CC BY
19
7. Березов, Т.Т. Биологическая химия /Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкини. М.: Медицина, 1983. 513 с.
8. Горовая, А.И. Гуминовые вещества / А.И. Горовая, Д.С. Орлов, О.В. Щербен-ко. Киев: Наук. думка, 1995. 304 с.
УДК 636:611:619:815.636.2
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНОВ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА, ВЫРАЩЕННОГО НА ЗАГРЯЗНЕННОЙ РАДИОНУКЛИДАМИ ТЕРРИТОРИИ
Н.И. ЖИЛА
Государственный научно-исследовательский контрольный институт ветеринарных препаратов и кормовых добавок г. Львов, Украина, 79019 Ю.С. СТРОНСКИЙ, М.И. ШКИЛЬ Львовский национальный университет ветеринарной медицины и биотехнологии им. С.З. Гжицкого, г. Львов, Украина, 79010
(Поступила в редакцию 18.01.2010)
Введение. Одной из наиболее техногенных катастроф в истории человечества является авария на Чернобыльской АЭС 1986 года. Тогда в атмосферу было выброшено около 450 типов разных радионуклидов. Произошло радиационное загрязнение огромных территорий Украины, Белоруссии, России, локальное - многих других европейских государств. В большей части это сельскохозяйственная почва. Безусловно, что животные, которые рождаются и выращиваются на загрязненных радионуклидами территориях, поддаются постоянному внешнему и внутреннему облучению. В связи с этим важной проблемой ветеринарной медицины является изучение длительного влияния ионизирующего излучения на организм животных в естественных условиях.
Иммунная система, как известно, одна из первых, реагирует на ионизирующее облучение. Красный костный мозг и тимус отличаются высокой чувствительностью к воздействиям радионуклидов, вследствие чего образуются нарушения иммунной реактивности организма на действие различных антигенов.
Цель работы - выяснить морфофункциональное состояния центральных и периферических органов иммунной системы молодняка крупного рогатого скота, который родился и содержался в условиях повышенного радиационного фона.
Материал и методика исследований. Для изучения проведены радиологическое, гематологическое, гистологическое, гистохимическое, цитологическое и морфометрическое исследования красного костного мозга, тимуса, селезенки, лимфатических узлов, а также крови трех возрастных групп (21-30-суточных; 6-7- и 18-24-месячных) клинически здоровых животных (п=35), которые выращивались в хозяйст-
вах Ровенской области Украины. Территория хозяйств принадлежит к третьей зоне радиационного загрязнения. Контролем служили животные с экологически чистых хозяйств Львовской области Украины (n=11).
Перед убоем животных взвешивали, измеряли прижизненный радиационный фон, после убоя - уровень содержания 1 7Cs в мясе и паренхиматозных органах. Материал фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине, 80-градусном охлажденном спирте, жидкости Карнуа. Гистосрезы окрашивали гематоксин-еозином, по Ван-Гизону, Браше, Шабадашу и Гомори. Мазки крови и пунктата костного мозга окрашивали по методу Паппенгейма, Романовскому-Гимза. Гематологические исследования проводили по общепринятым лабораторным методам. Морфометрию проводили с помощью компьютерной программы DP-SOFT для микроскопа OLYMPUS CX 41. Данные обрабатывались статистически, оценка достоверности результатов осуществлялась с использованием критерия Стьюдента.
Результаты исследований и их обсуждение. Плотность загрязнения почвы на территории хозяйств составляла 1-10 Ки/км2, гамма-фон колебался в пределах 20-63 мкР/час, показатели загрязненности кормов были следующими: сено - 20-240 Бк/кг, солома - 20-210 Бк/кг, концкорма - 20-260 Бк/кг, кормовая свекла -20-840 Бк/кг. Прижизненный радиационный фон животных составлял 4,0-11,0 мкР/час. Концентрация 137Cs в мясе убитых животных - 125650 Бк/кг.
Морфологические показатели крови животных, выращиваемых в условиях повышенного радиационного фона, в целом были в пределах возрастной физиологической нормы, хотя и занимали нижнюю границу нормы. Количество гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов в крови исследуемых животных всех возрастных групп было меньшим по сравнению с контрольными животными. На фоне уменьшения количества лейкоцитов уменьшалось количество сегментоядерных нейтрофилов и моноцитов. Одновременно с уменьшением нейтрофилов с возрастом увеличивалось количество лимфоцитов. Показатели естественной резистентности у животных из загрязненных радио -нуклидами территорий были ниже по сравнению с контрольными животными.
Красный костный мозг молодняка крупного рогатого скота, который выращивался в условиях третьей зоны радиоактивного загрязнения, сохраняет свою гистологическую структуру (табл. 1).
