Иммунный статус животных, его возрастные особенности

Иммунодефицитные состояния организма, пути их коррекции.

Иммунодефициты

 

Иммунодефицитные состояния характеризуются снижением иммунной реактивности организма. Они подразделяются на первичные и вторичные. Отдельно рассматриваются колостральные и возрастные иммунодефициты.

Различают дефицит клеточного (Т-зависимый), гуморального (В-зависимый) иммунитета и комбинированный иммунодефицит.

Дефицит гуморального иммунитета – гипо- и агаммаглобулинемия характеризуется снижением синтеза или увеличением разрушения иммуноглобулинов. При этом концентрация В-лимфоцитов может быть снижена до полного отсутствия, содержание IgG и IgA находится на низком уровне. В других случаях содержание В-лимфоцитов остается в норме, но они синтезируют только IgМ.

Дефицит иммуноглобулинов установлен у крупного рогатого скота, свиней, овец, пушных зверей, собак: у биглей и шарпеев описан дефицит IgA, у доберманов – IgМ.

Дефицит клеточно опосредованного иммунитета характеризуется низким содержанием Т-лимфоцитов. Чаще он является следствием поражения тимуса и нарушением дифференциации лимфоидной ткани.

Патогенез. Первичные иммунодефициты связаны с генетически детерминированной недостаточностью развития иммунокомпетентных клеток. У животных благодаря селекционной работе такая форма иммунодефицита встречается редко.

Вторичные иммунодефицитные состояния развиваются в результате повреждения иммунокомпетентных клеток биологическими, химическими и физическими факторами. Их отмечают после переболевания животных инфекционными и инвазионными болезнями, после применения некоторых лекарственных препаратов, при радиоактивном облучении, при дефиците в рационе белка, витаминов, микроэлементов, после хирургических операций, при чрезмерной эксплуатации, в результате стресса.

Колостральные иммунодефицитные состояния отмечают у новорожденных животных. Их развитие связано с нарушением технологии выпаивания молозива, недостаточным его количеством, снижением концентрации иммунных факторов в молозиве и нарушением способности усваивать молозиво приплодом. Особое значение при этом имеет время первой выпойки молозива. Так, новорожденные телята абсорбируют основную массу колостральных иммуноглобулинов в первые 3-4 часа жизни.

К третьим суткам жизни они полностью теряют способность усваивать молозивные иммуноглобулины. Доказана, также, способность телят в первые часы жизни усваивать молозивные лимфоциты. Переход содержащихся в молозиве клеток из кишечника в кровь теленка происходит благодаря изменению структуры стенок пищеварительной трубки, появлению в ней «люков».

Комбинированный иммунодефицит характеризуется нарушением клеточного и гуморального иммунитета. В литературе описан Х-хромосомно связанный комбинированный иммунодефицит у бассетов.

У молодняка крупного рогатого скота установлен возрастной дефицит гуморальных и клеточных факторов иммунитета. У телят в 14-20 дневном возрасте он связан с истощением колостральных и недостаточным синтезом собственных иммуноглобулинов. Снижение иммунологической реактивности в 5-6 месячном возрасте связано со сменой рациона и условий содержания животных.

Иммунодефицит у старых животных объясняется атрофией тимуса.

Клиническая картина иммунной недостаточности проявляется повышением заболеваемости у животных. Болезни вызываются как патогенными, так и условно патогенными микроорганизмами. Они имеют хроническое рецидивирующее течение, с трудом лечатся и часто заканчиваются гибелью или вынужденным убоем. У молодняка обычно поражаются системы органов дыхания и пищеварения, у коров – половые органы. Хирургические и случайные раны нагнаиваются, плохо заживают, отмечаются, также, гнойничковые поражения кожи и слизистых оболочек.

У сук и кошек наблюдаются слизисто-гнойные выделения из влагалища, у самцов – из препуция.

Лабораторные исследования. Наличие иммунодефицитного состояния подтверждается при помощи лабораторных исследований показателей, характеризующих иммунную реактивность организма.

Общеклинический анализ крови позволяет выявить абсолютное и относительное снижение концентрации лимфоцитов у иммунодефицитных животных.

Более объективно отражают состояние иммунной реактивности данные о процентном соотношении недифференцированных (нулевых), В- и Т-лимфоцитов. У коров оно составляет 42, 24 и 34% соответственно. Снижение удельного веса иммунокомпетентных клеток (Т- и В-лимфоцитов) указывает на наличие иммунодефицита.

У иммунодефицитных животных отмечают также снижение концентрации иммуноглобулинов классов G, M и A, комплемента, лизоцима, пропердина. После иммунизации у таких животных понижены титры антител к вакцинному антигену.

Стабильными показателями недостаточности клеточного иммунитета является снижение заглатывающей и, особенно, переваривающей активности нейтрофилов и моноцитов.

Лечение и профилактика. Лечение иммунной недостаточности направлено на устранение этиологических факторов и нормализацию механизмов иммунной реактивности.

Борьба с иммунной недостаточностью включает селекционную работу, обеспечение животных полноценным рационом, соблюдение зоогигиенических требований содержания, регулярный моцион. Своевременно проводят профилактические мероприятия в отношении инфекционных болезней.

