Окислительный стресс и эндогенная интоксикация при диарее новорожденных телят-гипотрофиков

Известно, что на ранних этапах постнатального онтогенеза организм новорожденных телят адаптируется к новым условиям существования, включая переход к иному типу дыхания и пищеварения. В свою очередь это приводит к интенсификации процессов свободнорадикального окисления (СРО), сопровождающейся дисбалансом и своеобразным истощением ферментативного и неферментативного звена антиоксидантной защиты (АОЗ), т. е. возникновением состояния окислительного стресса (ОС) и, как следствие, избыточной активизацией процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), окислительной модификации белков (ОМБ) и эндогенной интоксикации (ЭИ).

В первую очередь такие метаболические сдвиги обнаруживаются у телят-гипотрофиков, организм которых отличается так называемой «физиологической незрелостью», создающей предпосылки для возникновения и развития заболеваний различной этиологии, из которых, по общепризнанному мнению, основное место отводится острым расстройствам пищеварения с диарейным синдромом (диспепсии различной степени тяжести) [1, 2, 4-9].

Цель работы – изучить ряд показателей, характерных для окислительного стресса и эндогенной интоксикации (ОС, ЭИ) у телят-гипотрофиков при комплексном лечении функциональной диареи (простой диспепсии) в первые 10-12 дней жизни.

Материалы и методы. Объектом исследований служили новорожденные телята-гипотрофики черно-пестрой породы, начиная с 1-2-х суток после рождения. «Физиологическая незрелость» или «синдром слабых телят» определялся по низкой массе тела (22-25 кг), по заторможенному сосательному рефлексу и недостаточной двигательной активности, по пониженной температуре тела, равной 38,1-38,2°С [6].

Больные диареей телята составили опытную (Ι, n=32) и контрольную группы (ΙΙ, n=30). Начиная со 2-х суток, телята Ι группы лечились комплексно по разработанной схеме-модели: в начале лечения на 2-й день после рождения назначалась кратковременная голодная диета (пропуск одного кормления молозивом), а перед следующим кормлением за 30-40 мин. им выпаивался отвар из лекарственного сырья (тысячелистник, конский щавель, полынь, зверобой, кора дуба) 0,5-0,7 л с добавлением по 0,5 г фталазола и сульгина, 5,0 натрия сульфата, 20,0 – глюкозы, 2,0-3,0 – хлорида натрия, на 3 сутки выполнялась двухсторонняя новокаиновая блокада по В.В.Мосину, в/м назначался «Седимин» (А-БИО, Россия), а в/б – 5 мл тетравита, в последующие дни применялся в/м витамин В12 (500 мкг 1 раз в сутки), во ΙΙ-ой группе больным телятам вводился в/м тетравит в рекомендуемых дозах с интервалом 5 дней. По мере необходимости назначались симптоматические лекарственные средства (сердечные, мочегонные, улучшающие пищеварение и т.п.). В качестве отрицательного контроля использовались клинически здоровые телята-аналоги по возрасту (нормотрофики) (n=10).

У подопытных животных брались пробы венозной крови через 2, 5, 10-12 суток после рождения, в которых общепринятыми методами лабораторных исследований определялись следующие показатели: -малоновый диальдегид (МДА) и ацилгидроперекиси (АГП233), отражающие состояние процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ)

• -    окислительная модификация белков под влиянием избытка продуктов свободнорадикального окисления (ОМБ);

• -    молекулы средней массы (МСМ 254 и МСМ 280 ) как индикаторы эндогенной интоксикации;

• -    ферментные и неферментные продукты антиокислительной защиты (АОЗ): глютатион (общий, восстановленный и окисленный), токоферол (витамин Е), общая антиокислительная активность (АОА), активность ферментов супероксиддисмутазы, каталазы (СОД, Кат.) [2, 3, 4].

