Оценка радиозащитной эффективности микробного полиантигена
Автор: Фролов А.В., Низамов раМ. Н., Василевский Н.М., Вагин К.Н., Низамов руС. Н.
Статья в выпуске: 4 т.244, 2020 года.
Бесплатный доступ
Целью наших исследований стало изучение радиозащитной эффективности радиопрофилактического микробного полиантигена, разработанного ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». Проведена оценка биологического действие препарата на организм интактных животных - белых мышей, белых крыс, кроликов и овец. Установлено, что однократное введение препарата отрицательного влияния на животных не оказывало. При этом гематологические показатели иммунизированных животных не имели достоверных отличий от аналогичных показателей контрольных. У иммунизированных животных отмечали повышение гуморальных и клеточных факторов иммунитета. Введение препарата способствовало повышению выживаемости опытных лабораторных животных по сравнению с контрольными на 70-75 %. Для овец превышение составило 66,6 %. Таким образом, ведение МПАГ не приносит вреда организму животных, приводит к повышению факторов иммунитетета, оказывает выраженный радиозащитный эффект.
Микробный полиантиген, радиозащитные свойства микробного полиантигена, иммунобиологическая реактивность животных, состав микрофлоры организма животных
Короткий адрес: https://sciup.org/142226068
IDR: 142226068 | DOI: 10.31588/2413-4201-1883-244-4-207-211
Текст научной статьи Оценка радиозащитной эффективности микробного полиантигена
В настоящее время из-за активного использования радиоактивных изотопов в народном хозяйстве, военном деле высока вероятность воздействия на животных ионизирующих излучений в дозах выше фоновых, что может привести к развитию у них острой лучевой болезни и привести, таким образом, к снижению продуктивности животных и качества получаемой от них продукции [1, 5, 8]. Это обусловливает необходимость разработки препаратов, способных снижать негативное влияние радиации на организм животных [4, 7].
Для профилактики и лечения острой лучевой болезни используют различные препараты, некоторые из которых оказывают негативное влияние на организм животных [2, 6]. В частности, возможно угнетение гемопоэза, функций иммунной защиты организма животных, что снижает, хоть и в меньшей степени, чем лучевая болезнь, продуктивность [3, 5, 9].
Цель представленных в статье исследований – изучение радиозащитной эффективности микробного полиантигена (радиозащитный препарат), а также его влияния на организм и состав аутомикрофлоры облученных лабораторных и сельскохозяйственных животных.
Материал и методы исследований. Исследования проведены на белых мышах живой массой 18,0-20,0 г, белых крысах живой массой 3,5-5,0 г, кроликах породы шиншилла живой массой 3,5-
5,0 кг, овцах породы прекос 1824-месячного возраста средней живой массой 42,5 кг и подсвинках крупной белой породы 3-5-месячного возраста живой массой 38,0-45,0 кг.
В исследовании использовали ра-диопрофилактический микробный полиантиген из E. coli.
Моделирование острой лучевой болезни (ОЛБ) у свиней осуществляли путем внешнего облучения их на гамма-установке «Пума», животных облучали однократно в дозе 3,5 и 4,2 Гр. В классических микробиологических, иммунологических, гистологических и биохимических исследованиях применяли стандартные и специальные питательные среды, метаболиты, химические сыворотки, антисыворотки.
В классических микробиологических, иммунологических, гистологических и биохимических исследованиях применяли стандартные и специальные питательные среды, метаболиты, химические сыворотки, антисыворотки.
Профилактику лучевой болезни проводили путем однократного подкожного введения микробного полиантигена (МПАГ) в дозах, предусмотренных «Временным наставлением по применению протективного антигена для радиопрофилактики лучевых поражений животных».
Диагноз лучевой болезни подтверждали путем проведения клинико- гематологических, серологических, патологоанатомических исследований.
Оценку влияния радиозащитного препарата на организм интактных и облученных животных осуществляли по состоянию клинического статуса, гематологическим и иммунологическим показателям.
Статистическую обработку полученного цифрового материала проводили общепринятыми методами вариационной статистики с помошью критерия Стьюдента с применением пакета прикладных программ Microsoft Excel 2000.
Результаты исследований. В первой серии опытов оценивали биологическое действие препарата на организм интактных животных.
Однократное введение препарата отрицательного влияния на животных не оказывало. В течение всего периода наблюдения (30 дней) животные оставались подвижными, активно принимали корм и воду, случаи их падежа не регистрировались.
