Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Влияние биохимических показателей крови на устойчивость животных к заболеваниям изучалось на примере лейкоза крупного рогатого скота. Вирус лейкоза крупного рогатого скота относится к РНК-содержащим вирусам подсемейства Oncornavirinae (опухолевые вирусы) семейства Retroviridae [2, 4]. Основным признаком вирусов данного семейства является наличие в вирионе фермента инвертазы. Подсемейство Oncornavirinae включает 3 рода, дифференцируемые морфологически на вирусы типов В, С и D. Вирусы типа С подразделяются на вирусы типа С млекопитающих и вирус лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) [1, 2]. Репликация ВЛКРС ограничивается лимфоидными клетками.

Доказано решающее этиологическое значение ВЛКРС при возникновении гемобластозов крупного рогатого скота [7, 10]. Вместе с тем имеются данные о том, что канцерогенный эффект вирусов проявляется в зависимости от иммунобиологического состояния организма и воздействия стрессовых факторов. Различные породы крупного рогатого скота подвержены заболеванию ВЛКРС в различной степени [8]. Лейкозом крупного рогатого скота, как правило, болеют животные старше 4-х лет. Телята в возрасте до 6 месяцев устойчивы к ВЛКРС, что, вероятно, обусловлено колостральным иммунитетом [3].

Гемобластозы КРС относятся к медленно развивающимся инфекционным заболеваниям. Контагиозность лейкоза невысока. Инфицированность поголовья может в некоторых стадах достигать 50 %, тогда как характерные для гемобластозов гематологические сдвиги проявляются не более чем у 10 % животных, а клинические признаки наблюдаются лишь у 1–2 % инфицированных животных.

Вышеизложенное обусловливает актуальность исследования зависимости восприимчивости крупного рогатого скота к лейкозу от биохимических показателей крови.

Материалы и методы исследования

Исследовали кровь коров, которую забирали пунктированием яремной вены в соответствии с методическими указаниями [3, 7, 8] и доставляли в течение суток в биохимическую лабораторию Саратовского НИИ ветеринарной медицины. Все животные были клинически здоровы.

Определяли в крови такие биохимические показатели, как активность креатинкиназы (КК), щелочной фосфатазы (ЩФ), кислой фосфатазы (КФ), отношение общего белка к мочевине, концентрацию ионизированного кальция, активность АСТ, величину индекса фосфатаз и альбумин-глобулинового соотношения, концентрацию альбуминов, мочевины, глюкозы, липопротеидов очень низкой плотности и триглицеридов по общепринятым методикам [5].

Полученные результаты обрабатывали статистически с определением средних арифметических и расчетом средних квадратичных отклонений и корреляционных коэффициентов Пирсона [9].

Результаты исследования и их обсуждение

В данной работе исследовалась кровь коров из неблагополучного по лейкозу хозяйства. Реакция иммунодиффузии (РИД) на ВЛКРС и гематологические параметры у них находились в пределах нормы. В дальнейшем у части коров выявлена положительная реакция иммунодиффузии (РИД) на ВЛКРС.

Установлены достоверные отличия коров, РИД-положительных на вирус лейкоза крупного рогатого скота, но клинически и гематологически здоровых, от РИД-отрицательных. Так, у животных РИД + были достоверно повышены активность КК, ЩФ, КФ, отношение общего белка к мочевине, концентрация ионизированного кальция. В то же время у этих коров были достоверно снижены значения следующих биохимических показателей: активность АСТ, величина индекса фосфатаз и альбумин-глобулинового соотношения, концентрация альбуминов, мочевины, глюкозы, липопротеидов очень низкой плотности, триглицеридов (таблица). Полученные данные указывают на большую активность периферической зоны метаболизма и меньшую активность центральной зоны метаболизма у РИД + коров.

Особенно значительным (в 3,8 раза) было различие двух групп животных по активности кислой фосфатазы (КФ 3.1.3.2). КФ относится к классу гидролаз, подклассу гидролаз фосфорных моноэфиров. Как и другие фосфатазы, катализирует гидролиз ортофосфорных сложных моноэфиров с отщеплением фосфат-иона. Термин «кислая фосфатаза» объединяет все изоферменты, проявляющие активность при оптимуме рН < 7,0. Оптимум рН для большинства кислых фосфатаз находится в интервале рН 4,7–6,0. Молекулярная масса этих ферментов находится в пределах 47–84 кДа.

