Содержание к диссертации
Введение
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
2.1 Иммунодефицитное состояние животных. Причина возникновения первичных и вторичных иммунодефицитов 10
2.2 Иммуномодуляторы для коррекции иммунодефицитов 23
2.3 Влияние иммуномодуляторов на фоне иммунодефицитного состояния при иммунизации животных против инфекционных болезней 40
3 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 48
3.1 Материалы и методы 48
3.1.1 Материалы 48
3.1.2 Методы определения состояния естественной резистентности животных 51
3.1.3 Методы определения специфического иммунного статуса животных 54
3.2 Результаты собственных исследований 57
3.2.1 Создание экспериментального иммунодефицита у белых крыс 57
3.2.2 Результаты клинико-гемотологических показателей крови у белых крыс на фоне экспериментального иммунодефицита... 57
3.2.3 Иммунологические показатели крови у белых крыс на фоне экспериментального иммунодефицита 59
3.2.4 Проведение скрининга иммунотропных препаратов для иммуноориентированной терапии при экспериментальном иммунодефиците 63
3.2.5 Вакцинация крыс на фоне индуцированного иммунодефицита 77
3.2.5.1 Иммунный ответ при вакцинации белых крыс против болезни Ауески после терапии экспериментального иммунодефицита 77
3.2.5.2 Изучение влияния фоспренила и ронколейкина на клинико-гематологические и иммунологические показатели крови белых крыс в сочетании с вакциной против болезни Ауески на фоне экспериментального иммунодефицита 91
3.2.6 Влияние совместного применения вакцины и иммуномодуляторов на поствакцинальный иммунитет иммунодефицитных поросят 94
3.2.6.1 Результаты отбора и определения иммунодефицитного состояния поросят-сосунов 94
3.2.6.2 Результаты влияния фоспренила и ронколейкина на показатели крови у иммунодефицитных поросят вакцинированных против болезни Ауески 97
4 ВЫВОДЫ 111
5 ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 112
6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 113
7 ПРИЛОЖЕНИЯ 146
- Иммунодефицитное состояние животных. Причина возникновения первичных и вторичных иммунодефицитов
- Иммуномодуляторы для коррекции иммунодефицитов
- Материалы и методы
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время одной из важнейших проблем ветеринарной науки и практики является разработка эффективных мер профилактики и лечения иммунодефицитных состояний у животных.
Интерес исследователей и практических специалистов к проблеме иммунодефицитов у животных объясняется тем, что им сопутствуют различные патологические процессы, в том числе инфекционные заболевания, вызываемые вирусами, бактериями, грибами и простейшими (Федоров Ю.Н., 2006; Бочкарев В. Ы., 2003). Иммуносупрессивными свойствами на организм обладают как антибиотики, так и классические иммунодепрессанты и цитостатики. (Шубина Н.Г. с соавт., 1998; Ратников В.Я. ссоавт. 1999).
Проблема применения иммуномодулирующих препаратов при лечении и профилактике вторичных иммунодефицитных состояний животных остается актуальной, несмотря на то, что в ветеринарной практике используется достаточно много различных иммуномодуляторов узкого спектра действия природного и синтетического происхождения. На сегодняшний день известен сравнительно небольшой круг препаратов, обладающих широким спектром. (Ожерелков СВ. и др., 2004). Это связано с целым рядом обстоятельств. Наиболее существенным из них является недостаток сведений об особенностях иммунного ответа при многих вирусных инфекциях, сравнительно небольшое количество известных природных и синтетических соединений, обладающих свойством повышения иммунной активности и не обладающих при этом токсичностью (Ершов Ф.И., 1997; Саватеева Т.Н., 1998), аллергенностью или другими побочными эффектами (Ершов Ф.И., 2006). В связи с этим актуальным представляется выявление научно обоснованных подходов к применению тех или иных иммуномодуляторов для профилактики и лечения иммунодефицитных состояний (Хаитов P.M. с соавт., 1999).
С этим связан необычный интерес врачей практически всех специальностей к проблеме иммунотерапии (Слабнов Ю.Д. с соавт., 1997; Пинегин Б.В., 2000; Деева А.В. с соавт., 2007).
