Гомеостатическая система организма поросят на фоне длительного воздействия диоксина и Т-2 токсина и применения лекарственных средств

Среди техногенных поллютантов, циркулирующих в биосфере, большую опасность представляют диоксины и диоксиноподобные соединения (Папуниди К.Х. и соавт., 2010). Из числа природных экотоксикантов широко распространены микотоксины, наиболее токсичным считается Т-2 токсин, являющийся продуктом жизнедеятельности грибов рода Fusarium (Семенов Э.И., Иванов А.В., 2009). В современных условиях вероятность одновременного загрязнения биосферы данными токсикантами весьма высока. Основным источником их поступления в организм человека и животных служат пищевые продукты и корма. В связи с этим изучение роли этих поллютантов в возникновении различных заболеваний, как для медицины, так и для ветеринарии имеет актуальное значение. Сочетанные интоксикации ими продуктивных животных и эффективность применения терапевтических средств изучены недостаточно.

Целью данного исследования явилось выяснение механизма и функциональных особенностей проявления сочетанного воздействия диоксина и Т-2 токсина на организм поросят посредством системного изучения симптоматики и характера патоморфологических изменений в органах и тканях, гематологических, биохимических и иммунологических показателей крови, а также возможности коррекции обменных процессов, иммунодефицитных состояний и элиминации диоксина и Т-2 токсина из организма с помощью цеолита и димефосфона.

Материалы и методы.

Опыты проводили на 9 поросятах породы «крупная белая» в возрасте 7 недель, живой массой 14 кг, разделенных на три группы по 3 головы в каждой. Первая служила контролем, животным второй группы назначали диоксин в дозе 15 мкг/кг и Т -2 токсин в дозе 200 мкг/кг в течение 45 суток, третьей – токсины скармливали как поросятам второй группы, но одновременно с целью детоксикации организма перорально вводили цеолит из расчета 2% от сухого вещества рациона и димефосфон в дозе 90 мг/кг массы тела один раз в сутки. При этом цеолит задавали за весь период опыта, а димефосфон в течение 15 дней, с интервалом 15 суток. Определение живой массы, температуры тела животных, взятие и исследование крови проводили в начале опыта, затем через каждые 15 суток после первичного введения токсикантов. Общий анализ крови включал определение содержания эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, гематокрита, дифференциальный подсчет лейкоцитов по общепринятым методам. Биохимический анализ сыворотки крови - исследования на содержание общего белка рефрактометрическим, соотношение белковых фракций турбидиметрическим методами. Активность ферментов, концентрацию продуктов белкового и липидного обменов, углеводов определяли на биохимическом анализаторе. Иммунный статус подопытных животных оценивали по количественным и функциональным показателям (уровень Т-лимфоцитов в периферической крови определяли методом спонтанного розеткообразования с гетерогенными эритроцитами, В-клеток - методом АС-розеток по Фримелю. Функциональную активность лизоцима в сыворотке крови - нефелометрическим методом по Дорофейчуку В.Г., фагоцитарную активность нейтрофилов устанавливали по Кост С. А. и Стенко М. И. Для гистологических исследований брали кусочки сердца, печени, почек, материал фиксировали в буферном растворе 10-%-го формалина, pH-8,0. Далее проводили обезвоживание и уплотнение отобранных тканей погружением их в серию спиртов возрастающей крепости, затем осуществляли заливку в парафин и изготавливали из подготовленных блоков гистологические срезы. Окраску гистопрепаратов проводили гематоксилин–эозином. С помощью методов электронной микроскопии исследовали ультраструктуру клеток паренхимы печени, коркового слоя почек, миокарда. Подготовка отобранного материала проводилась по принятой классической схеме. Образцы фиксировали в 1%-ном растворе глутарового альдегида на 0,1М фосфатном буфере (pН-7,4). Постфиксацию проводили в 2%-ном растворе четырехокиси осмия на том же буфере. После дегидратации в спиртах и ацетоне кусочки ткани заключали в смесь эпоновых смол. Ультратонкие срезы просматривали в электронном микроскопе JMM – 100CX. Обработку цифрового материала проводили с использованием специальных прикладных программ методом вариационной статистики с применением критерия достоверности по Стьюденту.

Результаты исследований.