Биохимические показатели РИД + и РИД- по ВЛКРС коров

Примечание. * р < 0,05.

Активность кислой фосфатазы обнаруживается в клетках различных тканей и органов, как в лизосомах, так и вне их. Довольно высока активность кислой фосфатазы в остеокластах, а также в макрофагах. Активность кислой фосфатазы в макрофагах служит показателем кислороднезависимого килинга. Нормальный, низкий уровень активности КФ в сыворотке обусловлен в основном тартратрезистентной КФ остеокластов. Активность КФ сыворотки крови в норме связана также с выходом фермента из гепатоцитов и клеток крови.

При патологии активность КФ в сыворотке крови обусловлена повышенной продукцией фермента патологическими клетками (например, при клоновых лейкоцитозах) и выходом фермента в кровь из разрушающихся клеток.

Увеличенная активность кислой фосфатазы может наблюдаться при миелоцитарной лейкемии и других гематологических заболеваниях. Кислая фосфатаза в гранулоцитарном ряду начинает выявляться со стадии миелобласта и достигает максимума в промиелоцитах. По мере дальнейшего созревания клеток активность фермента снижается и отмечается только у части зрелых нейтрофилов. Повышение активности кислой фосфатазы наблюдается в нейтрофилах при воспалительных процессах, при туберкулезе, злокачественных опухолях, при иммунизации, при различных аллергических заболеваниях. Определение кислой фосфатазы является важным тестом при лейкозах. В бластных клетках при острых лейкозах характер распределения продукта реакции, катализируемой КФ, различен в зависимости от формы лейкоза. При лимфобластных формах активность кислой фосфатазы выявляется в гранулярной форме, при миелобластных – в диффузной форме. При Т-клеточной форме лейкоза бласты Т-клеточного происхождения имеют высокую активность КФ, что характеризует наиболее неблагоприятный прогноз.

Активность КФ – очень важный признак лейкозной лимфоидной клетки. Кислая фосфатаза рядом авторов трактуется как характерный для Т-клеток фермент. В лейкозных лимфоидных клетках с низким содержанием ШИК-положительного материала отмечается высокая активность КФ и чаще наблюдается реакция прямого розеткообразования с эритроцитами барана. Ritter с соавторами находят соответствие между активностью кислой фосфатазы в лейкозных клетках и их способностью давать прямые розетки с эритроцитами барана [9]. Другие исследователи считают высокое содержание кислой фосфатазы в бластных клетках показателем злокачественности при остром лимфолейкозе и плохим прогностическим признаком. При рецидивах заболевания лейкозные лимфоидные клетки всегда проявляют значительную активность кислой фосфатазы. Особенности клиники и прогноза при лимфолейкозе с крайне высокой активностью КФ в лейкозных лимфоидных клетках позволили выделить варианты лимфоидной формы лейкоза и дать характеристику типов клеток. У лимфоидных лейкозных клеток I типа активность кислой фосфатазы в большинстве клеток нулевая. У лимфоидных лейкозных клеток II типа часто выявляются лизосомоподобные образования, что подтверждается высокой активностью кислой фосфатазы в большинстве клеток (более 60 %). Тестирование лейкозных лимфоидных клеток по активности в них кислой фосфатазы имеет значение и в диагностическом, и в прогностическом плане.

При лимфолейкозе, эритромиелозе и монобластном лейкозе положительная реакция на КФ зачастую может быть резко выраженной. При редко встречающемся варианте, волосатоклеточном лейкозе, для лейкозных мононуклеарных клеток неясного, возможно, В-клеточного происхождения, также характерна реакция на кислую фосфатазу, не подавляемая тартратом натрия. Активность кислой фосфатазы повышается и при миелолейкозах, особенно при промиелоцитарном варианте.

