Показники імунітету тварин проти гострих кишкових інфекцій Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 616.34.022.7.6:616.981.48

Маслянко Р.П., д.б.н., Куртяк Б.М., д.вет.н. © Флюнт Р.Б., к.вет.н., Пундяк Т.О., астрант ([email protected])

Лъв\всъкий нацюналънийутеерситет еетеринарногмедицини та бютехнологт

¡мет С.З.Гжицъкого.

ПОКАЗНИКИ 1МУН1ТЕТУ ТВАРИН ПРОТИ ГОСТРИХ кишкових

1НФЕКЦ1Й

Проанал1зовано сучасний стан вивчення показникгв iмунного захисту тварин проти ¿острых кишкових тфекцш.

Ключое1 слова: socmpi кишковг тфекцп, фактори захисту, тварини, людина.

Захист слизових оболонок шлунково-кишкового тракту (ШКТ) тварин i людини забезпечують переважно мюцев1 органи ¿мунно! системи. Особливостями нормального функцюнування слизових оболонок ШКТ е штенсивний контакт i3 р1зномаштними антигенами, бшьшкть з яких безпечна для макрооргашзму, зокрема непатогенш представники нормально! мжрофлори, антигени !жг Однак, на поверхню слизових оболонок ШКТ можуть потрапляти й збудники шфекцшних захворювань [28]. При цьому потрапляння збудниюв шфекцш до кишечнику макрооргашзм1в не завжди призводить до виникнення захворювань. Часто збудник ефективно розтзнаеться та знищуеться захисними факторами оргашзму без розвитку захворювань. У випадку виникнення гострих шфекцшних захворювань ШКТ, фактори ¿мунного захисту оргашзму впливають на ix nepe6ir та визначають прогноз.

До фактор1в захисту оргашзму, яю запоб1гають розвитку гострих кишкових шфекцш, належать: низький рН шлункового тракту, наявшсть слизу, розчинш фактори захисту секрет1в слизових оболонок (л1зоцим, лактоферин, похвдш лшвдв, секреторний IgA), спрямований в один 6iK pyx кишкового вм1сту, ¿мунна вщповщь, нормальна мжрофлора та колостральний ¿муштет у неонатальних тварин. Нормальне функцюнування вказаних мехашзм1в захисту суттево зменшуе ймов1ршсть розвитку гострих шфекцшних захворювань ШКТ, тод1 як порушення призводить до пщвищення ризику виникнення кишкових шфекцш.

Низький рН шлункового соку згубно д1е на багатьох збудниюв гострих кишкових шфекцш [19, 20]. Однак деяю мжрооргашзми в ход1 еволюцюнування набули стшкосл до шлункового соку [24]. Порушення кислотоутворення в шлунку спостер1гаеться при розвитку атроф1чного гастриту, застосуванш антацидних препарата i окремих патологш шлунку в ранньому вщг

Слиз, який вкривае слизово! оболонки тварин, складаеться з гл1копроте!ну муцину, злущених кл1тин i складного набору вуглеводних похщних. Завдяки

© Маслянко Р.П., Куртяк Б.М., Флюнт Р.Б., Пундяк Т.О., 2012

154

желепод1бнш консистенцп слиз захищае ештелш слизових оболонок вщ мехашчних подразниюв, е буфером, який спрямовуе коливання рН на поверхш слизово! оболонки при р1зних його змшах у npocBiTi кишки [20]. Особлива захисна роль слизу полягае в тому, що в ньому е розчинш рецептори здатш зв'язувати патогенш мшрооргашзми, токсини, перешкоджаючи ix сполученню з кл1тинами еттелш. Згодом заблоковаш слизом патогени виводяться з оргашзму [14, 21].

Спрямований в один 6iK pyx кишкового вмюту - перистальтика в нормальних умовах спрямовуе рух вмюту кишечника вщ крашального кшця оргашзму до каудального, що забезпечуе кнування в межах одше! травно! системи дшянок з р1зними умовами рН, юльюстю мжрофлори, складом ферменив, що е необхщним для нормального nepe6iry процеЫв травления, всмоктування та засвоення нутр1ент1в. Завдяки ортоградному руху вмкту кишечника патогенш мжрооргашзми не встигають розмножуватися в проксимальному вщцш травно! системи, прикр1плюватися до кишково! стшки та спричиняти розвиток шфекцшного захворювання [7, 14, 27].

