Цитогенетические и эпизоотологические аспекты лейкоза крупного рогатого скота Дун, Ефим Абрамович

Введение к работе

;''і| '

Настояная диссертационная работа является результатом двадцатилетних исследований в области генетики и эпизоотологии лейкоза крупного рогатого скота, выполненных в соответствии с Государственным пл?ном по реиению научно-технической проблемы 0.69.125 (1970-1975 гг.) и 0.69.05 (І97С-І990 гг.).

Актуальность темы. Проблема злокачественного роста - одна из важнейвих в современной биологии. С ней тесно смыкается лейкоз крупного рогатого скота, который с 60-х годов получил значительное распространение^-за рубежом и в наоей страна. Болезнь наносит серьезный экономически!^-- ущерб молочному и племенному скотоводству. Превращение нормальных клеток гемопоэтической системы в лейкозкые есть "молекулярная болезнь" (В.П.Шийков. Л.Г.Бурба, 1988), поэтому в настоящее время больвинство исследований по лейкозу сосредоточено в области молекулярной биологии с использованием соответствующих методов. Изучение лейкоза должно сочетать исследования различных урсгвней организации живой природы: молекулярный, клеточный, ор-ганизменный и популяционный. В связи с этим важное значение имеет исследования генетических и эпизоотологических аспектов лейкоза крупного рогатого скота, особенно, после выявления вируса лейкоза крупного рогатого скота (ВІКРС) как этиопатогекетического Фактора лейкоза и при разработка мероприятий по борьСз с болезнью. В гене-за болезни и эпизоотическом процессе значительная роль принадлежит генотипическим и эпиэоотологическим факторам {А.С.Емельянов с со-авт., 1966; В.М.Нахнансон, 1968, 1972; A.M.Лактионов, 1972; Г.С.Петровский, Т.П.Кудрявцева, 1972; Н.М.Костромитинов с соавт., 1972, 1982; В.П.Молчанов, Н.М.Костромитинов, 1974; В.А.Бусол, 1972, 1974; Л.Г.Бурба с соав?., 1974, 1977; С.С.Вирбин, 1972,

1974; И.С.Докукин, 1972; Л.К.Эрьст с соавт., 1973; Г.Ф.Коромыслов с соавт., 1972, 1976; В.А.Крикун, 1976; Д.В.Карликов, 1976, 1980; В.М.Лемеш с соав*., 1978, 1986; Т.М.В:шль с соавт., 1980; С.Н.Федорова с соавт., 1982; Г.А.Симонян, 1983; А.Б.Емельянов, 1990).

Исследования, проведенные на клеточном уровне, подтвердили генетическую связь лейкоза крупного рогатого скота с аномалиями хромосом ь клетках кроветворной ткани (Л.И.Мутузкик, 1967, Ї979; С.С.БирЗин, 1972, 1974; И.Л.Гольдма»; с соавт., 1973, 1977 и др.).

Однако остаются недостаточно изученными генетические и зпи?о-
сіологические аспекты лейкоза. Генетический,и эпиэоотологический
факторы могут существенно влиять на инициацию и становление лейкоэ-
ного процесса - его патогенез, патокинез у отдельно взятых живот
ных, распространение болезни и проявление индивидуальной и группо
вой устойчивости или восприимчивости к инфекции, вызываемой ВЛКРС.
Из изложенного возникает необходипость проведения многоплановых ис
следований лейкоэного процесса на клеточном (хромосомном) и орга-
низменном уровнях с целью выяснения взаимосвязи генотип-фенотип у
зараженных' ВЛКРС животных, изучения эпизоотолдтческих особеннос
тей лейкоза. Не выяснена роль яивотных-носителей антител к ВЛКРС в
эпизоотическом процессе, нет оптимальных научно обоснованных кон
цепций по искоренению инфекции ЕЛКРС в стадах и хозяйствах. Выдви
нутая академиком В.П.Ш::шковьш (1977, 1979) вирусо-иммуно-генетичес-
кая теория этиологии, патогенеза и профилактики лейкозов и ряда
опухолевых заболеваний еивотных ориентирует на проведение генети
ческих и эпиэоотологических исследований лейкоза крупного рогатого
скота. ; ',

Цель и задачи исследования. Работа посвящена изучению цитоге-нетических и цитологических изменений в соматических (кроветвзрных и некроветворных).клетках крупного рогатого скота и генетико-эпиэо-

отологическому анализу на различных стадиях лейкоза и, особенно, бессимптомной стадии инфекционного процесса в неблагополучных по лейкозу популяциях; разработке и апробации различных методических подходов (вариантов) ликвидации инфекции, вызванной ВЛКРС, в системе оздоровительных мероприятий при лейкозе.

В связи с этим в работе поставлены следующие задачи:

1. Исследовать хромосомы гемопоэтических клеток в динамике ес
тественно протекающего лейкозного процесса.

2, Изучить у больного лейкозом крупного рогатого скота в срав
нительном аспекте изменения хромосом в клетках системы крови (кост
ный мозг, периферическая кровь, лимфатические узлы).

