Экспрессия генов, ассоциированных с иммунитетом, в тканях слепых отростков кишечника и поджелудочной железы цыплят-бройлеров (Gallus gallus L.) при экспериментальном Т-2 токсикозе

Значительная часть кормов для сельскохозяйственной птицы загрязнена Т-2 токсином. У птиц иммунная система представляет собой одну из мишеней для этого микотоксина. Однако результаты изучения действия Т-2 токсина на изменение функциональной активности генов, связанных с иммунной системы, у птиц крайне ограничены. В представляемом исследовании мы впервые показали, что активация в тканях поджелудочной железы генов регуляторных молекул развития воспалительной реакции ( IL6 и PTGS2 ), генов, связанных с клеточной гибелью ( Casp6 ), а также генов антимикробных факторов (прежде всего AvBD10 ) может служить ранним прогностическим маркером Т-2 токсикоза у бройлеров. Цель работы заключалась в оценке влияния Т-2 токсина на экспрессию вовлеченных в реакции иммунной системы генов в тканях слепых отростков кишечника и поджелудочной железы. Из бройлеров кросса Смена 8 сформировали четыре группы: I - контрольная, птица получала рацион без добавления Т-2 токсина, II - получала рацион с добавлением Т-2 токсина в количестве 100 мкг/кг (1ПДК), III - 200 мкг/кг (2ПДК), III опытная - 400 мкг/кг (4ПДК) (виварий ФНЦ ВНИТИП РАН, 2020 год). Длительность эксперимента - с 30- до 50-суточного возраста птицы, основной рацион соответствовал требованиям по кормлению кросса с учетом возраста. Анализировали активность генов, ассоциированных с воспалительной реакцией, апоптозом, а также с антимикробной и антивирусной защитой, - интерлейкина 6 IL6 , интерлейкина 8 IL8 , интерферона 7 IRF7 , простагландин-эндопероксид-синтазы 2 (циклооксигеназы) PTGS2 , β-дефензина 9 AvBD9 ( Gal9 ), β-дефензина 10 AvBD10 ( Gal10 ) и каспазы 6 Casp6 . Референсным служил ген белка бета-актина ACTB . Режим и условия ПЦР-амплификации соответствовали предложенным разработчиками праймеров. Относительный уровень экспрессии оценивали с использованием метода 2-∆∆Ct. Для сопоставления экспрессии генов и биохимических показателей крови применили метод анализа главных компонент (PCA). Полученные нами данные свидетельствуют о модуляции экспрессии генов, ассоциированных с иммунитетом, в изученных тканях под воздействием Т-2 токсина. При экспериментальном Т-2 токсикозе у бройлеров активировалась (р ≤ 0,05) экспрессия генов провоспалительного цитокина IL6 и гена PTGS2 циклооксигеназы, участвующей в регуляции воспаления. Это может иметь неблагоприятные последствия для здоровья и продуктивности птицы, поскольку гиперпродукция провоспалительных цитокинов вовлечена в патогенез ряда заболеваний. Усиление (до 41,7-кратного, р = 0,0005) экспрессии гена PTGS2 в поджелудочной железе по сравнению с контролем наблюдалось во всех опытных группах. Также во всех опытных группах в тканях слепых отростков кишечника экспрессия гена Casp6 , ассоциированного с фактором апоптоза, снижалась (максимально в 12,5 раза, р = 0,02) по сравнению с контролем. В тканях поджелудочной железы наблюдалось, наоборот, резкое повышение экспрессии гена Casp6 при увеличении концентрации Т-2 токсина в кормах (р ≤ 0,0008). Во II группе экспрессия повышалась в 22,4 раза (р = 0,0008), в III группе - в 715,8 раза (р = 0,0003), в IV - в 31288,3 раза (р = 0,0003) по сравнению с контролем. В тканях слепых отростков кишечника бройлеров из III и IV групп экспрессия генов AvBD9 и AvBD10 снижалась по сравнению с контролем в 2,1-5,3 раза (р ≤ 0,05). В тканях поджелудочной железы, напротив, экспрессия этих генов во всех опытных группах значительно активировалась по сравнению с контролем (р ≤ 0,04). AvBD9 и AvBD10 - это гены, ассоциированные у птиц с синтезом β-дефензинов, которые связаны с усилением бактериостатической активности в отношении многих патогенов. В слепых отростках кишечника бройлеров из II группы происходило 3-кратное (р = 0,03) угнетение экспрессии гена IRF7 по сравнению с контролем. Это может иметь негативные последствия для организма, поскольку ген IRF7 связан с синтезом регуляторного фактора интерферона 7, участвующего в противовирусной защите. В целом ткани поджелудочной железы оказались намного более чувствительны к воздействию Т-2 токсина, так как экспрессия практически всех исследованных генов значительно усиливалась по сравнению с таковой в тканях слепых отростков кишечника. Обращает на себя внимание повышение частоты апоптоза, с которым тесно связана активация каспазы, в тканях поджелудочной железы. Эта разница в выраженности иммунного ответа может быть обусловлена функциональным отличием кишечника от поджелудочной железы. C применением метода главных компонент (PCA) было продемонстрировано, что уровень экспрессии генов PTGS2 в поджелудочной железе, IL6 , PTGS2 , IL8 , IRF7 , AvBD9 , AvBD10 и Casp6 в слепых отростках кишечника бройлеров, а также содержание в крови общего белка, глюкозы, триглицеридов, активность щелочной фосфатазы и трипсина и соотношение активности этих ферментов находились в тесной взаимосвязи.