CC BY
38
13. Сгибнев А.В. Механизмы выживания бактерий в условиях окислительного стресса и дефицита ионов железа // ЖМЭИ. - 2006. - №4. - С. 20-22.
14. Акатов А.К., Зуев В.С. Стафилококки. - М.: Медицина, 1983. - 45 с.
15. Эммануилов Н. Цитировано по Stefanski - Res med vet. - 1959.
16. Amana M., Sakaguchi K. The mode and kinetics of death the bacterial spores by moiet heat //
J.Gen.Appl.Microbiol. - 1957. - № 3. - 163-165.
17. Beuchat L.R., Lechowich R.V. Morhological alterations in Bac. megaterium as produced by aflatoxin BT // Appl. Microbiol. - 1971. - № 1. - Р. 124-131.
18. Heim F., Fehlhaber K., Schneibner С. Unter-suchungen uber das Verhalten von Yersinia enterocolitica bei unterschied lich ned temperaturen and verschiedenen Pokelsalzkon-zentrationen // Arch. exp. Veterinar. -1984. - Bd 38. - №5. - S. 729-734.
19. Iverson W., Walksman S. Proceedings of the Society for Expermental // Biology a. Medicine. - 1948. - V. 69, № 3. - Р. 586.
20. MeynellE.W. Reverting and non-reverting rough variants of Bac.anthracis // J.Gen.Microbiol. - 1963. - V.32,
№ 1. - P. 55-60.
21. Nestor L. Mutant du Bacillus anthracis a morphoogic de coccus gram -positif, apparu en presence du bacteriophage spesitique // Arch. Roum. Path.Exp.Microbiol. - 1966. - V.25, № 2. - P. 383-391.
---------♦-------------
УДК 576.08 М.И. Лесовская
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ РЕЗЕРВ ФАГОЦИТОВ КРОВИ БЫКОВ-ГОЛШТИНОВ В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ
У быков, выбракованных по причине инфекционных заболеваний, обнаружена крайняя степень несостоятельности фагоцит-опосредованной защиты. Это проявлялось в совпадении уровней стимулированного и базального хемилюминесцентного ответа фагоцитов крови. Резерв свободнорадикальной активности фагоцитов крови, оцениваемый по диапазону ответа в базальном и стимулированном состоянии, может служить маркером снижения резистентности организма в целом.
Ключевые слова: фагоциты, свободные радикалы, резистентность, хемилюминесцентный анализ крови.
M.I.Lesovskaya BLOOD PHAGOCYTEFUNCTIONAL RESERVE OF HOLSTEIN BULLS IN THE NORMAL AND PATHOLOGIC CONDITION
The extreme degree of phagocyte-mediated protection insolvency is found in bulls culled due to infectious diseases. It was manifested by the levelcoincidence ofstimulated and basal chemiluminescence response of blood phagocytes. The reserve of blood phagocyte free radical activity measured by the range of responses in the basal and stimulated state, may serve as a marker of the whole organism resistance reduction.
Key words: phagocytes, free radicals, resistance, blood chemiluminescentanalysis.
Введение. В настоящее время клеточные технологии занимают ведущие позиции как экспрессные и информативные методы функциональной диагностики иммунорезистентности, основанной на количественном анализе свободнорадикального баланса внутренней среды организма. Клеточным объектом при этом являются нейтрофильные гранулоциты - фагоциты крови, реализующие уникальный механизм НАДФ-зависимого «дыхательного взрыва». Процесс представляет собой лавинообразную продукцию биогенных свободных радикалов - активных форм кислорода (АФК) - в процессе выполнения защитных, в частности микробицидных, функций. Применение автоматизированного хемилюминесцентного (ХЛ) анализа дополняет преимущества клеточной диагностики экономичностью и возможностью создания цифровых банков данных.
В системе in vitro хемилюминесцентный зонд (люминол) окисляется свободнорадикальными метаболитами фагоцитарного «дыхательного взрыва» с выделением квантов света в видимом диапазоне (А =425 нм).
