CC BY
42
Биохимия, биотехнология и диагностика
УДК 619:616.995.42
ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ПРИ БОРЬБЕ С КЛЕЩАМИ И СВЯЗАННЫМИ С НИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ У ЛОШАДЕЙ
С.Н. ЛУЦУК доктор ветеринарных наук М.Е. ПОНОМАРЕВА кандидат ветеринарных наук
Ставропольский государственный аграрный университет
Изучена связь между содержанием некоторых полиморфных белков, активности ферментов в крови лошадей и их заболеваемостью пироплазмидозами. Генофонд лошадей арабской породы изучали по четырем признакам: содержанию трансферрина (Tf), гемоглобина (Hb) и активности арилэстеразы (AEs) и щелочной фосфатазы (Ap) в сыворотке крови. Установлена высокая частота встречаемости аллелей Tf F - 0,642, Hb A -0,587, AEs B - 0,742 и низкая - Tf H, O, R 0,019-0,069. Наиболее часто встречающиеся фенотипы Tf - Df и FF (35,9 и 44,4 % соответственно), Hb - АВ (32,5 %), AEs -ВВ (52,5 %). Наименее подвержены заболеванию пиро-плазмидозами животные-носители фенотипа Tf - DF и AEs - НВ, с высоким уровнем общей гетерозиготности. Менее интенсивному нападению иксодовых клещей подвержены лошади, не имеющие фенотипа Tf - FF и носители фенотипа AEs - НВ с более высоким уровнем гетерозиготности. У кобыл, подверженных массовому нападению клещей, жеребята чаще болеют пироплаз-мидозами, а у кобыл, мало подверженных нападению иксодид - реже.
Ключевые слова: пироплазмидозы, клещи, лошади.
Пироплазмидозы лошадей вызываются Nuttallia equi (нутталлиоз) и Pi-roplasma (Babesia) caballi (пироплазмоз или бабезиоз). Переносчиками их являются пастбищные клещи родов Hyalomma и Dermacentor. В нашей стране и в частности на Северном Кавказе эти заболевания распространены повсеместно и наносят значительный ущерб.
Для лечения и профилактики данных заболеваний предложены химические средства и способы, направленные на воздействие как на возбудителя, так и на переносчика. Однако, возможно влияние наследственных качеств лошадей на заболеваемость их пироплазмидозами. Отмечено, что животные разных пород, масти и пола неодинаково восприимчивы к членистоногим [7]. Потенциальная польза иммуногенетических подходов показана при борьбе с
популяцией Boophilus microplus на крупном рогатом скоте [9-12]. Это направление в борьбе с пироплазмидозами животных и их переносчиками является перспективным и имеет преимущество по сравнению с химическими методами, так как препараты оказывают отрицательное действие на организм животных и окружающую среду.
Для выявления генетического потенциала лошадей и раннего прогнозирования заболевания необходима разработка более совершенных и современных методов иммуногенетического анализа с использованием для характеристики каждой особи различных биохимических показателей и иммуногенети-ческого типирования.
В связи с этим в задачу наших исследований входило изучение содержания некоторых полиморфных белков, активности ферментов крови и их взаимосвязь с заболеваемостью лошадей пироплазмидозами.
Материалы и методы
В качестве генетических маркеров использовали содержание полиморфных белков и активность ферментов крови животных. Работу выполняли в Терском конном заводе № 169 Ставропольского края на лошадях арабской породы. Генетический потенциал животных изучали по четырем полиморфным системам: содержанию трансферрина (Tf), гемоглобина (Hb), активности сывороточной арилэстеразе (AEs) и щелочной фосфатазы (Ap).
Белки и ферменты разделяли методом горизонтального электрофореза в крахмальном геле. При определении содержания Tf, Hb и активности Ap использовали электролитный и трис-цитратный буфер по Gahne [6]. Горизонтальный электрофорез AEs проводили с использованием систем буферов по методу Smithies [8]. Идентификацию типов Tf, AEs проводили по методу Smithies [8], Hb - по Elbertus [5], Ap - по Gahne [6]. Расчеты на ПК проводили по методу Меркурьевой и Шангин-Березовскому [2] и согласно методическим указаниям и рекомендациям [3, 4]. Пироплазмидозы устанавливали по клиническим признакам, микроскопическим исследованиям крови и ИФА.
В опыте были 20 жеребят 1995 г. рождения и их родители, за которыми вели наблюдение в течение всего сезона паразитирования клещей-переносчиков пироплазмид. Иммуногенетические исследования были проведены на 84 жеребятах и их родителях.
Результаты и обсуждение
Установлено, что жеребята имели высокую частоту встречаемости аллелей Tf F - 0,642, Hb A - 0,587, AEs B - 0,742 и низкую - Tf H, O, R (0,0190,069) (табл.1).
Наиболее часто встречающиеся фенотипы Tf - Df и FF (35,9 и 44,4 % соответственно), Hb - АВ (32,5 %), AEs - ВВ (52,5 %).
