Автореферат диссертации по ветеринарии на тему Действие на организм животных препаратов комплексной переработки крови
*
На правах рукописи
Степанекко Максим Валериевич
Действие на организм животных препаратов комплексной переработки крови
16.00.02. - Патологии. онгапогмя и морфология животных
детпаяв&ЕРАт диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук
¥$а-1998
Работа выполнена на кафедре «Анатомия, гистология и патологи: Башкирского государственного аграрного университета, ЦНИЛ Башкирско государственного медицинского университета и НПФ «Биовет», г. Уфа.
Научный руководитель -
Научный консультант -
член-коррэспондент ААО, доктор ветеринарных наук, профессор В Н. Байматое. кандидат медицинских наук В.Л.Шишкин.
Официальные оппоненты -
заслуженный деятель науки РФ, член-корр. ААО, доктор ветеринарных наук, профессор В.М. Мешков; доктор медицинских наук профессор, Ю.А. Медведев
Ведущее предприятие -
Республиканская научно-производственная лаборатору
Защита состоится
А
1998 г. в
№
l'X/ l
часов на з<
седании диссертационного совета К. 120. 87. 02-. при Башкирском государс венном аграрном университете.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского roc; дарственного аграрного университета.
Адрес: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34>.
Автореферат разослан
Ученый секретарь диссертационного совета канд. вет. наук, доцент
; J
>
Ф.А. Каримо
»
1. Общая характеристика работы
з
Актуальность темы. Несмотря на то, что фармацевтической промышленностью выпускается более 70-ти лекарственных средств, оказывающих стимулирующее или корректирующее действие на иммунную систему животных и человека (Машковский М.Д., 1993), иммуноглобулины остаются высоко значимыми препаратами в терапевтической практике (Чернуха В.К., Бе-регогой Г.В., 1975; Слободняк В.И. и др., 1995; Кирилов ВТ., 1996).
Однако производимые ныне иммуноглобулиновые препараты имеют два существенных недостатка. Первый из них - это невозможность их 55едз.чия внутривенно из-за развития после этого анафилактоидных реакций (Петров Р.В., 1976; Ring I. etal., 1977,1978). Вторым недостатком иммуьоглооулинорых препаратов является их высокая стоимость, которая определяется не только себестоимостью сырья (крови), но и тем, что при производстве препаратов остается много неиспользуемых отходов.
Цель и задачи. Цель денной работы - выяснить влияние на организм животных в норме и патологии препаратов, получаемых в процессе комплексной безотходной технологии производства иммуноглобулиновых препаратов: «Иммунодеза» и альбумин-этакридиновой мази.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- изучить влияние «Иммунодеза» на неспецифические и гуморальные факторы защиты организма животных в сравнении с 10 %-ной формой иммуноглобулина, и 5 %-ным раствором поливинилпирролидона;
• выяснить влияние альбумин-этакридиновой мази на процесс раневого заживления итечение конъюнктивита у животных;
- провести клинические и производственные испытания препаратов при различных патологиях у животных.
Научная новизна работы. На основании комплекса биохимических, токсикологических, иммунологических и клинических исследований было изучено действие «Иммунодеза» на неспецифические факторы защиты организма и гуморальное звено иммунитета. Нами научно обоснован метод внутривенного введения препаратов иммуноглобулинов, а также использование альбумин-
зтакрмджовсного комплекса (отход производства иммуноглобулинов рива нольным методом) в составе мази в лечение патологий кожи и слизистых обо лочек у жм&этних. На основания полученных данных разработана комплекс ная безотходная технология переработки препаратов крови.
Практическая ценность работы. Установлена высокая стимулирующа! активность-- «Игшунодёза» на неспецифическиа факторы защиты организма I гуморальное звено иммунитета. Доказана розможность использования его дл< повышения резистентности у домашних р сельскохозяйственных животных.
Апробировано на практике использование альбумин-этакридиновогс комплексе г составе мази, обладающей антисептическими и стимулирующими ранозаживление свойствами.
Испытанные препараты, полученные при переработке крови, позволяют расширить ассортимент эффективных и дашевых лекарственных средств, производимых из неё, повысить рентабельность производства иммуноглобулинов.
Нами модифицирована методика исследования хемилюминесценции крови крупного ротою скота.
По материалам исследования подготовлены рекомендации по использованию препаратов «Йммунодез» и «Альбумин-этакридиновая мазь».
Научные положения, изложенные а диссертации и опубликованных работах, могут быть использованы в учебном процессе в подготовке врачей или псвышлнии их квалификации а соответствующих высших и средних учебных заведениях,
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
1. Влияние препаратов «Иммунодеэ» и «Альбумин-этакридиновая мазь» ка защитные механизмы организма животных.
2. Показатели состояния йеспецифической защиты и гуморального им' мунитета животных при воздействии 10 %-ным раствором иммуноглобулина,
препаратом «Иммунодез» и 5 %-ным раствором поливинилпирролидона.
3. Влияние внутризенного введения «ИммуноДёэа» на состояние свободно-радикального окисления крови телят, больных катаральным бронхитом.
Апробация работы. Материалы исследований рассматривались на:
- заседаниях кафедры «Анатомия, гистология И патология сельскохозяй-
:твенных животных» Башкирского ГАУ;
- научной конференции молодых ученых региона Южного Урала и По-зопжья;
- заседаниях научно-производственного совета НПФ «Биовет», г. Уфа.