Результаты гематологических исследований показали, что содержание эритроцитов, лейкоцитов и лейкоформула опытных животных не имели достоверных отличий от соответствующих показателей контрольных.
Далее были проведены исследования на овцах породы прекос. В опыте использовали 15 овец, 12 из которых однократно подкожно иммунизировали МПАГ в оптимальной иммунизирующей дозе 3,0 мл. Остальных овец не иммунизировали, они служили контролем.
Результаты гематологических исследований подопытных овец представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Гематологические показатели подопытных овец
|
Показатель |
Группа опыта |
Срок исследования |
||||
|
перед нач. оп. |
10 суток |
20 суток |
30 суток |
|||
|
Эритроциты, 1012/л |
иммуниз. |
6,20±0,20 |
6,23±0,27 |
6,19±0,16 |
6,21±0,25 |
|
|
неиммуниз. |
6,23±0,21 |
6,21±0,17 |
6,20±0,11 |
6,22±0,17 |
||
|
Лейкоциты, 109/л |
иммуниз. |
9,60±0,1 |
9,91±0,23 |
10,13±0,37 |
10,29±0,31 |
|
|
неиммуниз. |
9,53±0,21 |
9,49±0,33 |
9,51±0,29 |
9,50±0,30 |
||
|
Нейтрофилы, % |
юные |
иммуниз. |
6,0±1,9 |
5,9±1,5 |
6,1±1,6 |
6,0±1,8 |
|
неиммуниз. |
5,8±1,8 |
6,0±2,2 |
5,9±1,9 |
5,7±1,6 |
||
|
палочкоядерные |
иммуниз. |
4,1±1,7 |
4,5±2,1 |
4,3±1,9 |
4,1±2,0 |
|
|
неиммуниз. |
4,0±1,3 |
4,1±1,5 |
3,9±1,1 |
4,1±1,9 |
||
|
сегмен-тоядер-ные |
иммуниз. |
32,4±3,7 |
37,1±4,9 |
39,3±5,1 |
37,5±5,5 |
|
|
неиммуниз. |
33,1±3,5 |
31,5±2,9 |
32,7±2,5 |
32,9±2,7 |
||
|
Базофилы, % |
иммуниз. |
0,20±0,05 |
0,25±0,07 |
0,27±0,09 |
0,26±0,08 |
|
|
неиммуниз. |
0,20±0,03 |
0,21±0,05 |
0,19±0,07 |
0,22±0,01 |
||
|
Эозинофилы, % |
иммуниз. |
0,23±0,03 |
0,25±0,05 |
0,27±0,08 |
0,25±0,07 |
|
|
неиммуниз. |
0,20±0,05 |
0,19±0,03 |
0,21±0,06 |
0,18±0,03 |
||
|
Моноциты, % |
иммуниз. |
1,31±0,3 |
1,43±0,5 |
1,51±0,7 |
1,3±90,3 |
|
|
неиммуниз. |
1,0±0,3 |
1,1±0,10 |
0,9±0,03 |
1,0±0,20 |
||
|
Лимфоциты, % |
иммуниз. |
61,9±1,6 |
68,3±2,1 |
70,5±2,7 |
69,7±3,3 |
|
|
неиммуниз. |
59,7±2,9 |
60,3±2,1 |
61,1±2,3 |
60,5±3,4 |
||
|
Гемоглобин, г/л |
иммуниз. |
98,0±4,0 |
99,0±4,7 |
101,0±0,05 |
109,0±0,6 |
|
|
неиммуниз. |
96,0±4,5 |
97,0±4,7 |
95,0±3,9 |
96,0±4,3 |
||
|
Общий белок, г/л |
иммуниз. |
70,0±1,2 |
73,0±2,3 |
75,0±3,1 |
74,0±3,5 |
|
|
неиммуниз. |
71,0±2,7 |
73,0±3,1 |
72,0±2,5 |
71,0±3,1 |
||
Из таблицы видно, что иммунизация животных МПАГ оказывала гемостимулирующее действие на животных. Существенные изменения отмечены со стороны лимфоцитов: у опытных овец через
20 дней после введения препарата количество этих форменных элементов крови увеличивалось на 12,2 %.
Также отмечено стимулирующее влияние на гуморальные и клеточные фак- торы иммунитета: у всех животных через 9-11 дней после иммунизации отмечали увеличение, как общего числа лимфоцитов, так и Т-, В-лимфоцитов; усиливался синтез специфических антирадиотоксиче-ских антител.
В таблице 2 приведены иммунологические показатели привитых овец.
