Глава 15.10

Эргопептиновый алкалоидный токсикоз у лошадей

ТИМ ДЖ. ЭВАНС

ДЖОРДЖ Э. РОТТИНГ ХАУС

СТЭН У. КАСТИЛ

Колумбия, Миссури

Большой класс соединений, известный под названием алкалоиды спорыньи, в первую очередь включает алкалоиды эрголина (лизергиновая кислота, лизергол, амид лизергиновой кислоты и эргоновин) и алкалоиды эргопептина (эрговалин, эргозин, эрготамин, эргокристин, эргокриптин и эргокорнин) Существует некоторые сомнения относительно роли данных различных видов соединений в этиологии токсикоза у животных, особенно у жвачных животных. Однако алкалоиды эргопептина являются основными токсинами, содержащимися в белочной оболочке грибков, которые обнаруживаются в травах, среди которых имеется спорынья, и зернах злаков, а эрговалин считается наиболее активным в физиологическом отношении алкалоидом спорыньи, который вырабатывается эндофитными грибками в высокой овсянице. За небольшими исключениями, в данной главе пойдет речь о заболеваниях, вызванных воздействием алкалоидов эргопептина на лошадей. Одновременное воздействие других алкалоидов спорыньи, содержащихся в зараженной эндофитами овсянице, и стебли овсяницы также могут способствовать появлению клинических признаков.

Грибковый эндофит Neotyphodium coenophialum (ранее известный как Acremonium coenophialum или Epichlöe typhinia) растет в межклеточном пространстве Festuca arundinacea как часть симбиотической травяной/эндофитной взаимосвязи. Очень устойчивый культивируемый вид высокой овсяницы Кентукки 31 произрастает более чем на 35 миллионах акров в верхней части юго-восточных штатов и нижней части регионов Среднего Запада на территории Соединенных Штатов. Как часть своего эндофитного жизненного цикла, N. coenophialum растет во внеклеточном пространстве и накапливается в семенных головках овсяницы. Хотя алкалоид эргопептина эрговалин также встречается в других частях овсяницы, наиболее высокое его содержание в семенных головках.

Claviceps purpurea вырабатывает черные, темно-коричневые и фиолетовые тельца спорыньи в оболочке, которые заменяют отдельные семена в семенной головке обычной пастбищной травы, в том числе овсяницы, мятлика и костра, или зерна злаков, например, овес, ячмень, пшеницу и в особенности рожь и тритикале (гибрид ржи и пшеницы – прим. перев.). Прохладная влажная весна в северо-западных регионах Соединенных Штатов и в северной части Великой Равнины замедляют опыление, что способствует росту и размножению C. purpurea. Тельца спорыньи в оболочке напоминают экскременты грызунов и могут быть различного размера в зависимости от травы или зерна, пораженного грибком. Стебли спорыньи можно встретить на пастбищах, в сене, зернах или в обработанном корме и концентрате при исследовании зараженной спорыньей зерен. Эрготамин, эргокристин, эргозин, эргокорнин и эргокриптин являются главными алкалоидами эргопептина, которые вырабатывает C. purpurea.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

Взаимодействие алкалоидов эргопептина с допаминергическими рецепторами приводит к сужению сосудов, супрессии выработки пролактина и/или другим физиологическим последствиями. Сужение сосудов вызывается подавлением D₁-допаминергического рецептора и частичным агонизмом других видов рецепторов, например, α₁-адренергического рецептора и рецептора серотонина. Стимуляция D₂-допаминных рецепторов алкалоидами эргопептина приводит к снижению выработки пролактина лактогенными гормонами, находящимися в переднем отделе гипофиза. Амид лизергиновой кислоты, алкалоид эрголина, входящий в состав ЛСД, на некоторых животных оказывает седативный эффект и другие действия на центральную нервную систему. Стимуляция α₁-адренергических рецепторов в миометрии некоторыми алкалоидами спорыньи вызывает сокращения матки.

