Роль анемического синдрома у коров (Bos taurus) во время беременности в развитии анемии у новорожденных телят

Шабунин С.В. Паршин П.А. Востроилова Г.А. Жуков М.С. Шабанов Д.И. Хохлова Н.А. Вели А.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Гематология, патология

Статья в выпуске: 4 т.61, 2026 года.

Бесплатный доступ

Первостепенной задачей при организации рентабельного интенсивного молочного животноводства считается получение ремонтного молодняка, адаптированного к жестким условиям промышленной технологии ведения хозяйственной деятельности. Однако необходимо отметить, что у 30,2 % телят при рождении уже имеется анемия, распространенность которой увеличивается еще на 33,3 % к 10-суточному возрасту. В большинстве случаев механизм развития анемии у новорожденных телят связывают с недостаточным поступлением цианокобаламина и железа в организм беременных коров, однако полное понимание развития этого состояния у потомства пока отсутствует. В настоящей работе впервые показано, что врожденная анемия у телят, полученных от коров с анемическим синдромом, сопряжена не только с недостаточным поступлением нутриентов в организм матерей, но и с активизацией у них анаэробного гликолиза и перекисного окисления липидов. В дальнейшем совокупное действие этих биохимических факторов усиливает степень окислительного стресса и эндогенной интоксикации в организме новорожденного, что способствует повреждению мембранных структур эритроцитов. Целью работы была оценка влияния анемического синдрома у коров во время беременности на развитие анемии у новорожденных телят. Исследования проводили в комплексе по производству молока, расположенном на территории Воронежской области. Объектом исследования были коровы (Bos taurus) красно-пестрой породы 3-4-й лактации, имеющие продуктивность за предыдущую лактацию ≥ 7500 кг, и полученные от них новорожденные телята. Осуществляли ретроспективный анализ парных образцов крови коров и их потомства (n = 56), которые были взяты в 2022-2024 годах. Отбор проб крови у коров осуществляли в третьем триместре беременности из хвостовой вены, у телят — через 3 сут после рождения из яремной вены с помощью вакуумной системы в пробирки с активатором свертывания крови и К3 ЭДТА. Плазму и сыворотку крови получали центрифугированием образцов при 3000 об/мин в течение 15 мин на центрифуге SL 16R («Thermo Fisher Scientific, Inc.», США). В цельной крови на автоматическом гематологическом анализаторе АВХ Micros 60 CT/OT («Horiba ABX Diagnostics», Франция) определяли число эритроцитов (RBC) и количество гемоглобина (Hb), а также гематокрит. Измеряли концентрацию лактата и пирувата в крови, их соотношение. С помощью коммерческих наборов реагентов (АО «Вектор-Бест», Россия) в сыворотке крови определяли концентрацию железа, меди и цинка колориметрическим методом. О состоянии неферментативного звена антиоксидантной системы крови судили по содержанию витаминов А, Е и С в сыворотке крови. Ферментативное звено антиоксидантной защиты оценивали на основании активности каталазы, глутатионпероксидазы (ГПО) и супероксиддисмутазы (СОД). В качестве показателя, отражающего процесс пероксидного окисления липидов, определяли концентрацию малонового диальдегида (МДА). Все исследования выполняли на спектрофотометре UV-1700 («Shimadzu Corpor-ation», Япония). На основании содержания гемоглобина в крови коров-матерей было сформировано две группы животных: здоровые коровы (n = 26, Hb ≥ 90,0 г/л) и коровы с анемическим синдромом (n = 30, Hb <90,0 г/л). Полученные результаты обрабатывали методами параметрического анализа данных. Установлено, что на концентрацию Hb в крови новорожденных телят оказывали достоверное влияние показатели активности ферментов антиоксидантной защиты (АОЗ) крови коров во время беременности, а также концентрации Hb, лактата, железа, цинка, МДА, витаминов А и Е. Теснота связи данных показателей была достоверной (p < 0,05) и имела заметную силу влияния по шкале Чеддока. Направленность силы связи для Hb, железа, цинка, СОД, витамина А и Е была прямой, для лактата и МДА — обратной. Концентрация лактата, МДА, железа, витаминов А и Е и активность ферментов АОЗ у новорожденных телят также оказывали влияние на концентрацию Hb в их крови. Однако влияние лактата и МДА среди них было более выраженным и имело обратную корреляционную связь в пределах от −0,5 до −0,65 ед. (p < 0,05). При этом количество лактата зависело от концентрации Hb и МДА в крови новорожденных. Концентрация МДА, в свою очередь, коррелировала с количеством витаминов А (r = −0,5, p < 0,05) и Е (r = −0,76, p < 0,05), а также с активностью каталазы (r = −0,65, p < 0,05), ГПО (r = −0,60, p < 0,05) и СОД (r = −0,67, p < 0,05). В свою очередь, содержание витаминов А и Е завесило от концентрации лактата (r = −0,57, −0,70, p < 0,05), МДА (r = −0,56, −0,58, p < 0,05) и количества витаминов А (r = 0,50, p < 0,05) и Е (r = 0,50, p < 0,05) в крови у коров-матерей. Таким образом, наличие анемического синдрома у коров-матерей в третьем триместре беременности предрасполагает к развитию анемии у новорожденных. Установлено, что в этом случае центральным патогенетическим звеном становится оксидативно-метаболический дисбаланс у матери, транслируемый на гематологический статус потомства.

