Введение к работе
Актуальность темы. Лихорадка Ку как антропозоопозное заболевание представляет серьезную народнохозяйственную проблему. Ее значение становится очевидным, если учесть наличке множества природных очагов инфекции, образование вторичных антопургических очагов, стойкость возбудителя к факторам внешней среды, разнообразие путей передачи, а также высокую чувствительность к коксиеллам нсиммунных людей и животных (В.В. Паутов, А.И. Игумнов, 1968; Н.И. Федорова, 1968; К.М. Лобан, 1974, 1980, I9S7; М.М. Махистов, 1975; А.Б. Дайтер, 1978; К.Н. Токаревім, 1979, 1994; А.И. Коршун и соавт., 1988; Р.Г. Госманов и соавт., 1985; А.Б. Дай-тер и соавт., 19SS; Р.Х. Юсупов и соавт., 1987, 19SS, 1994; P.P. Юсупов, 1995; В.А. Червансв и соавт., 1999; М.В. Максимович и соавт., 1995; Fritz Е., 1994).
й 50-60-с годы на лабораторных животных (И.А. Шифрин, 1953; A.M. Игонин, 1961, 1962) и на небольшом поголовье сельскохозяй-твенных животных (Б.Г. Иванов, О.В. Якушев, 1960) изучали некоторые вопросы патогенеза и патоморфологин этой болезни. В последние годы учеными КГАВМ и ВНИВИ проводятся целенаправленные исследования по, изучению эпизоотологии, клиники, патогенеза и диагностики лихорадки Ку(А.И. Коршун и соавт., 1983, 1984; Р.Г. Госманов и соавт, 1984, 1985, 19S6; Р.Х. Юсупов, 1987, 1988, 1994, Р.Я. Гильмутдшюв и соавт., 198S; В.А. Шошокин, 1976, 1987, 1988; Р.И. Ситдиков 1989, 1990; P.P. Юсупов, 1995; Н.А. Хисма-туллина, 1994, 1996).
Очевидно, радикальные меры борьбы с лихорадкой Ку могут быть разработаны лишь с учетом результатов всестороннего изучения биологических особенностей коксиелл различных штаммов, а также механизмов взаимоотношения коксиелл с клетками организма как в процессе заболевания, так и при формировании протизориккетсиозного иммунитета.
Имеющиеся в литературе данные по ультраструктуре коксиелл немногочисленны, носят поверхностно-описательный характер и полученные данные в отношении морфологии этих микроорганизмов неполны и противоречивы.
В работах, посвященных изучению внутриклеточного паразитизма коксиелл з культуре тканей, куриных эмбрионах, выполненных на электронно-микроскопическом уровне (Н.В. Паутов, А.И. Игумнов, 1968; О.С. Гу-дима, В.Н. Милютин, 1968; О.С. Гудима, 1976, Н. Копдова, П. Бсртон, 1968 н др.) большое внимание уделено структурным изменениям риккетсий, тогда как реакция клеток макроорганизма освещена недостаточно. Вместе с тем анализ структуры клеток и изменений их внутриклеточных органелл имеет большое значение, так как может способствовать раскрытию механизмов естественной и приобретенной резистентні и принципов регуляции иммунитета у животных.
Интенсивное развитие атомной энергетики, главного источника будущего, требует дальнейших усилий науки и техники по обеспечению ее надежности и безопасности. Внимание к вопросам устойчивого ведения животноводства в зоне атомных предприятий значительно повысилось после аварии на Чернобыльской АЭС (P.M. Алексин, 19S8, 1992; Б.Н. Анненков, 1991; Л.И. Ефанова и соавт., 1999; Е.И. Трошин, 1999; В.А. Будзрков и соавт., 1988, 1992, А.Д. Белов, 1989; В.А. Киршнн и соавт., 2000).
В случае чрезвычайных ситуаций, связанных с радиационными выбросами и влиянии их на природные очаги лихорадки Ку, возможно соче-таннос радиациоино-биологичсскос поражение сельскохозяйственных животных.
