Постнатальный морфогенез иммунокомпетентных органов телят, полученных от здоровых коров и коров признаками метаболического ацидоза

Анализ отечественных и зарубежных источников [1–3] свидетельствует, что метаболический ацидоз крупного рогатого скота – очень распространенная патология, часто сопровождающаяся снижением мясной и молочной продуктивности, рождением слабого, нежизнеспособного молодняка.

Несмотря на это, многие вопросы, касающиеся влияния метаболического ацидоза матери на развитие иммунокомпетентных органов у плода, остаются неясными. У телят, рожденных от таких коров [4], сразу после рождения возникают заболевания желудочно-кишечного тракта, респираторных путей и др., что приводит к замедлению их роста, гибели или вынужденному убою, нанося тем самым значительный экономический ущерб.

Данная патология широко распространена в условиях молочных хозяйств Красноярского края, на что указывает анализ результатов биохимического исследования сыворотки крови коров, при котором метаболический ацидоз от числа исследованных составляет 50–100 %, особенно высок процент ацидоза в зимний и зимне-весенний периоды [2]. Основной причиной возникновения метаболического ацидоза КРС является несбалансированность рационов, недоброкачественность кормов [6]. Высок индекс заболеваемости новорожденных телят, по хозяйствам края он колеблется в пределах 40,4–72,1 % на 100 родившихся. Вынужденный убой по обследованным хозяйствам составляет 6,5–34,5 % от числа заболевших, гибель в пределах 3,1– 23,1% от числа новорожденных. Количества заболевших, вынужденно убитых и павших телят находится в прямой зависимости от состояния здоровья матерей. Для направленной коррекции иммунобиологического статуса новорожденных телят важно знать, какие звенья адаптивных органов новорожденных телят, полученных от коров с метаболическим ацидозом, подвергаются патологическим изменениям по сравнению с телятами, полученными от здоровых коров. В науке и практике эти вопросы изучены недостаточно. Все вместе взятое и предопределило направленность наших исследований.

Цель исследований: изучить постнатальный морфогенез иммунокомпетентных органов телят, полученных от здоровых коров и коров с признаками метаболического ацидоза.

Задачи исследований: изучить морфофункциональные изменения костного мозга, лимфоузлов, кишечно-ассоциированной ткани подвздошной кишки телят, полученных от здоровых коров и от коров с метаболическим ацидозом.

Материал и методы исследований: для опыта сформировано 2 группы новорожденных телят, полученных от коров черно-пестрой породы на 2-й лактации.

1-я группа (12 телят) – от здоровых коров (резервная щелочность крови 50–60 об.% СО 2 );

2-я группа (12 телят) – от коров с тяжелой степенью ацидоза (резервная щелочность крови 30– 38 об.% СО 2 ).

У всех новорожденных телят до выпойки молозива и через 20, 75 дней от начала опыта брали кровь для морфологических исследований, а также костно-мозговой пунктат.

Костно-мозговой пунктат брали из грудной кости в области 2–3 сегмента иглой 17М с хорошо подогнанным мандреном. Мазки костно-мозговых пунктатов для цитологических исследований окрашивали по Паппепнгейму. Для выведения лейкограмм в каждом мазке в наиболее тонкой части подсчитывали 500 клеток. Костно-мозговой, лейкоэритробластический индекс и индекс созревания эритронормобластов определяли по методике, описанной И.М. Карпуть (1986).

Через 20, 75 дней от начала опыта проводили вынужденный убой трех телят из каждой группы. Для морфологических и морфометрических исследований брали кусочки бронхиальных и брыжеечных лимфоузлов, конечной части подвздошной кишки (для изучения лимфоидно-ассоциированной ткани кишечника). Материал фиксировали в 10% растворе формалина, жидкости Карнуа, заливали в целлоидин, срезы окрашивали гематоксилин-эозином по методике Унна-Паппенгейма (для выявления плазматических клеток).

Биохимические и гематологические исследования проводили по общепринятым методикам.

За животными постоянно вели клинические наблюдения, учитывали аппетит, среднесуточный прирост живой массы тела, заболеваемость, гибель, вынужденный убой.