Использование современной биолюминесцентной аппаратуры [5] позволяет многократно усиливать эти сигналы и передавать на дисплей в виде графических изображений, интегрально регистрирующих важнейший признак гомеостаза. Фагоциты представляют собой наиболее мобильный клеточный механизм неспецифической защиты организма. Поэтому при адаптационном напряжении под влиянием стресс-факторов параметры функционального ответа фагоцитов являются высокоинформативными и прогностически значимыми.
Для раннего выявления нарушений гомеостаза, для эффективной коррекции биологических процессов внутренней среды организма необходима информация о резерве функциональной активности фагоцитов крови сельскохозяйственных животных в норме и при патологии. Поскольку в литературе подобная информация практически отсутствует, целью настоящей работы был сравнительный анализ показателей фагоцитарной реактивности быков голштинской породы в норме и при патологии с использованием хемилюминес-центного анализа крови.
Объектом исследования являлись быки голштинской породы (n=39) племзавода «Красный Маяк» Красноярского края. Образцы периферической крови были получены из ярёмной вены с соблюдением правил антисептики и использованием гепарина (20 МЕ/мл). В контрольную группу входили здоровые животные (n=19, возраст 1,5-2,5 года). В экспериментальную группу были включены животные той же породы и аналогичного возраста (n=20), выбракованные при обнаружении инфекционных заболеваний различной этиологии (бактерии, кокки, микроскопические грибы, вирусы, микоплазмы).
Лейкоциты подсчитывали под микроскопом в камере Горяева [2]. Функциональную активность фагоцитов цельной крови оценивали микрометодом люминол-зависимой латекс-стимулированной хемилюминес-ценции по Tono-Oka e.a. в модификации [3]. В работе использовали 36-канальный серийный программноаппаратурный комплекс «Биохемилюминометр-3604» (СКТБ «Наука» КНЦ СО РАН, г. Красноярск) и пакет программ lgraf.exe [5].
Полученные результаты представлены на рисунках 1 и 2. Кинетика ХЛ-активности гранулоцитов у здоровых племенных быков голштинской породы характеризовалась полимодальностью с тремя чёткими пиками, для обнаружения которых время наблюдения было увеличено вдвое против обычного, до 180 мин (рис. 1).
I, имп/с.
1200
1000 800 600
400]\Т....................................... '■ ----
200 I
О ^ 1 1 1 * 1 1 1 1 1 1 ■ ..... ■ . ■
О 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Т, мин.
Рис. 1. Кинетика активированной (ХЛ-а) и базальной (ХЛ-б) продукции АФК фагоцитами крови
у быков в норме
Характерно, что базальная реакция клеток является мономодальной (бифазной) в отличие от поли-модальной активированной кинетограммы.
На рисунке 2 представлены результаты определения уровня функциональной активности гранулоци-тов у группы животных с нарушениями неспецифического иммунитета, в результате которых снижается их резистентность к инфекциям.
I, имп/с 1000
800
600
400
200
О
О 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Т, МИН
Рис. 2.. Кинетика активированной (ХЛ-а) и базальной (ХЛ-б) продукции АФК фагоцитами крови у быков при различных инфекционных патологиях
Очевидны значимые изменения характера и уровня продукции АФК. Функциональный ответ клеток крови быков при данной патологии характеризовался достоверным снижением первого пика на 33% (р<0,05) и исчезновением последующих экстремумов кинетограммы. Различие между активированным и базальным ответами нивелировано, что, по-видимому, свидетельствует об истощении функционального резерва клеток и резком снижении неспецифической резистентности.
