Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.01) на тему:Клинико-морфологические аспекты гормонального статуса в этиопатогенезе эндемического зоба у крупного рогатого скота в Иркутской области

БУРЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

КЛИНИКО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГОРМОНАЛЬНОГО СТАТУСА В ЭТИОПАТОГЕНЕЗЕ ЭНДЕМИЧЕСКОГО ЗОБА У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

16.00.01,- диагностика болезней и терапия животных 16.00.02.- патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученной степени доктора ветеринарных наук

АКАДЕМИЯ ИИ. В.Р.ФИЛИППОВА

ггб оа

1 4 Ш

На правах рукописи УДК 636.089:616.441

ИЛЬИНА ОЛЬГА ПЕТРОВНА

УЛАН-УДЭ, 2000

Работа выполнена в Иркутской государственной сельскохозяйственной академии на кафедре анатомии и физиологии сельскохозяйственных животных.

Научные консультанты: Заслуженный деятель науки Российской Федерации, Республики Бурятия, академик АВН, завкафедрой Бур.ГСХЛ,

_доктор ветеринарных наук, профессор_Ю.А.Тарнуев.

Зав. кафедрой Ирк.ГСХА, доктор медицинских наук, профессор Б.Я.Власов.

Официальные оппоненты: Доктор вет.наук, профессор И.С.Кухаренко

Доктор вет.наук, профессор Д.Ж.Цырендоржиев Доктор биол. наук К.СЛоншакова

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт ветеринарии Восточной Сибири СО РАСХН, г.Чита.

Автореферат разослан " ноября 2000 года.

Защита диссертации состоится декабря 2000 г. в ю часов на заседании диссертационного совета Д-120.79.01 в Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р.Филиппова (670020, г.Улан-Удэ, ул.Пушкина, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятской ГСХА

Ученный секретарь диссертационного

совета, доцент Г.А.Игумнов

/7Ш 9

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Огромная территория, включающая континентальную часть азиатского материка (Иркутская, Читинская и Амурская области, Республики Бурятия, Тыва и Монголия), характеризуется недостаточностью йода в биосфере, которая является природным экологическим фактором и дана человечеству на вечные времена. Основной пртиной указанного цефицита, который лежит в основе развития эндемического зоба (ЭЗ), является большая удаленность от морей и океанов, обеспечивающих поддержание пула этого микроэлемента его обмен в общепланетарном масштабе (А.В.Попов, 1929;

B.Г.Шипачсв, 1933; Г.А.Алябьев, 1961; П.Н.Распутин, 1965; П.А.Маценко, 1965;

C.С.Иринчеева, 1966; А.И.Сорокина, И.С.ГГетров, 1967; В.В.Ковальский, Г.А.Андриянова, 1970; М.М.Дмитриченко, 1970: В.В.Ковальский, 1972; В.В.Ковальский, Р.И.Блохипа, 1972; М.В.Каталымов, В.М.Чурбанов, 1972; ЕГА.Уразаев, 1982; М.А.Риш, 1983; Кононский, 1983: Ф.А.Тихомиров, 1984; И.Т.Калюжный, 1985; В.К.Кашин, 1987; Ю.Г.Покатилов, 1993; А.П.Авпын и др., 1991; В.А.Чхенкели и др., 1998; О.В.Попова, 1999 и др.).

Согласно современным представлениям, увеличение размеров щитовидной железы (ЩЖ) в йоддефицитных районах обусловлено снижением уровня гиреоидных гормонов в организме, что через гипоталамус приводит к стимуляции Зиоситеза тиреотронного гормона (ТТГ). Последний, стимулируя все этапы метаболизма йода, приводит на первых стадиях заболевания к компенсаторной ипертрофии железы, а затем к ее гиперплазии, часто с образованием нодозньгх зчагов (С. Вернер, 1963; Т.Берзин, 1964; Р.Р.Рачев, Н.Д.Ещенко, 1975; А.Хенниг, 1976; Б.В.Алешин, В.И.Губений, 1983; Я.Х.Туракулов, 1986; Е.А.Холодова, ЛВ.Козюк, 1989; Д.Тепперман, Х.Теппермап, 1989; И.П.Копдр&хин, 1989; З.И.Георгиевский, 1990; R.Eckholm, 1990; А.П.Авцып и др., 1991; И.И.Дедов и др., 1992; Basic and clinical...,1994; B.Gustavsson et al., 1994; A.Allqeier et al., 1994; Dressley et al., 1995; iVLArai et al.,

1995; А.Б.Лндруеснко, 1998; Н.З.Хазипов, А.Н.Аскарова, 1999; Л.И.Дроздова, О.Г.Климов, 2000 и др.).

Говоря о дефиците йода в данной биохимической провинции, на наш взгляд, нужно иметь в виду, что данный термин отражает лишь большую или меньшую степень вероятности заболевания ЭЗ у людей и животных, которая реализуется при сочетании действия многих неблагоприятных факторов вторичной природы. В этом контексте все живые организмы, зависимые от поступления йода из окружающей среды, можно разделить на две популяции: резистентные к дефициту йода и чувствительные к его недостатку. Такая классификация (по аналогии отношения животных к стрессу) переносит центр тяжести исследований этиопатогенеза ЭЗ на макроорганизм и особенности его функционирования в условиях определенного дефицита йода (С. Вернер, 1963; И.Н.Нееын, 1968; Уголев, 1977; Б.Д.Кальницкий, 1979; А.С.Авакян, 1981: Ю.И.Раецкая, 1983; А.А.Ковальчук, Г.А.Черемиссинов, 1984; А.А.Оножеев, 1984; Н.П.Алексеев и др., 1985; С.П.Седов и др., 1989; С.П.Седов и др., 1989а; Л.Г.Замарин и др., 1989; А.П.Кузьменко, Ю.П.Шорин, 1991; А.А.Алисв, 1993; Basic and clinical..., 1994; Б.Б.Буинов, 1994; AAVeetman, 1994; R.Davies et al., 1995; W.Seffner, 1995; R.Lakshmy et al., 1995; K.Erreqraqui et al., 1996: L.De Groot, H.Niepomuszcze, 1996; E.Kaptein, 1996 и др).

В целом, не подвергая радикальной ревизии концепцию "без дефицита йода эндемический зоб не бывает", исходя из общетеоретических представлений, ЭЗ можно рассматривать и как поломку молекулярных механизмов, участвующих в специфической утилизации неорганического йода, которые не могут обеспечить эутиреондный статус даже при "статистически достаточном" уровне аниона в природных средак.

Чрезвычайно важно отметить, что, по мнению крупнейших американских специалистов в области патологии ЩЖ (P.Larsen, W.Inglar, 1992), дефицит йода даже при легкой степени его выраженности может служить триггерным механизмом многих болезней этого гормонального органа, а через него приводит к нарушению функционирования всей эндокринной системы. Иными словами, эндемия как внешний фактор, подобно лакмусовой бумажке, выявляет

дискоординацшо внутренних механизмов, надежность которых в отношении утилизации следовых количеств йода была сформирована еще в период выхода живых существ из моря насушу (Д.Тепперман, Х.Тепперман, 1989).

Косвенным подтверждением высказанного выше предположения является хорошо известный в ветеринарной практике случаи, когда в эндемических по йоду регионах даже в пределах одного производственного помещения наряду с тяжелыми формами ЭЗ могут находиться клинически здоровые животные с лабораторно подтвержденным нормальным тиреоидным статусом. Исходя только из привычной схемы "дефицит йода - гормональный сдвиг - гипертрофия -гиперплазия ЩЖ", нельзя объяснить вовлеченность в патологический процесс таких сопутствующих факторов, как вид животного, пол, характер кормления, влияние микро- и макроэлементов, экологические нагрузки (природные и антропогенные), генетические и иммунологические факторы.

Такой подход к проблеме наиболее отчетливо отражен в определении ЭЗ, данном В.В.Талантовым в 1989 году, которое можно считать наиболее точной, хотя и пространной дефиницией этого заболевания: "Эндемический зоб -это гипотиреоз, часто латентный, аутокомпенсированный, вызванный, как правило, дефицитом йода, усиленный другими химического и генетического характера повреждениями тиреосинтеза, и компенсаторная гиперплазия щитовидной железы, провоцируемая рядом экологических и эндогенных факторов, увеличивающих потребность организма в тиреоидных гормонах, претерпевающая в зависимости от характера, силы, постоянства и длительности действия струмогенов, преходящую, прогрессирующую, стабильную и осложненную фазы развития с образованием перенхиматозного микро- и макрофолликулярного, кистозного, узлового зоба с компрессионным, рефлекторным и другими синдромами".

В этом определении, а также в работах многих других исследователей подчеркивается важность изучения этой геохимической патологии с точки зрения исследования биосинтеза тиреоидных гормонов, их биологических эффектов,

наиболее важным из которых является анализ биоэнергетических механизмов, лежащих в основе функциональных и системных изменений организма.

В связи с этим большую актуальность 1гредставляют исследования у

-этдпттту г тяк-иу биоэнергетических процессов, как гликолиз и дыхание,

отражением которых является содержание их метаболитов, а из них наибольшую информационную ценностьпредставляютлимонная, молочная и янтарная кислоты.

Неизученной остается проблема возможности позитивного влияния на биоэнергетику животных с целью стимуляции биосинтеза тиреоидных гормонов и получения терапевтического эффекта.

До сих пор остается практически не исследованным при ЭЗ такой раздел патологии, как процессы, происходящие в сычуге у телят, в первый наиболее критический месяц жизни. В частности, это касается таких важных процессов, как секреция желудочного сока и моторика, тесно связанные с биоэлектрической активностью сычуга.

Весьма своевременным являются также разработки некоторых экспериментальных моделей (моделирование гипофункции щитовидной железы, оценка потенциального дефицита йода, анализ эффективности действия органических соединений йода нового поколения), которые позволяют углубить наши знания о ключевых звеньях патогенетических механизмах этого заболевания.

В связи с вышеизложенным, мы поставили перед собой цель исследования - изучить эпизоотологические и региональные клинические признаки ЭЗ крупного рогатого скота, а также исследовать некоторые патогенетические механизмы, лежащие в основе этой патологии, для фармакологической коррекции тиреоидного статуса.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать эпизоотологические и клинические особенности течения эндемического зоба у крупного рогатого скота в Иркутской области.

2. Определить содержание гормонов щитовидной железы при эндемическом зобе крупного рогатого скота и экспериментальных животных.

3. Разработать методику определения обеспеченности йодом у экспериментальных животных по показателям энергетического метаболизма митохондрий печени.

4. Изучить состояние эндогенной интоксикации по уровню содержания молекул средней массы (МСМ).

5. Оценить состояние энергетического метаболизма по содержанию субстратов аэробного и анаэробного обмена у животных.

6. Оценить секреторную и моторную функцию сычуга у телят при эндемическом зобе.

7. Разработать в экспериментальных условиях коррекцию функций ЩЖ при помощи йодсодержащего препарата с четвертичным атомом азота-йодид 3 (2,2,2-триметилгидразиний) пропионовой кислоты ( МДИ).

8. Дать оценку влияния МДИ на энергетический метаболизм, тиреоидный и морфофункциолальный статус лабораторных животных.

9. Осуществить коррекцию течения эндемического зоба с помощью влияния на энергетическийсгатус животного введением фумаровой кислоты.

Научная новизна. В работе была показана высокая заболеваемость эндемическим зобом у телят, которая в ряде хозяйств Иркутской области принимает форму вспышек с высокой степенью летальности (до 60%); у взрослых животных эндемический зоб, как правило, протекает в латентной форме, которая проявляется снижением продуктивности и плодовитости. Развитию эндемического зоба в Иркутской области потенцируют такие факты, как повышение содержания кальция и стронция, дефицит селена в почвах, природные (климато-географические) и антропогенные (тяжелые металлы, нитраты и нитриты, органические антитиреоидные соединения) факторы.

Впервые в ветеринарной медицине разработан способ выявления дефицита йода у клинически здоровых и экспериментальных животных путем определстш функционального состояния митохондрий печени.

Установлено, что при эндемическом зобе у крупного рогатого скота наблюдаются изменения в содержании метаболитов энергетического обмена,

которые свидетельствуют о торможении аэробного метаболизма с компенсаторной стимуляцией анаэробного обмена. Сдвиг метаболизма в сторону гипоксических условий приводит к активации протеолитических процессов, что сопровождается лппмтриием содержания молекул средней массы, а значит - к повышению уровня эндогенной интоксикации.

Показано, что введение коровам фумаровой кислоты (50 мг/кг) в течение 10 дней при неизменном поступлении йода приводит к повышению функционального статуса щитовидной железы.

Впервые установлено, что между функциональным статусом щитовидной железы, состоянием энергетического метаболизма и могорно-секреторной функцией сычуга у телят при эндемическом зобе имеется тесная взаимосвязь.

Введение экспериментальным животным (крысам) с пониженной функцией щитовидной железы йодид-3-(2,2,2-гримегилгддразиний) пропионовой кислоты (МДИ) приводит к повышению уровня метаболизма секреторных клеток щитовидной железы, оцениваемое по активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ). Анализ полученных результатов позволяет рекомендовать указанный препарат для клинического применения, поскольку он является структурным аналогом многих биологически активных соединений (карнитин, холин, "витал-1").

Теоретическая значимость и практическая ценность работы. Полученные материалы существенно расширяют наши представления о значении эндогенных физиологических и метаболических процессах в развитии эндемического зоба, который традиционно связывают только с дефицитом йода в окружающей среде. Выявленные в работе новые звенья патогенетических механизмов эндемического зоба нацеливают научных работников и практических ветеринарных врачей к разработке способов воздействия на эти механизмы с целью получения клинически значимого результата. О реальной возможности получения такого результата говорят данные по активации функций щитовидной железы у гипотиреоидных экспериментальных животных при применении йодсодержащего препарата МДИ и использовании фумаровой кислоты у коров при гипотиреозе.

Положения, выносимые на защиту. 1. Эндемический зоб у крупного рогатого скота в Иркутской области имеет эпизоотологические и клинические особенности.

2. Латентную форму дефицита йода можно выявить по реакции изолированных митохондрий печени у экспериментальных животных.

