Коррекция окислительного стресса и эндогенной интоксикации при комплексной химиотерапии дизентерии свиней

Физиологически нормальный уровень активных форм кислорода (АФК) и перекисного окисления липидов (ПОЛ) осуществляют регуляцию липидного состава и проницаемости мембран, связанных со многими биосинтетическими реакциями в клетках и тканях. Их динамическое равновесие определяется сложной и тканевоспецефической системой ингибиторов (антиоксидантов) свободнорадикального окисления (СРО). Наиболее важными из них являются ферменты, непосредственно деактивирующие АФК: супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (Кат), церулоплазмин (ЦРП), глутатионпероксидаза (ГПО) и др. Обеспечивая комплексную антирадикальную защиту биополимеров, они находятся в различных клеточных компартментах и тканевых структурах, имеют разную субстратную специфичность и сродство к АФК. Однако при окислительном стрессе защитный эффект данных ферментов существенно ослабевает за счет инактивации избытком свободных радикалов и сравнительно медленной индукцией их синтеза. В этих условиях резко возрастает роль ряда низкомолекулярных соединений со свойствами антиоксидантов: некоторых аминокислот, полиаминов, мочевой кислоты и мочевины, билирубина, глутатиона, токоферола, ретиноидов и т.п. Их избыточность и относительная свобода миграции в клеточной и тканевой среде обеспечивает тем самым не только антирадикальную защиту, но и широкое участие во многих метаболических реакциях (М.В. Кения и др., 1993; Р.Х. Кармолиев, 2005; В.А. Чистяков, 2008). Иными словами, от баланса про - и антиоксидантных систем во многом зависит характер и интенсивность воспалительных изменений в органах и тканях при заболеваниях различной этиологии у животных и птиц, в т.ч. и при дизентерии свиней (ДС). С другой стороны, в кровотоке свиней, больных ДС, не исключается накопление токсических среднемолекулярных соединений, по сути дела отражающих метаболический ответ организма на любой агрессивный фактор и обозначаемый в лабораторной диагностике как эндогенная интоксикация. Опираясь на вышеизложенное, мы поставили цель: изучить некоторые показатели окислительного стресса и эндогенной интоксикации до и после проведения комплексной химиотерапии поросят, больных ДС (М.И. Пахмутов с соавт., 2008). В качестве низкомолекулярных антиоксидантов использовались селенопиран и водно-дисперсионная форма витаминов А, Д3, Е, С «Активин» (ЗАО «Мосагроген», г. Москва) в рекомендуемых дозах.

В образцах венозной крови от подопытных поросят общепринятыми методами изучались: содержание малонового диальдегида (МДА), молекул средней масс (МСМ), глютатиона и его фракций (Глют. общий, восстановленный и окисленный), церулоплазмина (ЦРП), ретинола и токоферола, циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК), ферментативная активность супероксиддисмутазы и каталазы (СОД, Кат.), ЛИИ – лейкоцитарный индекс интоксикации по Каль-Калифу (В.Г. Колб, В.С. Камышников, 1982; И.П. Кондрахин и др., 1985; А.И. Карпищенко и др., 1999; В.С. Камышников, 2002).

Ниже представлены основные результаты выполненных исследований (табл. 1).

Как видно из табличных материалов, у больных ДС поросят до лечения резко (почти в 2,5 раза) возрастал уровень МДА по сравнению со здоровым (отрицательный контроль), указывая тем самым избыточное накопление промежуточных продуктов ПОЛ у больных животных, т.е. наличие окислительного стресса. Убедительным подтверждением этому факту явилось существенное (р<0,01) снижение активности основных антиоксидантов СОД и каталазы соответственно на 28,3 и 30,6 % по сравнению с относительными нормативными значениями у клинически здоровых поросят-аналогов. В то же время, как показывают данные таблицы, содержание церулоплазмина в крови больных ДС животных достоверно возрастало (р<0,01), подтверждая тем самым наличие глубоких воспалительных изменений в толстом отделе кишечника, обусловившее, по-видимому, повышенный расход этого металлопротеида, обладающего свойствами универсального антиоксиданта в плазме крови. Осуществляя четырёхэлектронный перенос на молекулу кислорода с образованием 2 молекул Н2О, ЦРП окисляет Fe2+ и Cu+ и тем самым препятствует образованию свободных радикалов в реакциях типа Фентона и Хабер-Вапса (И.П. Кондрахин и др., 1985; А.В. Соколов и др., 2009). В отношении наличия витаминов А и Е в крови больных ДС поросят, наоборот, наблюдалось понижение их концентрации, особенно витамина Е (в 2,2 раза), тогда как витамина А – лишь в 1,5 раза (р<0,01).

