Иммуномодулирующая профилактика и пути повышения резистентности сельскохозяйственных животных
Иммуномодулирующая профилактика и пути повышения резистентности сельскохозяйственных животных
49
Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский государственный университет прикладной биотехнологии
Кафедра микробиологии и иммунологии
Курсовая работа
Иммуномодулирующая профилактика и пути повышения резистентности сельскохозяйственных животных
Выполнил: студент 2 курса 9 группы
Егоров П.А.
Научный руководитель:
проф. Скородумов Д.И.
Москва
2005
Содержание
I. Введение
II. Иммуномодулирующая профилактика
1. Роль условно-патогенных бактерий и вирусов в этиопатогенезе острых кишечных и респираторных болезней
2. Применение Т - и В-активина при острых кишечных и респираторных заболеваниях животных
3. Использование для профилактики и лечения острых кишечных заболеваний специфических поливалентных вакцин и сывороток крови
3. Использование для профилактики и лечения острых кишечных заболеваний лактобактерина и бактериофагов
III. Пути повышения резистентности сельскохозяйственных животных
1. Генетические факторы повышения резистентности
2. Использование фенотипических факторов
3. Иммуномодулирующая профилактика и терапия
Заключение
Список литературы
I. Введение
В настоящее время общепринятым является представление о том, что в организме человека и животных существует единая нейроэндокринно-иммунная система регуляции, которая выполняет всеобъемлющую функцию по координации деятельности всех органов и систем как единого целого, обеспечивая адаптацию организма к постоянно меняющимся факторам внешней и внутренней среды. Результатом этого является сохранение гомеостаза, который необходим для поддержания нормальной жизнедеятельности организма и его резистентности.
Под резистентностью понимают устойчивость организма к действию физических, химических и биологических агентов, способных вызвать патологическое состояние. Термины "резистентность" и "иммунитет" идентичны (невосприимчивость, устойчивость к чему-либо). Но под иммунитетом чаще понимают устойчивость живых организмов к воздействию биологических факторов как способ защиты внутреннего постоянства организма от живых тел и веществ, несущих в себе признаки генетически чужеродной информации (Р.В. Петров, 1976).
В процессе эволюции в живых организмах возникли три основные системы резистентности: конституциональная, фагоцитарная и лимфоидная. Конституциональная система резистентности (клеточная мембрана, эпителиальные и эндотелиальные покровы, фитонциды, лизоцим, интерферон, комплемент и др.), являясь самой древней по происхождению, включает в себя механические и химические факторы защиты. Она присуща всем живым организмам - от одноклеточных до позвоночных. Конституциональные факторы резистентности возникли в результате мутаций и наследственного закрепления молекулярного устройства организма, препятствующего взаимодействию с неблагоприятными для организма экологическими, физиологическими и химическими агентами.
Растениям, бактериям, вирусам, простейшим, грибам присуща только конституциональная система резистентности. У беспозвоночных и позвоночных организмов в дополнение к конституциональной появилась фагоцитарная защита - фагоцитоз чужеродных агентов с участием нейтрофилов и макрофагов.
Конституциональные факторы и фагоцитирующие клетки принято называть неспецифическими факторами защиты, факторами естественной резистентности, или факторами неспецифического иммунитета.
Неспецифические факторы защиты действуют практически всегда и с одинаковой силой против всех чужеродных агентов микробной и немикробной природы и передаются по наследству, так как они обусловлены врожденными биологическими особенностями. Присущими данному виду живых организмов.
У позвоночных животных неспецифическая система резистентности дополнена мощной лимфоидной специфической (специфическим иммунитетом), достигшей наибольшего развития у теплокровных животных, внутренняя среда которых благоприятна не только для собственных клеток. Наличие всех питательных веществ и постоянная температура тела создали благоприятные условия для жизнедеятельности практически непредсказуемого количества чужеродных организмов, что, вероятно, и послужило причиной возникновения у высших животных дополнительной, наиболее совершенной, специальной защиты ко всему генетически чужеродному, проникающему в организм.
