CC BY
15
DOI 10.31588/2413 -4201-1883-244-4-207-211
УДК619:616-001.28.29:579
ОЦЕНКА РАДИОЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МИКРОБНОГО
ПОЛИАНТИГЕНА
Фролов А.В. - д.б.н., н.с., Низамов Рам. Н. - д.б.н, вед. н.с., Василевский Н.М. - д.в.н., зам. директора по НИР и радиационной безопасности, Вагин К.Н. - к. б. н., ст. н.с.,
Низамов Рус. Н. - аспирант
ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»
Ключевые слова: микробный полиантиген, радиозащитные свойства микробного полиантигена, иммунобиологическая реактивность животных, состав микрофлоры организма животных
Keywords: microbial polyantigen, radioprotective properties of microbial polyantigen, immunobiological reactivity of animals, the microflora of animals
В настоящее время из-за активного использования радиоактивных изотопов в народном хозяйстве, военном деле высока вероятность воздействия на животных ионизирующих излучений в дозах выше фоновых, что может привести к развитию у них острой лучевой болезни и привести, таким образом, к снижению продуктивности животных и качества получаемой от них продукции [1, 5, 8]. Это обусловливает необходимость разработки препаратов, способных снижать негативное влияние радиации на организм животных [4, 7].
Для профилактики и лечения острой лучевой болезни используют различные препараты, некоторые из которых оказывают негативное влияние на организм животных [2, 6]. В частности, возможно угнетение гемопоэза, функций иммунной защиты организма животных, что снижает, хоть и в меньшей степени, чем лучевая болезнь, продуктивность [3, 5, 9].
Цель представленных в статье исследований - изучение радиозащитной эффективности микробного полиантигена (радиозащитный препарат), а также его влияния на организм и состав аутомикро-флоры облученных лабораторных и сельскохозяйственных животных.
Материал и методы исследований. Исследования проведены на белых мышах живой массой 18,0-20,0 г, белых крысах живой массой 3,5-5,0 г, кроликах породы шиншилла живой массой 3,5-
5,0 кг, овцах породы прекос 1824-месячного возраста средней живой массой 42,5 кг и подсвинках крупной белой породы 3-5-месячного возраста живой массой 38,0-45,0 кг.
В исследовании использовали радиопрофилактический микробный полиантиген из E. coli.
Моделирование острой лучевой болезни (ОЛБ) у свиней осуществляли путем внешнего облучения их на гамма-установке «Пума», животных облучали однократно в дозе 3,5 и 4,2 Гр. В классических микробиологических, иммунологических, гистологических и биохимических исследованиях применяли стандартные и специальные питательные среды, метаболиты, химические сыворотки, антисыворотки.
В классических микробиологических, иммунологических, гистологических и биохимических исследованиях применяли стандартные и специальные питательные среды, метаболиты, химические сыворотки, антисыворотки.
Профилактику лучевой болезни проводили путем однократного подкожного введения микробного полиантигена (МПАГ) в дозах, предусмотренных «Временным наставлением по применению протективного антигена для радиопрофилактики лучевых поражений животных».
Диагноз лучевой болезни подтверждали путем проведения клинико-
гематологических, серологических, пато-логоанатомических исследований.
Оценку влияния радиозащитного препарата на организм интактных и облученных животных осуществляли по состоянию клинического статуса, гематологическим и иммунологическим показателям.
Статистическую обработку полученного цифрового материала проводили общепринятыми методами вариационной статистики с помошью критерия Стьюден-та с применением пакета прикладных программ Microsoft Excel 2000.
Результаты исследований. В первой серии опытов оценивали биологическое действие препарата на организм ин-тактных животных.
Однократное введение препарата отрицательного влияния на животных не оказывало. В течение всего периода
наблюдения (30 дней) животные оставались подвижными, активно принимали корм и воду, случаи их падежа не регистрировались.
Результаты гематологических исследований показали, что содержание эритроцитов, лейкоцитов и лейкоформула опытных животных не имели достоверных отличий от соответствующих показателей контрольных.
Далее были проведены исследования на овцах породы прекос. В опыте использовали 15 овец, 12 из которых однократно подкожно иммунизировали МПАГ в оптимальной иммунизирующей дозе 3,0 мл. Остальных овец не иммунизировали, они служили контролем.
