ЛОКАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ И АПОПТОЗ ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫХ КЛЕТОК ПРИ СУБКЛИНИЧЕСКОМ МАСТИТЕ У КОРОВ

Яблонский В.А.1, Желавский Н.Н.2

1Национальный университет биоресурсов и природопользования, Киев, Укранина

 2Подольский аграрно-технический университет, Каменецк-Подольский, Украина

Маститы коров, как известно, являются одной из самых распро-страненных акушерских патологий, наносящих значительный ущерб животноводству [4]. Ныне имеется большое количество методов диагно-стики и профилактики этого заболевания, однако иммунобиологические аспекты его еще недостаточно изучены [12,16]. Важное место в этиоло-гии и патогенезе мастита принадлежит микробному фактору, его взаи-модействию с механизмами локальной иммунной защиты молочной же-лезы и общей иммунобиологической реактивностью организма, опреде-ляющей особенности проявления и течения заболевания [1-3,7].

Изучение патогенеза мастита должно подкрепляться не только данными участия в нем иммунокомпетентных клеток, но с учетом того, что всем клеткам организма свойственна физиологическая смерть вслед-ствие апоптоза или некроза [8,10,15]. Некроз обычно возникает под воз-действием экстремальных факторов, тогда как апоптоз клеток бывает следствием их физиологической смерти. Характерными чертами апопто-за является агрегация хроматина, конденсация и фрагментация ядра и цитоплазмы на апоптические тельца, поддающиеся фагоцитозу макро-фагами и эпителиальными клетками. Характерно, что удаление апопти-ческих телец не сопровождается явлениями воспаления [1,2,5].

В отличие от некроза апоптоз встречается не только в патологиче-ски измененных, но и в нормальных тканях. У взрослых особей апоптоз  обнаруживается как в тканях с замедленной пролиферацией, так и в тка-нях, которые постоянно обновляются, в том числе и в гормонзависимых органах – яичниках, матке, молочной железе [6,7]. Важная роль при-надлежит апоптозу и в функционировании иммунной системы [7,8,10]. Запрограммированная смерть клеток - довольно распространенное яв-ление, необходимое для поддержания физиологически оптимального со-отношения клеток в тканях и органах [5, 10]. Для поддержания тканево-го гомеостаза необходим определенный баланс между пролиферацией клеток и их апоптозом [7,8]. В настоящее время особое значение приоб-ретает изучение апоптоза иммунокомпетентных клеток, которые играют чрезвычайно важную роль в поддержании гомеостаза [9,14].

Целью и задачами исследования было изучить состояние мест-ного иммунитета и апоптоз иммунокомпетентных клеток крови у коров в период лактации и при субклиническом мастите.

Материал и методы исследования. Исследования проводили на коровах-аналогах украинской черно-пестрой породы, 3-5-летнего воз-раста, в период лактации (3-5 мес) и при возникновении субклиническо-го мастита в СТзОВ ВФ «Гуменецьке» Каменец-Подольского района Хмельницкой области. Для проведения исследований было сформиро-вано две группы коров – клинически здоровых (n=17) и больных суб-клиническим маститом (n=17). Пробы крови доставляли в лабораторию иммунологии репродукции кафедри акушерства и хирургии ПАТУ. Микропрепараты окрашивали по методу Паппенгейма. Локальную им-мунобиологическую защиту молочной железы оценивали по проявле-нию противомикробной активности нейтрофильных гранулоцитов, вы-деленных из секрета железы. Функциональное состояние фагоцитов определяли по цитохимической реактивности миэлопероксидазы (МПО) и лизосомальных катионных белков (ЛКБ). Интенсивность реакции определяли по индексу миграции нейтрофилов (ИМН), индексу активи-зации нейтрофильных гранулоцитов (ИАН) и цитологическому индексу (ЦЛИ). При морфологической оценке состояния иммунокомпетентных клеток, характеризующих апоптоз, учитывали изменения ядра (пикноз, фрагментацию и вакуолизацию), в цитоплазме (токсическую зернистость и вакуолизацию), деструкцию мембраны (цейозис) и уменьшение разме-ра клетки [15]. Общую сумму  морфологических признаков апоптоза в исследуемых препаратах, выраженную в процентах, принимали за ин-декс апоптоза (ИА). Лабораторную диагностику мастита проводили с использованием димастиновой пробы. Биометрическую обробку полу-ченных массивов данных проводили с помощью статистического пакета прикладных программ Stastistica v. 5.5 A.