На альбумин-этакридиновую мазь подана заявка на получений патента,
регистрационный № 63106375 в ФИПС.
Публикация результатов 'исследований. В различных научных изданиях опубликовано 2 статьи, отражающих основное содержание диссертации.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений, дополнительных материалов в форме приложения и списка литературы. Библиография 458 источника, из них 67 иностранных. Объем диссертации 168 страниц, включая 26 таблиц, 24 рисунков и 5 фотографий.
2. Материаль: и методы исследований
Лабораторные, клинические и научно-производственные исследования проводились в период 1596 - 1998 гг. Диссертационная работа выполнялась на кафедре «Анатомия, гистология и патология» Башкирского государственного аграрного университета и ЦНИЛ Башкирского государственного медицинского университета, научно-производственные эксперименты проводились на базе учебно-опытного хозяйства Башкирского ГАУ и НПФ «Биовет», г. Уфа. Научным консультантом по вопросам иммунологии и производства изучаемых препаратов является кандидат медицинских наук Шишкин В.Л.
В опытах использовано 17 телочек черно-пестрой породы в возрасте 1,5 - 2 месяцев массой 35,00 - 40,00 кг, 30 морских свинок средней массой 0,35 ± 0,04 кг, 30 крыс, имеющих среднюю массу 0,145 ± 0,03 кг, 5 золотистых хомячков массой 0,09 - 0,13 кг, 30 кроликов породы «Шиншилла» со средней массой 2,80 ± 0,25 кг, 20 беспородных собак при средней массе 8,30 ± 1,00 кг и 8 собак породы доберман-пинчер массой 32,00 ± 3,30 кг.
Исследуемые препараты испытаны в производственных и клинических условиях на 49 коровах и 35 телятах черно-пестрой породы, 250 собаках и 43 кошках разной породы и массы при инфекционных, внутренних незаразных,
гинекологических и хирургических патологиях.
Опытные партии иммуноглобулинов, гомологичных для каждого вида опытных животных получали осаждением сывороток этанолом модифицированным методом Кона (Холчев И.В.,1947) с помощью фракционного стола «Frigera» согласно регламенту «Иммуноглобулин человеческий нормальный» № 131-79.
Концентрацию растворов иммуноглобулина до требуемых величин осуществляли ультрафильтрацией через мембрану ХМ-300 («Amicon»).
Концентрацию белка в исследуемых растворах определяли с помощью рефрактометра (Кондрахин И.П. и др, 1985). Фракционирование иммуноглобулинов осуществлялось колоночной хроматографией с седефаксом G-200 (Вязов O.E., и др., 1967).
Антикомплементарную активность препаратов иммуноглобулина определяли в реакции связывания комплемента (РСК) в модификации Тукачинско-го С.Е. с соавторами (1970). Использовали лиофипизированный комплемент морской свинки производства Уфимского НИИВС им. И И. Мечникова и гемолитическую сыворотку производства Пермского НИИВС. Рабочую дозу комплемента определяли по общепринятой методике (Вязов O.E., 1973). Результаты выражали в антикомплементарной дозе (АКД).
О внутривенной переносимости животными изучаемых препаратов судили по клинико-морфологическим наблюдениям
Постановку реакции гиперчувствительности немедленного типа на «Иммунодез», 10 %-ный иммуноглобулин и 5 %-ный поливиниппирролидон (ПВП) делали по общепринятой методике (Вязов O.E. и др, 1967).
Общую гемолитическую активность комплемента в сыворотке крови животных определяли в реакции связывания комплемента (РСК) по 50 % гемолизу (Резникова П.С., 1867).
Сравнительную оценку влияния препаратов иммуноглобулина, ПВП и иммунодеза на шспородзавиашый метаболизм нейтрофигюв (in vitro) осуществляли с помощью теста «Тест спонтанного восстановления нитросинего тет-разопия» (НСТ-тест) (Методические указания, БГМИ, 1987,1938)
Уровень антител в крови против золен истого стафилококка, вульгарного протея, синегнойной папочки определяли в реакции пассивно-! гемакпюишд-
ии формалинизирооанных эритроцитов (РПГА) с использованием цитоплаз- 1 ¡этических растворимых антигенов (ЦПА) указанных возбудителей, получен- '
I
ых в лаборатории анатоксинов Уфимского НИИВС им. И.И. Мечникова. Титры нтител логарифмировали по основанию 2. (Методические указания, БГМИ, 987,1988).
При исследовании влияния изучаемых препаратов на местный воспали-ельный процесс, раны воспроизводили путем прижигания- кожи 1редварительно выбритой и продезинфицированной) раскаленным до красна пециальным клеймом а течении 1 - 1,5 с. Спустя 30 минут крысам на пора-сенный участок наносили 0,5 млрд. микробных клеток золотистого стафило-окка, собакам - 2 млрд. микробных клеток.
Составление лейкограмм осуществляли по стандартной методике Антонов В.Я., Блинов П.Н. и др, 1974, Кондрахин И.П. и др, 1985).
Исследования свободно-радикального окисления крови проводилось на емилгаминометре ХЛ - 03, с использованием при изучении образцов крови 5-1мино,2,3-дегидро1-4фталззидиона (люминола), как индуктора, усиливающего «ечение и соли двухвалентного железа при изучении образцов сыворотки рови (Фархутдинов Р.Р., Лиховских В.А., 1995).