1.Показатели про - и антиоксидантного баланса у подопытных поросят (М±m, n=7)

О преобладании прооксидантного эффекта процессов СРО и ослабления механизмов антиокидантной защиты (АОЗ) свидетельствовали изменения глутатиона, в частности достаточно выраженного повышения уровня окисленной фракции и снижения таковой восстановленной по сравнению со здоровым животным (р<0,01-0,05).

Включение в комплексное лечение больных ДС поросят опытной группы селенопирана и витаминного препарата «Активин» способствовало более быстрому восстановлению антиоксидантного статуса у этих животных на 7 сутки экспериментов. У них нормализовался уровень МДА, ЦРП, витамина А, окисленного и восстановленного глутатиона, активности каталазы. В контрольной группе, как видно из табличных материалов, изучаемые показатели за исключением ЦРП не достигали нормативных величин (р<0,05). При этом достоверные межгрупповые различия (р<0,05) обнаружились по величине ферментативной активности СОД. Через 15 суток в опытной и контрольной группах наблюдалось полное восстановление баланса между про- и антиоксидантными показателями крови на фоне клинического выздоровления больных животных. Анализ показателей эндогенной интоксикации наглядно продемонстрировал, что у больных ДС поросят дифтеретическо-геморрагическое и некротическое воспаление слизистой оболочки толстого отдела кишечника сопровождалось существенным (почти в 1,5 раза) нарастанием концентрации в плазме крови молекул средней массы (МСМ), отражающей в значительной мере совместимость характера патологического процесса с резистентностью организма больного животного или человека. В основе синдрома эндогенной интоксикации лежат глубокие нарушения метаболизма белков, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот. Избыточное нарастание уровня промежуточных и конечных продуктов их обмена оказывает токсическое и деструктивное влияние на большинство органов и систем, к накоплению в кровяном русле низко- и средне молекулярных веществ с ММ 500-5000Да, и поэтому не взаимодействующих с иммунной системой. В свою очередь, весомый вклад в механизмы возникновения и развития эндотоксикоза вносят токсические продукты пероксидной денатурации липидов, а также токсины микрофлоры пораженных отделов желудочно-кишечного тракта (Р.Е. Киселева и др., 2005).

В крови поросят, больных ДС, при монотерапии «Метронидом-50» через 7 суток уровень МСМ (254,282 нм) оставался выше нормативных значений, указывая тем самым либо на их более слабую элиминацию из организма, либо на недостаточную детоксикационную способность таких органов как печень, почки и легкие по сравнению с показателями животных опытной группы на фоне антиоксидантной терапии. Весомым подтверждением этому факту послужили и данные по изучению концентрации ЦИК в крови подопытных поросят. До лечения их уровень превысил относительную норму в 2,3 раза (р<0,01) и оставался повышенным в опытной и контрольной группах даже через 7 суток, что согласуется с данными, полученными рядом авторов (С.И. Логинов, 2000; Р.Е. Киселева и др., 2005; и др.), указывающих, что ЦИК максимально накапливаются в крови, межтканевой жидкости на высоте воспалительного процесса, отражая, вероятнее всего, неспособность системы мононуклеарных фагоцитов полностью выполнять свою роль «мусорщика» в организме больных животных. Определенный вклад длительность нахождения ЦИК в кровотоке и в системе микогемолимфоциркуляции вносят и размеры самих ЦИК, их концентрация, а также функциональная активность системы комплемента и ее отдельных компонентов по деструкции и элиминации отложившихся крупных ЦИК на «фильтрующих» структурах стенки сосудов в различных органах и тканях. В значительной мере это отразилось и на ЛИИ: у больных ДС поросят до лечения он в 6,5 раз превысил таковой у клинически здоровых животных и оказался достоверно выше (р<0,05) у поросят контрольной группы, указывая тем самым на более выраженный и длительный характер эндотоксикоза по сравнению с опытной группой, имеющей и более высокие показатели НСТ-теста, отражающего, как известно, готовность клеток лейкоцитарного ряда к завершенному фагоцитозу (А.Н. Маянский, А.Н. Гизатуллин,1984).

