Проницаемость аэрогематического барьера легких для белка

П АТ О Л О Г И Ч Е С К А Я Ф И З И О Л О Г И Я
О Р И Г И Н А Л Ь Н Ы Е С ТАТ Ь И
УДК 619:616.24
Проницаемость аэрогематического
барьера легких для белка-D
сурфаканта (SP-D) у здоровых
и пораженных дирофиляриозом собак
А.М. Ермаков, А.С. Лысенкова, И.В. Колодий, СевероКавказский зональный научноисследовательский
ветеринарный институт ГНУ СКЗНИВИ Россельхозакадемии (Новочеркасск)
Ключевые слова: аэрогематический барьер, белок-D,
дирофиляриоз, легкие, собаки, сурфактант
Сокращения: АГБ — аэрогематический барьер,
SP-D — белок-D сурфактанта, SP — surfactant protein (белок сурфактанта)
Введение
Положительная динамика распространения дирофиляриоза по территории России, особенно в ее южных
регионах, вызывает острую необходимость всесторонне
изучить это заболевание. Наблюдения последних лет свидетельствуют об увеличении числа случаев дирофиляриоза у человека в РФ. В настоящее время случаи дирофиляриоза выявляются не только у жителей эндемичных
территорий юга страны (Волгоградская, Астраханская,
Ростовская области), но и других регионов, не эндемичных по данному заболеванию [1, 2, 5]. Что касается опасности для заболевших животных, то она заключается в
формировании полиорганной недостаточности.
Известно, что основным местом локализации взрослых
дирофилярий служит малый круг кровообращения; среди всех его элементов следует выделить легочную артерию и правый желудочек [3]. При этом надо предполагать,
что существенным образом могут страдать не только кровообращение [6], но и сурфактантная система легких.
По имеющимся данным, весь процесс синтеза сурфактанта и его секрецию осуществляют альвеоциты II-го типа
и клетки Клара. Готовый сурфактант либо удаляется альвеолярными макрофагами из респираторного отдела посредством фагоцитоза, либо его захватывают альвеоциты
II-го типа для последующего ресинтеза [7, 8]. В идеальных
условиях функционирования АГБ продукты деградации
не появляются в общем кровотоке. Их обнаружение может указывать на повышение проницаемости АГБ для определенного компонента сурфактанта.
В настоящее время начинается подробное изучение
белковой фракции сурфактанта, которая представлена 4 белками: SP-A, SP-B, SP-C, SP-D, два из которых
(SP-B и SP-C) обладают гидрофобными свойствами и
способствуют распределению фосфолипидов в виде
мономолекулярного слоя на поверхности раздела фаз
в альвеолах [7, 8]. Установлено, что SP-A и SP-D усиливают фагоцитоз бактерий и вирусов альвеолярными
макрофагами и выделение последними кислородных
радикалов, регулируют продукцию цитокинов и иммуноглобулинов альвеолярными макрофагами и пневмоцитами II-го типа [7, 8]. Однако роль этих белков
при дирофиляриозе совершенно не изучена.
16
Цель исследования
Изучить проницаемость АГБ легких для SP-D у здоровых и больных дирофиляриозом собак.
Материалы и методы
Всего исследовано 82 собаки (41 самец и 41 самка) из
специализированных питомников силовых структур Ростова-на-Дону и Краснодара; 37 животных были здоровыми, 45 больными дирофиляриозом. Возраст собак
составил от 1 года до 12 лет. Клиническое исследование проводили по общепринятой методике с занесением результатов в соответствующие протоколы и истории
болезни. У всех собак из подкожной вены предплечья,
латеральной вены сафены утром натощак брали кровь,
которую затем исследовали на наличие микрофилярий
методом насыщенного (обогащенного) мазка по Knott
и иммунохроматографическим методом (Canine SNAP
4Dx, IDEXX) для качественного выявления специфических антигенов Dirofilaria immitis, а также выполняли клинический и биохимический анализы крови. Концентрацию SP-D определяли иммуноферментным методом
с использованием тест-наборов для собак («Cusabio»).