Биометрическую обработку проводили по обычной методике Плохинский Н.А., 1969) с применением ПЭВМ в программе «Microsoft Excel
3. Результаты исследований
Поскольку все гомологичные иммуноглобулиновые препараты для каждого вида опытных животных были произведены нами собственными силами в 1абораторных условиях, необходимо было убедиться, что они соответствуют эпределенным существующим стандартам. В качестве эталона для сравнения 5ыл выбран коммерческий нормальный человеческий иммуноглобулин, произведенный ГП НПО «Иммунопрепарат», г. Уфа. Результаты исследований показали, что величины таких показателей произведенных препаратов как, общий белок, мономерные, агрегированные и фрагментированные компоненты и антикомплементарная доза (АКД), были практически аналогичны с таковыми у
человеческого иммуноглобулина.
3.1. Изучение токсичности, аллергенности препаратов комплексной переработки крови
Как показали результаты лабораторных, клинических исследований и производственных испытаний препараты технологии комплексной переработки крови малотоксичны и гипоаллергенны. «Иммунодез» хорошо переносится внутривенно телятами, .кроликами, морскими свинками, и не вызывает у данных животных снижение комплемента сыворотки крови (см. таб. 1.) (на телятах данный опыт не проводился).
Таблица 1.
Влияние внутривенного введения 10 %-ного иммуноглобулина, 5 %-ного ПВП и «Иммунодеза» на уровень комплемента сыворотки крови морских сви-
нок, кроликов.
№ Препараты Вид животных Кол-во ЖИВ - X Содержание комплемента (СН 50), гем. ед.
до введения после введения
1 Иммуноглобулин м.свинки 10 273,60 ± 22,00 202,70 ± 10,201
кролики 10 27,10 ± 1,35 13,40+1,101
2 . ПВП м.свинки • 10 260,20 ± 22,70 255,20 ± 7,40
кролики 10 27,10 ±1,35 27,45 ±1,45
3 Иммунодез м.свинки 20 269,50 ±31,00 264,05 ± 27,40
: ролики 20 27,10 ±3,60 27,00 ± 2,40
Примечание. 1 Разница между показателями достоверна (Р=0,999).
У собак существует видовая непереносимость ПВП - составляющего компонента «Иммунодеза». В результате чего у 60,00 % животных при внутривенном и у 5,30 % при внутримышечном введении препарата в дозе 1 мл/10 кг наблюдаются аллергические реакции. Их можно избежать, если использовать
*анное лекарственное средство интроназально, или внутримышечно, разводя iro в последнем случае физиологическими растворами или 0,5 %-ным ново-гаином в соотношении 1:1,
3.2. Изучение влияния исследуемых препаратов на меспецифические факторы защиты организма
На рис. 1. представлены результаты сравнительной оценки стимулирующего действия препаратов 10 %-ного иммуноглобулина, 5 %-ного ПВП и «Иммумодеза» на функциональную активность и кислородзависимый метаболизм нейтрофилов (in vitro), по которым видно, что «Иммунодез» оказывает более выраженное (Р=0,999) и длительное стимулирующее действие, чем остальные препараты.
—♦— Иммуноглобулин • ••»••■ПВП —а — Иммунодез
Время, мин
Рис. 1. Функциональная активность и кислородзависимый метаболизм нейтрофилов под воздействием изучаемых препаратов (in vitro) через 30 минут (1), 90 минут (2), 300 минут (3) и 1080 минут (4) после их добавления.
«Иммунодез» при парентеральном применении приводит к достаточно существенным изменениям в лейкограмме у животных. Так, на 5 день у здоровых собак наблюдалось увеличение в 2,50 раза доли палочкоядерных нейтрофилов (Р=0,95) и уменьшение на 40,00 % доли лимфоцитов (Р=0,95). У телят, больных бронхитом, после применения препарата уменьшилось содержа-
ние эозинофилов (Р=0,999) и возросла доля сегментоядерных нейтрофилов
(Р=0,95).
Хемилюминесцентные исследования крови телят, больных катаральным бронхитом, показали, что после внутривенного введения «Иммунодеза» не происходит достоверных изменений в динамике свободно-радикального окисления цельной крови и ее сыворотки.
3.3. Изучение влияния исследуемых препаратов на специфический гуморальный иммунитет
На рис. 2. представлены результаты исследований по влиянию 10 %-ного иммуноглобулина, 5 %-ного ПВП и «Иммунодеза» на антигенфиксирую-щую способность крови собак после внутримышечного введения препаратов.
Во всех трех тестах показатели средних 1_од2 титров к микроорганизмам у данных животных на 15-й день после введения «Иммунодеза» был статистически достоверно больше ^Р=0,999) таковых после введение 10 %ного иммуноглобулина, 5 %-ного ПВП и контроля.
с ф н £
Ё го
3 о. н
5
10 8 6
4
0 »
М
О Иммуноглобулин И ПВП
ШИммунодез □ Контроль
Виды микрофлоры
Рис. 2. Сравнительная характеристик?! антигенфиксирующей способности сыворотки крови собак на 15-й день после внутримышечного введения изучаемых препаратов к золотистому стафилококку (1), вульгарному протею (2) и си-
негнойной палочки (3).
и
3.4. Изучение влияния «Иммунодеза» на течение местного воспалительного
процесса
На рис. 3. показаны данные исследований влияния препаратов 10 %-ного иммуноглобулина, 5 %-ного ПВП и «Иммунодеза» на течение местного воспалительного процесса у морских свинок.
«Иммунодез» оказывает достоверно больший стимулирующий эффект (Р=0,9) на процессы репарации раны у данных животных, чем 10%-ный иммуноглобулин и 5 %-ный ПВП.