Разнообразие иммунологических эффектов иммуномодуляторов природного и синтетического происхождения позволяет высказаться в пользу наличия у препарата механизмов влияния на универсальные звенья клеточной и гуморальной регуляции. Подобный механизм действия способен привести к восстановлению нарушенной функциональной активности иммунокомпетентных клеток и органов и может служить обоснованием их применения как в иммунотерапии, так и в вакцинопрофилактике (Ильясова Г.Ф., 2000; Цибулькин А.П. с соавт., В настоящее время успешность профилактики многих инфекционных болезней контролируется благодаря массовой иммунизации. Большую практическую значимость имеет выяснение возможности и эффективности одновременного применения вакцин и средств с иммуностимулирующей активностью (Павлишин В.В. с соавт., 1984; Ильясова Г. X. с соавт., 2001; Юсупов Р.Х. с соавт., 2004; Ездакова И.Ю. с соавт., 2004; Иванов А. В. с соавт., 2005; Шахов А. Г., 2006; Дементьева В.А. с соавт., 2007), с одной стороны и изыскание доступных и эффективных препаратов для стимуляции иммуногенеза, с другой.
Исходя из выше изложенного, представляется весьма актуальным изыскание средств эффективной иммунопрофилактики и иммуноориентированной терапии с целью восстановления нарушенных функций иммунной системы и обеспечения устойчивости животных к отрицательному многофакторному воздействию окружающей среды.
Цель и задача исследований. Целью работы явилось изучение влияния иммуномодуляторов на гематологические и иммунологические показатели крови иммунодефицитных животных при вакцинации против болезни Ауески.
В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
1. Экспериментально создать иммунодефицит у крыс, изучить клиникогематологические и иммунологические показатели крови.
2. Провести иммунотерапию и скрининг иммунотропных препаратов при экспериментальном иммунодефиците.
3. Изучить иммунный ответ при вакцинации против болезни Ауески после иммунотерапии экспериментального иммунодефицита крыс.
4. Изучить влияние фоспренила и ронколейкина на клиникогематологические и иммунологические показатели крови белых крыс и поросят - сосунов в сочетании с вирусвакциной против болезни Ауески на фоне экспериментального и естественного иммунодефицитов.
Научная новизна. Создана экспериментальная модель иммунодефицита крыс путем введения препарата циклофосфана в дозе 50 мг/кг, трехкратно через три дня.
При сравнительном изучении риботана, фоспренила, ронколейкина, циклоферона установлена высокая лечебная эффективность фоспренила и ронколейкина при экспериментальном иммунодефиците крыс.
Иммунизация леченых крыс фоспренилом и ронколейкином повышает показатели гуморальных и клеточных факторов иммунитета.
Впервые показано, что одновременное введение вакцины против болезни Ауески как с фоспренилом, так и с ронколейкином увеличивает выработку специфических факторов защиты организма иммунодефицитных животных.
Практическая ценность работы. Экспериментальный иммунодефицит, вызванный предельной дозой циклофосфана (50 мг/кг трехкратно через три дня) позволяет в лабораторных условиях создать и провести скрининг наилучших иммунотерапевтических препаратов.
Изучение изменения иммунологических параметров, характерных для иммунодефицитного состояния, позволяет рекомендовать фоспренил и ронколейкин как высокоэффективные иммуномодуляторы с длительным иммунотропным действием для стимуляции иммунитета и сохранения поголовья животных, а также как средство повышения эффективности вакцинопрофилактики болезни Ауески.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийских научно-практической конференциях, Казань (2007, 2008); Международных конференциях, Казань (2008), Покров(2008); Научно-практической конференции молодых ученых, Казань (2007).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе одна в «Ученых записках КГАВМ» (в списке изданий ВАК).
Основные положения, выносимые на защиту:
• Оценка влияния циклофосфана на организм и показатели крови белых крыс в условиях моделированного иммунодецицита;
• Механизм формирования специфического иммунитета, устраняющего иммунодефицит животных путем иммунотерапии и вакцинации против болезни Ауески применением таких иммуномодуляторов, как: риботан, фоспренил, ронколейкин и циклоферон;
• Применение фоспренила и ронколейкина совместно с вакциной против болезни Ауески при экспериментальном и естественном иммунофефиците белых крыс и поросят.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах печатного текста и включает: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты собственных исследований, обсуждение результатов исследований, выводы, практические предложения, список используемой литературы и приложения. Список литературы содержит 264 источника (219 отечественных и 45 иностранных). Диссертация иллюстрирована 10 таблицами и 22 рисунками.
