CC BY
19УДК 636.39.034 DOI 10.33632/1998-698Х.2020-1-63-67
СОСТОЯНИЕ ГИПОФИЗАРНО-ТИРЕОИДНО-КОРТИКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ У АККЛИМАТИЗИРУЕМЫХ БЕЛЫХ НЕМЕЦКИХ УЛУЧШЕННЫХ КОЗ, КАК ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ГИПОМИКРОЭЛЕМЕНТОЗА
Полковниченко П.А. - старший научный сотрудник, Полковниченко А.П. - кандидат биологических наук, Воробьев В.И. - доктор биологических наук, профессор, Воробьев Д.В. - доктор биологических наук, профессор, Тихонцева К.С. - ассистент
ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет» (414056, г. Астрахань, ул. Татищева 20а, e-mail: asu@asu.edu.ru)
Впервые изучено состояние активности гипофизарно-тиреоидно-кортикальной системы и морфологии щитовидной железы у акклиматизированных белых немецких улучшенных коз, завезенных в 2015 году из крестьянско-фермерских хозяйств (КФХ) Прикубанского района Краснодарского края. Уровень гормонального статуса (активность адренокортикотропного, тиреотропного гормонов гипофиза, общего трийодтиронина, общего тироксина щитовидной железы и стресс-гормона надпочечников) у акклиматизируемых астраханских коз отличается от их аналогов, находящихся в биогеохимических условиях «эталонного» черноземного региона (Краснодарский край). Доказано снижение активности гормонов щитовидной железы: трийодтиронина (Т3) и общего тироксина (Т4) и морфологические изменения в щитовидной железе у завезенных животных при их акклиматизации в условии низкого уровня йода, селена и кобальта в основных компонентах наземных экосистем (почва, вода, различные виды растений, органы и ткани изучаемых зааненских белых немецких улучшенных коз) Астраханской области. Гормоны гипофиза, щитовидной железы и надпочечников у зааненских белых немецких улучшенных коз определяли твердофазным иммуноферментным методом с помощью различных тест-систем США и Германии на иммуноферментном немецком анализаторе ELISIS Quattro. Гистопрепараты готовили по методике О.В. Волковой (1982). Все работы проводили с соблюдением Хельсинской декларации, согласно нормам гуманного обращения с животными, основанной на директиве ЕС /86/609/ЕЕС. Общеклинические показатели проводили по методике Б.В. Уша и соавт. (2003). Для анализа полученных данных использовали программный пакет математического анализа Microsoft Excel 97 Pro, Statistica. Полученные данные необходимы для комплексной диагностики гипомикроэлементоза у животных, которые часто возникают при перевозках, например, зааненских белых немецких улучшенных коз в регионы низкого уровня микроэлементов (J, Co, Se) в среде и растительных кормах.
Ключевые слова: зааненские белые немецкие козы, адренокортикотропный гормон, тиреотропный гормон, трийодтиронин, тироксин, кортизол, йод, селен, кобальт, гипомикроэлементоз.
Разведение мелкого рогатого скота является сегодня важнейшим направлением животноводства в Астраханской области, где в последние годы интенсивно развивается молочное козоводство, для развития которого в 2015 году в крестьянско-фермерское хозяйство «Агапов» Приволжского района и других КФХ Астраханской области были завезены из Краснодарского края зааненские белые немецкие улучшенные козы. Ранее в регионе Нижней Волги установлен низкий уровень йода [6],
селена и кобальта [4,5]. Для научно-обоснованной диагностики гипомикроэлементозов у завезенных и акклиматизируемых в Астраханской области зааненских белых немецких улучшенных коз, в т.ч. скрытой (бессимптомной) формы этой патологии у животных, очень важно уметь своевременно установить в основных компонентах наземных экосистем (почвы, воды, виды растений, растительные корма, органы и ткани животных) дефицит (или избыточность) физиологически важных
микроэлементов, чтобы вовремя восполнить их недостаток, корректируя развитие гипомик-роэлементоза, опираясь на теоретические и практические положения биогеохимии [3,6]. Следует отметить, что диагностика эндемических заболеваний, в том числе гипомикроэле-ментоза, у завезенных зааненских белых немецких улучшенных коз в Астраханской области никогда не проводилась. В тоже время астраханские фермеры показали снижение удоев молока у акклиматизируемых коз до 50% от удоев у зааненских белых немецких коз, находящихся постоянно в Краснодарском крае [8]. Поэтому комплексная диагностика скрытой формы гипомикроэлементоза у акклиматизированных зааненских белых немецких коз весьма актуальна.