Концентрацию белка выражали в нг/мл. Полученные
данные обрабатывали по методу вариационной статистики, с вычислением критериев Фишера и Хи-квадрата (использовали стандартную компьютерную программу «Biostat»). Различия считали достоверными при р<0,05.
Результаты
При анализе результатов исследования здоровых
самцов установлена положительная реакция на SP-D
у 31,25 % животных. Это составило 13,5 % всех здоровых собак. Колебания концентрации SP-D оказались
значительными — 0,72…200 нг/мл.
При анализе результатов исследования здоровых самок положительная реакция на SP-D выявлена у 42,8 %
животных, что составило 24,3 % всей совокупности
здоровых собак. Колебания концентрации белка у самок оказались близкими к показателям самцов —
0,05…200 нг/мл.
При сравнении частоты выявления SP-D у здоровых
самцов и самок с использованием критерия Хи-квадрат не отмечено достоверных различий.
У больных дирофиляриозом самцов положительная
реакция на SP-D выявлена у 32,0 % животных (близко
по значению к показателю здоровых самцов — 31,25 %),
что составило 17,8 % всей совокупности больных собак (показатель незначительно выше, чем в случае здо-
Проницаемость аэрогематического барьера легких для белка-D сурфаканта (SP-D)
у здоровых и пораженных дирофиляриозом собак
оказались значительными 0,72…200,0 нг/мл. У 10 собак
из 20 белок в плазме крови не выявлялся.
У собак в возрастной группе от 8 до 12 лет (n=2) маркер выявлялся лишь у одной собаки и в значительных
концентрациях (135,9 нг/мл).
У всей группы собак с дирофиляриозом (n=45) уровень белка определялся в границах 0,02…90,87 нг/мл.
Среднестатистические показатели по данной группе с высокой степенью достоверности (р<0,02) оказались ниже, чем показатели группы здоровых собак.
Интересно отметить, что в возрастной группе до
2-х лет у собак с дирофиляриозом (n=8) концентрация
белка-D оказалась значительно выше (р<0,05), чем у
здоровых собак в аналогичной возрастной группе, а
колебания концентрации составили 8,37…79,59 нг/мл.
В возрастной группе 2…8 лет из 35 анализируемых
случаев маркер в крови больных животных обнаружен
в 8 случаях. Пределы колебаний концентрации лежали в границе от 0,02 до 90,87 нг/мл. По сравнению с показателями здоровых собак аналогичной возрастной
группы среднестатистические показатели у животных
данной группы были достоверно ниже (р<0,01).
В группе больных животных 8…12 лет (n=2), аналогично, как и в группе здоровых животных, у одной собаки отмечены высокие показатели (73,27 нг/мл), а
у другой маркер не определялся в крови. Анализ зависимости между возрастом и концентрацией маркера у здоровых собак показал достоверную прямую корреляцию (r = 0,60; р<0,046). Аналогичная связь, но при
более низких показателях концентрации белка, выявлена и у больных собак (r = 0,74; р < 0,008).
Таким образом, изменения концентрации белка-D
сурфактанта в плазме крови при прогрессировании дирофиляриоза можно считать закономерными. Онтогенетическая особенность реакции сурфактантной
системы — появление значительных концентраций
белка в плазме крови у условно здоровых собак в возрасте старше 2-х лет. Возможно, что причиной «прорыва» АГБ послужили ранее перенесенные респираторные инфекции. Имеющиеся на сегодня данные позволяют с уверенностью говорить о том, что белок-D
может играть роль эндогенного фактора репрограммирования макрофагов и тем самым определять характер иммунного ответа и его исход при заболеваниях легких, сопровождающихся реакцией воспаления.
Выводы
У здоровых собак в 37,8 % случаев отмечено нарушение АГБ по отношению к белку-D сурфактанта
легких, при этом процент положительных реакций
у самцов и самок статистически не различался. У больных дирофиляриозом собак в 31,1 % случаев отмечены нарушения АГБ легких для белка-D сурфактанта легких, которые не связаны с полом животных.