коровы \ новорожденные телята \ анемия \ гематологические и биохимические показатели крови \ корреляция \ патогенез

Короткий адрес: https://sciup.org/142248608

IDS: 142248608   |   УДК: 636.2:619:618.3:616-092   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2026.4.704rus

Role of bovine anemia syndrome during pregnancy in the development of anemia in newborn calves

The primary objective in organizing profitable intensive dairy farming is to obtain replacement young stock adapted to the harsh conditions of industrial farming technology. However, it should be noted that 30.2 % of calves already have anemia at birth, the prevalence of which increases by another 33.3 % by the age of ten days. In most cases, the mechanism of anemia development in newborn calves is associated with insufficient intake of cyanocobalamin and iron in the body of pregnant cows. However, at present, there is still no complete understanding of the mechanism of anemia development in offspring. This study demonstrates for the first time that congenital anemia in the calves born from cows with anemia syndrome is associated not only with inadequate nutrient intake by the mothers but also with increased anaerobic glycolysis and lipid peroxidation. The combined effects of these biochemical factors subsequently increase oxidative stress and endogenous intoxication in the newborn, contributing to damage to the membrane structures of red blood cells (RBC). The aim of this study was to assess the effect of anemic syndrome in cows during pregnancy on the development of anemia in newborn calves. The study was conducted at a dairy production complex located in Voronezh region. The subjects of the study were Red-Motley (Bos taurus) cows in their 3rd and 4th lactations, with a productivity of ≥7,500 kg in the previous lactation and their newborn calves. A retrospective analysis of paired blood cultures (samples) from cows and their offspring (n = 56), obtained between 2022 and 2024, was conducted. Blood samples were collected from the cows in the third trimester of pregnancy from the tail vein, and from the calves three days after birth from the jugular vein using a vacuum collection system and placed into tubes containing a blood coagulation activator and K3 EDTA. Blood plasma and serum were obtained by centrifuging samples at 3000 rpm for 15 min in an SL 16R centrifuge (Thermo Fisher Scientific, Inc., USA). RBC count, hemoglobin (Hb) level and hematocrit were determined in whole blood using an ABX Micros 60 CT/OT automated hematology analyzer (Horiba ABX Diagnostics, France). Blood lactate and pyruvate concentrations and their ratios were measured. Iron, copper and zinc serum concentrations were determined colorimetrically using commercial reagent kits (Vector-Best JSC, Russia). The state of the non-enzymatic component of the blood antioxidant system was assessed based on the serum levels of vitamins A, E and C. The enzymatic component of antioxidant protection was assessed based on the activity of catalase, glutathione peroxidase (GPO) and superoxide dismutase (SOD). The concentration of malondialdehyde (MDA) was determined as an indicator for the kipid peroxidation process. All studies were performed on a UV-1700 spectrophotometer (Shimadzu Corporation, Japan). Two groups of animals were formed based on the hemoglobin level in the blood of mother cows: healthy cows (n = 26, Hb≥90.0 g/l) and cows with anemic syndrome (n = 30, Hb < 90.0 g/l). The obtained results were processed using parametric data analysis methods. It had been established that the concentration of Hb in the blood of newborn calves was significantly affected by the activity of antioxidant defense (AOD) enzymes in the blood of cows during pregnancy, as well as the concentrations of Hb, lactate, iron, zinc, MDA, vitamins A and E. The strength of the relationship between these indicators was reliable (p < 0.05) and had a noticeable strength of the effect according to the Chaddock scale. The direction of the strength of the relationship was direct for Hb, iron, zinc, SOD, vitamins A and E, and inverse for lactate and MDA. The concentration of lactate, MDA, iron, vitamins A and E and the activity of AOD enzymes in newborn calves also affected the concentration of Hb in their blood. However, the effect of lactate and MDA among them was more pronounced and had an inverse correlation in the range from −0.5 to −0.65 units (p ˂ 0.05). The amount of lactate depended on the concentration of Hb and MDA in the blood of newborns. The concentration of MDA, in turn, correlated with the amount of vitamins A (r = −0.5, p < 0.05) and E (r = −0.76, p < 0.05), as well as with the activity of catalase (r = −0.65, p < 0.05), GPO (r = −0.60, p < 0.05) and SOD (r = −0.67, p < 0.05). In turn, the content of vitamins A and E depended on the concentration of lactate (r = −0.57, −0.70, p ˂ 0.05), MDA (r = −0.56, −0.58, p < 0.05) and the amount of vitamins A (r = 0.50, p < 0.05) and E (r = 0.50, p < 0.05) in the blood of mother cows. Thus, the study showed that the presence of anemic syndrome in mother cows in the third trimester of pregnancy predisposes to the anemia development in newborns. It has been established that in this case the central pathogenetic link is the oxidative-metabolic imbalance in the mother, transmitted to the hematological status of the offspring.

