Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Состояние резистентности потомства аллосенсибилизированных овцематок

/" / С'^» .г. Л - / ' -

министерство сельского хозяйства и продовольствия

российской федерации департамент кадровой политики и образования ставропольская государственная сельскохозяйственная

академия

Состояние резистентности потомства аллосенсибилизированных овцематок

Специальность: 16. 00. 02-патология, онкология и морфология животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор А.Ф. Дмитриев

Ставрополь 1999

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................8

1.1 .Иммунологические взаимоотношения в функциональной системе мать - плод - новорожденный.........................................8

1.2. Аллергизация материнского организма антигенами

плода и ее влияние на жизнеспособность потомства.......................15

1.3. Естественная резистентность и иммунологическая реактивность новорожденных животных......................................19

1.4. Связь генетических факторов родителей с врожденной патологией и жизнеспособностью животных.................................33

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ......................................42

2.1. Материалы и методы исследований........................................42

2.1.1. Создание опытных групп животных.....................................42

2.1.2. Определение чувствительности организма овцематок к антигенам приплода по реакции аллергической

альтерации лейкоцитов (РААЛ).................................................46

2.1.3. Определение уровня физиологической зрелости новорожденных ягнят...............................................................47

2.1.4. Определение гематологических показателей.........................48

2.1.5. Определение индекса неспецефической реактивности

особей (ИНРО)........................................................................49

2.1.6. Определение фагоцитарной функции лейкоцитов..................49

2.1.7. Определение бактериацидной активности сыворотки крови....50

2.1.8. Определение лизоцимной активности сыворотки крови..........51

2.1.9. Определение содержания иммуноглобулинов в

сыворотке крови......................................................................52

2.1.10. Иммуногенетическое типирование овец по группам крови и полиморфным системам белков и ферментов

сыворотки крови......................................................................54

2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ......................................60

2.2.1. Чувствительность многоплодных овцематок к сывороточным антигенам новорожденных ягнят...........................60

2.2.2. Иммунобиологическое состояние многоплодных овцематок в зависимости от их аллергической реактивности...........61

2.2.3. Естественная резистентность ягнят - двоен в зависимости

от аллоалергизации овцематок в период суягности........................65

2.2.3.1. Морфофункциональная зрелость новорожденных ягнят

в зависимости от аллоаллергизации многоплодных овцематок........65

2.2.3.2. Проявление клеточных и гуморальных факторов естественной резистентности ягнят в зависимости от иммунологической реактивности их матерей..............................67

2.2.3.3. Жизнеспособность потомства многоплодных овцематок

с различным иммунологическим состоянием.................................82

2.2.3.4. Жизнеспособность ягнят в зависимости от степени совершенства аппарата терморегуляции......................................86

2.2.3.5. Жизнеспособность ягнят в зависимости от иммуногенетических факторов их родителей................................89

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ...............99

4. ВЫВОДЫ..........................................................................109

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ....................................111

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................................112

7. ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................142

Введение

Актуальность темы. Животноводство несет значительный экономический ущерб в результате болезней и гибели молодняка. От общего падежа сельскохозяйственных животных на молодняк приходится 50-90% (Урбан, Най-манов, 1984). К числу факторов, сдерживающих успешное развитие овцеводства, относится высокий уровень заболеваемости и гибели ягнят в раннем онтогенезе. Падеж новорожденных ягнят достигает 50% от общего числа смертности молодняка в первый год жизни. Это обуславливается относительной физиологической незрелостью, несовершенством защитных механизмов организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды (Прохоров, 1989; Бондаренко, 1993).

Известно, что развитие организма протекает в соответствии с его генетической программой, полнота реализации которой зависит от влияния внешней среды. Неравномерность интенсивности роста и развития в перинатальный период проявляется в виде ускорения (активации) или задержки (торможения). Поскольку внешней средой для плода является материнский организм, его иммунобиологическое состояние, развивающееся в период беременности, рассматривается как один из основных факторов торможения или ускорения морфо - функционального развития (Чернышев, Слувкин, 1994).