Таким образом, выполненные нами исследования показали, что в процессе развития дизентерийного синдрома у подопытных поросят послеотъемного периода наблюдается сдвиг про – и антиоксидантного равновесия в направлении окислительного стресса и эндогенной интоксикации, что является важнейшим звеном в патогенезе этой кишечной инфекции. Включение в схему комплексной химиотерапии лекарственных препаратов с антиоксидантными и другими свойствами (комплекс витаминов А, Д3, Е, С, селенопиран) оказало позитивное стимулирующее влияние на систему антиоксидантной и антитоксической защиты, на активацию фагоцитарных процессов у больных ДС поросят.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Камышников, В.С. Справочник по клиникобиохимической лабораторной диагностике / В.С. Камышников. – Мн.: Беларусь, 2002. – изд. 2-е, Т. 1. – 495 с, и Т. 2 – 463 с. 2. Карпищенко, А.И. Медицинские лабораторные технологии. Спра-вочник / А.И. Карпищенко [и др.]. – СПб.: Интермедика. – Т. 2. – 654 с. 3. Кармолиев, Р.Х. Свободнорадикальная патология в этиопатогенезе болезней животных / Р.Х. Кармолиев // Ветеринария. – 2005. - №4. – С. 42-47. 4. Кения, М.В. Роль низкомолекулярных антиоксидантов при окислительном стрессе / М.В. Кения, А.И. Лукаш, Е.П. Гуськов // Успехи современной биологии. – 2003. – Т. 113, вып.4. – С. 456-470. 5. Колб, В.Г. Спарвочник по клинической химии /В.Г. Колб, В.С. Камышников. – Мн.: Беларусь, 1982. – 366 с. 6. Кондрахин, И.П. Клиническая лабораторная диагностика / И.П. Кон-драхин, [и др.]. Справочное издание. – М.: Агропромиздат, 1985. – 287 с. 7. Пахмутов, М.И. Показатели иммунобиологической реактивности свиней, больных дизентерией / М.И. Пахмутов, В.Н. Скворцов, В.Б. Сорокин, И.А. Пахмутов // Веткорм. – 2008. – № 2. – С. 14-16. 8. Соколов, А.В. Идентификация комплексов церулоплазмина с матриксными металлопротеиназами 2 и 12 / А.В. Соколов [и др.] // Биохимия. – 2009. – Т. 74. – В. 12. – С. 1703-1708. 9. Чистяков, В.А. Неспецифические механизмы защиты от деструктивного действия активных форм кислорода / В.А. Чистяков // Успехи современной биологии. – 2008. – Т.128, №3. – С. 300-306.

КОРРЕКЦИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА И ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ХИМИОТЕРАПИИ ДИЗЕНТЕРИИ СВИНЕЙ

Пахмутов И.А., Осокин О.А., Скворцов В.Н.

Резюме

В патогенезе ДС важная роль избыточности процессов ПОЛ, возрастанию уровня эндогенной интоксикации. Комплексная химиотерапия с включением органического соединения селена (селенопирана) и воднодисперсионного витаминного препарата «Аквитин» повышала антиоксидантную и детоксицирующую активность в органах и тканях поросят, больных ДС, их более раннему клиническому выздоровлению.

OXIDATIRE STRESS AND ENDOGENOUS INTOXICATION IN COMPLEX CHEMOTHERAPY OF SWINE DYSENTERY (SD)

Pakhmutov I..A., Osokin O.A., Skvortsov V.N.