— Иммуноглобулин ни—ПВП
--а-- Иммунодез
Время, дни
Рис. 3. Степень ранозаживпения у морских свинок при лечении ран изучаемыми препаратами на 3 день (1), 0 день (2), 12 день (3) и 15 день (4).
3.5. Изучение влияния альбумин-этакридинсвого комплекса в составе мази на местный воспалительный процесс
В процессе производства иммуноичобулинов риванольным способом после осаждения альбумина получается плотный осадок, представляющий собой альбумин-этакридиновый комплекс. Он является отходом, идущим на у тилизацию.
Как один из путей решения проблемы рациональною использозаиия альбумин- эгакридиховгго комплекса нами предлагается производить на его основе лечебную мазь. \
В результате экспериментальной проверки терапевтической эффективности Мазей с различной долей действующего вещества была признана наиболее оптимальной концентрация альбумин-этакридинового комплекса в 9 -11%. '
Результаты изучения влияния альбумин-этакридиновой мази на заживление экспериментально смоделированных кожных инфицированных (0,5 млрд. клеток культуры золотистого стафилококка) ран у крыс представлены на рис. 4. В качестве аналога, с которым сравнивалась мазь, было выбрано лекарственное средство «Левомиколь». Альбумнн-зтакридиновая мазь оказала достоверно (Р=0,999) выраженн'ое стимулирующее действие на ранозаживление у данных животных, не уступая в этом официнальной мази «Левомиколь».
>—Альбумин-этакрцциновая мазь
• --Левомиколь
- Вазелин
' 1 6 4 Время, дни
Рис. А. Степень ранозаживления у крыс при лечении ран изучаемыми препаратами на 3 день (1), 9 день (2), 12 день (3) и 16 день (4).
Практически аналогичные показатели и динамика ранозаживления были у собак, которым для лечения инфицированных ран, использовались выше указанные препараты.
Альбумин-этакридиновая мазь обладает профилактическим действием к некоторым заболеваниям вымени коров.
Таким образом, иммуноглобулиноеый препарат «Иммунодез» оказывает стимулирующее действие на неспецифические и гуморальные факторы защи-
ты организма, и примененный парентерально, ускоряет процессы репарации ран.
Альбумин-этакридиновая мазь является высокоэффективным лечебным средством, обладающим противомикробным и стимулирующим ранозаживле-ние свойствами, и она не уступает по терапевтическому действию официналь-ным мазям, выпускаемым фармацевтической промышленностью.
Выводы.
1. Стимуляция защитных иммунных механизмов у животных при патологии «Иммунодезом», 10 %-ным раствором иммуноглобулина и 5 %-ным раствором поливинилпирролидона во многом обуславливается видовой принадлежностью, индивидуальной чувствительностью и способом введения, препарата.
2. Раствор иммуноглобулина сыворотки крови морских свинок, из которого изготовлялся препарат «Иммунодез», содержит в среднем 9,50. ± 0,35 % общего белка, при этом иммуноглобулиновая фракция включает 83,30 ± 1,40 % мономерных, 12,20 ± 0,75 % агрегированных и 4,50 ± 1,40 % фрагментиро-ванных компонентов, а антикомплементарная доза равна 0,09 ± 0,04 мг. Внутривенное введение морским свинкам «Иммунодеза» не приводит у них к снижению комплемента крови.
3. Раствор иммуноглобулина сыворотки крови кроликов, из которого производился препарат «Иммунодез», содержит в среднем 9,70 ± 0,4 % общего белка, при этом иммуноглобулиновая фракция состоит из 85,80 ± 0,75 % мономерных, 11,80 ± 1,00 % агрегированных и 2,30 ± 1,40 % фрагментирован-ных компонентов, антикомплементарная доза равна 0,07 ± 0,02 мг. Внутривенное введение кроликам «Иммунодеэа» не вызывает у них снижение комплемента крови.
4. В иммуноглобулине сыворотки крови собак, из которого изготовляли препарат «Иммунодез», содержится в среднем 9,60 ± 0,2 % общего белка, и иммуноглобулиновая фракция состоит из 81,60 ± 1,40 % мономерных, 12,50 ± 0,80 % агрегированных и 6,00 ±1,40 % фрагментированных компонентов, ан-
г
тикомг!лементарная доза равна 0,09 ± 0,04 мг. Внутривенное ведение собака» «Иммунодеза» вызывает у них отрицательные клинико-физиологические из менения в виде анафилактоидных реакций, которые не приводят к гибели, i быстро- Исчезают после применения соответствующей десенсибилизирующее терапии. Причиной данной реакции является видовая непереносимость поли винилпирролидона (составляющих компонентов препарата) собаками. Под кожные и внутримышечные инъекции «Иммунодеза» в рекомендуемых дози ровках собаками переносятся хорошо, не вызывая нежелательных клиниче ских и гематологических изменений. При этом отмечается на 5 день достовер ное увеличение доли палочкоядерных нейтрофилов на 153,00 % и уменьше ние доли лимфоцитов на 29,00 %. У 6,30 % собак, которым применяли внутримышечно «Иммунодез» отмечали аллергические реакции, выражающие клинически в виде беспокойства, брадикардии и тахипноэ, гиперемии, зуда ^ отека в области морды. Однако подобные реакции отсутствовали при введении препарата с 0,5 %-ным раствором новокаина или 5 %-ным раствором глюкозы, или 0,9 %-ного натрия хлорида в соотношении 1:1.
