CC BY
3НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ПОИСКА
АНТИПРОТОЗОЙНЫХ СРЕДСТВ
УДК 619:616.993.192
4.2.1. Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
Новое направление поиска антипротозойных средств A new direction in the search for antiprotozoal drugs
Зубенко Александр Александрович, д.б.н., главный научный сотрудник СКЗНИВИ - филиал ФГБНУ Франц, г. Новочеркасск ORCID: https ://orcid. org/0000-0001-7943-7667 [email protected] Святогорова Александра Евгеньевна, младший научный сотрудник СКЗНИВИ - филиал ФГБНУ ФРАНЦ (346421, Ростовская область, город Новочеркасск, Ростовское шоссе, д.0), ORCID: https://orcid.or2/0000-0003-4233-1740 [email protected] Фетисов Леонид Николаевич, ведущий научный сотрудник СКЗНИВИ - филиал ФГБНУ ФРАНЦ, кандидат ветеринарных наук (346421, Ростовская область, город Новочеркасск, Ростовское шоссе, д.0), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2618-1079 [email protected] Кононенко Кристина Николаевна, младший научный сотрудник СКЗНИВИ - филиал ФГБНУ ФРАНЦ (346421, Ростовская область, город Новочеркасск, Ростовское шоссе, д.0), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9585-9189 [email protected] Zubenko Alexandr Alexandrovich, Doctor of Biological Sciences, Chief Researcher of SKZNIVI -branch of FGBNU Franz, Moscow. Novocherkassk, (346421, Rostov region, Novocherkassk, Rostovskoe highway, 0) ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7943 -7667 [email protected] Svyatogorova Alexandra Evgenyevna, Junior Researcher of NCRSRVI - branch of FSBSC FRASC (346421, Rostov Region, Novocherkassk, Rostovskoe Shosse, 0), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4233-1740 [email protected] Fetisov Leonid Nikolaevich, Leading Researcher of NCRSRVI - branch of FSBSC FRASC, Candidate of VeterinarY Sciences (346421, Rostov region, Novocherkassk, Rostovskoe shosse, 0), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2618-1079 feti-soff. [email protected] Kononenko Kristina Nikolaevna, Junior Researcher of NCRSRVI - branch of FSBSC FRASC (346421, Rostov Region, Novocherkassk, Rostovskoe Shosse, 0), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9585-9189 [email protected]
Аннотация. Проблема эймериоза и других протозойных болезней рыб, а также птиц и других млекопитающих в настоящее время не менее актуальна, чем в прошлые годы, поскольку не бывает хозяйств промышленного типа, где бы не встречались эти болезни. Данное заболевание продолжает серьезно
беспокоить птицеводов, рыбоводов и кролиководов. Связано это с тем, что эймерии обладают способностью «привыкания» к одному и тому же препарату при его длительном назначении, а также еще и с тем, что во всех странах с развитым промышленным животноводством разработка средств и методов борьбы с инвазией в настоящее время резко сокращена. Как в случае с антибактериальными заболеваниями, так и с протозойными заболеваниями возрастает проблема лекарственной устойчивости простейших, в связи с чем нами предприняты попытки по скринингу новых соединений с антипротозойной активностью неантибиотического происхождения. Синтезы в ряду производных амидов жирных кислот позволяют получить новые катионные поверхностно активные соединения, которые обладают высокими антимикробными свойствами (антибактериальными и антипротозойными). В результате было установлено, что амиды жирных кислот малотоксичны для лабораторных крыс. Установленные факты дают основание для дальнейшего изучения веществ из ряда амидов жирных кислот в качестве протистоцидных средств при протозоозах животных.
Ключевые слова: кокцидиоз, амиды жирных кислот.
Введение. Среди большого числа различных заболеваний, поражающих обитателей водоемов, большую часть занимают болезни, вызываемые простейшими. В настоящее время известно несколько сотен видов простейших, которые ведут паразитический образ жизни. Они используют рыбу в качестве хозяина и вызывают различные, зачастую приводящие к массовой гибели, заболевания.
Несмотря на свои крайне малые размеры, простейшие способны причинить организму рыб серьезный вред, привести к гибели. Учитывая быстрое размножение простейших и столь же быстрое распространение заболевания, вызываемого ими среди рыб, находящихся в одном аквариуме или
водоёме, своевременная диагностика протозоозов и меры борьбы с ними являются важными составляющими эффективного разведения рыб [10].