Текст научной статьи Роль анемического синдрома у коров (Bos taurus) во время беременности в развитии анемии у новорожденных телят

Морфофункциональная зрелость потомства во многом зависит от адаптивного потенциала беременной самки, организм которой обеспечивает физиологическое развитие плода (1, 2). При этом двусторонний коммуникационный процесс между организмами матери и плода осуществляется через специализированную фетоплацентарную систему.

Установлено, что основные патофизиологические состояния плода, такие как гипоксия и гипотрофия, связаны с нарушением основных функциональных систем при беременности. Согласно концепции онтогенетической природы здоровья и болезней, воздействие того или иного фактора в критическом периоде внутриутробного развития плода приводит к отдаленным последствиям в постнатальном онтогенезе (3-6).

Одной из причин нарушения внутриутробного развития плода у коров становится наличие во время беременности анемии, которая встречается у 30,4 % животных (7, 8). М.Ф. Карашаев (9) показал, что у 32,2 % телят уже при рождении наблюдается анемия, а к 10-суточному возрасту она развивается еще у 33,3 % животных. В большинстве случаев механизм развития анемии у новорожденных телят связывают с недостаточным поступлением цианокобаламина и железа с молоком коров-матерей (10, 11). Кроме того, анемия у новорожденных часто фиксируется в сочетании с гипотрофией, что также становится следствием нарушения внутриутробного развития плода (12). Однако следует отметить, что в настоящее время отсутствует полное понимание механизма развития анемии у потомства. Несомненно, состояние гематологического, биохимического и иммунного профиля матери имеет важное значение в программировании развития плода. В связи с этим проблема пренатального развития плода на фоне различных патологических состояний не теряет актуальности.

В настоящей работе впервые показано, что врожденная анемия у телят, полученных от коров с анемическим синдромом, сопряжена не только с недостаточным поступлением нутриентов в организм матерей, но и с активизацией у них анаэробного гликолиза и перекисного окисления липидов. В дальнейшем совокупное действие этих биохимических факторов усиливает степень окислительного стресса и эндогенной интоксикации в организме новорожденного, что способствует повреждению мембранных структур эритроцитов.

Целью работы была оценка влияния анемического синдрома у коров во время беременности на развитие анемии у новорожденных телят.

Методика. Исследования проводили в комплексе по производству молока, расположенном на территории Воронежской области. Объектом исследования были коровы ( Bos taurus ) красно-пестрой породы 3-4 лактации, имеющие продуктивность за предыдущую лактацию >7500 кг, и полученные от них новорожденные телята. Осуществляли ретроспективный анализ парных образцов крови коров и их потомства ( n = 56), которые были получены в 2022-2024 годах.

Все процедуры с животными были рассмотрены и одобрены на заседании биоэтической комиссии ФГБНУ ВНИВИПФиТ до начала экспериментальной работы и соответствовали правилам, принятым в European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123), Strasbourg, 1986; Директиве 2010/63/EU Европейского парламента и совета Европейского Союза от 22 сентября 2010 года по охране животных, используемых в научных целях; Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, Washington (DC), 1996; Этическом кодексе ветеринарного врача Российской Федерации, рекомендованном на XIII Московском международном ветеринарном конгрессе Ассоциации практикующих ветеринарных врачей России, 2005 год.

Отбор проб крови у коров осуществляли в третьем триместре беременности из хвостовой вены, у телят — через 3 сут после рождения из яремной вены с помощью вакуумной системы отбора в пробирки с активатором свертывания крови и КЗ ЭДТА. Полученные образцы помещали в термостабильный контейнер с температурой +4-6 °С и транспортировали до места исследования в течении 2 ч с момента отбора. Плазму и сыворотку крови получали центрифугированием образцов при 3000 об/мин в течение 15 мин на центрифуге SL 16R («Thermo Fisher Scientific, Inc.», США).

В цельной крови на автоматическом гематологическом анализаторе АВХ Micros 60 CT/OT («Horiba ABX Diagnostics», Франция) определяли число эритроцитов (RBC) и количество гемоглобина (Hb), а также гематокрит. Измеряли концентрацию лактата и пирувата в крови, их соотношение с использованием общепринятых методик (13). С помощью коммерческих наборов реагентов (АО «Вектор-Бест», Россия) в сыворотке крови определяли концентрацию железа, меди и цинка колориметрическим методом. Также были изучены неферментативное и ферментативное звенья антиоксидантной системы крови. О состоянии неферментативного звена судили по содержанию витаминов А, Е и С в сыворотке крови (14, 15). Ферментативное звено антиоксидантной защиты оценивали на основании активности каталазы, глутатионпероксидазы (ГПО) и супероксиддисмутазы (СОД) (14, 16). В качестве показателя, отражающего процесс пероксидного окисления липидов, определяли концентрацию малонового диальдегида (МДА). Все исследования выполняли на спектрофотометре UV-1700 («Shimadzu Corporation», Япония) с использованием методического руководства (14).