На сьогодш описана велика кшьккть патолопчних сташв, у тому числ1 шфекцшного походження, що пов'язаш з порушенням спрямованост1 в один 6iK руху !ж1 в травному канал1, головним з них е парез кишечнику, порушення функцюнування баупешво! заслщки. Вщсутшсть перистальника (парез кишечнику) супроводжуеться активним розмноженням мшрооргашзм1в у тонкш кишщ, що призводить до розвитку синдрому надм1рного росту бактерш. Порушення функцюнування баупшево! заслщки (шеоцекального сфшктора) часто вщбуваеться внаслщок ф1зичних ускладнень (заворот кишки, швагшащя, тощо).

1мунна вщповщь забезпечуе знищення патогенних мкрооргашзм1в у випадку розвитку гострих кишкових шфекцш. Захист слизових оболонок забезпечуеться функцюнуванням локально! ¿мунно! системи слизових оболонок, яка функцюнуе практично автономно вщ системного ¿муштету [9, 19]. При розвитку ¿мунно! вщповщ1 на слизових оболонках спостер1гаеться пщвищення вмкту гуморальних захисних фактор1в (переважно антитш) у секретах слизових оболонок. У той же час !х р1вень у сироватщ кров1 зростае або залишаеться без змш. 1мунокомпетентш кл1тини, яю утворилися пщ час ¿мунно! ВЩП0ВЩ1 в одному локуЫ слизових оболонок, м1грують м1ж yciMa шшими слизовими оболонками оргашзму, в секретах яких можна знайти вщповщш антитша [22, 29].

Особливост1, яка вщр1зняе мкцевий ¿муштет вщ системного, е протизапальна спрямовашсть ¿мунно! вщповвд, що реал1зована на слизових оболонках. Це пов'язано з тим, що розвиток запалення слизових оболонок е небезпечним процесом для макрооргашзму в зв'язку з пщвищенням проникност! для м1крооргашзм1в. Тому фактори мюцевого ¿муштету, насамперед секреторш IgA, здатш знешкоджувати патогени, не ¿ндукуючи розвиток запалення. Кл1тинна ланка мкцевого ¿муштету представлена у вигляд1 поодиноких кл1тин, розаяних у пщслизовому mapi стшки кишечнику та у вигляд1 скупчень л1мфо!дних тканин (мигдалиюв, пейерових бляшок).

155

Хоча ¿мунна вщповщь е потужним захисним фактором, який обмежуе розвиток гострих кишкових захворювань, проте деяю мшрооргашзми в ход1 еволюци набули властивостей не лише уникати ¿мунного нагляду, але й використовувати його для проникнення до макрооргашзму [1, 28]. Зокрема сальмонели використовують поглинальш здатност1 М-кл1тин пейерових бляшок для того, щоб потрапити до пщслизового шару стшки кишечника. Сальмонели теля фагоцитозу здатш пригшчувати процес внутр1шньокл1тинного перетравлення, спричиняючи незавершений фагоцитоз. Перебуваючи у фагоцитах, вони захищеш вщ впливу шших, позакл1тинних захисних фактор1в оргашзму. £ величезна кшькють р1зномаштних серотишв у межах окремих вид1в мжрооргашзм1в, кожен з яких потребуе специф1чно! ¿мунно! вщповщг Тому нав1ть невдовз1 теля перенесения шфекцшно! хвороби, спричинеш тим чи шшим патогеном, при шф1куванш шших серотипом тварина чи людина може захворай знову.

Молозиво I молоко для новонароджених телят е не лише безальтернативно поживою, але й важливим фактором ¿мунного захисту [1, 26]. У молозив1 кор1в можна визначити чисельний наб1р розчинних (гуморальних) захисних фактор1в та ¿мунокомпетентних кл1тин. Гуморальш фактори молозива представлен! ¿муноглобулшами та зв'язаними з ними антитшами, а також неспециф1чними розчинними факторами (л1зоцим, лактоферин, лшщш прохщш та ш.). У молозив1 кор1в домшуе пщклас ¿муноглобулмв - IgA1, цей фактор мае виршальне значения у протшнфекцшному захист1 неонатальних телят [1, 9]. Серед кл1тинних фактор1в захисту в колостральному ¿муштет1 тварин представлен! л1мфоцити р1зних популяцш, фагоцити та плазматичш кл1тини. Молозиво мштить також сполуки, як1 сприяють дозр1ванню та диференцшванню ентероцит1в телят, забезпечують нормальний переб1г процеЫв формування мкцевого ¿мунного захисту [1, 8, 18].