5. У собак «Иммунодез» стимулирует специфический гуморальный иммунитет, повышает антигенфиксирующую способность сыворотки крови к золотистому стафилококку в 13,30 раза по сравнению с контролем, к вульгарному протею в 25,30 раза и в 11,60 раз к синегнойной палочке, a in vitro усиливает кислородзависимый метаболизм нейтрофилов на 83,00 ± 4,00 % через 30 минут после внесения препарата в культуру данных клеток.
6; Внутривенное и внутримышечное введение телятам «Иммунодеза» не приводит у них к каким-либо отрицательным последствиям. После внутривенного введения препарата у больных катаральным бронхитом животных снизилось содержание эозинофилов и'достоверно возросла доля сегментоядерных нейтрофилов. При этом не было обнаружено достоверных изменений в динамике свободно-радикального окисления цельной крови и ее сыворотки.
7. При экспериментальных моделях местных воспалительных процессов отход производства иммуноглобулинов риванольным методом - альбумин-этакридиновый комплекс, в составе мази у крыс и собак ускоряет в 2 раза ра-нозаживление по сравнению с контролем и не уступает по своему терапевтическому действию официальному препарату «Левомиколь». «Иммунодез»,
введенный в организм парентерально статистически достоверно сокращает сроки регенерации ран у морских свинок по сравнению с 5 %-ным раствором поливинилпирролидона и 10 %-ным раствором иммуноглобулина.
Практические предложения
1; «Иммунодез» можно вводить внутривенно, внутримышечно и подкожно морским свинкам, кроликам и крупному рогатому, скоту в дозах, превышающих среднюю терапевтическую (1 мл/10 кг) в 2 - 5 раз. Наиболее желательным является внутривенный способ применения лекарственного средства, поскольку при этом отмечается самый максимальный терапевтический эффект.
2. У собак препарат во всех случаях- внутривенного введения вызывает анафилактоидные реакции в дозах выше средней терапевтической (1 мл/10 кг), поэтому данным животным «Иммунодез» вводить внутривенно нежелательно. Клинические испытания показали, что анафилактоидные реакции возникают также в 5,30 % случаев после внутримышечных инъекций в дозах равной средней терапевтической, поэтому, практически полностью исключить возможность патологических реакций организма необходимо непосредственно перед инъекцией разбавить препарат в пропорции 1:1 с раствором 0,5 %-ного новокаина или 5 %-ной глюкозы, или 0,9 %-ного натрия хлорида.
3. Отход производства иммуноглобулинов риванольным методом аль-бумин-этакридиновый комплекс можно использовать при производстве мазей в качестве основного действующего вещества. Наиболее оптимальным является следующий состав мази при соотношении компонентов, масс., %:
альбумин-этакридиновый комплеяс........................9 -11 ,
стабилизатор...........................................................4 - 5 ,
вазелин.................................................................остальное.
Мазь с вышеуказанным составом малотоксична и обладает хорошими антисептическими и стимулирующими ранозаживление свойствами. Она может использоваться в лечение поражений кожных и слизистых покровов животных различной этиологии и для профилактики заболеваний вымени у дойных коров.
4. Предложенная нами комплексная безотходная технология переработ-
, ки крови сельскохозяйственных животных и домашних плотоядных может быть
1 .
, использована для промышленного изготовления широкого ассортимента дешевых лекарственных средств для ветеринарии.
5. На практика следует использовать переносные модели хемилюмине-метров, и проводить исследования сразу после взятия крови в помещении, где содержатся животные. Этим -исключается неточность в получение данных свободно-радикального окислени^ крови, связанная с транспортировкой, охлаждением крови при перевозке в лабораторию, отстаиванием крови, перемешивании, повышенной температурой в лаборатории и т.д.
6. Научные положения, изложенные в диссертации и опубликованных работах, могут использоваться в учебном процессе в подготовке врачей или повышения их квалификации в соответствующих высших и средних учебных заведениях.
Слисок опубликованных работ по теме диссертации
1. Степаненко М.В. Стимуляция «Иммунодезом» специфических защитных свойств у собак I Проблемы агропромышленного комплекса на Южном Урале и Поволжье // Мат. научно-практической конф. молодых ученых и специалистов, 1997. - С. 119 -122. •
2. Степаненко М:В. -Хирургия. домашних 'Плотоядных ьвне стационара / Ветеринария, N22,1998. - С. 47 - 50.
Подписано к печати 29.11.98 г. Формат 60 х Û4/16. Объем 1 п л. Бумага писчая. Печать офсетная. Тираж 100 окз. Уфа, БГАУ. Заказ№ 185.