Из медикаментозных препаратов с лечебной и профилактической целью используют иммуномодуляторы, которые нормализуют процессы пролиферации и дифференциации лимфоидной ткани. К ним относятся Т-активин, В-активин, фоспренил, тимоген и др.

Нормализуют иммунологическую реактивность организма применение витаминных препаратов, белковых гидролизатов, микроэлементов. Для стимуляции клеточного иммунитета рекомендуется использовать левамизол.

Для профилактики колострального иммунодефицита необходимо правильно проводить выпойку молозива новорожденным животным, особенно в первые дни жизни.

 

Иммунодефицитные состояния (ИДС) – это состояния, характеризующиеся снижением активности или неспособностью организма к эффективному осуществлению реакций клеточного и/или гуморального звена иммунитета.

 

Таким образом, иммунодефициты подразделяются на:

· врожденные с нарушением генетического аппарата;

· индуцированные в результате старения или воздействия различных неблагоприятных факторов;

· приобретенные под влиянием ВИЧ-инфекции;

· спонтанные причина возникновения, которых неизвестна.

 

По происхождению все ИДС подразделяются на:

- физиологические;

- первичные (наследственные, врожденные). Они являются результатом генетического дефекта, обусловливающего нарушения процессов пролиферации, дифференцировки и функционирования клеток иммунокомпетентной системы;

- вторичные (приобретенные в постнатальном периоде). Развиваются под влиянием различных факторов физического или биологического характера.

По преимущественному повреждению клеток иммунокомпетентной системы различают 4 группы ИДС:

- с преимущественным повреждением клеточного иммунитета (Т-зависимые, клеточные);

- с преимущественным повреждением гуморального иммунитета (В-зависимые, гуморальные);

- с поражением системы фагоцитоза (А-зависимые);

- комбинированные, с поражением клеточного и гуморального звеньев иммунитета.

 

При диагностике иммунодефицитов используют два основных показателя:

клиническое состояние особи, оцениваемое на основе постепенного кпинического диагноза, и состояние ее иммунного статуса, т.е. количественных показателей   

и функциональной активности системы иммунитета.

 

Оценка иммунного статуса производится в следующих основных случаях:

· с целью подтверждения клинического диагноза и для определения нарушенного звена иммунитета при различных расстройствах системы иммунитета;

·  для оценки эффективности рациональной иммунотерапии иммунопрофилактики;

· при подозрении на нарушение иммунной системы у практически здоровых особей под влиянием неблагоприятных факторов биологической, химической или физической природы (донозологическaя диагностика);

· для оценки степени воздействия на систему иммунитета окружающей среды (природных факторов и продуктов антропогенной деятельности) и эмоционального перенапряжения;

· при мониторинге иммунного статуса больших контингентов особей с целью выявления иммунодефицитов и прогнозирования их возможного формирования (экологическая иммунология).

 

На основании данных ВОЗ и накопленного клинического опыта диагностики иммунодефицитных состояний, Р.В. Петровым, Ю.М. Лопухиным, А.Н. Чередеевым и др. (1984) была разработана методология двухуровневой оценки

иммунного статуса.

1-й уровень нацелен на выявление звена (звеньев) системы иммунитета с недостаточностью его (их) количественных или функциональных параметров.

 

Определяемые параметры включают:

· определение общей численности лимфоцитов в периферической крови;

· определение числа Т- и В-лимфоцитов в периферической крови;

· определение функциональной активности Т- и В-лимфоцитов (реакция на Т- и В-клеточные митогены соответственно);

· определение уровня иммроглобулинов классов IgM, IgG, IgA в сыворотке крови;

· характеристика фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови.

 

Тесты 2-го уровня аналитические, нацелены на уточнение локализации иммунодефицита в идентифицированном звене системы иммунитета с иммунологической недостаточностью.

 

При необходимости производится дополнительная оценка аллергологического, иммуногенетического и гормонального статусов особи.

 

В 1988 году экспертами ВОЗ была проанализирована информативность

применяемых методов оценки иммунного статуса, дана характеристика «правильных» и  «неправильных» методов его определения. Двухуровневая система оценки иммунного статуса эффективна и в наши дни, может использоваться для оценки иммунного статуса не только человека, но и домашних

животных. Однако в связи с развитием иммунологии, разработкой новых и

усовершенствованных приемов определения количественных и функциональных параметров системы иммунитета, накопленным опытом идентификации

иммунологической недостаточности, по-видимому необходимы дополнения

и отдельные уточнения методологической основы предложенной системы,

Р.М. Хаитов и Б.В. Пинегин (2001) предложили следующую модификацию тестов 1-го уровня:

· определение абсолютного количества лейкоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов и тромбоцитов;

· определение поглотительной и бактерицидной активности лейкоцитов и их способности образовывать активные формы кислорода;

· определение уровня сывороточных иммуноглобулинов классов IgG, IgA,

IgM;

· определение гемолитической активности системы комплемента;

· определение поверхностных структур субпопупяций, лимфоцитов - CD3,

CD4, cD8, cDl9i20.