Результаты исследований и их обсуждение. Становление иммунологической реактивности телят раннего возраста тесно связано с развитием тимуса, костного мозга, лимфоузлов, селезенки, лимфоидных образований в желудочно-кишечном тракте и других органах. Очевидно, что от степени зрелости кроветворно-лимфоидной системы, сформированности ее структур, дифференциации и специализации клеток зависит выраженность иммунологических реакций в разные периоды развития животных. К моменту рождения у телят 1-й группы большинство кроветворно-лимфоидных органов, за исключением тимуса, не достигает своего дефинитивного развития; лимфопоэтические процессы в них слабо выражены. Процесс становления собственной иммунной системы у телят зависит в большей степени от двух факторов: условий внутриутробного развития плода и аутэкологических воздействий внешней среды в ранний постнатальный период их развития.

Для выяснения, в какой мере влияет нарушенный кислотно-щелочный гомеостаз матери на сруктурно-функциональную организацию костного мозга, лимфоидной ткани тонкого отдела кишечника у телят раннего постнатального развития, нами проведены морфометрические исследования брыжеечных, бронхиальных лимфоузлов, кишечно-ассоциированной ткани конечной части подвздошной кишки и проанализированы ми-елограммы у телят от 1-й и 2-й групп.

Таблица 1

Средние показатели миэлограмм у телят, полученных от здоровых коров, и коров с признаками метаболического ацидоза

Название клеток	1-я группа (до выпойки молозива)	2-я группа (до выпойки молозива)	1-я группа (20 дней)	2-я группа (20 дней)	1-я группа (75 дней)	2-я группа (75 дней)
1	2	3	4	5	6	7
Миелобласты	1,2 ± 0,20	4,5 ± 0,47	1,2±0,20	3,0±0,2	0,5±0,10	3,0±0,47
Промиелоциты Н	1,3 ± 0,22	3,5 ± 0,27	1,3±0,22	2,1±0,41	0,7±0,13	2,8±0,27
Миелоциты Н	1,7 ± 0,26	3,9 ± 0,44	1,7±0,26	2,6±0,5	1,2±0,20	2,4±0,44
Метамиелоциты Н	3,5 ± 0,43	3,0 ± 0,23	3,2±0,43	4,9±0,46	2,5±0,50	2,9±0,23
Палочкоядерные	5,4 ± 0,33	4,8 ± 1,54	5,4±0,33	5,1±1,53	5,6±0,32	5,1±1,54
Сегментоядерные	4,1 ± 0,46	3,7 ± 0,23	3,4±0,46	3,1±0,26	3,7±0,41	3,0±0,23
Всего нейтрофиллов	16,0 ± 0,14	25,7 ± 2,29	16,2±0,14	20,8±0,86	14,2±2,22	19,2±2,29