Таблица 1. Гематологические показатели исследованных животных
Показатели 1-я группа 2-я группа 3-я группа
1 2 3 4
Эритроциты, 1012/л Опыт Контроль 5,3 ±0,17** 6,8±0,4 4,9 ± 0,4* 6,4 ± 0,3 5,2 ± 0,6* 6,9 ± 0,3
СОЕ, мм/год Опыт Контроль 1,05 ± 0,12 1,1 ± 0,1 1,17 ± 0,16 1,3 ± 0,15 1,23 ± 0,18 1,21 ± 0,23
Гемоглобин, г/л Опыт Контроль 95 5 ±3 7*** 130,0 ±6,1 91,8 ± 2,2** 123,3 ± 9,1 95,0 ±9,6** 128,3 ± 2,8
Окончание табл.1
1 2 3 4 5
Лейкоциты, 109/л Опыт Контроль 9,6 ± 0,6 8,06 ± 0,5 7,2 ± 0,7* 10,8 ± 1,1 7,9 ± 1,8 9,43 ± 0,82
Палочкоядерные нейтрофилы, % Опыт Контроль 5,2 ± 1,4 8,06 ± 0,5 4,66 ± 1,9 6,0 ± 0,6 4,23 ± 1,03 4,67 ± 1,68
Сегментоядерные нейтрофилы, % Опыт Контроль 12,1 ± 2,4** 8,06 ± 0,5 12,17 ± 1,6* 19,3 ± 1,2 13,17 ±2,7* 23,62 ± 4,1
Еозинофилы, % Опыт Контроль 3,0 ± 0,7 2,0 ± 0,5 4,3 ± 0,5* 6,3 ± 0,9 6,7 ± 3,9 7,3 ± 1,6
Базофилы, % Опыт Контроль 0 0 0 0 0,24±0,18 0,15±0,31
Моноциты, % Опыт Контроль 4,5 ± 1,5 5,3 ± 0,7 4,17 ± 2,1 5,3 ± 1,3 3,83 ± 1,7 3,7 ± 0,8
Лимфоциты, % Опыт Контроль 75,2 ± 4,5** 60,7 ± 1,2 74,7 ± 2,8* 63,1 ± 2,2 70,83 ± 2,2* 60,56 ± 2,5
Лимфоциты, 109/л Опыт Контроль 7,28 ± 0,94* 4,85 ± 0,06 5,93 ± 1,7 6,97 ± 0,61 5,53 ± 0,7 5,87 ± 0,65
Т-лимфоциты, % Опыт Контроль 42,3 ± 2,1 36,3 ± 3,7 32,83 ±1,73* 40,6 ± 2,4 38,5 ± 2,7* 47,0 ± 2,5
Т-лимфоциты, 109/л Опыт Контроль 3,07 ± 0,31 1,94 ± 0,29 1,90 ±0,14** 2,85 ± 0,23 2,13 ± 0,25* 2,78 ± 0,11
В-лимфоциты, % Опыт Контроль 9,3 ± 1,2* 12,6 ± 0,8 10,6 ± 1,4** 17,0 ± 1,2 16,8 ± 1,5 19,0 ± 3,2
В-лимфоциты, 109/л Опыт Контроль 0,68 ± 0,07 0,64 ± 0,09 0,59 ±0,07** 1,18 ± 0,02 0,93 ± 0,16 1,11 ± 0,07
ЛАСК, % Опыт Контроль 23,7 ± 1,4 20,5 ± 1,7 34,5 ± 2,6 26,4 ± 3,8 40,2 ± 2,7* 31,4 ± 2,4
БАСК, % Опыт Контроль 52,2 ± 2,9 49,2 ± 5,6 36,9 ± 2,25* 53,1 ± 5,8 37,2 ± 4,3** 58,6 ± 3.4
* Р<0,05; ** Р<0,01.