Вщомо, що плазматичш кл1тини (своерщш мжроскотчш фабрики по виробництву антитш), здатш м1грувати в оргашзмг Розвиток ¿мунно! вщповщ1 в однш дшянщ слизово! оболонки супроводжуеться утворенням антитш на шших дшянках. Якщо у корови - матер1 новонародженого теляти розвиваеться гостра кишкова шфекщя й вщповщно на слизових оболонках кишечнику розпочинаеться ¿мунна вщповщь, плазматичш кл1тини м1груватимуть з кишечнику в шш1 слизов1 оболонки. Одним ¿з переважаючих у цш ситуацп шлях1в м1граци буде м1гращя плазматичних кл1тин з кишечника до молочно! залози, де в склад1 молозива виконують захисну роль у колостральному ¿муштетг

Вщповщно в молозив1 кор1в-носпв збудниюв кишкових шфекцш будуть визначатися антитша саме до тих збудниюв, яю спричинили в не! це захворювання; новонароджене телятко, яке перебувае в тюному контакт! з коровою - мат1р'ю й мае високий ризик шфжування, буде захищений завдяки наявност1 специф1чних антитш до цього (актуального) збудника. Якщо все-таки у теляти й виникне кишкова шфекщя, вона буде переб1гати набагато легше, шж тод1, якщо телятко не отримувало ¿мунного молозива вщ свое! матерь Тому, якщо в матер1 теляти розвиваеться кишкова шфекщя, молозиво слщ продовжувати згодовувати в бшьшш кшькоси, дотримуючись принцишв

156

ппени та ветеринарно! саштари. Обмеження можуть бути пов'язаш лише з необхщност! надання матер! допомоги у зв'язку ¿з загрозливими для життя станом [7-9].

Нормальна мжрофлора. Слизов! оболонки ШКТ нер1вном1рно колошзоваш мжрооргашзмами, яю перебувають у сапроф1тах \ симбютичних вщношеннях ¿з макрооргашзмом [5, 11]. Нормальна мкрофлора перебувае в сташ динам1чно! р1вноваги, для якого характерш випадков! коливання чисельност! окремих вид1в бактерш з1 збереженням на практично стабшьному р!вш1хньо1 загально! кшькост! [20]. Найб1льш виражено як м1кробна маса, так \ видовий спектр м1кроорган1зм1в представлен! в ротовш порожнин1 та товст1й кишщ. В той же час у стравоход1, шлунку, тонк1й кишц1 практично вщсутня пост1йна м1крофлора. Нормальну мшрофлору можна розд1лити на просв1тну та пристшкову. Власне нормальною можна вважати м1крофлору, для яко! характерний вщносно пост1йний склад (прист1нкова флора), тод1 як просв1тна м1крофлора складаеться з м1кроорган1зм1в, як1 в1дшарувалися в1д поверхш слизових оболонок, а також м1крооргашзм1в, як1 проходять ШКТ транзитом. Протягом життя людини I тварин спостер1гаеться зм1ни як в к1льк1сному, так I у яюсному склад1 нормально! мжрофлори.

Серед бактер!й, як! кнують на поверхн! слизових оболонок ШКТ, домшують обл!гатно анаеробн! орган!зми, як! в аеробних умовах, при контакт! з киснем пов!тря гинуть [9, 3]. Сшввщношення к!лькост! анаеробних ! факультативно аеробних м!кроорган!зм!в так: на 100 обл!гатно анаеробних бактер!й припадае лише один факультативно аеробний мжрооргашзм.

Нормальна м!крофлора в!д!грае важливу роль у захист! макроорган!зму проти патогенних збудник!в кишкових ¿нфекц!й. Ця захисна роль м!крофлори реал!зуеться завдяки конкуренци з патогенними м!кроорган!змами за поживш речовини, в!там!ни, за рецептори на поверхн! ентероциив. Деяк! представники нормально! мшрофлори здатн! продукувати речовини, як! пригшчують р!ст патогенних бактер!й.