Текст научной работы по ветеринарии, диссертация 1998 года, Степаненко, Максим Валериевич
Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской
федерации
ьашгафский государственный аграрный университет
та правах рукописи
.'ГЗ -„^^ V«-."-',; Шшшртйвшч
----- Ь 3 В- -5 ^ I
ь ¡Г , 3 " Ч ? ^^
16.00.02. - Патология, с
; о -ю,- ггепени
С, ,, ¡ " - " "" Н1 ,.'К
Л.,' с«
1 >
ип/л^мг ¿-и./"»../,
Г- п'
11 , Т , > 1
¡г
1
Уфа -1998
Оглавление
1. Введение........................................................................................ 4
2. ОбзОр литературы...........................................................................10
2.1.Структура и биологические свойства иммуноглобулинов в
норме и патологии у человека, животных и птиц............................. 10
2.2. Факторы., влияющие на уровень содержания иммуноглобулинов в крови животных и птиц.....................................................23
2.3. Характеристика иммуноглобулиновых препаратов, некото-
рые аспекты их производства и применения......................... 41
3. Собственные исследования............................................................. 46
3.1. Материалы и методы исследований....................................... 46
3.2. Исследование физико-химических свойств опытных партий
иммуноглобулинов............................................................. 56
3.3. Изучение токсичности и аллергенноети препаратов комплексной
переработки крови............................................................. 59
3.4. Изучение внутривенной переносимости изучаемых препаратов 62
3.5. Изучение влияния исследуемых препаратов на неспеци-
фические факторы защиты организма.................................. 67
3.6. Изучение- влияния исследуемых препаратов на специфический
гуморальный иммунитет..................................................... 72
3.7. Изучение влияния «Иммунодеза» на клинический статус
животных.................... .................................................... 74
3.8. Хемилюминесцентные исследования крови телят..................... 82
3.9. Клинические испытания «Иммунодеза» при различных забо-
леваниях телят............................................ .................... 94
3.10. Клинические испытания «Иммунодеза» при различных заболеваниях собак и кошек..................................................... 96
3.11. Изучение влияния «Иммунодеза» на течение местного
воспалительного процесса.................................................103
3.12. Изучение влияния альбумин-этакридинового комплекса в
составе мази на местный воспалительный процесс...............105
*
4. Заключение...................................................................................113
5. Выводы......................................................................................... 118
6. Практические предложения.................................................. ...........120
7. Список литературы......................................................................... 122
8. Приложение
1. Введение.
Актуальность темы. Несмотря на современные достижения ветеринарной науки,проблема профилактики и лечения заболеваний, где главную роль в развитии патогенеза играют инфекционные агенты, остается весьма актуальной. *
Причины данной ситуации в том, что ветеринарные специалисты в хозяйствах основную роль в лечении широкого круга патологий отводят применению противомикробных средств (антибиотиков, сульфаниламидов и т.д.). Однако многие из них обладают только бактериостатическим действием (Машковский М.Д., 1993), а поэтому их максимальный терапевтический эффект отмечается только тогда, когда больное животное имеет относительно полноценную иммунную систему, что не всегда бывает, поскольку у широкого спектра патологий основным предрасполагающим фактором является изначально имеющийся или развившийся иммунодефицит. Существенного снижения заболеваемости и падежа среди сельскохозяйственных животных можно добиться применением комплексной терапии и профилактики подобных заболеваний с включением препаратов специфических и неспецифических иммуноглобулинов.
В практике иммуноглобулиновые препараты используют для лечения и профилактики различных форм диспепсии (Чернуха В.К., Божко В.И., 1973; Трусова Л.И., Гавриков A.M. и др., 1980; Семенихин В.И. и др.,1983; Павлов - В.П. и др., 1988 и др.) и бронхопневмонии телят, поросят и ягнят (Трусова Л.И., Простяков A.n. и др., 1980; Кавенькин H.A. и др., 1985; Антипов В.А., 1993; Кирилов В.Г., 1996), паратифа (Пуговкин B.C., 1970, 1973; Соколова Л.Н., 1976), мастита у коров (Слободняк В.И. с соавторами, 1995), колибактериоза телят, ягнят и поросят (Нигматуллина P.C., Идрисова К.Г., 1971), ящура (Соколова Л.Н., 1976), рожи свиней (Идрисова К.Г., 1971; Нигматуллина P.C., Идрисова
К.Г., 1971), сибирской язвы (Достоевский П.П. и др., 1986), чумы, парвовирус-ного энтерита и гепатита плотоядных.
Иммуноглобулины выгодно отличаются, во-первых, высокой эффективностью, которая обусловлена, быстрым и выраженным иммунозамеицающим и
дистантным иммунокорректирующим действам. Это дает им большие преиму-
\
щества по отношению к иммуностимуляторам (тималин, тимоген, натрия нук-леинат и т.п.) и биогенным препаратам (ФиБС, гумизоль, солкосерил и т.п.),
положительное действие которых на иммунитет растянуто во времени
#
(Машковсжий М.Д., 1993). Во-вторых, иммуноглобулины вполне доступны широкому кругу потребителей. В-трэтьих, некоторые технологии их производства достаточно просты и не требуют дорогого оборудования и больших помещений, как например, риванольный метод. Поэтому их могут освоить районные ветеринарные научно-производственные лаборатории, крупные животноводческие хозяйства или различные коммерческие производственные предприятия.
■ , Однако,производимые ныне иммуноглобулиновые препараты имеют ряд существенных недостатков. Первый из них - это невозможность их введения внутривенно из-за развития после этого анафилактоидных реакций (Ring I. et al., 1977, 1978). На практике встречается немало случаев заболеваний с тяжелым течением, когда для достижения нужного терапевтического эффекта животному необходимо ввести значительное количество иммуноглобулинов.
ИХ
Внутримышечные инъекций\ограничены объемом, так, например, взрослой овце нежелательно вводить в одно место более 5 - 7 мл. Инъекции значительных доз иммуноглобулина внутримышечно может привести к существенным отрицательным местным и общим реакциям (Терехина М.Т., Сипко И.И. и др., 1972). К тому же максимальное количество препарата в крови появляется только через 24 - 45 часов после инъекции (Hofer F., 1975). При этом наибольшее количество иммуноглобулина в крови составляет 30 % от уровня, получаемого при внутривенном введении (Буччи Э., 1977). Это автором объясняет-
ся расщеплением препарата тканевыми протеазами в месте введения, а также медленной реабсорбцией тканями иммунных белков.