При радиационном поражении сельскохозяйственных животных полулегальными и летальными дозами наблюдаются глубокие функциональные и морфологические нарушения клеточных структур, органов и систем организма. В результате таких изменений в значительной степени ослабляется иммунобиологическая реактивность животных, отягощается течение инфекционных болезней и, наоборот, инфекция утяжеляет течение лучевой болезни (Р.В. Петров, 1958; Н.Н. Клсмпарская с соавт., 1968; П.Д. Горизонтов, 1964; ВЛ. Троицкий и соавт., 1965; П.И. Притулип, В.Л. Горбатов, 1968; В.М. Караваев, В.Л. Коляков и др., 1970; П.А. Карташов и др., 1978; В.Л. Киршин, MJ1. Гусарова, 1999; A. Hollander, 1958; Р.Х. Юсупов, 1999; Г.М. Тонурия, Л.Ю. Тонурия, 1999; Киршнн В.Л., 2000; Идрисов Г.З. и соавт., 2000).
Учитывая вышеизложенное, представляется важным изучение иато-морфологических изменений в клетках, органах, системах и организме животных при воздействии возбудителя лихорадки Ку и гамма - лучей. Это особенно важно в связи с тем, что вопросы патогенеза и морфологических изменений при раднационно-биологическом поражении животных слабо изучены. Решение этих аспектов сочетанного воздействия радиации и биологических агентов дало бы возможность выяснить механизмы развития лучевой патологии на фоне болезни лихорадки Ку, а также имело большое практическое значение для дифференциальной диагностики и научного обоснованйл мероприятий по защите объектов сельскохозяйственного производства животных, продуктов животноводства, кормов от загрязнения радиоактивными веществами и инфицирования коксиеллами Бсрнета.
Цель и задачи исследований. Провести сравнительное исследование морфологической структур коксиелл различных штаммов, а таюке взаимодействие их с. клетками мононуклеарнон фагощггарнои системы с учетом функционального состояния последних. Изучить патоморфоло-гическне, ци-тосерологическне и ишгуноморфологнческие изменения в органах и тканях Морских свинок и овец, зараженных разными штаммами коксиелл Бернста, а таюке при сочетаном радиационно-биологическом поражении в условиях эксперимента.
В связи с этим, в задачи исследований входило:
-
изучить морфологию коксиелл Бернета разных штаммов и взаимодействие их с клетками мононуклеарной фагоцитарной системы морских свинок и овец в динамике инфекционного процесса ин виво;
-
проанализировать динамику клеточного и гуморального иммунитета, характер пато-и иммуиоморфологических изменений в органах и тканях мормсих свинок и овец, зараженных разными штаммами коксиелл Бернета;
-
провести исследования клинической, гематологической картины, макро- и микроструктуры органов и тканей овец при лучевой болезни различной степени тяжести, осложненной лихорадкой Ку.
4) изучить особенности иммуноморфологии у овец при заражении их коксиеллами на фоне инвазии;
-
выяснить возможность применения ннактнвирооанного антигена из коксиелл Бернета в качестве вакцины.
-
провести исследования иммунологических показателей у лабораторных животных при пакцинации на фоне транспортного стресса.
Научная новизна. Впервые проведено электронно-
микроскопическое исследование коксиелл Бернета референтного штамма
«Грита» и эпизоотического штамма «Барабинский», находящихся в I фазе,
Показано сходство ультраструктури клеточных стенок и цитоплазмы кок
сиелл, независимо от штаммовой принадлежности. В результате проведен
ных электронно-микроскопических исследований были получены новые
данные взаимодействия коксиелл разных штаммов с иммуннокомпстептшл-
ми клетками лимфоузлов и селезенки в динамике инфекционного процесса
у морских спинок и овен, при пом проведен детальный анализ ультра-
структурной цнтопатологни. Впервые в условиях эксперимента изучены ди
намика клеточного и гуморального иммунитета, характер пато- и иммуно-
морфологических изменений в органах и тканях морских свинок и овец,
зараженных коксиелламн Бернета референтного, эпизоотического и эпиде
миологического штаммов, находящихся в I фазе. Определены специфиче
ские и нсспецифичсскис патоморфологические изменения в органах и тка
нях животных, вызванные введением вирулетных штаммов возбудителя ли
хорадки Ку. Выявлены патогномоничпые признаки, свойственные для дан
ной болезни, характеризующиеся образованием в лимфоузлах зпителноид-
ноклеточных гранулем с гигантскими клетками Пирогова - Лангханса.
Электронномнкроскопичсскими, иммуно- флуоресцентными и иммунофер-
ментными исследованиями установлена персистенция возбудителя лихо
радки Ку в фагоцитах лимфоидных и паренхиматозных органов подопыт
ных животных з течение 120 дней (срок наблюдения).