ОТРАВЛЕНИЕ АЛКАЛОИДАМИ ЭРГОПЕПТИНА

Клинические признаки

В зависимости от происхождения микотоксинов алкалоидов спорыньи, у лошадей отравление, вызванное чрезмерным воздействием алкалоидов эргопептина, лучше всего известно как отравление лошадей овсяницей или спорыньей. Такие синдромы, не отличающиеся друг от друга, могут возникать одновременно и чаще всего встречаются у кобыл на поздней стадии жеребости и в ранний послеродовый период. Клинические признаки у кобыл включают отсутствие молока, затяжную жеребость, выкидыши, дистоцию и задержку оболочек плода. Признаки, свидетельствующие о предстоящей выжеребке, в том числе правильное развитие вымени и «увеличение в размерах», часто отсутствуют, и выжеребка возникает внезапно и без надзора. Такие неожиданные выжеребки в сочетании с крупными и недоразвитыми жеребятами предрасполагают кобыл к возникновению дистоции и ее осложнений. Недоразвитость и смертность плода вызывается непосредственным воздействием алкалоидов эргопептина на эндокринную функцию плода или возникает вследствие патологий плаценты, дистоции и/или нарушения пассивной передачи.

У лошадей, подвергшихся воздействию зараженной эндофитами овсяницы, также чаще наблюдается ламинит и длительная гипертермия после нагрузки. Кроме того, у кобыл, подвергавшихся воздействию N. coenophialum, наблюдались замедленное начало сезонных циклов, нерегулярные эстральные циклы и повышенная ранняя смертность зародышей. При достаточно длительном воздействии большого количества алкалоидов эргопептина на тельца спорыньи у лошади с отравлением спорыньей будут наблюдаться аналогичные клинические признаки. Также имеются случаи гангренозного эрготизма (отравление спорыньей) и смертности в связи с воздействием большого количества алкалоидов эргопептина в траве и зернах, зараженных спорыньей.

Диагностические пробы

Обнаружение N. coenophialum в семенах или тканях растений или наличие оболочки С. purpurea в травах и зернах злаков говорит о возможном воздействии алкалоидов эргопептина. Поскольку эндофитное заражение высокой овсяницей трудно распознать, используются разнообразные аналитические методы для обнаружения эндофитов в стеблях, листовом влагалище и/или семенах высокой овсяницы. Для выявления зараженной эндофитами овсяницы используется окрашивание проб растений 0,5 % раствором розового бенгальского в 5,0 % водном растворе этанола или применение ELISA или иммуноблотных методов с отпечатыванием на тканях. Перед сбором проб необходимо проконсультироваться и получить специальные инструкции у специалистов по сельскохозяйственным культурам или районных агрономов. Эти специалисты также помогают определить травы и зерно, зараженные спорыньей.

Определение концентрации алкалоидов эргопептина с помощью ферментного иммуносорбентного теста (ELISA) или жидкостной хроматографии высокого разрешения (HPLC) не помогает подтвердить потребление алкалоидов эргопептина различными видами домашнего скота, но эти методы обладают преимуществами перед исследованием эндофитов, так как позволяют установить токсические принципы отравления овсяницей и заражения спорыньей различных видов трав, сена, семян и зерна, а также обработанного корма. Зараженная эндофитами овсяница содержит 200-600 мкг/кг (частей на миллиард) эрговалина. Клинические случаи отсутствия молока у кобыл наблюдались при содержании эрговалина выше 100 мкг/кг (частей на миллиард) в сене и при общей концентрации алкалоидов эргопептина в диапазоне от 500 до 1500 мкг/кг (частей на миллиард) в обработанном корме, содержащем отсеянное зараженное спорыньей зерно.

У крупного рогатого скота используется готовый анализ ELISA на выделение в моче алкалоидов спорыньи в овсянице. Такие анализы, при их проведении в течение 24-48 часов после удаления животного с подозреваемого пастбища, изъятия у него сена или продуктов с зараженным зерном, помогают подтвердить воздействие алкалоидов спорыньи на скот. В настоящее время проводится дальнейшее исследование определения пользы данного аналитического метода в подтверждении воздействия на лошадей алкалоидов эргопептина.

Отравление овсяницей и спорыньей связано с изменением количества некоторых гормонов в крови. У кобыл на поздней стадии жеребости (более 300 дней жеребости) наблюдается значительное уменьшение в плазме и сыворотке количества пролактина, прогестинов, что определяется с помощью радиоиммунологического исследования, а также релаксина (чувствительного показателя плацентарной функции у кобыл). Содержание кальция в секрете грудных желез у кобыл с отсутствием молока редко превышает 50 частей на миллиард. Уровень прогестинов в плазме, исследуемый с помощью радиоиммунологического исследования, кортизола и трийодтиронина понижены у жеребят, которые родились у кобыл, потреблявших высокую овсяницу, зараженную эндофитами. Аналогичные изменения будут у жеребят, родившихся у кобыл, которые подвергались воздействию оболочки спорыньи.