Окончание табл. 1

1	2	3	4	5	6	7
Промиелоциты Э	0,2 ± 0,12	2,5 ± 0,09	0,2±0,12	0,4±0,06	0,3±0,08	0,3±0,09
Метамиелоциты Э	0,8 ± 0,15	0,6 ± 0,20	0,8±0,15	1,2±0,20	0,8±0,18	1,2±0,20
Палочкоядерные Э	0,5 ± 0,10	0,3 ± 0,24	1,5±0,10	0,6±0,40	1,5±0,26	0,5±0,24
Сегментоядерные Э	0,1 ± 0,06	0,1 ± 0,01	-	-	0,8±0,18	0,6±0,02
Всего эозинофилов	1,6 ± 0,67	1,4 ± 0,41	2,5±0,67	2,2±0,07	2,4±0,42	2,8±0,41
Базофилы	0,1 ± 0,03	0,3 ± 0,09	0,1±0,03	0,1±0,20	0,1±0,02	0,1±0,09
Итого по миебласти-ческому ряду	18,0 ± 1,49	31,1 ± 2,64	19,4±1,49	23,1±1,94	21,1±0,9	20,84±2,64
Проэритробласты:	1,5±0,25	1,0 ± 0,20	1,5±0,25	8,0±0,71	1,0±0,2	10±1,00
базофильные	8,0 ± 0,69	20,1 ± 0,44	13,9	21,2±1,48	9,1±2,85	22,1±2,4
полихроматофильные	14,1 ± 2,34	12,2 ± 1,90	18,0±0,69	9,0±0,07	23,0±0,59	10,0±2,65
оксифильные	20,7 ± 0,94	13,0 ± 2,58	20,1±2,14	10±2,45	14,6±1,88	9,0±2,03
нормабласты	20,0±2,45	12,0 ± 0,72	20,7±0,94	15±1,68	22,5±1,87	14±1,52
Итого по эритробластическому ряду	26,0 ± 2,45	2,0±0,41	74,2±1,17	63,2±5,81	69,2±2,02	65,1±1,14
Лимфоциты	70,3 ± 1,17	59,0 ± 1,14	6,2±0,69	12,9±1,06	7,5±0,91	10,8±0,23
Моноциты	8,2 ± 0,69	4,8 ± 0,23	2,4±0,25	1,1±0,10	1,3±0,14	1,0±0,20
Плазматические клетки	4,2 ± 0,25	0,2 ± 0,20	0,2±0,04	0,1±0,05	0,2±0,06	0,1±0,06
Ретикулярные клетки	0,2 ± 0,04	1,2 ± 0,20	0,2±0,06	0,1±0,06	0,4±0,20	0,1±0,06
Всего клеток РЭС	–	–	2,1±0,41	1,3±0,09	1,9±0,34	1,4±0,24
Мегакариоциты	0,1 ± 0,06	0,1 ± 0,06	0,1±0,06	Единичные	0,1±0,06	0,1±0,06
Лейкоэритробласт. индекс созр. нейтроф.	1 : 2,9	1 : 1,9	1:2,65	1 : 1,70	1 : 2,3	1 : 1,9
Костно-мозговой индекс созр. нейтрофил.	0,83	1,62	0,84 <1	1,53	0,5	1,37
Индекс созр. эритро-нормобластов	0,86	0,64	0,78	0,53	0,86	0,5

Результаты исследования миелограмм телят 1-й и 2-й групп показали, что в костном мозге у всех телят преобладает эритробластическая реакция, что является физиологической нормой для телят этих возрастных периодов [5]. Однако у телят, полученных от ацидозных коров, происходят заметные сдвиги в костно-мозговом кроветворении.

Анализ миелограмм у телят 2-й группы в исследуемые возрастные периоды показал, что в костном мозге происходят патологические изменения гемопоэза, как со стороны эритробластической, так лейкопоэтической сферы. Так, у телят 2-й группы по сравнению с 1-й группой достоверно снижено (P < 0,05) количество эритробластов: полихроматофильных, оксифильных и нормобластов на 13,4; 37,1; 53,8% соответственно. В то время как базофильные эритробласты у телят 2-й группы в этот же период достоверно выше (P < 0,05), чем в 1-й группе, на 151,25% (табл. 1).

У телят 2-й группы во все исследуемые периоды в возрасте до начала опыта также отмечается достоверное снижение (P < 0,05) количества наиболее зрелых клеток эритробластического ростка: эритробластов полихроматофильных, оксифильных и нормобластов. Базофильных же эритробластов у этих телят достоверно больше (P < 0,05), чем у телят 1-й группы, на 53,5 и 58,8 % соответственно (см. табл. 1). У телят 2й группы по сравнению с 1-й группой уменьшается индекс созревания эритробластов. Так, у телят 1-й группы до выпойки молозива он равен 0,86; 0,78; 0,86 соответственно, а у телят 2-й группы 0,64; 0,53; 0,50 (см. табл. 1). Результаты исследований эритробластического роста миелограмм от телят, рожденных от больных матерей, свидетельствуют о нарушении созревания клеток предшественников в костном мозге. Задержка созревания и гемоглобинизации эритронормобластов, как правило, связана с развитием железодефицитной анемии, которая подтверждается и показателями периферической крови (Т.2). Например, у новорожденных телят 1-й группы до выпойки молозива гемоглобин – 116,4 (г/л); эритроциты – 7,55 млн (106)/мм3; у телят в возрасте 20 дней 108,0 и 7,56 соответственно; в 75 дней – 110,2 и 7,97. У телят 2-й группы они равны 77,25 ± 2,5 и 4,7 ± 0,2 соответственно; в 20 дней – 83,6, 5,61; в возрасте 75 дней – 84,6; 5, 25 (табл. 2).

