Тиреоидные гормоны и их биологическая вариабельность у бройлеров кросса Смена 9

Организм животных и птиц является сложной биологической системой, в которой нормальность и изменчивость жестко контролируются различными механизмами. В частности, ось гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа, тесно связанная с энергетическим метаболизмом, регулирует множество специфических функций, определяя решающее значение тиреоидных гормонов в нормальном функционировании физиологических систем [3, 4]. В тоже время способность гормонов щитовидной железы контролировать энергетический гомеостаз, независимо от внешних условий, определяет системные преимущества их биологических свойств в организме животных с учетом эндо- и экзогенных факторов. Поэтому вариации в синтетической и секреторной активности тироцитов, как на уровне отдельного животного, так и определенной их совокупности, скоординированной по биологическому признаку, обеспечивают стабилизацию энергетического гомеостаза в ходе постнатального онтогенеза при воздействии «случайных факторов» [5]. Данный аспект проблемы актуализирует исследования, направленные на определение биологической вариабельности гормонов щитовидной железы в организме сельскохозяйственных животных, в том числе и бройлерной птицы.

Цель настоящей работы предусматривала выявление референсных границ для гормонов щитовидной железы в крови цыплят-бройлеров в период выращивания.

Условия, материалы и методы. Для определения референсных границ тиреоидных гормонов в крови птиц была выбрана стая бройлеров кросса Смена 9, которая содержалась в птичнике с трёх-ярусными клеточными батареями, оборудованными кормушками (фронт кормления 38,80 см/гол) и поилками (фронт поения 10 гол/ниппель) ООО «Магнитогорский птицеводческий комплекс» (Челябинская область). Плотность посадки бройлеров составляла 25 гол/м² площади пола клетки. Программа кормления предусматривала использование четырех рецептур комбикорма в соответствии с возрастом цыплят и уровнем физиологического развития [6].

Для определения гормонов использовали кровь, которую брали у цыплят-бройлеров (n=38) из клеток с разных ярусов. Взятие крови осуществляли из подкрыльцовой вены, соблюдая правила асептики и антисептики, в 14, 21 и 35-суточном возрасте цыплят. Для определения гормонов использовали сыворотку крови, получая её общепринятым методом.

Основываясь на том, что гормоны щитовидной железы не обладают видоспецифично-стью для их определения использовали наборы готовых реактивов бренда Vital Development: Т3-Имаксиз (IMAXYZ), Т4-Имаксиз (IMAXYZ), свободный Т3-Имаксиз (IMAXYZ) и свободный Т4-Имаксиз (IMAXYZ), позволяющие определить концентрацию общего и свободного трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4) методом конкурентного твердофазного иммуноферментного анализа. Количество общего Т4 и Т3 выражали в нмоль/л, свободного Т4 и Т3 в пмоль/л. Для проведения исследований использовался термостатируемый шейкер (ELMI, Латвия) и спектрофотометр, позволяющий проводить сканирование оптической плотности в лунках (Mindray BA-88A, Китай).

Для выявления референсных границ тиреоидных гормонов в крови бройлеров были использованы методы описательной статистики, согласно которым биологическую вариацию аналита математически выражали в виде среднего значения и его стандартного отклонения, коэффициента вариации, размеренности в диапазоне Хmin - Xmax, размаха вариации и дисперсии. Показатели приводили как для цыплят в 14-, 21- и 35-суточном возрасте, так и за период исследования. Для оценки возможности использования референтного интервала аналита на уровне стаи цыплят в существующих технологических условиях или конкретной выборки птиц были использованы следующие индексы [7]:

• 1.    Индекс индивидуальности аналита (InIA). Величину индекса определяли по формуле:

• 2.    Референтное изменение аналита (RCV) по формуле:

  

Jcvg0K+Cv|

где

Cv² пок – коэффициент вариации показателя в выборке птиц (n=38) в определенном возрасте; Cv i4- ₃₅ - коэффициент вариации показателя в выборке птиц (n=114) за период исследования; Cv² А – рекомендуемая аналитическая вариация показателя (Cv_A = 0,5Cv_пок);

Z=1,95 для аналитов, у которых как высокие, так и низкие концентрации клинически важны.

