней, можно заключить, что у свиней в зоне Среднего Урала, гематологические и иммунологические показатели существенно отличались от данных, приводимых в справочной литературе, а также в процессе роста и развития животных наблюдались фазовые изменения в деятельности их иммунной системы. Проблема биохимических механизмов системы гомеоста-за при цирковирусной инфекции находится в центре внимания современной ветеринарии.

Клиническая биохимия, являющаяся одним из ответвлений биохимии, изучает динамику изменений обмена веществ. Однако в ее задачу входит не только выявление патохимических нарушений, но и определение функционального состояния организма в целом, его компенсаторно-приспособительных возможностей, оценка степени адаптации организма к различным факторам. Указанное достигается целым рядом возможностей: определение биологически важных химических продуктов (белки, жиры, углеводы), различных продуктов их превращений в организме, выявлением активности ферментов, гормонов, медиаторов и других биологически активных веществ. И наконец, характер обменных превращений целесообразно изучать путем определения механизмов нейрогуморальной регуляции эндокринных желез, вырабатывающих гормональные регуляторы обмена.

Изменение обмена веществ, происходящие в растущем организме, в определенной степени сказываются и на химическом составе периферической крови. Иногда они очень значительны и превосходят колебания; в других случаях возрастные изменения не столь значительны, не превышают колебаний, обусловленных индивидуальными особенностями и другими факторами, и не влияют на правильную оценку биохимической картины

Исследования проводились в хозяйствах Свердловской области неблагополучных по цирковирусной инфекции свиней. Были подобраны группы живот-

ам

I

■ ]§ О мглмл

Рисунок 1

Динамика содержания иммуноглобулина G в сыворотке крови

свиней разного возраста

» - Аграрный вестник Урала № 2 (120), 2014 г. - <Щ^ф

Ветеринария

Таблица 1

Биохимические показатели сыворотки крови свиней разных возрастных групп, районированных

в зоне Среднего Урала (М ± m), п = 40

Показатель Возрастная группа

2-3 мес. 4-5 мес. 6-9 мес.

Альбумин, г/л 41,58 ± 0,40* 34,25 ± 0,34* 33,43 ± 0,57

Щелочная фосфатаза, МЕ/л 419,28 ± 11,16* 179,78 ± 8,17 186,23 ± 9,24*

АЛТ, МЕ/л 57,15 ± 0,72 57,58 ± 2,46 55,45 ± 0,86

АСТ, МЕ/л 113,75 ± 2,02* 63,10 ± 0,90 66,20 ± 0,98*

Прямой билирубин, мкмоль/л 6,03 ± 0,46* 7,30 ± 0,28 7,44 ± 0,42*

Общий билирубин, мкмоль/л 19,53 ± 1,64 27,23 ± 1,01* 37,00 ± 2,97*

Холестерин, ммоль/л 3,02 ± 0,03* 2,39 ± 0,01 2,40 ± 0,08*

Железо, мкмоль/л 32,78 ± 1,14 33,28 ± 0,90 35,10 ±1,47

Креатинин, мкмоль/л 163,05 ± 4,61* 187,03 ± 5,15* 179,15 ± 6,68

ГГТ, МЕ/л 110,48 ± 4,28* 53,33 ± 0,56* 37,05 ±1,68*

Глюкоза, ммоль/л 5,90 ± 0,12 6,02 ± 0,10* 8,77 ± 0,11*

Фосфор, ммоль/л 2,65 ± 0,14* 1,86 ± 0,06 1,97 ± 0,08*

Общий белок,г/л 69,85 ± 0,52 74,25 ± 0,45 76,03 ± 0,72

Мочевая кислота, мкмоль/л 108,23 ± 1,42* 17,68 ± 1,00 19,10 ± 0,98*

Глобулин, г/л 28,10 ± 0,59* 39,90 ± 0,78 41,63 ± 0,95*

Непрямой билирубин, мкмоль/л 13,48 ± 1,41 20,00 ± 0,67* 30,03 ± 2,77*

А/Г, отношение 1,52 ± 0,06* 0,88 ± 0,03* 0,82 ± 0,03

Примечание: * разница между группами достоверна (Р < 0,05).

ных по принципу парных аналогов (вес, возраст, клиническое состояние): 1-я группа — 2-3 месяцев, 2-я группа — 4-5 месяцев, 3-я группа — 6-9-месячного возраста. Результаты биохимических исследований представлены в табл. 1.