Для решения проблемы введения иммуноглобулинов внутривенно были предложены методы обработки их пепсином - коммерческий медицинский препарат «Гамма-венин», производства «Берингверк» (Long W., 1964), или плаз-мином - коммерческий медицинский препарат «Венглобулин», производства «Рон-Мерье» (Barandun S. et al., 1975). Однако, расщепленные иммуноглобулины дороги, и к тому же они не производятся в России для ветеринарии. Скри-ган Е.Р. (1985) рекомендует применять иммуноглобулины в смеси в соответствующих Соотношениях с альбумином, консервированной донорской кровью, гемодезом, но как показывает наш клинический опыт, применение указанных смесей на практике довольно хлопотно, а используемые дополнительные компоненты увеличивают стоимость лечения.
В доступной литературе нами не было обнаружено каких-либо исследований, относящихся к разработке безопасных внутривенных методов введения сельскохозяйственным животным препаратов иммуноглобулина.
Вторым существенным недостатком иммуноглобулиновых препаратов является их высокая стоимость, которая особенно велика в случае производств гомологичных иммуноглобулинов собак и кошек, из-за чего для этих видов животных производятся в России только гетерогенные препараты. Использование же последних и, особенно, повторно, может привести к серьезным отрицательным последствиям (анафилактический шок и т.д.). Высокая стоимость иммуноглобулинов слагается из стоимости крови - сырья, которое не относится к разряду дешевых и широко доступных субстанций, и того факта, что при производстве препаратов остается много неиспользуемых отходов, превышающих в несколько раз по массе получаемый продукт (альбумины и некоторые глобулины).
Одним из путей снижения стоимости данных лечебных средств является производство их из- молозива крупного рогатого скота, которое дешево и дос-
тупно (Мозговая Т.Д. и др., 1985). По своей лечебно-профилактической эффективности лактоглобулин не уступает препаратам из крови в лечении инфекционных (Барабаш А.Ф., Барабаш B.C., 1972; Бутузов Г.М. и др., 1976) и незаразных заболеваний (Урбан В.П., Найманов И.Л., 1984; Муравьев В.К. и др., 1985). Однако массовое производство специфических лактоглобулинов проблематично из-за того, что молозиво от специально вакцинированных внутривымен-но коров можно отбирать только в первые сутки после отела (Чекишев В.М., 1975), а применение неспецифических лактоглобулинов ограничено. Все это существенно снижает возможность использования в широкой практике иммуноглобулинов из молозива.
Таким образом, в свете всего сказанного остаются до сих пор актуальными две проблемы - это снижение себестоимости препаратов иммуноглобу-
*
лина и возможность их внутривенного применения.
Возможным решением указанных задач является применение комплексной безотходной технологии производства иммуноглобулинов (Шишкин В.Л., 1997) и использование в практике препарата «Иммунодез».
Цель и задачи. Цель данной работы - выяснить влияние на организм животных в норме и патологии препаратов, получаемых в процессе комплексной безотходной технологии производства иммуноглобулиновых препаратов: «Иммунодеза» и альбумин-этакридиновой мази.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи;
- изучить влияние «Иммунодеза» на неспецифические и гуморальные факторы защиты организма животных в сравнении с 10 %-ной формой иммуноглобулина, и 5 %-ным раствором поливинилпирролидона;
- выяснить влияние альбумин-этакридиновой мази на процесс раневого заживления и течение конъюнктивита у жиеютных;
- провести клинические и производственные испытания препаратов при различных патологиях у животных.
Научная новизна работы. На основании комплекса биохимических, ток!
онкологических, иммунологических и клинических исследований было изучено действие «Иммунодеза» на неспецифические факторы защиты организма и гуморальное звено, иммунитета. Нами научно обоснован метод внутривенного введения препаратов иммуноглобулинов, а также использование альбумин-этакридиновоного комплекса (отход производства иммуноглобулинов рива-нольным методом) в составе мази в лечение патологий кожи и слизистых оболочек у животных. На основании полученных данных предложена комплексная безотходная технология переработки препаратов крови.
Практическая ценность работы. Установлена высокая стимулирующая активность «Иммунодеза» на неспецифические факторы защиты организма и гуморальное звено иммунитета. Доказана возможность использования его для повышения резистентности у домашних и сельскохозяйственных животных.
Апробировано на практике использование альбумин-этакридинового комплекса в составе ..мази, обладающей антисептическими и стимулирующими ранозаживление свойствами.
Предложенная нами технология переработки крови позволяет расширить ассортимент эффективных и дешевых лекарственных средств, производимых из неё, повысить рентабельность производства иммуноглобулинов.
Модифицирована методика исследования хемилюминесценции крови крупного рогатого скота.
По материалам исследования подготовлены рекомендации по использованию препаратов «Иммунодез» и «Альбумин-этакридиновая мазь».
Научные положения, изложенные в диссертации и опубликованных работах, могут использоваться в учебном процессе в подготовке врачей или повышения их квалификации в соответствующих высших и средних учебных заведениях.
(рсновные положения диссертации, выносимые на защиту.
1. Влияние препаратов «Иммунодез» и «Альбумин-этакридиновая мазь» на защитные механизмы организма животных.