Для интерпретации результатов расчета индексов InIА и RCV использовали следующую шкалу [6]:

• -    InIA>1,67 - для аналита характерна высокая индивидуальная и низкая межиндивиду-

• альная изменчивость, что определяет использование популяционных референтных интервалов. Значение RCV отражает клиническую значимость отклонения показателя;

• -    InIA<0,70 - аналит характеризуется низкой индивидуальной и высокой межиндивидуальной изменчивостью. Поэтому для интерпретации необходимо использовать величину RCV, которая отражает процентную разницу между гомеостатически заданной точкой и измеренной величиной аналита;

• -    0,70< InIA<1,67 - аналит обладает промежуточной индивидуальностью. Результат следует оценивать с учетом популяционного референтного интервала и показателя RCV.

Статистическая обработка данных выполнена при помощи пакета программы Microsoft Excel 2013.

Результаты и обсуждение. Тиреоидные гормоны, синтезирующиеся в щитовидной железе, представлены тироксином и трийодти-ронином. Их синтез контролирует ось гипота-ламус-гипофиз-щитовидная железа по механизму обратной связи [3, 4]. Основным секретируемым гормоном является тироксин, превращающийся в трийодтиронин в клетках периферических тканей [8, 9].

Концентрация общего и свободного Т4 в крови бройлеров не зависела от возраста, колеблясь в интервале 5,00-6,44 нмоль/л и 11,6514,47 пмоль/л (табл. 1). При этом коэффициент вариации показателей не превышал 4,93%, свидетельствуя об однородности выборки цыплят по уровню гормона в крови как в разрезе конкретного возраста, так и периода выращивания. Соответственно и изменчивость общего и свободного Т4 относительно среднего значения выборки, характеризуемая величиной дисперсии (Sx2), отличалась узким интервалом распределения. Следовательно, бройлерные цыплята исследуемого кросса в период выращивания слабо дифференцированы по уровню гормона в крови. С одной стороны, это может быть следствием того, что органогенез щитовидной железы еще не завершен [10, 11] или тем, что тироксин очень быстро превращается в трийодтиронин в процессе периферического дейодирования [9].

В то же время количество общего и свободного Т3 в крови цыплят с возрастом увеличивалось на 16,58 и 58,34% (р<0,05), достигая максимума в 35-суточном возрасте. Уровень общего и свободного Т3 за период исследований варьировал в интервале 11,63-14,62 нмоль/л и 6,72-11,31 пмоль/л (табл. 1). Коэффициент вариации признаков в возрастных выборках составлял 1,89±0,22 - 4,09±0,47%, свидетельствуя об их однородности. Однако разброс показателей в разрезе периода выращивания цыплят увеличивался. Для общего Т3 значение коэффициента вариации было равно 7,16±0,47%, а свободного 19,48±1,29%. Аналогичная зависимость выявлена и в отношении величины дисперсии (Sx2).