При анализе полученных результатов было установлено высокое содержание альбумина у животных 2-3-месячного возраста, с возрастом оно снижался: на 17,6 % — у 4-5-месячных, на 19,6 % — у 6-9-месячных животных (рис. 2). Снижение альбуминов в сыворотке крови (гипоальбуминемия) наблюдается часто. Оно чаще бывает относительным и объясняется увеличением в сыворотке крови других фракций — глобулинов. Количество глобулинов в сыворотке крови у животных к 4-5-месячному возрасту повышалось на 29,5 % и составляло у них 39,90 ± 0,78 г/л, оставаясь на таком же уровне к 6-9 месяцам (41,63 ± 0,95 г/л) (рис. 2).

Альбумин-глобулиновое отношение с возрастом снижалось. Минимальное его количество было отмечено у животных 4-5 и 6-9-месячного возраста, что было в 1,72 и 1,85 раза соответственно меньше, чем у свиней 2-3-месячного возраста (рис. 3).

Максимальное количество креатинина было отмечено у животных 4-5-месячного возраста (187,03 ± 5,15 мкмоль/л), что на 12,8 % больше, чем у животных 2-3-месячного возраста. С возрастом этот показатель не изменялся (рис. 4). Как известно, креатинин формируется в процессе спонтанного и необратимого превращения креатина. Образование креатинина в организме величина постоянная и зависит от массы мышц и в меньшей степени от массы тела. Значение данного показателя мало зависит от количества белков в рационе.

Уровень мочевой кислоты был предельно высоким у животных 2-3-месячного возраста (108,23 ± 1,42 мкмоль/л), но к 4-5-месячному возрасту он снижался на 83,6 %, и к 6-9 месяцам оставался почти на том же уровне (рис. 5). Высокое значение данного показателя у 2-3-месячных животных может быть об-

»1 ?5 ¿а,у ■Альбумин, г/л

1 I 1

Рисунок2

Динамика содержания альбумина и глобулина в сыворотке

крови свиней

условлено действием гормонов коры надпочечников (кортизол), так как этот возрастной период наиболее подвержен стрессовым воздействиям. Под влияние этих гормонов увеличивается выделение продуктов небелкового азотистого обмена. У поросят в сыворотке крови установлена аналогичная возрастная динамика содержания холестерина и фосфора, активности аспартатаминотрансферазы и гамма-глутамилтранс-феразы.

Уровень активности щелочной фосфатазы снижался к 4-5 месяцам на 57,1 % и составил 179,78 ± 2,17 МЕ/л (рис. 6). Повышенную активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови у поросят 2-3-месячного возраста связывают с более интенсивным ростом костей.

Количество фосфора снижалось к 4-5 месяцам на 29,8 % и составляло 1,86 ± 0,06 ммоль/л, незначительно повышаясь к 6-9-месячному возрасту до 1,97 ± 0,08 ммоль/л. С возрастом содержание холестерина увеличивалось. Так как на уровень холестерина влияют характер пищи, мышечные нагрузки; сезонные и дневные вариации не оказывают существенного влияния на этот показатель.

В наших исследованиях количество холестерина у животных к 4-5-месячному возрасту снижалось на 20,8 % (2,39 ± 0,01 ммоль/л), оставаясь на таком уровне до 6-9-месячного возраста. Высокая активность аспартаттрансаминазы отмечалась у животных 2-3-месячного возраста (113,75 ± 2,02 МЕ/л), что было в 1,8 раза больше чем у 4-5-месячных и в 1,71 раза, чем у 6-9-месячных животных. Наиболее высокий показатель активности гамма-глутамилтрансферазы был также у 2-3-месячных свиней и составил 110,48 ±

Аграрный вестник Урала № 2 (120), 2014 г. - <

Ветеринария

" 45

I ATу .е

Рисунок 3

Динамика альбумин-глобулинового отношения у свиней

разного возраста

■3.1 ич ев ax.

Рисунок 5

Динамика содержания мочевой кислоты в сыворотке крови

свиней разного возраста

3« 2О 10 О

27.2 3.

19 .S3

E IK 7.3 744

■ Пряной билирубин, ык МО л ь'л □ Общий билирубин, мк

_1ГП-1Ч ^_

1® 145 1Я0 175 170 1« 160 "55 150

1

Ш.К

■ Креазшин ншоль/л

2-3 ме с. 4-5мес. б-Энес.