Целью исследования явилось изучение общих клинических показателей (температура, пульс, дыхание), активности гипофизарно-ти-реоидно-кортикальной системы и морфологии щитовидной железы у акклиматизированных зааненских белых немецких улучшенных коз, как критериев скрытого (бессимптомного) ги-помикроэлементоза у животных в биохимических условиях низкого уровня йода, селена и кобальта в Астраханской области.
Материал и методы. Активность работы гипофизарно-тиреоидно-кортикальной системы изучаемых коз мы определяли по уровню регуляторных гормонов аденогипо-физа: адренокортикотропного (АКТГ), тирео-тропного (ТТГ); активность гормонов щитовидной железы: общего трийодтиронина (Т3), общего тироксина (Т4) и стресс-гормона надпочечников - кортизола, рассматривая все изучаемые эндокринные железы как единую многофункциональную систему, регулирующую приспособительные функции и уровень адаптации животных, метаболизм, теплообразование и окислительно-восстановительные процессы. Для определения гормонального статуса было отобрано шесть трехлетних за-аненских белых немецких коз в крестьянско-фермерском хозяйстве «Агапов» в Приволжском районе Астраханской области и четыре аналогичных зааненских козы, находящихся постоянно в КФХ Прикубанского района Краснодарского края. Адренокортикотропный (АКТГ) и общий тиреотропный (ТТГ) гормоны, общий трийодтиронин (Т3), общий тироксин (Т4) и кортизол в сыворотки крови определяли твердофазным иммуноферментным методом с помощью тест-систем «Biomerica АКТГ» (Biomerica ATCH ELISA, США), КОР-ТИЗОЛ-ИФА К210, XEMA Co, Ltd, Россия на иммуноферментном немецком анализаторе ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИ
ELISIS Quattro (Матрешин А.В., 1988; Ильина И.А. и соавт., 2000). Гистологические препараты щитовидной железы коз были изготовлены по методике О.В. Волковой (1982). Их анализ и прочтение проводили с помощью микроскопа Olimpus BX-40, BH-2. Общеклинические исследования температуры, частоты пульса и количество дыхательных движений, изучали по Б.В. Уша и соавт. (2003). Все биохимические и морфологические исследования проведены согласно нормам гуманного обращения с животными и основаны на директиве ЕС /86/609/ЕЕС и Хельсинской декларации. Статистическую обработку полученных данных проводили на компьютере с использованием программного пакета математического анализа Microsoft Excel 97 Pro, Statistica.
Результаты исследований. К сожалению, физиологической нормы для коз по уровню активности гормонов эндокринной системы мы пока что не имеем, т.к. идет процесс накопления фактического материала, с целью установления «физиологической нормы» (нормативных данных) уровня гормонального статуса мелких и крупных жвачных, а также и ряда других видов сельскохозяйственных животных. Однако, имеющиеся фрагментарные данные литературы [2, 7, 10] и наши результаты сравнительного анализа гормонального статуса зааненских коз, акклиматизируемых в Астраханской области и их аналогов, постоянно находящихся в КФХ Прикубанского района Краснодарского края, отнесенного к «эталонному» региону биосферы, где никогда не регистрируются заболевания животных, вызванные дефицитом микроэлементов [3, 4, 5], достоверно отличаются друг от друга (табл. 1).
Более низкий уровень йодсодержащих гормонов щитовидной железы у изучаемых зааненских белых немецких улучшенных коз, акклиматизируемых в Астраханской области, хорошо коррелируется с низким уровнем йода и селена (r=+0,64) в среде и кормах региона Нижней Волги. Более высокая активность АКТГ и ТТГ у акклиматизируемых астраханских коз свидетельствует о необходимости повышенного влияния гормонов гипофиза на щитовидную железу изучаемых животных. Высокий уровень стресс-гормона надпочечников - кортизола также является еще одним подтверждением диагностики дефицита селена и йода у астраханских «зааненок» относительно их аналогов, постоянно находящихся в Краснодарском черноземном регионе и развития у адаптирующихся в Астраханской области животных гипомикроэлементоза, кото-)В ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ
рый сопровождается уменьшением удоев молока у коз в биогеохимических условиях низкого уровня йода, селена и кобальта в среде и растительных кормах до 4,5±0,21 кг в сутки при том, что в Краснодарском крае этот показатель у зааненских белых немецких улучшенных коз значительно выше - 8-10 кг в сутки на голову [8]. При этом общеклинические показа-
тели изучаемых акклиматизируемых заанен-ских коз находились в пределах физиологической нормы (ТоС - 39,1±1,6; частота пульса -78±4,8 и количество дыхательных движений -45±2,76 в минуту), что подтверждает наличие у изучаемых коз, находящихся в Астраханской области скрытой (бессимптомной) формы ги-помикроэлементоза йода, селена и кобальта.