Таблица 1
Частота встречаемости аллелей Tf (в долях единицы)
Группа n D F H M O R
Взрослое поголовье 24 0,271 0,563 0,083 0 0 0,069
Молодняк 83 0,235 0,642 0,037 0 0,019 0,068
По активности Ap изученная группа животных оказалась мономорфна, так как обнаружен только тип ВВ, что является, очевидно, породным признаком (табл. 2).
Таблица 2
Частота встречаемости аллелей локусов НЬ, AEs, Ар
Группа п НЬ АЕэ Ар
А В В Н А В с
Взрослое поголовье 24 0,521 0,479 0,708 0,292 0 1,000 0
Молодняк 83 0,587 0,423 0,762 0,238 0 1,000 0
Критерий Пирсона (%2), свидетельствующий о разнице между фактически наблюдаемым количеством фенотипов и теоретически ожидаемым, показал, что она не существенна =10,9 при f = 5).
Степень гетерозиготности взрослых лошадей и молодняка по четырем полиморфным системам белков и ферментов крови составила: по Tf - 59,6 и 59,3 %, НЬ - 63,0 и 48,3, AEs - 41,4 и 36,2, Ар - 0 и 0 % соответственно.
Общая степень гетерозиготности по изученным признакам взрослого поголовья лошадей арабской породы составляет 41,0, а молодняка - 34,2 %, что свидетельствует о выраженной консолидации табуна.
Иммуногенетическое типирование по полиморфным системам белков и ферментов крови взрослого поголовья выявило высокий процент встречаемости фенотипа Tf - DF (66,7 %) у неболевших животных и появление фенотипа Tf - FF у подвергшихся заболеванию нутталлиозом и пироплазмозом -33,3 и 37,5 % соответственно, при снижении количества животных-носителей фенотипа Tf - DF до 25-33 % по сравнению с неболевшими (табл. 3, 4).
Таблица 3
Встречаемость фенотипов полиморфных систем белков и ферментов крови у взрослого поголовья при пироплазмидозах потомства
Группа п Tf НЬ АЕБ Ар
фенотип % фенотип % фенотип % фенотип %
Потомство не болело
I 6 ББ 66,6 16,7 АА АВ 16,7 83,3 ВВ НВ 50,0 50,0 ВВ 100,0
БН 16,7 ВВ - НН -
Потомство болело нутталлиозом
ББ 33,3 АА - ВВ 37,5 ВВ 100,0
II 6 БН 16,7 АВ 100,0 НВ 62,5
33,3 ВВ - НН -
БЯ 16,7
Потомство болело пироплазмозом
ББ 12,5 АА - ВВ 37,5 ВВ 100,0
III 8 ББ 25,0 АВ 100,0 НВ 62,5
БН ББ БН 12,5 37,5 12,5 ВВ НН
Российский паразитологический журнал, 2009, № 1
Таблица 4
Встречаемость фенотипов полиморфных систем белков и ферментов крови у жеребят при пироплазмидозах
Группа п Tf НЬ АЕБ Ар
фенотип % фенотип % фенотип % фенотип %
Неболевшие
ББ 33,3 АА 60,0 ВВ 33,4 ВВ 100,0
I 6 БН 16,7 АВ 40,0 НВ 66,6
ББ 33,3 ВВ - НН -
БЯ 16,7
Болевшие нутталлиозом
II 6 ББ 16,7 АА 16,7 ВВ 50,0 ВВ 100,0
ББ 50,0 АВ 83,3 НВ 50,0
ББ 33,3 ВВ - НН -
Болевшие пироплазмозом
ББ 12,5 АА 25,0 ВВ 62,5 ВВ 100,0
III 8 ББ 25,0 АВ 75,0 НВ 37,5
ББ 50,0 ВВ - НН -
БЯ 12,5
Сравнивая частоту встречаемости аллелей по всем локусам у лошадей с разной степенью заклещеванности, закономерность отмечена по локусу АБ8. У лошадей, на которых питались отдельные особи БегтасвпО тащпМш, выявлен высокий процент встречаемости фенотипа НВ, а с заклещеванно-стью более 15 особей количество носителей этого фенотипа было в 2,2 раза меньше. Степень гетерозиготности этих лошадей была также меньше. Кроме того, отмечено, что на лошадях светло-серой масти паразитирует больше клещей, чем на темных (гнедых и рыжих).
По локусу НЬ у взрослых отмечено наличие фенотипа АА только у небо-левших животных. У жеребят в аналогичной группе также обнаружен наибольший процент встречаемости этого фенотипа (60 %) по сравнению с заболевшими пироплазмидозами (снижение в 3,6 и 2,4 раза). Фенотип ВВ не обнаружен.
По локусу АБ8 как у взрослых, так и у молодняка, незаболевшего пиро-плазмидозами, выявлен большой процент встречаемости животных с фенотипом НВ (50 и 60 %). У лошадей, переболевших нутталлиозом, количество носителей этого фенотипа снижается в 1,3-1,5 раза. Фенотип НН в исследованном поголовье не обнаружен.