3. Эндемический зоб характеризуется нарушением аэробного метаболизма, который сопровождается повышением уровня эндогенной интоксикации

4. Эндемический зоб характеризуется нарушением секреции, моторной функции сычуга телят и патоморфологическими изменениями в щитовидной железе.

5. Введение йод-гранспортного препарата (МДИ) вызывает нормализацию функции щитовидной железы и печени у лабораторных животных.

6. Применение фумаровой кислоты оказывает стимулирующий эффект на функцию щитовидной железы у коров.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: -научных конференциях Иркутской ГСХА (Иркутск, 1989-2000 г.г.);

-Всероссийской научно-практической конференции "Экологозависимые заболевания (биохимия,фармакология,клиника)"(Чита, 1997);

-Международной конференции морфологов (Улан-Удэ, 1998);

-Международной конференции посвященной 125-летию Казанской иет.академии (Казань, 1998);

-Международной конференции (Благовещенск, 1999).

-Материалы работы доложены на НТС главного управления с/х Иркутской области (от 28.02.2000, протокол № 5).

-Получена заявка на изобретение №2000125446 от 13.10.2000 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 28 работ в материалах Международных, Всероссийских и региональных конференций, сборниках научных трудов Иркутской ГСХА, Бурятской ГСХА, Казанской ветеринарной академии

(Казань), в журнале "Ветеринария" (Москва), информационом листке Иркутского ЦНТИ, по теме диссертации опубликована монография (Иркутск).

Структура и обьем диссертации. Диссертация изложена на 301 странице и включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты исследования, обсуждение, заключите, выводы, практические предложения, Сиолиографию ir-приложение. Работа иллюстрирована 11 таблицами и 35 рисунками; список литературы включаег 630 источников, га них 220 - иностранных автора.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились на черно-пестрой породе крупного рогатого скота (коровы и новорожденные телята), лабораторных животных (крысы, мыши). Всего в опытах было исследовано 1260 голов крупного рогатого скота, крыс- 300 и мышей 120 особей.

Все подопытные животные подвергались общему клиническому обследованию: определению габитуса, температуры тела, пульса, дыхания, состояния шерстного покрова и кожи.

При обследовании органов дыхания, пищеварения и сердечно-сосудистой системы мы пользовались общепринятыми методами исследования: осмотром, пальпацией, перкуссией и аускультацией. Собранные таким образом сведения позволили составить более или менее полное представление об общем состоянии организма подопытного или клинически больного животного.

У животных натощак из яремной вены брали кровь и получали сыворотку общепринятыми методами (2000 g -10 мин.)

В крови определяли содержание эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина (И.П.Кондрахин, 1985).

В сыворотке крови определяли: общий белок рефрактометрически (Е.А.Васильева, 1982); содержание среднемолекулярных пептидов (МСМ) (Н.И.Габриэлян и др.,1981; Б.Б.Буинов, Б.Я.Власов, 1992); концентрацию лимонной кислоты (цитрат) (Б.Я.Власов, 1986; Б.И.Антонова, 1991); молочной кислоты (лак-

тага); янтарной кислоты (еукцината) (М.И.Прохорова, 1982), холестерола (Б.И.Антонова, 1991); трсотропного гормона (ТТГ) набором "'Гнроид ИФА-ТТГ" методом твердофазного иммуноферментного анализа (И.Левкович, Б.Псрнися, 1989); трийодтиронина (ТЗ ) набором "Тироид ИФА- трийодтиронин" методом твердофазного иммуноферментного анализа (И.Левкович, Б.Пернися, 1989); тироксина (Т4 ) набором "Тироид ИФА-тироксин" методом твердофазного иммуноферментного анализа (И.Левкович, Б.Пернися, 1989).

Из печени крыс выделяли митохондрии по методу Ю.В.Евдотиенко, Е.Н.Моховой, 1967, а также определяли дыхательную и фосфорилирующую активность митохондрий на полярографической установке 11А-3 и ЛП-7.

Определяли активность СДГ в печени и почках крыс (М.И.Прохорова, 1982).

Нами проведено исследование по коррекции функций щитовидной железы при гипотиреозе у лабораторных животных, новым йодсодержащим препаратом 3-(2,2,2 триметилгидразиний) иропиоиовой кислоты (МДИ), синтезированным в лаборатории органических соединений (В.А.Лопырев), института химии, г. Иркутск. При этом определено [ДЭ50 препарата; морфофункциопатыгое состояние щитовидной железы и печени, определяли фармакологические свойства МДИ (М.И.Прохорова 1982; Г.Н.Першин, Е.Гвоздева. 1961; Г.Л.Меркулов, 1969; Э.Пирс, 1962; В.Г.Колб, В.С.Камышников, 1983; Ю.Е.Стрелышков. 1960).

С целью получения терапевтического эффекта при лечении эндемического зоба у коров и телят нами предложена фумаровая кислота, как стимулятор энергетических процессов в организме и. в частности в щитовидкой железе.

Для определения секреторно-моторной функции сычуга у новорожденных телят применялся метод электрогастротрафии сычуга с наружной поверхности брюшной стенки приборами ЭГС-3, ЭГС-4 (Ю.А.Тарнуев,]971). Сычужное содержание у телят для фракционного исследования получали по методике П.С.Мушинского (1986).

Для объективной оценки количественных показателей, полученных в настоящем исследовании была использована статистическая обработка (В.С.Асатиани, 1969; Э.Ллойд, У.Ледерман, 1989).

При разработке методологии исследований, анализе современного состояния проблемы и обсуждении полученных результатов кроме общедоступных литературных источников мы использовали базу данных национальной библиотеки США "МргШпр" и гигтрмы Интерцгег,___

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Как показали наши исследования, клиническое течение эндемического зоба в Иркутской области во многом соответствует той характеристике, которую дал И. А. Ленен (1989) на основании работы проведенной в республике Бурятия. Это определение для нас представляет особую ценность, поскольку республика Бурятия по ряду биогеохимических параметров имеет с Иркутской областью сходные черты.

В нашем регионе как и в других регионах, эндемичных по йоду, у животных наблюдается чубатость, грива, микседема, низкорослость, очаги алопеции, складчатость и сухость кожи, гиперкератоз, экзофтальм, нарушение формирования вымени, затрудняющего применение их для машинного доения, недоразвитие костей черепа и конечностей, остсодистрофия. Отмечается высокая частота абортов, задержка последа, субинволюция половых органов, образование фоллику лярных кист, гипофункция яичников, бесплодие и зачастую рождение нежизнеспособного молодняка.

Описанные клинические проявления ЭЗ в целом объясняются эффектами ти-реоидных гормонов на процессы дифференциации и роста тканей и органов; в качестве примера можно привести интерпретацию низкорослости и снижение массы животного, которое имеет важное экономическое значение. Недавно было установлено, что физиологический уровень циркулирующих в крови тиреоидных гормонов необходим для поддержания нормальной секреции гипофизарного гормона роста, вследствие их прямого сташуляторного эффекта (В.У.Давыдов, 1983; Ф.ГШетрянкин, В.Д.Семенов, 1985; А-Ошзйпа, \V.Wehrenberq, 1995).

Кроме того, при обьективном исследовании сердечно-сосудистой системы отмечается брадикардия, изменение первого и ослабление второго тона сердца,

снижение зубца Р, удлинение интервалов Р(}, снижение зубцов комплекса ОЯБ, снижение и расширение зубца Т (Н.А.Судаков и др.,1981; П.И.Безруков, А.А.Попенко, 1985).

Также ряд авторов отмечают у молодняка нарушения координации движения, сосания и торможение рефлексов, гипотермию (И.П.Кондрахин, 1989; СЛгуше, 1989). У коров также отмечается снижение обшей молочной продуктивности с уменьшением содержания в молоке липидов, казеиногена, а также факторов, обеспечивающих защиту телят от инфекции и стрессовых факторов, антител, ферментов, гормонов, олигосахаридов, необходимых для развития нормальной микрофлоры кишечника новорожденных (Т.Ш.Шарманон и др., 1983). В определенной степени новорожденные животные с ЭЗ попадают в своеобразный порочный круг при котором внутриутробные дефекты развития внутренних органов и ЦНС. связанные с йоддефицитом у матери, усугубляются биологической неполноценностью молозива и молока и в дальнейшем недоразвитием .ряда органон и систем.

Отмечаемая нами высокая заболеваемость ЭЗ у телят, которая в ряде хозяйств Иркутской области принимает форму вспышек с высокой степенью поражения ЩЖ и летальностью, вероятно, обусловлена влиянием дополнительных факторов, которые могут сопутствовать дефициту йода.

По мнению В.В.Ковальского и Р.И.Блохиной (1972), Ю.Г.Покатилова (1993), такими факторами могут служить в почвах Иркутской области повышенное содержание катьция, стронция и марганца, причем последний имеет тенденцию к накоплению в ЩЖ. Наряду с марганцем ЩЖ, вероятно, может аккумулировать хром, содержание которого в почвах находится в пределах нормы. Можно полагать, что указанные сопутствующие макро- и микроэлементы нарушают один из этапов метаболизма йода, тем самым изменяют тиреошщый статус животных. Особенно это касается таких элементов как кальций и стронций, которые могут тормозить всасывание йодидов в тонком кишечнике.

Особое внимание следует уделить дефициту в Иркутской области такого микроэлемента как селен (А.П.Кудрявцев,1993), который входит в состав дейодиназы тип-1 и глютатионпсроксидазы, ферментов, регулирующих активацию и инактива-

цию тиреокдных гормонов (J.Kohrle, 1996; P.Larsen, 1997: О.В. Попова, 1999: С.А.Зимина, 2000).

Получены данные (C.IIotz et al., 1997; L.Foster, S.Sumar, 1997), согласно которым недостаточное поступление селена с кормом и водой, нормализует концентрацию циркулирующего в крови Т4 при йодном дефиците. Однако, следует помнигь о высокой токсичности соединений селена, передозировка которых может приводить к клинически выраженному гипотиреоидизму, который может сопровождаться сепсисом с тяжелой пневмонией (L.Hofbauer et al., 1997; С.А.Зимина, 2000).

Известно, что сельскохозяйственные районы Иркутской области находятся в очень тесном контакте с крупными промышленными предприятиями, которые могут быть источником поступления во внешнюю среду тяжелых металлов и других токсикантов, которые также небезразличны к функционированию ЩЖ. Такое рассмотрение ЭЗ в связи с техногенными воздействиями, находятся в рамках современных представлении об этиопатогенезе этой эндокринной патологии (Б.Б.Буинов, 1994; Л.И.Дроздова, О.Г.Климов, 2000; А.В.Гребенщиков, 2000 и др.).

Особый интерес в этом плане может представлять контаминация окружающей среды диоксинами, загрязнение которыми^мясопродуктов в некоторых странах Западной Европы вызвало шокирющий резонанс во всем мире. Согласно данным американских исследователей из национального института по изучению влияния окружающей среды на здоровье (Северная Каролина, США), указанные токсиканты проявляют не только мутагенное, канцерогенное и тератогенное действие, но в ис-чезающе малых концентрациях нарушают тиреоидный статус животных и регуляцию со стороны тиреотропного гормона (M.Kohn et al., 1996).

Иркутская область находится я зоне рискованного земледелия, в связи с чем зачастую не удовлетворяется биологическая потребность животных в энергии и протеине (Т.Л.Соловьева, В.В.Цюпко, 1984; G.Pethes et al.,1985; А.Шахов, 2000), что, как известно, является фактором, провоцирующим развитие и отягощающим течение ЭЗ. По данным американских исследователей (L.Carcm, F.Alster, 1997), критическое значение для сохранения эугиреоидпого состояния у животных имеет снабжение организма биологически полноценным белком.

Определенное значение для возникновения вспышек ЭЗ может иметь и высокий уровень выпадения осадков в вегетационный период, когда происходит вымывание соединений йода из почвы и обеднение кормовых растений этим микроэлементом (А.П.Авцып и др., 1991). Кроме того, в литературе имеется сообщение, согласно которому в дождливый период в кормовых травах повышается содержание тиопионата, который может отягощять течение ЭЗ (В.Опайага е! а!., 1992).

Вместе с тем в литературе имеются сообщения, согласно которым в засушливые периоды в кормовых растениях резко повышается содержание нитратов, даже без дополнительного внесения их в качестве удобрения (О.СааТаИо, 1988). Согласно данным немецких исследователей (С.РеШез е! а1.. 1983), при скармливании кормов с высоким содержанием нитратов наблюдается йодная недостаточность с увеличением частоты рождаемости зобатых телят, при чем в сыворотке этих животных отмечается снижение содержания экстрагируемого бутанолом йода и тироксина. Показано также, что продолжительность стельности у коров, родивших телят с зобом. была па 9 дней больше, чем у коров с нормальными телятами.

Негативное влияние повышенного содержания нитратов в кормах на развитие зобатости хорошо согласуется с многочисленными литературными данными о конкурентных взаимоотношениях анионов йода и нитрата. Наконец, нельзя не упомянуть о вкладе оксида азота (+2). который может образоваться из нитратоз и влиять на систему внутри - межклеточной сигнализация (В.П.Реятов и др.. 1994: Е.Б.Ман\\ина и др.. 1996). повреждение которой приводит к тяжелым нарушениям центральной и периферической гемодинамики (X..М.Марков. 1996: А.Б.Симонян и др.. 1999) и торможению ф>ишии 1ЦЖ (У.и^а л а!.. 1995: Г.СоНп е1а1.. 1995).

Учитывая обильное кровоснабжение ЩЖ и тот факт, что одним из важнейших эффектов оксида азота (-2) является влияние на сократительные элементы сосудов, дальнейшие работы в области изучения влияния этого нового низкомолекулярного гормона натиреоидный статус имеют большую перспективу.