Название региона n Адренокор-тикотроп-ный гормон (АКТГ), нг/мл Тиреотроп-ный гормон (ТТГ), мкМЕ/мл Общий тироксин (Т4), мкМЕ/мл Общий трийод-тиронин (Т3), мкМЕ/мл Кортизол нмоль/л
Астраханская область 6 136±9,1* 0,35±0,02* 130,1±8,5 1,71±0,09 201±5,8
Краснодарский край 4 87±6,19 0,31±0,02 158± 11,2* 2,04±0,08* 172±6,15
Таблица 1 - Гормональный статус зааненских белых немецких улучшенных коз, как диагностический показатель гипомикроэлементоза изучаемых животных
* - Р<0,05 относительно данных активности гормонов у коз из другого региона РФ
Учитывая, что йод, как и селен необходимы щитовидной железе для биосинтеза гормонов [5, 6, 7], мы исследовали также и морфологическую картину железы у зааненских белых немецких улучшенных коз, акклиматизируемых в условиях селено-йодно-кобальто-вого дефицита в основных компонентах наземных экосистем, растительных кормах, органах и тканях жвачных животных в Астраханской области [4, 5, 6, 8]. При анализе полученных результатов, было установлено, что у адаптирующихся к биогеохимическим условиям Астраханской области зааненских белых немецких улучшенных коз щитовидная железа состоит из различной формы фолликулов. Полости фолликулов заполнены коллоидом -белковым веществом. Визуально отмечается очень небольшое количество ретикулярной ткани между фолликулами. Можно отметить, что в цитоплазме отдельных эпителиальных клеток имеются пустоты (секреторные гранулы). У большинства фолликулов были значительно увеличены размеры, эпителий в основном плоский, практически не вакуолизиро-ванный коллоид, что указывает на снижение активности щитовидной железы у зааненских белых немецких улучшенных коз, акклиматизируемых в Астраханской области.
Исходя из этого, можно сказать, что аккумуляция коллоида происходит неравно-
мерно, на что указывают сильно растянутые отдельные фолликулы. Отмечается уплотнение железы. На разрезе она имеет желатиноподоб-ный вид. Следовательно, мы наблюдаем коллоидный зоб или диффузный нетоксический зоб, что может привести к разрастанию узлов, и, в конечном итоге, развитию скрытой формы гипомикроэлементоза у изучаемых зааненских коз, находящихся и акклиматизируемых в биогеохимических условиях низкого уровня йода, селена и кобальта в Астраханской области. На заболевание (гипомикроэлементоз) указывает также и низкий уровень гормонов щитовидной железы и повышенный выброс гормонов гипофиза АКТГ и ТТГ (табл. 1).
Заключение. Совокупность результатов изучения активности гипофизарно-тиреоидной системы (повышенные количества АКТГ, ТТГ и кортизола и низкий уровень Т4 и Т3), полученные результаты морфологии щитовидной железы и данные общих клинических показателей у адаптирующихся заанен-ских коз в Астраханской области однозначно являются одними из диагностических свидетельств развития скрытой (бессимптомной) формы комбинированного (J, Se, Co) гипомик-роэлементоза у акклиматизируемых заанен-ских белых немецких улучшенных коз в биогеохимических условиях региона Нижней Волги (Астраханская область).
Лтература
1. Арсанукаев, Д.Л. Метаболизм различных форм микроэлементов в организме молодняка крупного рогатого скота и овец / Д.Л. Арсанукаев // Автореф. докт. дисс. - 2006 - Тверь. - 48с.
2. Батодоржиева, Ц.Б. Диагностика и профилактика йодной недостаточности у овец забайкальской тонкорунной породы / Ц.Б. Батодоржиева // Автореф. канд. дисс. - 2007. - Улан-Удэ. -22с.
3. Виноградов, А.П. Основные закономерности в распределении микроэлементов между растениями и средой / А.П. Виноградов // Микроэлементы в жизни растении и животных. - 1982. -192с.
