Способ прогнозирования желудочно-кишечных заболеваний с синдромом диареи у новорожденных телят
Владельцы патента RU 2475745:
Государственное научное учреждение Научно-исследовательский ветеринарный институт Нечерноземной зоны РФ Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Изобретение относится к области ветеринарии. Способ включает морфологический анализ крови методом световой микроскопии. Пробы крови берут у телят 3-дневного возраста. Подсчитывают количество нейтрофилов и лимфоцитов периферической крови со структурными изменениями в условиях спонтанного и митогениндуцированного апоптоза. При значениях спонтанного апоптоза нейтрофилов >204,87×106 кл./л и лимфоцитов >79,57×106 кл./л и митогенидуцированного апоптоза нейтрофилов >603,6×106 кл./л и лимфоцитов >419,07×106 кл./л прогнозируют высокий риск развития желудочно-кишечных заболеваний с синдромом диареи различной этиологии. Способ позволяет с высокой точностью прогнозировать риск заболеваний. 1 табл., 6 пр.
Изобретение относится к ветеринарной медицине, касается способа прогнозирования заболеваний у новорожденных телят и может быть использовано для ранней диагностики и прогнозирования течения желудочно-кишечных заболеваний с синдромом диареи.
Состояние теленка и окружающая среда находятся в неустойчивом равновесии и, если оно нарушается, то у новорожденных телят запускается весь комплекс патологических процессов, что находит свое проявление в развитии болезней аппарата пищеварения. В нозологическом профиле патологии крупного рогатого скота раннего постнатального периода болезни органов пищеварения составляют 28-65%, гибель телят может достигать 60-80%. На долю молодняка приходится 75-80% падежа по сравнению со взрослыми животными, что свидетельствует о необходимости ранней диагностики и своевременной и этиопатогенетически обоснованной профилактики этих заболеваний.
Известны способы прогнозирования вероятного заболевания телят на основе физиологического состояния коров-матерей по показателям крови коров в сухостойном периоде (уровень общего белка, неорганического фосфора, кальция, щелочной резерв) [1] и по уровню метгемоглобина в крови сухостойных коров-матерей на последнем месяце стельности [2]. Однако при этом не учитываются разнообразие ответных реакций на неблагоприятные условия содержания и кормления, обусловленных генотипическими и фенотипическими особенностями организма теленка, а также взаимовлиянием факторов внешней среды.
Известен также способ прогнозирования риска развития патологического процесса по результатам оценки иммунного статуса. При оценке иммунного статуса выявляют дефекты в фагоцитозе (определяют абсолютное число нейтрофилов и моноцитов, оценивают функциональное состояние фагоцитов), клеточном (определяют абсолютное и относительное количество лимфоцитов в периферической крови, процент и абсолютное число Т-лимфоцитов, пролиферативный ответ на основные Т-митогены) и гуморальном (определяют количество основных классов иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA в сыворотке крови, процента и абсолютного количества В-лимфоцитов) [3]. Основными недостатками способа является необходимость проведения комплекса исследований, низкая стандартизация вследствие субъективной оценки результатов, отсутствие точных значений и низкая вероятность прогноза.
Цель изобретения - повышение точности и достоверности прогнозирования за счет исключения субъективности в оценке результатов.
Поставленная цель достигается способом прогнозирования желудочно-кишечных болезней у новорожденных телят по показателям апоптоза клеток периферической крови.
Апоптоз - форма гибели клетки, проявляющаяся в уменьшении ее размера, конденсации и фрагментации хроматина, уплотнении наружной и ци-топлазматических мембран без выхода содержания клетки в окружающую среду. Биологическое значение апоптоза заключается в поддержании внутреннего гомеостаза организма на клеточном, тканевом и системном уровнях. Первые события, связанные с осуществлением апоптоза, начинаются в ядре. К ним относятся конденсация хроматина с формированием скоплений, прилежащих к ядерной мембране, и проявление вдавлений ядерной мембраны, приводящих к фрагментации ядра и образованию апоптотических телец внеклеточных фрагментов ядра, окруженных мембраной. В цитоплазме происходит конденсация и сморщивание гранул. От поверхности апоптотической клетки отщепляются небольшие везикулы, наполненные содержимым цитоплазмы (митохондрии, рибосомы и др.) и окруженные мембранным липидным бислоем. Клетка постепенно уменьшается в объеме, округляется и теряет межклеточные контакты. Апоптотические клетки и их фрагменты (апоптотические тельца, везикулы) поглощаются макрофагами, нейтрофилами. Пусковыми факторами апоптоза могут быть как внешние (внеклеточные) факторы, так и внутриклеточные сигналы. При различных патологических процессах в организме могут наблюдаться как ускорение (нейродегенеративные заболевания, токсические заболевания печени, гипо- и апластическая анемия, миелодисплазии), так и замедление (опухолевые заболевания, аутоиммунные заболевания, вирусные инфекции, вызываемые вирусами группы герпеса и аденовирусами) апоптоза [4]. Наиболее информативным методом изучения апоптоза является оценка структурных изменений клеток с помощью светового микроскопа.