2. Показатели состояния неспецифической защиты и гуморального иммунитета животных при воздействии 10 %-ным раствором иммуноглобулина, препаратом «Иммунодез» и 5 %-ным раствором поливинилпирролидона.
3. Влияние внутривенного введения «Иммунодеза» на состояние свободно-радикального окисления крови телят, больных катаральным бронхитом.
Апробация работы. Материалы исследований рассматривались на:
• заседаниях кафедры «Анатомия, гистология и патология сельскохозяйственных животных» Башкирского ГАУ;
• научной конференции молодых ученых региона Южного Урала и Поволжья;
• заседаниях научно-производственного совета НПФ «Биовет», г. Уфа. На альбумин-этакридиновую мазь подана заявка на получение патента,
регистрационный № 98106375 в ФИПС.
Публикация результатов исследований. В различных научных изданиях
*
опубликовано 2 статьи, отражающиеосновное содержание диссертации.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений, дополнительных материалов в форме приложения и списка литературы. Библиография 458 источника, из них 67 иностранных. Объем диссертации 168 страниц, включая 26 таблиц, 24 рисунка и 5 фотографий.
К)
2. Обзор литературы
2.1. Структура и биологические свойства иммуноглобулинов в норме и патологии у человека, животных и птиц
Антитела (или иммуноглобулины) - это белки, образующиеся в организме под воздействием антигена и обладающие свойством специфически с ним связываться, они являются важным специфическим фактором защиты организма против возбудителей болезней и генетически чужеродных веществ (Friemel Н., Brock J., 1986; Коляков Я.Е. 1986). Иммуноглобулины помимо сыворотки крови содержатся и в других биологических жидкостях организма, а именно, в лимфе, молоке и, особенно, в молозиве, спинномозговой жидкости, различных секретах и воспалительных экссудатах (Ambrosius Н. et al., 1978).
Молекула всех иммуноглобулинов состоят из полипептидных легких (L), и тяжелых (Н) цепей, закрученных друг на друга. Н-цепи определяют принадлежность иммуноглобулинов к определенному классу. Различают IgA, IgM, IgG, IgE и IgD (Metzler D.E., 1980; Радчук H.A. и др, 1991). Например, молекула IgG состоит из двух легких и двух тяжелых цепей, соединенных друг с другом ди-сульфидными мостиками (тетрамерами). Оба типа цепей обладают антигенно-стью, однако у тяжелых цепей она специфична для каждого класса иммуноглобулинов, легкие цепи в этом отношении одинаковы. В связи с этой особенностью тяжелые цепи пяти классов иммуноглобулинов обозначают: ylgG, j.ilgM, algA, 6lgD, elgE. Легкие цепи, имея общий антиген во всех классах иммуноглобулинов, отличаются по чередованию аминокислотных остатков, различают два типа цепей х и X (Buchwalder R. et al., 1977; Ambrosius H. et al., 1978; Коляков Я.Е. 1986). Схема строения молекулы иммуноглобулина G показана на рис. 1.
н
N-концевая часть
■с
Н
Дисульфидные соединения
С-концевая часть
Рис. 1. Схема-строения молекулы IgG (по Friemel Н., Brock J., 1986):
L - L-цепь, Н - Н-цепь, V - V-область, С - С-область.
Определение аминокислотной последовательности изолированных легких и тяжелых цепей моноклональных глобулинов показало, что каждая полипептидная цепь состоит из вариабельной и стабильной частей. Вариабельная (V-область) начинается на N-конце полипептидной цепи и длится примерно до 110-того аминокислотного остатка, как в легких, так и в тяжелых цепях (Петров Р.В., 1976; Metzler D.E., 1980). Постоянная часть присоединена к вариабельной части каждой цепи и тянется до С-конца полипетида. L-цепь состоит из 211 -221 аминокислотных остатков, поэтому константные и вариабельные области L-цепей имеют примерно одинаковую длину (Buchwalder R. et al., 1977; Ambrosius H. et al., 1978; Friemel H., Brock J., 1986).
Как легкие, так и тяжелые цепи не представляют собой прямоугольную нить. Их вторичная структура представлена жесткой упорядоченной а-спиралью, перемежающейся сложными ß-структурами - «клубками», возни-кающимипри «сшивании» дисульфидными мостиками аминокислотных остатков внутри каждой цепи. Эти «клубки» называются доменами (Ambrosius Н. et al., 1978; Коляков Я.Е. 1986). Например, в молекуле IgG человека всего 12 доменов - по 4 на тяжелых и по 2 на легких цепях, и молекулярная масса каждого домена примерно одинакова - около 12 500 дальтон (см. рис. 2.).
VH VHI VHI VH
Рис. 2. Вторичная структура IgG (по Петрову Р.В., 1977): V|_ и V(-| - домены,'вариабельных участков легких и тяжелых цепей; С|_ и Сн-домены, константных участков легких и тяжелых цепей.
Первые домены (V|_ и V(-|) составлены из вариабельных участков легких или тяжелых цепей, остальные из константных участков легких или тяжелых цепей - С[_, Сн1. Сн2 и СнЗ. Активные центры антител формируют домены вариабельных участков. Расчеты показывают, что в этом процессе участвуют не более 20 N-концевых аминокислотных остатков (Петров Р.В., 1976; Friemel Н:, Brock J., 1986).
У каждого биологического вида тяжелые и легкие цепи иммуноглобулинов имеют определённые антигенные особенности (Herbert W.J., 1970). Одинаковые антигенные детерминанты дл