Регион Восточной Сибири характеризуется резко коитиненгальным климатом, количество холодных дней в году составляет 200-220 (Агроклиматический справочник..., 1962), что обеспечивает дополнительное функциональное напряже-

ние тиреоидной системы, участвующей в процессе терморегуляции (C.Irvine, 1984;

A.П.Божко, И.В.Городецкая, 1994; H.Frcake, J.Oppenheimer, 1995; J.Silva, 1995; D.Berthon et al., 1996). Кроме того, значительные перепады температуры в течение одних суток приводят к ослаблению механизмов неспецифической и специфической резистентности животных и к инфекционным болезням (Т.Ш.Шарманов и др., 1983), в свою очередь, являясь фактором, предъявляющим дополнительные требования к механизмам, поддерживающим тиреондный гомеостаз, которые вследствие этого нуждаются в эффективной иммунокоррекции (В.А. Бударков и др., 1993;

B.В.Ковзов, 1997).

Анализируя вспышку ЭЗ в учхозе "Оскское", являющимся базовым хозяйством Иркутской ГСХА, мы обратили внимание на высокую степень пораженное™ (около 80%) стада фасциолсзом, в основе которого лежит выпас на низменных пастбищах. Как известно, цикл развития Fasciola hepatica включает в себя пребывание личиночных форм этого гельминта на увлажненных и заболоченных выпасах, которые занимают значительную территорию хозяйства (Г.А.Котельников, 1983; К.И. Абуладзе, 1990). Развивающаяся глистная инвазия приводит к поражению гепато-билиарной системы (A.Giustina, W.Wehrenberq, 1995). которая может сопровождаться холестазом, эндогенной интоксикацией, возможным нарушением всасывания йодидов и как следствие развитие зобатости. Мы ясно отдаем себе отчет в том. что печеночный сосальщик не является доминирующим фактором в поражении щитовидной железы, однако возможность его участия в этом процессе должна иметься в виду при проведении профилактических и оздоровительных мероприятий при ЭЗ.

Одним из ключевых вопросов, который определяет тактику и стратегию поведения ветеринарных врачей при разработке мероприятий по профилактике и лечению ЭЗ, является определение истинной потребности животного в микроэлементе.

Данный вопрос приобретает актуальность в связи с тем, что каждое животное нуждается в определенном оптимальном уровне йода при поступлении его с кормами и водой. Об этом свидетельствуют хорошо известные факты о том, что в эндемичных по йоду районах в пределах одного производственного помещения

наряду с тяжелыми формами эндемического зоба могут находиться клинически здоровые животные с лабораторно подтвержденным норматьным тиреоидным статусом.

Согласно данным некоторых старых источников, описаны деревни, в которых по одну- сторону улицы болели ЭЗ люди и животные, а по другую сторону нет (Большая медицинская.... 1929).

Мы попытались оценить потребность экспериментальных животных (белых крыс) через способность йода опосредованно воздействовать на метаболизм митохондрий. Нами показано, что добавление йодистого калия экспериментальным животным приводит к достоверному повышению энергетического уровня митохондрий печени (табл. 1).

Таблица 1

Основные показатели функционального состояния митохондрий печени

при добавлении в рацион белым крысам йодистого калия, (М + га)

Показатели Характер серии контроль (12*) добавка KI(12)

Уатф мкатом 02 в мин на мг белка 2,8 ±0.15 2,9 + 0.09

Углф мкатом 02 в мин на мг белка 20,7 ± 1,12 24,6+ 1.19

ДК по Чансу (\'адф к Уатф) 7.39 + 0.34 8,48 + 0,36

* в скобках число животных в серии

Первый вывод, который напрашивается при рассмотрении данных таблицы (и он, действительно, справедлив), заключается в том. что добавление препарата йода в условиях данного эксперимента в целом вызывает стимуляцию дыхательной энергетики митохондрий у белых крыс. Это подтверждает и высокий уровень скорости фосфорилиронания в митохондриях подопытных крыс, величина, которая прямо пропорционально связана с Уадф.

Однако, ситуация выглядит очевидной только при первом взгляде, и представляется более сложной при внимательном рассмотрении изучаемых параметров у каждого животного. На самом деле, если рассмотреть величины Уадф и дыхательный контроль по Чансу у каждого животного, то можно заметить, что в контрольной группе у 6 крыс эти параметры превышают средний уровень на 30-40%, у трех- близки к средней и у трех животных - примерно на 30% ниже среднеарифметической. У животных подопытной группы 9 максимальных величин практически не отличаются от таковых в контроле, а 3 минимальные показателя по уровню соответствую'; минимальным величинам у интакгных крыс. Таким образом, повышение среднего уровня величин Уадф и дыхательного контроля по Чансу в группе подопытных животных произошло только за счет повышения этих показателей у трех животпьн:. Иными словами, чувствительными к действию микродобавок йода в рацион из 12 животных оказались только 3 крысы.

Если выйти за узкие рамки эксперимента с использованием небольшого массива животных, то представляется возможным более расширенно взглянуть на полученные результаты. Во-первых, животные, у которых полностью удовлетворена потребность в соединениях йода (6 особей) и которые хорошо адаптированы к условиям окрз'жающей среды, не нуждаются в добавке йода, а если он и вносится в коры в мккроколичествах, то они на это не реагируют изменением своей митохонд-риальной энергетики. Во-вторых, другая часть животных (3 крысы) испытывает, вероятно, определенный дефицит в микроэлементе и они реагируют на его дополнительное введение оптимизацией энергетического метаболизма. И наконец, третья группа крыс (3 животных) по оценке параметров энергетики митоходрий практически никак не реагируют на добавление в корм 10 мкг йодистого калия в течение 14 дней.

Анализируя полученные результаты с осторожной экстраполяцией на роль дефицита йода в возникновении зоба в эндемическом районе, можно полагать, что около половины животных не нуждаются в дополнительном введении в рацион микроэлемента: у 25% - добавка может оказывать профилактический эффект, а у последней четверти животных она, вероятно, не в состоянии предотвратить гипер-

трофию и гиперплазию щитовидной железы при неблагоприятном сочетанием действии внешних и внутренних факторов.

Полученные нами результаты, подтверждающие различную реакцию митохондрий модельных животных на дополнительное введение в рацион йодистого калия, согласуются с результатами исследований на коровах выращиваемых в зонах йодной недостаточности, которые в зависимости от нейроэндокринного статуса различным образом реагируют на недостаточность микроэлемента (Л.Г.Замарин, 1989).

Таким образом, при условии проведения оптимальной профилактики йодной недостаточности, но при нарушении характера кормления и содержания, можно ожидать, что примерно четверть всех сельскохозяйственных животных будет страдать ЭЗ, конечно, с учетом латентных и стертых форм. К сожалению, точная статистика заболеваемости ЭЗ среди сельскохозяйственных животных в России отсутствует, но можно получить представление о распостраненности этого заболевания в отдельных районах, где эта патология становится предметом пристального внимания ученных. Так, большой научный и практический интерес представляют данные С.ИЛамкина по изучению заболеваемости эндемического зоба у овец и коз (1954; 1959; 1961). Эти исследования тем более важны, что они проводились в Бурятии, которая входит в состав большого эндемического района Восточной Сибири. Автором было показано, что пораженность ЭЗ у овец составляет 9%, причем из 83 обследованных 1 -3 -дневных ягнят зоб выявлен у 26 голов, что составляет 31%. В дру гом хозяйстве Еравнинского аймака Бурятской АССР ЭЗ был выявлен у 46 ягнят, или 16,6% к приплоду. При этом, среди обследованных 35 ягнят первых трех дней жизни было обнаружено наличие зоба у 20 голов или 57,1 % к приплоду.

О среднем уровне распространения эндемического увеличения ЩЖ в 20-40% приводится также в известной работе В.В.Ковальского и Р.И.Блохиной (1992), которые считают характерной эту величину для Иркутской области.

Согласно нашим данным, частота ЭЗ у крупного рогатого скота даже вне вспышки также составляет не менее 25%.

Таким образом, экспериментальные исследования реакций митохондрий на добавку йода позволяют полагать, что, действительно, не менее четверти всех сельскохозяйственных животных в эндемических районах могут страдать ЭЗ, причем, вероятно, многие из них вследствие нарушения метаболических или иных факторов могут быть йодрезистентными. О возможности развития такого состояния йодрсзи-стентности неоднократно упоминалось в литературе.

Следующий важный вопрос, который мы рассмотрели в настоящем исследовании заключается в оценке тиреоидной функции и ее регуляции со стороны адено-гипофиза у коров а телят в условиях йодного дефицита с клинически выраженным увеличением размеров щитовидной железы. Мы специально подчеркиваем тот факт, что для исследования этих функций были отобраны телята и взрослые животные со значительным увеличением щитовидной железы. Необходимость соблюдения такого условия была продиктована некоторыми особенностями течения йодной недостаточности у сгресс-предрасположенных и стресс-устойчивых животных, когда проявление дефицита этого микроэлемента может проявляться не только гипотиреозом, но и гипертиреозом.

Сходную картину в отношении клинического проявления дефицита йода с кобальтовой недостаточностью наблюдал и А.А.Оножеев (1984), который показал развитие этого явления в динамике. Мы полностью согласны с концепцией указанного исследователя, согласно которой первой реакцией на недостаток йода является гипертиреоз с гипертрофией и гиперплазией ЩЖ, затем происходит ее функциональное истощение с развитием гипотиреоза.

Таким образом, в отличие от приведенных выше исследований мы изучали тиреоидный статус у новорожденных и взрослых животных, тиреоидный статус, которых соответствовал конечной стадии проявления йодного дефицита и внешне выражался в значительных размерах эндокринного органа. Подтверждением указанной стадии йодного дефицита являются не только низкие значения концентрации гиреоидных гормонов в сыворотке крови коров и особенно телят, но и в высокой концентрации ТТГ, которая хорошо согласуется с функционалытым состояни-

см ЩЖ (И.П.Кондрахин, 1989; Д.Тспперман, Х.Тепперман, 1989; Basic and clinical..., 1994).

Особенностью тиреоилного статуса, который мы выявили в нашем исследовании (табл.2), является высокое относительное содержание Т3, у здоровых и больных телят, что, вероятно, обменяется повышенной потребностью эффективной формы тиреоидных гормонов (ТЗ) для процессов дифференцировки органов и тканей, и в особенности структур ЦНС.

Таблица 2

Содержание ТТГ и тиреоидных гормонов у новорожденных телят и коров черно-пестрой породы при эндемическом зобе, (М+ш)

жазатели ТТГ т4 Тз Т3/Т4

г=8 мк МЕ/мл нмель/л нмоль/л

Телята:

онтроль 0,438±0,204 98,0±7,3 3,4+0,23 0,03±0,005

э/зоб 2,040±0,132 34,8±7,8 1,9+0.14 0,05±0,005

Сороиы:

онгроль 0,681 ±0.209 146,5+7,9 3,7+0,96 0.025±0,004

э/зоб 1,880+0,117 61,7±8,8 0,633+0,01 0,01 ±0,1

В целом, подводя итог анализу раздела, посвященному исследованию концентрации ТТ Г и тиреоидных гормонов при клинически выраженном ЭЗ у телят и коров, необходимо заключить, что эти результаты находятся в русле современных классических представлений о характере гормональных изменений при хроническом йодном дефиците.

Подтверждением нарушения гормональной регуляции функционирования

тканей и органов животных, главным компонентом которой является воздействие на энергетику биологических структур, свидетельствуют обнаруженные нами изменения концентрации содержания лимонной, янтарной и молочной кислот в сыворотке хрови у телят и взрослых животных (табл. 3).

Согласно современным представлениям, в настоящее время понятие тканевой гипоксии рассматривается как биоэнергетическая гипоксия поскольку оно более полно раскрывает механизм происхождения этого явления. Дело в том, что нарушение биоэнергетических процессов к связанные с ними изменения концентрации метаболитов (в том числе лимонной, янтарной и молочной кислот) начинается раньше, чем достигаются критические значения р02, снижающие активность цитохромоксидазы (Л.Д.Лукьянова, 1990; 1997).

Таблица 3

Содержание энергетических субстратов в сыворотке крови коров и телят с

эндемическим зобом, (М+гп)

Показатели Контроль Эндемический зоб

п=9

коровы:

цитрат, мкмоль/л 136+5,0 110±6,1

сукцинат, мкмоль/л 64+4,0 90+5,0

лактат, ммоль/л 1,6610,141 2,19+0,143

телята:

цитрат, мкмоль/л 152±7,2 99,7±7,02

сукцинат, мкмоль/л 66,6+6,01 91,0+8,01

лактат, ммоль/л 1,59+0,092 2,42+0,172

Одним из возможных механизмов развития гипоксии может явиться нарушение микроциркуляторного русла, как ответная реакция на йодный стресс (см.

ниже), а также адаптивным биосинтезом ферментов, которые определяют направленность энергетического метаболизма (Н.З.Хазипов, А.П.Лскаропа. 1999). В этих условиях происходит одновременное уменьшение концентрации цитрата и увеличение сукцинага и лактата.

Анализируя полученные результаты, мы можем полагать, что снижение концентрации цитрата в сыворотке крови у коров и телят с ЭЗ, отражает торможение аэробных процессов в организме животных, поскольку образование цитрата, по результатам многочисленных исследований, отражает интенсивность кислородного метаболизма (Э.Ныосхолм, К.Старт, 1977; O.A.Бойко, 1981; И.Н.Кендыш, 1985; .Я.Мусил, 1985). В этой связи, как указывают многие авторы (Р.Р.Рачев, Н.Д.Ещенко. 1975; В.Б.Розен, 1980; И.Л.Кондрахин. 1989; Д.Тепперман, Х.Тепнермая, 1989), при ЭЗ отмечается снижение базального метаболизма, понижение температуры тела, психо-эмоционалыюе торможение, замедление образования рефлекторных связей и др. Таким образом, понижение содержания лимонной кислоты у телят и коров с ЭЗ, по всей вероятности, отражает тенденцию к определенной направленности метаболизма в сторону анаэробного обмена. Одним из возможных механизмов данного явления может явится нарушение микроциркуля горного русла как ответная реакция на стресс, которое вызывается нарушением тирео-идиого статуса (см. ниже).

Косвенным подтверждением нашего предположения о переключении метаболизма на анаэробный путь при ЭЗ является факт повышения содержания янтарной кислоты в сыворотке крови коров с изучаемой геохимической патологией. Известно, что стимуляция системы генерации сукцината, связано с повышением нагрузки на ткани и необходимостью функционировать в условиях кислородного дефицита. Действительно, в подопытной группе превышение янтарной кислоты над уровнем контроля не является случайным и, вероятно, отражает глубинные метаболические процессы, лежащие в основе системных нарушений функций ЩЖ. Так, в ряде исследований было показано, что изменению содержания янтарной кислоты сопутствовали серьезные изменения ряда органов и систем, которые контролируются тиреоидными гормонами (М.Н. Кондрашова, 1976).