Одно из наиболее тяжелых протозойных заболеваний рыб, птиц и других млекопитающих является кокцидиоз. Это заразное паразитарное заболевание, вызываемое представителями отряда простейших - кокцидиями
[4].
У рыб обнаружены кокцидии, относящиеся к 8 родам. Четыре рода кокцидий описаны и найдены преимущественно у рыб (Calyptospora - 5 видов, Crystallospora - 1 вид, Epieimeria - 5 видов, Goussia - 69 видов). Представители других 4 родов кокцидий паразитируют не только у рыб, но и у других групп позвоночных. Виды рода Eimeria наиболее широко распространены среди позвоночных, в настоящее время их насчитывается более 1700, и эта закономерность сохраняется для рыб. У рыб найдено около 180 видов кокцидий рода Eimeria [8].
Рыбы заражаются, заглатывая ооцисты. В кишечнике под влиянием панкреатического сока в ооцисте и спороцистах растворяются плазматические пробки имеющихся в них отверстий (микропиле), спорозоиты выходят наружу и внедряются в клетки кишечника.
После попадания в кишечник рыбы-хозяина оболочка ооцисты растворяется, спорозоиты покидают споры и внедряются в стенку кишечника, превращаясь в округлую или овальную клетку, называемую шизонтом. Он растет, достигает определенной величины, многократно делится на большое количество дочерних клеток (шизогония). Вокруг каждого ядра образуется цитоплазма, затем шизонт распадается на множество клеток, называемых мерозоитами, которые снова внедряются в стенку кишечника. Одни из них становятся шизонтами и продолжают бесполое размножение, другие дифференцируются по полу, превращаясь в макро- и микрогаметы (женские и мужские половые клетки). Микрогаметы двигаются с помощью жгутиков, отыскивают макрогаметы и сливаются с ними. Такая оплодотворенная клетка
называется зиготой. Она обрастает плотной оболочкой и превращается в ооцисту. В ооцисте в процессе споруляции идет формирование спор, внутри которых происходит деление и формирование спорозоитов, причем из неизрасходованной части цитоплазмы образуется остаточное тело. Зрелые ооцисты выводятся вместе с экскрементами из организма рыбы во внешнюю среду и, попадая в организм следующего восприимчивого хозяина, повторяют цикл развития. Ооцисты кокцидии могут длительное время находиться в воде, сохраняя жизнеспособность [5, 1].
Кокцидии разрушают клетки хозяина, и так как очень быстро в них размножаются, представляют серьезную опасность для животных, в которых паразитируют.
В основном паразиты локализуются в подслизистом слое кишечника. Они вызывают воспаление слизистой оболочки кишечника, сопровождающееся некрозом, впоследствии, из-за выделения продуктов жизнедеятельности и распада отмирающей ткани вызывают токсическое воздействие на организм рыбы. Внедрённые в эпителиальные клетки, кокцидии разрушают их и нарушают их функцию. В результате чего происходит десквамация клеток эпителия и дистрофия животных. Клинически заболевание проявляется пролиферативным энтеритом [5].
Также представители рода эймерия могут паразитировать в стенках плавательного пузыря, в печени и в половых железах рыб. Патологоанатомические изменения зависят от вида возбудителя, его локализации, интенсивности заражения.
Проблема эймериоза и других протозойных болезней рыб, а также птиц и других млекопитающих в настоящее время не менее актуальна, чем в прошлые годы, поскольку не бывает хозяйств промышленного типа, где бы не встречались эти болезни. Кроме того, при нарушении ветеринарно-санитарных правил, возбудители протозойных болезней могут накапливаться в больших количествах в течение короткого времени. Исходя из отмеченного, необходимо
проводить мониторинг эпизоотической ситуации для оперативной и достоверной диагностики эймериоза, а также других паразитарных болезней и на его основе корректировать профилактические мероприятия.
Практика работы многих предприятий показывает, что успешная профилактика эймериозов включает в себя комплекс лечебно-
профилактических мероприятий, направленных как против экзогенных (ооцисты во внешней среде), так и против эндогенных стадий возбудителя (внутри организма хозяина), с использованием современных
высокоэффективных противококцидийных препаратов [6, 8].