В процессе внутриутробного развития плод в антигенном отношении является чужеродным для матери, так как половину генов получает от отца через половую клетку (Братанов, 1975; Вербицкий, 1979). Взаимозащита матери и плода от воздействия иммунологических факторов связана с наличием биологических барьеров - плаценты, плодных оболочек и околоплодной жидкости (Соколовская, 1978). Наличие плацентарного барьера не исключает возможность иммунизации, а при определенных условиях и сенсибилиза-

ции материнского организма антигенами крови и тканей плода (Гавалов, Петрова, 1991). Это доказано в исследованиях на различных видах сельскохозяйственных животных (Братанов, 1975; Соколовская, 1982; Ostrand, Rosenberg, 1980; Брусиловский, 1991; Чернышев, Слувкин, 1994). Установлена аллоалергизация овцематок антигенами своего потомства в процессе беременности (Дмитриев, Булашев, 1982).

Возможными причинами сенсибилизации овцематок антигенами крови и тканей плода могут быть нарушения плацентарного барьера в результате деструктивных изменений, неудовлетворительные условия кормления и содержания. Большинство инфекционных болезней, имеющих генитальную форму проявления (бруцеллез, хламидиоз, кампилобактериоз, листериоз, лептоспироз, сальмонеллез и др.) также могут сопровождаться нарушениями плацентарных условий развития, гибелью плода или рождением нежизнеспособного потомства.

При многоплодии организм матери испытывает большое функциональное напряжение, так как связано оно со значительной интенсивностью обмена веществ. Этот факт обуславливает различие показателей иммунологической реактивности у многоплодных и одноплодных животных. (Дмитриев, 1987).

Исследование естественной резистентности ягнят в зависимости от им-муннологической реактивности овцематок представляет научный интерес и большую практическую значимость. Решение этого вопроса будет способствовать раннему прогнозированию племенной и хозяйственной ценности молодняка, выявлению новорожденных с пониженной жизнеспособностью и разработке научно-обоснованных методов повышения их сохранности.

В настоящее время широко используется иммуно-генетическое тестирование животных с целью определения генов, влияющих на хозяйственно-полезные признаки. Определение индекса аллельного генетического сходства ягнят павших до отбивки, выявление аллелей, влияющих на иммунологи-

ческую реактивность, позволит проводить наиболее эффективный подбор родительских пар с целью получения более жизнеспособного потомства.

Исходя из вышесказанного, целью работы явилось изучение естественной резистентности организма ягнят-двоен в зависимости от иммунобиологического состояния материнского организма.

В соответствии с целью были определены следующие задачи исследований:

1.Определить чувствительность многоплодных овцематок к белкам сыворотки крови своего потомства.

2.Изучить влияние сенсибилизации организма многоплодных овцематок на показатели естественной резистентности потомства.

3.Провести оценку совершенства процессов терморегуляции у ягнят.

4.Выяснить возможность использования различных методов подбора родительских пар для получения потомства с повышенной жизнеспособностью.

Научная новизна. Впервые с помощью реакции аллергической альтерации лейкоцитов (РААЛ) широко изучена чувствительность многоплодных овцематок к антигенам приплода. Установлено, что из числа исследованных маток в среднем 55% особей проявляют повышенную чувствительность на антигены сыворотки крови новорожденных. Это свидетельствует о сенсибилизации материнского организма в период беременности. Показано, что ягнята, рожденные от аллоалергизированных маток, имеют низкие показатели естественной резистентности и, как следствие, больше подвержены заболеваниям и падежу.

Практическое значение. Показатели сенсибилизации материнского организма при мйогоплодной суягности, а также морфофункциональной зрелости потомства предлагается использовать для прогнозирования жизнеспособности ягнят.