Специфическая система иммунитета имеет свои центральные и периферические органы, в которых происходят образование, дифференцировка и созревание иммунных лимфоцитов - основных факторов специфического иммунитета. Каждый клон иммунных лимфоцитов специфически действует лишь против определенного антигена. Лимфоциты по кровеносным и лимфатическим сосудам, межтканевым щелям проникают в самые отдаленные участки тела, распознают и уничтожают чужеродные в генетическом отношении вещества, в том числе и микробной природы, нередко погибая при этом. Специфический иммунитет является приобретенным и не передается по наследству.
Иммунология в настоящее время переживает период бурного развития, привлекая своими успехами внимание ученых и практических работников самых разных профессий и специальностей. Интерес к этой науке вызван многими новыми открытиями и важными результатами, благодаря которым изменились представления о сущности и механизмах иммунитета, о роли иммунной системы в организме, о возможности через иммунную систему влиять на течения разнообразных инфекционных и неинфекционных патологических процессов. Иммунология, развивавшаяся в течение многих десятилетий как наука о невосприимчивости к инфекционным агентам, трансформировалась в науку о сохранении биологической индивидуальности, чему способствовали успехи молекулярной биологии, цитологии, биохимии, генетики.
II. Иммуномодулирующая профилактика
1. Роль условно-патогенных бактерий и вирусов в этиопатогенезе острых кишечных и респираторных болезней
Острые кишечные заболевания (ОКЗ) объединяют множество болезней молодняка животных, которые проявляются преимущественно в первые 7 дней после рождения диарейным синдромом, отягощающимся обезвоживанием и интоксикацией. Тяжесть течения ОКЗ варьирует от легкой до тяжелой, в зависимости от состояния факторов естественной резистентности организма животных, этиологии и эффективности лечебных мероприятий.
При изучении этиопатогенеза болезней, проявляющихся симптомокомплексом ОКЗ (синдром диареи) у новорожденных телят, подсосных поросят и ягнят, а также щенков пушных зверей, с использованием статистических и специальных методов установлено многообразие факторов, участвующих в возникновении и осложнении патологического процесса (нарушения зоогигиенических условий содержания и кормления беременных животных, несвоевременная выпойка первой порции молозива, высокая обсемененность внешней среды микроорганизмами и т.д.).
В начальный период ОКЗ у молодняка связаны преимущественно алиментарно-функциональными причинами. В дальнейшем в патогенез включаются условно-патогенные микроорганизмы и ОКЗ приобретают характер инфекционного заболевания, обусловленного чрезмерным размножением в кишечнике энтеротоксигенных, энтеропатогенных и адгезивных культур энтеробактерий.
При сравнительном анализе результатов бактериологических исследований материала от здоровых и больных ОКЗ телят в различных регионах России и стран СНГ выделены и идентифицированы основные инфекционные агенты, вызывающие ОКЗ.
В структуре выделяемой микрофлоры от здоровых животных превалируют нормальная E. сoli, Bifidum и lactobacteria. При количественном подсчете микробных клеток в 1 г исследуемого материала нормальная E. Coli, Pr. vulgaris, enterobacter, Klebsiella pneumonia, EPEC, EAEC содержались в концентрации 103-106, а бифидо- и лактобактерии - в концентрации 109-1011 клеток/г материала.
В материале от больного ОКЗ молодняка выделяется большое количество микроорганизмов из семейства Enterobacteriaceae, среди которых ведущее место по распространенности занимают энтеропатогенные (EPEC) и энтероадгезивные (EAEC) E. Coli, Pr. vulgaris, Pr. mirabilis, Kl. Pneumonia, Staphylococcus aureus, Salmonella. Средняя конценрация условно-патогенных микроорганизмов выше по сравнению с данными, полученными от здоровых животных.