В костном мозге подопытных животных уменьшается площадь миелоидной ткани, увеличивается площадь, занимаемая костными трабекулами и жировыми клетками. В самой миелоидной ткани заметно уменьшается плотность наполнения клеточными элементами, а также наблюдаются очаги обеднения клеточными элементами. В костной ткани находили очаги рассасывания, образования отверстий с последующим их зарастанием фиброзной тканью (особенно у 18—24-месячных животных). Морфометрическими исследованиями установлено, что большую часть красного костного мозга занимает миелоидная ткань. У телят 1-й группы она составляла (75,97±2,13) %; 2-й - (б9,85±1,6) %; 3-й - (53,27±3,53) % (контроль соответственно (74,88±1,40) %; (70,98±2,26) %; (60,88±1,81) %). Площадь, занимаемая костными трабекулами и жировыми клетками, составляла: 1-я группа -(14,26±0,93) и (9,77±2,94) % (контроль соответственно (13,74±1,06) и (11,38±0,98) %); 2-я группа - (17,20±0,87) и (12,95±1,73) % (контроль -(15,25±1,08) и (13,77±2,4) %); 3-я группа - (17,53±1,31) и (29,20±3,05) % (контроль - (14,95±0,7) и (24,17±1,4) %). Плотность наполнения миелоидной ткани клеточными элементами у животных подопытных групп была меньшей, чем у контрольных животных. Так, на площади
238
1 мм2 количество клеточных элементов у животных 1-й группы составляло (37,1±2,4) тыс. клеток; 2-й - (27,9±1,7) тыс. клеток; 3-й -(18,6±1,4) тыс. клеток (Р<0,01) (контроль соответственно (40,9±2,3); (34,4±1,8) и (27,4±1,5) тыс. кл./мм2).
В пунктате костного мозга 1-й подопытной группы отмечено снижение общего количества клеток эритробластического ряда при одновременном увеличении гранулоцитарных клеток за счет увеличения молодых форм нейтрофильных, эозинофильных и базофильных гранулоцитов и снижения некоторых форм нормоцитов. При этом их лейкоэритробластический индекс был выше, чем у контрольных телят. У 2-й и 3-й подопытных групп лейкоэритро-бластические индексы наоборот были выше за счет увеличения общего количества эритробластических клеток. Общее количество зрелых форм нейтрофильных гранулоцитов у них при этом было ниже, о чем свидетельствует увеличение костномозгового индекса созревания нейтрофилов. У всех подопытных животных в костном мозге увеличивается количество мегакариоцитов, снижается количество плазматических клеток и моноцитов; количество лимфоцитов существенно изменяется только у животных 2-й группы.
Тимус у молодняка крупного рогатого скота, который выращивался в условиях третьей зоны радиоактивного загрязнения, сохраняет свою анатомическую и гистологическую структуру. Хотя масса органа у всех исследованных подопытных групп уменьшена (Р<0,001) по сравнению с контролем: у телят 21-30-суточного возраста - на 48,9%, 6-7-месячного - на 46,8%, а у молодняка 18-24 месяцев - на 20,7%. Микроскопически дольчатое строение органа тимуса сохранено. Железистая ткань долек четко разделена на корковое и мозговое вещество, хотя у некоторых животных, особенно 1 -й и 2-й групп, граница между ними была сглаженной. Соотношение между корковым и мозговым веществом тимуса составляло у животных 1-й группы 1,49:1; 2-й -2,16:1; 3-й - 1,95:1 (контроль соответственно - 5,43:1; 4,53:1; 2,65:1).
У животных 1 -й и 2-й групп просматривается развитие начальных фаз акцидентальной инволюции тимуса (рис. 1 ).
Рис.1. Тимус. Увеличение междольковой соединительной ткани (граница между корковым и мозговым слоем нечеткая).
В корковом слое выявляли картину «звездного неба» вследствие гибели клеток и появления макрофагов, фагоцитирующих клеточный дендрит. С увеличением возраста эти процессы компенсировались. У животных 18-24-месячного возраста (3-я группа), имевших постоянный контакт с малыми дозами ионизирующего облучения, процессы возрастной инволюции тимуса более выражены по сравнению с животными этого же возраста, выращенными на экологически чистой территории.
Селезенка, лимфатические узлы (поверхностные шейные, латеральные заглоточные, каудальные средостенные и лимфоузлы тощей кишки) подопытных животных всех возрастных групп сохраняют свою естественную форму и структуру. Морфометрическим исследованием установлено уменьшение относительных и абсолютных показателей белой пульпы параллельно с увеличением красной пульпы и стромы селезенки. У животных 1-й подопытной группы белая пульпа составляла (10,28±1,17) %, или (12,82±1,73) мл (контроль (25,27±2,13) %; (37,48±4,19) мл), 2-й группы - (16,04±1,37) %, или (41,40±3,12) мл (контроль (30,68±1,97) %; (92,46±9,87) мл) и у молодняка 3-й группы (13,64±0,96) %, или (82,26±7,03) мл (контроль (26,23±1,02) %; (170,38±11,24) мл). Лимфоидные фолликулы селезенки не всегда имели четко выраженные границы, диаметр и плотность наполнения их лимфоцитами были гораздо меньше во всех возрастных группах по сравнению с контрольными животными аналогичного возраста (рис. 2).
Рис. 2. Белая и красная пульпа селезенки. Формирование светлого центра в лимфоидном фолликуле.