Способ осуществляется следующим образом.
Подсчитывают количество нейтрофилов и лимфоцитов периферической крови телят 3-дневного возраста в условиях спонтанного и митогениндуцированного апоптоза методом световой микроскопии и при значениях спонтанного апоптоза нейтрофилов >204,87×106 кл./л и лимфоцитов >79,57×106 кл./л и митогениндуцированного апоптоза нейтрофилов >603,6×106 кл./л и лимфоцитов >419,07×106 кл./л прогнозируют высокий риск развития желудочно-кишечных заболеваний.
Сущность способа поясняется примерами.
Пример 1. В условиях хозяйства, благополучного по желудочно-кишечным болезням новорожденных телят, у теленка 3-дневного возраста брали кровь для прогнозирования желудочно-кишечных болезней по структурным изменениям основных популяций лейкоцитов - нейтрофилов и лимфоцитов. Уровень апоптоза определяли путем оценки структурных изменений основных популяций лейкоцитов - нейтрофилов и лимфоцитов - с помощью иммерсионной системы светового микроскопа по показателям спонтанного и митогениндуцированного апоптоза. В первом случае готовили мазки и окрашивали их по Филипсону. Во втором случае для индукции апоптоза в качестве митогена использовали 1 млрд. суточную культуру St. aureus (золотистого стафилококка). К 0,05 мл крови добавляли 0,025 мл бактериальной суспензии. Клетки крови с культурой инкубировали в термостате при 37,0°С в течение 4 часов при периодическом помешивании. Затем готовили мазки и окрашивали аналогично, как при исследовании спонтанного апоптоза. Под иммерсией подсчитывали количество клеток с морфологическими признаками апоптоза (фрагментация ядра) в процентах от доли нейтрофилов и лимфоцитов в общей лейкограмме. Популяции лейкоцитов дифференцировали на основании их тинкториальных свойств (темно-фиолетовая, в отдельных случаях, черная окраска фрагментов ядер лимфоцитов, темно-вишневая окраска фрагментов ядер нейтрофилов). Показатели составили: спонтанный апоптоз нейтрофилов - 313,4×106 кл./л, лимфоцитов - 111,3×106 кл./л, митогениндуцированный апоптоз нейтрофилов - 800,4×106 кл./л, лимфоцитов - 470,13×106 кл./л. Прогноз неблагоприятный. На 4 сутки у теленка отмечали клинические признаки расстройства пищеварения, характеризовавшиеся как диспепсия (диарея, feces разжижен, желтоватого цвета, имел кислый запах, содержал пузырьки газа). Аппетит у теленка отсутствовал, имели место быть сухость и бледность окраски видимых слизистых оболочек, пульс был учащен, тоны сердца глухие, дыхание учащено.
Пример 2. В условиях хозяйства, благополучного по желудочно-кишечным болезням новорожденных телят, у теленка 3-дневного возраста брали кровь для прогнозирования желудочно-кишечных болезней по структурным изменениям основных популяций лейкоцитов - нейтрофилов и лимфоцитов, как в примере 1. Показатели составили: спонтанный апоптоз нейтрофилов - 317,72×106 кл./л, лимфоцитов - 110,0×106 кл./л, митогениндуцированный апоптоз нейтрофилов - 898,3×106 кл./л, лимфоцитов - 483,6×106 кл./л. Прогноз неблагоприятный. На 5 сутки у теленка отмечали клинические признаки токсической диспепсии (постоянный профузный понос, feces разжижен, серого цвета с примесью слизи, зловонный). У теленка отсутствовал аппетит, наблюдалась адинамия.
Пример 3. В условиях хозяйства, неблагополучного по желудочно-кишечным болезням новорожденных телят, у теленка 3-дневного возраста брали кровь для прогнозирования желудочно-кишечных болезней по структурным изменениям основных популяций лейкоцитов - нейтрофилов и лимфоцитов, как в примере 1. Показатели составили: спонтанный апоптоз нейтрофилов - 322,1×106 кл./л, лимфоцитов - 115,9×106 кл./л, митогениндуцированный апоптоз нейтрофилов - 921,5×106 кл./л, лимфоцитов - 484,7×106 кл./л. Прогнозировали риск развития желудочно-кишечных заболеваний. На 4 сутки у теленка отмечены клинические признаки расстройства функции пищеварения (профузный понос, feces водянистый, с обилием слизи и следами крови). Диагноз - ротавирусная инфекция.
