Функциональная активность нейтрофилов периферической крови у молодняка крупного рогатого скота, полученного от серонегативных и серопозитивных коров-матерей

Лейкоз, несмотря на определенные усилия в борьбе против этого заболевания, прочно занимает первое место среди инфекционных болезней крупного рогатого скота, его удельный вес – 47,7 %. Ежегодно регистрируют несколько тысяч неблагополучных пунктов, в которых выявляют около 1 млн особей, зараженных вирусом лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) [1].

Инфицированию ВЛКРС способствует не только генетическая предрасположенность и дефекты иммунитета, но и естественная неспецифическая резистентность организма. Её состояние во многом определяет развитие и исход любого инфекционного процесса [2].

Важным показателем естественной неспецифической резистентности организма является функциональное состояние нейтрофильных гранулоцитов, ответственных за процесс фагоцитоза и внутриклеточное переваривание инфекционных агентов [3].

Одним из ранних проявлений реактивности нейтрофилов служит активация кислородза-висимого метаболизма – «респираторный или метаболический взрыв», возникающий в связи с процессом фагоцитоза. Основным и наиболее информативным методом исследования функциональной и метаболической активности нейтрофильных гранулоцитов является тест с нитро-синим тетразолием (НСТ-тест), который основан на способности практически бесцветного красителя тетразолиевого ряда – НСТ восстанавливаться кислородными радикалами в нерастворимый темно-синий формазан. Считается, что этот процесс коррелируется с внутриклеточным образованием перекиси водорода, которая вместе с йодом образует важную бактерицидную систему нейтрофилов [4].

Необходимо отметить, что изучению иммунологических аспектов при данном заболевании посвящено много работ, однако исследования качественных дефектов элементов иммунной системы в основном касаются популяции лимфоцитов и гуморального иммунитета [5, 6].

В связи с этим актуально установление роли и значения нейтрофильных гранулоцитов и компонентов их бактерицидной системы в патогенетических механизмах развития лейкозного процесса у животных, полученных от серонегативных и серопозитивных коров-матерей.

Цель наших исследований заключалась в изучении особенностей кислородзависимого метаболизма нейтрофилов у молодняка крупного рогатого скота разного возраста, полученного от серонегативных и серопозитивных коров-матерей.

Объекты и методы

Работа выполнена в лаборатории эпизоотологии и мер борьбы с туберкулезом ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт бруцеллеза и туберкулеза животных».

Сравнительное изучение особенностей кислородзависимого метаболизма проведено на 160 гол. молодняка крупного рогатого скота различных периодов постнатального развития (до 3 мес., 5–6 мес., 12 мес. и 17–18 мес.), из которых 80 получены от клинически здоровых, нереагирующих в реакции иммунной диффузии (РИД) с гликопротеидным антигеном ВЛКРС (I группа), и 80 – от коров-матерей, положительно реагирующих в РИД (II группа). Животные I группы каждого возраста (n = 20) служили в качестве контроля.

Для постановки РИД использовали набор для серологической диагностики лейкоза крупного рогатого скота. Подготовку компонентов реакции к работе осуществляли в соответствии с «Наставлением по применению набора для серологической диагностики лейкоза крупного рогатого скота».

Функциональная активность нейтрофилов оценена в тесте с нитросиним тетразолием (НСТ-тест) фотометрическим способом в спонтанном и индуцированном варианте. Тесты выявляли исходную степень функционального раздражения нейтрофилов и потенциальную возможность повышения обмена веществ в нейтрофиле при стимуляции in vitro его метаболической активности. Результаты выражены в условных единицах (у. е.) – единицах оптической плотности × 1000. Для характеристики функционального резерва нейтрофилов (биохимического критерия готовности нейтрофила к завершенному фагоцитозу) был рассчитан коэффициент стимуляции (КС) как отношение индуцированного уровня клеточной активности к спонтанному, а также индекс респираторного резерва (ИРР) как разница между показателями индуцированной и спонтанной активности нейтрофилов в процентах [7].