Путем изучения генотипов родительских пар, потомство которых не выжило к периоду отбивки, выявлено сочетание аллелей ведущие к понижению жизнеспособности. Рекомендуется использовать результаты иммуногенети-ческого тестирования при подборе спариваемых особей с целью получения животных, обладающих более высокими показателями физиологической зрелости.

Положения выносимые на защиту:

1. Результаты определения чувствительности материнского организма к белкам сыворотки крови своего потомства.

2. Показатели естественой резистентности, рост, развитие и сохранность ягнят в зависимости от сочетания фенотипов полиморфных белков и ферментов родительских пар.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на:

- научных конференциях Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии (Ставрополь, 1994,1996,1998);

- научных конференциях преподавателей и аспирантов Карачаево-Черкесского государственного педагогического университета (Карачаевск, 1994, 1995, 1996, 1997);

Публикация. По теме диссертации_опубликовано 9 научных работ в которых изложены основные материалы выполненной работы.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 142 страницах текста машинописного формата и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений. Текст иллюстрирован 23 таблицами, 8 рисунками. Список использованной литературы содержит 322 источника, в том числе 104 зарубежных авторов.

1. Обзор литературы

1.1. Иммунологические взаимоотношения в функциональной системе мать - плод - новорожденный

В период беременности между организмом плода и матери устанавливается взаимосвязь, представляющая собой физиологический процесс с последовательно развивающимся иммунологическим ответом, связанным с изоан-тигенной дифференцировкой (Макаричева, 1979; Вербицкий, 1979). В настоящее время известно, что различным видам животных присуща выраженная изоантигенная дифференцировка (Franks, 1862; Vaiman et al., 1970; Downing it at., 1972; Вербицкий и соавт., 1973; Анненков, 1974; Фыюден-берг и соавт., 1975).

Открытие К. Ландштейнером в 1900 г. антигенного различия человеческой крови и Ф. Бернштейном в 1924 г. законов генетического контроля ABO является начальной точкой иммуногенетических исследований. В течение первой половины двадцатого столетия внимание исследований было обращено на изучение групп крови (эритроцитарных антигенов) человека и домашних животных. Довольно хорошо изучены генетические системы групп крови крупного рогатого скота, свиней и лошадей. У овец описано восемь систем групп крови, в состав которых входит около 30 изоантигенов эритроцитов ( Тихонов, 1967; Stone, 1967; Герберт, 1974; Nguyen et Banch, 1980; Марзанов, Люцканов, 1989) . Лейкоцитам, тромбоцитам также характерна изоантигенная дифференцировка. Оказалось, что они имеют ту же групповую принадлежность, что и эритроциты ( Зотиков, 1969, 1982). При использовании цитотоксического теста и иммунных сывороток в пяти лабораториях различных стран (Франция, Германия, Великобритания) идентифицировали у овец от 13 до 31 лимфоцитарных антигенов, контролируемых

двумя генетическими локусами OLA-A и OLA-B (Millot, 1971; Ford, 1975; Schmid et al., 1975; Stear, Spooner, 1981; Gullen et al., 1985). Изоантигенное развитие распространяется и на ткани различных органов, белки сыворотки крови, амниотическую жидкость и т.д., причем на поверхности эритроцитов содержатся антигены, идентичные сывороточным белкам ( Косяков, 1974).