3; Изучить аномалии в хромосомном аппарате клеток гемопоэзд,, обусловливающие наследование предрасположенности к заболеванию лейкозом у потомства больных лейкозом корсв-матерей.

4. Выяснить на теляїах-близнецах. значимость внутриутробной передачи вируса лейкоза.

5. Исследовать возможность проявления устойчивости на уровне индивидуального макроорганиэма к заражению ВЛКРС спонтанно и экспериментально, используя метод эпиэоотологического и цитогенетичес- , кого а'.ализа

.6, Дать оценку эффективности различных методов ликвидации инфекции ВЛКРС в неблагополучных стадах. . . '

Научняя новтака. Впервые изучены хромосомы гемопоэтических клеток здоровых животных некоторых пород крупного рогатого сяота в СССР (черно-пестрая эстонская, голвтинская, голландская), установлены; аномалии хромосом, их различий и сходство в различных клетках системы крови, показано резкое снижение реакции бластной трансформации и митотичесной активности лиыфоиднах клеток периферичес-" кой крови у больных лейкозом животных, в сравнении с здоровыми.

В стаде, отселекц:юнированном на лейкоз, одновременным исполь
зованием цитогенетического и гематологического методов впервые у
одной'трети потомков больных лейкозом коров-матерей установлены
аномалии хромосом клоїрк костного мозга и изменения крови, харак
терні "е для лейкоза. Показано, что повышенная анеуплоидия и наличие
клеток с избыточным (2п> 60) числом хромосом, оонаруаиваемые в ран
нем возрасте у потомков больных коров, подтверждают дисбаланс их
генотипов и наследственно еакрепленное нарушение регуляции их гене
тического аппарата кроветзорных клеток, обусловливают генотипичес-
кую предрасположенность к лейкозу. "

Цитогенетическими исследованиями клеток культуры почки эмбриона коровы (ПЗК) после кокультивирования их с лейкоцитами-крови больной лейкозом коровы установлено, что Ч vttw. ВЛКРС не вызывает изменений хромосом, аналогичных обнаруживаемым в клетках системы крови при спонтанном лейкозе крупного рогатоі'О скота. Выявленные перестройки (аберрации) в хромосомном аппарате клеток культуры ПЭК, репродуцирующей ВЛКРС, сходны с изменениями хромосом, отмечаемыми в свободных от ВЛКРС длительно субку'льтивируемых клетках культур Тк (трахея зыбриона коровы), ПТ (почка теленка) и ПО (почка овцы).

Серо-элизоотологическими исследованиями . . ' неблагополуч-. ных по лейкозу популяций выявлено две категории животных устойчивых к лейкозу:

Первая категория - серонегативные дивотные, устойчивые к заражению ВЛКРС,

Вторая категория - Ейвоткые, заразившиеся ВЛКРС, но в течение нескольких лет не проявляющие гематологических признаков лейкоза. .

В эксперименте установлено, что у кнвотных, в течение нескольких лет оотававвихся здоровыми и серонегативными в популяции коров

с инфекцией ВЛКРС, после парентерального введения большого количества вируссодержащих лимфоцитов развивался инфекционный процесс, выявляемый серологическим методом.

На телятах-близнецах, родиваихся от аеропозитивных коров-ма
терей, установлено, что внутриутробная передача вируса лейкоза яв
ляется яеовязатедьной, .

Установлено, что гревалентность инфекции ВЛКРС в 6-месячном возрасте у телок и бычков практически одинакова, т.е. не зависит от пола животных.

Распространенность инфекции ВЛКРС среди быков-производителей черно-пестрых и красных пород на племпредприятиях достоверно вь'че, чем среди совместно содержашихся быков швицкой, айрширскои, симментальской и ярославской пород.

Разоаботана и внедрена оптимальная' схема ВИЗВ искоренения.инфекции ВЛКРС на племпредприяткях и в племенных хозяйствах, надежно обеспеч.шаяцая устойчивое благополучие их в течение грех лет (срок наблюдения).

Практическая ценность. Материалы и результаты исследований вошли і следующие документы:

1. Инструкция о мероприятиях по борьбе с лейкозами крупного рогатого скота. Утверадеиа ГУВ МСХ СССР 14 ноября 1973 г.

2. Методические указания по диагностике лейкозов крупного рогатого скота. Сдобрены ГУВ МСХ СССР 25 марта 1974 гJ

3. Рекомендации по селекции крупного рогатоіо скота молочных и молочно-мясных пород яг. устойчивость к лейкозам. Одобрены Главными управлениями животноводства и ветеринарии МСХ СССР 18 июля 1979 г.

Л. Методические рекомендации по исследованию хромосом клеток системы крови крупного рогатого скота в норме и при лейкозах. Одоб-

рены Отделением ветеринарки ВАСХНИЛ 22 октября 1979 г.

5. Методические рекомендации по использованию реакции бласт-трансформацди лимфоцитов крови (РБТЛ) в комплексной диагностике лимфолейкозч коупного рогатого скота. Одобрены отделений* ветеринарии ВАСХНИЛ, Учеными Советами ВИЖ и ВИЭВ 1980 Г.

