Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Антиоксиданты в ветеринарии. Монография

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 147 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

этиологии и патогенезе сахарного диабета у человека и животных. Свободные радикалы чрезмерно образуются при диабете путем окисления глюкозы, неферментативном гликировании белков и последующей окислительной деградации гликированных белков. Аномально высокие уровни свободных радикалов и одновременное снижение антиоксидантных защитных механизмов могут привести к повреждению клеточных органелл и ферментов, увеличению перекисного окисления липидов и развитию резистентности к инсулину.

Ишемия и гипоксия тканей, наблюдаемая при сахарном диабете, являются основными факторами, способствующими повышенному образованию реактивных оксидантов в различных органах и тканях, что приводит к развитию в них патологически измененных структур и нарушению их функции. Окислительный стресс сопровождается различной степенью выраженности дефицита инсулина и инсулинрезистентности, являющихся обязательными компонентами патогенеза сосудистых осложнений диабета. Окислительный стресс при сахарном диабете может быть следствием различных механизмов: повышенного образования реактивных оксидантов, образующихся при окислении как самих углеводов, так и углеводов, образующих комплексы с различными белками, а также в результате аутоокисления жирных кислот в триглицеридах, фосфолипидах и эфирах холестерина.

Свободнорадикальная патология развивается как вследствие нарушения баланса оксидазно-оксигеназных реакций, так и в результате аутоиммунных процессов при сахарном диабете, носит хронический характер и обуславливает истощение антиоксидантной системы организма.

Имеются сведения о взаимосвязи нарушений в антиоксидантной системе, развитии диабета и возникновением онкологических заболеваний. Данные, полученные опытным путем японскими учеными M. Ikemura et all. (2013) свидетельствуют о том, что увеличение ускорения метастазирования опухолей связано с гипергликемическим увеличением окислительного стресса.

Есть данные о том, что при окислительном стрессе поражаются эндокринные органы. Так, известно, что на функциональное состояние щитовидной железы оказывает заметное влияние изменение уровня свободнорадикальных процессов и, соответственно, антиоксидантной защиты.

Окислительный стресс является одним из основных механизмов развития воспаления поджелудочной железы при хроническом панкреатите вне зависимости от этиологии. При хроническом панкреатите ключевыми медиаторами запуска воспалительной реакции являются

цитокины: IL-1β, TNF-α, IL-8 и др. Интрапанкреатическое повышение концентрации провоспалительных цитокинов и ростовых факторов способствует активизации окислительного стресса.

Патогенез панкреатита предполагает участие свободных радикалов на различных этапах течения патологического процесса. Выход в системный кровоток трипсина и других панкреатических ферментов приводит к активации системы комплемента. Благодаря комплементу происходит включение в патологический процесс нейтрофилов – основного поставщика активных форм кислорода в организме. Активные формы кислорода способствуют дальнейшему разрушению панкреоцитов, запуская тем самым порочный круг панкреатита, а также оказывают разнообразные системные эффекты, поражая не только поджелудочную железу, но и другие уязвимые органы. Роль нарушений в системе перекисного окисления липидов при остром и первичном хроническом панкреатите уже не вызывает сомнений, а усилия ученых направлены на совершенствование методов коррекции оксидативных процессов. Применение антиоксидантов снижает выраженность многих проявлений панкреатита, выраженность болевого синдрома, способствует уменьшению летальности и осложнений.

Неотъемлемой частью лечения острого панкреатита должно являться знание патогенетических механизмов развития заболевания и его осложнений. В настоящее время большое значение в патогенезе острого панкреатита отводится нарушениям липидного метаболизма. Липидам отводится важнейшая роль в функционировании живых структур. При нарушении их обмена происходят изменения мембранных липидов, что, в свою очередь, приводит к модификации клеточных и органных функций, характер которых начинает определять характер течения патологического процесса. Отсюда со всей очевидностью определяется вывод, что регуляция патологических явлений при остром панкреатите возможна путем применения фармакологических препаратов, способных позитивно влиять на липидмодифицирущийся компонент биомембран субклеточных структур и клеток в целом. Это позволит восстановить их морфофункциональное состояние, что внесет свой «вклад» в повышение эффективности лечения острого панкреатита.

Принимая во внимание факт важнейшей роли расстройств липидного обмена в патогенезе острого панкреатита, целесообразным представляется исследование фармакодинамики препаратов метаболического типа действия, одним из объектов воздействия которых являются липиды или процессы, регулирующие их обмен.

Отечественные и зарубежные ученые выделяют роль свободнорадикальных нарушений не только в этиологии внутренних

болезней, но и при заразной патологии. Считается, что одним из эфферентных звеньев патологии инфекционной природы является активация свободнорадикального окисления в биологических мембранах. Активация процессов липопероксидации, а также недостаточность антиоксидантных систем крови и тканей отмечена в исследованиях, выполненных Н.П. Чесноковой с соавт. (2006) при экспериментальных интоксикациях – ботулинической, газовогангренозной, чумной, холерной, синегнойной, а также при ряде заболеваний различного генеза (гнойносептических осложнениях аборта, гестозе, гиперплазии и раке эндометрия, раке прямой кишки, остром гематогенном остеомиелите, инфекциях мочевыводящих путей).

Есть все основания предполагать, что многие инфекционные заболевания могут протекать на фоне активации процессов свободнорадикального окисления. Так, по сведениям G. Perin et al. (2017), у серопозитивных в отношении Brucella abortus молочных коров наблюдается снижение активности каталазных ферментов и увеличение концентрации маркеров окислительного стресса в крови. Также авторы предполагают, что окислительный стресс, развивающийся на фоне бруцеллеза, может быть одним из факторов возникновения абортов у коров. Датские ученые J. Lykkesfeldt и O. Svendsen (2007) также указывают на то, что инфекционные заболевания у сельскохозяйственных животных, такие как пневмония и энтерит, связаны с дисбалансом в окислительно-восстановительном статусе.

Окислительный стресс играет двойную роль в инфекциях. Свободные радикалы защищают от вторжения микроорганизмов, и они также могут вызывать повреждение тканей во время вызванного воспаления. Влияя на инфекционный процесс, свободные радикалы значительно модифицируют иммунные процессы и воспалительные реакции. Они продуцируются активированными фагоцитами, которые используют их для уничтожения микроорганизмов. Свободные радикалы облегчают продукцию цитокинов, которые значимы как провокаторы воспалительных реакций. Генерация свободных радикалов при инфекции может иметь фатальные последствия.

Имеются сведения о том, что воспалительные заболевания кишечника в основе своего этиопатогенеза могут иметь чрезмерное образование активных форм кислорода, в результате которого происходит индукция апоптоза. Интересные данные были получены в ходе исследований, проведенных южнокорейскими учеными Ha E.M. [et all.] (2005), которые указывают на участие антиоксидантной системы в контроле микробиологических процессов в организме у дрозофилы. Ими установлено, что у более возрастных особей, у которых была значительно

уменьшена экспрессия иммунорегулируемой каталазы, показатели смертности были гораздо выше, и обусловлены они были изменением взаимодействия хозяин-микроорганизм в желудочно-кишечном тракте.

Гундоров М.А. с соавторами (2013) сообщают о том, что физиологически незрелые телята-гипотрофики, страдающие функциональной диареей (простая диспепсия), подвержены окислительному стрессу не только в результате постнатальной адаптации, но и вследствие метаболических нарушений на почве задержки нормального развития жизненно-важных органов (желудочно-кишечного тракта, печени, эндокринной и нервной систем) под влиянием так называемого «материнского эффекта» на последних этапах беременности и в первую декаду периода новорожденности .

В своих исследованиях И.А. Пахмутов с соавт. (2010) установили, что в процессе развития дизентерийного синдрома у поросят послеотъемного периода наблюдается сдвиг про- и антиоксидантного равновесия в направлении окислительного стресса и эндогенной интоксикации, что является важнейшим звеном в патогенезе этой кишечной инфекции. Включение в схему комплексной химиотерапии лекарственных препаратов с антиоксидантными и другими свойствами (комплекс витаминов А, Д3, Е, С, селенопиран) оказывает позитивное стимулирующее влияние на систему антиоксидантной и антитоксической защиты, на активацию фагоцитарных процессов у больных дизентерией поросят.

Также есть мнение, опубликованное британскими учеными Morley N.J. и Lewis J.W. (2014), о том, что тепловой стресс может влиять на паразито-хозяйственные отношения путем нарушения физиологического гомеостаза у животных, преимущественно эндокринной и иммунной систем, и тем самым способствовать усилению паразитарной инвазии.

Предполагается, что воспалительные и окислительные параметры принимают участие в лево- и правостороннем смещении сычуга у коров, а антицитокиновая и антиоксидантная терапия, используемая при заболевании у людей, может также иметь терапевтическое значение в случаях ожирения печени и смещения сычуга.

Головной мозг наиболее чувствителен к свободнорадикальному повреждению. Неуправляемая и некомпенсированная активация процессов перекисного окисления липидов, истощение эндогенных антиоксидантов и нарушение регуляторных механизмов антирадикальной защиты рассматриваются как ключевые звенья повреждения нейронов.

В гуманитарной медицине вопросы окислительного повреждения центральной нервной системы изучены более глубоко чем в ветеринарной. Ученые-медики С.Н. Дума и Ю.И. Рагино в своей статье (2011) сообщает

о том, что актуальность антиоксидантного эффекта для головного мозга заключается в том, что он уязвим для свободных радикалов: это объясняется тем, что мозг потребляет до 50% вдыхаемого кислорода, из 10 млрд митохондрий, находящихся в тканях нашего организма, половина приходится на головной мозг, для него характерно тотальное доминирование аэробного механизма энергопродукции, мозг богат полиненасыщенными жирными кислотами, поэтому возникает сверхактивация перекисного окисления в ответ на любое повреждающее воздействие. В норме активация перекисного окисления сопровождается активацией антиоксидантной системы, но сам головной мозг бедно представлен ею. По мере прогрессирования цереброваскулярной недостаточности усиливается дисбаланс прооксидантной и антиоксидантной систем, а именно нервные клетки наиболее чувствительны и одновременно наиболее расположены к индукции свободно радикальных реакций.

Окислительные повреждения нейронов связаны с цитотоксичностью кислородных радикалов: супероксидных радикалов, гидроксильных радикалов (точка обозначает один несиаренный электрон), а также перекиси водорода. Все они являются продуктами нормальных и отклоняющихся от нормы метаболических процессов, при которых используется молекулярный кислород. При этом назначение антиоксидантной терапии может предотвратить и восстановить неврологические дефицитарные расстройства.

Многие отечественные и зарубежные ученые считают, что составной частью патогенеза заболеваний сердечно-сосудистой системы является свободно-радикальная патология, которая возникает в случае несоответствия интенсивности свободнорадикальных реакций и действия компенсаторных факторов антиоксидантной защиты. Активизация перекисного окисления липидов ведет к развитию метаболического ацидоза и гипоксии. Миокард очень чувствителен к гипоксии из-за высокого уровня обмена веществ. При этом нарушается нормальное соотношение между аэробным и анаэробным обменом в миокарде с преобладанием анаэробного, реакция миокарда сдвигается в сторону ацидоза.

Активные формы кислорода, образующиеся при чрезмерном окислительном стрессе, обусловливают патофизиологию различных сердечно-сосудистых заболеваний, включая атеросклероз, гипертрофию сердца, кардиомиопатию, сердечную недостаточность, ремоделирование желудочков, повреждение ишемии / реперфузии и инфаркт миокарда. Сердце работает без покоя, требуя огромного количества энергии для непрерывной прокачки крови по всему телу. Из-за его значительных

энергетических потребностей сердце уязвимо для окислительного стресса, вызванного образованием эндогенных активных форм кислорода.

Свободные радикалы, такие как супероксидный анион и перекись водорода, участвуют в патогенезе миокардита. Свободные радикалы, которые не только действуют как эффекторы для уничтожения патогенов, но также опосредуют передачу сигнала в чувствительных к стрессу путях, тесно связаны как с регенерацией, так и с адаптивным иммунитетом. Окислительный стресс, подавляющий способность антиокислительной системы, вырабатываемой при сильном воспалении, повреждает ткани и усугубляет воспаление. Окислительный стресс усугубляет аутоиммунологический процесс миокардита, а подавление антиокислительной системы и длительное воздействие активных форм кислорода могут быть одним из патологических механизмов ремоделирования сердца, ведущих к воспалительной кардиомиопатии. Подавление окислительного стресса считается одной из перспективных целей лечения миокардита.

Окислительный стресс непосредственно связан с гибелью клеток и процессами ремоделирования сердца и развитием большинства симптомов сердечной недостаточности. Исследования, проведенные K. Rapti et all. (2017), подтверждают влияние окислительного стресса на развитие кардиомиопатии и указывают на эффективность антиоксидантной терапии как терапевтического способа борьбы с данным заболеванием.

Среди непосредственных причин, вызывающих артериальную гипертонию, важнейшими считаются: повреждение эндотелия сосудов окислительным стрессом, перманентный стрессобусловленный симпатоадреналовый вазоспазм и вазоконстрикция, связанная с прогрессирующим дефицитом эндотелиального оксида азота в результате его недостаточной продукции и (или) ускоренного разрушения супероксидными радикалами.

Американские ученые F. He и L. Zuo (2015) в своей публикации указывают, что активные формы кислорода играют ключевую роль в патогенезе атеросклероза, одного из доминирующих сердечнососудистых заболеваний. Дисфункция сосудистого эндотелия является одним из основных патофизиологических механизмов сердечнососудистых заболеваний, участвуя в развитии атеросклероза, коронарного тромбоза, ремоделировании левого желудочка, прогрессировании сердечной недостаточности. Важными причинами эндотелиальной дисфункции являются нарушение локальной продукции оксида азота и окислительный стресс, в результате которого избыточная генерация эндотелийзависимого супероксида инактивирует молекулы оксида азота, способствует повреждению мембран эндотелиоцитов пероксинитритом и

гидроксильными радикалов. Окислительный стресс при атеросклерозе приводит к окислительной модификации липопротеинов низкой плотности и повышению в них активности процессов перекисного окисления липидов.

Динамическое равновесие системы «перекисное окисление липидов – антиоксиданты» лежит в основе гармоничного функционирования нейрогуморальных путей регуляции сосудистого тонуса. Активация процессов перекисного окисления липидов приводит к нарушению функционирования систем, регулирующих сокращение гладкомышечных клеток сосудов, определяющих их тонус и периферическое сопротивление.

Высокий оксидативный стресс, усиление процессов перекисного окисления липидов, дефицит в миокарде и плазме крови ряда субстанций, обеспечивающих физико-химические свойства мембран клеток и метаболические процессы, в том числе перенос электронов в митохондриях, поступление глюкозы в кардиомиоциты, сопряжение процессов гликолиза и окисления глюкозы и др., приводят к нарушениям электролитного и кислотно-щелочного баланса. Применение синтетических антиоксидантов позволяет восстановить антиоксидантную активность крови животного, при этом увеличив эффективность классической терапии хронических заболеваний сердца и легких.

В настоящее время не вызывает сомнения патогенетическая роль процессов свободнорадикального окисления при многих заболеваниях, включая поражения печени. Это может быть связано с прямой модификацией белков гепатоцитов продуктами перекисного окисления липидов и опосредованным воздействием последних на барьерную функцию мембран и метаболизм структурных белков. Накопление желчных кислот при нарушении желчевыделения, также инициирует образование свободных радикалов, инактивация которых при поражении печени подавлена.

Свободнорадикальное окисление имеет особое значение в поражении печени. Печень занимает центральное место в обмене веществ и обезвреживании значительного количества эндогенных токсинов и экзогенных ксенобиотиков. Липидная пероксидация является важным механизмом обезвреживания многих чужеродных веществ. Это позволяет превратить плохо растворимые в воде токсины в растворимые соединения и вывести их из организма. Особенно благоприятные условия для возникновения оксидативного стресса создает такое распространенное явление, как жировая инфильтрация печени.

Достаточно подробно влияние нарушений в работе системы антиоксидантной системе и гиперпродукции продуктов

свободнорадикальных реакций на функциональное состояние мочевыделительной системы изучены немецкими учеными W. Siems et al. (2000, 2002, 2005). Ими доказано, что патология почек сопровождается развитием свободнорадикальной патологии с накоплением большого количества продуктов перекисного окисления липидов. Мнение исследователей сводится к тому, что хроническая почечная недостаточность связана с окислительным стрессом, который коррелирует со степенью почечной анемии.

Индийские исследователи T.P. Devasagayam и Sainis K.B. высказали в своей работе мнение о том (2002), что нарушения в работе антиоксидантной системы могут оказать существенное влияние на иммунитет. Во время функционирования иммунной системы, например, при фагоцитозе, образуются реакционноспособный кислород и азот. Если этот процесс становится не контролируемым, они могут повлиять на компоненты иммунной системы, вызвав окислительное поражение. Это может быть выражено при различных патофизиологических процессах, например, воспалении, когда происходит избыточная генерация свободных радикалов, на фоне недостаточной антиоксидантной защиты. Считается, что именно хронически текущие свободнорадикальные патологии – одна из причин снижения неспецифической резистентности организма и продуктивности животных.

Развитие окислительного стресса в условиях промышленного комплекса приводит к перегрузке адаптационных механизмов, снижению продуктивности и повышению заболеваемости животных.

За последние время накопилось большое количество научных сообщений о чрезвычайно важной роли перекисного окисления липидов в развитии многих токсикозов. Необходимым условием функционирования клетки являются поддержание нормального уровня данных процессов, скорость и регуляция которых контролируется многокомпонентной антиоксидантной системой, что обеспечивает связывание и модификацию свободных радикалов, предупреждение образования и разрушения перекисей.

Антиоксиданты оказывают нормализующее влияние на показатели липидного обмена, как в плазме крови, так и в мембранах клеток организма. Установлено различие в эффектах антиоксидантов на различные мишени в метаболизме липидов.

Из большого спектра лекарственных средств, обладающих возможностью устранять нарушения в липидном компоненте биомембран, особого внимания заслуживают те, которые обладают антиоксидантными, мембраностабилизирующими и антигипоксантными свойствами. Поскольку в каскаде патологических процессов, приводящих к

эндотоксикозу, существенную роль играют мембранодестабилизирующие явления, обусловленные гиперактивацией перекисного окисления липидов, то становится очевидным необходимость изучения фармакологической эффективности препаратов метаболического типа действия.

В результате развития отечественной и зарубежной науки стали доступными многие клинические, функциональные и лабораторные методы исследований в области медицины и ветеринарии. Они позволили обрести знания, касающиеся участия свободных радикалов в различных видах патологии, а системы антиоксидантной защиты в ее предотвращении. В этом разделе диссертации нами рассмотрено огромное количество болезней, в этиологии и патогенезе которых доказано ведущее значение окислительного стресса. Мы считаем, что этот список далеко не полный, и предполагаем, что большинство, если не все, известные патологии протекают на фоне нарушения антиоксидантного статуса. Исходя из этого, мы уверены, что дальнейшее изучение патогенеза свободнорадикальных нарушений – актуальная задача науки.

5. Технологический стресс у сельскохозяйственных животных и

его взаимосвязь с процессами свободнорадикального окисления

Обеспечение рентабельности животноводства требует интенсификации производства продукции и внедрения современных технологий, направленных на увеличение окупаемости затрат. Во многих отраслях сельского хозяйства, таких как скотоводство, свиноводство, овцеводство, птицеводство создаются условия содержания, кормления и продуктивного использования во многом превышают генетические и физиологические возможности организма сельскохозяйственных животных. В результате изменения обычных условий, к которым животные веками приспосабливались, применения современных механизированных и автоматизированных средств, а также фармакологической нагрузки развивается стресс-реакция в результате как эндогенных, так и экзогенных стрессоров. Это, безусловно, не может не отразиться на здоровье и продуктивности животных и является проблемой современного животноводства и требует эффективного научнообоснованного решения.

Стресс – неспецифическая реакция организма на воздействие, нарушающее его гомеостаз. Стресс у животных вызывают разнообразные факторы, начиная от шума, запаха, вплоть до несоответствующего обращения с животными, также перегон, перевозки. Стресс-факторы могут иметь происхождения разного характера: физического, радиоактивного, инфекционного и др. Если сила влияния стресса незначительная, организм способен адаптироваться, но когда стрессфактор превышает компенсаторные возможности организма, животное начинает болеть и гибнет.

В гуманитарной медицине давно установлена взаимосвязь между воздействием стресс-факторов и заболеваемостью людей. Безусловно, существует такая корреляция и в отношении сельскохозяйственных животных, поэтому проблема стресса и адаптации в современных условиях является одной из важнейших задач в животноводстве. При этом основным направлением в решении этой проблемы должно стать устранение отрицательных воздействий стрессовых нагрузок на организм молодняка крупного рогатого скота в период его выращивания, доращивания, откорма и реализации. В связи с этим изыскание более перспективных в животноводческой практике средств, повышающих сопротивляемость организма к различным неблагоприятным воздействием среды (технологическим стрессам) и обеспечивающих эффективность производства мяса, является актуальным и своевременным.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 147 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]