Средние показатели гемограммы телят, полученных от здоровых коров и коров с метаболическим ацидозом

Таблица 2

Показатель	1-я группа (до выпойки молозив)	2-я група (до выпойки молозива)	1-я группа (20 дней)	2-я группа (20 дней)	1-я группа (75 дней)	2-я группа (75 дней)
Гемоглобин, г/л	116,0± 4,0	77,25 ± 2,25	108,0	83,6	110,2	84,6
Эритроциты, млн/мм3	5,5 ± 0,80	4,7 ± 0,20	7,56	5,61	7,97	5,25
Лейкоциты, тыс/мм3	7,55 ± 0,54	4,95 ± 0,45	9,80	6,20	9,45	7,90
Лейкоцитарная формула, %: базофилы	-	-	-	-	-	-
эозинофилы	-	-	1,6	0,13	1,20	0,10
миелоциты	-	3,03 ± 0,21	-	-	-	-
юные	8 ± 2,00	12,33 ± 0,51	-	1,14	-	0,60
палочкоядерные	11 ± 1,0	9,5 ± 2,5	6,2	15,02	5,6	12,1
сегментоядерные	33,5 ± 3,5	7,5 ± 1,5	28,8	14,7	29,1	16,6
лимфоциты	45,3 ± 2,5	67,6 ± 3,0	59,1	69,0	61,1	69,6
моноциты	2,2 ± 0,4	-	4,3	0,5	3,0	1,0

Анализ миелоидного ростка миелограмм телят 2-й группы коров обнаруживает у них грунулоцитопе-нию. В миелограмме телят, полученных от ацидозных коров, по сравнению с животными 1-й группы отмечается снижение числа более зрелых гранулоцитов: метамиелоцитов, палочкоядерных, сегментоядерных, эозинофильных, до выпойки молозива, в возрасте 20 дней соответственно на 14,2% (P < 0,05); 11,1% (P < 0,05); 4,87% (P < 0,05); 12,5% (P < 0,05); 14,2% (P < 0,05); 11,1% (P < 0,05); 9,8% (P < 0,05); 12,5% (P < 0,05). В возрасте 75 дней у телят 2-й группы меньше палочкоядерных и сегментоядерных на 8,92 и 18,9% соответственно. Однако количество менее зрелых гранулоцитов в миелограмме телят, полученных от ацидозных коров, достоверно больше (P < 0,05), чем у животных 1-й группы, в эти же возрастные периоды. Так, количество миелобластов, промиелоцитов, миелоцитов у новорожденных до выпойки молозива, в возрасте 20, 75 дней достоверно выше (P < 0,05) в 2,7 раза, в 1,5 раза, на 76,4%; на 150,0; 61,5; 52,9%, в 5 раз, в 3 раза, на 118% (см. табл.1) соответственно. Отмеченные изменения подтверждаются и увеличением костно-мозгового индекса у коров телят 2-й группы. Увеличение у телят 2-й группы костно-мозгового индекса в миелограмме свидетельствует об интенсивном омоложении белой крови и задержке созревания ее клеток в костном мозге, хотя и отмечается тенденция его уменьшения с возрастом. Так, величина костно-мозгового индекса у 2-й группы телят до выпойки молозива – 1,62; в возрасте 20 дней – 1,53; 75 дней – 1,37. У телят, полученных от здоровых коров, всех исследуемых возрастных групп он меньше 1, что является физиологической нормой, а у новорожденных до выпойки молозива он равен 0,83; в возрасте 20 дней – 0,84; 75 дней – 0,5 (см. табл.1). Развитие гранулоцитопении у телят, полученных от ацидозных коров, всех возрастных групп обусловлено снижением числа зрелых форм гранулоцитов в миелограммах этих животных по сравнению телятами 1-й группы, и одновременным появлением юных форм нейтрофилов, что подтверждается и исследованиями лейкограммы периферической крови 2-й группы. Так, в лейкограмме телят 2-й группы процент сегментоядерных лейкоцитов по сравнению телятами 1-й группы достоверно меньше (P < 0,05), у новорожденных до выпойки молозива, в возрасте 20 дней и 75 дней в 4,46 раза, на 37,8 и 48% соответственно (см. табл. 2). Об анемии у телят 2-й группы свидетельствует снижение в миелограммах лейкоэритробластического индекса созревания нейтрофилов до (1:1,7) (при норме 1:2; 1:4). Анемия этих телят диагностируется от периода но-ворожденности до 75-дневного возраста (см. табл. 2).