Результаты гематологических исследований подопытных овец представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Гематологические показатели подопытных овец
Показатель Группа опыта Срок исследования
перед нач. оп. 10 суток 20 суток 30 суток
Эритроциты, 1012/л иммуниз. 6,20±0,20 6,23±0,27 6,19±0,16 6,21±0,25
неиммуниз. 6,23±0,21 6,21±0,17 6,20±0,11 6,22±0,17
Лейкоциты, 109/л иммуниз. 9,60±0,1 9,91±0,23 10,13±0,37 10,29±0,31
неиммуниз. 9,53±0,21 9,49±0,33 9,51±0,29 9,50±0,30
Нейтрофилы, % юные иммуниз. 6,0±1,9 5,9±1,5 6,1±1,6 6,0±1,8
неиммуниз. 5,8±1,8 6,0±2,2 5,9±1,9 5,7±1,6
палочко-ядерные иммуниз. 4,1±1,7 4,5±2,1 4,3±1,9 4,1±2,0
неиммуниз. 4,0±1,3 4,1± 1,5 3,9±1,1 4,1±1,9
сегмен-тоядер-ные иммуниз. 32,4±3,7 37,1±4,9 39,3±5,1 37,5±5,5
неиммуниз. 33,1±3,5 31,5±2,9 32,7±2,5 32,9±2,7
Базофилы, % иммуниз. 0,20±0,05 0,25±0,07 0,27±0,09 0,26±0,08
неиммуниз. 0,20±0,03 0,21±0,05 0,19±0,07 0,22±0,01
Эозинофилы, % иммуниз. 0,23±0,03 0,25±0,05 0,27±0,08 0,25±0,07
неиммуниз. 0,20±0,05 0,19±0,03 0,21±0,06 0,18±0,03
Моноциты, % иммуниз. 1,31±0,3 1,43±0,5 1,51±0,7 1,3±90,3
неиммуниз. 1,0±0,3 1,1±0,10 0,9±0,03 1,0±0,20
Лимфоциты, % иммуниз. 61,9±1,6 68,3±2,1 70,5±2,7 69,7±3,3
неиммуниз. 59,7±2,9 60,3±2,1 61,1±2,3 60,5±3,4
Гемоглобин, г/л иммуниз. 98,0±4,0 99,0±4,7 101,0±0,05 109,0±0,6
неиммуниз. 96,0±4,5 97,0±4,7 95,0±3,9 96,0±4,3
Общий белок, г/л иммуниз. 70,0±1,2 73,0±2,3 75,0±3,1 74,0±3,5
неиммуниз. 71,0±2,7 73,0±3,1 72,0±2,5 71,0±3,1
Из таблицы видно, что иммунизация животных МПАГ оказывала гемости-мулирующее действие на животных. Существенные изменения отмечены со стороны лимфоцитов: у опытных овец через
20 дней после введения препарата количество этих форменных элементов крови увеличивалось на 12,2 %.
Также отмечено стимулирующее влияние на гуморальные и клеточные фак-
торы иммунитета: у всех животных через 9-11 дней после иммунизации отмечали увеличение, как общего числа лимфоцитов, так и Т-, В-лимфоцитов; усиливался
Как видно из таблицы, после введения МПАГ овцам у них уже через 10 дней повышалось количество лимфоцитов в периферической крови. Это происходило за счет Т- и В-клеток. Наблюдалось значительное изменение реактивности иммуно-компетентных клеток, что выявлено в реакции бласттрансформации лимфоцитов с использованием митогена-
фитогемагглютинина.
У привитых животных после введения МПАГ в сыворотке крови выявляли антирадиотоксические антитела, титр которых до конца наблюдений нарастал. У контрольных животных указанные антитела не выявляли.
Использование препарата оказывало бласттрансформирующий эффект, увеличивая количество пиронинофильных (бластных) клеток в периферической крови опытных животных на всем протяжении опыта. У контрольных такой тенденции не наблюдали.
В следующей серии опытов изучали радиозащитное действие МПАГ на белых мышах, белых крысах, кроликах, овцах.
Мышей разделили на 4 группы, по
синтез специфических антирадиотоксиче-ских антител.