В дальнейшем на основании содержания гемоглобина в крови коров-матерей было сформировано две группы животных: здоровые коровы ( n = 26, Hb >90,0 г/л) и коровы с анемическим синдромом ( n = 30, Hb < 90,0 г/л).

Результаты обрабатывали статистически с использованием пакета программ Statistica v10.0. («StatSoft, Inc.», США). Рассчитывали средние арифметические значения ( М) и стандартные отклонения (±SD). Достоверность различия между выборками оценивали с помощью параметрического t -критерия Стьюдента. Статистически значимыми считали результаты при p <  0,05. Для выявления корреляционных связей внутри групп и между парными образцами проводили параметрический корреляционный анализ методом Пирсена. Силу корреляционной связи оценивали по шкале Чеддока.

Результаты. Ретроспективный анализ показал, что анемия в третьем триместре беременности у коров характеризовалась низким числом эритроцитов и количеством гемоглобина, что позволяло отнести ее к гипохромному типу, поскольку среднее значение цветного показателя составляло 706

0,52 ед. Показатели среднего числа эритроцитов и гемоглобина при анемии были ниже соответственно на 21,7 и 18,8 % (р < 0,001) по сравнению с аналогичными значениями у здоровых коров. Гематокрит также достоверно снижался на 12,9 % (р < 0,001). Анемия сопровождалась уменьшением содержания железа и цинка в сыворотке крови соответственно на 27,4 и 29,9 % (р < 0,001). Это нашло отражение в изменении активности ферментативного звена антиоксидантной защиты организма. Так, была отмечена более низкая активность каталазы и СОД, в активные центры которых входят указанные микроэлементы, соответственно на 16,5 и 34,5 % (р < 0,001) по сравнению с показателями у здоровых коров. Вместе с этим активность ГПО оказалась ниже на 51,4 % (р < 0,001) (табл. 1).

1. Биохимические показатели крови у коров ( Bos taurus ) красно-пестрой породы 3-4-й лактации с анемическим синдромом и у здоровых животных в третьем триместре беременности ( n = 56, М ±SD, Воронежская обл., 2022-2024 годы)

Показатель

|       Здоровые

Анемия

р-уровень

Эритроциты, *1012/л

6,0±0,47

4,7±0,55

0,000019

Гемоглобин, г/л

101,2±11,38

82,2±6,14

0,000001

Гематокрит, %

31,8±4,31

27,7±2,17

0,000021

Лактат, ммоль/л

0,78±0,082

1,12±0,190

0,000001

Пируват, мкмоль/л

248,4±55,04

208,7±43,90

0,003695

Лактат/пируват, ед

3,3±0,79

5,5±1,10

0,000001

Железо, мкг%

134,8±22,56

97,8±10,40

0,000001

Медь, мкг%

106,6±13,51

104,9±14,39

0,646369

Цинк, мкг%

108,2±29,77

75,8±10,10

0,000001

Витамин А, мкмоль/л

2,1±0,29

1,4±0,19

0,000001

Витамин Е, мкмоль/л

15,3±1,61

12,9±2,00

0,000009

Витамин С, мкмоль/л Каталаза, мкмоль

26,3±3,78

25,6±4,13

0,470888

Н 2 О 2 /(л • мин)

40,6±8,55

33,9±9,89

0,000001

ГПО, G-SH/(n • мин)

34,6±16,82

16,8±7,74

0,000002

СОД, ед. акт/мг Hb

1,74±0,184

1,14±0,110

0,000001

МДА, мкмоль/л

1,39±0,355

4,34±1,490

0,000001

Примечание. ГПО -диальдегид.

- глутатионпероксидаза, СОД -

супероксиддисмутаза,

МДА — малоновый

Помимо изменений в ферментативном компоненте антиоксидантной защите (АОЗ), также наблюдались отклонения в показателях неферментативного звена. В частности, при сравнении со здоровыми коровами было снижено количество витаминов А и Е соответственно на 32,9 и 15,7 % (р < 0,001). Однако необходимо отметить, что их значения не выходили за пределы референсного диапазона (17), но были близки к его нижней границе. Известно, что анемия приводит к снижению способности крови переносить кислород по организму, что вызывает развитие гипоксии тканей. Происходит изменение метаболизма глюкозы (гликолиза) с аэробного пути на анаэробный. В результате пируват, образующийся в процессе гликолиза, превращается в лактат (18). Мы также отмечали увеличение продукции лактата в сравнении с группой здоровых коров на 43,6 %. Образование пирувата при этом было снижено на 16,0 %. При сравнении лактат-пируват-ного соотношения у животных с анемией этот показатель был выше на 66,7 % (р < 0,001), что подтверждает смену направленности энергообразования на анаэробный путь гликолиза. Все зафиксированные изменения свидетельствовали об активации процессов пероксидного окисления липидов (ПОЛ). В том числе, у коров с анемией наблюдалось увеличении количества МДА в 3,1 раза.

Таким образом, наличие гипохромной анемии у коров во время беременности сопровождалось активацией анаэробного пути энергообразования и перекисного окисления липидов, а также снижением активности всех звеньев АОЗ.