Результаты исследования. При микроскопическом исследовании приготовленных препаратов было установлено, що в периферической крови коров в период лактации лимфоциты составляют 51,5±1,94% всех форменных элементов. Мы исходили из того, что большинство зрелых лимфоцитов стойкие к индукции апоптоза. Поэтому ИА исследуемой по-пуляции мононуклеаров оказался незначительным (табл. 1).

Морфологические признаки апоптоза лимфоцитарных клеток вы-ражались цейозисом мембраны, уменьшением размеров мононуклеаров, метаморфозами ядра (пикноз, вакуолизация, фрагментация и кариорек-сис) и деструктивными изменениями в цитоплазме.

Апоптоз моноцитов и нейтрофилов в основном характеризовался изменениями структуры ядра и мембраны. В разных полях зрения также визуализировались фагоциты с токсической зернистостью и вакуолиза-цией цитоплазмы. Микроскопически обнаруживались и клетки с умень-шенным цитометрическим размером.

Таблица 1

Показатели апоптоза иммунокомпетентных клеток крови коров

Физиологическое состояние коров

Индекс апоптоза (M±m), %

Лимфоциты

Моноциты

Нейтрофилы

Клинически здоровые (n=17)

4,55±0,55

0,53±0,01

5,05±0,75

Наши исследования подтвердили многогранность физиологиче-ской роли ннейтрофильных гранулоцитов (НГ), однако функция фаго-цитарной защиты у них оказалась главной. Нейтрофильные гранулоци-ты образуются в брюшном костном мозге в процессе пролиферации кле-ток миэлоидного ряда, которые после созревания мигрируют в кров и ткани, где реализуют свою фагоцитарную активность [11,13]. Нейтро-филоциты также входят в состав соматических клеток секрета молочной железы. В настоящее время уже досконально изучено физиологические колебания количественного состава соматических клеток в различные периоды лактации коров, однако исследования функциональной актив-ности фагоцитов в патогенезе мастита в современной литературе носят фрагментарный характер.

При микроскопии мазков секрета молочной железы клинически здоровых коров нами было установлено, что в период лактации общее число соматических клеток составляет в среднем 242,35±12,35тыс/мл, при этом на долю нейтрофилов приходилось 62,35±2,37% из всего ци-тологического состава.

Развитие субклинического мастита у коров характеризовалось резким увеличением как содержания соматических клеток (до 38811,76± 387,10 тыс/мл), так и существенным увеличением (на 17,82%) клеточной популяции нейтрофильных гранулоцитов, происходящем на фоне воз-растания их миграционной активности и активизации цитохимической реактивности. Специфическим бактерицидным ферментом, катализиру-ющим окислительные реакции, оказалась миэлопероксидаза, входящая в состав первичных гранул нейтрофилов. Серийными цитохимическими исследованиями установлено, что субклинический воспалительный про-цесс в организме больных коров сопровождается увеличением ИАН и ЦЛИ.

Субклинический мастит у коров также характеризовался активиза-цией лизосомальных катионных белков. Патологический процесс сопро-вождался существенным увеличением ИАН со специфическими цито-плазматическими гранулами ЛКБ.  Интенсивность цитохимической ре-активности фагоцитов при этом в основном проявлялась за счет НГ I-й и II-й степеней активности. Субклинический мастит коров характеризуется выраженным увеличением противомикробной активности фагоцитов секрета молочной железы, что необходимо учитывать при оценке ло-кальной защиты, прогнозировании течения и оценке адекватности про-водимого лечения.

Таким образом, приведенные в работе данные являются одним из фрагментов некробиологии иммунокомпетентных клеток, биологической роли их смерти. Целью некробиологии ныне является разработка мето-дов регуляции апоптических процессов с тем, чтобы выборочно угне-тать их в одних случаях, например, в клетках нервной и иммунной си-стемы, или, наоборот, выборочно стимулировать их. Изложенные в ра-боте данные являются фрагментом наших исследований по изучению изменений иммунокомпетентных клеток крови в период лактации и при возникновении патологии молочной железы. Исследования продолжа-ются.