В таблице 2 приведены иммунологические показатели привитых овец.
12 голов в каждой. Животных первой и второй групп иммунизировали МПАГ подкожно в дозе 0,1 мл на голову. Животных третьей и четвертой групп не иммунизировали. Через 30 суток животных второй и третьей групп облучали в дозе 7,7 Гр (ЛД100/30). Четвертая группа служила биологическим контролем. За животными вели наблюдение в течение 30 дней, регистрируя количество павших и выживших.
В опыте на белых крысах животных разделили на такие же группы, как в опыте с мышами, с той разницей, что в каждой группе было по 10 голов, доза облучения составила 9,5 Гр, а препарат вводили в дозе 0,5 мл на голову. Постановка опыта была аналогична таковой для белых мышей.
Опыт на кроликах проведен по той же схеме, что и с мышами, но количество животных в группе было 10 голов, облучали их в дозе 11 Гр, количество вводимого препарата составило 1,0 мл.
Овец, по аналогии с лабораторными животными, разделили на четыре группы: в первой и четвертой группе по 3 головы, во второй и третьей - по 6 голов. Препарат вводили подкожно в дозе 3,0 мл на голову,
Таблица 2 - Иммунологические показатели подопытных овец (п=15)
Группа опыта Срок исследования Показатель
лимфоциты, % Т-лимфоциты, % В-лимфоциты, % титры антирадиотоксиче-ских антител в РНГА, log2 иммуноглобулины (ВД, г/л функциональная активность лимфоцитов (РБТЛ), %
Иммунизированные перед нач. оп. 61,9±1,6 43,2±1,2 24,6±1,4 - 24,5±0,08 54,4±4,2
10 сут. 68,3±2,1 45,5±1,9 26,4±1,9 3,3±0,3* 29,3±0,19 56,3±4,5
20 сут. 70,5±2,7 47,1±2,1 26,9±2,1 4,1±0,5* 31,3±0,8 60,1±5,2
30 сут. 69,7±3,2 46,3±2,3 26,9±1,8 4,4±0,7* 30,2±0,9 61,3±5,7
Неимму-низиро-ванные перед нач. оп. 59,7±2,9 41,5±1,3 24,3±1,5 - 24,1±0,09 55,9±5,1
10 сут. 60,3±2,1 41,7±1,5 24,1±2,1 - 24,00,1 54,9±5,1
20 сут. 61,1±2,3 41,3±1,1 24,0±1,9 - 24,3±0,3 55,3±4,7
30 сут. 60,3±3,4 41,9±1,7 24,2±1,7 - 24,0±0,1 55,15,3
*Р<0,05
облучали в дозе 6,0Гр. МПАГ на лабораторных животных и овцах
Результаты исследования действия представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Радиозащитная эффективность МПАГ в опыте на лабораторных животных и овцах
Группа опыта Количество животных в группе, гол. Пало животных, гол. Выжило животных, гол. Выживаемость, %
Белые мыши
1 12 0 12 100
2 12 3 9 75
3 12 12 0 0
4 12 0 12 100
Белые крысы
1 10 0 10 100
2 10 3 7 70
3 10 10 0 0
4 10 0 10 100
Кролики породы шиншилла
1 10 0 10 100
2 10 3 7 70
3 10 10 0 0
4 10 0 10 100
Овцы породы прекос
1 3 0 3 100
2 6 2 4 66,6
3 6 6 0 0
4 3 0 3 100
Как видно из таблицы, введение МПАГ способствовало повышению выживаемости опытных лабораторных животных по сравнению с контрольными на 7075 %. Для овец превышение составило 66,6 %.
Заключение. Таким образом, ведение МПАГ оказывало стимулирующее действие на гемопоэз, гуморальные и клеточные факторы иммунитета. Негативного действия препарата на организм животных не отмечено. Исследуемый препарат показал выраженный радиозащитный эффект: способствовал повышению выживаемости лабораторных мышей, крыс, кроликов; снижал повреждающий эффект гамма-облучения, уменьшая тяжесть протекания лучевой болезни, сокращая срок выздоровления.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Козьмин, Г.В. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности / Г.В. Козьмина, С.А. Гераськина, Н.И. Санжаровой. - Об-
нинск: Изд. ВНИИРАЭ, 2015. - 400 с.