Цифровой материал обрабатывался статистически с использованием лицензионной компьютерной прикладной программы «Statistica 5.0». Достоверность различий оценивали методом парных сравнений с помощью t–критерия Стьюдента при уровне значимости р<0,05.

Результаты и выводы исследования. Как демонстрируют материалы табл. 1, у больных телят-гипотрофиков все изучаемые показатели свидетельствовали о наличии состояния ОС и ЭИ. Так, уровень МДА (ТБК – продуктов) и АГП превышали нормальные величины почти в 2, а ОМБ – в 1,5 раза. Содержание молекул средней массы возрастало на 32-35% по отношению к относительной норме, указывая тем самым на накопление биологически активных продуктов катаболизма белков, вероятно, и за счет их повышенной окислительной модификации с последующим накоплением в водорастворимой фракции сыворотки крови. Последнее, как известно, содержит гидрофобные токсические соединения, в частности продукты СРО, протеолиза, билирубин и т.п. При этом одновременное возрастание уровня среднемолекулярных пептидов (ММ 500-5000Да) в этой фракции и снижение в первую очередь количества и связывающей способности альбумина в сыворотке крови указывали на наличие у больных телят окислительного стресса, как важного звена в патогенезе острых расстройств пищеварения в форме функциональной диареи у новорожденных животных [1, 6-9].

Судя по данным табл. 1, через 5 суток после начала опытов в Ι и ΙΙ группах наступало снижение уровня МДА, АГП. Однако он еще оставался существенно выше, чем у клинически здоровых телят-аналогов (р<0,05-0,01). Через 10 суток эти два показателя ПОЛ в Ι группе достигали нормативных значений, а во ΙΙ-ой – они заметно отличались тем, что количество ТБК – продуктов было достоверно выше, чем в Ι-ой и в отрицательном контроле (р<0,05), но по количеству АГП межгрупповые различия были менее выраженными (р>0,05).

1. Показатели ПОЛ, ОМБ и ЭИ у подопытных телят (M±m, n=7)

Показа тели	Сроки исследований, сут.					Клин. здоров. (нормотроф)
	2 (начало)	5		10-12
		Ι	ΙΙ	Ι	ΙΙ
МДА, мкМ/л	3,37±0,15хх	1,83±0,12х	2,05±0,14х	1,52±0,05ха	1,71±0,06хх	1,34±0,07
АГП 233 ед.оп./мл	2,62±0,13хх	2,38±0,16хх	2,53±0,18хх	1,66±0,15	1,80±0,13х	1,37±0,14
МСМ 280 ед.оп.	0,37±0,02хх	0,29±0,01	0,33±0,02х	0,26±0,02	0,30±0,02	0,28±0,01
МСМ 254 ед.оп.	0,41±0,01хх	0,32±0,02	0,36±0,02	0,29±0,04	0,32±0,03	0,31±0,02
ОМБ, нМ КГ/мг белка	1,79±0,06хх	1,42±0,03ха	1,63±0,05хх	1,29±0,02ха	1,38±0,03х	1,24±0,05
Условные обозначения: ПОЛ – перекисное окисление липидов; МДА – малоновый диальдегид; АГП 233 – ацилгидроперекиси липидов; ОМБ – окислительная модификация белков; КГ – карбонильные группировки; МСМ – молекулы средней массы; ЭИ – эндогенная интоксикация; х - р<0,05; хх - р<0,01 уровень достоверности различий по сравнению с клинически здоровыми телятами- нормотрофиками; ха – межгрупповые различия.

Концентрация МСМ, отражающая в определенной мере процессы протеолиза, как видно из табличных данных, лишь через 5 суток оставалась в обеих группах выше нормативных величин (р<0,05). В конце срока наблюдений уровень МСМ 280 и МСМ 254 приближался к норме без межгрупповых различий, хотя их абсолютные значения были ниже в Ι группе. Более четкие существенные различия в этом плане продемонстрировали результаты определения ОМБ: во ΙΙ-ой группе даже через 10 суток уровень ОМБ оставался повышенным по сравнению с Ι-ой и здоровыми телятами-нормотрофиками (р<0,05).