Анаэробная направленность метаболизма коров при ЭЗ отражается также в повышении содержания молочной кислоты в сыворотке крови этих животных.

Классически признанным считается (И.Н.Кендыш,1985), что повышение уровня молочной кислоты отражает анаэробную направленность обмена, подтверждаемое многочисленными исследованиями тканей, сосгояние которых характеризуется снижением кислородного обеспечения. Поэтому повышение уровня молочной кислоты в сыворотке крови, которое является результирующим показателем анаэробного метаболизма всего организма, свидетельствует об энергетически неэффективном использовании субстратов биологического окисления (В.П.Скулачев, 1969; Э.Ньюсхолм, К.Старт, 1977; Я.Мусил, 1985). Иначе говоря, факт обнаружения повышения содержания молочной кислоты в сыворотке крови коров с ЭЗ необходимо рассматривать как отраж-енис явлений нарушения кислородного режима тканей.

Наше предположение об изменении направленности метаболизма в сторону преобладания гипоксических условий подтверждается данными определения содержания молекул средней массы (МСМ), концентрация которых прямо связана с обеспеченностью ткани кислородом и отражает уровень эндогенной интоксикации (А.И.Волчегорский и др.,1994).

Мы предположили, что дисбаланс многих систем регуляции на физиологическом, метаболическом и других уровнях организации сельскохозяйственных животных, который наблюдается при таких экстремальных воздействиях как хронический дефицит йода может привести к накоплению во внутренней среде организма (в том числе- в жидкой части крови) МСМ, отягощающих течение основного патологического процесса. Это предположение весьма вероятно, поскольку, как показали результаты наших исследований по изучению концентрации энергетических субстратов при ЭЗ у телят и взрослых животных, организм животных находится в гипоксических условиях, которые, как это твердо установлено, инициируют образование МСМ (И.А.Горошинская и др., 1994).

Исходя из представленных нами соображений о взаимосвязи уровня МСМ в сыворотке крови и степени эндогенной интоксикации можно полагать, что при

этой геохимической патологии, вероятно, могут возникать нарушения в системе микроциркуляторного русла, которые создают условия, способствующие накоплению токсинов с преобладанием соединений пептидной природы. Об этом, в частности, свидетельствует повышение показателей эндогенной интоксикации в наших исследованиях, в числителе которого находится величина Е280, т.е. параметр, отражающий степень поглощения ультрафиолета в составе пептидов (табл. 4).

Таблица 4

Содержание молекул средней массы по величине Е 280 и Е 254 и их соотношению в сыворотке крови у коров и телят с эндемическим зобом, (М+т)

Труппа п=9 Показатели*

Егво Е254 Е280/Е254

Коровы: контроль эндем/зоб 0,245+0.010 0,278±0,012 0,293±0,010 0,298+0,010 0,83±0,020 0,93±0,010

Телята: контроль эндем/зоб 0,254+0,010 0,303+0.011 0,311+0,008 0,3 01 ±0,009 0,82+0,026 1,01+0,021

* Е28о и Е254 выражены в единицах оптической плотности.

В анализе возможного токсического действия МСМ при ЭЗ важное место по праву должна занимать оценка степени нарушения микроциркуляторного звена в плане снабжения тканей кислородом и субстратами.

М.П.Горизонтова (1986) в своем детальном обзоре о микроциркуляции приходит к выводу о том, что в условиях чрезвычайных воздействий в микроциркуляторной системе развивается однотипные и игра-, транс,- эксграваскулярные расстройства.

После воздействия экстремальных факторов (дефицит йода) замедляется ве-

нулярный, а затем и артериальный кровоток; возникают участки стаза. Комплексное воздействие вышеописанных механизмов в итоге может привести к снижению парциального давления в тканях с развитием гипобарической гипоксии, которая приводит к отмеченной нами к эндогенной интоксикации.

Таким образом, согласно результатам наших исследований, эндемический зоб, характеризуется повышением уровня эндогенной интоксикации, которая в сочетании с нарушением энергетического метаболизма может влиять на функционирование многих внутренних органов, включая и сычуг, функции которого критическим образом влияют на жизнеспособность телят.

Подводя итог исследованиям, представленным в данном разделе, необходимо отметить, что полученные результаты достаточно логично вписываются в сценарий, согласно которому обнаруженные изменения отражают сдвиг метаболизма в сторону анаэробной фазы при ЭЗ. Об этом красноречиво свидетельствуют результаты снижения уровня цитрата, компенсаторное повышение янтарной кислоты и повышение содержания молочной кислоты, как маркера анаэробного состояния.

Полученные нами результаты исследования моторной (по величине ОУБАС-общий уровень биоэлектрической активности сычуга) и секреторной (по содержанию фракций соляной кислоты и переваривающей способности) функций у новорожденных телят показали, что ЭЗ вызывает повышение биоэлектрической активности у этих животных и снижения уровня секреции свободной и соляной кислоты, а также уменьшения переваривающей способности сычужного сока. Сопоставляя эти результаты с данными, описанными в предыдущем разделе, можно полагать, что торможение секреторной функции сычуга и переваривающей способности пищеварительного сока соответствует определенным изменениям в концентрации субстратов, отражающих направленность энергетического метаболизма, которая,

как мы уже отмечали, свидетельствует о сдвиге в сторону гипоксического состояния.

Известно, что образование компонентов сычужного содержимого и особенно соляной кислоты сопряжено с потреблением огромного количества энергии. Эта энергия потребляется гландулоцитами и используегся для переноса водородных ионов из крови в просвет сычуга (образование HCl), через огромный концентрационный градиент протонов (отношение содержания протонов в крови и сычужном соке составляет около 1:1000000) (В.И. Георгиевский, 1990). Естественно, что нарушение биоэнергетических процессов, о которых свидетельствуют изменения концентрации ключевых метаболитов этого вида обмена, приводит к резкому снижению содержания свободной и связанной соляной кислоты.

Нарушение биоэнергетики при ЭЗ у телят, вероятно, прямым или косвенным образом влияет и на биосинтез г лавных клеток слизистой сычуга и второго основного компонента-ренина. Действительно, процесс биосинтеза любого белка, включая пищеварительные ферменты, является энергозависимым, начиная со стадии активации аминокислот, функционирования полирибосом и кончая посттрансляционной модификации синтезированного белка и его секреции (В.Я.Бродский, Н.В.Нечаева, 1988).

Вместе с тем па фоне низкой переваривающей способности сока, нами показан высокий уровень моторики сычуга определяемой по величине ОУБАС, что вкупе может приводить к попаданию в 12-перстную кишку слаборасшепленного молозива (сгустки), утилизация которого в нижних отделах тонкого кишечника, вероятно, также нарушается в силу системной альтерации энергетического метаболизма при ЭЗ. Все это создает функциональные предпосылки к нарушению ультраструктуры железистых клеток и к развитию диспепсии у телят (С.Н.Федченко, 1980; М.А.Каврус, А.Ф.Пилуй, 1994), тем более что в данном случае весьма вероятно присоединение микробной инфекции за счет снятия в сычуге солянокислого бактерицидного барьера.

Поддержание функционально неоправданного высокого уровня ОУБАС у телят при ЭЗ (табл. 5) отличается от изменения этого показателя при простой и

токсической диспепсии, которые были подробно описаны в монографии Н.Ц.Гончикова и Ю.А.Тарнуева(1998). Так, по данным указанных авторов при простой диспепсии величина ОУБАС первый час исследований составляла 72,7±2,80 у.е., а в 6-час соответствующий показатель был равен 79,012,24. Аналогичный показатель при токсической диспепсии составляли соответственно 64,7±3,14 и 65,7± 3,18 у.е. Таким образом, по данным этих опытов, разница между 1 и 6 часом наблюдения незначительна, в этом плане результаты наших исследований сходны с аналогичными данными, описанными этими авторами при диспепсии у телят в 1-6 часы исследования.

Возникает вопрос об энергетических источниках, обеспечивающих высокую биоэлектрическую активность сычуга в условиях торможения энергетического метаболизма, которое распространяется, но-видимому, на все органы и ткани организма.

Таблица 5

Основные характеристики моторной и секреторной функции сычуга телят при эндемическом зобе, (М±т)

Показатели и сроки Характер серии

контроль эндем/зоб % к контролю

1 час:

своб. HCl, ммоль/л не опре- не определяется -

связ. HCl, м,моль/л деляется 9,9±0,70 0,38

Переваримость по Мстгу, 25,9+1,0 0,6+0,101 0,75

мм 1 114±3,0 1,13

ОУБАС, усл. ед. 0,8+0,11

101±3,0

6 часов: не определяется

своб. HCl, ммоль/л 7,3±0,32 10,610,52 -

связ. HCl, ммоль/л 46,6±1,9 0,9±0,101 0,23

Переваримость по Метту, 0 105+4,0 031

мм 2,9±0,11 1,27

ОУБАС, усл. ед. 83±3,0

Мы полагаем, что в качестве альтернативного энергетического источника для сокращения гладкой мускулатуры сычуга может служить гликолиз, также генерирующий АТФ и проявляющий относительную автономность от аэробных процессов (В.Н.Поляков, 1971; И.Н.Кендыш, 1985; Б.Я.Власов, 1986).

В этом аспекте повышение активности гликолиза, которое, как мы уже упоминали выше, может являться компенсаторным фактором, но в случае со стимуляцией моторики сычуга этот адаптивный процесс следует расценивать как негативный фактор. Это связано с тем обстоятельством, что сочетание низкой секреторной и переваривающей активности сычуга с одновременным повышением его моторной функции в целом приводит к снижению эффективности пищеварения в этом органе. Анаэробная направленность метаболизма у телят при ЭЗ сказывается не только па функционировании клеток слизистой оболочки фундалыюго отдела сычуга, секре-тирующих соляную кислоту и протеолитические ферменты. В этих условиях может страдать и метаболизм специализированных клеток, вырабатывающих целое семейство пептидов и координирующих секреторную и моторную функции сычуга (Т.Б.Богданова, 1994).

Сдвиг метаболизма в сторону гипокеичеекого состояния при ЭЗ, как мы указывали ранее, приводит к стимуляции продукции молекул средней массы (МСМ), которые в значительной степени ответственны за феномен эндогенной интоксикации при этом заболевании. Высокий уровень этих среднемолекулярных пептидов, которые являются продуктами гипоксии, сами могуг оказывать ингибирую-щее влияние на жизнедеятельность органов и тканей, а также других структур организма, включая слизистую сычуга. Важно также подчеркнуть, что эндогенная интоксикация, обусловленная образованием МСМ при ЭЗ, может накладываться на токсикоз, сопровождающий диспепсию у телят, что даже при легких формах ее проявления у животных (простая диспепсия) может существенно отягощать клиническое течение и исход данного заболевания.

Таким образом, анализ представленных результатов свидетельствует о тесной взаимосвязи особенностей проявления секреторной и моторной функции сычуга у новорожденных телят с ЭЗ и характера энергетического метаболизма, имею-

щего при этом заболевании анаэробную направленность. Следовательно, биоэнер-гетически обусловленная дискоординация секреторной и моторной функций с сопутствующим повышением уровня эндогенной интоксикации за счет МСМ при указанной геохимической патологии может лежать в основе развития диспепсии у телят, включая и ее тяжелые токсические формы.

Выявленные нами разнообразные нарушения метаболизма ЩЖ, внутренних органов, альтерации мо горно-секреторной функции сычуга, отклонения в биосинтезе тиреоидных гормонов и его регуляции со стороны аденогипофиза закономерно ставят вопрос о необходимости разработки методов коррекции изучаемой биохимической патологии.

В условиях развития зобного гипотиреоза у людей эта проблема часто решается путем дачи биохимически чистых препаратов ЩЖ (М.И.Балоболкин, 1989), что для ветеринарной практики является экономически нецелесообразным. Нецелесообразность применения чистых препаратов ЩЖ у животных обьясняется еще тем обстоятельством, что эти соединения по принципу обратной связи подавляют функционирование самой железы и регуляцию со стороны аденогипофиза (Д.Тегшсрман, Х.Тенперман, 1989; Basic and clinical..., 1994).

Мы полагаем, что более эффективным будет являться использование для ти-реоидной регуляции функциональных резервов ЩЖ, которая обладает замечательными способностями по захвату йодидов из крови и концентрирование микроэлемента в коллоидном пространстве.

Действительно, как показали результаты наших исследований (табл. 6), йод-органическое производное гидразина (МДИ) нормализует тиреоидный статус, метаболизм ЩЖ и биоэнергетику внутренних органов (печень, почки) на фоне введения мерказолила - агента, который является классическим фактором для моделирования гипотиреоза (Р.Р.Рачев, Н.Д.Ещенко, 1975).

В целом, оценивая результаты этих исследований, исходя из некоторых общих теоретических представлений (А.М.Юркевич, В.И.Швец, 1999), можно полагать, что критерием максимальной специфической активности любого фармакологического препарата чаще всего является некая суммарная величина, зависящая как

от активности и токсичности вещества, так и от способности лучшим образом достигать биологическую мишень, не затрагивая при этом другие клетки, органы и системы организма.

В основе создания новых эффективных лекарственных препаратов лежит хорошо известный принцип "лиганд-рецепторное взаимодействие" для активного транспорта физиологически активных веществ к клеточным мишеням.