Иммунодефицитное состояние животных. Причина возникновения первичных и вторичных иммунодефицитов
В связи с широким распространением количества иммунодефицитных животных, определение иммунного статуса имеет большое значение.
Иммунодефицитные состояния или недостаточность иммунитета обуславливаются качественными изменениями защитных факторов или их компонентов. Они могут быть результатом генетических дефектов развития определенных звеньев иммунной системы или следствием различных воздействий на организм: неполноценное кормление, влияние иммунодепрессантов, ионизирующего излучения и др. Врожденные, генетически детерминированные нарушения защитных систем организма на генетической основе классифицируют как первичные иммунодефициты, приобретенные нарушения — как вторичные иммунодефициты. Первичные иммунодефицитные состояния могут зависеть от дефицита Т- и В-системы иммунитета и вспомогательных клеток и бывают комбинированными.
При недостаточности гуморального иммунитета преобладают бактериальные инфекции, а при недостаточности клеточного — вирусные и грибковые (Богданова Е.И., 1980; Карпуть И.М., 1999; Жаров А.В., 2002). Недостаточность гуморального иммунитета связана с нарушением со стороны В-клеток и проявляется в склонности к гнойновоспалительным заболеваниям. Некоторые организмы не способны вообще продуцировать гамма-глобулины и вырабатывают преимущественно неполные антитела.
Различают три типа недостаточности антител: физиологическую, наследственную (первичную) и приобретенную.
Физиологическая недостаточность наблюдается у молодняка до 3 мес. В здоровом организме при рождении в крови содержатся материнские IgG и небольшое количество собственных IgG, IgM, IgA (Ярилин А.А., 1997).
Наследственная недостаточность - гипо- или агаммаглобулинемия — встречается чаще. Молодняк с агаммаглобулинемией обычно погибает от инфекции в раннем возрасте (Гюлинг Э.В. 1989; Костына М.А., 1999).
Приобретенная недостаточность антител является результатом патологических изменений в постнатальном периоде и встречается чаще, чем наследственная. У сельскохозяйственных животных наиболее часто встречается возрастная и приобретенная иммунная недостаточность (Крыжановский Г.Н.,1985; Кульберг А.Я.,1986; Шахов А.Г., 2006).
Все виды приобретенной недостаточности антител разделяют на 5 категорий: физиологическая, катаболическая, костно-мозговые нарушения; недостаточность, зависящая от токсических факторов, и первичная ретикулоэндотелиальная неоплазия. При нарушении первых трех категорий снижается преимущественно уровень IgG, а при нарушениях последних двух происходит снижение уровня IgA, затем и IgG (Wood, С, 1977; Горбатенко С. К., 2006).
При недостаточности клеточного иммунитета отсутствуют или снижены иммунные реакции замедленного типа, наблюдаются повторные заболевания вирусными инфекциями и др. Как правило, синдром недостаточности клеточного иммунитета сочетается с поражением тимуса, шиловидной железы (Osoba D., 1965; Вагралик М.В., 1982; Deschaux Р., 1987). Молодняк с дефицитом Т-системы иммунитета тяжело переносит вирусные инфекции. Инфекции с Т-дефицитным состоянием организма развиваются вскоре после рождения. При одновременной недостаточности клеточного и гуморального иммунитета гибель наступает в первые недели жизни от вирусной, бактериальной или грибковой инфекции (Фомичев Ю.П., 1979; Голиков A.M., 1985).
Иммунодефицитные состояния необходимо учитывать при селекции, разработке лечебно-профилактических мероприятий в хозяйстве. Дефект иммунной системы выявляют, используя объективные и чувствительные методы оценки состояния иммунной системы (Колычев Н.М, Госманов Р.Г., 2006).
