Введение к работе
Актуальность темы. Птицеводство является самой устойчивой и наиболее динамичной отраслью агропромышленного комплекса нашей страны, которое сумело в короткие сроки увеличить объем производства и обеспечить население страны высококачественной мясной и яичной продукцией [Фисинин, 2010]. В условиях промышленных птицефабрик содержатся миллионы голов птицы, представляющие огромный биологический потенциал, который следует рассматривать как совокупный биологический организм, требующий постоянного внимания к своему здоровью. Задачи сохранения поголовья птиц, повышения их продуктивности неотделимо связаны с повышением естественной резистентности и состоянием иммунной системы.
Морфологические особенности органов иммунной системы разных видов сельскохозяйственной птицы освещены в ряде научных публикаций, в том числе монографиях [Крок, 1962; Техвер, 1965; Селезнев, 1999], учебных пособиях [Селянский, 1980; Вракин, Сидорова, 1984], диссертациях [Селезнев, 2000; Ванина, 2003; Овсищер, 2005; Деблик, 2007; Панина, 2008; Бородулина, 2009], научных статьях [Оуэн, 1996; Дроздова Л.И., Шацких Е.В., 2009; Gulmez, Aslan, 1999; Schoenwolf, Singh, 2005; Nagy, Olh, 2007; Pabst, Tschernig, 2010].
Особое внимание исследователей уделяется возрастной морфологии органов иммунной системы, которая раскрывает онтогенетические закономерности становления органов, и позволяет выявить критические периоды развития иммунной системы и организма в целом. Однако сведения о динамике становления иммунокомпетентных органов у современных высокопородных яичных кроссов птиц являются недостаточными, носят противоречивый характер и требуют уточнения.
Для иммунной системы характерна высокая мобильность, но при развитии некомпенсированных сдвигов развиваются иммунопатологические процессы, главным проявлением которых является повышенная восприимчивость птицы к инфекционным заболеваниям и пролонгированные поствакцинальные реакции [Монтиэль, 2003].
Оценка состояния иммунной системы основывается на количественной характеристике иммунокомпетентных клеток и антител, и является основой контроля эффективности и безопасности вакцин [Груздев, 2005]. В то же время цитоморфологическая оценка иммунного статуса до вакцинаций и в поствакцинальный период до сих пор не нашла своего применения в практическом птицеводстве. Совершенствуя существующие программы иммунизаций и разрабатывая новые схемы вакцинопрофилактики, специалисты птицефабрик не принимают во внимание изменений в органах иммуногенеза, возникающих при массированных антигенных воздействиях.
В литературе имеются единичные сведения, освещающие морфологию органов иммунной системы кур при отдельных иммунизациях, например против ИББ [Садчикова, 2004], ИЛТ [Старун, 2005], НБ [Луппова, Грушин, 2008]. Они не создают полной картины структурных изменений органов иммуногенеза кур при реализации комплексных программ вакцинаций и не раскрывают механизмы развития иммунологического дисбаланса при многократных антигенных стимуляциях. Всесторонняя диагностика патологий иммунной системы птиц на основе цитоморфологического анализа позволила бы принимать своевременные и адекватные меры по их коррекции и восстановлению полноценной функциональной деятельности.
Промышленному птицеводству предлагаются разнообразные иммунокоррегирующие препараты, такие как пробиотики [Панин и др., 2002; Ноздрин и др., 2005; Субботин, Данилевская, 2005], биостимуляторы растительного происхождения и их синтетические аналоги [Брыкина, 2004; Пронин, 2005; Топурия, 2008], соединения селена и йода [Рубцов, 2006; Дроздова, Шацких, 2009], а также препараты тимуса [Смирнов, 2005]. В последние годы созданы препараты на основе нуклеиновых кислот, способные оказывать на иммунную систему поликлональное стимулирующее действие [Ершов, 2007]. Их влияние на организм птиц практически не исследовано.
Таким образом, изучение становления органов иммуногенеза современных высокопородных кроссов птиц в постнатальном онтогенезе, исследование влияния многократных антигенных стимуляций вирусвакцинами на иммунную систему молодняка кур, определение параметров диагностики иммунопатологических состояний на основе цитоморфологического анализа и разработка способа коррекции иммунного статуса представляется актуальным.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось изучение цитоморфологии органов иммуногенеза кур при реализации комплексных программ вакцинаций и коррекция иммунного статуса в условиях промышленных птицеводческих предприятий Красноярского края.
Были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать комплексные программы вакцинаций, реализуемые в промышленных птицефабриках Красноярского края, с учетом количества прививаемого поголовья, кратности антигенных стимуляций, арсенала применяемых вакцин и синдроматики иммунизируемого поголовья.
