Tomchuk_POSІB_VET_BІOHІMІJa

вони розвиваються при дії на організм тварини лімфотропної вірусної інфекції, токсичних факторів, іонізуючої радіації.

Полімеразна ланцюгова реакція (PСR) – найсучасніший метод діагностики лейкозу в тварин, що базується на ампліфікації РНК вірусу. Його головною перевагою є висока чутливість, що дозволяє визначити мінімальну кількість нуклеїнових кислот. Проте висока чутливість не дозволяє застосовувати цей метод для дослідження проб, забруднених іншими мікроорганізмами. У зв’язку з цим PСR проводять тільки у високоспеціалізованих лабораторіях із суворим дотриманням умов стерильності. PСR належить до кількісних методів дослідження вірусного генома, тому може використовуватись для оцінки ефективності лікування.

Спадкові дефекти нейтрофілів

До спадкових дефектів нейтрофілів відносяться синдром Чедіака-Хігасі у деяких видів тварин, дефіцит молекул адгезії (β2- інтегринів) у собак і великої рогатої худоби, недостатність бактерицидної активності нейтрофілів у собак і циклічний гемопоез у сірих коллі.

Тяжкий комбінований імунодефіцит

Синдроми тяжкого комбінованого імунодефіциту (ТКІД) характеризуються недостатністю продукції Т- і В-лімфоцитів. У арабських коней ТКІД успадковується за аутосомно-рецесивним типом. У хворих лошат число лімфоцитів в крові різко понижене або вони відсутні, спостерігається гіпоплазія первинних і вторинних лімфоїдних органів, здатність продукувати антитіла втрачено унаслідок відсутності зрілих Т- і В-лімфоцитів. Дефект утворення зрілих лімфоцитів обумовлений мутацією в гені, що кодує каталітичну субодиницю ДНК-залежної протеїнкінази (ДНК-ПК). Ця протеїнкіназа необхідна для процесу перебудови генів, в результаті якої формуються антигенспецифічні рецептори Т- і В- лімфоцитів. Сироватка здорових новонароджених лошат, отримана до першого годування, містить деяку кількість IgM, але у лошат з ТКІД IgM не визначається. Якщо такі лошата незабаром після народження починають нормально харчуватися молозивом, то вони

291

отримують імуноглобуліни від матері і в цілому виглядають здоровими. Але після руйнування материнських імуноглобулінів в їх організмі, уражені ТКІД лошата, стають сприйнятливими до найрізноманітніших інфекцій і як наслідок гинуть у віці 4-6 місяців.

Нещодавно з’явилися відомості про ТКІД у джекрасселтерьєрів. Як і при ТКІД у лошат арабських коней, хворі цуценята також мали спадковий аутосомно-рецесивний дефект каталітичної субодиниці ДНК-ПК. У цих цуценят виявлені глибока лімфопенія, зниження концентрації сироваткових імуноглобулінів і гіпоплазія всіх лімфоїдних органів. Хворі ТКІД цуценята зазвичай гинуть, досягнувши віку 8-14 тижнів.

У собак порід бассет і кардиганвельш-коргі описаний Х-зв’я- заний синдром ТКІД. Хворі пси не ростуть, проявляють підвищену чутливість до бактерійних і вірусних інфекцій, у них відсутні пальповані периферичні лімфовузли і тварини як наслідок гинуть у віці 4 місяців, якщо їх не утримувати в стерильному приміщенні. Тварини не продукують IgG і IgA, проте вміст IgM в їх сироватці нормальний. Абсолютне число лімфоцитів в крові зменшене або знаходиться в нижній межі норми. Відсоток В-лімфоцитів зазвичай не змінений, а відсоток Т-лімфоцитів варіює від нуля до норми. Лімфоцити крові не відповідають на Т-клітинні мітогени. Встановлено, що причиною Х-зв’заного ТКІД у собак є мутації гена, що кодує загальний γ-ланцюг, важливий компонент рецепторів різних інтерлейкінів – ІЛ-2, ІЛ-4, ІЛ-7, ІЛ-9 і ІЛ-15.

Недостатність сироваткових імуноглобулінів

Зниження концентрації імуноглобулінів в сироватці людини і тварин може бути обумовлене різними розладами. Варіабельний некласифікований імунодефіцит у людини (ВНІ) характеризується зниженням рівня сироваткових імуноглобулінів (IgG, IgA і/або IgM) і підвищеною чутливістю до інфекцій. Число В-лімфоцитів в крові, як правило, знаходиться в нормі, але у деяких пацієнтів виявляють дефект дозрівання В-лімфоцитів до плазматичних клітин. У інших випадках відзначають дефіцит Т-хелперів або надлишок цитатоксичних Т-лімфоцитів. Симптоми захворювання зазвичай з’являються в ранньому віці.

292

Описаний випадок ВНІ у 12-річного скакового коня, який характеризується персистуючою множинною опосередкованою бактерійною інфекцією і значним зниженням змісту IgG, IgG(T), IgM і IgA в сироватці. Загальне число лімфоцитів було нормальним, проте в крові В-лімфоцити не визначалися, а їх число в лімфовузлах і кістковому мозку було помітно знижене. Відсутність зміни загального числа лімфоцитів в крові може бути зв’язане з тим, що В-лімфоцити складають лише незначну їх частину. У коней описані імунодефіцитні стани з падінням рівня IgG одного або декількох типів, що відображає існування різних варіантів ВНІ. Це захворювання було зареєстроване у 7 молодих (вік менше 1 року) карликових такс з пневмонією. З порушень імунного статусу у цих тварин відмічені відсутність В-лімфоцитів в лімфовузлах, зниження концентрації імуноглобулінів усіх класів в сироватці крові і аномальна відповідь лімфоцитів крові на мітогени. Схожі порушення виявлені у молодого бордоського дога.

Є дані про подібний ВНІ у собак породи шарпей. Підвищена чутливість до інфекцій у цих собак виникає приблизно з трирічного віку. У них виявлені порушення з боку В- і Т-лімфоцитів і зниження концентрації імуноглобулінів одного або більше класів (IgG, IgM або IgA) в сироватці. Подібний же дефіцит сироваткових IgA і IgG відмічений у цуценят веймаранерів і ротвейлерів.

Х-зв’язана агаммаглобулінемія виявлена у лошат чистокровних і упряжних коней, у яких була відсутня визначена кількість В- лімфоцитів. У домашніх тварин описані імунодефіцитні стани з вибірковою недостатністю імуноглобулінів того або іншого класу. Таких як дефіцит IgM у коней і собак, дефіцит IgG у лошат, дефіцит IgG у великої рогатої худоби і дефіцит IgA у собак.

Транзиторна гіпогаммаглобулінемія може виникнути у тварин раннього віку, якщо зникають отримані від матері антитіла. Це відбувається приблизно до 2 місячного віку, продукція власних IgG і IgM у них затримується. Тварини стають сприятливими до бактерійних інфекцій до тих пір, поки їх імунна система не досягне повного розвитку (приблизно до 6-місячного віку).

Дефіцит комплементу

293

У англійських спанієлів описаний дефіцит третього компоненту комплементу (СЗ), успадкований як аутосомно-рецесивна ознака. У гомозиготних за цим дефектом тварин розвиваються рецидивуючий сепсис, пневмонія і ранові інфекції. У собак з дефіцитом СЗ понижена гуморальна імунна відповідь як на Т-залежні, так і незалежні антигени.

Недостатність антивірусного імунітету

У тварин виявлено ряд розладів, обумовлених недостатністю антивірусного імунітету, і тут ми назвемо лише небагато з них. Це, перш за все, синдром придбаного імунодефіциту кішок, що викликається FIV. Симптоми інфекції у тварин можуть не виявлятися протягом місяців і декількох років, а потім виникає важке хронічне запальне захворювання, що характеризується підвищеною чутливістю до інфекції. Такий стан обумовлений нейтропенією, лімфопенією або поєднанням обох розладів, а також зниженням числа СD4+-Т-лімфоцитів. Подібний же синдром відомий у приматів, у яких збудником захворювання є вірус імунодефіциту мавп, SIV (англ. simian immunodeficiency virus).

