Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В удельном весе всех нарушений процесса воспроизводства по-прежнему ведущее место занимают эмбриональные потери. По многочисленным данным отечественных и зарубежных исследователей оплодотворяемость у крупного рогатого скота составляет 90-95%, тогда до рождения доживают лишь 50-55% зародышей, наибольшие пренатальные потери происходят в предплацентационный и плацентационный периоды внутриутробного развития (Милованов В.К., 1982; Sreenan J.M, et.al, 1997; Wrenzychi С. et, al, 1999; Gallagher D.S. eL al, 1999).
Несмотря на длительный период изучения причин эмбриональных потерь до сих пор не разработано эффективных и практически приемлемых методов их предотвращения. Одной из ведущих причин отсутствия прогресса в этой области биологии воспроизведения было отсутствие знаний конкретных механизмов, вызывающих эмбриональные потери.
В 30-ые годы было установлено важное значение роли иммунной системы самки в нормальном и нарушенном пренатальном развитии. Большой вклад в этом направлении сделали отечественные ученые И.И.Соколовская, А.В.Бронская и Н.М. Решетникова.
К концу 80-х и началу 90-х годов было установлено, что распознавание иммунной системой самки антигенов зародыша отцовского гаштотипа приводит не к формированию реакций отторжения зародыша, а, наоборот, стимулирует рост и развитие как зародыша, так - и плаценты. Эти исследования легли в основу ногой теории роли иммунной системы самки в нормальном пренатальном развитии — иммунотрофической (Wegmann T.G., 1988; Радченков В.П., 1993).
Ко второй половине 90-ых годов было установлено, что большинство эмбриональных потерь опосредуется через апоптоз клеток зародыша. Было обнаружено, что такие различные и наиболее частые причины эмбриональных потерь как высокая степень совпадения антигенов гистосовместимости между самкой и зародышем, генетически детерминированное нарушение распознавания иммунной системой самки антигенов зародыша отцовского гаплотипа и различные стрессы, вызывают гибель зародышей через TNFa индуцированный апоптоз клеток трофобласта (Yai J. et al, 1994; Artz P.C. et. al, 1995). Показано, что эмбриональные потери, вызванные этими причинами, предотвращаются иммунизацией самок клетками, имеющими общие антигены с клетками зародыша, либо обработкой таких самок неспецифическими иммуномодуляторами (Gorivodsky М. et. al, 1998). Установлено, что у самок, обработанных специфическими^ . либо -- неєренифическими иммуномодуляторами, происходит в1 эсстановлеМяе"ИммЙотшф^ческого
взаимодействия в системе «са? [ка^зародьгшк ,LJ пррявд:
Ино К9-.-Д^
Г Uoi-i- сздл'.:о*и. ї-кадої им. К. А. Тимирязева
переключении в плаценте синтеза с про- на противовоспалительные цитокины. К настоящему времени установлено, что в повышении противоаполтотической активности зародыша ведущую роль осуществляют такие цитокины, как -ИЛ-1, ИЛ-3, ИЛ-10, ТФР р, ГМ-КСФ, КСФ-1 и др. (Clark D.А., 1999).
Ранее было обнаружено, что у крупного рогатого скота, имеющего синдесмохориальный тип плаценты, как и у самок с иными видами плаценты, эмбриональные потери, вызванные иммунными причинами, составляют 20-25% от числа оплодотворенных яйцеклеток. Эти потери предотвращаются внутрикожной иммунизацией коров спермиями быков-производителей : на вторые сутки после осеменения (Радченков В.П, Стоянов В.К, 1995). Хотя этот метод снижения эмбриональных потерь имеет высокую эффективность и при этом виде иммунизации отсутствует риск возникновения анафилаксии, он имеет существенный недостаток — высокую трудоемкость.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ - Изучить иммунотрофическое взаимодействие в системе «самка-зародыш» у крупного рогатого скота и на основе этих исследований разработать подходы к повышению эмбриональной выживаемости посредством стимуляции этого взаимодействия специфическими или неспецифическими иммуномодуляторами. Дня достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
-
Определить величину пренатальных потерь у крупного рогатого скота, обусловленную нарушением иммунотрофического взаимодействия в системе «самка-зародыш».
-
Выяснить возможность повышения эмбриональной выживаемости посредством внутримышечной иммунизации коров спермиями быков-производителей.
-
Изучить возможность применения неспецифического иммуномодулятора левамнзола для повышения пренатальной выживаемости у коров.
-
Определить величину эмбриональной выживаемости у коров, иммунизированных спермиями быков-производителей в первые, либо вторые сутки после осеменения.
-
Установить величину пренатальной выживаемости у коров, двухкратно проиммунизированных спермиями быков-производителей.
-
Изучить возможность использования; для повышения эмбриональной выживаемости внутривлагалищной сенсибилизации коров инактивнрованными спермиями быков-производителей.
-
Определить содержание Т-клеток, В-лимфоцитов, Е-РОК и Ж-РОК в периферической крови коров, обработанных или необработанных специфическими или неспецифическими иммуномодуляторами.
8. Изучить уровень антислермальных антител в крови коров,
обработанных или необработанных специфическими
иммуномодуляторами.
НОВИЗНА ПОЛОЖЕНИЙ ДИССЕРТАЦИИ. Впервые показано что:
хотя у самок во время беременности и происходит развитие иммунного ответа преимущественно по Тх2-пути, внутримышечная иммунизация коров спермиями быков-производителей не вызывает анафилактического шока, но в тоже время имеет такой же эмбриопротехтивный эффект, как и внутрнкожная иммунизация этими же клетками;
несмотря на то, что внутримышечная иммунизация может действовать как стрессовый фактор, иммунизация этим способом коров в первые сутки после осеменения не вызывает нарушения оплодотворяемости;
однократная иммунизация коров спермиями быков-производителей не полностью предотвращает эмбриональные потерн, вызванные нарушением иммуиотрофического взаимодействия в системе «самка-зародыш»;
двухкратная иммунизация коров антигенами спермиев быков-производителей по сравнению с однократной сенсибилизацией повышает эмбриональную выживаемость почти на 10%;
однократная обработка коров неспецифическим иммуномодулятором левамизолом хотя и повышает пренатальную выживаемость, но эффективность этой обработки ниже, чем при однократной специфической лммуномодуляции спермиями быков-производителей;
у коров во время стельности и особенно в предплацентационный периоды внутриутробного развития в периферической крови происходит увеличение численности субпопуляцин Т-лимфоцитов — Е-РОК, однако общее количество Т-клеток практически не изменяется;
внутримышечная иммунизация коров спермиями быков-производителей в значительно меньшей степени влияет на численность Е-РОК в периферической крови, но значительно увеличивает количество Ж-РОК в ней;
дополнительная внутримышечная, также как и внутрикожная, сенсибилизация коров спермиями быков-производителей в дозе 2x10* спермиев / на одну иммунизацию практически не влияет на уровень антисперм ал ьных антител в периферической крови, индуцированный эндогенной сенсибилизацией спермиями, использовавшимися для осеменения.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Разработан новый подход к разработке методов повышения пренатальной выживаемости у коров с нарушенной иммунотрофической функцией в интерфазе «самка-зародыш». Этот подход основывается на возможности предотвращения пренатальних потерь у коров путем обработки их специфическими иммуномодуляторами (иммунизация спермиями быков-производителей или суспензией лейкоцитов посторонних доноров), либо неспецифическими
иммуномодуляторамн (левамнзолом и др.). Данная разработка может быть использована для дальнейшего совершенствования предложенного метода иммунопрофилактики эмбриональных потерь посредством стимуляции (специфическими, или неслецифическими иммуномодуляторами) иммунотрофической функции организма коровы по отношению к зародышу.
АПРОБАЦИЯ. Основные результаты работы были доложены на научно-
практической конференции «Повышение конкурентоспособности
животноводства и задачи кадрового обеспечения» (1-3' июня 1998г„
п.Быхово); на научно-практической конференции «Повышение
конкурентоспособности животноводства и задачи кадрового обеспечениям (3-4 июня 1999г., п. Быково); на научной конференции отдела биологии воспроизведения ВИЖа «SO лет Открытия возможности замораживания и получения потомства от замороженного семени» (23-24 октября 1997г., п .Быково).
ПУБЛИКАЦИИ. Материалы диссертации опубликованы в 4 статьях, ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста, состоит из введения, литературного обзора, целей и задач исследований, собственных исследований, обсуждения результатов и выводов, содержит 15 таблиц и 8 графиков. Список литературы включает 221 источник, в том числе 189 иностранных.