При анализе заболеваемости жеребят в зависимости от уровня гетерози-готности в процентах по локусам Т£, НЬ, АБ8 и Ар и учете средней гетерозиготности по группам подопытных животных, следует отметить, что неболев-шие жеребята имеют процент гетерозиготности выше (на 2), чем у заболевших пироплазмидозами.
Таким образом, иммуногенетические исследования взрослых лошадей и жеребят арабской породы по четырем полиморфным системам крови выявили высокую частоту встречаемости аллелей Tf - Б и Б (0,271 и 0,235; 0,563 и 0,542 соответственно), НЬ - А (0,521 и 0,587), АБ8 - В (0,708 и 0,762); низкую - аллелей Н, О, Я локуса Tf (0,083 и 0,037; 0,0 и 0,019; 0,083 и 0,068). Локус Ар оказался мономорфным и представлен фенотипом ВВ.
Выявлены некоторые различия в частоте встречаемости аллелей и фенотипов, степени гомо- и гетерозиготности между животными, неболевшими нутталлиозом и пироплазмозом и переболевшими этими заболеваниями.
Таким образом, при иммуногенетическом исследовании лошадей установлено, что наименее подвержены заболеванию пироплазмидозами животные-носители фенотипа Tf - DF и AEs - НВ, с высоким уровнем общей гетерозиготности. Менее интенсивному нападению иксодовых клещей подвержены лошади, неимеющие фенотипа Tf - FF и носители фенотипа AEs -НВ с более высоким уровнем гетерозиготности. У кобыл, подверженных массовому нападению клещей, жеребята чаще болеют пироплазмидозами, а у кобыл мало подверженных нападению иксодид - реже.
Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности применения иммуногенетических методов в племенных заводах при репродукции лошадей. Получен патент на способ отбора лошадей, устойчивых к пастбищным клещам и связанными с ними заболеваниями [1].
Литература
1. Луцук С.Н., Пономарева М.Е. Способ отбора лошадей, устойчивых к пастбищным клещам и связанным с ними заболеваниям. - Патент №2212791 от 2.04.2001.
2. Меркурьева Е.К., Шангин—Березовский Г.Н. Генетика с основами биометрии. - М., «Колос», 1983. - 45 с.
3. Методические указания по использованию антигенных эритроцитар-ных факторов и полиморфных систем белков и ферментов крови в селекции овец. - Ставрополь, 1994. - 56 с.
4. Методические указания по использованию мини-ЭВМ для обработки иммуногенетических данных в овцеводстве. - Ставрополь, 1989. - 30 с.
5. Elbertus R. Untersuchungen uber Caeruloplasmin Polimorphismus beim Rind-Fortplanz Besannen und Aufzucht Haustier. - 1967. - № 3. - P. 265-270.
6. Gahne B. // Genetics. - 1966. - № 53. - P. 681-694.
7. Littlejohn A., Walker E.M. // J. S. Afr. Vet. Assn. - 1979. - V. 50, № 4. - P. 308-310.
8. Smities O. // J. Biochem. - 1955. - № 61. - P. 629-641.
9. Sutherst R.W. // Tropical Parasitoses and parasitic Zoonoses (Edited by Dunsmore J.D.) 10th Meeting, World Association for the Advancement of Veterinary Parasitology. - 1983. - P. 41-56.
10. Utech K.B. W., Wharton R.H. // Austral. Vet. J. - 1982. - V. 58. - P. 41-46.
11. Wharton R.H., Norris K.R. // Vet. Parasitol. - 1980. - № 6. - P.135-164.
12. Willadsen P. // Inter. J. Parasitol. - 1987. - V. 17, № 2. - P. 671-677.
Immunologic approaches at struggle against ticks and diseases connected to
them at horses S.N. Lutsuk, M.E. Ponomareva
The communication between the maintenance of some polymorphic fibers, activity of enzymes in blood of horses and their disease piroplasmidosis is investi-
gated. The gene pool of the Arabian breed horses studied to four signs: to the maintenance of transferrin (Tf), hemoglobin (Hb) both activity of arylesterase (AEs) and alkaline phosphatase (Ap) in whey of blood. High frequency of occurrence alleles of Tf F - 0,642, Hb A - 0,587, AEs B - 0,742 and low - Tf H, O, R 0,019-0,069 are established. The most frequently meeting phenotypes Tf - Df and FF (35,9 and 44,4 % respectively), Hb - AB (32,5 %), AEs - BB (52,5 %). The least subject to disease of piroplasmidosis the animals-carriers of phenotype Tf - DF and AEs -HB, with high level of the general heterozygosity. To less intensive attack of Ixodes ticks subject horses not having phenotype Tf - FF and carriers of phenotype AEs - HB with more high level of heterozygosity. At the mares subject to mass offence of ticks, the foals are infected by piroplasmidosis often and at the mares is not enough subject an attack of Ixodes ticks - less often.
POCCHHCKHH napa3HToaoranecKHH ^ypH&i, 2009, № 1