Установлено, что поросята первой контрольной группы нормально развивались, сохраняя при этом хороший аппетит, суточные привесы составили 26%. У животных второй группы отмечали проявление комплекса клинических изменений в виде общего угнетения, уменьшения потребления корма и воды, диареи, одышки, снижения двигательной активности, отставания в росте и развитии, понижении массы тела до 37%. За время проведения наблюдения пало два поросенка. Среднесуточные привесы по сравнению с группой контроля были ниже на 144 г (54,2%). По результатам гематологических исследований у затравленных животных в продолжение всего опыта отмечали эритроцитопению, лейоопению, понижение уровня гемоглобина и повышение гематокритной величины, что указывает на подавление гемопоэза, угнетение функции кроветворных органов под действием токсикантов. Поступление в организм поросят токсикантов приводило к понижению концентрации эритроцитов в периферической крови в сравнении с показателями контрольных животных на 26%, лейкоцитов – на 38%, уровня гемоглобина - 23%. Анализ лейкограммы свидетельствовал о лимфоцитозе, понижении концентрации клеток, обладающих фагоцитарной активностью, эозино -, моноцито-, нейтропении, что указывает на падение резистентности и снижение микрофагоцитарной функции организма вследствие истощения гранулопоэза.

Данные биохимического исследования сыворотки крови в большей мере раскрывали характер токсического действия ядов на функциональное состояние органов и систем. Отмечали понижение содержания общего белка относительно данных контроля на 28%, изменение процентного соотношения его фракций: доля альбуминов понизилась на 35%, α-глобулинов – на 18%, повышение β- глобулинов происходило на 80%, к-глобулинов - 34%. Подобная динамика рассматриваемых показателей свидетельствовала о снижении усвояемости протеина корма вследствие хронического расстройства желудочно-кишечного тракта и нарушении белковосинтезирующей функции печени. Развитие гипоальбуминемии указывало на дефицит аминокислот, изменение коллоидно-осмотического давления крови, почечную недостаточность и нарушение метаболизма (белок участвует в транспорте жирных кислот, витаминов, гормонов, билирубина, кальция и магния). Повышение глобулинов служило признаком развития патологических состояний, связанных с воспалительными процессами. Таким образом, подтвердились представления о том, что характерным для данных токсикантов является гепатотрофное действие.

Как показали наши исследования, диоксин и Т-2 токсин при одновременном назначении оказывали существенное влияние на активность различных ферментов организма. Так, активность аланинаминотрансферазы в сыворотке крови имела тенденцию в сторону подъема и характеризовалась наибольшим значением на 15 сут исследования (активность фермента возросла в 6,5 раза), разница с контролем на 45 сут составила 170%. Уровень аспартатаминотрансферазы превысил данные контрольных животных к концу опыта в 3,3 раза. Существенное повышение трансфераз свидетельствовало о повреждении клеточных мембран и нарушении обменных процессов на уровне аминокислот. Установленное в эксперименте увеличение активности щелочной фосфатазы (до 2,4 раз), как фермента, преимущественно содержащегося в слизистой оболочке кишечника, костной ткани, клетках печени и почечных канальцев, указывало на поражение этих органов и нарушение фосфорно-кальциевого обмена. Эти данные в совокупности с анализом протеинограммы дают основания предполагать развитие нефротического симптомокомплекса. Повышение концентрации билирубина в сыворотке крови опытных поросят, происходившее в сравнении с контролем до 2,3 раза, подтверждает наряду с гемолитическим и токсическое действие диоксина и Т-2 токсина на гепатоциты. Установили также снижение содержания глюкозы (до 46%), что предполагало за собой нарушение деятельности печени и поджелудочной железы. В то же время выявили повышение уровня амилазы (до 3,8 раза), что объяснимо замедлением ее элиминации. Регистрированный в ходе исследования подъем концентрации мочевины (в 2,7 раза от контрольных значений) свидетельствовал о нарушении ее синтеза печенью и выделения почками. На почечную недостаточность, нарушение ее фильтрующей способности указывало и повышение уровня креатинина (32%).