Пример 4. В условиях хозяйства, неблагополучного по желудочно-кишечным болезням новорожденных телят, у теленка 3-дневного возраста брали кровь для прогнозирования желудочно-кишечных болезней по структурным изменениям основных популяций лейкоцитов - нейтрофилов и лимфоцитов, как в примере 1. Показатели составили: спонтанный апоптоз нейтрофилов - 315,99×106 кл./л, лимфоцитов - 118,5×106 кл./л, митогениндуцированный апоптоз нейтрофилов - 1105,0×106 кл./л, лимфоцитов - 513,49×106 кл./л. Прогнозировали риск развития желудочно-кишечных заболеваний с тяжелым течением. На 4 сутки у теленка отмечали понижение аппетита, угнетение общего состояния, малоподвижность. Фекалии при этом водянистые с желтыми комочками, кислого запаха. Температура тела в пределах физиологической нормы. На 2 и 3 день болезни фекалии приобрели грязно-желтый цвет, с примесью крови. Отмечали западение глаз и общую дегидратацию организма. Диагноз: микстинфекция, обусловленная ассоциацией ротавируса и Е. coli. Заболевание протекало тяжело.
Пример 5. В условиях хозяйства, неблагополучного по желудочно-кишечным болезням новорожденных телят, у теленка 3-дневного возраста брали кровь для прогнозирования желудочно-кишечных болезней по структурным изменениям основных популяций лейкоцитов - нейтрофилов и лимфоцитов, как в примере 1. Показатели составили: спонтанный апоптоз нейтрофилов - 461,7×106 кл./л, лимфоцитов - 153,9×106 кл./л, митогениндуцированный апоптоз нейтрофилов - 1385,1×106 кл./л, лимфоцитов - 564,3×106 кл./л. Прогнозировали риск развития желудочно-кишечных заболеваний с тяжелым течением. На 4 сутки у теленка отмечали первые признаки диареи: эрозии на носовом зеркале, признаки незначительного угнетения и диареи. Фекалии серого цвета, водянистые, с пузырьками газа. Через сутки после появления первых признаков признаки обезвоживания приобрели ярко выраженный характер. Эрозии на носовом зеркальце сохранялись. Температура тела повышалась до 39,5°С. Через двое суток от начала заболевания в фекалиях телят появилась примесь крови, слизи и пузырьков зловонных газов, резко нарастали признаки дегидратации организма и токсикоза, температура тела повышалась до 40,5-41,5°С. Теленок лежал, был не в состоянии самостоятельно подняться. Диагноз: микстинфекция, обусловленная ассоциацией вируса диареи КРС, ротавируса и Е. coli. Заболевание протекало тяжело, теленок погиб.
Пример 6. В условиях хозяйства, благополучного по желудочно-кишечным болезням новорожденных телят, у теленка 3-дневного возраста брали кровь для прогнозирования желудочно-кишечных болезней по структурным изменениям основных популяций лейкоцитов - нейтрофилов и лимфоцитов, как в примере 1. Показатели составили: спонтанный апоптоз нейтрофилов - 100,44×106 кл./л, лимфоцитов - 77,44×106 кл./л, митогениндуцированный апоптоз нейтрофилов - 360,5×106 кл./л, лимфоцитов - 220,25×106 кл./л. Прогноз благоприятный. Клинические наблюдения за теленком в течение 10 дней не выявили нарушений функции пищеварения. Параллельно изучали состояние иммунобиохимического гомеостаза по показателям общего белка (определяли рефрактометрическим методом), глюкозы (определяли ортотолуидиновым методом), общих липидов (определяли по Криницкому А.Ф. в модификации Волгина В.И.), иммуноглобулинов (определяли цинк-сульфатным тестом), бактерицидной активности сыворотки крови (определяли по Смирновой О.В. и Кузьминой Т.А), лизоцимной активности сыворотки крови (определяли по Дорофейчук В.Г.), фагоцитарной активности лейкоцитов (определяли по Плященко С.И., Сидорову В.Г.), Т- и В-лимфоцитов (определяли по Маянскому А.Н., Рассанову С.П.), гемоглобина (определяли гемиглобинцианидным методом), кальция общего (определяли унифицированным колориметрическим методом), фосфора неорганического (определяли молибдатным UV-методом), эритроцитов (определяли турбидиметрическим методом), лейкоцитов (определяли методом подсчета в камере Горяева). Результаты представлены в таблице.