В последние годы для многих хозяйств актуальной становится проблема иммунодефицита животных, особенно новорожденных телят и поросят, что связано с низким качеством кормов, недостатком витаминов и микро-элементов, средств профилактики болезней. Это приводит к повышению количества ослабленных животных, которые значительно тяжелее переносят инфекционные болезни (Меерсон Ф.З., 1986; Калиниченко Л.А. с соавт., 1998; Кабиров Г.Ф. с соавт., 2002).
В современных условиях ведения животноводства важную роль в развитии болезней животных играют иммунные дефициты. В настоящее время особую актуальность приобретает изучение особенностей состояния животных в экологически неблагополучных зонах. Диапозон патогенных экологических воздействий на организм животных чрезвычайно широк (Селиванов А. В., 1984; Юсупов Р.Х., 2002).
Перечисленные изменения снижают общую резистентность организма, обуславливает широкое распространение неспецифических заболеваний. Вообще нет такого патологического состояния или болезни, при которых иммунная система не вовлекалась бы в болезненный или защитный процесс, к тому же она и сама может «болеть». Иммунопатологические процессы и болезни возникают в результате иммунологического конфликта и нарушений иммунного гомеостаза. Токсические влияния малой интенсивности вызывают явление псевдоадаптации, при которой временно компенсируются скрытые патологические процессы (Шкуратова И.А., 1997).
Иммуномодуляторы для коррекции иммунодефицитов
В настоящее время одним из фундаментальных направлений современной биологии и медицины является поиск веществ, обладающих иммунокорригирующим эффектом. Они могут выступать как потенциальные высокоактивные корректоры нарушений иммунных функций организма (Прокопенко Н.В., 2005).
Иммунодефицита, колостральный иммунитет, бессистемное применение антибиотиков и пр. указывают на необходимость иммуностимуляции организма телят при прививках (Степанов Г. В., 1991). Необходимость иммуностимуляции объясняется наличием широко распространенных иммунодефицитных состояний с разной степени выраженности, особенно у молодняка сельскохозяйственных животных (Апатенко В. М., 1991).
Развитие средств иммунологической защиты идет в двух главных направлениях: продолжаются и расширяются усилия в области традиционного вакцинного дела и одновременно быстро развивается новый раздел иммунологии - регуляция иммунологической реактивности с помощью неспецифических препаратов — иммуномодуляторов.
Специфическое лечение и профилактика, основанные на вакцинации, действенны при ограниценном числе инфекции. Сами вакцины в определенные фазы иммунизации способны подавлять сопротивляемость организма к инфекциям (Гаврилов Е.Д., и др. 2005; Гриненко Т.С., 2005).
В последнее время в связи с возрастанием роли инфекционной патологии в заболеваемости наблюдается рост интереса к средствам, направленным на повышение неспецифической резистентности организма с помощью иммуномодуляторов. Термином «иммуномодуляторы» обозначают препараты, которые в диапазоне обычно применяемых доз и схем стабильно проявляют надежный депрессивный или стимулирующий эффект.
Арсенал иммуномодуляторов достаточно широк, поэтому выбор их в каждом отдельном случае определяется тем звеном иммуногенеза, на которое должно быть направлено его действие (Т-, В- системы иммунитета). Отличительной особенностью использования иммуномодуляторов в инфекционной патологии является трудность определения той системы (специфическая и неспецифическая), на которую направлены конкретные иммуномодуляторы.
На отдельные популяции клеток иммунной системы можно воздействовать с помощью иммуномодуляторов и таким образом стимулировать иммунологические механизмы выздоровления. Данные литературы убедительно свидетельствуют о важнейшей роли иммунодепрессивного фона для реализации действия иммуномодуляторов (Цибулькин А.П., и др. 1989; 1999). Иммуномодуляторы представляют большую группу гетерогенных по природе, свойствам и механизму действия веществ. В качестве иммуномодуляторов могут выступать также вакцины (Земсков A.M., 1996).
Весьма перспективны для усиления вакцины иммуномодуляторы микробного происхождения. Наибольший практический интерес представляют пептидогликаны и глюканы, экстрагируемые из различных видов бактерий, дрожжей и грибов (Ермольева Е.В., 1976; Скляр Л. Ф. и др., 2002; Молчанов О. Е. и др., 2002).
