Иммунологическая реактивность, иммунодиагностика и иммунопрофилактика при гельминтозах животных : (Теоретические основы и экспериментальные исследования) Бережко, Вера Кузьминична

Введение к работе

Актуальность. В настоящее время научная литератора располагает значительным экспериментальным материалом, характеризующим различные аспекты иммунной реакции хозяина на антигены гельминтов. Тем не менее остаются недостаточно изученными и обоснованными особенности проявления иммуноаллсргических реакций в зависимости от характера взаимоотношений, складывающихся между паразитом и хозяином, специфичности системы паразит-хозяин, выяснение которых позволит целенаправленно вести поиск путей повышения иыыунореактивности животных при тех или иных гельмиктозах, созданию иымунопроуллактических и иммунодиагііосгических препаратов при этих заболеваниях.

Успех оорьо'ы с гельмиитозами во многом определяется и зависит от научной обоснованности комплекса мероприятий, осуцествление которых невозможно без знания разных стороны взаимоотношений в системе паразит-хозяин, что требует конкретных данных иммунологии. Очень слабо изученными остаются вопросы местного иммунитета, который спосооен автономно, без включения общего системного иммунитета, распознавать и нейтрализовать возможные нарушения гомеостаза. Такой тип иммунной реакции вызывают в основном не мигрирующие гельминты, локализующиеся в желудочно-кишечном тракте, представителем которых являются геыонхи.

Интересным с иммунологической точки зрения является феномен естественного самоосвобождения "self-cure" от гельминтов, впервые зарегистрированный и описанный в 1328 г. Stoll при геыонхозе овец. До настоящего времени остаются недостаточно изученными и обоснованными иммунологические феномены этого явления, не выясненными особенности проявления его в зависимости от сроков инвазии, реинвазии, суперинвазии, возраста животных и других оощебиологиче-ских факторов. Решение этих научных вопросов треоовало проведение исследований в условиях эксперимента на агелышнтных животных, что позволяет глубже раскрыть сущность взаимоотношений в системе пара-зиг-хозяия. Характер иммунологических реакций, возникающих при заражении гельминтами, непосредственно связан с их биологией, степенью адаптации, контактом с иимунокоыпетентными оргаиами хозяина, обеспечивающими проявление феноменов клеточного и гуморального иммунитета. Продуктом последнего является синтез специфических антител, относящихся к различным классам иммуноглобулинов, выявление которых составляет основу почти всех известных иммунологических и аллергически^-?

- ft -

диагностических тестов при гельыинтозах.

Применение современных иммунологических методов исследования позволяет проследить за динамикой развития специфических иммунных механизмов и на основании этого вести целенаправленный поиск иммун профилактических и иыыунодиагносгических средств борьбы с гельминтами, искать источники иммуногенного материала среди непатогенных для с.-х. кивотных представителей растительного и животного мира, не представляющих опасности в эшзоогологическом плане, легко доступных для получения и накопления в большом количестве на искусственных питательных средах. Все это определяет необходимость изучения различных аспектов иммунологии при гельыинтозах, включая и прикладные исследования такие как иммунодиагностика и иммунопрофилактика, познание закономерностей формирования иммуноаллергических реакций, профилактика гельминтозов гетерологичным иммуногенньш материалом, являющихся основой разработки комплекса лечебно-профилак тических мероприятий при гельыинтозах.

Цели и задачи исследования. Цель: а) Изучить в сравнительном аспекте в эксперименте особенности проявления иммуноаллергической реактивности животных в разных паразито-хозяинных системах на примере гемонхоза, аскаридоза и трихинеллеза, б) На основании результатов собственных исследований и обобщения литературных данных оха ракгеризовать и теоретически обосновать перспективность иммунопрофилактики гельминтозов (на примере диктиокаулеза и аскаридоза) ге-терологичными иммуногенами свободноживущих, растительных нематод и паразитов насекомых, в) Разработать иммуноферментный метод диагностики тенуикольного цистицеркоза.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следу щие задачи:

изучить динамику гуморального иммунного ответа овец при ген хозе в условиях эксперимента после однократного заражения, реинваз суперинвазии и многократного заражения;

изучить феномены гуморального иммунного ответа в сычуге (ме сто обитания паразита) иявазироваяшх гемоюсат овец в процессе инвазии и при суперинвазии;

выяснить особенности проявления иммуноаллергической реактм ности овец при экспериментальном гемонхозе в зависимости от срокої суиеринвазирования и возраста животных; уточнить феномены иммунног ответа, взаимосвязанные с явлением "самоосвобождения";