2. Конюхов, Г.В. Стимулирующее действие малых доз радиации на организм / Г.В. Конюхов, Р.Н. Низамов, Н.Б. Тарасова [и др.]. - Казань: ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», 2018. - 409 с.
3. Макаров, В.А. Ветеринарно-санитарная экспертиза с основами технологии и стандартизации продуктов животноводства / В.А. Макаров, В.П. Фролов, Н.Ф. Шуклин. - М.: Изд. Агропромиздат, 1991. - 195 с.
4. Низамов, Р.Н. Влияние апифито-препарата «Вита-Форце М» на систему ан-тиоксидантной защиты в условиях воздействия на организм различных экстремальных факторов / Р.Н. Низамов, Г.Ф. Каби-ров, Р.Х. Юсупов, [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2014. - Т. 220. - № 4. - С. 171-176.
5. Папуниди, К.Х. Комбинированные поражения животных и разработка средств профилактики и лечения
/ К.Х. Папуниди, Г.В. Конюхов, Р.Н. Ни-замов [и др.] // Казань: ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». - 2019. - 247 с.
6. Попова, Н.Р Природные пурино-вые соединения как радиозащитные средства / Н.Р. Попова, СВ. Гудков, В.И. Брусков // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2014. - № 1. - С. 38-49.
7. Тарасова, Н.Б. Изыскание противолучевых средств из класса индукторов цитокинов / Н.Б. Тарасова, К.Н. Вагин, Г.В. Конюхов [и др.] // Ветеринарный врач.
- 2018. - № 6. - С. 21-25.
8. Фролов, В.П. Основные принципы ветеринарно-санитарной экспертизы продуктов убоя при радиационных поражениях животных / В.П. Фролов // Ветеринарный врач. - №1. - 2000. - С. 76-80.
9. Фролов, В.П. Санитарно-гигиеническая и биологическая оценка продуктов убоя животных при острых радиационных поражениях / В.П. Фролов // Радиобиологические эффекты у животных.
- Москва. - 1999. - С. 156-160.
ОЦЕНКА РАДИОЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МИКРОБНОГО ПОЛИАНТИГЕНА
Фролов А.В., Низамов Рам. Н., Василевский Н.М., Вагин К.Н., Низамов Рус. Н.
Резюме
Целью наших исследований стало изучение радиозащитной эффективности радиопрофилактического микробного полиантигена, разработанного ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».
Проведена оценка биологического действие препарата на организм интактных животных - белых мышей, белых крыс, кроликов и овец. Установлено, что однократное введение препарата отрицательного влияния на животных не оказывало. При этом гематологические показатели иммунизированных животных не имели достоверных отличий от аналогичных показателей контрольных. У иммунизированных животных отмечали повышение гуморальных и клеточных факторов иммунитета.
Введение препарата способствовало повышению выживаемости опытных лабораторных животных по сравнению с контрольными на 70-75 %. Для овец превышение составило 66,6 %. Таким образом, ведение МПАГ не приносит вреда организму животных, приводит к повышению факторов иммунитетета, оказывает выраженный радиозащитный эффект.
ESTIMATION OF RADIO PROTECTION EFFICIENCY MICROBIAL POLYANTIGEN
Frolov A.V., Nizamov Ram.N., Vasilevskiy N.M., Vagin K.N., Nizamov Rus.N.
Summary
The aim of our research was to study the radioprotective efficacy of the radioprophylactic microbial polyantigen developed by the Federal State Budgetary Institution FTsTRB-VNIVI on the body of intact and irradiated animals.
The biological effect of the drug on the body of intact animals - white mice, white rats, rabbits, and sheep - was evaluated. it was found that a single injection of the drug did not adversely affect animals. In this case, the hematological parameters of immunized animals did not have significant differences from similar indicators of the control. In immunized animals, an increase in humoral and cellular factors of immunity was noted.
The introduction of the drug contributed to an increase in the survival of experimental laboratory animals compared with the control by 70-75 %. For sheep, the excess was 66.6 %. Thus, the management of IPAG does not harm the animal organism, leads to an increase in immunity factors, and has a pronounced radioprotective effect.