Лечение

Успешное лечение отравления овсяницей и спорыньей у лошадей зависит от раннего распознавания клинических признаков и тщательного наблюдения в дородовом периоде, а также помощь во время выжеребки. При несвоевременном изъятии у жеребых кобыл зараженной эндофитами овсяницы, трав и зерен злаков, зараженных спорыньей, когда уже становятся заметными клинические признаки отравления алкалоидами эргопептина, помимо изъятия корма, рекомендуется проведение лечения. Терапевтическая эффективность веществ, связывающих алкалоиды спорыньи, повышение содержания калорийности корма, добавки селена и применение фенотиазина не была четко доказана у жеребых кобыл с признаками отравления овсяницей или спорыньей. Допамин-D₂-рецепторные антагонисты, такие, как домперидон (1,1 мг/кг перорально через каждые 24 часа), сульпирид (3,3 мг/кг перорально через каждые 24 часа), перфеназин (0,3-0,5 мг/кг перорально через каждые 12 часов) и ацепромазин (20 мг/лошадь в/м через каждые 6 часов), успешно применяются при лечении агалактии у кобыл, подвергшихся воздействию алкалоидов спорыньи. Алкалоид раувольфии резерпин (2,0-5,0 мг/лошадь весом 450 кг через каждые 24 часа) истощает в головном мозге запасы допамина, серотонина и/или норэпинефрина и является эффективным при лечении послеродовой агалактии у кобыл с воздействием алкалоидов спорыньи в анамнезе. Домперидон является эффективным при лечении затяжной жеребости у кобыл, вызванной алкалоидами эргопептина.

Перфеназин, в отличие от домперидона, пересекает гематоэнцефалический барьер лошадей и вызывает побочные эффекты, в том числе возбудимость, гиперестезию и повышение мышечного тонуса. Для лечения таких побочных эффектов применяется дифенгидрамин. При применении домперидона у кобыл возникает чрезмерное выделение молока и потеря антител в молозиве, а у некоторых лошадей, которых лечат резерпином, возникает длительный седативный эффект, диарея и гипотензия. Для коррекции таких побочных эффектов проводится регулирование дозировки, прекращение введения препаратов, а жеребятам при применении домперидона проводят назогастральную интубацию с введением высококачественного молозива во избежание недостаточности пассивной передачи. Терапевтическое или профилактическое использование домперидона у жеребых кобыл приводит к повышению содержания кальция в секрете грудных желез и делает определение содержания кальция в молозиве ненадежным показателем наступающих родов. Ацепромазин является одобренным препаратом для применения у лошадей, а домперидон скоро получит одобрение и поступит в продажу. Перфеназин и резерпин являются фармакологическими препаратами для лечения людей, и выявляемые побочные эффекты данных препаратов также необходимо принимать во внимание перед их применением у кобыл с отравлением овсяницей или спорыньей.

Перфеназин используется для ускорения начала сезонных циклов у кобыл пони, подвергшихся воздействию алкалоидов эргопептина. Потенциальная эффективность домперидона и сульпирида для стимуляции здорового циклического поведения во время анэструса и у кобыл в период перехода проявляется в теплых условиях, но существуют некоторые сомнения относительно терапевтической пользы данных препаратов в более холодном климате. При понижении окружающей температуры для задержки начала сезонных циклов рекомендуется изъятие у племенных кобыл зараженных эндофитами травы или сена овсяницы, а также различных видов трав и зерна, зараженных спорыньей.

Профилактика и контроль

Выявление возможного воздействия микотоксинов алкалоидов спорыньи и понимание факторов риска, предрасполагающих животных к появлению клинических признаков отравления овсяницей и спорыньей, имеют важное значение для предупреждения борьбы с данными заболеваниями. Это особенно справедливо для жеребых кобыл, лошадей с хроническим ламинитом и лошадей, участвующих в спортивных состязаниях. Данные о датах спаривания, подтверждение жеребости, тщательное наблюдение за развитием молочных желез играют важную роль в выявлении кобыл, наиболее подверженных воздействию алкалоидов эргопептина. Лошадей, склонных к ламиниту, не следует подвергать постоянному воздействию алкалоидов эргопептина. Для лучшей активности лошади, участвующие в спортивных состязаниях, особенно в климатических условиях с высокой температурой и влажностью, должны как можно меньше подвергаться воздействию микотоксинов алкалоидов спорыньи.