Впервые у облученных гамма-лучами животных установлены интерфазная и репродуктивная гибель клеток в лимфоидных органах; образование в синусах лимфоузлов розеткообразующих макрофагов с аутологичными эритроцитами без фагоцитоза последних; метаплазия соединительнотканных клеток трабскул лимфоузлов в клетки типа макрофагов, способных к фагоцитозу, фибробластов - к коллагенообразовзниго и властных клеток, имеющих потенцию к бластомогешюму росту. У овец, зараженных коксиеллами Бернета и. одновременном облучении их в дозе 1,86 ^ Гр, вызывающем острую лучевую болезнь легкой степени тяжести, клгаш-хо-морфологические проявления лихорадки Ку не отличались от таковых при моноинфекции. Облучение животных в дозах 4,65 и 6,51 Гр и заражение коксиеллами Бернета приводило к отягощению как инфекционного процесса, так и лучевой болезни и сопровождалось 100%-ной гибелью. При заражении коксиеллами овец, спонтанно больных фасциолезом, установлены выраженные иммуноморфологические изменения у животных, обусловленные суммацией иммунодепрессивных свойств антигенов.
Практическая ценность. По результатам исследований составлены;
1. «Рекомендации по ветеринарно-санитарной экспертизе продуктов убоя животных при радиационных поражениях, осложненной лихорадкой Ку, и ускоренной дифференциации некоторых бактериальных инфекций»,
утвержденные военно-ветеринарным отделом МО СССР в 1989 г. и внедренные в медицинскую и ветеринарную практику.
-
Методические указания по лабораторной диагностике лихорадки Ку животных (утв. ДВМСХ и ПРФ 13.05.96г. 13-6-2600);
-
Ветеринарные правила ВП 13.31221-96. Профилактика и борьба с заразными болезнями, общими для человека и животных коксиеллез (лихорадка Ку), санитарные правила СП 3.1.095-96;;
-
Методическое пособие «Клеточный электрофорез при изучении инфекционной патологии сельскохозяйственных животных». Казань-1992г.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана (1987-2000 г.г), на X, XI, XII Всесоюзных конференциях по патологической анатомии (Саратов, 1987; Харьков, 1990; Воронеж, 1993; Казань, 1996), на Всесоюзной конференции «Эпизоотология, эпидемиология, средства диагностики, терапии и специфической профилактики инфекционных болезней, общих для человека и животных (Львов, 1988) на IV Всесоюзном съезде патофизиологов (Кишинев, 1989), на Всесоюзной конференции «Актуальные вопросы эпидемиологии, диагностики и профилактики риккетсиозов» (Москва, 1989), на II съезде по радиационным исследованиям «Радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность» (Пущине, 1997), на 2-ой международной научно-производственной конференции «Здоровое животное - безопасная пища -здоровый человек» (Москва, 1997), на И Республиканской научной конференции "Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан" (Казань, W97), на международном координационном совещании "Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных" (Воронеж, 1997), на международной научной конференции, посвященной 125-летик> академии (Казань, 1998), на международной научной конференции, посвященной 70-лстию зоологического факультета (Казань, 2000).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 41 работа в журналах "Морфология", "Казанский медицинский журнал", "Вопросы рнккетеио-логии", материалы съездоз, межвузовских, республиканских, межрегиональных, Всероссийских, международных конференций, межвузовских научных трудов, получена приоритетная справка на рационализаторское предложение, изданы три нормативно - технических документа и одно методическое пособие.
Основные положения, выносимые на защиту:
-особенности ультраструктуры коксиелл Бернета штаммов "Грита" и "Барабинский";
-результаты изучения ультраструктурной перестройки иммунохомпе-тектшлх клеток в динамике развития инфекционного процесса:
патоморфологическая характеристика общих, специфических и аллергических изменений в органах и тканях при экспериментальной лихорадке Ку;
клинико-морфологнческая характеристика лихорадки Ку при совместном течении с лучевой болезнью и инвазией;
- особенности пострадиационных изменений клинико-биологического
состояния, макро- и микроструктуры органов и тканей овец при остром
гамма облучении.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 603 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений,'списка литературы, включающего 781 источник, из которых 248 иностранных, и приложения. Работа иллюстрирована 44 таблицами и 171 рисунком.