6. Стандарт СЭВ СТ СЭВ 2702-80 - Крупный рогатий скот - Методы лабораторной диагностики. Утвервден Постоянной Комиссией по сотрудничеству в области стандартизации, Ьерлин, декабрь, Г980 г.

7. Методические рекомендации по эпиэоотологическоыу исследованию при лейкозах крупного рогатого скота. Утверждены отделением ветеринарии ВАСХНИЛ 30 декабря 1981 г.

8. Государственный стандарт СССР-ГОСТ 25382-32 - Крупный рогатый скот - Методы лабораторной диагностики лейкозов. Утвержден Государственным Комитетом СССР по стандартам II январа_1982 г., постановление № 3153.

9. Методика оценки линий и семейств крупного рогатого скота по устойчивости животных к заболеваниям. Утверядена Советом по селекции и гибридизации сельскохозяйственных хиаотных при ВАСХНИЛ 27 апреля 1983 г.

10. Инструкция о мероприятиях по борьбе с .іейкозом крупного
рогатого скота. Утверждена ГУВ ЫСХ СССР 29 декабря 1984 г.

П. Методические указания по диагностике лейкоза крупного рогатого скота. Утверадены ГУВ МСХ СССР 27 июня 1985 г.

12. Методические рекомендации "Оценка иммунологического статуса крупного рогатого скота, больного гемобластозаыи". Одобрены Отделением ветеринарии ВАСХНИЛ 13 апреля 1984 г.

13. Рекомендации по селекции крупного рогатого сісота на устойчивость к лейкозу. Одобрены Отделением ветеринарии ВАСХНИЛ 29 октября 1985 г. .

14. План основных мероприятий по оздоровлению крупного рогатого скота от лейкоза в СССР на I987--I990 годы. Утвержден Госагро-проысм СССР 19 марта 1987 г.

15. Инструкция о мероприятиях по борьбе с лейкозом крупного рогатого скота. Утверждена ГУВ Госагропрома СССР 9 августа 1989 г.

16. Методические указания по диагностике лейкоза крупного рогатого скота. Утверждены Комиссией по продовольствию и закупкам при Совете Министров СССР, 1989 г.

17. Система мероприятий по профилактике и борьбе с лейкозом крупного рогатого скота в СССР на 1990-1995 г.. Одобрена ветеринарной секцией НТС при Госкомиссии Совмияа СССР по продовольствию и закупкам 29 августа 1990 г.

18. План организационно-хозяйственных,, ветеринарно-санитарных и специальных мероприятия по профилактика и ликвидации лейкоза среди крупного рогатого скота в областях, краях и автономных республиках Российской Федерации на 1991-1995 и последующие года. Утвержден Главным управлением ветеринарии Минсельхозпрода РСФСР 22 февраля 1991 г. ,

Разработаны и успешно внедрены в II племенных хозяйствах различные варианты оздоровления от лейкоза неблагополучных стад с ин-фицированностью ВЛКРС от 10 до'70Х коров и неодинаковой технологией -ведения сястсЕодства. Ликвидирована инфекция ВЛКРС в популяции из 6262 коров на 12 фермах 6-ти хозяйств.

Апробация работы. Результаты исследований обсуждены и одобрены на Всесоюзных симпозиумах, конференциях и координационных совещаниях по ревёнию научно-технической проблемы 0.69.05 (лейкозы человека, животных и птиц): Харьков, 1972; Рига, 1973; Москва, 1974-1985; Белая церковь, 1982; Самарканд, 1984; Сухуми, 1988; П Всесоюзном съезде гематологов и трансфузиологов, Львов, 1985; На-

учно-ілотодячесісом совещании по исследованию резистентности и предрасположенности крупного рогатого скота к лейкозу, Леникград-Пуикин, '1973; Региональных научно-производственных совещаниях, семинарах, конференциях: Новочеркасск, 1976; Белая Церковь, 1975; Гродно, 1982; Тарту 1933, 1987; Кинель, 1983; Нлиннев, 1986; Калининград, 1989; Владимир, 1990; Ижевск, 1990; Новосибирск, 1990.

. Публикация, Основные іаучньїз положения, выводи и рекомендации излохепы в коллективных монографиях.: "Генетический аспект лейкозов крупного рогатого скота" (І.І., ВНИЯТЭЛСХ, .1975), "Лейкозы и злокачественные опухоли янвотных" (М. "Колос", 1977 под редакцией В.П.Шлакова и Л.Г.Бурсы), "Левкози по кивотните" (София, "Замиз-дат", 1980 под редакцией В.П.Шлакова и Л.Г.Бурбьі), "Эпизоотология лейкоза крупного рогатого скота и мери борьбы" (М., Итоги науки и техники, ВИНИТИ, 1986), "Лейкозы и"злокачественные опухоли еивот-ных" (!,!., "Агропромкздат", 1988, под редакцией В.П.Шишкова и Л.Г.Бурбьі), 66 научных статьях, опубликованных в периодических изданиях, в том числе б 15 работах, выполненных .самостоятельно.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 321 страница машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения, заключения, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений. Работа содержит 65 табл. и 35 рис.