провести сравнительное изучение некоторых аспектов клеточнс

и гуморального иммунного ответа при экспериментальном ларвальном аскаридозе и трихинеллезе в разных системах паразит-хозяин;

выявить закономерности иммунного ответа в зависимости от хо-зяинс-паразитньи взаимоотношений и дать теоретическое обоснование использования гетерологичных иммуногенов из непатогенных для с.-х. животных свободноживущих, растительных нематод и паразитов насекомых для иммунопрофилактики гельминтозов;

разраоогать метод культивирования и стерилизации свободножи-вущих нематод Shabditis axei, изучить их антигенные свойства;

изучить пммуногенные свойства свободнокивущих и растительных нематод и паразитов насекомых при экспериментальном аскаридозе и диктиокаулезе;

провести иммунохиаический анализ и оценить диагностическую Эффективность антигенов Taenia hydatigena и Cystioercus tenui<-gollis;

выделить наиболее перспективный диагностический антиген паразита и разраоогать гест-систему на основе иммуноферментной реакции для диагностики тенуикольного цистицеркоза у свиней.

Научная новизна и практическая ценность работы.

Впервые дано теоретическое оооснование нового направления в гельминтологии - использования непатогенного для с.-х. животных имыуногенного биомагериала для иммунопрофилактики аскаридиза и дик-гиокаулеза. Впервые разраоотана методика культивирования и массового выделения свободиоживу цих нематод Shabditis axei в лабораторных условиях на искусственных питательных средах.

Впервые в мировой практике использованы в качестве вакцинного материала при экспериментальном аскаридозе и диктиокаулезе иммуногены растительных нематод Aphelenchus avenae и Ditylenchus destructor и паразита насекомых IJeoaplectana glaseri и установлена их эффективность, способ изготовления аротивогельыинтозной вакцины из растительных нематод защитен авторским свидетельством (*> 4743ІІ).

Впервые в условиях эксперимента воспроизведен феномен "сако-освобондения" овец от гемонхоз и проведено изучение ивмуноаллерги-ческих изменений, происходящих в организме инвазированных животных при однократном заражении и при разных сроках повторного заражения.

Установлены сроки появления в кровотоке и в слизистой сычуг;', инвазированных гемонхами овец специфических антител и их принадлзк ность к различным классам иммуноглобулинов.

- б -

Определены особенности проявления иммуноадлергической реактивности овец при экспериментальном гемошсозе в зависимости от возраста животных, сроков суперинвазировавия и феномены иммунного ответа» связанные с явлением самоосвоболдения.

Разработаны условия постановки иыыуноаллергических тестов для изучения реактивности животных к заражении гельминтами: реакции иммунодиффузии, имыу'ноэлекгрофореза, непрямая реакция гемагглю-тинации с эритроцитарным диагностикумом длительного срока действия, реакции розеткоооразования,' реакция непрямой дегрануляции тучных клеток, пассивной ко&ной анафилаксии, иьшуноферметная реакция.

Впервые в сравнительном аспекте представлены закономерности иммунного ответа в зависимости от характера хозяино-паразитных взаимоотношений, складывающихся в разных системах, показана взаимосвязь с жизненный циклом паразитов, зависимость от специфичности системы паразит-хозяин.

Впервые на модели тенуикольного цистицеркоза у свиней изучена динамика антитологенеза при этой инвазии и оценены диагностические качества Ч типов антигенов паразита (стробилы T.hydatigena оболочки, жидкости тенуикольного пузыря и протосколексов паразита). Проведена иымунохшшческая характеристика антигенов T.hydatigena

и Q.tenuicollis, изучен качественный и количественный аминокислотный состав экстрактов личиночной формы паразита, выделенных от двух хозяев (овцы и свиньи).

- Установлено с помощью гипершшунных сывороток близкое анти
генное родство T.hydatigena с другими видами тениид: T.ovis
ovts, T.ovia krabbei, T.parenchimatosa, Echinococcus granulosus

и отсутствие такового родства с i.suum. Показано, что наилучшие диагностические качества имеет антиген протосколексов паразита, который содержит минимальный уровень аеспеци<і>ических перекрестно реагирующих компонентов, обладает хорошими сорбционными свойствами на полистироле и может использоваться в диагностических исследованиях для оценки эпизоотической ситуации.