Кр!м захисно! рол! в орган!зм! представники нормально! мжрофлори сприяють нормальному перебку процес!в травления, синтезують деяк! в!тамши. Завдяки впливу нормоб!оти кишечнику в сироватщ кров! тварин ! людини визначаються ¿зогемаглютин!ни (антит!ла до антигешв груп кров!).

Разом з тим слщ п!дкреслити, що роль нормально! мжрофлори не може однозначно сприйматися як абсолютно безпечних, не шкщливих для макроорган!зму. На сьогодн! описано багато випадк!в [5, 11, 27]. Коли представники нормально! мжрофлори спричиняли розвиток в макроорган!зм! тих чи ¿нших патолог!чних стан!в. Зокрема, представники нормобюти кишечнику е причиною розвитку синдрому надм!рного росту бактер!й, вони здатн! спричинити сепсис, продукти !хнього метабол!зму, як! всмоктуються в кров, е токсичними для орган!зму ! тому пог!ршують переб!г окремих патологш.

Нормальна м!крофлора може бути лише тод!, коли вона не тшьки в!дпов!дае нормам за як!сним ! к!льк!сним складом, але й перебувае у вщведених !й природою мюцях макроорган!зму, за умови нормального функцюнування ¿мунно! системи.

157

Таким чином, в оргашзм1 тварин i людини е р1зномаштний Ha6ip захисних фактор ¿в, що перешкоджають розвитку гострих кишкових шфекцш [1, 17, 19]. Дослщження функцюнального стану фактор1в захисту оргашзму дозволяе оцшити сприйнятливють тварин i людини до кишкових шфекцш, а !х модулящя може впливати на nepe6ir цих захворювань.

Л1тература

1.Ахтарнева А. А. Влияние энтеротоксина энтеробактерий на клеточное звено иммунитета /А. Ахтариева, Э.Г. Габитуллин// ЖМЭИ.-2008.-№3-С.96-98.

2.Бухарин О.В. Взаимодействие возбудителя с ассоциированными бактериями при сальмонелезной инфекции /О.В. Бухарин, А.В. Вальниев// ЖМЭИ.-2008.-№3-С.3-6.

3.Гюлазян Н.М. Изменение профиля некоторых цитокинов при различных вариантах острых кишечных инфекций /A.M. Гюлазян// Эпидемиол. и инф. болезни.-2008.-№2.-С-40-43.

4.Железникова Г.Ф. Роль цитокинов в патогенезе и диагностике острых инфекционных заболеваний /Г.Ф. Железникова// Инфекц. болезни.-2008.-Т.6., №3 - С.70-76.

5.3ахлебаева В.В. Ентеросорбенти та пробютики у лжуванш гострих кишкових шфекцш, викликаних умовно - патогенними мжрооргашзмами /В.В. Захлебаева, М.Д. Чемич, H.1.1лына// Сучасш шфекцп.-2008.-№4 - С. 48-50.

6.Копча B.C. Антибютико - резистентшсть пробютиюв: роздуми i факти /B.C. Копча// 1нфекцшш хвороби.-2009.-№1 - С.76-81.

7.Кравщв Ю.Р. 1муштет слизових оболонок кишечнику тварин /Ю.Р, Кравщв, Р.П. Маслянко// Наук. вкник ЛНУВМ та БТ.-2009.-Т.11(4б)ч.1 -С.134-140.

8.Маслянко Р.П. Молозиво кор!в i його роль в ¿муштет1 телят / Р.П. Маслянко, Ю.Р. Кравщв// Навч. Пос1бник.-Льв1в.-2008.-124с.

9.Маслянко Р.П. Роль умовно - патогенно! мжрофлори в шфекцшнш патолог1! кишечника /Р.П. Маслянко, Л.Я. Божик// Наук. вкник ЛНУВМ та БТ.-2011.-t.13 (48)ч.1.-С.185-192.

10. Мотич О.П. Кл1н1чна ефективн1сть ф1топрепарат1в у комплексному л1куванн1 д1тей гострими кишковими ¿нфекц1ями /О.П. Мотич// 1нфекц. хвороби.-2008.№4, С.47-49.