Чтобы установить причину снижения количества гемоглобина у коров с анемий, был проведен корреляционный анализ, который выявил наличие достоверных прямых корреляционных связей заметной силы влияния ГПО ( r = 0,65, р < 0,05), СОД ( r = 0,65, р < 0,05), витаминов А ( r = 0,67, р < 0,05) и Е ( r = 0,50, р < 0,05) на содержание гемоглобина у коров. Высокая сила влияния на количество гемоглобина была выявлена у железа ( r = 0,80, р < 0,05) и цинка ( r = 0,76, р ' 0,05). Также, помимо прямых связей, были обнаружены обратные корреляционные связи заметной силы влияния на содержание гемоглобина. К ним относились значения лактата ( r = -0,59, р < 0,05) и МДА ( r = -0,58, р < 0,05). Следовательно, основным фактором, способствующим развитию гипохромной анемии у коров в период беременности, было недостаточное поступление или повышенный расход железа и цинка, в меньшей степени — витаминов А и Е.

Исследование гематологических показателей у потомства показало, что у телят, полученных от коров с анемией, также имелось это заболевание. Число эритроцитов, количество гемоглобина и гематокрит у здоровых были выше соответственно на 8,3; 20,3 и 13,9 % (р < 0,05) (табл. 2).

2. Биохимические показатели крови у телят ( Bos taurus ) красно-пестрой породы, полученных от коров с анемическим синдромом во время беременности, и у здоровых животных ( n = 56, М ±SD, Воронежская обл., 2022-2024 годы)

Показатель

Здоровые

Анемия

р-уровень

Эритроциты, х1012/л

7,2±0,99

6,6±1,19

0,045614

Гемоглобин, г/л

94,5±6,89

75,3±11,18

0,000001

Гематокрит, %

29,4±5,22

25,3±4,43

0,003062

Лактат, ммоль/л

0,97±0,160

1,36±0,350

0,000005

Пируват, мкмоль/л

131,6±46,64

123,1±17,93

0,354707

Лактат/прируват, ед.

7,8±2,87

11,1±2,39

0,000206

Железо, мкг%

100,6±27,91

81,6±14,70

0,001956

Медь, мкг%

102,4±18,42

108,9±18,99

0,205951

Цинк, мкг%

128,7±20,09

136,9±16,62

0,101761

Витамин А, мкмоль/л

1,3±0,17

1,0±0,23

0,000007

Витамин Е, мкмоль/л

12,2±0,98

8,3±1,75

0,000001

Витамин С, мкмоль/л

24,6±3,45

22,6±2,84

0,023490

Каталаза, мкмоль Н 2 О 2 /(л • мин)

32,9±4,56

25,3±4,56

0,000001

ГПО, G-SH/Сл • мин)

24,8±2,54

19,1±4,37

0,000001

СОД, ед. акт/мг Hb

2,81±0,330

1,65±0,610

0,000001

МДА, мкмоль/л

1,57±0,293

2,72±0,400

0,000001

Примечание. ГПО — глутатионпероксидаза, СОД -

супероксиддисмутаза, МДА —

- малоновый

диальдегид.

Также необходимо отметить, что у телят с анемией количество железа в сыворотке крови было ниже на 18,9 % (р < 0,01), но содержание меди и цинка не имело достоверного отличия. Значение лактата и лактат-пи-руватного соотношения были на 40,2 и 41,6 % (р < 0,001) выше, чем у группы телят, полученных от коров без анемического синдрома. Исследование системы антиоксидантной защиты у телят с анемией выявило нарушение в неферментативном звене. Это проявлялось в изменении содержания витаминов А и Е, которое было ниже, чем в контроле, на 21,4 и 32,0 % (р < 0,001). Также недостаточность была выявлена в ферментативном звене. Так, активность каталазы оказалась ниже на 23,1 % (р < 0,001), активность ГПО и СОД — на 23,0 и 41,3 % (р < 0,001), соответственно. При этом МДА был выше на 73,2 % (р < 0,001), чем у новорожденных телят, полученных от коров без анемического синдрома.

Для оценки связи гемато-биохимического профиля коров-матерей и содержания гемоглобина у новорожденных был проведен корреляционный анализ (рис.). Его результаты показали, что на концентрацию гемоглобина в крови телят влияют активность ферментов АОЗ, количество гемоглобина, лактата, железа, цинка, МДА и витаминов А и Е, которые содержатся в крови у коров.

Схема корреляционных взаимодействий, демонстрирующих заметную и высокую связь по шкале Чеддока, между гемато-биохимическими показателями коров-матерей ( Bos taurus ) красно-пестрой породы ( n = 56) и показателями их новорожденных телят ( n = 56) (Воронежская обл., 20222024 годы).

Коэффициенты корреляции этих показателей варьировали от 0,5 до 0,69 ед. (р < 0,05), что по шкале Чеддока соответствует значимой силе влияния. Также необходимо отметить, что направленность силы связи для количества гемоглобина, железа, цинка, СОД, витамина А и Е была прямой, а для лактата и МДА — обратной.