Bifidum
28,1
Hafnia
1
Lactobacteria
21,1
Yersinia
2
Enterococcus
0,5
Pseudomonas
2
EAEC
0,5
Serratia
2
EPEC
1
Enterococcus
3
Klebsiella
0,5
Citrobacter
5
Citrobacter
1,5
Staphylococcus
8
Proteus
1,1
Salmonella
9
E. coli
45,7
E. coli
14
Klebsiella
16
Proteus
18
EPEC и EAEC
20
Процентное соотношение процентное соотношение бактериальных культур при ОКЗ, % бактериальных культур, выделенных от здоровых телят (2-5-=дневного возраста).
Исследованиями гематологических и иммунологических показателей выявлена существенная разница в морфологических и иммунологических показателях крови здоровых и больных телят.
Количество лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина у больных телят выше, чем у здоровых, но при этом насыщенность эритроцитов гемоглобином более низкая у больных. В сыворотке крови больных телят значительно снижено содержание общего белка.
показатели
здоровые
Больные
Гемоглобин, г/мкл
9,82+1,9
10,25+0,9
Эритроциты, млн/мкл
7,0+0,3
8,1+0,3
Содержание гемоглобина в эритроцитах, пг
14,1+0,08
13,1+0,03
Лейкоциты, тыс/мкл
7,25+0,55
9,47+1,42
Общий белок, г/л
66,4+9,9
52,9+10,1
Средние показатели основных параметров периферической крови здоровых и больных ОКЗ телят.
Изучение факторов неспецифической резистентности новорожденных телят показало, что при ОКЗ фагоцитарная активность моноцитов остаётся на уровне здоровых, фагоцитарная активность нейтрофилов и активность комплимента достоверно снижаются, активность лизоцима повышается.
У больных ОКЗ животных в периферической крови снижается общее количество лимфоцитов главным образом за счет В-лимфоцитов, количество которых уменьшается в среднем в 2,5 раза, а также ниже уровень IgG, IgM и IgA.
При интерпретации результатов иммунограммы важное значение имеет определение степени иммунных расстройств (СИР) по методу, предложенным А.М. Земсковым (1995) в модификации Д.А. Девришова. Определение проводят по формуле
Где Мб - средняя арифметическая величина больных животных; Мзд - средняя арифметическая величина здоровых животных.
Если рассчитанная величина составляла 1-29 %, то это соответствует первой СИР, 30-60 % - второй СИР, более 60% - третьей СИР.
Наряду с определением СИР для правильной оценки полученных данных считается целесообразным определять лейко-Т-клеточный (отношение лейкоцитов к количеству Т-лимфоцитов) (норма 4-7) и лейко-В-клеточный (отношение лейкоцитов к количеству В-лимфоцитов) (норма 30) индексы, характеризующие степень нарушений Т - и В-систем иммунитета.
У больных ОКЗ животных СИР находится в пределах 25-50%.
Индексные показатели характеризуются нарушениями в иммунной системе у больных животных, особенно В-звена иммунитета.
Индексные показатели иммунограмм здоровых и больных телят.
Лейко-Т-клеточный индекс
Лейко-В-клеточный индекс
Здоровые
Больные
Здоровые
Больные
6
8
34
100
Острые респираторные заболевания (ОРЗ). Этиологические факторы их, как и ОКЗ, сложны и многообразны. Исследования многих авторов доказали, что наиболее частыми индукторами ОРЗ являются неудовлетворительные условия содержания, перенесенные ранее ОКЗ, иммунодефицитные состояния.
Клинически ОРЗ, несмотря на полиэтиологичность, проявляются примерно одинаково; некоторые отличия в симпатике отмечают по степени выраженности и последовательности их проявления. В начале заболевания у телят обычно появляются серозный ринит, конъюнктивит, учащение дыхания, затем развивается бронхит, переходящий в бронхопневмонию.