4. Воробьев, В.И. Обмен минеральных веществ у животных / В.И. Воробьев // Астрахань. - ООО ЦНТЭБ. - 2009. - 216 с.
5. Воробьев, Д.В. Физиологическая характеристика метаболизма различных видов животных в корме и при скрытых формах гипомикроэлементозов / Д.В. Воробьев // Автореф. докт. дисс. -Астрахань. - 2013. - 34 с.
6. Дедов, И.И. Результаты эпидемиологических исследований йоддефицитных заболеваний в рамках проекта «Тиромобиль» / И.И. Дедов, Г.А. Мельниченко // Проблемы эндокринологии. - 2005. -№5. - С. 32-36.
7. Касаткина, Э.П. Роль йодного обеспечения в неонатальной тиреоидной системы / Э.П. Касаткина, Д.Е. Шилин, Л.М. Петрова // Проблемы эндокринологии. - 2001. - №3. - С. 10-15.
8. Полковниченко, П.А. Физиолого-биохимические основы комплексной диагностики гипомикроэлементоза кроссбредских овец советской мясо-шерстной породы и зааненских белых немецких улучшенных коз / П.А. Полковниченко, А.П. Полковниченко, В.И. Воробьев, Д.В. Воробьев // Ученые записки КГАВМ им. Н.Э. Баумана. - 2019. - Т. 238 (2). - С. 155-162.
9. Уша, Б.В. Клиническая диагностика внутренних незаразных болезней животных / Б.В. Уша, И М. Беляков // Москва: «Колос». - 2003. - 437 с.
10. Хандаева, Н.З. Эколого-физиологическое обоснование селеновой недостаточности у овец Дульдургинского района, Забайкальского края / Н.З. Хандаева // Автореф. канд. дисс. - С.-Петербург. - 2009. - 19 с.
THE STATE OF THE PITUITARY-THYROID-CORTICAL SYSTEM AND THE MORPHOLOGICAL PICTURE OF THE THYROID GLAND IN ACCLIMATIZED WHITE GERMAN IMPROVED GOATS AS DIAGNOSTIC INDICATORS OF HYPOMYCROELEMENTOSIS
Polkovnichenko P.A. - Senior Researcher, Polkovnichenko A.P. - Сandidate of Biological Sciences, Vorobyov V.I. - Doctor of Biological Sciences, Professor, Vorobyov D.V. - Doctor of Biological Sciences,
Professor, Tikhontseva K.S. - Assistant
FSBEI HE «Astrakhan State University» (414056 Astrakhan, Tatishcheva st., 20a, e-mail: asu@asu.edu.ru)
For the first time, the state of activity of the pituitary-thyroid-cortical system and morphology of the thyroid gland in acclimatized white German improved goats imported in 2015 from the bio"geochemical conditions of the Astrakhan region from peasant farms in Kuban district of the Krasnodar Territory. The level of hormonal status (activity of adrenocorticotropic, thyroid-stimulating hormones of the pituitary gland, total triiodothyronine, total thyroxine of thyroid gland and adrenal stress hormone) in acclimatized Astrakhan goats differs from their analogues located in the biogeochemical conditions of the "reference" chernozem region (Krasnodar Territory). The analysis proved the decrease in the activity of thyroid hormones: triiodothyronine (T3) and total thyroxine (T4) and morphological changes in the thyroid gland in imported animals during their acclimatization under the condition of low levels of iodine, selenium and cobalt in the main components of terrestrial ecosystems (soil, water, various species) plants, organs and tissues of the studied Saanen white German improved goats) of the Astrakhan region. Hormones of the pituitary, thyroid, and adrenal glands in the Saanen white German improved goats were determined by the enzyme-linked immunosorbent assay using various test systems in the USA and Germany on the German Elisys Quattro enzyme-linked immunosorbent assay. Histopathological preparations were prepared according to the method of O.V. Volkova (1982) and read using a microscope Olimpus BX-40, BH-2. All work was carried out in compliance with the Helsinki Declaration, in accordance with the standards for the humane treatment of animals, based on the EC directive /86/609/EEC. General clinical indicators were performed according to the method of B.V. Usha et al. (2003). To analyze the obtained data, we used the software package of mathematical analysis Microsoft Excel 97 Pro, Statistica. The data obtained are necessary for the comprehensive diagnosis of hypomicroelementosis in animals, which often occur during transport, for ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ
example, Saanen white German improved goats to regions of low levels of trace elements (I, Co, Se) in the environment and plant feed.