В связи с наличием ОС у подопытных телят, естественно, было важно проследить за состоянием АОЗ по ряду объективных тестов, отражающих в целом и эффективность используемых средств терапии. Как видно из данных табл.2, у больных телят-гипотрофиков была снижена АОА вследствие интенсификации процессов ПОЛ, протеолиза, окисления нуклеиновых кислот и т.п., свидетельствуя о достаточно высоком напряжении функционирования системы АОЗ. Этот факт нашел свое весомое подтверждение в форме ослабления ее ферментативного и неферментативного звеньев. В частности, обнаруживалось снижение активности ферментов каталазы и СОД. Первая, как известно, связана с разложением Н2О2, скорость которого лимитируется количеством и способностью к диффузии субстрата к активному центру фермента. Вторая тесно связана с образованием из супероксидного атома кислорода (О2-) в супероксиддисмутазной реакции перекиси водорода (Н2О2). Последняя, по общепризнанному мнению, является ингибитором СОД по принципу обратной связи [2, 7, 8, 9]. Уровень неферментных антиоксидантов глютатиона и витамина Е у больных телят ΙΙ группы также оставался ниже таковых у клинически здоровых животных-аналогов (р<0,01).

2. Показатели АОЗ у подопытных телят (M±m, n=10)

Показатели	Сроки исследований, сут.					Клин. здоров. (нормотроф)
	2 (начало)	5		10-12
		Ι	ΙΙ	Ι	ΙΙ
АОА, %	17,9±1,3хх	22,5±1,1	19,6±1,4	25,1±1,2ха	21,0±1,5	24,8±1,3
Катал.,мкМ Н 2 О 2 /л·мин	38,5±1,3хх	45,9±1,5	42,5±1,7х	46,3±1,6	44,7±1,5х	49,6±1,4
СОД, у.е./мгHb	6,3±0,58хх	8,4±0,27ха	6,9±0,36хх	9,5±0,41	8,6±0,73	10,3±0,52
Витамин Е, мг%	0,28±0,03	0,36±0,02	0,31±0,04	0,44±0,03ха	0,37±0,01хх	0,47±0,03
Глютатион, мг% - общий - восст. - окисл.	28,8±1,3х	35,6±1,2	32,2±1,4х	37,8±1,5ха	34,3±1,3	36,7±1,4
	21,5±1,0хх	29,7±1,4ха	23,8±1,3хх	34,5±1,2ха	27,5±1,6х	32,8±1,7
	7,3±0,8хх	5,9±0,5х	8,4±0,3хх	3,3±0,2хха	6,8±0,4хх	3,9±0,6

Условные обозначения: АОА – антиоксидантная активность, СОД – супероксиддисмутаза; х - р<0,05; хх - р<0,01; ха, хха – уровень достоверности межгрупповых различий.

В процессе лечения у телят Ι группы фактически нормализовалась АОА, по-видимому, за счет возрастания содержания всех исследуемых биоантиоксидантов, тогда как во ΙΙ – она оказалась несколько ниже (р<0,05) по сравнению с Ι и с таковой у здоровых животных. Этот факт, очевидно, был связан как с более высоким уровнем ОС и меньшей антиоксидантной активностью определяемых ферментов, а также уровнем восстановленного глютатиона и витамина Е. На заключительном этапе исследований (10-12 сутки), как видно из материалов табл. 2, АОА в обеих группах достигала нормативных значений у здоровых телят. Тем не менее в Ι группе она оказалась достоверно выше, чем во ΙΙ-ой (р<0,05). Подобная картина наблюдалась и в отношении общего глютатиона, но уровень восстановленного – во ΙΙ группе оказался ниже, чем в Ι-ой и у здоровых телят (р<0,05). Концентрация окисленного глютатиона во ΙΙ-ой группе оставалась повышенной на всем протяжении срока опытов, что было связано, по всей вероятности, с дефицитом каталазы и витамина Е.