Эрготизм, как правило, возникает спорадически, и можно уберечь жеребых кобыл от употребления корма, сильно зараженного спорыньей. Необходимо проверять пастбища, сено и зерно на наличие оболочки С. purpurea, и рекомендуется проведение анализа подозрительного корма на содержание в них алкалоидов эргопептина. Севооборот, глубинное культивирование почвы и посадка зерна, не зараженного спорыньей, уменьшают заражение С. purpurea. Исследуемые пробы зерна не должны попадать в корм, предназначенный для лошадей.

Лучшим профилактическим методом борьбы с отравлением овсяницей является прекращение употребления высокой овсяницы на пастбищах или в виде сена, зараженной токсигенной N. coenophialum, но это более проблематично, чем прекращение воздействия оболочки С. purpurea. Симбиотическая природа взаимодействия высокой овсяницы и Neotyphodium препятствует полному обновлению пастбищ и засеванию их овсяницей или другими видами травы, не содержащими эндофитов. Высокая овсяница, не содержащая эндофитов, менее устойчива и восприимчива к заболеваниям, чем овсяница, зараженная N. coenophialum. Пастбища с менее устойчивой овсяницей не всюду будут расти. Недавно начали применять высокую овсяницу, зараженную генетически модифицированными «полезными» эндофитами, что позволяет надеяться на предупреждение клинических признаков отравления овсяницей у лошадей. Применение такого метода профилактики и борьбы с отравлением овсяницей ограничено экономическими соображениями наряду с возможным повторным появлением в конечном итоге травы овсяницы, зараженной «неблагоприятными» эндофитами.

Наиболее практичным профилактическим методом борьбы с отравлением лошадей овсяницей является выбор времени для удаления лошадей с зараженного эндофитами пастбища или изъятия у них сена. У жеребых кобыл рекомендуется изъятие овсяницы примерно за 60-90 дней до предполагаемой выжеребки. Однако удаление жеребых кобыл с зараженных эндофитами пастбищ и предупреждение воздействия зараженного эндофитами сена за 30 дней до предполагаемой выжеребки (примерно на 300 день жеребости) обычно давало успешные результаты для борьбы с отравлением овсяницей у лошадей. Лучше избегать воздействия алкалоидов эргопептина на кобыл перед началом нормальных циклов и в первые 30 дней жеребости, особенно на отдельных кобыл с пониженной фертильностью в анамнезе.

Другие методы контроля за пастбищами также имеют значение для предупреждения и борьбы с отравлением овсяницей. Частый сенокос и посещение пастбищ и обработка их химикатами для предупреждения или замедления созревания семян рекомендуется в качестве мер для уменьшения содержания алкалоидов эргопептина на пастбищах. Также рекомендуется на пастбищах с овсяницей поливание корма по крайней мере 20 % раствором съедобных бобовых, например, клевера, что помогает уменьшить количество алкалоидов эргопептина.

Было доказано, что применение различных связывающих веществ, препятствующих абсорбции алкалоидов эргопептина, у лошадей и у других видов домашнего скота предупреждает отравление овсяницей и спорыньей. Однако эффективность этих веществ in vivo вызывает сомнения. Фармакологические препараты применяются главным образом на поздней стадии жеребости у кобыл для предупреждения клинических признаков отравления овсяницей. Такие профилактические меры также рекомендуются в условиях, благоприятствующих росту и размножению С. purpurea или при повышении опасности попадания в корм зерна, зараженного спорыньей. Для этой цели, начиная с 300-го дня жеребости, используются терапевтические дозы таких препаратов, как домперидон, сульпирид и перфеназин. Другой D₂-рецепторный антагонист флуфеназин (25 мг в/м кобылам пони на 320-й день жеребости) также недавно стали применять для предупреждения отравления овсяницей. Иногда для предупреждения отравления овсяницей применяют домперидон, введение которого начинают за 10-14 дней до предполагаемой выжеребки или примерно на 330-й день жеребости при недостаточном развитии грудных желез.