В об'яцх чертах такие соединения должны быть достаточно сложными и со-дсрх.тть уюсткм, которые могли бы обеспечить взаимодействие вещества с рецептором, для гго узнавания и связывания на поверхности рецептора с последующим транспортом внутрь клетки и (или) переносом через мембраны, а также

Таблица 6

Показатели энергетического метаболизма и уровень холестерола и тиреоидных гормонов у белых крыс в условиях моделирования гипофункции щитовидной железь: и при воздействии йодосодержаших препаратов, (М+т)

Показатели Характер эксперимента*

п—11

Мерка-золил Мерказо- Мерка-золил+

Контроль лил+О МДИ

стсрол, м моль/л 5,1+0,50 7,6+0,65 7,5+0,60 5.5+0.40

зт, мк моль/л 146+7,0 114+7.3 105±8.2 149+9,01

инат, мк .моль/л 70±4,1 9819,0 92±7,2 7315,0

тг, мк моль/л 1,47+0,110 2,2310,13 1,98±0,!02 1,4910,101

мк МЕ/мл 0,824+0,202 2,27±0,165 1,8210,161 0,150+0,036

юль/л Г печени, н моль в 0,831+0,067 0,423+0,037 0,472+0,022 0,72710,071

пин на мг белка почек н моль в мин 83+7,1 55+7,0 60±6,01 146+16,02

• белка 175±12.0 150+14,1 178+11,0 21019,01

участки молекул, имеющие сродство к активным центрам ферментов и выполняющие роль их активаторов, регуляторов или ингибиторов. Эти требования можно сформулировать следующим образом.

1. Синтезированные соединения должны содержать участки, соответствующие фрагментам лигавдов, обеспечивающих узнавание и связывание с участками рецепторов.

2. В них должны присутствовать фармакологически активные (фармакофор-ные) группировки.

3. Они должны содержать группы-спейсеры, которые были бы способны выполнять функцию субстратов ферментов, отщепляющих фармакофоры вблизи клеточной мишени.

В общем виде препарат который обладает вышеописанными свойствами должен иметь следующую обобщенную схему:

Используя указанный подход, удалось создать соединения, подавляющие репродукцию вируса злокачественной анемии крупного рогатого скота, а также повысить сродство липосомальных канцеростатиков к поверхности опухолевой клетки примерно 1,5-4 раза (A.M. Юркевич, В.И. Швец,1999).

На наш взгляд, изученное нами иодистое производное миддроната (МДИ) во многом удовлетворяет описанным выше требованиям.

Фармакофор, а возможно и лигандом для тиреоцитов является ион йода, спенсером является пропионовая кислота, активно участвующая в биосинтезе глюкозы у жвачных (Э.Ныосхолм, К.Старг, 1977); лигандом служит триметилпроиз-водное гидразина, которое содержит четвертичный атом азота и имеющий структурные сходства с такими метаболитами как карнитин (2), ацетилхолин (3) и др. (Д. Мсцлер, 1980; А. Уайт и др., 1981; Ю.И.Созонов и др., 1999) (см. формулы соединений).

Подобным действием, вероятно, обладает и три этаноламииовое производное фумаровой кислоты "Витал-Г'(4), синтезированный на кафедре химии Иркутской ГСХА профессором Т.Н.Мартыновой, которое также содержит четвертичный азот и оказывает значительный анаболический эффект при выращивании цыплят бройлеров (Б.Я.Власов и др., 1999).

соон соон соон соон

СН2 СН2 С=0 СН

СН2 I Н-С-ОН О СН

N11 СН2 ст с=о

НЗС-Х-СПЗ НЗС- N-0113 СН2 НО-Н2С-Н2С-М-СН2-СН2-ОН

СИЗ СНЗ НЗС-1Ч-СШ СН2

СИЗ СН2

ОН

(1) (2) (3) (4)

Наибольший сравнительный интерес среди упомянутых соединений имеет карнитин (2), который активирует транспорт жирных кислот из цитоплазмы в митохондрии, где происходит их окисление. Согласно некоторым данным, транспорт жирных кислот и других субстратов митохондрий может являться фактором, определяющим эффективность дыхательной биоэнергетики (Ю.Г. Каминский, Р.Н.Лхмаров, 1978).

Учитывая структурное сходство карнитина и МДИ, было бы заманчивым предположить, что МДИ оказывает позитивное влияние на функцию ЩЖ, не только путем акгивации накопления йода, но и стимулируя перенос внугрь митохондрий тиреоцитов или в другие компартменты клетки соответствующих метаболитов. Иными словами МДИ, подобно карпитину, возможно обладает анаболическим эффектом.

Важно подчеркнуть, что облегчение транспорта йодида через биологические мембраны и наблюдаемая стимуляция биосинтеза его органических соединений в ЩЖ под влиянием МДИ обеспечивается также повышенной активностью сукци-натдегидрогеназы (СДГ, определенная нами гистохимически), которая, как известно (Е.Б.Окон, 1979), является важным функциональным компонентом системы биоэнергетической поддержки адаптивных процессов и после- стрессорного восстановления. Упоминаемое нами последнее явление совершенно не случайно, поскольку, согласно данным австралийского исследователя (J.Ellis P.Keith, 1980), даже субклинический гипотиреоз необходимо рассматривать как "йодный стресс" со всеми вытекающими метаболическими, морфологическими и системными изменениями в организме. Следует заметить, что указанный "йодный стресс" протекает на фоне анаэробной направленности метаболизма при ЭЗ (см. выше), которая рассматривается многими исследователями, как один из видов стрессового воздействия (И.Е.Казаков, 1975). Исходя из классических и современных представлений (Е.Сслье, 1973; А.П.Поборский, Т.А.Зимина, 1996; К.В.Судаков, 1977), в развитии течения реакций на чрезвычайный раздражитель выделяют 3 стадии: тревоги, резистентности и истощения, каждая из которых характеризуется гормональными, метаболическими, морфологическими и клиническими проявлениями. В связи с этим можно предположить, что гибель новорожденных животных при врожденном ЭЗ может быть обусловлена наложением этих 2-х стрессорных факторов (дефицит йода, гипоксический статус), которые быстро приводят организм к стадии истощения и его гибели. В связи с этим, вполне вероятно, что МДИ, который оперативно нормализует функцию ЩЖ может быть наиболее эффективен при использовании его у новорожденных животных.

Любопытно, что МДИ оказывает стимулирующий эффект на активность СДГ не только в ЩЖ, но и во внутренних органах, что возможно, обусловлено усилением гормонального влияния на метаболизм печени и почек и может быть расценено как системный позитивный эффект изучаемого препарата.

В свою очередь, улучшение функционирования почек и печени под влиянием МДИ создает необходимые предпосылки для нормализации этапов метаболизма

йода связанного с его всасыванием и выведением. Учитывая относительную простоту синтеза МДИ, доступность исходных компонентов а также его малотоксич-ность и эффективность можно полагать, что данный препарат окажется перспективным для профилактики и лечения ЭЗ, а также не исключено, что данное соединение подобно карнитину и "Виталу-1" найдет применение как анаболический стимулятор у сельскохозяйственных животных.

Кроме того, специальные серии исследований на экспериментальной модели токсического гепатита, вызванного введением ССЬ4, мы установили выраженный I гпатотрошшый эффект МДИ. Обсуждая обнаруженные эффекты МДИ на этапы метаболизма йода необходимо также акцентировать внимание и на выявленное нами защитное гепатотропное действие этого препарата. До недавнего времени считалось, что повреждение печени - это результат прямого воздействия патогенов на гепатоциты. Однако любые патогены, находящиеся в циркулирующей крови, задерживаются и перерабатываются непаренхимными клетками печени, прежде всего, клетками Купфера. В езого очередь, непаренхимные клетки в процессе взаимодействия с патогенами могут менять свою реактивность, порой приобретая способность повреждать собственные ткани. Таким образом, согласно современным представлениям (С.Т.Кутина и др., 1996; С.Т.Куткна, 2000), гелатопротективные соединения (в том числе и МДИ) в первую очередь должны взаимодействовать с рецепторами цигсплазматической мембраны макрофагов - резидентов, запуская в ней последовательную цепь молекулярных событий, которые завершаются резким растормаживаиием функциональной активности этих клеток. При этом макрофаг секретирует серию биологически активных веществ, обладающих регуляторными свойствами, действие которых направлено как на другие ткани, так и на активацию самой системы мононуклеарных фагоцитов (ауторегуляция).

Анализируя полученные нами результаты при использовании МДИ в условиях действия гепатотропного яда и при частичной гепатэктомии, можно полагать, что выявленный защитный эффект органического соединения йода может быть обусловлен его влиянием по нескольким регуляторным каналам:

1. МДИ, активируя перенос йода через мембрану фолликулярных клеток ЩЖ, стимулирует образование тиреоидных гормонов, которые через ядерный аппарат нарабатывают белковые факторы, участвующие в процессах генерации, аккумуляции и использования энергии. Это приводит к повышению уровня метаболизма печеночных макрофагов с запуском последовательности молекулярных событий, описанных работами школы Д.Н.Маянского (Д.Н.Маянский, 1991).

2. Возможен вариант только что представленного сценария, согласно которому МДИ стимулирует биосинтез тиреоглобулина, который выходит в кровь и выполняег функцию высокомолекулярного транспортера низкомолекулярных ТЗ и Т4. Далее тиреоглобулин соединяется с поверхностными рецепторами макрофагов печени, которые вероятно, проявляют протеолитическую активность, а образующиеся при этом низкомолекулярные гормоны избирательным образом проникают внутрь этих клеток - мишеней, являясь триггерным фактором механизмов, защищающих целостный орган от токсического воздействия и высокой функциональной нагрузки (частичная гепатэктомия).

3. Не исключено, что в силу своего структурного сходства с естественными метаболитами МДИ может проникать в макрофаги печени и гепатоциты, оказывая прямой метаболический эффект на эти клетки путем отщепления иона йода, который, по мнению некоторых исследователей (В.Б.Розен, 1980; Б.Я. Рыжавский, 2000), может являться истинным действующим началом йодированных тиронинов.

4. Любой вышеперечисленный вариант воздействия МДИ на метаболизм печеночных макрофагов (а. вероятно, и гепатоцитов) сопровождается повышением биосинтетической деятельности этих клеточных структур и их репарагивного потенциала, о чем свидетельствуют полученные нами результаты определения активности СДГ, митотического индекса и других показателей.

Высокий фуцкционатьиый уровень паренхиматозных и непаренхиматозных клеток печени способствует также достаточно оптимальному течению деодиназнои ферментативной реакции, следствием которой является образование в этом органе ТЗ из Т4 . Учитывая, что активность ТЗ значительно превышает активность тирок-

Таблица 10

Показатели тиреоидного статуса и энергетического метаболизма у новорожденных телят и коров с энедемическим зобом при добавлении фумарата 50 мг/кг живой массы, (М±гп)

Показатели Здоровые Контроль Добавление

п-9 животные (эндем/зоб) фумарата

телята:

ТТГ,мкЕД/мл 0,438±0,204 2,04010,132 0,745+0,233

Т4, нмоль/л 98,3+7,32 34,8±7,810 77.6+3,01

ТЗ , нмоль/л 3,4 ±0.23 1,09±0,141 12,3+1,23

ТЗ/Т4 0.03+0,005 0,03 ±0.005 0,16+0.012

Лимонная кислота. 125+7,0 158+7,02 158+11,01

м км оль/л

Янтарная кислота 66,6+6.04 91,0+8.01 56,016,04

мкмоль/л 2.42+0,171 1,72+0,121

Молочная 1,59+0,009 7,6+0.52

кислота, ммоль/л 12.0+1,23

Холестерол, ммоль/л 5,9+1,15 0,134±0,043

1,880+0.117 114,9+8,63

коровы: ТТГ. м кЕД/мл 0.681+0,209 6i,7±S,82 29,9+4,71

Т4 , нмоль/л 146,5+7,91 0.63310,01115 0.2610.062

ТЗ , нмоль/л 3,7 ±0.902 0,025±0,004 0.0! ±0,001 110+6,1 157+11.4

ТЗ/Т4 136+5,1 62+7.2

Лимонная кислота. 90+5,4

мкмоль/л 65+4.3 1.6010.121

Янтарная кислота. 2,1910.143

мкмоль/л 6.510.44

Молочная кислота. 1.66+0,141

ммоль/л 9.710.62

Холсст ерол.

ммоль/л 5.4+0.34

-сина, стаЕговится понятным факт нормализации тиреоидного статуса при введении МДИ.

Другой подход для нормализации тиреоидного статуса заключается в стимуляции энергетического метаболизма, который обеспечивает реализацию многих

этапов «аттнпгл nt-iiu.u.iu щ......................................в пищеварительном канале и

транспорт микроэлемента в ЩЖ . Представленные нами результаты показывают (табл.7), что при добавлении в молозиво и корм фумаровой кислоты в дозе 50 мг на кг живой массы в течение 10 дней происходит нормализация тиреоидного статуса и регуляции со стороны гипофиза (ТТГ). В этих условиях отмечается также нормализация энергетического обмена (но концентрации метаболитов) и снижение содержания холестерола, как одного из маркеров функционального состояния ЩЖ.

Позитивный эффект фумаровой кислоты при ЭЗ можно рассматривать в аспекте ее хорошо известной антистрессовой активности (B.C. Бузлама. 1986: В.И.Фисинин. Т.М.Околелова. 1989). Реализация антистрессовой активности сопровождается повышением неспецифической резистентности, устойчивостью животных к инфекционным заболеваниям, что в резу льтате проявляется как выраженный анаболический эффект: так при использовании фумаровой кислоты в качестве кормовой добавки при кормлении молодняка стандартной норки, масса подопытных животных отличалась на 300-400 г от .массы контрольных животных (О.Ю.Ивошша и др.. 1998).

Анализируя механизм наблюдаемого позитивного эффекта фумаровой кислоты при региональной тиреоилной патологии можно полагать, что ее эффект направлен на активацию энергетического метаболизма системы активного транспорта микроэлемента, которая располагается в рубае и частично в тонком отделе кишечника (С. Вернер. 1963: Л.Хенниг. ¡976: А.Б.Токбергеноз. 1985: И.П.Кондрахнн. 1989). В обычных условиях структуры желудочно-кишечного тракта, вероятно, не лимитирует процесс всасывания йода, однако при системном нарушении функционирования тканей при гипотиреозе этот процесс может быть заторможен.

Такая возможность подтверждается результатами исследования (Е.П.Самборская, Б.М.Медведев, 1956), согласно которым при попадании в орга-

низм животного антитиреоилных соединений происходит нарушение всасывания йодидов.