Keywords: Saanen white German goats, adrenocorticotropic hormone, thyrotropic hormone, triiodothyronine, thyroxine, cortisol, iodine, selenium, cobalt, hypomicroelementosis.
References
1. Arsanukaev, D.L. Metabolism of various forms of trace elements in the body of young cattle and sheep. / D.L. Arsanukaev // Abstract. Cand. diss. - 2006 - Tver. - 48p.
2. Batodorzhieva, C. B. Diagnosis and prevention of iodine deficiency in sheep of the Transbaikal fine-wool breed / C.B. Batodorzhieva // Abstract. Cand. diss. - 2007. - Ulan-Ude. - 22p.
3. Vinogradov, A.P. The main patterns in the distribution of trace elements between plants and the environment / A.P. Vinogradov // "Microelements in the life of plants and animals." - M. - 1982. - 192 p.
4. Vorobyov, V.I. The exchange of minerals in animals / V.I. Vorobev // Astrakhan. - OOO TsNTEB. -2009.-216p.
5. Vorobyov, D.V. The physiological characteristic of the metabolism of various animal species in the feed and during hidden forms of hypomicroelementoses / D.V. Vorobiev // - Abstract. Cand. diss. -Astrakhan. - 2013.-34 p.
6. Dedov, I.I. The results of epidemiological studies of iodine deficiency diseases in the framework of the project "Tyromobil" / II. Dedov, G.A. Melnichenko // Problems of endocrinology. - 2005. - No. 5. - S. 32-36.
7. Kasatkina, E.P. The role of iodine supply in the neonatal thyroid system / E.P. Kasatkina, D.E. Shilin, L.M. Petrova // Problems of endocrinology. - 2001. - No. 3. - P. 10-15.
8. Polkovnichenko, P.A. Physiological and biochemical fundamentals of a comprehensive diagnosis of hypomicroelementosis of crossbred sheep of the Soviet meat and wool breed and German Saanen white improved goats / P.A. Polkovnichenko, A.P. Polkovnichenko, V.I. Vorobiev, D.V. Vorobyov // J. -"Scientific notes of the KSAVM named after N.E. Bauman. " - Kazan. - T. 238 (2). - 2019.-P. 155-162
9. Usha, B.V. Clinical diagnosis of internal non-communicable animal diseases / B.V. Usha, I.M. Belyakov // - Moscow: Kolos. - 2003. - 437 p.
10. Khandaev, N.Z. Ecological and physiological substantiation of selenium deficiency in sheep of the Duldurginsky district, Trans-Baikal Territory /N.Z. Khandaev // Abstract. Cand. diss. - St. Petersburg.-2009.- 19 p.
УДК 579.62:577.212.3 DOI 10.33632/1998-698Х.2020-1-67-73
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ОСОБО ОПАСНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХСЯ ПРИРОДНОЙ ОЧАГОВОСТЬЮ
Хаммадов Н.И.- кандидат биологических наук, Осянин К.А.- кандидат биологических наук,
Фаизов Т.Х.- доктор ветеринарных наук, Фахрутдинов Н.А. - младший научный сотрудник,
*Камалдинов И.Н. - кадидат биологических наук, Усольцев К.В.- кандидат ветеринарных наук
ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»
(420075, г. Казань, Научный городок-2, e-mail: vnivi@mail.ru)
*ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»
(420029, г. Казань, Сибирский тракт, 35, e-mail ilnur.rfmaldinov@mail.ru)
Исследования направлены на поиск универсальных консервативных локусов генома имеющихся у всех изолятов/штаммов возбудителей туляремии, легионеллёза, сапа и мелиоидоза, холеры, лихорадки Ку и сибирской язвы, для использования их в качестве генетических маркеров при ПЦР индикации. Определение консервативных последовательностей маркерных локусов производили в программном пакете «Aligne X», входящего в программу «Vector NTI 9.1.0» (Invitrogen Corporation), видовое (штаммовое) разнообразие выявляемых организмов, с применением анализируемого генетического маркера, определяли в программной утилите «nBLAST», дизайн нуклеотидных последовательностей праймеров и зондов проводили, используя программу «Vector NTI 9.1.0» (Invitrogen Corporation). ДНК возбудителей туляремии, легионеллёза и холеры были получены из ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб» Роспотребнадзора, г. Саратов, ДНК возбудителей Сапа, мелиоидоза, ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ
