Иммунологические особенности репродуктивной функции свиноматок Бурков, Игорь Александрович

Введение к работе

Актуальность работы. Интенсификация свиноводства очень слоиный процесс, включающий как решение организационных вопросов, гак и вопросов содержания, рационального кормления, интенсивного воспроизводства. Комплексное решение этих вопросов позволит обеспечить выполнение задач, поставленных Продовольственной программой и ХХУІІ съездом

КПСС.

Успешное решение вопросов, связанных с воспроизводством, неотделимо от достижений биологии воспроизведения ( Милованов В.К., Соколовская И. И., Квасницкий А.В., Эрнст Л.К., Иипилов B.C., Сысоев А.А., П:іткянен И.Г., Михайлов Н.Н., Зверева Г.В., Прокофьев И.И., Кононов В.П., Клинский С.Д., Іііавкун В.Е., Федоров Ю.Н., Коваленко В.Ф., Карпуть И.Н. и др. ).

Прогресс в познании закономерностей воспроизводительной функции связан с открытием новых гормонально-активных соединений и взаимосвязей, а также роли иммунных факторов и иммунологических механизмов. Экспериментальный материал, которым располагает на сегодня иммунология репродукции, дает достаточно оснований для того, чгоо'ы полагать, что иммунологические механизмы играет существенную роль на всех этапах осуществления воспроизводительной функции человека и животных: при созревании и продвижении гамет, оплодотворении, беременности,родах, лактации, развитии плода и адаптации новорожденных. Становится очевидным, что без знания иммунологических закономерностей, лежащих в основе воспроизводительной функции, невозможно создание современной теории репродукции, а, соответственно, и решение или дальнейшее совершенствование многих прикладных вопросов, связанных с этой проблемой. Большое значение могут приобрести иммунологические тести оценки иммунной реактивности плененных репродуктивных животных и молодняка при апробации систем содержания и кормления, а такгв в качестве контроля за адаптацией животных, фундаментальные закономорности функ-

ционирования иммунной системы, вскрываемые сегодняшней иммунологией, касаются не только частного случая взаимодействия макро- и микроорганизмов, а представляют одну из форм и, возможно, наиболее главную, опознавания, комплементарности, кооперации макромолекул и клеток, регуляции их жизнедеятельности и памяти о их строении. Применительно к иммунологии репродукции наибольшее внимание исследователей привлекают вгпросы, связанные с изучением иммунологических аспектов беременности, являющейся уникельной естественной моделью парабиоза между двумя, генетически отличающимися организмами. Крайне мало изученными являются также вопросы, связанные с исследованием иммунных взаимосвязей между организмом самки при осеменении и сперматозоидами. Характер, протекающих в репродуктивном тракте самки иммунных процессов при осеменении, может влиять на переживаемость и депонирование сперматозоидов, их селекцию, процессы оплодотворения и сохранения зиготы, процессы имплантации и плацеотации. Большое влияние на течение этих процессов может оказывать степень антигенного полиморфизма гамет. Глубокое изучение и осмысливание сущности, происходящих при осеменении иммунных реакций, позволит наметить новые пути к практическому решению многих.задач, связанных с повышением оплодотворяемости и плодовитости животных я совершенствованием селекционной работы.

"і.

Цель и задачи исследования. Основной целью работы было изучение

гуморальных и клеточных иммунных факторов в репродуктивных и лимфо-идных органах, а также крови свиноматок в различные периоды.полового цикла и супоросности. Исходя из этой цели, были поставленн задачи: I. Получить комплексную оценку содержания иммунокомпегентных клеток в репродуктивных органах свиноматок и их иммунной реактивности в связи с режимом осеменения, оплодотворяеностыо, супоросностыо и плодовитость».

2- Получить сравнительную характеристику по спермоантителам в крови, репродуктивных и лимфоидных органах, а также иммуноглобулинов в кро-

ви и репродуктивних органах в различные периодц полового цикла и су-пороснооти.

1. Виявить особенности переживания сперматозоидов в различных отделах репродуктивного тракта свиноматки и дать количественную оценку фагоцитов в этих отделах.

2. Выявить некоторые механизмы регуляции иммунологических процессов у свиноматок в связи о воспроизводительной функцией.

3. Провести апробацию некоторых иммунологических подходов к регуляции пола потомства и иммуноселекции.

Научная новизна. Получены новые данные, характеризующие популяции иимунокомпетентных клегок в репродукгивных органах и иммунную реактивность свиноматок в связи с режимом осеменения, оплодогворяемос-тьп и плодовитостью, супоросносгью и временем отъема поросят.

Впервые апробированы многие иммунологические методы и подходы для оценки репродуктивной функции свиноматок, благодаря чему получен материал, свидетельствующий о-существовании различий в иммунной гомеостазе и иммунологической реактивности менду виргишшми свинкыш и рожавшими свиноматками. Эти различия могут оказывать влияние на проявление репродуктивной функции. В результате комплексной сіл;ии-тельной оценки по ряду морфо-функциональных и иммунологических тестов различных отделов репродуктивного тракта свиноматок выявлено, что утеротрубкий участок репродуктивного тракта, выполняющий функцию депонирования сперматозоидов, по своим иммунологическим характеристикам отличается сг других участков матки.

Впервые проведен анализ экспериментальных данных по гуморальным и клеточно-опосредованным иммунным факторам, характеризующим иммунную реактивность свиноматок в связи с осеменением, с точки зрения физиологически обоснованной реактивности, способствующей осуществлению воспроизводительной функции в норме. Основой для такого анализа было положение, что условия иммунологического комфорта складываются не для исех сперматозоидов, что в репродуктивном тракте свиноматки

осуществляется предзигогная иммунная селекция сперматозоидов, и, наиболее вероятно, что к этому причастии механизмы иммунной супрессии, иммунной толерантности и взаимодействия идиотип-антиидиотип.

Сравнительный анализ уровня гормонов и иммунологического профиля свиноматок в различные фазы цикла',*¹ в связи с осеменением и в период супоросносги, а такие данные опытов, в которых моделировали уровень кортизола в организме, послужили основанием для заключения о причастности гипоталамо-гнлофизарно-надпочечниковой системы и половых гормонов к регуляции иммунологических процессов у свиноматок в связи с воспроизводительной функцией. Такое комплексное исследование на свиноматках проведено впервые. В этих исследованиях также показано, что оплодотворявмость и плодовитость свиноматок зависит как от степени инфильтрации эндометрия лимфоцитами в период овуляционной фазы, так и от величины функционального резерва надпочечников. Отмечено повышение функционального резерва надпочечников перед наступлением охоты.

Впервые: проведены сравнительные исследования клеточно-опосредо-ванной сенсибилизации к антигенам спермы хряка и антигенам плодов. Исследования с клетками, выделенными из ондометрия, лимфоузлов и крови проведены в основные критические периоды (период оплодотворения, период освобождения бластоцисти от блестящей оболочки и различные периоды супоросности);

показана зависимость степени инфильтрации лимфоцитами эндометрия и количества переживающих в репродуктивных органах сперматозоидов от сочетания хряков при двукратном осеменении. Первое осеменение произведенное в начале охоты, влияет на избирательность оплодотворения и, или, на предзиготную селекцию сперматозоидов при двойном покрытии различными хряками через сутки после начала охоты;

апробирована иммунизаци.і самок млекопитающих спермой монога-метного самца птиц в целях влияния на соотношение полов в потомстве,

Теоое^ическая и практическая значимость.Теоретическая значимость

- 5 -работы состоит в том, что полученный экспериментальный материал свидетельствует о том, что нормальное осуществление воспроизводительной функции свиноматок связано с проявлением целого ряда иммунологических реакций и феноменов как в репродуктивных, так и в лимфоидных органах, иммунологические механизмы играют существенную роль на всех этапах осуществления воспроизводительной функции в связи с чем вскрытые закономерности будут способствовать созданию современной теории репродукции сельскохозяйственных животных.

Иммунный гомеостаз репродуктивных органов в связи с осеменением определяется как составом и свойствами спермы, так и иммунной реактивностью свиноматки. Особый интерес представляют выявленные связи оплодотворяемости и плодовитости свиноматок как с состоянием популяции иммунокомпетентнах клеток в эндометрии, так и с функциональном состоянием надпочечников. По ряду иммунологических характеристик слизисту» репродуктивного тракта свиноматок моино квалифицировать как локальную иммунную систему; показаны некоторые из сторон механизма регуляции этой системы. В перспективе результаты этих исследований юмогут решать вопросы, связанные с использованием иммуноактиваторов, іммунодепрессоров или специфических ангисыворогок о целью регулирования иммунных процессов и, тем самым, влияния на оплодотворяемость і плодовитость свиноматок. В результате исследования иммунологичес-:ой реактивности при различных физиологических состояниях, получены [анные, которые могут быть использованы в качестве нормативных для іпределения нормального иммунологического профиля ремонтных свинок ; свиноматок, диагностики иммунодефицитов и возможной их коррекции.

Различия в иммунологическом профиле репродуктивных органов вир-инных свинок и рожавших свиноматок (как по критериям гуморальяда ммунологических факторов, так и по характеристикам популяции клеток), їіпт основания для апробации в будущем дифференцированной технологии земенения для свинок и для свиноматок.

В результате иммунологической опроб&ции режимов осеменений д*нн

- б -

рекомендации. При двукратном осеменении -первый раз в начальний период охоти и второй раз через сутки -в репродуктивных органах свиноматок складывается более благоприятная иммунологическая ситуация для осуществления репродуктивной функции, чеч при однократном осеменении. Для племенных хозяйств следует рекомендовать этот режим осеменения.

Получены данные, о возможном наличии у свиноматок иммунологического механизма опознавания степени генетического различия гамет хряка, и эффекторного механизма причастного к селекции сперматозоидов. Более глубокое познание этих механизмов позволит использовать их в це лях регулирования предзиготной селекции гамет и влияния на избирательность оплодотворения и способствовать направленной селекции животных.

О практической значимости отдельных положений работы свидетельствует также следующее:

-Исследование функционального резерва надпочечников в период фолликулярной ля овуляторной фазы с прогностической целью -определения оптимальной оплодотворяемости и плодовитости свиноматок. -Использование молозива коров с целью создания пассивного иммунитета новорожденных поросят, в случаях их изолированного выращивания (случаи агалактии, гибели свиноматки, ветеринарные показания⁴. -Апрйбация иммунологических подходов к регуляции пола в потомстве мле копитакщих. Иммунизация виргинных самок кролика моногаиетной спермой птиц обусловливает аффект увеличения в потомстве самок. -Возможность использования данных по содержанию свободных аминокислот в эндометрии свиноматок в целях коррекции различных сред, используемых для работы с свиными яйцеклетками, зиготами и пр.. -Методические приемы, примененные в расЗоте, могут быть использованы б экспериментальных и производственных разработках вопросов иммунология репродукции.

-Подученные данные могут беть рекомендованы для включения в справочка и "чебние руководства по иммунологии ч физиологии с.х. животных.

Алг-оЗэцпя узости. Оснсгені'9 результаты и положения диссертации

.-7-

доложены и обсуждены: на 'і-ой, б-ой и 7-ой Воесоюзччх конференциях по физиологическим и биохимическим основам повышения продуктивности С.-Х. «ивогных (Боровск, 1966, I96G, 1970); на Всесоюзних координационных сонетах по воспроизводству'с.-х. животных (Дубровицы, I97S, 1983; Ри-1«, 1985); на 2-ом, 3-ем, 4-ом, 5-ом, б-ом, 7-ом Международных симпозиумах по иммунологии размножения (Варна, Болгария, 1971, 1975, 1978, 1902, 1985, 1968; на Заседаниях Московского физиологического общества (Ёоровск, 1974, 1976); на XII съезде Всесоюзного физиологического общества имени И.П.Павлова (Тбилиси, 1975); на УІІІ Международном конгрессе по воспроизведению и искусственному осеменении животных (Краков, 1976); на I Всесоюзном симпозиуме по современным проблемам иммунологии репродукции (Новосибирск, 1977); на Всесоюзном симпозиуме "Вч-охиния и животноводство" (Боровск, 1977); на втором Всесоюзном симпозиуме по иммунологии воспроизведения (Москва, I960); на Всесоюзной конференции по физиолого-биохимяческим осново! высокой' продуктивности с.-х. животных (Боровск, 1980);

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Нормальное осуществление воспроизводительной функции свиноматок связано с проявлением целого ряда иммунологических реакций и феноменов как в репродуктивных, так и в лимфоидных органах.

2. В репродуктивных органах свиноматок функционирует регулируе-' мая популяция иммунокомпетентных клеток. Численность этих клеток и их функциональное состояние меняются в связи с периодом полового цикла, режимом осеменения, периодом супорооности.

3. Слизистая репродуктивных органов функционирует у свиноматок как локальная иммунная система. НнмунннН ответ этой системы на поступающую при осеменении сперму реализуется в зависимости от ооотновения кммуносупрессивного (толерогенного) и иимуногенного действия спермы,

а также иммунной реактивности самой свиноматки.

юматок, выполняющий функцию депонирования сперматозоидов, по иммунологическим характеристикам отличается от других участков матки.

5. Имеются различия в иммунологической реактивности, связанной с осуществлением воспроизводительной функции, между виргиниыми свинками и рожавшими свиноматками.

6. Факторы, оказывающие регулирующее влияние на иммунную систему, сказывает влияние и на иммунный гомеостаз репродуктивных органов, а тем самым, и на оплодотворяемость и плодовитость свиноматок.

Структура и объем работы. Диссертация включает: введение, обзор литературы, характеристику собственного экспериментального материала (5 гдав>, заключение, выводы, практические предложения и список литературы, включающий 860 работ отечественных и иностранных авторов. 06- щий объем работы 450 страниц, 66 таблиц, 14 рисунков, схем, диаграмм, фотографий.