Таким образом, можно предположить, что одной из причин возникновения врожденной анемии у телят служило недостаточность обеспечения матерей железом, цинком, а также витаминами А и Е. Кроме того, с большой долей вероятности имело место влияние активизации анаэробного пути гликолиза и ПОЛ, в результате которого в организме коров-матерей происходило накопление лактата и эндогенных токсинов. При этом необходимо понимать, что развитие анемии у новорожденного могло быть обусловлено не только недостаточной обеспеченностью нутриентами из организма матери и воздействием ее эндотоксинов, но и биохимическими нарушениями в организме плода. Поэтому был проведен еще один корреляционный анализ, целью которого стало выявление связей между изучаемыми показателями в организме новорожденного.

В первую очередь была проверена связь всех показателей с содержанием гемоглобина. В результате мы установили, что на его количество оказывали влияние концентрации лактата, МДА, железа, витаминов А и Е, а также активность ферментов АОЗ. Однако необходимо отметить, что содержание железа в сыворотке крови имело умеренную силу влияния (r = 0,38, р < 0,05), а цинка и вовсе не имело таковой. В то же время влияние накопления лактата и МДА было более значимым и имело обратную корреляционную связь в пределах от -0,5 до -0,65 ед. (р < 0,05). При этом необходимо отметить, что связь между содержанием лактата и гемоглобина носила обратно-поступательный характер. Также следует учитывать тот факт, что между МДА и лактатом существовала положительная корреляционная связь заметной силы (r = 0,5, р < 0,05). Для уточнения причин увеличения значений МДА были выявлены обратные корреляционные связи значимой и высокой силы влияния с количеством витамина А (r = -0,5, р < 0,05) и Е (r = -0,76, р < 0,05) и активностью каталазы (r = -0,65, р < 0,05), ГПО (r = -0,60, р < 0,05) и СОД (r = -0,67, р < 0,05), что объясняет ранее выявленные прямые корреляционные связи этих показателей с содержанием гемоглобина. Следует отметить, что содержание витаминов А и Е положительно коррелировало между собой (r = 0,69, р < 0,05), а активность каталазы имела положительную корреляционную связь (r = 0,42, р < 0,05) с количеством железа в сыворотке крови.

Принимая во внимание тот факт, что количество гемоглобина в крови новорожденных телят зависело от концентрации железа и витаминов А и Е, а также от метаболитов гликолиза и ПОЛ, имело смысл проверить, как влияли на них гемато-биохимические показатели коров. Было установлено, что содержание лактата в крови телят коррелировало со степенью активности анаэробного пути энергообразования и напряженностью АОЗ у коров. Это проявлялось в наличии прямых корреляционных связей с лактатом ( r = 0,53, р < 0,05) и лактат-пируватным отношением ( r = 0,55, р < 0,05), а также отрицательных корреляционных связей с количеством витамина А ( r = -0,55, р < 0,05), активностью каталазы ( r = -0,51, р < 0,05) и СОД ( r = -0,50, р < 0,05). Концентрация МДА имела аналогичную зависимость со степенью активности анаэробного пути энергообразования и процессов ПОЛ, и эта связь оказалась более сильной, поскольку между количеством лактата и МДА в крови у коров и содержанием МДА у телят была прямая корреляционная связь высокой силы влияния ( r = 0,70, р < 0,05). Вместе с тем мы выявили отрицательные корреляционные связи заметной и высокой силы с концентрацией железа ( r = -0,60, р < 0,05), цинка ( r = -0,56, р < 0,05), витаминов А ( r = -0,73, р < 0,05) и Е ( r = -0,54, р 0,05), а также с активностью ГПО ( r = 0,50, р < 0,05) и СОД ( r = -0,74, р < 0,05).

При изучении влияния биохимических показателей коров-матерей на концентрацию железа в сыворотке крови у полученных от них телят были установлены прямые корреляционные связи заметной силы с количеством железа (r = 0,51, р < 0,05), цинка (r = 0,53, р < 0,05) и витамина А (r = 0,57, р < 0,05). При этом содержание витамина А в крови новорожденных телят зависело от активности анаэробного пути энергообразования, процессов ПОЛ и, собственно, от содержания витамина А в оргнизме коров-матерей. Так, были выявлены отрицательные корреляционные связи заметной силы влияния с содержанием лактата (r = -0,57, р < 0,05), лактат-пируватным соотношением (r = -0,59, р < 0,05) и МДА (r = -0,56, р < 0,05), а также положительные — с витамином А (r = 0,50, р < 0,05) и СОД (r = 0,50, р < 0,05). Количество витамина Е также зависело от активности анаэробного пути энергообразования, процессов ПОЛ, однако эта зависимость была более выраженной, поскольку корреляционные связи оказались сильнее. Коэффициент корреляции количества витамина Е с лактатом составлял -0,70 (р < 0,05), с лактат-пируватным соотношением--0,65 (р < 0,05), с МДА--0,58 (р < 0,05). Также была обнаружена прямая корреляционная связь содерджания витамина Е с концентрацией витаминов А (r = 0,68, р < 0,05) и Е (r = 0,50, р < 0,05), железа, активностью ГПО (r = 0,52, р < 0,05) и СОД (r = 0,73, р < 0,05).