Проведенные динамические исследования некоторых аспектов иммунного ответа в розных хозяино-паразитных системах и сущности феномена самоосвобождения позволяют выявить закономерности в проявлені иммуноаллергических реакций в зависимости от взаимоотношений, скла-дывав«ихся между партнерами системы, взаимосвязь иммунных процессов з реактивностью хозяина, с жизненным циклом паразита и специфичностью системы паразит-хозяин, что имеет научно-практическое значение i;j.h разработке способов иимунопро^илач¹''¹"'" гельминтозов,открывает

возможности управления природным иммунным явлением с помощью стимуляторов местного ишунитега.

Экспериментально доказана зірфективность и перспективность вового направления в иммунопрофилактике гельминтозов о использованием непатогенных для сельскохозяйственных животных свободно-живущих, растительных неиатод, не представляющих эпизоотологической опасности, легко доступных для получения в кассовых количествах в лабораторных условиях на питательных средах, содержащих идентичные с паразитами с.-х. животных иммуногеиы, обеспечивающие защитный эффект.

Разработанный ишуноферыентный метод диагностики цистицер-коза тенуикольного свиней рекомендуем использовать как для дифференциального диагноза других гельминтозов (эхинококкоз,, трихинеллез, аскаридоз и др.), так и для проведения сероэпизоотических исследований.

Полученные материалы по иымуноаллергической реактивности в разных хозяино-параэитных системах, по явлению "самоосвобождения", иммунопрофилактике и иммунодиагностике рекомендуем использовать в лекционных курсах по паразитологии при характеристике иммунитета при гельминтозах.

Научно-практические аспекты работы суммированы в 40 статьях различных изданий. Но материалам диссертации опубликованы 4 методические рекомендации по проведению ишгуаоаллергических реакций яри гельминтозах ("Методические рекомендации по проведению исследований в гельминтологии", К., ВДСХНИД, 1983 г.), '"Методические рекомендации по проведению исследований в фигогельмингологии", U., ВАСХНИД, 1988 г.). Материалы работы доложены л положительно оценены на Ученых советах и научных конференциях ВИГИС по законченным темам (1976-1985 гг.); 3-х Всесоюзных конференциях гельминтологов, на ІУ интернациональном симпозиуме, ЧСФР, Высокие Татры, 1982 г., на 1-й научной концеренции по проблемам ветеринарной иммунологии, Ы., 1985г. 5-і! Закавказской конференции по паразитологии, Ереван, 1987; на 6-й научной конференции по проблеме трихинеллеза человека и животных, г.Киров, 1992 г.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Особенности проявления иммуноаллергической реактивности у овец при экспериментальном "геыонхозе, взаимосвязь с феноменом "самі) освобождения" в зависимости от сроков суперинвазии и возраста живо них.

2. Сравнительная оценка иммуноаллергической реактивное ;

различных системах паразит-хозяин (овца - Haemonchus contortus; морская свинка, кролик, свинья - Авсагіз suum; мышь, морская Свинка, кролик, свинья - Trichinella spiralis).

3. Теоретическое обоснование целесообразности использования гвіерологичаого ангигенного материала из свободноживущих, растительных нематод и паразитов насекомых для иммунопрофилактики геньминго-зов.

4. Разработка методов культивирования и стерилизации свободно-аивущих нематод Etmbuitis axel.

5. Оценка иммуногенной эффективности свободноживущих почвенных нематод № ахеі, фитонематод A.avenae, D.destructor ц паразита насекомых ty.glaseri против аскаридоза и дикгиокаулеза в эксперименте.

6. Сравнительный иммунохимический анализ антигенов Taenia bydatigena.

7. Оценка диагностической эффективности антигенов T.hydatlgena и Q.tenuicollis _Пр_И экспериментальной и естественной инвазии свиней тенуикольными цистицерками.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 474 стр. машинописного текста (основной текст изложен на 419 стр.) и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 44 рисунками и 36 таблицами. Список литературы включает 608 источников, из них 169 отечественных и УЗ9 зарубежных авторов.

I. ИШШОРШТИВНОСТЬ ЖИВОТНЫХ ПРИ ГЕЛЬМИНТОЗА!,ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИММУНОДИАГНОСТИКИ И ИММУНОПРОФИЛАКТИКИ ГЕЛЬШНТОЗОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Литературный обзор включает 5 разделов, посвященных вопросам, антигенного строения гельминтов, их функциональной активности, гуморально-клеточным механизмам иммунной реакции при гельминтозах, иммунопрофилактике гелъминтозов гвтерологичныии иммуногенами, диагностической эффективности антигенов гельминтов.