11. Полов'ян К. С. TocTpi кишков1 ¿нфекц11, викликаш умовно -патогенетичними м1кроорган1змами: перспективи досл1джень /К.С. Полов'ян, М.Д. Чемич// Сучасш ¿нфекц11.-2010.-№2 - С.91-99.

12. Сухов Ю.А. Влияние энтеросорбции на уровень провоспалительных цитокинов при кишечных инфекциях /Ю.А. Сухов, В.В. Гребеш, А.П. Голуб// Сучасн1 ¿нфекц11.-2008.-№3 - С.107-111.

13. Antony S.J. Lactobacillemia anemerging cause of infection in both the immunocomponused / S.J. Antony// J. Natl. Med. Assoc./2000-v.92-P.83-86.

14. Antony S.J. Lactobacillus bacteriemia: description of the clinical course in adult patients without endocarditis / S.J. Antony // Clin. Inf. Dis.-2006.-v.33-P.773-778.

15. Claud E.C. Modulation of human intestinal epithelial cell IL-8 secretion by human milk factors /E.C. Cland, T. Savidge, W.A. Walker// Rediatr.Res.-2003.-v.53-P.419-425.

158

16. Croswell A. Prolonget impact of antibiotics on intestinal microbial ecology and susceptibility to enteric salmonella infection /A. Croswell, E. Amir, P. Tegatz etal.// Infect. Immunity.-2009.-v.77-p.2741-2753.

17. Deitch E.A. Obstracted intenstine sa reservoir for systemic infection / E.A. Deitch, W.M. Bridges, J.W. Ma// Am. J. Surgery.-2010.-v.179-P.394-401.

18. Eckburg P.B. Diversity of the human intestinal microbial flora /P.B. Eckburg, E M. Bik, C.N. Bernstein//Science.-2005.-v.308-P.1635-1638.

19. Gorden J. Acid resistance in enteric bacteria /J. Gorden// Infect. Immunity.-2003.-v.121-P.364-367.

20. Gorden J. Host immune response to amtibiotic perturbation of the microbiota /J. Gorden// Mucosal immunology.-2010.-v.3-P.100-103.

21. Hooper L.V. Molecular analysis of commensal host - microbial relationspips in the intestine /L.V. Hooper, M.H. Wong, A. Thelin// Science.-2001.-v.291.-P.881-884.

22. Kaiserlian D. The mucosal immune system; from control of inflammation to protection against infectins /D. Kaiserlian//J. Leukocyte Biol.-2005.-v.78-P.311-318.

23. Land M.H. Lactobacillus sepsis associated wit probiotic therapy /M.H. Land, C.R. Woods// Pediatrics.-2005.-v.115-P178-181.

24. Mc Guckin M.A. Intestinal barier dysfunction in inflammatory bower diseases /M.A. Mc Guckin, R. Eri, L A. Simms et. al.// Inflam. Bower Dis.-2009.-v.15-P.100-113.

25. Menard S. Developmental switch of intestinal antimicrobial peptide expression /S. Menard, V. Forster// J. Exp. Med.-2008.-v205-P.183-193.

26. Newburg D. Protection of the neonate by the innate immune system of developing gut and of human milk /D. Newburg, W.A.Walker// Pediatr. Res.-2007.-v.61-P2-8.

27. Othman M. Alterations in intestinal microbial flora and human disease /M. Othman, R. Aguero, H.C. Lin// Cwrr. Opin. Gastroenterol.-2008.-v.24-P.11-16.

28. Slack E. Innate and adaptive immunity cooperate flexibly to maintain frost -microbiate mutualism /E. Slack, S. Hapfeimeyer// Science.-2009.-v.325-P.617-620.

29. Suzuki K. Abberant expansion of segmented filamentous bacteria in IgA deficient /K. Suzuki, B. Meek, V. Doital// Proc. Natl. Acad. Sci. UAS.-2004.-v.101-P.1981-1986.

30. Zha I.H. Bacterial killing in gastric juice - effect of pH and pepsin on Escherichia coli and Helicobacter pylori /I.H. Zhu// J. Med. Microbiol.-2006.-v.55-P.1265-1270.

Summary

Analyzed the present state of the study factors of protection of the animal and human body, prevents the development of acute intestinal infections.

Рецензент - к.вет.н., професор Калшша О.С.

159