Клинические исследования показали, что телята, полученные от коров с анемическим синдромом во время беременности, имели высокий риск врожденной анемии. Наши данные согласуются с результатами E. Sandoval с соавт. (19), которые показали, что телята, рожденные от коров с анемией, имеют почти в четыре раза более высокий риск родиться с той же патологией (19). Однако в этом исследовании отсутствовали данные о патогенетических механизмах такого явления. Из открытых литературных источников известно, что причиной возникновения врожденной анемии у телят становится недостаточность пластических веществ, необходимых для эритропоэза, и наличие нитратных токсикозов и кетозов у коров-матерей (20-22). При этом необходимо подчеркнуть, что наиболее часто в работах ряда авторов регистрируется железодефицитная анемия у телят в первые дни жизни (23-25). Действительно, если потребление железа в рационе перед родами низкое, его дефицит может повлиять на теленка уже на стадии плода и предрасполагать к наличию анемии у новорожденного (26, 27). В работе X. Xing с соавт. (28), проведенной на беременных свиноматках, которые получали базовый рацион без добавок железа, было показано, что у их потомства при рождении количество железа и антиоксидантная активность сыворотки крови были меньше, а концентрация МДА увеличивалась. Аналогичная картина наблюдалась и в нашем исследовании. Эти изменения можно объяснить тем, что железо входит в состав гемоглобина и фермента каталазы. Гемоглобин содержится в эритроцитах, выполняет функцию транспорта кислорода и поддержания кислотно-основного равновесия в крови (29). Каталаза, в свою очередь, служит одним из основных ферментов, предотвращающих накопление пероксида водорода в клетке. Это особенно важно, поскольку действие пероксида водорода приводит к перекисному окислению фосфолипидов клеточной мембраны (30).

Однако необходимо отметить, что в нашем исследовании, помимо корреляции содержания железа у коров-матерей с количеством гемоглобина у потомства, было выявлено влияние на него цинка, витаминов А и Е, а также лактата и МДА. Это позволяет предположить, что недостаточное поступление или повышенный расход вышеуказанных микроэлементов и витаминов у коров-матерей также играет важную роль в возникновении анемии у потомства.

Т.М. Ушакова с соавт. (31) показали, что низкая концентрация цинка на фоне пороговых значений железа у коров-матерей также становилась причиной нарушения гемопоэтической функции и приводила к развитию гипохромной анемии легкой степени тяжести у потомства. Необходимо отметить, что цинк — это значимый микроэлемент, участвующий в синтезе ДНК, увеличении массы тела, регуляции иммунитета, нейросенсорных функций и других важных клеточных процессов. Он входит в состав более чем 3000 ферментов, в том числе супероксиддисмутазы, ключевого антиоксиданта, который защищает мембраны клеток от повреждения пероксидом водорода (32). Так, было установлено, что дефицит цинка в рационе крыс приводит к повышению осмотической хрупкости эритроцитов и снижению количества гемоглобина за счет окислительного повреждения мембран эритроцитов и возникновения гемолиза (33, 34). У крыс с дефицитом цинка наблюдались более низкие концентрации этого микроэлемента, а также меди и железа в сыворотке крови. Это, в свою очередь, служит косвенным подтверждением наших результатов обследования коров с анемическим синдромом.

Для коррекции этого нарушения у коров с анемическим синдромом можно рассматривать введение в рацион цинксодержащих добавок, которые, однако, необходимо применять с осторожностью. Длительное использование рациона с высоким содержанием цинка может приводить к возникновению анемии, но она будет иметь не гемолитический, а железодефицитный тип, поскольку цинк снижает усвояемость железа (35). В то же время A. Kraus с соавт. (33) показали, что применение витаминов С и Е и бета-каротина на фоне дефицита цинка способно снизить осмотическую хрупкость и окислительное повреждение эритроцитов. Поэтому в случаях недостаточности цинка у беременных коров можно рассматривать дополнительное введение витаминов А, Е и С для смягчения негативных эффектов дефицита этого микроэлемента и повышения усвояемости железа.

В нашем исследовании была отмечена связь концентрации витаминов А и Е у коров-матерей с анемией и количеством гемоглобина у потомства. Известно, что эти витамины находятся в одном ряду с каталазой и супероксиддисмутазой, составляя антиоксидантную защиту организма. Их недостаточное поступление или усвоение на фоне дефицита железа и цинка приводит к снижению АОЗ и накоплению продуктов ПОЛ. В условиях активизации анаэробного пути гликолиза, вызванного анемией, описанные процессы будут более интенсивными. Это связано с тем, что зарядные и кислые свойства лактата служат фактором воздействия на структуру и функцию различных белков. Соединение влияет на состояние антиоксидантной системы организма, в частности воздействует на процессы АОЗ и тканевого дыхания (36, 37). Также показано, что лактат транспортируется через плаценту независимо от градиента концентрации (38). В результате в организме плода коров с анемией накапливается большее количество лактата, который отрицательно воздействует на мембранные структуры эритроцитов.