Выводы. 1. Индекс апоптоза лимфоцитов периферической крови лактирующих коров составляет 4,55±0,55%, моноцитов - 0,53±0,01, нейтрофильных гранулоцитов - 5,05±0,75. 2.Основными апоптическими изменениями иммунокомпетентных клеток являются метаморфоз ядра, изменения структуры цитоплазмы и мембраны, уменьшение размера клеток. 3. Комплексное исследование морфологических и функциональ-ных признаков апоптоза иммунокомпетентных клеток позволяет в большей мере оценить состояние иммунного гомеостаза, что необходи-мо учитывать в клинической иммунологии при диагностике заболева-ний. 4.Субклинический мастит у коров характеризуется существенным увеличением количества соматических клеток в секрете молочной желе-зы, происходящим на фоне относительного увеличения фракционного состава нейтрофильных гранулоцитов и ИМН. 5.Субклинический мастит характеризуется также выраженной активизацией цитохимической реак-тивности нейтрофилов в реакции на МПО и ЛКБ. 6.Определение функ-циональной активности фагоцитов секрета молочной железы коров поз-воляет более объективно оценить состояние локального иммнитета вы-мени в норме и при возникновении патологии. Метод определения цито-химической реактивности фагоцитов секрета молочной железы коров необходимо учитывать при разработке современных методов диагно-стики и лечения субклинического мастита у коров.

Литература. 1.Грачев И.И//Рефлекторная регуляция лактации. Л. -1964. – 186 с. 2. Дослідження цитохімічної реактивності нейтрофілів корів в період лактації//Наукові доповіді НАУ/[Електронний ре-сурс]/В.А. Яблонський, М.М. Желавський//Наукові доповіді НАУ. −  2008. − №2 (10).  3. Закс  М.Г.//Молочная железа. М.-Л.-,1964. – 182 с. 4. Карташова В.М. //Маститы коров/В.М. Карташова, А.И.  Ивашура – М. : Агропромиздат, - 1988. – 256 с. 5. Кусень С.И.//,Стойка Р.С. Молекулярные механизмы в действии полипептидных факторов роста./Кусень С.И., Стойка Р.С М.: Наука, - 1985, - 236 с. 6. Логвинов Д.Д.//Физиология и патология вымени у коров/Логвинов Д.Д. , Чумакова Т.А. К.: Урожай, - 1971. – 268 с. 7. Маянский А.Н.//Очерки о нейтрофиле и макрофаге/А.Н. Маянский, Д.Н.. – Новосибирск : Наука, Сиб. Отделение, - 1989. – 340 с. 8. Маянский Н.А.//.Апоптоз экссудатив-ных нейтрофилов человека//. Маянский Н.А. , Заславская М.И., Маян-ский А.Н./Иммунология. – 2000. – №2. – С. 11-13. 9. Соколовская И.И.//Иммунные факторы в оплодотворении и эмбриональном разви-тии./Соколовская И.И., Решетникова Н.М/Животноводство, -1968, 6, 66-67. 10.Стойка Р.С.//Апоптоз і рак: від теорії до практики. – Тер-нопіль/Стойка Р.С,  Укрмедкнига, -2006, 526 с. 11. Стойка Р.С.//Апоптоз и рак./Стойка Р.С - Киев, Морион, - 1999, 189 с. 12.Фітзтатрік Д.Л.//Клітини молока – яка функція?//Фітзтатрік Д.Л./Сучасна ветери-нарна медицина. – 2008. − №6. – С. 30-32. 13. Яблонський В.А.// Прояв автоімунних реакцій в організмі корів при різних фізіологічних станах молочної залози./Яблонський В.А., Желавський М.М - Науковий вісник НАУ,- 2004, т.78, с.243-245. 14. Bratanov K//.Progress and problems in the immunology of reproduction. Immunology of reproduction./Bratanov K - Proceedings of the second International symposium held in Varna, Bulgar-ia, September, 13-16, 1971, p.38-61. 15. Cohen J.John//Apoptosis//Immunology Today. Cohen J.John – 1993. – Vol. 14. – N3. – P. 126-130. 16. PCR-based detection of genes encoding virulence de-terminants in Staphylococcus aureus from bovine subclinical mastitis cas-es/R.K.Dewanand, S.Yuvaraj, V. K.Nitin [et al.]//J. Vet. Sci. – 2007. − Vol. 8(2). − P. 151–154.

THE LOCAL IMMUNITY AND APOPTOSIS OF IMMUNE COMPETENT CELLS AT SUBCLINICAL MASTITIS IN COWS’

Yablonskiy V.A.1, Zhelavskiy M.M.2

1National agrarian university of Ukraine, Kyiv, Ukraine

2Podolian agrarian-technical university, Kamianec-Podilsky, Ukraine

Investigated the state of local immunity of udder of cows and apopto-sis of immuno component cells at subclinical mastitis.

 

Статистика

Вверх

© Ветеринария 2021