Сезонные колебания показателей фагоцитоза ядерных эритроцитов и лейкоцитов Gallus domesticus

Система крови является одной из реактивных систем, активно включающейся в реакции адаптации на различные воздействия окружающей среды. Реакции, происходящие на клеточном уровне, являются типичным отражением проявлений нарушений на уровне целого организма и служат порогом, за пределами которого изучение изменений на молекулярном уровне является малопроизводительным [4].

Благодаря функциональной системе крови, в организме имеется гомеостатический потенциал, который помогает противостоять экстремальным факторам среды, вследствие наличия совершенных механизмов регуляции физиологических функций. К числу таких механизмов относятся генетический консерватизм рецепторов и пластичность исполнительного аппарата. Кровь мгновенно включает ответные реакции на воздействующие факторы изменением наборов специфических и неспецифических компонентов. К выше названным факторам, которые способны влиять на изменения свойств крови, относятся температура, влажность, давление, длина светового дня и другие. Согласно литературным данным, формой приспособления организмов к циклическим колебаниям окружающей среды у животных являются сезонные ритмы, которые характерны для всех уровней биологической организации [1]. Несмотря на разную трактовку авторами термина «сезонные ритмы», все признают важную роль изучения функционального состояния организма в разные сезоны года [9].

В настоящее время сезонные изменения зарегистрированы и описаны по многим показателям системы крови и иммунитета у млекопитающих животных и человека. Вместе с тем, хронобиологические исследования практически не содержат сведений о сезонных изменениях фагоцитарной активности гемоцитов у представителей класса Птицы. Общеизвестно, что птицеводство является одной из динамично развивающихся отраслей животноводства. В этой связи, подобные исследования обусловлены не только теоретическим, но также и практическим интересом [10].

Целью работы было изучение сезонных колебаний фагоцитарной активности гемоцитов у Gallus domesticus.

Материал и методы исследований. Опыты были выполнены с использованием периферической крови курицы домашней (Gallus domesticus). В качестве объектов исследования были использованы красные и белые клетки крови.

Исследования проводили в разные сезоны года на кафедре биологии Белгородского государственного национального исследовательского университета.

Кровь для исследований брали из крупных вен крыла у предварительно наркотизированной птицы. С целью предотвращения свёртывания крови использовали гепарин до 10 ед. на 1 мл крови. Более высокая концентрация данного антикоагулянта ведет к его многопрофильному взаимодействию с нейтрофилами и селективному лейкоцитарному хемотаксису [7]. Полученная кровь подвергалась центрифугированию в течение 10 мин при 400 г. По окончании центрифугирования собирали нижнюю часть плазмы, богатую лейкоцитами и лейкоцитарное кольцо. Фракцию, обогащенную лейкоцитами, а также эритроциты разбавляли изотоническим раствором (0,9 % раствор NaCl) [3].

Исследование поглотительной способности клеток крови проводили с помощью клеток дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), частиц агломерированного латекса (D 0,8 мкм) и сенной палочки (Bacillus subtilis) [8]. Суспензии белых и красных клеток крови с объектами фагоцитоза в соотношениях 1:50 помещались в пробирки и инкубировались в условиях комнатной температуры в течение 30 мин. Встряхивание пробирок с гемоконцентратом проводилось через каждые 5 мин. Затем делали мазки, фиксировали клетки спиртом, окрашивали азур-эозином по Романовскому. Подсчитывали процент фагоцитирующих эритроцитов и лейкоцитов (фагоцитарная активность) и среднее число объектов фагоцитоза, поглощенных одним фагоцитом (фагоцитарный индекс) [2]. Подсчет поглощенных частиц проводили с помощью иммерсионного увеличения – объектив х 90 МИ, окуляр х 15. Полученный цифровой материал был обработан статистически с использованием компьютерных программ IBM SPSS Statistics 22.

Вычисляли значение средней арифметической выборочной совокупности (M) и стандартной ошибки среднего значения (m). При определении достоверности разницы между группами был использован аргумент Стъюдента и таблицы Фишера-Снедекора. Результаты рассматривали как достоверные, начиная со значения р<0,05.