При исследовании сыворотки крови коров активность кислой фосфатазы во всех случаях не выходила за рамки референтных значений (см. таблицу). Однако из 14 коров в 6 случаях активность кислой фосфатазы оказалась повышенной относительно средней по группе на 40–98 %. В одном случае активность КФ была ниже средней, но лишь на 2 %, что не превышает коэффициента вариации методики. Это указывает на высокую физиологическую активность органов ретикуло-эндотелиальной системы, что, в свою очередь, свидетельствует о повышенном распаде клеток крови, характерном для лейкоза. У этих животных при дальнейшем наблюдении выявлена положительная реакция на ВЛКРС в тесте РИД и ПЦР. Высокая активность КФ, которой богаты лейкоциты, у клинически здоровых животных может свидетельствовать об увеличении количества и/или физиологической активности белых клеток крови. Раздражение лейкоцитарного ростка кроветворения, в свою очередь, является фактором, предрасполагающим к заболеваниям крови. У 7 коров активность КФ была ниже средней по группе в 2,3–2,9 раза (см. таблицу). При последующем наблюдении у этих животных ВЛКРС не выявлен.

Помимо активности кислой фосфатазы на повышенную чувствительность животных к лейкозу могут указывать значения показателей липидного обмена, таких как активность липазы, концентрация триглицеридов, липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП). Триглицериды – основная форма депонирования жиров в организме. ЛПОНП транспортируют эндогенные триглицериды, фосфолипиды, холестерин и эфиры холестерина, выполняя функцию переносчика липидов в организме. По мере гидролиза под действием липопротеинлипазы ЛПОНП превращаются в липопротеиды промежуточной плотности, а затем – в липопротеиды низкой плотности. Липазы (КФ 3.1) присутствуют в слюне, желудочном соке, панкреатическом соке, желчи, кишечном соке. Триглицеридлипазы катализируют гидролиз триглицеридов до моноглицеридов и жирных кислот. Моноглицеридлипаза (КФ 3.1.1.23) катализирует гидролиз моноглицеридов до глицерина и жирной кислоты. Понижение активности липазы отмечается при раке различной локализации (кроме карциномы поджелудочной железы), а также при избытке триглицеридов в пище.

В наших исследованиях концентрация триглицеридов у всех РИД+ коров была ниже средней, а у РИД– коров в 5 случаях она была выше средней, а в двух случаях незначительно (не более чем на 3 %) ниже средней. Концентрация ЛПОНП, богатых триглицеридами, у всех РИД+ коров была ниже средней на 6–15 %, а у РИД– коров в 5 случаях она была выше средней на 6–24 %, в одном случае равна средней и в одном случае незначительно (на 2,9 %) ниже средней. У всех РИД + коров активность липазы была ниже средней, а среди РИД– коров активность липазы была в четырех случаях выше средней, в двух случаях равна средней и в одном случае незначительно (на 9 %) ниже средней (см. таблицу).

Синхронное уменьшение активности липазы, концентрации свободных триглицеридов и богатых триглицеридами липопротеидов очень низкой плотности свидетельствует о заметном снижении интенсивности липидного обмена у РИД+ коров. У невосприимчивых животных интенсивность липидного обмена несколько выше, чем в среднем.

Заключение

Таким образом, выявлено нарушение взаимосвязи активности кислой фосфатазы, отражающей в том числе и функциональное состояние белых клеток крови, и концентрации ЛПОНП у восприимчивых к ВЛКРС животных. Установлено, что главный признак восприимчивости – активность КФ не ниже средней ±10 % и содержание липопротеидов очень низкой плотности не выше средней ±3 %.

При проведении корреляционного анализа биохимических показателей у животных в целом обнаружена высокая отрицательная корреляция (коэффициент Пирсона r = -0,77) активности кислой фосфатазы с концентрацией липопротеидов очень низкой плотности. Поскольку ЛПОНП осуществляют транспорт эндогенных триглицеридов, фосфолипидов, холестерина и его эфиров из печени, отрицательная корреляция между активностью кислой фосфатазы и концентрацией ЛПОНП показывает возрастающее потребление липидов при увеличении активности клеток крови.

У невосприимчивых животных корреляция между активностью кислой фосфатазы и концентрацией ЛПОНП была еще выше и достигала r = –0,92, в то время как у восприимчивых животных корреляция между этими параметрами почти отсутствовала (r = +0,32).

Карпунина Л.В., д.б.н., профессор, зав. кафедрой микробиологии, вирусологии и биотехнологии, СГАУ им. Н.И. Вавилова, г. Саратов;

Коннова С.А., д.б.н., профессор, зав. кафедрой биохимии и биофизики, НИУ СГУ им. Н.Г. Чернышевского, г. Саратов.

Работа поступила в редакцию 17.10.2013.