Таблица 2 – Иммунологические показатели подопытных овец (n=15)
|
Группа опыта |
Срок исследования |
Показатель |
|||||
|
3 о 2 К |
3 о 2 К |
3 о 2 К ч m |
। О! О ЬО У О К rt bi < ё к К Сц д св |
S ^ -5 Ю 1-и о Е 6 2 2 К |
S 1 Я о „ св |
||
|
Иммунизирован-ные |
перед нач. оп. |
61,9±1,6 |
43,2±1,2 |
24,6±1,4 |
– |
24,5±0,08 |
54,4±4,2 |
|
10 сут. |
68,3±2,1 |
45,5±1,9 |
26,4±1,9 |
3,3±0,3* |
29,3±0,19 |
56,3±4,5 |
|
|
20 сут. |
70,5±2,7 |
47,1±2,1 |
26,9±2,1 |
4,1±0,5* |
31,3±0,8 |
60,1±5,2 |
|
|
30 сут. |
69,7±3,2 |
46,3±2,3 |
26,9±1,8 |
4,4±0,7* |
30,2±0,9 |
61,3±5,7 |
|
|
Неимму-низиро-ванные |
перед нач. оп. |
59,7±2,9 |
41,5±1,3 |
24,3±1,5 |
– |
24,1±0,09 |
55,9±5,1 |
|
10 сут. |
60,3±2,1 |
41,7±1,5 |
24,1±2,1 |
– |
24,00,1 |
54,9±5,1 |
|
|
20 сут. |
61,1±2,3 |
41,3±1,1 |
24,0±1,9 |
– |
24,3±0,3 |
55,3±4,7 |
|
|
30 сут. |
60,3±3,4 |
41,9±1,7 |
24,2±1,7 |
– |
24,0±0,1 |
55,15,3 |
|
*Р<0,05
Как видно из таблицы, после введения МПАГ овцам у них уже через 10 дней повышалось количество лимфоцитов в периферической крови. Это происходило за счет Т- и В-клеток. Наблюдалось значительное изменение реактивности иммунокомпетентных клеток, что выявлено в реакции бласттрансформации лимфоцитов с использованием митогена-фитогемагглютинина.
У привитых животных после введения МПАГ в сыворотке крови выявляли антирадиотоксические антитела, титр которых до конца наблюдений нарастал. У контрольных животных указанные антитела не выявляли.
Использование препарата оказывало бласттрансформирующий эффект, увеличивая количество пиронинофильных (бластных) клеток в периферической крови опытных животных на всем протяжении опыта. У контрольных такой тенденции не наблюдали.
В следующей серии опытов изучали радиозащитное действие МПАГ на белых мышах, белых крысах, кроликах, овцах.
Мышей разделили на 4 группы, по
12 голов в каждой. Животных первой и второй групп иммунизировали МПАГ подкожно в дозе 0,1 мл на голову. Животных третьей и четвертой групп не иммунизировали. Через 30 суток животных второй и третьей групп облучали в дозе 7,7 Гр (ЛД100/30). Четвертая группа служила биологическим контролем. За животными вели наблюдение в течение 30 дней, регистрируя количество павших и выживших.
В опыте на белых крысах животных разделили на такие же группы, как в опыте с мышами, с той разницей, что в каждой группе было по 10 голов, доза облучения составила 9,5 Гр, а препарат вводили в дозе 0,5 мл на голову. Постановка опыта была аналогична таковой для белых мышей.
Опыт на кроликах проведен по той же схеме, что и с мышами, но количество животных в группе было 10 голов, облучали их в дозе 11 Гр, количество вводимого препарата составило 1,0 мл.
Овец, по аналогии с лабораторными животными, разделили на четыре группы: в первой и четвертой группе по 3 головы, во второй и третьей – по 6 голов. Препарат вводили подкожно в дозе 3,0 мл на голову, облучали в дозе 6,0Гр. МПАГ на лабораторных животных и овцах
Результаты исследования действия представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Радиозащитная эффективность МПАГ в опыте на лабораторных животных и овцах
|
Группа опыта |
Количество животных в группе, гол. |
Пало животных, гол. |
Выжило животных, гол. |
Выживаемость, % |
|
Белые мыши |
||||
|
1 |
12 |
0 |
12 |
100 |
|
2 |
12 |
3 |
9 |
75 |
|
3 |
12 |
12 |
0 |
0 |
|
4 |
12 |
0 |
12 |
100 |
|
Белые крысы |
||||
|
1 |
10 |
0 |
10 |
100 |
|
2 |
10 |
3 |
7 |
70 |
|
3 |
10 |
10 |
0 |
0 |
|
4 |
10 |
0 |
10 |
100 |
|
Кролики породы шиншилла |
||||
|
1 |
10 |
0 |
10 |
100 |
|
2 |
10 |
3 |
7 |
70 |
|
3 |
10 |
10 |
0 |
0 |
|
4 |
10 |
0 |
10 |
100 |
|
Овцы породы прекос |
||||
|
1 |
3 |
0 |
3 |
100 |
|
2 |
6 |
2 |
4 |
66,6 |
|
3 |
6 |
6 |
0 |
0 |
|
4 |
3 |
0 |
3 |
100 |
Как видно из таблицы, введение МПАГ способствовало повышению выживаемости опытных лабораторных животных по сравнению с контрольными на 7075 %. Для овец превышение составило 66,6 %.