Выводы. 1. Физиологически незрелые телята-гипотрофики, страдающие функциональной диареей (простая диспепсия), подвержены ОС не только в результате постнатальной адаптации, но и вследствие метаболических нарушений на почве задержки нормального развития жизненно-важных органов (желудочно-кишечного тракта, печени, эндокринной и нервной систем) под влиянием так называемого «материнского эффекта» на последних этапах беременности и в первую декаду периода новорожденности [8, 9]. 2. Разработанная схема-модель комплексной терапии телят-гипотрофиков, страдающих функциональной диареей, оказала более выраженное коррегирующее влияние на механизмы ОС, фактически устраняя дисбаланс между про- и антиоксидантными системами уже через 5 суток после начала лечения. 3. Включение в схему-модель комплексного лечения новокаиновой блокады по В.В.Мосину, препарата «Седимин», тетравита/тривита в сочетании с витамином В 12 , как показали результаты наших исследований, способствовали повышению активности клеточных и гуморальных факторов неспецифической защиты (врожденного иммунитета), усилению АОЗ и, судя по уровню гемоглобина, устраняли, очевидно, последствия железодефицитной анемии, сопровождающейся окислительным стрессом [6].

ЛИТЕРАТУРА: 1. Дельцов, А.А. Оксидативный статус крови телят при профилактике железодефицитной анемии в зоне радиации /А.А.Дельцов [и др.] //Ветеринария, 2011. - № 12. – С. 14-16. 2. Дубинина, Е.Е. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека. Методы ее определения /Е.Е.Дубинина [и др.] //Вопр. мед. химии, 1995. – т. 41. - №1. – С. 24-26. 3. Карпищенко, А.И. Медицинские лабораторные технологии. Справочник /А.И.Карпищенко [и др.]. – СПб, Интермедика, 1999. – т. 2. – 654 с. 4. Кондрахин, И.П. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики: Справочник /Под ред. проф. И.П.Кондрахина. – М.: КолосС, 2004. – 520 с. 5. Кузнецов, А.И. Физиология молодняка сельскохозяйственных животных. Учебн. пособие /А.И.Кузнецов, В.Ф.Лысов. – Троицк: УГАВМ, 2002. – 80 с. 6. Медведев, И.Н. Нарушения в системе гемостаза у новорожденных телят при анемии /И.Н.Медведев [и др.] //Ветеринария, 2008. - №8. – С. 44-47. 7. Меньщикова, Е.Б. Окислительный стресс. Патологические состояния и заболевания /Е.Б.Меньщикова [и др.]. – Новосибирск, 2008. – 283 с. 8. Рецкий, М.И. Перекисное окисление липидов и система антиоксидантной адаптации телят /М.И.Рецкий [и др.] //С.-х. биол., 2004. - №2. – С. 56-60. 9. Рецкий, М.И. Биохимические маркеры развития окислительного стресса у новорожденных телят /М.И.Рецкий [и др.] //Ветеринария, 2005. - № 3. – С. 47-49.

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС И ЭНДОГЕННАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ ПРИ ДИАРЕЕ НОВОРОЖДЕННЫХ ТЕЛЯТ-ГИПОТРОФИКОВ

Гундоров М.А., Пахмутов И.А., Главинский А.В.

Резюме

Установлено, что диарея новорожденных телят-гипотрофиков приводит к увеличению содержания в крови продуктов перекисного окисления липидов, окислительной модификации белков, молекул средней массы, к снижению АОЗ.

OXIDATIVE STRESS AND THE ENDOGENOUS INTOXICATION OF NEWBORN CALVES WITH HYPOTHROPHIA

Gundorov M.A., Pahmutov I.A., Glavinski A.V.