Таблица 1 – Тиреоидная панель крови бройлеров

Показатель		Возраст цыплят, сут.			Ц (14-35)
		14 (n=38)	21 (n=38)	35 (n=38)	(n=114)
1		2	3	4	5
Общий тироксин - Т4, нмоль/л	X±Sx	5,96±0,03	6,17±0,03	6,20±0,04	6,11±0,02
	Xmin Xmax	5,51-6,17	5,73-6,37	5,00-6,44	5,00-6,44
	R	0,66	0,64	1,44	1,44
	Sx2	0,03±0,04	0,03±0,04	0,07±0,06	0,06±0,02
	Cv	3,08±0,35	2,93±0,34	3,90±0,38	3,84±0,25
Референсный интервал		5,00 - 6,44
Свободный тироксин - Т4, пмоль/л	X±Sx	12,92±0,08	14,18±0,07	13,26±0,03	13,45±0,06
	Xmm -Xmax	11,65-14,14	12,39-14,47	12,60-13,47	11,65-14,47
	R	2,49	2,08	0,87	2,82
	Sx2	0,23±0,11	0,20±0,10	0,04±0,05	0,44±0,09
	Cv	3,69±0,42	3,18±0,36	3,06±0,28	4,93±0,33
Референсный интервал		11,65 - 14,47
Общий трийодтиронин – Т3, нмоль/л	X±Sx	12,30±0,04	14,10±0,06*	14,34±0,06*	13,58±0,09
	Xmm -Xmax	11,63-12,52	12,86-14,37	13,20-14,62	11,63-14,62
	R	0,89	1,51	1,42	2,99
	Sx2	0,05±0,05	0,15±0,09	0,13±0,08	0,94±0,06
	Cv	1,89±0,22	2,72±0,31	2,51±0,29	7,16±0,47
Референсный интервал		11,63 - 14,62
Свободный трийодтиронин – Т3, пмоль/л	X±Sx	7,01±0,02	10,71±0,07*	11,10±0,03*	9,61±0,18
	Xmin Xmax	6,72-7,29	9,28-11,00	10,60-11,31	6,72-11,31
	R	0,57	1,72	0,71	4,59
	Sx2	0,02±0,04	0,19±0,10	0,04±0,04	3,50±0,25
	Cv	3,19±0,25	4,09±0,47	3,74±0,28	19,48±1,29
Референсный интервал		6,72 - 11,31

Примечание: * - р<0,05 по отношению к 14-суточному возрасту

Следовательно, эффекты тиреоидных гормонов в организме бройлеров исследуемого кросса реализовались посредством трийодти-ронина, концентрация которого в крови птиц не столько зависела от пола, сколько от генотипа [12].

Для оценки скорости конверсии тироксина в трийодтиронин в ходе процессов периферического дейодирования использовали величину соотношения Т4/Т3 в виде индекса периферической конверсии тиреоидных гормонов (ИПКТГ), рассчитанного по общей концентрации гормонов в крови, и индекса прогрессирующей периферической конверсии тиреоидных гормонов (ИППКТГ), при расчете которого учитывают уровни свободных фракций гормонов [13]. Величина индексов отражает активность дейодиназ в периферических тканях [8, 14], а также востребованность Т3 в метаболических процессах [15].

Величина соотношения Т4/Т3 в виде индекса периферической конверсии тиреоидных гормонов (ИПКТГ) уменьшилась у бройлеров с возрастом на 10,41% (р<0,05); в виде индекса прогрессирующей периферической конверсии тиреоидных гормонов (ИППКТГ) - на 35,32% (р<0,05). Это было инициировано более значимым возрастным приростом количества трийодтиронина в крови цыплят (табл. 2). Референсный интервал величины Т4/Т3, охарактеризованный при помощи ИПКТГ и ИППКТГ, составил 0,39-0,54 и 1,18-1,88 усл. ед.

Таблица 2 – Величина соотношения тиреоидных гормонов у бройлеров

Показатель		Возраст цыплят, сут.			Ц (14-35) (n=114)
		14 (n=38)	21 (n=38)	35 (n=38)
1	2	3	4	5	6
ИПКТГ, усл. ед.	X±Sx	0,48±0,004	0,44±0,005*	0,43±0,001*	0,45±0,003
	Xmin -Xmax	0,44-0,53	0,40-0,51	0,39-0,54	0,39-0,54
	R	0,09	0,11	0,15	0,15
	Sx2	0,001±0,003	0,001±0,007	0,001±0,04	0,001±0,008
	Cv	1,28±0,15	1,37±0,16	1,59±0,20	2,87±0,29
Референсный интервал		0,39 - 0,54

Продолжение Таблицы 2

1	2	3	4	5	6
ИППКТГ, усл. ед.	X±Sx	0,54±0,004	0,75±0,001*	0,84±0,001*	0,71±0,012
	X±Sx	1,84±0,004	1,32±0,001*	1,19±0,001*	1,45±0,012
	Xmin —Xmax	1,81-1,88	1,29-1,34	1,18-1,23	1,18-1,88
	R	0,07	0,05	0,05	0,70
	Sx2	0,001±0,003	0,001±0,002	0,001±0,001	0,016±0,017
	Cv	2,82±0,32	2,21±0,24	2,41±0,25	17,88±1,18
Референсный интервал		1,18 - 1,88

Примечание: * - р<0,05 по отношению к 14-суточному возрасту

Оценивая возрастную вариабельность тиреоидных индексов можно утверждать, что в ходе выращивания бройлеров, конверсия гормонов за счет периферического дейодирования ориентирована, в основном, на образование свободной фракции трийодтиронина, которая является метаболически активной [13].