2. Изучить морфометрию и цитоморфологию органов иммуногенеза кур (тимуса, фабрициевой бурсы, селезенки, лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистой оболочкой кишечника и печенью) в постнатальном развитии.
3. Определить возрастную динамику морфологических, биохимических, цитокариометрических, цитохимических и метаболических параметров крови иммунизированных и неиммунизированных кур.
4. Установить влияние многократных антигенных стимуляций на структурно-функциональные, морфометрические, гистохимические показатели органов и тканей иммунологического обеспечения кур.
5. Дать оценку морфофункциональных изменений органов иммунной системы кур при патологических состояниях, обусловленных факторами инфекционной и неинфекционной этиологии.
6. Изучить влияние индуктора эндогенного интерферона провеста на производственные показатели (привесы живой массы, сохранность), напряженность поствакцинального гуморального иммунитета, морфофункциональное состояние органов иммунной системы кур при реализации комплексных программ вакцинаций в условиях промышленных птицеводческих предприятий.
Научная новизна. В работе впервые проведено цитоморфологическое исследование органов иммуногенеза кур при реализации комплексных программ вакцинопрофилактики в условиях промышленных птицеводческих предприятий. Дополнены сведения о структуре центральных и периферических органов иммунной системы кур. Получены новые данные об уровне метаболических процессов в клетках цельной крови кур в постнатальном онтогенезе и при состояниях, детерминированных вакцинными вирусами, на основе хемилюминесцентного анализа. Дана оценка микроструктурных изменений органов иммуногенеза кур при иммунопатологических состояниях, обусловленных факторами инфекционной и неинфекционной этиологии. Предложен способ коррекции иммунного статуса кур с помощью пролонгированного индуктора эндогенного интерферона провеста.
Теоретическая и практическая значимость. Установленные закономерности роста органов иммуногенеза кур характеризуют незавершенность их морфогенеза в раннем постнатальном периоде и отражают наличие инволюции фабрициевой бурсы у молодняка кур 45-90-суточного возраста между двумя пиками активности на 30-е и 120-е сутки жизни, что необходимо учитывать при составлении программ вакцинопрофилактики.
Выявленное преобладание генерации первичных люцигенинзависимых радикалов кислорода, как в спонтанном, так и в антигениндуцированном состоянии свидетельствует о видовых особенностях кислородного метаболизма клеток цельной крови кур. Зафиксированное сокращение интенсивности и объемов продукции активных форм кислорода клетками периферической крови под влиянием живых вирусвакцин отражает снижение неспецифической резистентности иммунизированного молодняка кур.
Установленные цитоморфологические изменения, развивающиеся на фоне многократных иммунизаций, свидетельствуют о развитии иммунопатологических процессов, таких как лимфофолликулярная гиперплазия тимуса, преждевременная инволюция фабрициевой бурсы, сосудистый гиалиноз в тимусе и селезенке, а также о дисбалансе лейкоцитов крови, характеризующемся стойким лимфоцитозом и гранулоцитопенией; что может стать причиной поствакцинальных осложнений, обусловленных условно-патогенной микрофлорой.
Комплекс структурных и морфометрических изменений тимуса, фабрициевой бурсы и селезенки кур, описанный при патологических состояниях инфекционной и неинфекционной этиологии, может служить критерием при морфологической диагностике иммунодефицитов птиц.
Предложенный способ коррекции иммунного статуса с помощью препарата «провест» обеспечивает повышение сохранности молодняка кур, усиление напряженности поствакцинального гуморального иммунитета, подавление циркуляции микоплазм, умеренную стимуляцию гемопоэза и плазмоцитарной реакции, пролиферацию кортикальных лимфоцитов тимуса.
Материалы диссертационной работы легли в основу двух научно-практических рекомендаций:
1. «Методы оценки морфофункционального состояния органов и тканей иммунологического обеспечения птиц», одобренных и принятых к внедрению на заседании подсекции «Инфекционная патология животных в регионе Сибири и Дальнего Востока» отделения ветеринарной медицины Россельхозакадемии (протокол № 4 от 10 ноября 2009 года);
2. «Оценка морфофункционального состояния крови птиц при вирусных антигенных стимуляциях», одобренных и принятых к внедрению Научно-техническим советом Красноярского государственного аграрного университета (протокол № 5 от 10 марта 2009 года).
Научно-практические рекомендации используются для оценки морфофункционального статуса сельскохозяйственных птиц при вирусных антигенных стимуляциях на птицефабриках Красноярского края, Иркутской области, в республике Хакассия, в работе научно-производственных ветеринарных лабораторий КГБУ «Краевая ветеринарная лаборатория» (Красноярск), КГУ «Алтайская краевая ветеринарная лаборатория», ГУ «Тюменская областная ветеринарная лаборатория», ФГУ «Новосибирская межобластная ветеринарная лаборатория».