Результаты исследований. Полученные результаты поглотительной способности эритроцитов Gallus domesticus представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы, фагоцитарная активность красных клеток крови испытуемых животных в зимний период по сравнению с осенним сезоном в отношении частиц латекса была выше на 32,4 %. В весенний период, по сравнению с осенним, показатель, характеризующий фагоцитарную активность красных клеток крови Gallus domesticus, был ниже в отношении Saccharomyces cerevisiae на 56,13 %, в отношении частиц латекса – на 29,28 % и в отношении сенной палочки – на 60,8 %.

Таблица 1 – Поглотительная способность эритроцитов Gallus domesticus

Период исследования	Показатель фагоцитоза, ед. изм.	Объект фагоцитоза
		Дрожжи	Латекс	Сенная палочка
Осенний	ФА,%	38,75±1,79	30,40±2,25 β	33,80±4,22
	ФИ, отн. ед.	1,05±0,02	1,02±0,07	1,02±0,04
Зимний	ФА,%	34,66±2,33	40,25±3,35*	32,40±1,36 γ
	ФИ, отн.ед.	1,07±0,02	1,09±0,05	1,01±0,02 β
Весенний	ФА,%	17,00±2,04*#	21,50±2,50*#	13,25±1,49*# γ
	ФИ, отн.ед.	1,00±0,04	1,00±0,02	1,06±0,02 γ
Летний	ФА,%	28,20±3,2* α	19,66±1,20*# β	34,20±5,2 α γ
	ФИ, отн.ед.	1,03±0,06	1,00±0,02	1,02±0,05

Примечание: достоверность различий по сравнению с: * – осенним периодом, # - зимним периодом, α – весенним периодом, β – клетками дрожжей, γ- латексом (Р≤0,05).

В весенний сезон года фагоцитарная активность эритроцитов была также ниже по сравнению с зимним периодом: к клеткам дрожжей - на 50,95 %, к частицам латекса - на 46,58 %, к сенной палочке -на 59,1 %. Данный показатель в летний сезон года был ниже в отношении Saccharomyces cerevisiae на 27,23 %, в отношении частиц латекса – на 35,33 % по сравнению с осенним периодом. Летом по сравнению с весенним сезоном фагоцитарная активность эритроцитов была, напротив, выше к дрожжевым клеткам на 65,88 %, к Bacillus subtilis - в 2,5 раза. Интерпретируя полученные данные, можно косвенно предположить, что причиной дезактивации фагоцитарной активности в весенний период является усиление весеннего гемопоэза, результатом которого является повышенное содержание незрелых гемоцитов, которые не способны к фагоцитозу [5].

В осенний и летний периоды фагоцитарная активность эритроцитов в отношении частиц латекса была ниже соответственно на 21,55 % и 30,28 % по сравнению с Saccharomyces cerevisiae. Известно, что для дрожжевых клеток характерным является то, что они очень часто встречаются на поверхностях плодов и листьев, которые входят в рацион птиц. Это может способствовать формированию у них приобретенного иммунитета. К Bacillus subtilis, по сравнению с латексом, фагоцитарная активность была ниже в зимний период на 19,5 %, в весенний – на 38,37 % и выше в летний – на 73,96 %. Причиной этому может быть большая распространённость сенной палочки в окружающей среде в более теплый сезон года [6].

Фагоцитарный индекс эритроцитов в отношении сенной палочки в зимний период был на 7,34 % ниже, в весенний – на 6 % выше по сравнению с латексом.