У 97% телят с признаками поражения респираторных органов Д.А. Девришов иммунофлуоресцентным методом выявил специфическое свечение с характерной локализации в эпителиальных клетках слизистой оболочки носовой полости антигенов следующих вирусов: парагриппа 3 (ПГ-3), инфекционного ринотрахеита (ИРТ), адено (АД), респираторно-синцитиального (РС) и диареи.
Многообразие инфекционных агентов также способствует возникновению смешанных инфекций.
В первые дни ОРЗ вирусные антигены и их ассоциации обнаруживаются во всех случаях, а через 10-15 дней - не во всех. В более чем 50 % случаев в сыворотке крови, полученной от больных ОРЗ телят, серологическими методами обнаруживаются антитела к вирусам ПГ-3, ИРТ, АД, РС, что подтверждает участие этих вирусов (и их ассоциаций) в этиопатогенезе ОРЗ телят.
Кроме того, бактериологическими исследованиями материала, мазков и выделений из полости носа при ОРЗ у телят обнаружены стафилококки, стрептококки, клебсиеллы, эшерихии, протеи, сальмонеллы, пастереллы (преимущественно при тяжелых формах) в первые дни болезни (при серозном воспалении передних дыхательных путей) в концентрации 102-103 микробных клеток в 1 мл, а в более поздние сроки (при слизисто-гнойных истечениях) - до 105-107 микробных клеток в 1 мл.
Следовательно, первичная роль в этиологии ОРЗ принадлежит вирусам, а условно-патогенные микроорганизмы в последующем в последующем осложняют течение ОРЗ у телят (вторичная роль).
При ОРЗ изменяются как неспецифические, так и специфические факторы иммунитета. Фагоцитарная активность нейтрофилов и активность комплемента снижается, фагоцитарная активность моноцитов практически не изменяется, а активность лизоцима имеет тенденцию к повышению. В периферической крови телят, больных ОРЗ, снижается общее количество лимфоцитов, преимущественно за счет Т-лимфоцитов, содержание которых уменьшается более чем в два раза. Уменьшение количества В-лимфоцитов и уровня иммуноглобулинов (IgG, IgM, IgA) менее существенно.
Таким образом, острые кишечные заболевания у молодняка животных вызываются главным образом условно-патогенными микроорганизмами (и сопровождаются дисбактериозом), а острые респираторные заболевания индуцируются вирусами с последующими возможными осложнениями за счет тех же условно-патогенных микроорганизмов, которые вызывают и ОКЗ. При ОКЗ и ОРЗ у телят имеют место однонаправленные изменения активности исследованных факторов неспецифической защиты и разнонаправленные изменения количества Т - и В-лимфоцитов: у новорожденных телят первичный иммунодефицит В-системы лимфоцитов является предрасполагающим для возникновения прежде всего острых кишечных заболеваний, а острые респираторные заболевания сопровождаются более выраженным вторичным иммунодефицитом преимущественно Т-системы иммунитета (Д.А. Девришов, 2000).
Учитывая наличие при ОКЗ и ОРЗ молодняка животных иммунодефицитных состояний, важную роль условно-патогенных микроорганизмов и вирусов в этиопатогенезе этих заболеваний, неэффективность во многих случаях лечения ОРЗ и ОКЗ антибиотиками (из-за приобретения устойчивости условно-патогенных микроорганизмов к большинству антибиотиков), заслуживают внимания работы, направленные на получение и использование специфических вакцин и иммунных сывороток препаратов-иммуномодуляторов и антагонистов патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. В частности, в МГАВМиБ им.К.И. Скрябина развивается новое направление по профилактике и лечению ОКЗ и ОРЗ молодняка сельскохозяйственных животных с использованием иммуномодуляторов (Т - и В-активинов), лактобактерина, поливалентных вакцин, сывороток, бактериофагов и их сочетаний, в том числе для иммунизации беременных животных с целью получения молозива, обогащенного специфическими антителами против наиболее распространенных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов окружающей среды.