Онтогенетической особенностью реакции АГБ легких у здоровых животных является хорошая резистентность по отношению к белку-D у здоровых особей в возрасте до 2-х лет и значительное ее ослабление
у инфицированных дирофиляриями собак этого же
возраста. В возрастной группе старше 2-х лет резистент-
17
РВЖ • МДЖ • № 1/2013
ровых самцов). Колебания концентрации белка —
11,33…90,87 нг/мл.
Сравнение частоты обнаружения SP-D в плазме крови здоровых и больных самцов не выявило достоверных различий (р<0,7).
У больных дирофиляриозом самок положительная реакция на SP-D выявлена у 30,0 % животных, что
составило 13,3 % всей совокупности больных собак.
Этот показатель в среднем несколько выше, чем в
совокупности здоровых собак (24,3 %), однако достоверных различий не установлено (р<0,5). Колебания
концентрации белка в плазме крови больных самок —
0,02…200,0 нг/мл.
Достоверных различий в частоте обнаружения белка в плазме крови больных самок и больных самцов
не выявлено (р<0,8).
Таким образом, у здоровых собак в 37,8 % случаев
обнаружен белок-D сурфактанта в различных концентрациях (от 11,33 нг/мл до 200,0 нг/мл). У больных
дирофиляриозом собак белок в различной концентрации
(от 0,02 нг/мл до 200,0 нг/мл) определяется в 31,1 %
случаев. И у здоровых и у больных собак половых различий в частоте обнаружения белка не отмечено.
При анализе результатов исследования по возрастным
группам установлено, что в группе собак от 1 года до
2-х лет частота выявления маркера в плазме крови достоверно не отличалась от аналогичного показателя всей
группы больных собак. Несмотря на видимую тенденцию к увеличению положительных результатов (белок
выявлен у 3-х из 8 больных животных) достоверных различий не установлено (2 собаки из 15; р<0,81).
Аналогичную картину наблюдали в возрастной группе от 2 до 8 лет. Если у здоровых животных положительная реакция отмечена в 10 случаях из 20, то у собак с дирофиляриозом лишь в 8 случаях из 35. При этом
различия также оказались недостоверными (р<0,11).
Возрастная группа 8…12 лет состояла из двух подгрупп: больных и здоровых животных, по 2 собаки в
каждой. В каждой из подгрупп у одной собаки выявлен маркер белка SP-D.
Таким образом, биохимический маркер сурфактантатной системы SP-D выявляется в плазме крови в 37,8 %
случаев у здоровых собак и в 31,1 % случаев у больных
дирофиляриозом. Наличие маркера в плазме крови не
зависит от пола животного и его возраста. Представляло интерес исследовать абсолютные значения концентрации белка в плазме крови.
У здоровых собак (n=37) средняя концентрация SP-D
в крови составила 26,89±9,33 нг/мл, однако, у части животных концентрация белка оказалась ниже чувствительности метода (у 23 из 37), она определялась как
нулевая. В остальных случаях колебания составили
0,12…200,0 нг/мл. Этим и объясняются весьма значительные показатели стандартного отклонения.
В возрастной группе до 2-х лет (n=15) маркер выявлен лишь у трех животных и концентрация его оказалась
в пределах 0,05…0,12 нг/мл, в остальных случаях концентрация белка была ниже чувствительности метода.
В возрастной группе от 2 до 8 лет (n=20) концентрация маркера составила 34,66±14,35 нг/мл и колебания
А.М. Ермаков, А.С. Лысенкова, И.В. Колодий
ность АГБ легких снижается как у здоровых, так и
у больных собак.
В условиях инвазии и хронического течения дирофиляриоза концентрация белка в плазме крови у со-
бак до 2-х лет значительно превосходит аналогичные показатели здоровых собак, а после 2-х лет уровень белка значительно уменьшается по сравнению
с популяцией здоровых собак.
Библиография
1.
Бескровная Ю.Г. Дирофиляриоз на юге России: распространение и диагностика: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. — М., 2009.