Заключение. Таким образом, ведение МПАГ оказывало стимулирующее действие на гемопоэз, гуморальные и клеточные факторы иммунитета. Негативного действия препарата на организм животных не отмечено. Исследуемый препарат показал выраженный радиозащитный эффект: способствовал повышению выживаемости лабораторных мышей, крыс, кроликов; снижал повреждающий эффект гамма-облучения, уменьшая тяжесть протекания лучевой болезни, сокращая срок выздоровления.
Резюме
Целью наших исследований стало изучение радиозащитной эффективности радио-профилактического микробного полиантигена, разработанного ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».
Проведена оценка биологического действие препарата на организм интактных животных – белых мышей, белых крыс, кроликов и овец. Установлено, что однократное введение препарата отрицательного влияния на животных не оказывало. При этом гематологические показатели иммунизированных животных не имели достоверных отличий от аналогичных показателей контрольных. У иммунизированных животных отмечали повышение гуморальных и клеточных факторов иммунитета.
Введение препарата способствовало повышению выживаемости опытных лабораторных животных по сравнению с контрольными на 70-75 %. Для овец превышение составило 66,6 %. Таким образом, ведение МПАГ не приносит вреда организму животных, приводит к повышению факторов иммунитетета, оказывает выраженный радиозащитный эффект.
Список литературы Оценка радиозащитной эффективности микробного полиантигена
- Козьмин, Г.В. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности / Г.В. Козьмина, С.А. Гераськина, Н.И. Санжаровой. - Обнинск: Изд. ВНИИРАЭ, 2015. - 400 с.
- Конюхов, Г.В. Стимулирующее действие малых доз радиации на организм / Г.В. Конюхов, Р.Н. Низамов, Н.Б. Тарасова [и др.]. - Казань: ФГБНУ "ФЦТРБ-ВНИВИ", 2018. - 409 с.
- Макаров, В.А. Ветеринарносанитарная экспертиза с основами технологии и стандартизации продуктов животноводства / В.А. Макаров, В.П. Фролов, Н.Ф. Шуклин. - М.: Изд. Агропромиздат, 1991. - 195 с.
- Низамов, Р.Н. Влияние апифито-препарата "Вита-Форце М" на систему антиоксидантной защиты в условиях воздействия на организм различных экстремальных факторов / Р.Н. Низамов, Г.Ф. Кабиров, Р.Х. Юсупов, [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2014. - Т. 220. - № 4. - С. 171-176.
- Папуниди, К.Х. Комбинированные поражения животных и разработка средств профилактики и лечения / К.Х. Папуниди, Г.В. Конюхов, Р.Н. Низамов [и др.] // Казань: ФГБНУ "ФЦТРБ-ВНИВИ". - 2019. - 247 с.
- Попова, Н.Р Природные пуриновые соединения как радиозащитные средства / Н.Р. Попова, С.В. Гудков, В.И. Брусков // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2014. - № 1. - С. 38-49.
- Тарасова, Н.Б. Изыскание противолучевых средств из класса индукторов цитокинов / Н.Б. Тарасова, К.Н. Вагин, Г.В. Конюхов [и др.] // Ветеринарный врач. - 2018. - № 6. - С. 21-25.
- Фролов, В.П. Основные принципы ветеринарно-санитарной экспертизы продуктов убоя при радиационных поражениях животных / В.П. Фролов // Ветеринарный врач. - №1. - 2000. - С. 76-80.
- Фролов, В.П. Санитарногигиеническая и биологическая оценка продуктов убоя животных при острых радиационных поражениях / В.П. Фролов // Радиобиологические эффекты у животных. - Москва. - 1999. - С. 156-160.