Математическая обработка цифровых данных включала определение средней арифметической (M), ошибки средней арифметической (m). Для оценки существенности различий между двумя средними величинами M х и M y использовали t-критерий по Стьюденту.

Результаты исследований

В ходе проведенных исследований установлено, что у молодняка, полученного от РИД-позитивных коров-матерей, активность кислородзависимых механизмов в спонтанном НСТ-тесте значительно превышала (в 1,3–2,76 раза) показатели крупного рогатого скота, родившегося от РИД-отрицательных животных, во все сроки наблюдения (таблица).

Показатели функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов, по данным индуцированного НСТ-теста, у телят II группы до 4–6-месячного возраста были также увеличены. Однако в последующем выявлена тенденция к понижению их активности относительно соответствующих показателей крови у животных, родившихся от РИД-позитивных коров-матерей, к 17–18-месячному возрасту до 20,15 ± 2,56 против 29,90 ± 1,85 у. е. (Р < 0,01).

Свидетельством высокой потенциальной способности нейтрофилов ответить «респираторным взрывом» на адекватное раздражение у телят I и II группы до 4–6-месячного возраста служили такие параметры окислительно-восстановительного метаболизма, как КС и ИРР. Так, значения КС в среднем не опускались ниже отметки 1,97 ± 0,25, а ИРР – 2,72 ± 0,64 %. В последующем у молодняка крупного рогатого скота, полученного от РИД-позитивных коров, в возрасте 12 мес. КС достоверно снижался до 0,96 ± 0,07 против 1,29 ± 0,14 (Р < 0,05) в группе контрольных животных этого же возраста. Одновременно наблюдалось снижение ИРР до –0,05 ± 0,04 % против 1,02 ± 0,55 %, указывающее на угнетение переваривающей функции нейтрофильных гранулоцитов.

Показатели функциональной активности нейтрофилов периферической крови у молодняка крупного рогатого скота разного возраста, M ± m

Подобную картину мы наблюдали относительно индекса респираторного резерва у животных обеих групп в возрасте 17–18 мес., который приобретал отрицательные значения, особенно у молодняка крупного рогатого скота II группы (соответственно: –5,41 ± 2,10 %, –0,32 ± 0,34 %; Р < 0,05). Помимо этого выявлено увеличение КС до 1,49 ± 0,33 против 0,99 ± 0,08 у индивидуумов I группы, однако разница оказалась недостоверной и была связана с колебаниями этого показателя в широких пределах: от 0,02 до 4,0.

Следует отметить, что при анализе индивидуальных показателей молодняка крупного рогатого скота 17–18-месячного возраста, как в I, так и во II группах, выявлено 50 % животных, у которых нейтрофилы не в состоянии метаболизировать свой эффекторный потенциал и активно отвечать наработкой активных форм кислорода. Но, если уменьшение показателя индуцированного НСТ-теста ниже значений спонтанного НСТ-теста (КС < 0,99) в I группе варьировало от 0,59 до 0,91, то у особей II группы в подавляющем большинстве – от 0,02 до 0,12.

Заключение

Полученные результаты позволяют сделать заключение: у всех телят до 4–6-месячного возраста показатели состояния функционального резерва и метаболической активности нейтрофильных гранулоцитов свидетельствуют об их готовности к завершенному фагоцитозу.

У потомства, полученного от серопозитивных коров-матерей, с 12-месячного возраста в нейтрофилах периферической крови происходят качественные изменения, сопровождающиеся нарушением внутриклеточных метаболических процессов (повышением спонтанной кисло-родзависимой активности, уменьшением стимулированной и как следствие подавлением функционального резерва нейтрофилов). В организме молодняка 17–18-месячного возраста от серонегативных животных также развиваются подобные негативные перестройки, но выражены они менее ярко.