Несмотря на большое внимание к эймериозу, данное заболевание продолжает серьезно беспокоить птицеводов, рыбоводов и кролиководов. Связано это с тем, что эймерии обладают способностью «привыкания» к одному и тому же препарату при его длительном назначении, а также еще и с тем, что во всех странах с развитым промышленным животноводством разработка средств и методов борьбы с инвазией в настоящее время резко сокращена [5].
Цель исследования: Разработка новых эффективных
активнодействующих субстанций для лечения кокцидиозов животных, птиц и рыб.
Материалы и методы. Для поиска антипротозойных средств были апробированы амиды жирных кислот. Моделями исследований были экспериментальные кокцидиозы (эймериозы) кроликов и птицы.
Результаты. В экспериментальных условиях получены обнадёживающие данные о том, что одновременное проведение вакцинации против эймерий и применение антикокцидийных препаратов, не противодействующих формированию иммунитета, дает высокий эффект при проведении профилактики и лечения эймериоза [2, 7].
Как в случае с антибактериальными заболеваниями, так и с протозойными заболеваниями возрастает проблема лекарственной
устойчивости простейших, в связи с чем нами предпринимаются попытки по скринингу новых соединений с антипротозойной активностью неантибиотического происхождения.
Синтезы в ряду производных амидов жирных кислот позволяют получить новые катионные поверхностно активные соединения, которые обладают высокими антимикробными свойствами (антибактериальными и антипротозойными). Общая формула синтезированных соединений представлена в схеме 1:
CH3-(CH2)n-(C=O)-R
R= NH-Cn2-CH2-CH2-N-(CH3)2
Схема 1. Структурная формула амидов жирных кислот.
Химическое название пальмитиновой (n=14), стеариновой (n=16) и олеиновой кислот - (З-диметиламино-пропил)-амид 1; Где n=14 и n=16 -число метиленовых звеньев в молекуле амида пальмитиновой и амида стеариновой кислоты.
Раннее нами было доказано, что протистоцидная активность этих веществ достаточно высокая в отношении простейших вида Colpoda steinii (612 мкг/мл) [7]. Амиды жирных использовали в качестве активно действующей субстанции при разработке способа лечения кокцидиоза птицы. Была подана заявка на изобретение № 2013129149/15, по которой получен патент №2535138 [9]. Также был разработан способ стимуляции роста птицы с использованием 0,01% водных растворов производных амидов жирных кислот (пальмитиновой, стеариновой и олеиновой) в виде солей с фармакологически приемлемыми минеральными и органическими кислотами (пат. РФ №2524634) [3]. Растворы применяли свободно вместо воды. В результате чего наблюдалось повышение
прироста массы цыплят, улучшение конверсии корма, уменьшение затрат, снижение трудозатрат в связи с применением свободной выпойки, совместимость с текущими ветеринарными обработками, предусмотренными технологией выращивания. Более того, предлагаемые к использованию вещества биодеградируются как в организме, так и во внешней среде вследствие легко протекающего гидролиза амидной связи, что приводит к образованию безвредной жирной кислоты, а также N, К-диметил-1,3-диаминопропана, легко окисляющегося до простейших безвредных соединений
[3].
Нами установлено также, что амиды жирных кислот малотоксичны для лабораторных крыс [7]. Установленные факты дают основание для дальнейшего изучения веществ из ряда амидов жирных кислот в качестве протистоцидных средств при протозоозах животных.
Литература
1. Белова Л.М., Крылов М.В. Кокцидии и кокцидиозы кур Паразитология. 2013. № 3. С. 43.
2. Киндрас, H.A., Крылова Н.П., Радчук В.А. и др. Выделение ооцист при иммунохимиопрофилактике / H.A. Киндрас, Н.П. Крылова,В.А. Радчук, В.Е. Диковская, Ю.П. Илюшечкин, А.Н. Кириллов, Г.Ф. Кадникова // Ветеринария. - 1982. - № 6. - С. 43-45.
3. Зубенко А.А., Фетисов Л.Н., Бодряков А.Н., Клименко А.И., Василенко В.Н., Солдатенко Н.А. / Способ стимуляции роста птицы // Патент на изобретение RU 2524634 C1, 27.07.2014. Заявка № 2013129144/15 от 25.06.2013.