Результаты иммунологических исследований крови животных второй группы отражали понижение количественных и функциональных показателей иммунной системы. Так, снижение фагоцитарной емкости нейтрофилов происходило на 71% в сравнении со значениями контрольных поросят, активность лизоцима понижалась на 32%, содержание Т-лимфоцитов - на 29%, В-лимфоцитов - 40%. Полученные данные подтвердили выводы ряда авторов (Желтов В.А. и соавт., 2008; Иванов А.В. и соавт., 2011; Кадиков И.Р. и соавт., 2013) о комбинированном нарушении функции Т- и В-систем иммунитета под воздействием этих ядов. Патогенез одновременного поражения систем иммунитета может быть связан с нарушением созревания и дифференцировки клеток-предшественников, регуляции функции иммунокомпетентных клеток, активацией пролиферации. Выяснили индукцию свободнорадикального окисления, что регистрировали по повышению в крови конечного продукта - малонового диальдегида (в 3,2 раза). Данная реакция является своего рода отражением защитно-приспособительных возможностей организма на клеточном уровне и дает информацию о глубине, степени поражения и выраженности патологического процесса. Полученные нами данные объясняют чрезмерную активацию перекисного окисления как один из возможных начальных патогенетических механизмов повреждения мембран клеток жизненно важных органов.

Анализ патоморфологических изменений органов поросят, подвергнутых воздействию токсикантов, подтвердил выводы о политропности ядов, выявив вовлечение в патологический процесс большинства систем организма, что характеризовалось наличием дегенеративно-дистрофических процессов, выявленных на макро- и микроскопическом уровнях. Обнаружили гемодинамические нарушения (набухание стенок сосудов в сердце, развитие периваскулярных отёков), дистрофические изменения клеток печени с некрозом некоторых из них, в почках выявили признаки белковой дистрофии, очаговую десквамацию и некробиоз эпители. цитов извитых канальцев. В сердце, портальных трактах печени отмечали пролиферативные проявления в виде полиморфноклеточной реакции. На ультраструктурном уровне, что подтвердили и данные ряда авторов отмечали патологию ядер, повреждение митохондрий и эндоплазматического ретикулума, уменьшение количества рибосом, появление множества пероксисом, сокращение числа фильтрационных щелей и вторичных цитоподий в эпителиоцитах почечных клубочков, что и обуславливало существенное изменение активности большинства ферментов и функциональные нарушения органов. Из полученных данных следует, что общность органов-мишеней диоксина и Т-2 токсина (печень, почки, органы кроветворения) является причиной усиления их токсического действия от сочетанного поступления в организм.

На основании результатов оценки характера сочетанной интоксикации диоксином и Т-2 токсином изучили возможность коррекции обменных процессов, иммунодефицитных состояний и элиминации испытуемых токсикантов из организма поросят с помощью энтеросорбента - цеолит и препарата димефосфон. Данная терапевтическая схема предупреждала падеж и проявление признаков эндотоксикоза, способствовала нормализации клинического статуса, гомеостатических систем организма и коррекции нарушенной функциональной способности органов. Оказывая благоприятное воздействие на морфологические и биохимические показатели крови, процессы свободнорадикального окисления, коррегирующее воздействие на клеточное и гуморальное звенья иммунной системы. Установлено отсутствие патологических изменений в паренхиматозных органах, сохранялась их нормальная архитектоника, дистрофические и некробиотические проявления нивелировались. Цеолит и димефосфон проявили защитное и лечебное действие, что подтвердилось структурно-функциональными восстановительными изменениями ряда органелл клеток, выявленными электронно-микроскопическими методами.

Заключение.

Сочетанное воздействие на поросят диоксина в дозе 15 мкг/кг массы тела и Т-2 токсина в дозе 200 мкг/кг корма характеризовалось выраженными симптомами отравления, существенным снижением прироста массы, гибелью двух третей затравленных животных; и проявлялось гематологическими, биохимическими, иммунологическими, выраженными патоморфологическими и ультраструктурными изменениями. Применение цеолита из расчета 2% от сухого вещества рациона и димефосфона в дозе 90 мг/кг массы тела на фоне сочетанной интоксикации предупреждало падеж, способствовало нормализации клинического статуса гомеостатических систем организма и коррекции нарушенной функциональной способности органов, оказывая благоприятное воздействие на морфологические и биохимические показатели крови, процессы свободнорадикального окисления, клеточное и гуморальное звенья иммунной системы, предотвращая развитие патологических изменений в органах.