Наряду с поглотительной способностью эритроцитов нами была изучена поглотительная способность лейкоцитов Gallus domesticus. Полученные результаты представлены в таблице 2. Показатель фагоцитарной активности белых клеток крови Gallus domesticus в зимний сезон года по сравнению с осенним периодом в отношении частиц латекса был выше на 18,37 %. В весенний период, по сравнению с осенним, показатель, характеризующий фагоцитарную активность лейкоцитов Gallus domesticus, был ниже в отношении Saccharomyces cerevisiae на 62,35 %, в отношении частиц латекса –на 64,02 % и в отношении сенной палочки – на 67,11 %. В весенний период фагоцитарная активность белых клеток крови была также ниже по сравнению с зимним сезоном: к Saccharomyces cerevisiae - на 69,23 %, к частицам латекса - на 69,60 %, к Bacillus subtilis - на 70,47 %. Данный показатель в летний сезон года был ниже по сравнению с осенним и зимним периодами в отношении Saccharomyces cerevisiae на 50,12 % и 59,23 %, в отношении частиц латекса на 55,83 % и 62,69 %, в отношении сенной палочки на 52,63 % и 57,48 %.

Таблица 2 – Поглотительная способность лейкоцтов Gallus domesticus

Период исследования	Показатели фагоцитоза, ед. изм.	Объект фагоцитоза
		Дрожжи	Латекс	Сенная палочка
Осенний	ФА,%	21,25±1,49	26,40±1,40 β	22,80±1,82
	ФИ, отн.ед.	1,03±0,02	1,02±0,01	1,00±0,02
Зимний	ФА,%	26,00±2,00	31,25±1,18* β	25,40±1,02 γ ○
	ФИ, отн.ед.	1,01±0,01	1,03±0,02	1,02±0,01
Весенний	ФА,%	8,00±1,10*#	9,50±0,50*#	7,50±2,53*#
	ФИ, отн.ед.	1,04±0,01#	1,00±0,05	1,03±0,03
Летний	ФА,%	10,60±1,40*#	11,66±1,76*#	10,80±0,08*#
	ФИ, отн.ед.	1,04±0,01	1,03±0,02	1,02±0,08

Осенью и зимой фагоцитарная активность белых клеток крови в отношении частиц латекса выше на 24,24 % и 20,19 % соответственно по сравнению с Saccharomyces cerevisiae.

Фагоцитарный индекс лейкоцитов в отношении Saccharomyces cerevisiae в весенний период на 2,97 % выше, по сравнению с зимним сезоном.

Заключение. В осенне-зимний период на фоне напряжения адаптационных реакций, вызванных изменениями температурного режима, регистрируется увеличение поглотительной способности красных и белых клеток крови Gallus domesticus к Saccharomyces cerevisiae (в среднем на 27,23-69,23 %), частицам латекса (в среднем на 29,28-69,60 %) и Bacillus subtilis (в среднем на 59,10-70,47 %) по сравнению с весенне-летним сезоном.

Весенняя дезактивация фагоцитоза у Gallus domesticus, независимо от объекта фагоцитарной реакции, является следствием снижения иммунитета в данный период года, что необходимо учитывать при кормлении и содержании кур.

Резюме

Изучены особенности сезонных колебаний фагоцитарной активности и фагоцитарного индекса у ядерных эритроцитов и лейкоцитов Gallus domesticus в отношении клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae, частиц латекса и сенной палочки Bacillus subtilis.

Установлено, что частицы латекса эритроцитами поглощаются менее активно по сравнению с дрожжевыми клетками в осенний и летний периоды. В отношении сенной палочки, по сравнению с частицами латекса, показатель фагоцитарной активности эритроцитов был ниже в зимний и весенний сезоны и выше в летний период. Фагоцитарная активность белых клеток крови к частицам латекса выше в осенние-зимние периоды по сравнению с Saccharomyces cerevisiae.

Фагоцитарный индекс эритроцитов к частицам латекса в зимний период выше, в весенний – ниже по сравнению с сенной палочкой. Среднее число дрожжевых клеток, поглощенных одним лейкоцитом, в весенний период выше, по сравнению с зимним сезоном.

В целом, в осенний и зимний периоды происходит усиление фагоцитарной активности как красных, так и белых клеток крови Gallus domesticus к изучаемым объектам фагоцитоза по сравнению с весенним и летним сезонами.