Другой точкой приложения фумаровой кислоты при ЭЗ может являться захват микроэлемента 1ЦЖ, поскольку йодный насос обладает всеми свойствами системы активного транспорта и ингибируется при торможении биоэнергетических механизмов (Д.Тепперман, Х.Тспперман, 1989: Basic and clinical..., 1994). Не исключено также, что транспорт йодида через мембрану тиреоцита осуществляется специфическим белком (S.Benvenqa et al., 1997), биосинтез которого также энергозависим, возможность участия такого белка подтверждается и тем обстоятельством, что процесс ионного обмена и транспорт микроэлемента находится под генетическим контролем, а также тем фактом, что повышение поглощения йода под влиянием ТТГ происходит лишь через несколько часов, а не сразу после воздействия гормона (J.Saqartzet а!., 1995).

Важным аспектом стимулирующего влияния фумарата на функцию 1ЦЖ может являться активация этим метаболитом цикла Кребса. белоксинтезиругощей функции печени, в частности, белков, участвующих в транспорте ТЗ и Т4 к органам мишеням (В. И.Иванов, 1982; Д.Тепперман, Х.Тепперман, 3989; О.В.Свиридов, 1994).

Мы уже ранее указывали, что в переносе тирсоидных гормонов участвуют не только преальбумины и неспецифические белки, но и такие энергоемкие (в смысле их биосинтеза) биополимеры, как легкие и тяжелые цепи иммуноглобулинов, транстиретин, а также аполипротеины плазмы.

Нарушение биосинтеза указанных специфических и неспецифических транспортных белков, может существенно тормозить метаболизм тиреоидных гормонов в периферических ткагах, уменьшать длительность их пребывания в крови и ускорять выведение этих регуляторных факторов из организма. В этом смысле снижение уровня транспортных белков, которое может иметь значение буфера, стабилизирующего активную концентрацию гормона в крови и сглаживающего резкие изменения их содержания (В.Б.Розен, 1980), следует рассматривать как нега-

тивное явление, которое может быть екоррешровано путем добавления фумаровой кислоты.

Неспецифическос позитивное влияние на тиреондный статус животных, по-1учррти^ фумяр^ч'у1" п"'п'чу_ мгш'т Ртг, гкуп™ппню ее эффектом на цепочку последовательных событий, которые включают в себя взаимодействие с рецептор-ным аппаратом клетки (плазматическая мембрана, шлоплазматические белки, регу-ляторное участие генов, биосинтез проматричной РНК, трансляция, посттрансляци-оиные изменения), которое нуждается в притоке свободной энергии в форме АТФ или других макроэргов.

Что касается возможного механизма описанного стимулирующего эффекта фучарата. он, вероятно, заключается в активации цикла трикарбоновмх кислот через образование шавелевоуксусной кислоты, которая является одним из субстратов для образования лимонной кислоты. Мы уже не раз отмечали, что позышение биосинтеза лимонной кислоты отражает аэробную направленность функционирования органов и тканей. Кроме того, образование оксалапетата из фумаровой кислоты может способствовать по механизму обратной связи некоторому накоплению в тканях янтарной кислоты, оказывающая благоприятный эффект при сдвиге метаболизма к гипоксическим условиям (А.Н.Поборский. Т.А.Зимина. 1996). которые, как мы выяснили. наблюдается при ЭЗ. Особое значение добавки фу маровой кислоты в корм взрослых коров может быть связана с тем обстоятельством, что особенность пищеварения жвачных живвшыч 1д?-люнаегея в том. что значгпедьпая доля азота поступает в рубец за счет мочевины. Как известно (Н.З.Хазипов. А.Н.Аскарова. 1999). образование мочевины происходит в печени, и на одном из этапов этого процесса осуществляется выделение фумаровой кислоты, которая с участием никла Кребса и ферментов трансам и нирования превращается в аспарагиновую кислоту. Последняя необходима для образования аргининянтарной кислоты, которая является компонентом цикла биосинтеза мочевины. Таким образом, участие эндогенной мочевины как источника азота для биосинтеза микробиальных белков в рубце, а также связь фумарата с процессом образования этого азотистого вещества с большой долей вероятности свидетельствует о том, что экзогенная фумаровая кислота

может стимулировать биосинтез конечного продукта катаболизма аминокислот, и тем самым косвенно повышать снабжение организма жвачных животных биологически полноценными белками, входящими в состав микрофлоры рубца. Улучшение снабжения организма полноценными белками, которые содержат незаменимые аминокислоты п оптимальных соотношениях, как известно (L. Carem, F. Alster, 1997), является фактором, предохраняющим организм животного от развития клинически выраженного 33.

Вместе с тем необходимо помнить, что мочевина, применяемая в качестве кормовой добавки, может вызывать нарушение функций ЩЖ. Так, согласно данным венгерских ветеринарных специалистов (I. Szabo, Р. Kapp, 1995), скармливание мочевины буйволам (0,27-0,42 г на кг живой массы в течение 4 месяцев) приводит к значительному достоверному повышению массы ЩЖ. Гистологические и элек-тронномикроскопические исследования выявили гиперплазию тиреоцитов, выраженную гидропическуто и вакуолярную дегенерацию ЩЖ с существенным снижением содержания коллоида в фолликулах.

ВЫВОДЫ

1. Заболеваемость эндемическим зобом крупного рогатою скота в Иркутской области (около 30 % стада) характеризуется латентным течением с периодическими вспышками энзоотии, с высоким уровнем летальности телят (до 60 %). К факторам, отягощяющим клиническую картину эндемического зоба в изучаемом районе, относится резкоконтинентальный климат, чередование дождливых и засушливых лет, высокий уровень техногенного пресса на сельскохозяйственные районы, недостаток в рационе протеина

2. У коров, больных эндемическим зобом, характерны следующие клинические признаки: хроническое течение болезни, увеличение щитовидной железы в области первых трахеальных колец, сухая неэластичная кожа, челка, грива, гиперкератоз, частые аборты, рождение телят-гипотрофиков, удлинение сервис-периода, низкая продуктивность, гипотиреоз.

У телят эндемический зоб проявляется увеличением щитовидной железы, удушьем, алопецией, замедлением рефлекса сосания, диареей и гипотиреозом.

3. Истинную потребность в йодидах у экспериментальных животных можно определить по функциональному состоянию митохондрий печени. С помощью этого методического подхода среди общей популяции животных можно выделить 3 группы: резистентные к дефициту микроэлемента, поддающиеся и не реагирующие на добавку экзогенных йодидов.

4. Клинически выраженный эндемический зоб характеризуется у коров и телят многократным увеличением тиреотропного гормона, особенно у телят и дисфункцией щитовидной железы, выражающейся снижением концентрации тироксина и трийодгиронина. Особенностью тиреоидного статуса здоровых и больных телят в Иркутской области является высокая величина соотношения трийодтиронина к тироксину.

5. Эндемический зоб у коров и телят характеризуется снижением содержания в сыворотке крови цитрата и повышением уровня янтарной и молочной кислот,

что позволяет определить направленность функционирования организма в сторону гипоксических условий.

6. Концентрация молекул средней массы как индикатор эндогенной инток-

гиюпри^ цпг-гпдррнп пппмчи.чта у щцпц ч щ ||П»'щ||» у трппт г чнттрмнцрггим чрбом,

7. У телят с эндемическим зобом отмечается достоверное усиление моторной функции, снижение секреции и переваривающей способности сычуга, что является важным патогенетическим механизмом развития диспепсии.

8. Добавление йодида-3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионовой кислоты (МДИ) на фоне экспериментального гипотиреоза у белых крыс в отличие от йодистого калия вызывает нормализацию тиреоидного, биоэнергетического и морфологического статуса животных.

9. Позитивный эффект МДИ при экспериментальном гипотиреозе связан с особенностью его химической структуры, которая включает в себя 3 функциональных блока: анион йода (фармакофор); остаток пропионовой кислоты (спейсер) и триметилпрогаводное гидразина с четвертичным положительно заряженным азотом (лиганд)- Одним из возможных механизмов позитивного влияния МДИ при эндемическом зобе является его гепатопротективный эффект, оказывающий влияние на метаболизм тиреоидных гормонов.

10. Добавление в корм коровам и телятам с клинически выраженным эндемическим зобом фумаровой кислоты (50 мг на кг живой массы в течение 10 дней) приводит к нормализации тиреоидного статуса и энергетического метаболизма без дополнительной подкормки соединениями йода.

11. В зоне, эндемичной по зобу у крупного рогатого скота, патогенез этого геохимического заболевания включает в себя не только дефицит микроэлемента, но и нарушение процесса транспорта йода в щитовидную железу и альтерацию биоэнергетических механизмов, сопровождающихся повышением эндогенной интоксикации.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Экспериментальное изучение положительного эффекта МДИ на формирование функционального состояния щитовидной железы, является теоретическим обоснованием для разработок нового поколения антиструмогенных препаратов, которые найдут широкое применение в практической ветеринарии.

2. Определение содержания молекул средней массы (МСМ) в виду его простоты и информационной ценности необходимо применять при скрининге животных для выявления эндемического зоба.

3. Для повышения функционального статуса щитовидной железы у телят и коров рекомендуется подкормка фумароной кислотой из расчета 50 мг на кг живой массы в сутки в течение 10 дней.

4. Результаты исследований могут быть использованы при чтении теоретических курсов по ветеринарной эндокринологии и проведения лекционных и лабо-раторно-практических занятий по внутренним незаразным болезням животных и пат. анатомии.

Практическая значимость материала исследований послужили основой для утверждения хоздоговорной тематики по ликвидации йодного дефицита, его последствий у сельскохозяйственных животных, заказанной Главным управлением с.-х. Иркутской области (протокол № 5 от 28 февраля 2000 г) по инициативе губернатора Б.А.Говорина.

Получена заявка на изобретение ЛЪ 2000125446 от 13.10.2000 г.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ильина О.П.., Лудыпов Ц., Ссмснченко A.M. Влияние стартина на гематоло-гичеекие показатели больных диареей телят Вестник Ирк. ГСХА.-Иркуик, 1994. вып. 17.-C.21-23.

2. Ильина О.П., Созонов Ю.И. Применение магнитного поля и УВЧ при лечении маститов у коров/ Материалы научно-практической конференции АПК Иркутской области.- Иркутск, 1995.-С.27-29.

3. Ильина О.П., Плотников A.C. "Диагностика болезней домашних и диких животных и птиц". Учебное пособие.- Издательство Ирк.ГСХА.-Иркутск, 1996.-68С.

4. Ильина О.П. Эндемический зоб у телят в Иркутской области / Тезисы научных докладов Ирк. ГСХА.-Иркутск, 1996.-C.46-47,

5. Ильина О.П. Эндемический зоб сельскохозяйственных животных в Восточной Сибири и меры борьбы с ним/ Материалы Всероссийской научно-практической конференции.-Чита, 1997.-c.57-5 9.

6. Ильина О.П., Власов Б.Я., Тарнуев Ю.А., Чащагорова JI.B. Оценка обеспеченности йодом в эндемических районах/ Материалы международной научной конференции, посвященной 125-летию Казанской ветеринарной академии, часть 2,- Казань,1998.-C.41-43.

7. Ильина О.П., Тарнуев Ю.А., Власов Б.Я. Выявление дефицита йода по характеру липидного и энергетического метаболизма/ Материалы международной конференции ветеринарных морфологов.Улан-Удэ, 1998.-е. 117-118.

8. Ильина О.П. Уровень янтарной кислоты в сыворотке крови/ Материалы конференции, посвященной 65-летию Ирк.ГСХА.-Иркутск, 1999.-С.118.

9. Ильина О.П., Власов Б.Я. Влияние МДИ (йодид 3 (2,2,2 триметилгидразиний) пропионовой кислоты) и KI (йодистого калия) на функцию щитовидной железы/ Материалы конференции посвященной 65-летию Ирк.ГСХА.-Иркутск,1999.-с.119.

10. Ильина О.ГТ. Власов Б.Я., Тарнуев Ю.А. Уровень энергетического обмена при эндемическом зобе у коров в хозяйствах Иркутской области/Материалы конференции посвященной 65-летию Ирк.ГСХА,- Иркутск, 1999.-е. 120.

11. Ильина О.П., Лудыпоз Ц., Созонов Ю.И., Семенченко A.M. Секреторно-моторная деятельность сычуга телят больных токсической диспепсией/ Материалы конференции посвяшенной 65-летию Ирк. ГСХА.-Иркутск, 1999.-е. 125126.

12. Ильина О.П., Семенченко A.M., Лудыпов Ц, Созонов Ю.И. Микроклимат животноводческих помещений и пути его улучшения/ Материалы конференции посвященной 65-летию Ирк.ГСХА.-Иркутск,1999.-с.130-131.

13. Ильина О.П., Семенченко A.M., Лудыпов Ц., Созонов Ю.И. Совершенствование технологических циклов получения и выращивания новорожденных телят/ Материалы научной конференции поевглценной 65-детию Ирк.ГСХА.-Иркутск.-с.132-133.

14. Ильина О.П., Сверлова Н.Б., Лудыпов Ц. Влияние йода на восстановление репродуктивной функцииу коров/ Материалы международной конференции.-Благовещенск, 1999.-е. 148-150.

15. Ильина О.П., Власов Б.Я.Стимуляиия функций щитовидной железы в состоянии гипотиреоза путем введения йодсодержащих препаратов/ Тезисы научных докладов Ирк. ГСХА.-Иркутск, 2000.-C.6.

16. Ильина О.П. Транспорт йода в щитовидную железу /Тезисы научных докладов Ирк. ГСХА.-Иркутск, 2000.-C.9.

17. Ильина О.П., Власов Б.Я. Потребность йода у животных/Тезисы научных докладов Ирк. ГСХА.-Иркутск, 2000.-е. 10.

18. Ильина О.Г1., Власов Б.Я. Стимулирующее влияние фумаровой кислоты на тиреоидный статус при неизменом уровне обеспечения йодидами/ Тезисы научных докладов Ирк. ГСХА.-Иркутск, 2000.-е. 11.

19. Ильина О.П. Развозжаева Л.К., Чашагорова Л.В. Применение мелакрила у норок/ Тезисы научных докладов Ирк. ГСХА.-Иркутск,2000.-е. 12.