Таблица 3

Количество плазматических клеток, первичных и вторичных фолликулов в лимфоузлах у телят в возрасте от 20 дней до 75 дней, полученных от здоровых коров и коров с признаками метаболического ацидоза

Название клеток	1-я группа (20 дней)	2-я группа (20 дней)	1-я группа (75 дней)	2-я группа (75 дней)
Плазматические клетки в брыжеечных лимфоузлах	6 ± 1,76	-	98 ± 3,19	32 ± 8,52
Соотношение первичных и вторичных фолику-лов в брыжеечных лимфоузлах	10 : 1	10 : 0	2 : 9	7 :3
Количество плазматических клеток в узелках кишечно-асоциированной лимфоидной ткани (конец подвздошной кишки)	7	-	48	29
Соотношение неинкапсулиро-ванных первичных лимфофоликулов к вторичным в 1 см2 среза в конечной части подвздошной кишки	8 : 1	10 :0	3 : 7	9 : 2
Плазматические клетки в бронхиальных лимфоузлах	4 ± 2,58	-	74 ± 4,28	29 ± 6,76
Соотношение первичных и вторичных фолику-лов в бронхиальных лимфоузлах	9:1	10 : 0	3 : 8	8 :3

Таким образом, исследования свидетельствуют о негативном влиянии недоокисленных продуктов нарушенного обмена веществ при ацидозе стельных коров на костно-мозговое кроветворение новорожденных телят. Патологические изменения костно-мозгового кроветворения прослеживаются от периода ново-рожденности до 75-дневного возраста. Они проявляются угнетением пролиферации и созревания клеток предшественников в костном мозге, как эритроидного, так и миелоидного ростков. Уменьшается количество зрелых форм эритробластов и нормобластов в миелограмме телят 2-й группы, то есть нарушаются процессы пролиферации и дифференциации эритроидного ростка. Снижение зрелых форм гранулоцитарного ряда (метамиелоцитов, палочко- и сегменто-ядерных клеткок) и увеличение незрелых молодых форм (миелобла-стов, промиелобластов, миелоцитов) свидетельствуют о нарушениях процессов дифференциации миелоидного ростка. Эти изменения отражаются в показателях гемограмм телят 2-й группы по сравнению с телятами 1-й группы (анемия, гранулоцитопения, появление юных форм), то есть признаки гемодепрессивного состояния (см. табл. 2).