Результаты научно-производственных испытаний провеста вошли в отчет о доклинических, токсикологических и ветеринарных исследованиях лекарственного средства «провест» и в инструкцию по применению данного препарата, зарегистрированного в Российской Федерации в качестве иммуномодулятора и стимулятора неспецифической резистентности сельскохозяйственных животных и птиц (регистрационный номер ПВР-1-6.8/02306 от 15 января 2009 г.). Провест используется в качестве иммуномодулятора в ОАО «Птицефабрика Заря» Красноярского края.
Материалы работы вошли в три практикума: «Цитология и эмбриология» (Красноярск, 1998), «Общая гистология» (Красноярск, 2001, 2007), «Частная гистология» (Красноярск, 2002); три электронных учебно-методических комплекса: «Морфология сельскохозяйственных животных», «Анатомия домашних животных», «Анатомия сельскохозяйственных и промысловых животных» и используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Цитология, гистология, эмбриология» и «Анатомия домашних животных» в Красноярском государственном аграрном университете, Хакасском государственном университете, Бурятской государственной сельскохозяйственной академии, Оренбургском государственном аграрном университете, Вятской государственной сельскохозяйственной академии, Санкт-Петербургской государственной ветеринарной академии.
Основные положения, выносимые на защиту:
– анализ комплексных программ вакцинаций в промышленных птицефабриках Красноярского края;
– закономерности роста и становления органов иммуногенеза кур в постнатальном периоде развития;
– характеристика морфобиохимических, цитохимических, кариоцитометрических, метаболических показателей крови кур в постнатальном онтогенезе на фоне вирусных антигенных воздействий;
– особенности морфофункционального состояния органов иммунной системы кур под действием многократных антигенных стимуляций при реализации комплексных программ вакцинаций;
– оценка структурных изменений органов иммунной системы кур при патологических состояниях инфекционной и неинфекционной этиологии;
– влияние провеста на сохранность, показатели поствакцинального гуморального иммунитета, циркуляцию внутриклеточных микроорганизмов (микоплазм) и цитоморфологические параметры органов иммунной системы кур при реализации комплексных программ вакцинаций.
Апробация работы. Основные материалы исследований доложены и одобрены на IX, X, XI Всесоюзных конференциях по патологической анатомии животных (Каунас, 1984; Саратов, 1987; Харьков, 1990); III Всесоюзном съезде паразитоценологов (Киев, 1991); научно-практической конференции «Структурно-функциональные единицы и их компоненты в органах висцеральных систем в норме и патологии (Сумы, 1991); Всероссийской научно-производственной конференции «Гигиена, ветсанитария и экология животноводства» (Чебоксары, 1994); IX и XIII Международных симпозиумах «Реконструкция гомеостаза» и «Сложные системы в экстремальных условиях» (Красноярск, 1998, 2006); Международном съезде терапевтов, диагностов «Актуальные проблемы патологии животных» (Барнаул, 2005); научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарного обеспечения животноводства Сибири» (Новосибирск, 2005); Всероссийской научно-практической конференции «Социально-экологические проблемы природопользования в Центральной Сибири» (Красноярск, 2006); региональных научно-практических конференциях «Аграрная наука – на рубеже веков» (Красноярск, 2006-2007); научном семинаре института медицинской биотехнологии ФГУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (Бердск, 2009); Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию П.Г. Петского (Киров, 2009); Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Инновации в науке и образовании: опыт, проблемы, перспективы развития» (Красноярск, 2008-2010).
Публикации. Основные научные положения диссертации изложены в 55 работах, в том числе 9 – в трудах Международных конференций, 10 – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ; в монографии «Иммунодефициты птиц: этиология, патогенез, морфологическая диагностика, способы коррекции»; двух научно-практических рекомендациях.
Личный вклад. Представленные в диссертационной работе экспериментальные исследования, теоретический и практический анализ полученных результатов проведены автором самостоятельно. В исследовании кислородного метаболизма клеток крови кур практическую помощь оказывали сотрудники сектора иммунологии Международного научного центра исследований экстремальных состояний организма при Президиуме КНЦ СО РАН кандидат биологических наук Г.В. Макарская и С.В.Тарских; при изучении провеста консультативную помощь оказывал руководитель ОБТК ООО «Диафарм» доктор биологических наук Ю.С. Аликин.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 328 страницах компьютерного набора и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка литературы и приложения. Список литературы включает 470 наименований, из них 218 зарубежных источников. Материалы диссертации иллюстрированы 22 таблицами и 129 рисунками, из них 43 диаграммы, 85 микрофотографий и 1 схема.