20. Ильина О.П., Созонов Ю.И. Стимуляция воспроизводительной функции у коров препаратами йода/ Тезисы научных докладов Ирк. ГСХА.-Иркутск, 2000.-с.13.

7 I И ти.Ш1И О П Rn.ii .iih Л Я Л-ди^ння-фуцарпвпй i-urnrm.i ня чнергчтиЧ'.'СКИЙ метаболизм и тиреоидный статус у коров и телят при эндемическом зобе/ Информационный листок Иркутского 1ЩТИ.-№12-043-00.-3 С.

22. Ильина О.П., Аюшиева С.Ц., Убашеев И.О. и др. Спазмолитическое действие йодид 3 (2,2,2-триметилгидразиний) иропионовой кислоты / Сб.Тибетская медицина Бурятии-Достояние России.-Улан-Удэ, 2000.-c.56.

23. Ильина О.П., Аюшиева С.Ц., Убашеев И.О. и др. Влияние йодида 3(2,2,2,-триметилгвдразиний) пропионовой кислоты (МДИ) на желчевыделительную функцию печени/ Сб.Тибетская медицина Бурятии-Достояние России.-Улан-Удэ, 2000.-c.59.

24. Ильина О.П., Власов Б.Я., Тарнуев Ю.А. Этиопатогенетические и клинические аспекты течения эндемического зоба у крупного рогатого скота (монография) /Издательство Ирк. ГСХА.-Иркутск, 2000,- 180 С.

25. Ильина О.П., Чащагорова JI.B. Анатомо-гистологические особенности строения щитовидной железы у животных (обзор)/ Вестник Ирк. ГСХА.-Иркутск, 2000.-С.24-26.

26. Ильина О.П., Семенченко А.М., Лудыпов Ц. Влияние микроклимата животноводческих помещений на физиологическое состояние скота/ Вестник Ирк. ГСХА.-Иркутск, 2000.-C.30-32.

27. Ильина О.П., Власов Б.Я.,Тарнуев Ю.А., Лопырев В.А. Эффективность йодид-триметилгидразшшй пропионата при гипофункции щитовидной железы// Ветеринария, 2000.-Х» 8.-С.46-48.

28. Ильина О.П., Власов Б.Я., Тарнуев Ю.А., Дэмбэрэл Ширчигий. Взаимосвязь моторной и секреторной активности сычуга у телят с эндемическим зобом// Ветеринария, 2000.-№> 9.-С.41-43.

Актуальность исследований. Огромная территория, включающая континентальную часть азиатского материка (Иркутская, Читинская и Амурская области, Республики Бурятия, Тыва и Монголия), характеризуется недостаточностью йода в биосфере, которая является природным экологическим фактором и дана человечеству на вечные времена. Основной причиной указанного дефицита, который лежит в основе развития эндемического зоба (ЭЗ), является большая удаленность от морей и океанов, обеспечивающих поддержание пула этого микроэлемента, его обмен в общепланетарном масштабе (А.В.Попов, 1929; В.Г.Шипачев, 1933; Г.А.Алябьев, 1961; П.Н.Распутин, 1965; П.А.Маценко, 1965; С.С.Иринчеева, 1966;

A.И.Сорокина, И.С.Петров, 1967; В.В.Ковальский, Г.А.Андриянова, 1970; М.М.Дмитриченко, 1970; В.В.Ковальский, 1972; В.В.Ковальский, Р.И.Блохина, 1972; М.В.Каталымов, В.М.Чурбанов, 1972; Н.А.Уразаев, 1982; М.А.Риш, 1983; Кононский, 1983; Ф.А.Тихомиров, 1984; И.Т.Калюжный, 1985; В.К.Кашин, 1987; Ю.Г.Покатилов, 1993; А.П.Авцын и др., 1991;

B.А.Чхенкели и др., 1998 и др.).

Согласно современным представлениям, увеличение размеров щитовидной железы (ЩЖ) в йоддефицитных районах обусловлено снижением уровня тиреоидных гормонов в организме, что через гипоталамус приводит к стимуляции биосинтеза тиреотропного гормона (ТТГ). Последний, стимулируя все этапы метаболизма йода, приводит на первых стадиях заболевания к компенсаторной гипертрофии железы, а затем к ее гиперплазии, часто с образованием нодозных очагов (Щитовидная железа., (С. Вернер) 1963; Т.Берзин, 1964; Р.Р.Рачев, Н.Д.Ещенко, 1975; А.Хенниг, 1976; Б.В.Алешин, В.И.Губений, 1983; Я.Х.Туракулов, 1986; Е.А.Холодова, Г.В.Козюк, 1989; Д.Тепперман, Х.Тепперман, 1989; И.П.Кондрахин, 1989; В.И.Георгиевский, 1990; R.Eckholm, 1990; А.П.Авцын и др., 1991; И.И.Дедов и др., 1992; Basic and clinical., 1994; B.Gustavsson et al, 1994; A.Allqeier et al., 1994; Dressley et al., 1995; M.Arai et al., 1995; А.Б.Андрусенко, 1998; Н.З.Хазипов, А.Н.Аскарова, 1999; Л.И.Дроздова, О.Г.Климова, 2000 и др.).

Говоря о дефиците йода в данной биохимической провинции, на наш взгляд, нужно иметь в виду, что данный термин отражает лишь большую или меньшую степень вероятности заболевания ЭЗ у людей и животных, которая реализуется при сочетании действия многих неблагоприятных факторов вторичной природы. В этом контексте все живые организмы, зависимые от поступления йода из окружающей среды, можно разделить на две популяции: резистентные к дефициту йода и чувствительные к его недостатку. Такая классификация (по аналогии отношения животных к стрессу) переносит центр тяжести исследований этиопатогенеза ЭЗ на макроорганизм и особенности его функционирования в условиях определенного дефицита йода (Щитовидная железа., (С. Вернер) 1963; И.Н.Несын, 1968; Уголев, 1977; Б.Д.Кальницкий, 1979; А.С.Авакян, 1981; Ю.И.Раецкая, 1983; А.А.Ковальчук, Г.А.Черемиссинов, 1984; А.А.Оножеев, 1984; Н.П.Алексеев и др., 1985; С.П.Седов и др., 1989; С.П.Седов и др., 1989а; Л.Г.Замарин и др., 1989; А.П.Кузьменко, Ю.П.Шорин, 1991; А.А.Алиев, 1993; Basic and clinical., 1994; Б.Б.Буинов, 1994; A.Weetman, 1994; R.Davies et al., 1995; W.Seffner, 1995; R.Lakshmy et al., 1995; K.Erreqraqui et al., 1996; L.De Groot, H.Niepomuszcze, 1996; E.Kaptein, 1996 и др).

В целом, не подвергая радикальной ревизии концепцию "без дефицита йода эндемический зоб не бывает", исходя из общетеоретических представлений, ЭЗ можно рассматривать и как поломку молекулярных механизмов, участвующих в специфической утилизации неорганического йода, которые не могут обеспечить эутиреоидный статус даже при "статистически достаточном" уровне аниона в природных средах.

Чрезвычайно важно отметить, что, по мнению крупнейших американских специалистов в области патологии ЩЖ (P.Larsen, W.Inglar, 1992), дефицит йода даже при легкой степени его выраженности может служить трригерным механизмом многих болезней этого гормонального органа, а через него приводит к нарушению функционирования всей эндокринной системы. Иными словами, эндемия как внешний фактор, подобно лакмусовой бумажке, выявляет дискоординацию внутренних механизмов, надежность которых в отношении утилизации следовых количеств йода была сформирована еще в период выхода живых существ из моря на сушу (Д.Тепперман, Х.Тепперман, 1989).

Косвенным подтверждением высказанного выше предположения является хорошо известный в ветеринарной практике случаи, когда в эндемических по йоду регионах даже в пределах одного производственного помещения наряду с тяжелыми формами ЭЗ могут находиться клинически здоровые животные с лабораторно подтвержденным нормальным тиреоидным статусом. Исходя только из привычной схемы "дефицит йода - гормональный сдвиг - гипертрофия - гиперплазия ЩЖ", нельзя объяснить вовлеченность в патологический процесс таких сопутствующих факторов, как вид животного, пол, характер кормления, влияние микро- и макроэлементов, экологические нагрузки (природные и антропогенные), генетические и иммунологические факторы.

Такой подход к проблеме наиболее отчетливо отражен в определении ЭЗ, данном В.В.Талантовым в 1989 году, которое можно считать наиболее точной, хотя и пространной дефиницией этого заболевания: "Эндемический зоб - это гипотиреоз, часто латентный, аутокомпенсированный, вызванный, как правило, дефицитом йода, усиленный другими химического и генетического характера повреждениями тиреосинтеза, и компенсаторная гиперплазия щитовидной железы, провоцируемая рядом экологических и эндогенных факторов, увеличивающих потребность организма в тиреоидных гормонах, претерпевающая в зависимости от характера, силы, постоянства и длительности действия струмогенов, преходящую, прогрессирующую, стабильную и осложненную фазы развития с образованием перенхиматозного микро- и макрофолликулярного, кистозного, узлового зоба с компрессионным, рефлекторным и другими синдромами".

В этом определении, а также в работах многих других исследователей подчеркивается важность изучения этой геохимической патологии с точки зрения исследования биосинтеза тиреоидных гормонов, их биологических эффектов, наиболее важным из которых является анализ биоэнергетических механизмов, лежащих в основе функциональных и системных изменений организма.

В связи с этим большую актуальность представляют исследования у животных с ЭЗ таких биоэнергетических процессов, как гликолиз и дыхание, отражением которых является содержание их метаболитов, а из них наибольшую информационную ценность представляют лимонная, молочная и янтарная кислоты.

Неизученной остается проблема возможности позитивного влияния на биоэнергетику животных с целью стимуляции биосинтеза тиреоидных гормонов и получения терапевтического эффекта.

До сих пор остается практически не исследованным при ЭЗ такой раздел патологии, как процессы, происходящие в сычуге у телят, в первый наиболее критический месяц жизни. В частности, это касается таких важных процессов, как секреция желудочного сока и моторика, тесно связанные с биоэлектрической активностью сычуга.

Весьма своевременным являются также разработки некоторых экспериментальных моделей (моделирование гипофункции щитовидной железы, оценка потенциального дефицита йода, анализ эффективности действия органических соединений йода нового поколения), которые позволяют углубить наши знания о ключевых звеньях патогенетических механизмах этого заболевания.

В связи с вышеизложенным, мы поставили перед собой цель исследования - изучить эпизоотологические и региональные клинические признаки

ЭЗ крупного рогатого скота, а также исследовать некоторые патогенетические механизмы, лежащие в основе этой патологии, для фармакологической коррекции тиреоидного статуса.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать эпизоотологические и клинические особенности течения эндемического зоба у крупного рогатого скота в Иркутской области.

2. Определить содержание гормонов щитовидной железы при эндемическом зобе крупного рогатого скота и экспериментальных животных.

3. Разработать методику определения обеспеченности йодом у экспериментальных животных по показателям энергетического метаболизма митохондрий печени.

4. Изучить состояние эндогенной интоксикации по уровню содержания молекул средней массы (МСМ).

5. Оценить состояние энергетического метаболизма по содержанию субстратов аэробного и анаэробного обмена у животных.

6. Оценить секреторную и моторную функцию сычуга у телят при эндемическом зобе.

7. Разработать при экспериментальных условиях коррекцию функций щитовидной железы с помощью йодсодержащего препарата с четвертичным азотом ( МДИ) и определить его основные фармакологические свойства.

8. Дать оценку влияния МДИ на энергетический метаболизм, тиреоид-ный и морфофункциональный статус лабораторных животных.

9. Осуществить коррекцию течения эндемического зоба с помощью влияния на энергетический статус животного введением фумаровой кислоты.

Научная новизна. В работе была показана высокая заболеваемость эндемическим зобом у телят, которая в ряде хозяйств Иркутской области принимает форму вспышек с высокой степенью летальности (до 60%); у взрослых животных эндемический зоб, как правило, протекает в латентной форме, которая проявляется снижением продуктивности и плодовитости. Развитию эндемического зоба в Иркутской области потенцируют такие факторы, как повышение содержания кальция и стронция, дефицит селена в почвах, природные (климато-географические) и антропогенные (тяжелые металлы, нитраты и нитриты, органические антитиреоидные соединения) факторы.

Впервые в ветеринарной медицине разработан способ выявления дефицита йода у клинически здоровых и экспериментальных животных путем определения функционального состояния митохондрий печени.

Установлено, что при эндемическом зобе у крупного рогатого скота наблюдаются изменения в содержании метаболитов энергетического обмена, которые свидетельствуют о торможении аэробного метаболизма с компенсаторной стимуляцией анаэробного обмена. Сдвиг метаболизма в сторону ги-поксических условий приводит к активации протеолитических процессов, что сопровождается повышением содержания молекул средней массы, а значит ? к повышению уровня эндогенной интоксикации.

Показано, что введение коровам фумаровой кислоты (50 мг/кг) в течение 10 дней при неизменном поступлении йода приводит к повышению функционального статуса щитовидной железы.

Впервые установлено, что между функциональным статусом щитовидной железы, состоянием энергетического метаболизма и моторно-секреторной функцией сычуга у телят при эндемическом зобе имеется тесная взаимосвязь.

Введение экспериментальным животным (крысам) с пониженной функцией щитовидной железы йодид-3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионовой кислоты (МДИ) приводит к повышению уровня метаболизма секреторных клеток щитовидной железы, оцениваемое по активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ). Анализ полученных результатов позволяет рекомендовать указанный препарат для клинического применения, поскольку он является структурным аналогом многих биологически активных соединений (карнитин, холин, "витал-1").

Теоретическая значимость и практическая ценность работы. Полученные материалы существенно расширяют наши представления о значении эндогенных физиологических и метаболических процессах в развитии эндемического зоба, который традиционно связывают только с дефицитом йода в окружающей среде. Выявленные в работе новые звенья патогенетических механизмов эндемического зоба нацеливают научных работников и практических ветеринарных врачей к разработке способов воздействия на эти механизмы с целью получения клинически значимого результата. О реальной возможности получения такого результата говорят данные по активации функций щитовидной железы у гипотиреоидных экспериментальных животных при применении йодсодержащего препарата МДИ и использовании фу-маровой кислоты у коров при гипотиреозе.