В лимфатических узлах всех подопытных животных отмечено уменьшение площади коркового вещества преимущественно за счет увеличения площади мозгового и стромы органа. Наиболее четко эти изменения были выражены в лимфоузлах тощей кишки, слабее - в каудальных средостенных и латеральных заглоточных лимфатических узлах, особенно у животных 18-24-суточного и 6-7-месячного возраста (3 -я и 2-я группы). Так, площадь коркового вещества у животных 3-й группы в лимфатических узлах тощей кишки составляла (28,85±
2,17) %, а у латеральных заглоточных и каудальных средостенных -(43,37±1,89) % (контроль соответственно (38,14±1,97) %; (51,85± 2,09) %). У молодняка 2-й группы в лимфатических узлах тощей кишки корковое вещество составляло (24,39±2,97) %, а у латеральных заглоточных и каудальных средостенных - (43,31±4,84) % (контроль соответственно (37,22±2,31) %; (55,38±3,34) %).
Заключение. Установлены относительные и абсолютные показатели основных морфологических структур исследуемых органов. Показано, что повышенные уровни ионизирующего облучения отрицательно влияют на морфофункциональные показатели иммунных органов животных, особенно младшего возраста. Патоморфологические изменения тимуса, костного мозга, селезенки, лимфатических узлов, а также крови свидетельствуют о нарушении иммунологических процессов и развитии защитных, компенсаторно-приспособительных реакций в организме животных.
ЛИТЕРАТУРА
1. Барьяхтар, В.Г. Чернобыльская катастрофа / В.Г. Барьяхтар. Киев: Наук. думка, 1995. 559 с.
2. Богданов, Г.О. Еколого-економiчнi аспекти виробництва яловичини в забруд-нених радюнуклщами районах Полюся Укра1ни / Г.О. Богданов, Ю.Ю. Бобяк, О.В. Михайлов // Наук. Вюник Львiвсько! державно! академи ветеринарно! медицини iм. С.3. Гжицького. Львiв, 2000. Т.2. Ч.2. С.18-34.
3. Великанов, В.И. Гистоморфологические изменения селезенки КРС, который находился на радиоактивно загрязненной территории/ В.И. Великанов // Сб. тез. докл. Зеленый Мыс, 1996. С.137-139.
4. Эколого-радиационные аспекты влияния разных уровней ионизирующего излучения на физиологический статус организма крупного рогатого скота / Н.П. Высокос, З.А. Герасимчук, А.С. Долинский [и др.] // Тез. докл. Житомир, 1996. С.173-175.
6. Жила, М.1. Морфолопчна характеристика оргашв iмунно! системи молодняка велико! рогато! худоби, вирощеного на радюактивно забрудненiй мiсцевостi: автореф. ... дис. канд. вет. наук / М. I. Жила. Киев, 2002. 20с.
7. Карпуть, И.М. Иммунология и иммунопатология болезней молодняка / И.М. Карпуть. Минск: Ураджай, 1993. 288с.
8. Меркулов, Г. А. Курс патологогистологической техники / Г.А. Меркулов. Л.: Медицина, 1969. 423с.
9. Основы сельскохозяйственной радиологии / Б.С. Пристер, Н.А. Лощинов, О.Ф. Немец, В.А. Полярков. Киев: Урожай, 1991. 472с.
10. Поровских, Я.В. Состояние гемомикроциркуляции и некоторых компонентов иммунитета у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС / Я.В. Поровских, Т.П. Вет-лугина, Ф.Ф. Тетенев // Иммунология. 2009. № 4. С. 227-230.
11. Радиация и иммунитет человека / С.В. Комисаренко, К.П. Зак, О.Ф. Мельников [и др.]. Киев: Наук. думка, 1994. 112с.
12. Стронський, Ю.С. Морфофункцюнальна характеристика червоного юсткового мозку молодняку велико! рогато! худоби, вирощеного на забрудненш радюнуклщами територи: автореф. дис. ... канд. вет. наук/ Ю.С. Стронський. Киев, 2003. 18с.
13. Syomov, A.V. Analysis plants from the vicinity of Chernobyl / A V. Syomov, S.N. Pitsyna, S.A. Sergeeva // Dci. Today Environ. 1992. Vol. 112 (1). P.1-8.
14. Tracy, B. L. Transfer to milk of I and Cs released during the Chernobyl reactor accident / B.L. Tracy, W.B. Walker, R. G. Me Gregor // Health Physics. 1989. Vol. 56 (2). P.239-243.
15. International conference "One decade ofter Chernobyl: Summing-up the Consequences of the Accident". Book of extended synopsis. IAEA, Vienna, 1996. 601p.