В процессе беременности происходит встреча материнского организма с антигенами тканевой специфичности развивающегося плода. Она начинается со слияния половых клеток, имеющих гаплоидный набор хромосом. Два гал-лотипа, отцовского и материнского происхождения, образуют качественно новый генотип с диплоидным набором хромосом. Поэтому продукты оплодотворения (зигота, морула, бластоциста, эмбрион и плод) значительно отличается от материнского организма, обладают собственными антигенами (Соколовская, Решетникова, 1970; Братанов 1975; Говалло и соав., 1978). Это свидетельствует о том, что во время беременности между матерью и плодом могут складываться иммунобиологические взаимоотношения, которые характерны для организмов реципиента и трансплантата, но отличающиеся от искусственно создаваемой системы реципиент - трансплантат отсутствием сосудистых русел, наличием плаценты и активным участием плода в преодолении тканевой несовместимости (Вязов, Вербицкий, 1968; 1973; Мартыненко, 1971; Beer et Billingham. 1971; Трунова, 1975; Макаричева, 1979; Skowron-Cendrzak, 1982). В связи с этим в природе не наблюдаются прерывания беременности в характерные для отторжения трансплантата сроки, а плодоношение завершается рождением нормального потомства (Соколовская, 1978; Вербицкий, 1979). Среди многих предложений по поводу преодоления тканевой несовместимости в системе мать-плод наибольшего внимания заслуживает представление о развитии барьерных функций плаценты, благодаря которым предотвращается возникновение и развитие между организмами матери и плода иммунологического конфликта (Булиенко и соавт., 1976; Вербицкий, 1979; Говалло, 1979; Барбер, 1980; Nagel et

ol.,1980; Братанов и Вълчанов, 1981; Beer, 1982; Kolb et Chaouat, 1982; San-dor, 1982; Лимонов, 1983).

Взаимозащита матери и плода во время беременности обеспечивается не только наличием между ними анатомического барьера плаценты, но и плодных оболочек. Ткани плаценты, аллантоиса, аллантохориона, а также околоплодная жидкость при нормально протекающей беременности строго дифференцированы в изоантигенном отношениии (Волкова, 1970; Соколовская, 1977; 1978). Если децидуальная оболочка содержит изоантигены, характерные для материнского организма, то аллантоис, аллантохорион и околоплодная жидкость - изоантигены плода, выполняющие защитную функцию в отношении материнских антител, проникающих через плаценту (Косяков, 1965; Брусиловский, 1991).

Фетальная часть плаценты представлена хориальной пластинкой и ворсинками, в которых выделяют соединительнотканную строму с фетальными сосудами капиллярного типа и симпластическим эпителием (Субботин и со-авт., 1976). На границе между соединительной тканью и эпителием расположены мембраны, представляющие собой видоизмененное основное вещество соединительной ткани, главным компонентом которых являются кислые му-кополисахариды. Среди последних качественно преобладает гиалуроновая кислота, специфическим ферментом которой является гиалуронидаза (Смет-ник и Ганич, 1971). Высокополимерные кислоты, мукополисахариды активно участвуют в осуществлении барьерной функции плацентарной ткани (Волкова 1970).

Известно, что высшие организмы могут защищаться от попавшего антигена: а) местным повышением чувствительности, при котором чужеродное вещество не уничтожается, а ограничивается барьерной функцией реактивной ткани; б) синтезом антител и формированием невосприимчивости к нему продолжительное время; в) развитием иммунологической толерантности, при котором антиген сохраняется и распространяется в организме из-за от-

сутствия реакции на него клеток хозяина (Сохин, 1979; Петров, 1987). Во время беременности материнский организм развивает все изложенные формы реакций. Так, С.А. Finnet et al. (1972), R. E. Rocklin et al. (1973), Л.А. Иванова и соавт. (1975), A.C. Шевелев (1978), П.И. Фогел, С.И. Скварко, К.С. Поломарь и соавт. (1978) отмечали у беременных два типа иммунологических процессов - сенсибилизацию и толерантность. В работах R.H. Burstein et Н.Т. Blumenthai (1969), А.Е. Beer et R.E. Blumengham (1972), К. Братанова (1973; 1975), В.И. Говалло и соавт. (1977; 1978), А.Д. Макаричевой (1979) отмечена возможность создания организмом матери во время плодоношения нормального иммунологического ответа, соответствующего степени антигенного воздействия. В тканях развивающегося эмбриона содержатся вещества, отличающиеся по антигенным свойствам от аналогичных веществ в тканях взрослого организма. Они представлены следующими группами антигенов: 1) видоспецифические на протяжении всего пе