Аналогичная картина наблюдается в начальный период жизни телят, когда наблюдается выраженное разобщение процессов окисления и фосфорилирования в клетках крови и низкая активность интрацеллю-лярного фермента, обеспечивающего основной вклад в бактерицидность фагоцитов - миелопероксидазы (МПО) [1]. С возрастом у крупного рогатого скота устанавливается сопряжённость процессов окисления и фосфорилирования в электронтранспортной цепи митохондрий, вследствие чего в клетках возрастает образование АТФ, в тканях резервируются запасы клеточного «топлива» и нормализуется активность МПО [6]. По-видимому, развитие патологического процесса блокирует данный ферментативный механизм адаптации, возвращая клеточное звено неспецифической резистентности к функциональной несостоятельности.
Известно, что микробицидность гранулоцитов и интенсивность процессов окисления имеют у крупного рогатого скота чётко выраженные сезонные ритмы. Так, активность окислительно-восстановительных ферментов в клетках зависит от температуры воздуха и состава рациона, а функциональная активность фагоцитов значительно выше весной и ниже осенью [4]. Это свидетельствует о высокой индуцибельности ферментов редокс-системы. Можно ожидать, что лабильность этих ферментных систем в наибольшей степени будет влиять на клеточный ответ фагоцитов, реализация которого прямо связана с редокс-гомеостазом, а следовательно, обеспечивать высокую индикаторную значимость данных показателей.
Диапазон содержания лейкоцитов у крупного рогатого скота в норме шире, чем у человека, его верхняя граница достигает 12±0,7 млрд кл/л [4]. Количество лейкоцитов у экспериментальных групп быков составило в среднем 7,8±0,6 млрд кл/л. В то же время кровь крупного рогатого скота отличается от крови других животных и человека преобладанием лимфоцитов (70-85%) над гранулоцитами. Следовательно, наблю-
даемая хемилюминесценция, амплитуда и светосумма которой была вдвое ниже, чем у человека, обеспечивалась в 5-7 раз меньшим количеством клеток.
Это означает, что в целом клетки крови у быков характеризуются более высокой интенсивностью генерации АФК. Судя по полученным результатам, фагоциты крупного рогатого скота обладают высокой чувствительностью к любому неспецифическому стресс-воздействию, и внесение клеток в искусственную среду даже в отсутствие дополнительных раздражителей (латекс) уже само по себе является достаточным раздражителем.
Выводы
1.При использовании люминесцентной диагностики интегральный статус неспецифической клеточной резистентности у обследованных животных хорошо распознается и поддаётся количественной оценке как в норме, так и при патологии.
2. Крайней степени несостоятельности фагоцит-опосредованной защиты у быков, выбракованных по причине инфекции, соответствует совпадение уровней стимулированного и базального ХЛ-ответа фагоцитов крови.
3. Маркером снижения резистентности организма в целом может быть снижение резерва свободнорадикальной активности фагоцитов в базальном и стимулированном состоянии.
Автор выражает благодарность ст. науч. сотр. группы иммунологии Международного научнотехнического центра при Президиуме КНЦ СО РАН, канд. биол. наук Макарской Галине Владимировне за предоставленную возможность провести исследования.
Литература
1. Донков С.А. Применение активированных фагоцитов при бронхопневмонии у телят // Гомеостаз и экстремальные состояния организма. - Красноярск, 2003. - С. 44-45.
2. Захаров В.П., Гулая Г.И., Латышев В.Ю. Лабораторная диагностика в клинической практике врача-дерматовенеролога. - М., 2000. - С. 11-28.
3. Земсков В.М., Барсуков А.А., Безносенко С.А. Изучение функционального состояния фагоцитов человека (кислородный метаболизм и подвижность клеток). - М.: Изд-во Ин-та иммунологии, 1988. - С. 18.
4. Лесовская М.И. Методы иммунобиологического и биохимического контроля естественной резистентности сельскохозяйственных животных. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 1995. - 60 с.
5. Сальников М.В. Методика биотестирования по снижению уровня биолюминесценции бактерий Photobacterium phosporeum (Cohn) Ford (раздел 7) / Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. - М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2002. - С. 50-62.
6. Rodrigues M.R., Rodriguez D., Russo M., CFmpa A. Macrophage activation includes high intracellular myeloperoxidase activity // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2002. 292: 869 - 673.