Ряд иммуномодуляторов применяют в иммунотерапии злокачественных новообразований. Чем выше доза применяемого иммуномодулятора и чем короче интервал между его введением и инфицированием, тем сильнее выражена негативная фаза действия, что ведет в большинстве случаев к ранней гибели животных.
Если иммуномодулятор применяется с целью стимулировать иммунный ответ на антиген, то его надо ввести вместе с антигеном (т. е. в этом случае иммуномодуляторы будут действовать как адъюванты). Наиболее высокая иммуностимулирующая активность полиэлектролитов обнаружена именно при совместном введении их с антигеном в виде ковалентного конъюгата (Воробьев В.Г. и др., 1969; Хаитов Р. М. и др., 1986; Придыбайло Н.Д., 1991).
Одновременное применение иммуномодуляторов и антигенов обеспечивает наилучшие условия для проявления условий антителообразования. Если иммуномодулятор и антиген вводят в разное время, то иммунный ответ не усиливается, а ослабляется (Игнатов П.Е., 1997; Ильясова Г.Ф. и др., 1999).
Материалы и методы
Работа выполнялась в 2005-2008 г.г. на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии в ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана» и лаборатории иммунологии в ФГУ «Федеральный центр токсикологической и радиационной безопасности животных» / № гос. регистрации 01200202602/ (г. Казань) и в свиноводческом хозяйстве КТ «ВАМИН ТАТАРСТАН и КОМПАНИЯ», расположенное в Лаишевском районе Республики Татарстан.
Для решения поставленных задач в экспериментах были использованы белые крысы, белые мыши, поросята крупной белой породы.
Характер исследований и объем проведенной работы с указанием серий опытов, вида и количества, использованных животных представлены в таблице 1.
Подопытных животных отбирали по возрасту, живой массе, полу, соблюдая принципы аналогов. Во всех сериях опытов животных взвешивали перед постановкой эксперимента, проведением гематологических исследований. В течение опытов проводили клиническое наблюдение за общим состоянием животных (упитанность, подвижность, пищевая возбудимость, характер шерстного покрова).
Для изучения гематологических и иммунобиохимических показателей у животных брали кровь, которую получали у крыс из сердца и у поросят из хвостовой вены.
Для создания экспериментального иммунодефицита у лабораторных белых крыс нами применен препарат циклофосфан в различных дозах и кратностью введения.
Циклофосфан (циклофосфамид) является алкилирующим цитостатическим препаратом. Производитель: ОАО «Биохимик», г. Саранск. Этот препарат применяли для создания экспериментального иммунодефицита крыс.
При иммунизации животных использовали вирусвакцину против болезни Ауески свиней и овец, культуральная из маркированного штамма «ВК». Производитель: ФГУ «ВНИИЗЖ», г.Владимир, серия №12, контроль №149, годен до марта 2009 г.
Для стимуляции иммунной системы крыс и поросят нами были использованы иммуномодуляторы:
- Риботан - комплексный иммуномодулятор, состоящий из смеси низкомолекулярных (0,5 - 1,0 кД) полипептидов и низкомолекулярных фрагментов РНК. Производитель: ЗАО «ВЕТЗВЕРОЦЕНТР»
Ронколейкин - лекарственная форма рекомбинантного интерлейкина-2 человека (рИЛ-2), выделенный и очищенный из клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae, солюбилизатор - додецилсульфат натрия (ДСН), стабилизатор - D-манит и восстановитель - дитиотреитол (ДТТ). Производитель: ООО БИОТЕХ, г. Санкт-Петербург.
Фоспренил представляет собой 0,4% раствор продукта фосфорилирования полипренолов - полиизопреноидных спиртов, относящихся к классу терпеноидов и выделяемых из хвои. В качестве лекарственной формы используется 0,25% коллоидный раствор натрия полипренилфосфата двузамещенного в комплексном растворителе, фоспренил не влияет негативно на репродуктивную функцию животных, не обладает мутагенными, эмбриотоксическими и иммунотоксическими свойствами. В соответствии с классификацией токсичности веществ, принятой в РФ, фоспренил является практически безвредным препаратом. Он не является ксенобиотиком. Производство и сырье для него экологически безопасно и широко доступно. Производитель: ЗАО «Микро-Плюс» г. Москва.