Для оценки влияния биологической и аналитической вариации на границы референсных диапазонов для тиреоидных гормонов у бройлеров, были учтены коэффициенты вариации величин в статистической выборке, сформированной для конкретного возраста, а также за период выращивания в виде InIА и RCV [16]. При их анализе было выявлено следующее (табл. 3):

• -    Референтное изменение анализа (RCV) в конкретном возрасте цыплят составляло в зависимости от вида показателя от 3,93 до 12,56%.

• -    Уровень тиреоидных гормонов и их

индексов характеризовался значениями InIА, превышающими величину «0,70». Следовательно, в их вариабельности значимы межиндивидуальные различия.

• -    Для количества общего и свободного Т4 в крови цыплят установлены промежуточные значения InIА, т.е. оценку их изменчивости необходимо проводить с учетом популяционного референтного интервала и RCV, составляющего 9,01-11,98%.

• -    Для общего и свободного трийодтиро-нина, а также индексов периферической конверсии тироксина в трийодтиронин (ИПКТГ, ИППКТГ) значение InIА превышало величину «1,67», свидетельствуя о высокой индивидуальности показателей и наличии сильных возрастных различий между отдельными особями в период выращивания. Однако уровень RCV составил 3,93-12,56%, отражая отсутствие клинически значимых изменений.

Таблица 3 – Аналитическая значимость референтных границ анализов

Аналиты	InIA         |       RCV, %
	Возраст цыплят, сут.
	14	21	35	14	21	35
Общий тироксин - Т4, нмоль/л	1,12	1,17	0,89	9,47	9,01	11,98
Свободный тироксин - Т4, пмоль/л	1,20	1,39	1,44	11,11	9,78	9,41
Общий трийодтиронин - Т3, нмоль/л	3,39	2,36	2,56	5,81	8,36	7,70
Свободный трийодтиронин - Т3, пмоль/л	5,47	4,26	4,66	9,81	12,56	11,49
Т4(нмоль/л) / Т3(нмоль/л), усл. ед. (ИПКТГ)	2,00	1,87	1,73	3,93	4,22	7,68
Т4(пмоль/л) / Т3(пмоль/л), усл. ед. (ИППКТГ)	5,67	7,23	6,64	8,67	6,79	7,40

Следовательно, выявленные референтные интервалы для тиреоидных показателей соответствуют «условно здоровой» популяции цыплят.

Выводы. Таким образом, возрастная изменчивость концентрации гормонов щитовидной железы в крови цыплят-бройлеров сопряжена с видом гормона и соответственно востребованностью его биологических эффектов в процессах жизнедеятельности организма. Уровень общего и свободного трийодтирони-на, посредством которого реализуются основные свойства тиреоидных гормонов в организме птиц, статистически значимо изменяется в период выращивания на 10,00-16,59 и 37,0858,34%. Биологическая вариабельность уровня тиреоидных гормонов в крови, определяемая возрастом бройлеров кросса Смена 9, формирует следующие референсные границы для концентрации общего и свободного тироксина 5,00-6,44 нмоль/л и 11,65-14,47 пмоль/л; общего и свободного трийодтиронина 11,6314,62 нмоль/л и 6,72-11,31 пмоль/л. Это влияет на изменчивость индекса периферической конверсии гормонов (ИПКТГ) и индекса прогрессирующей периферической конверсии тиреоидных гормонов (ИППКТГ) в границах 0,39-0,54 и 1,18-1,88 усл. ед. Верхние и нижние референтные пределы являются статистически обоснованными, так как референтное изменение аналита (RCV) в конкретном возрасте цыплят составляет не более 3,93-12,56%, свидетельствуя об отсутствии клинически значимых отклонений.