4. Нижельская Е.И., Полозюк О.Н., Войтенко Л.Г. Диагностика и лечебно-профилактические мероприятия при болезнях рыб: учебное пособие для студентов факультета ветеринарной медицины / Донской ГАУ. -Персиановский: Донской ГАУ, 2019. - 162 с.
5. Пугачев О.Н., Крылов М.В., Белова Л.М. Кокцидии отряда Eimeriida рыб России и сопредельных территорий.- СПб., ЗИН РАН, 2012, 101 с.
6. Сафиуллин Р.Т., Титова Т.Г., Нуртдинова Т.А. Комплексная программа против кокцидиозов птиц для снижения циркуляции резистентных форм эймерий на птицеводческой площадке. Российский паразитологический журнал. 2017;41(3):288-298.
7. Скрининг протистоцидной активности новых веществ из ряда амидов жирных кислот Бодрякова М.А., Зубенко А.А., Коваленко А.В., Фетисов Л.Н., Бодряков А.Н. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 6 (50). С. 83-85
8. Щербинин Р.В., Анисько Р.В. Сравнительная оценка эффективности кокцидиостатиков при экспериментальном заражении цыплят полевым изолятом кокцидий. Политематический сетевой электронный научный журнал кубанского государственного аграрного университета. 2019. № 154. С. 233 -241
9. Зубенко А.А., Фетисов Л.Н., Василенко В.Н., Бодряков А.Н., Клименко А.И., Солдатенко Н.А. / Способ лечения кокцидиоза птицы // Патент на изобретение RU 2535138 C1, 10.12.2014. Заявка № 2013129149/15 от 25.06.2013.
10. https://www.agroxxi.ru/wiki-animal/rybovodstvo/protozoinye-bolezni-ryb.html
References
1. Belova L.M., Krylov M.V. Chicken coccidia and coccidiosis Parasitology. 2013. No. 3. P. 43.
2. Kindras, H.A., Krylova N.P., Radchuk V.A. and others. Isolation of oocysts in immunochemoprophylaxis / H.A. Kindras, N.P. Krylova, V.A. Radchuk, V.E. Dikovskaya, Yu.P. Ilyushechkin, A.N. Kirillov, G.F. Kadnikova // Veterinary Medicine. - 1982. - No. 6. - S. 43-45.
3. Zubenko A.A., Fetisov L.N., Bodryakov A.N., Klimenko A.I., Vasilenko V.N., Soldatenko N.A. / Method for stimulating poultry growth // Patent for invention RU 2524634 C1, 27.07.2014. Application No. 2013129144/15 dated June 25, 2013.
4. Nizhelskaya E.I., Polozyuk O.N., Voitenko L.G. Diagnostics and treatment-and-prophylactic measures for fish diseases: a textbook for students of the Faculty of Veterinary Medicine / Donskoy State Agrarian University. - Persianovsky: Donskoy GAU, 2019 .-- 162 p.
5. Pugachev ON, Krylov MV, Belova LM .. Coccidia of the Eimeriida order of fish in Russia and adjacent territories.- SPb., ZIN RAN, 2012, 101 p.
6. Safiullin R.T., Titova T.G., Nurtdinova T.A. Complex program against the coccidiosis of birds to reduce the circulation of resistant forms of Eimeria spp. on the poultry ground. Russian Journal of Parasitology. 2017;41(3):288-298.
7. Screening of protistocidal activity of new substances from a number of fatty acid amides MA Bodryakova, AA Zubenko, AV Kovalenko, LN Fetisov, AN Bodryakov. Bulletin of the Orenburg State Agrarian University. 2014. No. 6 (50). S. 83-85
8. Shcherbinin R.V., Anisko R.V. Comparative evaluation of the effectiveness of coccidiostatics in experimental infection of chickens with field isolate of coccidia. Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. 2019. No. 154. S. 233-241
9. Zubenko A.A., Fetisov L.N., Vasilenko V.N., Bodryakov A.N., Klimenko A.I., Soldatenko N.A. / Method for the treatment of poultry coccidiosis // Patent for invention RU 2535138 C1, 10.12.2014. Application No. 2013129149/15 dated June 25, 2013.