| Таблица | |
| Показатели иммунного статуса новорожденного теленка 3-дневного возраста | |
| Показатели | Значение |
| Спонтанный апоптоз | |
| Абсолютное количество нейтрофилов с признаками апоптоза, 106 кл./л | 100,44 |
| Абсолютное количество лимфоцитов с фрагментированным ядром, 106 кл./л | 77,44 |
| Митогениндуцированный апоптоз | |
| Абсолютное количество нейтрофилов с признаками апоптоза, 106 кл./л | 360,5 |
| Абсолютное количество лимфоцитов с фрагментированным ядром, 106 кл./л | 220,25 |
| Иммунобиохимические исследования | |
| Общий белок сыворотки крови, г/л | 49,6 |
| Глюкоза, ммоль/л | 3,72 |
| Общие липиды, г/л | 3,1 |
| Кальций общий, мг% | 9,68 |
| Фосфор неорганический, мг% | 7,77 |
| Общие иммуноглобулины, мг/мл | 21,2 |
| Бактерицидная активность сыворотки крови, % | 85,4 |
| Лизоцимная активность сыворотки крови, % | 1,7 |
| Фагоцитарная активность лейкоцитов крови, % | 64,2 |
| Т-лимфоциты, % | 34,4 |
| В-лимфоциты, % | 11,4 |
| Гемоглобин, г/л | 96,7 |
| Эритроциты, 1012 /л | 5,8 |
| Лейкоциты, 109 /л | 9,35 |
Как видно из таблицы, у клинически здорового теленка отмечены нарушения метаболического статуса, характеризовавшиеся снижением по отношению к минимальным нормативным пределам для данной возрастной категории уровня общего белка сыворотки крови на 9,81%, глюкозы - на 7,0%, общих липидов - на 11,42%, нарушением кальциево-фосфорного соотношения из-за снижения уровня общего кальция на 6,92% и повышения уровня неорганического фосфора на 14,26%. Также выявлены отклонения от нормативов в показателях гуморального звена иммунной системы и общей резистентности организма, что проявилось снижением содержания общих иммуноглобулинов на 15,2%, бактерицидной активности сыворотки крови на 4,04% и лизоцимной активности сыворотки крови на 15,0%. На основе выявленной негативной динамики метаболического статуса и снижения общей резистентности организма теленка можно было бы прогнозировать вероятное заболевание. Однако показатели апоптоза нейтрофилов и лимфоцитов периферической крови теленка свидетельствовали об обратном и предопределяли благоприятный прогноз, что подтвердили клинические наблюдения.
Показатели крови, как одной из физиологических систем, являются интеграционным индикатором функционирования организма. Точность и достоверность прогнозирования по структурным изменениям основных популяций лейкоцитов - нейтрофилов и лимфоцитов - объясняется тем, что апоптоз как процесс, активность которого зависит от интенсивности внешних воздействий, активно участвует в процессах адаптации организма. Адаптация - сложный и многогранный процесс, эффективность которого зависит, в первую очередь, от соотношения воздействия факторов окружающей среды и ответной реакции нервной, эндокринной и иммунной систем организма на такое воздействие. Поддерживая адекватный пул функционально активных клеток системы иммунного надзора, апоптоз обеспечивает гомеостаз организма, купируя тем самым развитие заболеваний, имеющих в своей патогенетической основе дисфункцию иммунной системы. Проведенные исследования подтвердили, что показатели апоптоза позволяют прогнозировать индивидуальную вероятность благоприятного адаптационного исхода в процессе раннего онтогенеза новорожденного животного.
Источники информации
1. Информационный листок №29-96, 1994.
2. Патент РФ №2057485 C1, МПК A61B 10/00, A01K 67/02, 1996.
3. Федоров Ю.Н. Иммунологический мониторинг в ветеринарии / Ю.Н.Федоров // С.-х. биология. - 2004. - №2. - С.3-9.
4. А.А.Ярилин. Апоптоз: природа феномена и его роль в норме и патологии // Актуальные проблемы патофизиологии / Под ред. Б.Б.Мороза - М.: Медицина, 2001. - С.13-56.
Способ прогнозирования желудочно-кишечных заболеваний с синдромом диареи у новорожденных телят, включающий морфологический анализ крови методом световой микроскопии, отличающийся тем, что пробы крови берут у телят 3-дневного возраста, подсчитывают количество нейтрофилов и лимфоцитов периферической крови со структурными изменениями в условиях спонтанного и митогениндуцированного апоптоза и при значениях спонтанного апоптоза нейтрофилов >204,87·106 кл./л и лимфоцитов >79,57·106 кл./л и митогениндуцированного апоптоза нейтрофилов >603,6·106 кл./л и лимфоцитов >419,07·106 кл./л прогнозируют высокий риск развития желудочно-кишечных заболеваний с синдромом диареи различной этиологии.