Рисунок 4

Динамика содержания креатинина в сыворотке крови свиней

разного возраста

179,78 186 .23

■Щелочная X ос фа!а:а ME л

2-3 нес. : 5 ■■ ' о

Рисунок 6

Динамика содержания щелочной фосфатазы в сыворотке крови свиней разного возраста

i 12

I

1_ люкоз а, мы оль/л

Рисунок 7

Динамика содержания общего и прямого билирубина в сыворотке крови свиней разного возраста

4,28 МЕ/л, что в 2,07 и 2,98 раза было больше чем у 4-5 и 6-9-месячных животных соответственно. И, наоборот, с возрастом у свиней в сыворотке крови увеличивалось содержание общего и прямого билирубина, повышалась активность глюкозы. Высокий уровень общего и прямого билирубина был отмечен у 6-9-месячных свиней и составил 37,00 ± 2,97 мкмоль/л и 7,44 ± 0,42 мкмоль/л, что на 47,2 и 18,9 % больше, чем у животных 2-3-месячного возраста (рис. 7). Наиболее часто определяемым показателем углеводного обмена с диагностической целью является содержание глюкозы в сыворотке крови.

Количество сахара в крови с возрастом увеличивается. Прежде всего, уровень глюкозы в крови регулируется центральной нервной системой и особенно ее высшим отделом — корой головного мозга. Наряду с ЦНС, важное влияние на содержание глюкозы в крови оказывают гормональные факторы и состояние функции печени.

При исследовании содержания глюкозы, был установлен более высокий показатель у животных 6-9-месячного возраста и составил 8,77-0,11 ммоль/л, что

Рисунок 8

Динамика содержания глюкозы в сыворотке крови свиней

разного возраста

было в 1,48 и 1,45 раз больше, чем у 2-3 и 4-5-месячных свиней соответственно (рис. 8).

Количественные значения альбумина, глобулина, альбумин-глобулинового соотношения, щелочной фос-фатазы, аспартатаминотрансферазы и гамма-глутамил-трансферазы, холестерина, мочевой кислоты, фосфора превышали аналогичные у животных других возрастных групп, и снижались к 6-9 месяцам. И, наоборот, количественные значения глобулина, общего и прямого билирубина, активность глюкозы с возрастом повышались.

Таким образом, результаты исследований уровня иммуноглобулинов в крови свиней в неблагополучных сельскохозяйственных предприятиях по цирко-вирусной инфекции свиней, районированных в зоне Среднего Урала в возрастном аспекте, еще раз подтверждают вывод о том, что у животных к 6-9-месячному возрасту развивается иммунная недостаточность. Определение биохимических нормативных показателей в сыворотке крови животных является одним из главных в управлении основой всех проявлений жизнедеятельности.

Литература

1. Донник И. М. Состояние здоровья сельскохозяйственных животных в индустриальных территориях // Продовольственная безопасность — XXI век : сб. науч. тр. 2000. С. 114-130.

2. Карпуть И. М. Иммунология и иммунопатология болезней молодняка. Минск, 1993. С. 188.

3. Климов А. А., ТатарЧук О. П., Бирюкова А. В. Фармакологическое обоснование режимов антимикробной терапии респираторных инфекций свиней // бИО. 2011. № 11 (134). С. 32.

4. Крысенко Ю. Г., Трошин Е. И., Меньшиков А. В. Роль вакцин в профилактике цирковирусной инфекции свиней // Инновационному развитию АПК и аграрному образованию — научное обеспечение : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Ижевск, 2012. С. 74-75.

5. Петрова О. Г., Донник И. М., Исаева А. Г., Крысенко Ю. Г. Патоморфологические признаки при цирковирусной инфекции свиней // Аграрный вестник Урала. 2013. № 12 (118). С. 35-42.

6. Кузьминова Е. В., Семененко М. П., Старикова Е. А., Михалева Т. В. Диагностическое значение биохимических показателей крови при гепатопатологиях // Ветеринария Кубани. 2013. № 5. С. 11-13.

References

1. Donnik I. M State of health of agricultural animals in industrial territories // Food safety—XXI century : collected scientific articles. 2000. P. 114-130.

2. Karput I. M. Immunology and immunopathology of young animals diseases. Minsk, 1993. P. 188.

3. Climov A. A., Tatarchuk O. P., Biryukova A. V Pharmacologic basis of antimicrobial therapy modes of pigs respiratory infections // BIO. 2011. № 11 (134). P. 32.

4. Krysenko Yu. G., Troshin E. I., Menshikov A. V. The Role of vaccines in preventing circovirus infection of pigs // Scientific support to innovative development of agricultural — industrial complex and agrarian education: materials of All-Russia scientific-practical conference. Izhevsk, 2012. P. 74-75.

5. Petrova O. G., Donnik I. M., Isaeva A. G., Krysenko Yu. G. Pathomorphological symptoms of circovirus infection of pigs // Agrarian Bulletin of the Urals. 2013. № 12 (118). P. 35-42.

6. Kuzminova E. V., Semenenko M. P., Starikova E. A., Mikhaleva T. V. A diagnostic value of blood biochemical indices by a hepatopathol-ogy // Veterinary Kuban. 2013. № 5. P. 11-13.