2.
Гуськов В.В., Горшкова Е.В., Постнова В.Ф., Агарунов А.В. Дирофиляриоз в Астраханской области // Лечащий врач, 2001; 1: 55—56.
3.
Колесников П.В. Диагностика и терапия кардиопульмональной недостаточности при дирофиляриозе у собак: автореф. дисс.
... канд. вет. наук. — Волгоград, 2009.
4.
Jeffery P.K. The origins of secretions in the lower respiratory tract // Eur J Respir Dis Suppl., 1987; 153: 34—42.
5.
Kartashev V., Batashova I., Kartashov S. [et al.] Canine and human
dirofilariosis in the Rostov Region (Southern Russia) // Veterinary Medicine
International, Volume 2011 (2011), Article ID 685713, 5 pages.
6.
Rawlings C.A., Farrel R.L, Mahood R.M. Morphologic changes
in the lungs of cats experimentally infected with Dirofilaria immitis. Response
to aspirin // Journal Vet. Intern Med., 1991 Mar — Apr; 5 (2): 106—107.
7.
Weaver T.E., Na C.L., Stahlman M. Biogenesis of lamellar bodies, lysosome-related organelles involved in storage and secretion of pulmonary surfactant
// Semin Cell Dev Biol., 2002 Aug; 13(4): 263—270.
8.
Wright J.R., Dobbs L.G. Regulation of pulmonary surfactant
secretion and clearance // Annu Rev Physiol., 1991; 53: 395—414.
SUMMARY
A.M. Ermakov, A.S. Lysenkova, I.V. Kolodiy. Permeability of the AHB for SPD in Healthy Dogs and Dogs with
Dirofilariasis. We studied penetrability of air8haematology barrier for surfactant protein8D in 82 healthy and dirofilaria8
sis infected dogs from military kennels. It has been established, that 37.8% of healthy dogs had disorders of lungs’ air8
haemotology permeability, while air8haemotology barrier of dogs at the age under two years was highly resistant. In the
case of dirofilariosis infection the extent of air8haemotology barrier penetrability rises up, especially, for dogs under two
years. At the same time, frequency of protein appearance in blood plasma does not rise in comparison to healthy dogs.
It is concluded, that diagnosed protein8D disorders may cause weakening of local immune defence of respiratory tract.
УДК 619: 616-001.28/.29
Влияние ионизирующей радиации
на чувствительность служебных собак
различных пород
И.С. Колесниченко, Национальная Ассоциация ветеринарнобиологической промышленности
«Ветбиопром»(Москва)
Ключевые слова: доза облучения, ионизирующая радиация, работоспособность, служебные собаки,
чувствительность
Сокращения: МТ — масса тела
Введение
Возможность применения ядерного оружия в военных
конфликтах становится все вероятнее, примером тому могут служить испытания ядерных бомб Пакистаном и
Индией (1999), КНДР (2006, 2013), сообщение о разработке США ядерных боеприпасов малой мощности (газета
«Красная звезда» от 03.12.2003) и, наконец, стремление
Ирана в обозримом будущем иметь ядерную бомбу.
В условиях применения потенциальным противником ядерного оружия служебные собаки, как и другие
животные, будут подвергаться поражению. Поражение
собак возможно и в случае использования ионизирующих излучений (поражающий фактор ядерного ору-
18
жия) в диверсионных актах. Изучать работоспособность
служебных собак различных пород в зависимости от
дозы облучения необходимо, чтобы в последующем
иметь возможность их максимально эффективно использовать в предупреждении и ликвидации последствий террористических актов, техногенных катастроф
на объектах, имеющих ядерные установки [5].
Цель исследования
Уточнить, одинакова ли чувствительность собак различных служебных пород к одинаковым дозам ионизирующего излучения.
Материалы и методы
Для опыта отобрали 25 собак с МТ 25…40 кг (московские сторожевые, ротвейлеры, овчарки) из кинологического центра Минобороны России. Все животные были разделены на опытные и контрольные группы по принципу анало-