Положения, выносимые на защиту.

1. Эндемический зоб у крупного рогатого скота в Иркутской области имеет эпизоотологические и клинические особенности.

2. Латентную форму дефицита йода можно выявить по реакции изолированных митохондрий печени у экспериментальных животных.

3. Эндемический зоб характеризуется нарушением аэробного метаболизма, которое сопровождается повышением уровня эндогенной интоксикации

4. Эндемический зоб характеризуется нарушением секреции сычуга и его моторной функции у телят и патоморфологическими изменениями в щитовидной железе.

5. Введение йод-транспортного препарата (МДИ) вызывает нормализацию функции щитовидной железы и печени у лабораторных животных.

6. Применение фумаровой кислоты оказывает стимулирующий эффект на функцию щитовидной железы у коров.

Структура и обьем диссертации. Диссертация изложена на 263 страницах компьютерного текста и включает введение, обзор литературы, материалы и ме

ВЫВОДЫ

1. Заболеваемость эндемическим зобом крупного рогатого скота в Иркутской области (около 30 % стада) характеризуется латентным течением с периодическими вспышками энзоотий и высоким уровнем летальности телят (до 60 %). К факторам, отягощяющим клиническую картину эндемического зоба в изучаемом районе относится резко континентальный климат, чередование дождливых и засушливых лет, высокий уровень техногенного пресса на сельскохозяйственные районы, недостаток в рационе протеина.

2. У коров, больных эндемическим зобом, характерны следующие клинические признаки: хроническое течение болезни; увеличение щитовидной железы в области первых трахеальных колец; сухая неэластичная кожа, челка, грива, гиперкератоз; частые аборты, рождение телят-гипотрофиков, удлинение сервис-периода, низкая продуктивность, гипотиреоз.

У телят эндемический зоб проявляется увеличением щитовидной железы, удушьем, алопецией, замедлением рефлекса сосания, диареей и гипотиреозом.

3. Истинную потребность в йодидах у экспериментальных животных можно определить по функциональному состоянию митохондрий печени. С помощью этого методического подхода среди общей популяции животных можно выделить 3 группы: резистентные к дефициту микроэлемента, поддающиеся и нереагирующие на добавку экзогенных йодидов.

4. Клинически выраженный эндемический зоб характеризуется у коров и телят многократным увеличением тиреотропного гормона, особенно у телят и дисфункцией щитовидной железы, выражающейся снижением концентрации тироксина и трийодтиронина. Особенностью тиреоидного статуса здоровых и больных телят в Иркутской области является высокая величина соотношения трийодтиронина к тироксину.

5. Эндемический зоб у коров и телят характеризуется снижением содержания в сыворотке крови цитрата и повышением уровня янтарной и молочной кислот, что позволяет определить направленность функционирования организма в сторону гипоксических условий.

6. Концентрация молекул средней массы как индикатор эндогенной интоксикации достоверно повышается у коров и особенно у телят с эндемическим зобом.

7. У телят с эндемическим зобом отмечается достоверное усиление моторной функции, снижение секреции и переваривающей способности сычуга, что является важным патогенетическим механизмом развития диспепсии.

8. Добавление йодида-3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионовой кислоты (МДИ) на фоне экспериментального гипотиреоза у белых крыс в отличие от йодистого калия вызывает нормализацию тиреоидного, биоэнергетического и морфологического статуса животных.

9. Позитивный эффект МДИ при экспериментальном гипотиреозе связан с особенностью его химической структуры, которая включает в себя 3 функциональных блока: анион йода (фармакофор), остаток пропионовой кислоты (спейсер) и триметилпроизводное гидразина с четвертичным положительно заряженным азотом (лиганд). Одним из возможных механизмов позитивного влияния МДИ при эндемическом зобе является его гепатопротек-тивный эффект, оказывающий влияние на метаболизм тиреоидных гормонов.

10. Добавление в корм коровам и телятам с клинически выраженным эндемическим зобом фумаровой кислоты (50 мг на кг живой массы в течение 10 дней) приводит к нормализации тиреоидного статуса и энергетического метаболизма без дополнительной подкормки соединениями йода.

11. В зоне, эндемичной по зобу у крупного рогатого скота патогенез этого геохимического заболевания включает в себя не только дефицит микроэлемента, но и нарушение процесса транспорта йода в щитовидную железу и альтерацию биоэнергетических механизмов, сопровождающихся повышением эндогенной интоксикации.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Экспериментальное изучение положительного эффекта МДИ на формирование функционального состояния щитовидной железы, является теоретическим обоснованием для разработок нового поколения антиструмогенных препаратов, которые найдут широкое применение в практической ветеринарии.

2. Определение содержания молекул средней массы (МСМ) в виду его простоты и информационной ценности необходимо применять при скрининге животных для выявления эндемического зоба.

3. Для повышения функционального статуса щитовидной железы у телят и коров рекомендуется подкормка фумаровой кислотой из расчета 50 мг на кг живой массы в сутки в течение 10 дней.

4. Результаты исследований могут быть использованы при чтении теоретических курсов по ветеринарной эндокринологии и проведения лабора-торно-практических занятий по внутренним незаразным болезням животных.

Практическая значимость материала исследований послужили основой для планирования хоздоговорной тематики по ликвидации йодного дефицита, его последствий у сельскохозяйственных животных, заказанной Главным управлением с.-х. Иркутской области (протокол № 5 от 28 февраля 2000 г) по инициативе губернатора Б.А.Говорина.

228

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. РАССМОТРЕНИЕ ЭТИОПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ

МЕХАНИЗМОВ ЭНДЕМИЧЕСКОГО ЗОБА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОТДЕЛЬНЫЕ ЭТАПЫ МЕТАБОЛИЗМА ЙОДА

Уже в разделе "Введение" мы определили наш принципиальный подход к изучению этиопатогенеза ЭЗ, которое заключается в необходимости изучения при этой геохимической патологии молекулярных механизмов йодного цикла, поломка которых может быть следствием, а затем причиной альтерации процесса использования этого микроэлемента организмом животных. Становление и развитие указанных причинно-следственных отношений хорошо иллюстрируется результатами исследований, согласно которым восполнение йодного дефицита при клинически выраженной гиперплазии ЩЖ не приводит к терапевтическому эффекту и даже вызывает дальнейшее про-грессирование зобатости (см. раздел 3.1).

Кроме того, йодный дефицит может провоцировать развитие зобогенно-го эффекта, многочисленных струмогенных факторов (гл.1), вызывать ауто-иммуную агрессию, проявлять латентное генетическое нарушение биосинтеза тиреоглобулина и др. белков. Зобатость, обусловленная воздействием струмогенов и др. факторов, относят к так называемой спорадической, которую в дефицитном по йоду районе практически невозможно отдефференци-ровать от ЭЗ. Исходя из представленной нами концепции, йодный дефицит и указанные гойтерогенные факторы должны рассматриваться в тесном взаимодействии друг с другом, ибо только учет этого взаимодействия может раскрыть истинный этиопатогенез той нозологической формы, которую мы называем ЭЗ. Проведя детальный анализ литературных данных по проблеме биосинтеза тиреоидных гормонов как функциональной основы тиреоидного статуса, мы убедились, что многостадийный процесс утилизации йода, включающий поступление йодидов в организм, активный транспорт в железу, "органификацию" микроэлемента, перенос Тз, Та транспортными белками крови, многоступенчатый механизм рецепции гормонов с активацией ядерного аппарата и биосинтезом активных ферментных белков, действительно, может подвергаться альтерации в его различных пунктах. Проведенный анализ показал также, что такими ключевыми пунктами метаболизма йода может служить транспорт микроэлемента в тиреоциты с помощью специфического белка - симпортера, а также другие многочисленные этапы для реализации которых необходим приток свободной энергии. В связи с этим настоящее исследование, несмотря на разнородность и обилие клинико-экспериментального материала, направлено "per se" на доказательство возможности получения позитивного эффекта при ЭЗ путем воздействия на указанные выше звенья, без дополнительного введения йодидов.

Вместе с тем для получения цельной картины ЭЗ, как геохимической патологии, которая имеет важное социально-экономическое значение, нами были выявлены и описаны некоторые клинико-эпизоотологические особенности течения эндемического зоба хозяйств Иркутской области, его распро-странен-ность, диагностическое значение отдельных симптомов, выявлено, что (см. раздел 3.1) у новорожденных телят отмечается сильное увеличение щитовидной железы, алопеция, расстройства желудочно-кишечного тракта, низкая живая масса при рождении и.т.д.; у коров чаще отмечается латентная форма, только при пальпации в области глотки можно обнаружить незначительное увеличение железы, кроме этого отмечается челка, грива, низкорос-лость, недоразвитое или маленькое вымя, часты аборты или рождение нежизнеспособного молодняка, низкая молочная продуктивность.

Сущность этих нарушений заключается в снижении секреторной активности сычуга, уменьшении переваривающей способности сычужного сока с параллельной активацией моторной функции, определяемой по величине ОУБАС.

Поскольку до сих пор главным профилактическим и лечебным мероприятием при ЭЗ у сельскохозяйственных является добавка соединений йода, мы сделали попытку в эксперименте разработать тест для оценки потребности в микроэлементе, используя в качестве модели митохондрии печени белых крыс и установили, что животных можно разделить на 3 группы: 1 -не нуждающиеся в дополнительной добавке микроэлемента -50 %; 2 - положительно реагирующие на эту добавку -25 % и; 3 - не чувствительные к дополнительному введению йодистого калия.

В своих исследованиях мы установили, что клинически выраженный зоб у взрослых коров и особенно у телят характеризуется достоверным снижением концентрации в сыворотке крови Т4 и Тз (тироксин и трийодтиронин), а главное - повышением содержания тиреотропного гормона передней доли гипофиза, который является самым важным маркером функционального состояния ЩЖ (см. раздел 3.3).

Наши исследования показали, что ЭЗ в условиях хозяйств Иркутской области характеризуется нарушением энергетического метаболизма, который мы оценивали по содержанию таких метаболитов как лимонная, янтарная и молочная кислоты.

В соответствии с литературными данными мы оценили совокупность изменений концентраций этих метаболитов как сдвиг в сторону гипоксиче-ского состояния. Подтверждением этого предположения явилось выявленное нами повышение содержания при ЭЗ, так называемых, молекул средней массы, усилено образующихся при гипоксии и отражающих в частности уровень эндогенной интоксикации (см. раздел 3.5).

Мы полагаем, что обнаруженный сдвиг энергетического метаболизма в сторону гипоксии с повышением уровня эндогенной интоксикации лежит в основе выявленных нами нарушений моторно-секреторной функции сычуга телят, определяемых электрогастрографически и по анализу сычужного сока.

Для коррекции тиреоидного статуса и энергетического метаболизма, которые лежат в основе нарушения многих функций целостного организма, включая моторную и секреторно переваривающую способность сычуга мы использовали органический препарат йода нового поколения (МДИ), который оказал положительный эффект при экспериментальном гипотиреозе у крыс, вызванном введением антитиреоидного препарата мерказолила.

В этих исследованиях было установлено, что МДИ в отличие от йодистого калия в течение 10 дней вызывает нормализацию тиреоидного статуса, снижение концентрации ТТГ и восстановление биоэнергетических показателей.

Анализируя обнаруженные эффекты МДИ при дисфункции ЩЖ, мы обратили внимание на большое сходство этого препарата с такими хорошо известными биологически активными соединениями, как ацетилхолин (медиатор нервно-мышечного возбуждения), карнитин (транспортер жирных кислот в митохондриях) и "Витал-1, " синтезированный на кафедре химии ИГСХА, профессором Т.Н.Мартыновой и оказавшийся перспективным как стимулятор роста растений и животных. Общим для всех этих соединений является наличие четвертичного атома азота, имеющего положительный заряд, что облегчает транспорт этих соединений через биологические мембраны. Исходя из современных представлений, в структуре МДИ можно выделить 3 функциональных блока:

1) анион йода, который является фармакофором, т.е. оказывающий фармакологический эффект;

2) остаток пропионовой кислоты, который является спейсером, т.е. участвует в процессе метаболизма (образованиеглюкозы из пропионовой кислоты у жвачных);

3) триметилпроизводное гидразина содержит четвертичный азот, который как и в молекуле карнитина является лигандом, т.е. осуществляет связь с клеточным рецептором.

Учитывая доступность исходных компонентов для синтеза МДИ, относительную простоту его получения, дешевизну и малотоксичность (относится к 5 классу соединений, практически не токсичных), данный препарат имеет хорошую перспективу использования для лечения состояний, связанных с дисфункцией ЩЖ.

Исходя из полученных нами данных о нарушении энергетического метаболизма у животных с ЭЗ, а также принимая во внимание исследования отечественных и зарубежных ученых по применению рост - стимулирующих веществ, мы сделали попытку оптимизировать тиреоидный статус у телят и взрослых коров путем введения в рацион фумаровой кислоты. Важно подчеркнуть, что в этих наших исследованиях животные не получали дополнительную подкормку солями йода. В результате проведенных исследований было показано, что фумаровая кислота достоверно повышает содержание трийодтиронина, приводит к снижению концентрации тиреотропного гормона, нормализует биоэнергетический статус у взрослых животных и особенно у телят. Мы полагаем, что описанные эффекты связаны с позитивным влиянием повышения биоэнергетики всех органов и тканей, а также ЩЖ, что активизирует многостадийный механизм утилизации йода, многие этапы, которого являются энергозависимыми.

Учитывая, что фумаровая кислота уже в течение последних 2-х десятилетий применяется как добавка при кормлении свиней и кур, ее использование для профилактики и лечения ЭЗ не будет иметь никаких принципиальных ограничений, тем более что это соединение, проявляя анаболический и антистрессовый эффект, приводит к повышению живой массы животного.

На рис. 36 , представлена обобщенная схема описанных выше взаимоотношений, где важную роль в поддержании тиреоидного статуса организма играют изученные нами МДИ и фумаровая кислота.

Рис.36. Концептуальная схема взаимоотношения основных патогенетических блоков при развитии зобастости в условиях разной обеспеченности йодидами. <3 ~~ уменьшает нарушение; (+)- усиливает нарушение.