Телята рождаются с очень низкими запасами витаминов А и Е в связи с ограниченностью их трансплацентарного переноса, поэтому большую часть этих витаминов они должны получать с молозивом от коров (39). Однако поскольку запасы матерей истощены, то и молозиво содержит меньше витаминов. Так, в нашем исследовании новорожденные телята после выпойки молозива не были обеспечены витаминами А и Е в полной мере. Ученые склоняются к тому, что дефицит витамина А препятствует повторному использованию железа для эритропоэза (40, 41). Показано, что применение добавок витамина А увеличивает содержание гемоглобина, но если количество железа в организме недостаточно, оно может не оказать выраженного влияния (42, 43)

Анализируя источники литературы, мы пришли к выводу, что дефицит витамина Е также связан с развитием анемии у новорожденных. Известно, что витамин Е обладает антиоксидантной активностью (14). Еще в 1967 году было обнаружено, что снижение обеспеченности им приводит к уменьшению продолжительности жизни эритроцитов из-за повреждения их 712

мембранных структур продуктами ПОЛ, в результате чего они гемолизируются (44). Для решения этой проблемы ученые применяли витамин Е перорально в дозе от 75 до 100 МЕ в сутки (45). Это в начале приема увеличивало время жизни эритроцитов, а в дальнейшем индуцировало коррекцию анемии. Другое исследование, проведенное на кроликах с кровопотерей, показало, что введение витамина Е сокращало время восстановления объема крови, что связано со снижением окислительного стресса и активацией гемопоэза (46).

Подводя итоги нашего исследования, необходимо отметить, что рождение всех млекопитающих сопровождается окислительным стрессом с повышенным образованием свободных радикалов, однако здоровые новорожденные хорошо переносят этот процесс (47). Полученные нами результаты показывают, что у телят, рожденных от коров с анемией, имеется недостаточность ферментативного и неферментативного звеньев АОЗ, что не позволяет им в полной мере справиться с оксидативным стрессом в ранний неонатальный период. Похожие результаты продемонстрированы и в других исследованиях на новорожденных с анемией, чья АОЗ в результате патологии была недостаточно развита, чтобы сформировать адекватную реакцию на стресс (48, 49). В результате в организме новорожденных образовывалось избыточное количество лактата и продуктов ПОЛ, которые с еще большей силой повреждали мембранные структуры эритроцитов вплоть до их гемолиза (50-52). Как отмечают некоторые ученые, это также может спровоцировать выброс провоспалительных цитокинов, которые способны ингибировать эритропоэз в красном костном мозге (53-56).

Стоит отметить, что при интерпретации результатов нашего исследования необходимо учитывать его ретроспективный характер, что ограничивает возможность установления причинно-следственных связей. Оно не позволяет однозначно определить первопричину анемического синдрома у телят. Работа основана на анализе биохимических показателей крови, но выводы о негативном влиянии на мембраны эритроцитов опираются на данные литературы. Они не подкреплены результатами исследований о состояния мембранных структур эритроцитов, что снижает их доказательную базу. Также следует отметить отсутствие гистологических исследований печени и костного мозга телят с анемическим синдромом, что ограничивает возможность комплексной оценки патологических изменений в этих гемопоэтических органах. Кроме того, не был проведен анализ цитокинового и гормонального профиля животных, что могло бы предоставить дополнительную информацию о механизмах развития анемического синдрома и потенциальных терапевтических мишенях. Указанные ограничения могут стать темой для дальнейшего исследования механизмов развития анемии у новорожденных телят.

Итак, наличие анемического синдрома у коров-матерей в третьем триместре беременности предрасполагает к развитию анемии у новорожденных. В настоящей работе были комплексно охарактеризованы корреляционные связи, которые показали, что на концентрацию гемоглобина в крови телят влияют активность ферментов антиоксидантной защиты, количество гемоглобина, лактата, железа, цинка, малонового диальдегида (МДА) и витаминов А и Е, которые содержатся в крови у коров. При этом впервые был установлен негативный вклад активизации анаэробного гликолиза и перекисного окисления липидов у коров в третьем триместре беременности:

увеличение образования лактата и МДА способствовало повышению степени окислительного стресса и эндогенной интоксикации, а также снижению концентрации гемоглобина у новорожденных. В то же время недостаточное поступление железа трансплацентарным путем и витаминов А и Е через молозиво снижало их концентрацию в сыворотке крови у новорожденных, в результате чего телята имели низкие антиоксидантные резервы. Совокупное действие этих биохимических факторов истощает антиоксидантную защиту, усиливает степень окислительного стресса, эндогенной интоксикации в организме новорожденного, что приводит к повреждению мембранных структур эритроцитов и провоцирует развитие анемии. Полученные данные формируют новую концепцию патогенеза врожденной анемии у молодняка крупного рогатого скота, где центральным звеном становится оксидативно-метаболический дисбаланс у матери, транслируемый на гематологический статус потомства. С практической точки зрения эти результаты представляют основу для определения объективных прогностических маркеров и целевых показателей контроля в программах профилактики анемии.

ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии,