Автореферат (Характеристика молекулярных маркеров состояния животных разных таксонов в постнатальном онтогенезе при влиянии техногенного загрязнения), страница 8

После опороса уровень30иммуноглобулинов в молозиве снижается почти в 8 раз, а бактерицидная илизоцимная активность – в 1,5 и 1,3 раза соответственно. Применениепрепарата "Иммунолак" приводит к росту содержания иммуноглобулинов вмолозиве свиноматок в течение первых суток лактации на 25-30%.

Средиотдельных классов иммуноглобулинов наибольшее количество приходится наIgG. Выявлено, что иммуномодулирующий эффект данного препаратапозитивно отражается на показателях здоровья и привеса молодняка (табл. 5).Таблица 6 – Влияние препарата "Иммунолак" на производственные показатели поросят,(M±m, n = 120)Производственные показателиСреднее количество поросят,полученных на одну свиноматку, головСохранность за подсосный период, %Живая масса при рождении, кгЖивая масса на 23 сутки жизни, кгСреднесуточный прирост, гПримечание. *–Р≤0,05КонтрольнаягруппаЭкспериментальнаягруппа11,40±1,1511,60±1,6893,14±2,061,14±0,066,05±0,32204,50±11,9997,13±1,971,33±0,086,92±0,16*232,58±5,33*В течение первой недели жизни в крови поросят экспериментальнойгруппы, количество лейкоцитов возросло на 56% по сравнению с контролем.Опосредованное, через иммунизацию свиноматок, действие препаратаиндуцировало повышение содержания лимфоцитов в крови поросят – на 24%(P<0,05) в первые 2 недели жизни, возрастание индекса завершенногофагоцитоза – на 16% в первые 7 суток после рождения по сравнению сконтрольными показателями.

Вес животных экспериментальной группы ввозрасте 23 суток увеличился на 14% относительно особей контрольной группыИспользование иммуномодулятора, полученного из бактериальной стенкилактобацил, может быть перспективной основой для регуляции механизмовиммунной резистентности, поддержания здоровья и увеличения привесапоросят в первые недели жизни.4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВНервная ткань наиболее чувствительна к действию окислительныхповреждений вследствие значительного содержания полиненасыщенныхжирных кислот, наличия переходных металлов, высокого уровняэнергетического обмена и утилизации кислорода, поэтому наиболее вероятныминдуктором ее структурно-функциональных нарушений является повышеннаягенерация РСК.

Интенсивность образования таких соединений можетзначительно повышаться при воздействии ксенобиотиков [Sureda A., 2011;Turja R., 2013]. Нарушение баланса между появлением и утилизациейсвободных радикалов приводит к развитию в клетках стойкого оксидативногостресса, сопровождающегося серьезными метаболическими нарушениями. Этоподтверждают полученные результаты исследований показывающие, чтооксидативный стресс в клетках головного мозга животных разных возрастных31групп, тесно ассоциирован с загрязнением среды обитаниярассматриваемыми в работе промышленными поллютантами (рис.

20).всемиЗАГРЯЗНЕНИЕСРЕДЫ ОБИТАНИЯКСЕНБИОТИКАМИОКИСЛИТЕЛЬНЫЕПОВРЕЖДЕНИЯ: МЕМБРАННЫХЛИПИДОВ; БЕЛКОВ; ДНК.СНИЖЕНИЕ УРОВНЯАНТИОКСИДАНТНОЙЗАЩИТЫНАРУШЕНИЕ БАЛАНСАМЕЖДУ ГЕНЕРАЦИЕЙИ НЕЙТРАЛИЗАЦИЕЙРСКОКСИДАТИВНЫЙСТРЕСССТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕИЗМЕНЕНИЯКЛЕТОК НЕРВНОЙ ТКАНИ ЖИВОТНЫХРис. 20 Механизм действия ионов металлов и органических поллютантов в условияхзагрязнения среды обитания животныхПроцессы восстановления, а также пластические молекулярные иморфологические перестройки могут происходить в нервной ткани значительнобыстрее и гораздо в более широких масштабах, чем это представлялось ранее.Имеющиеся в настоящее время данные свидетельствуют о существованиитесной функциональной связи между нейронами и глиальными клетками,обеспечивающей общие механизмы высшей нервной деятельности животных.Именно клетки глиального окружения, и в первую очередь астроциты,обеспечивают нормальное развитие и функционирование нейронов [SofroniewM., 2010; Verkhratsky A., 2014; Сухаренко Е.В.

и др. 2015]. Глиальные клеткиисключительно чувствительны к действию повреждающих факторов, а ихспособность к пластическим изменениям является критической дляреконструкции нейрональной сети, как в процессе развития, так и в зреломмозге. Реактивный астроглиоз – реакция астроцитов на действие различныхповреждающих факторов, таких как физический и химический инсульт,некоторые патологические состояния, характеризуется интенсивнымфибриллогенезом и повышением экспрессии ГФКБ [Eng L., 2000]. Этот белокявляется основным компонентом промежуточных филаментов астроцитов ииспользуется в качестве маркера для их идентификации в образцах и культурахтканей.32Использование антисыворотки против ГФКБ, иммуноглобулины которойраспознают эпитопы как интактной субъединицы ГФКБ молекулярной массой49 кДа, так и более низкомолекулярные полипептиды, позволило установить,что влияние промышленных поллютантов вызывает не только повышениесодержания ГФКБ, но и сопровождается трансформацией сети промежуточныхфиламентов астроцитов.

Интенсивность иммунного окрашивания клеточныхструктур коррелирует с изменением уровня ГФКБ и с повышением геннойэкспрессии. Окислительный стресс, индуцированный различными похимической природе соединениями, непосредственно влияет на транскрипциюГФКБ, что позволяет повышение экспрессии ГФКБ рассматривать в качествебиомаркера, отражающего интенсивность реактивного астроглиоза иперестройки цитоскелета глиоцитов [Tykhomyrov A. et al., 2008].

Полученные вработе данные указывают на то, что увеличение генерации ГФКБ и егодериватов является адекватным ответом астроцитов на окислительный стресс.Различные по природе токсиканты (Al3+, Pb2+, Cd2+, ПАГ, хлорбензол,промышленные растворители, нефтепродукты) индуцируют в нервной тканиживотных сходные нарушения окислительно-восстановительного баланса иастроглиальный реактивный ответ, как во всех экспериментальных моделях,так и в природных условиях [Nedzvetsky V. et al, 2012; Сухаренко и др. 2015].Следует обратить особое внимание на то, что миграция ГФКБ-положительныхклеток во многом зависит от поступления в клетку Са2+, регуляциявнутриклеточной концентрации которого осуществляется с помощьюуниверсальных для всех типов клеток кальций-связывающих белков.

Одним изпредставителей таких белков, синтезирующихся преимущественно клеткаминейроглии, является цитозольный протеин S100β. Установлено, что содержаниепротеина S100β ассоциировано с функциями глиальных клеток, направленнымина защиту нейронов от действия повреждающих факторов [Goncales C. et al.,2008]. Ток Са2+ способствует повышению миграции глиальных клеток иформированию новых нейрональных контактов. Однако резкое нарушениегомеостаза внутриклеточного пула кальция может спровоцировать развитиеклеточной патологии и послужить одной из причин эксайтотоксичности [Yе Х.et al., 2006].

Так повышение концентрации Са2+ активирует протеиназы, вчастностикальпаины,которыепринимаютактивноеучастиевнейродегенеративных процессах и апоптозе, катализируя протеолиз белковцитоскелета и деградацию примембранных протеинов. Действие этих протеазпрактически необратимо, что, по-видимому, является одной из причинопасности длительного повышения уровня Са2+ в цитозоле.Особенности генерации астроцит-специфических протеинов S100β иГФКБ в головном мозге животных представленные работе, дают основанияутверждать, что интоксикация ксенобиотиками вызывает ответныемолекулярные перестройки клеток астроглии, в ходе которых на фонеувеличения синтеза цитоскелетного ГФКБ происходит достоверный ростсодержания цитозольного кальций-связывающего протеина S100β и егополипептидных фрагментов.33Экспрессия специфических белков – ГФКБ и протеина S100β – отражаетструктурные молекулярные повреждения нервной ткани, сопровождающиесяне только ухудшением функций нервных клеток, но и индукцией клеточногоответа, направленного на восстановление функциональной способностинейронов и глиоцитов [Nedzvetsky V.

et al., 2011; Сухаренко и др. 2014].Необходимо подчеркнуть особое значение обратных связей, которыевозникают в ходе регуляции клеточного ответа и играют важную роль вподдержании равновесного стационарного состояния клеток нервной ткани придействии токсикантов (рис.21).ОКСИДАТИВНЫЙСТРЕССперестройкапромежуточных филаментовастроцитовгенерацияцитоскелетного ГФКБи его дериватовувеличение в астроцитахвнутриклеточнойконцентрации Са2+генерацияцитоплазматическогопротеина S100βи его дериватовВОССТАНОВЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙСПОСОБНОСТИ КЛЕТОК НЕРВНОЙ ТКАНИРис. 21 Механизм индукции клеточного ответа нейроглии в условиях загрязнения средыобитания животныхИзменения полипептидного состава ГФКБ в головном мозге животных,выявленные у различных возрастных групп при воздействии промышленныхполлютантов, свидетельствуют о реактивном астроглиальном ответе иактивном участии астроцитов в репаративных процессах.

Определениеинтенсивности астроглиоза, содержания и состава полипептидных фрагментовГФКБ и протеина S100β, а также показателей оксидативного стресса можетиспользоваться в качестве валидного показателя метаболических нарушений ворганизме животных разных таксонов.Исходя из вышеизложенного, сделаны следующие выводы:1. Различные по химической природе экотоксиканты индуцируют в нервнойткани животных разных таксонов (грызунов, различных видов рыб, речных иморских двустворчатых моллюсков) однотипный клеточный ответ.Выявленыособенностиастроглиоза,экспрессииисоставанейроспецифических белков глии головного мозга животных разныхтаксонов в присутствии ионов металлов и органических ксенобиотиков.342.

Астроглиальная реактивация в мозге рыб при воздействии ионов алюминиязависит от их возраста. В мозге взрослых половозрелых рыб разных видовионы алюминия вызывают экспрессию ГФКБ и протеина S100β (в среднем на89% и 76% соответственно), пролиферацию и дифференциацию астроцитов.Наиболее значительная астроглиальная реактивность выявлена в клеткахмозга молодых половозрелых особей, где количество белковых маркеровпревышало аналогичные показатели неполовозрелых особей и особей старше5 лет в среднем на 19% и 89% соответственно, что указывает на наиболееинтенсивную метаболическую активность астроцитов в данный период.3. В мозге взрослых половозрелых животных разных таксонов хроническаяинтоксикация ионами свинца вызывает астроглиоз, на который указываетвозрастание содержания ГФКБ и протеина S100β в среднем на 73% и 65%соответственно, а также активацию протеолитической деградацииастроглиальных промежуточных филаментов.