Способность организма к специфическому иммунному ответу в онтогенезе и филогенезе тесно связана и с развитием лимфоидной ткани и ее основных элементов. Окончательное формирование иммунологической реактивности организма и механизма активной адаптации его к воздействию генетически чужеродных веществ часто связывают с развитием вторичных лимфофолликулов в лимфоидных органах. У новорожденных телят отмечено большинство клеток формирующихся лимфоидных комплексов тимусного происхождения. К 2-недельному возрасту появляются вторичные фолликулы с реактивными центрами. С 5-8-недельного возраста животных вторичные фолликулы преобладают над первичными [5, 7]. Повсеместно выявляется много антителообразующих плазматических клеток. Показатели морфометрических исследований лимфатических узлов и лимфоидной ткани конечной части подвздошной кишки (Т.3) свидетельствуют о запаздывании процесса развития вторичных лимфофолликулов в брыжеечных и бронхиальных лимфоузлах телят всех возрастных групп, полученных от ацидозных коров, по сравнению телятами 1-й группы этого же возрастного периода. Так, соотношение первичных и вторичных фолликулов в брыжеечных и бронхиальных лимфоузлах у телят 1-й группы в возрасте 20 дней – 10:1, 9:1; у 2-й группы – 10:0, 10:0; у 1-й группы в возрасте 75 дней – 2:9; 3:8; у телят 2-й группы – 7:3, 8:3 (табл. 3). У телят, рожденных от ацидозных коров, отмечается и уменьшение количества плазматических (пиронинофильных) клеток. Так, у телят, рожденных от здоровых матерей, в возрасте 20 дней их количество в брыжеечных и бронхиальных лимфоузлах составляет соответственно 6±1,76; 4±2,58; у телят, рожденных от ацидозных коров, их нет; в возрасте 2,5 месяцев их количество у телят 1-й группы составляет 98±3,19; 74±4,28; у животных 2-й группы 32±8,52 и 29±6,76 соответ- ственно. Различия по количеству плазматических клеток между средними показателями телят, полученных от здоровых матерей, и телят, полученных от ацидозных коров, в возрасте 75 дней достоверны (Р < 0,05). Аналогичная тенденция прослеживается со стороны развития вторичных лимфофолликулов и пролиферации плазматических клеток и со стороны лимфоидной ткани подвздошной кишки. Так (см. табл. 3), соотношение неинкапсулированных первичных лимфофолликулов к вторичным в 1 см2 среза в конечной части подвздошной кишки у 20-дневных телят 1-й группы равняется 8:1, у телят, рожденных от ацидозных коров – 10:0; в возрасте 75 дней у телят 1-й группы – 3:7; у телят 2-й группы – 9:2. У телят 1-й группы в возрасте 20 дней достоверно больше (Р < 0,05) плазматических клеток в узелках кишечно-ассоциированной лимфоидной ткани в конечной части подвздошной кишки, чем у телят, рожденных от ацидозных коров, этого же возрастного периода (их у телят нет); в возрасте 75 дней у телят 1-й группы их достоверно больше (Р < 0,05), чем у животных 2-й группы, на 39,6 % (см. табл. 3). Процесс более интенсивного развития у здоровых телят вторичных лимфофоликулах в лимфоузлах и в кишечно-ассоциированной лимфоидной ткани кишечника (преобладание вторичных лимфофолкулов над первичными лимфофликулами), более интенсивная пролиферация плазматических (пиронинофильных) клеток по сравнению с телятами, получеными от ацидозных коров, морфололгически характеризует процесс нормального становления собственной иммунной системы у здоровых животных. Этот процесс связывают с синтезом собственных иммуноглобулинов. У телят, полученных от ацидозных коров, период морфологического становления собственной иммунной системы угнетается (первичные лимфофоликулы преобладают над вторичными и достоверно меньше (Р < 0,05) плазматических клеток) вплоть до 75-дневного возраста, что усугубляет возрастной иммунодефицит (см. табл. 3).

Таким образом, проведенный анализ количества первичных и вторичных лимфофолликулов, количества плазматических клеток в брыжеечных и бронхиальных лимфоузлах и в кишечно-ассоциированной лимфоидной ткани конечной части подвздошной кишки у телят, полученных от ацидозных коров, от периода новорожденно-сти до 75 дневного возраста отмечает отсутствие и малочисленность вторичных лимфолликулов и плазматических клеток по сравнению с телятами, полученными от здоровых коров, что свидетельствует о нарушении процесса дефинитивного развития лимфоидных органов и тканей в ранний постнатальный период.

Отмеченные в исследованиях патологические изменения костно-мозгового кроветворения и запаздывание развития вторичных лимфофоликулов в лимфоузлах и в кишечно-ассоциированной лимфоидной ткани конечной части подвздошной кишки коррелировали на протяжении всего периода наблюдений с клиническими показателями телят. В группе телят, полученных от здоровых коров, аппетит удовлетворительный. В течение наблюдений переболело диареей два теленка, среднесуточный прирост живой массы составил 450 г. Гибели телят не было, один теленок в возрасте 10 дней вынужденно убит с диагнозом диарея. В группе телят, полученных от коров с метаболическим ацидозом, аппетит плохой, 4 теленка отказывались после рождения принимать молозиво, 3 из них пало на 2-е сутки. Остальные переболели токсической диареей, два теленка вынужденно убито с диагнозом токсическая диарея. Среднесуточный прирост живой массы тела был в пределах 190–230 г. Инфекция исключена в каждом случае. Традиционные методы (антибиотики, сульфаниламиды и др.), применяемые при лечении, показали низкий лечебный эффект.

Проведенные исследования свидетельствуют о необходимости изыскания кардинально других методов лечения и профилактики, направленных на нормализацию кислотно-щелочного гомеостаза матерей и коррекцию постнатального становления органов иммунопоэза.