Котячий вірус лейкозу FеLV, володіє вираженою імуносупресивною дією. У хронічно інфікованих кішок часто виявляють нейтропенію, лімфопенію або і те і інше. Важко уражені функції Т- лімфоцитів, але функція В-лімфоцитів лише слабо порушена. FeLVпозитивні кішки схильні різноманітних вторинних інфекцій. З вірусних інфекцій, які індукують вторинний імунодефіцит з падінням числа Т-лімфоцитів, В-лімфоцитів або клітин обох типів, можна назвати собачу чуму, інфекцію плодів, що викликається вірусом кінського герпесу і вірусну діарею великої рогатої худоби у телят.

294

Колостральний імунітет новонароджених

Сутність терміну «колостральний імунітет» заключається в тому, що з молозивом (соlostrum) матері, у перші години життя, новонароджена тварина отримує максимальну кількість антитіл, які є природними факторами захисту і нагадують пасивну пероральну імунізацію. У молозиві (порівняно з молоком) у 3 рази більше протеїну, 80 % якого складають імуноглобуліни (материнські антитіла). Останніх у молозиві у 10–12 разів більше, ніж у крові. Частина антитіл надходить у молозиво з крові, а інша – виробляється плазматичними клітинами молочної залози. Впродовж перших 1–3 діб життя у травному тракті новонароджених імунні білки молозива не піддаються ензимному гідролізу. Протягом перших годин життя у шлунковому соці відсутня вільна хлористоводнева кислота, що обумовлює виокі значення його рН 6,0–6,5, аналогічні активній реакції кишкового соку (через знижений вміст бікарбонатів), а тому пептидази травних соків залишаються неактивними, внаслідок дефіциту їх активаторів і специфічної дії інгібіторів молозива. Це сприяє засвоєнню антитіл у тонкому кишечнику в нативному вигляді. Антитіла матері руйнуються в організмі новонароджених ссавців упродовж перших місяців життя. Продукти їх розщеплення ініціюють розвиток власної імунної системи організму, що відбувається впродовж перших чотирьох – п’яти місяців життя.

Нині вже неодноразово підтверджено дані 80–90 рр. про те, що формування імунорезистентного стану організму розпочинається ще у пренатальний період розвитку тварин. Трансплацентарна передача імуноглобулінів (Ig) від матері до плоду в тварин різних видів залежить, перш за все, від епітеліохоріального типу плацентарного бар’єра.

Згідно матеріалів зарубіжних та вітчизняних науковців, у гризунів і приматів, зокрема людини, пасивний імунітет формується внаслідок прямого переходу антитіл матері з крові крізь плацентарний бар’єр до плода, а після родів – у складі молозива до новонародженого. Проникність плаценти для антитіл різних класів неоднакова. Ig класів М та Е практично не проходять крізь плаценту, а класу А – лише частково. Водночас Ig G (особливо субклас G1)

295

має високу здатність транспортуватися через плацентарний бар’єр, що зумовлено особливою будовою Fc-фрагмента його молекули. У великої рогатої худоби наявність епітеліохоріального типу плаценти передбачає інший, особливий шлях імунізації новонародженого організму, який полягає у передачі їм нативних Ig із молозивом матері. Тому молозиво є єдиним джерелом материнських Ig, що забезпечують захист новонароджених телят у неонатальний період розвитку. Макси-мальна концентрація антитіл у ньому виявляється в перші дні після отелу, а потім швидко знижується. Це може бути пов’язано з активним розвитком імунної системи телят у ранній постнатальний період та експресією імуноглобулінових генів імунокомпетентними В-лімфоцитами. У молозиві корів уміст Ig G переважає над Ig А і М, оскільки клітини епітелію альвеол молочної залози мають вищу щільність Fc-γ-рецепторів.

У тварин деяких видів сліди Ig виявляються вже в ембріонах, на початку їх розвитку. Так, ще у 1969 році F. Brambell висловив гіпотезу про те, що окремі материнські глобуліни проникають через плаценту завдяки прикріпленню до специфічних рецепторів на поверхні плазматичної мембрани. Різні автори повідомляють про склад та особливості розповсюдження Fc-γ-рецепторів епітеліальних клітин мишей, щурів і людини. Показана значна гетерогенність поліпептидів цих рецепторів. Стимуляція Fc-γ-рецепторів індукує клітинну відповідь у самих різних типах клітин. Незважаючи на те, що антитіла не проникають через плаценту корів, існують дані, які свідчать про появу імунокомпетентних лімфоцитів і наявність власних Ig у жуйних у плідний період онтогенезу.

Fc-γ-рецептори є не лише в плаценті, але і на плазматичній мембрані епітеліальних клітин тонкої кишки плодів різних видів тварин, у т. ч. і у великої рогатої худоби, завдяки яким пасивний імунітет підтримується материнськими антитілами, що надходять з молозивом. Це може бути пов’язано також з тим, що Ig G властива бактеріостатична дія, і вони є найефективнішими у пренатальному захисті організму від інфекцій.

Виявлені Fc-γ-рецептори в апікальних і базолатеральних ділянках мембран ентероцитів свідчать про активний рециклінг цих рецепторів. Існують дані, які вказують на те, що рециклінг Fc-γ-ре-

296

цепторів індукується специфічними лігандами, а саме – Ig G. Доведено, що трансцитоз за участю Fc-γ-рецепторів ентероцитів щурів індукується Ig G різних біологічних видів з подібною, але не еквівалентною активністю. Цей факт підтверджує відносну видонеспецифічність спорідненості Fc-γ-рецепторів до γ-ланцюгів. Оскільки антитіла матері не проходять крізь плаценту, існуючі дані вказують на наявність Ig G та імунокомпетентних клітин, які здатні їх синтезувати на 3–5 місяці розвитку плода великої рогатої худоби.

Припускається важливе значення Fc-γ-рецепторів не лише в транспорті Ig G, але й у багатьох механізмах регуляції захисних реакцій у плідний період онтогенезу жуйних. Нині досить детально вивчено структуру та фізико-хімічні властивості багатьох рецепторних протеїнів. Існують розрізнені дані про функції Fc-γ-ре- цепторів різних клітинних ліній, які включають тромбоцити, нейтрофіли, еозинофіли, моноцити, макрофаги, гранулярні лімфоцити і В-лімфоцити. У всіх цих типах клітин стимуляція Fc-γ-ре- цепторів викликає певну клітинну відповідь, яка виявляється у вигляді ендоцитозу, фагоцитозу, антигеннезалежної клітинної взаємодії, генерації супероксидних радикалів, секреції лізосомальних ензимів і цитокінів. Відомо, що Fc-γ-рецептори сумісно діють з іншими гумора-льними і клітинними рецепторами, які регулюють імунну відповідь.

Припускається, що збільшення концентрації Fc-γ-рецепторів на апікальній мембрані (АМ) ентероцитів упродовж перших двох триместрів пренатального періоду розвитку з піком їх вмісту у плодів 7-місячного віку пов’язане з наявністю специфічних індукторів в амніотичній рідині. Загальний вміст Fc-γ-рецепторів значно більший на базолатеральній мембрані (БМ) майже протягом усього плідного періоду, на відміну від апікального домену, з найвищою його експресією у 5-місячних плодів. Визначені зміни експресії Fc-γ-рецепторів асоційовані зі зміною фосфоліпідного складу плазматичних мембран (базолатерального полюсу) саме у цей період пренатального онтогенезу, особливо фосфатидилінозитолу (ФІ), який є вторинним месенджером внутрішньоклітинної сигналізації.

297

Встановлене зниження вмісту рецепторів у фракціях АМ і БМ на 9-му місяці плідного періоду пояснюється тим, що в організмі плода на цей час розвитку вже є власні імунокомпетентні лімфоцити, які здатні відповідати на антигенну стимуляцію утворенням специфічних антитіл.

Отже, зміни експресії Fc-γ-рецепторів та їх гетерогенність в апікальних і базолатеральних макродоменах ентероцитів великої рогатої худоби у плідний період розвитку свідчать про певні особливості розвитку та формування імунних механізмів у плода, починаючи з 3-го місяця пренатального онтогенезу. Імунні реакції за участю Fc-γ-рецепторів забезпечують потенційні адаптивні можливості внутрішньоутробного функціонування організму та готують його до антигенного пресингу після народження.

Співробітниками кафедри біохімії ім. акад. М. Ф. Гулого НУБіП України встановлено, що у плодів і новонароджених телят, порівняно з дорослими, ліпідний склад АМ і БМ ентероцитів характеризується низьким вмістом холестеролу (ХС), загальних фосфоліпідів (ЗФЛ), вищим рівнем ФІ, моноєнових жирних кислот (ЖК) і наявністю міристинової кислоти. АМ ентероцитів, порівняно з БМ, має значно нижчу величину ліпід/протеїнового співвідношення та вищу густину.

У плазматичній мембрані ентероцитів тонкого кишечнику новонароджених телят відкрито протеїни з молекулярними масами 120, 100, 87, 75 та 24 кДа (Цвіліховський М. І., 1998), які зникають у перші дні постнатального онтогенезу та відсутні в дорослих тварин. Встановлено, що ці протеїни проявляють здатність до рецепції Ig. Запропонована гіпотеза рецепторно-ендоцитозного механізму формування колострального імунітету у великої рогатої худоби.

Спектр ліпідів і протеїнів визначає активність ензимів плазматичної мембрани ентероцитів. У період формування колострального імунітету в новонароджених телят питома активність Na+, K+- АТФази, Ca2+, Mg2+-АТФази і Mg2+-АТФази плазмолеми ентероцитів тонкого кишечнику в кілька разів вища порівняно з іншими періодами постнатального онтогенезу жуйних (Цвіліховський М. І., 1998). Це пояснюється необхідністю забезпечення у новонароджених потужної системи для відкачування Na+ з цитоплазми

298

клітин для інтенсивного всмоктуванням амінокислот і вуглеводів, підтримання іонного гомеостазу та високою інтенсивністю метаболічних процесів в епітелії слизової оболонки кишечнику.

Функціонування кишечного епітелію в перші доби постнатального онтогенезу жуйних представляє інтерес з точки зору дослідження механізмів всмоктування нативних Ig та формування локального і загального імунітету в новонароджених ссавців. На сьогодні доведено тісний взаємозв’язок між параметрами КЛС крові та формуванням резистентного стану організму в новонароджених телят (Грищенко В.А., 1998, рис. 3.10). Обґрунтована необхідність швидкої стабілізації КЛС в організмі телят після народження як важливого регулятора рецепторно-ендоцитозного механізму формування колострального імунітету.

За допомогою регресійного аналізу в телят перших 36-ти год життя виявлено високу кореляційну залежність між показни-ками КЛС (рН, HCO3–, ЗБО) і рівнем у плазмі крові протеїнів -гло- булінової фракції: r(pH) = 0,85; r(HCO3–) = 0,74; r(ЗБО) = 0,82). Це дозволило побудувати з використанням комп’ютерної техніки математичну модель цих процесів (Грищенко В.А., 1998)).

у= b1+b2x3+b3x4+b4x6+b5x1+b6(x63)+b7x4x6+b8x62+b9х42+b10 1 +

x4

де у – залежна змінна (рівень γ-глобулінів, г/л); х – незалежна змінна (показники КЛС крові); b1 – b11 – коефіцієнти регресії.

Розраховані на персональному комп’ютері за допомогою пакетів прикладних програм MATHCAD невідомі коефіцієнти рівняння регресії мають такі значення:

b1 = 1588,56; b2 = -1,413; b3 = -16,638; b4 = -19,415;

b5 = -127,16; b6 = -0,0176; b7= 0,9229; b8 = -0,5741; b9 = 0,1112; b10 = -5774; b11 = 0,4.

299