Такой набор тестов позволяет идентифицировать врожденную иммунологическую недостаточность, включая хроническую гранулематозную болезнь и

ВИЧ-инфекцию.

 

При вторичных иммунодефицитах, в зависимости от клинических признаков заболевания, особенно при наличии у половозрелых особей симптомов

хронического, вялотекущего, рецидивирующего, трудно поддающегося адекватному этиотропному лечению инфекционно-воспалительного процесса разной локализации, могyт быть эффективными следующие тесты (Р.М. Хаитов,Б.В. Пинегин,2001).

 

l. Фагоцитоз:

- фагоцитарный индекс нейтрофилов и моноцитов;

- опсонический индекс;

- бактерицидность и фунгицидность лейкоцитов;

- образование активных форм кислорода и азота;

- хемотаксис;

- экспрессия молекул адгезии на лейкоцитах.

 

2. Гуморальный иммунитет:

- основные классы и подклассы иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgM, IgE,

IgD (в ceкpeтаx слизистой), IgY (А Fс) (у птиц), IgGl, IgG2 и др.;

- титры антител к некоторым оппортунистическим микробам;

- аффинность антител и уровень гликозилирования иммуноглобулинов;

- циркулирующие иммунные комплексы.

3. Система комплемента:

- гемолитическая активность системы комплемента;

- компоненты системы комплемента С3, С4, С5, Сl-ингибитор и др.

 

4. Иммунофенотипирование лимфоцитов:

 CD3*, CD3*CD4*, CD3*CD8*,

CD3-HLA-DR*, CD3-HLA-DR*, CD3-CD16/56*, CD25* и др.

 

5. Функциональная активность лимфоцитов:

- цитотоксическая активность NК-клеток;

- пролиферативный ответ лимфоцитов на Т- и В-клеточные митогены;

- Th1- и Тh2-клетки;

- спонтанный и индуцированный синтез цитокинов мононуклеарами

периферической крови;

- апоптоз лимфоцитов при специфической и неспецифической активации апоптоз нейтрофилов в процессе фагоцитоза.

 

6. Интерфероновый статус:

- уровень интерферона-а и интерферона-у в сыворотке крови и в надосадке активированных лейкоцитов.

 

Иммунный статус животных, его возрастные особенности.

,Для охраны своей индивидуальности и защиты от поступающих в организм

генетически чужеродных антигенов многоклеточные в процессе эволюции выработали ряд защитных механизмов - физических, химических, гуморадьных,

клеточных, в общем виде именуемых врожденным (Iппаtе immunity) или естественным иммунитетом.

Антигены, прошедшие через барьер врожденного иммунитета, индуцируют развитие

другой, более совершенной, существенно более специфической и специализированной формы защиты, обеспечивающей их окончательное разрушение и последующее выведение из организма. Эта форма защиты именуется адаптивным (Adaptive immunity), приобретенным (Asquired immunity) или лимфоцитарным

(Lymphocl.tic immunity) иммунитетом.

 

Эти две основные формы защиты функционируют как единое целое, характеризуют систему иммунитета, оцениваемую в качестве иммунного статуса каждой конкретной особи.

 

Животные рождаются здоровыми, получая от матери необходимый уровень иммуноглобулинов однако вследствие нарушений в их продукции и катаболизма полученных от матери антител болезнь начинает проявляться примерно в 2-месячном возрасте и в возрасте 4-6 мес. жеребята погибают от инфекций.

В эмбриональный период иммунологический статус организма плода характеризуется аутосинтезом защитных факторов эмбрио­нальной и фетально-эмбриональными тканями. При этом синтез факторов естественной резистентности опережает развитие меха­низмов специфического реагирования.

 

Из факторов естественной резистентности первыми появляют­ся клеточные элементы: вначале моноциты, затем нейтрофилы и эозинофилы. В эмбриональный период они функционируют как фагоциты, обладая захватывающей и переваривающей способнос­тью. Причем последняя преобладает и существенно не изменяется даже после приема новорожденными животными молозива. К концу эмбрионального периода в кровотоке плода накапливаются лизоцим, пропердин и в меньшей степени комплемент. По мере развития плода уровень этих факторов постепенно повышается. В преплодный и плодный периоды в фетальной сыворотке крови появляются иммуноглобулины в основном класса М и реже класса G. Они обладают функцией преимущественно неполных антител. Концентрация иммуноглобулинов, особенно IgG, с возрастом жи­вотных подвержена колебаниям.

 

У новорожденных животных содержание, всех факторов защи­ты повышается, но соответствует уровню материнского организ­ма лишь лизоцим, а пропердина больше, чем в сыворотке крови коров-матерей. После приема молозива в организме новорож­денных и их матерей содержание всех факторов, за исключением комплемента, выравнивается. Концентрация комплемента не до­стигает уровня материнского организма даже в сыворотке 6-ме­сячных телят.

 

Бактерицидная активность сыворотки крови по отношению к гладким формам эшерихий постоянно регистрируется лишь после рождения животных и достигает уровня материнского организма в молозивный период. Шероховатые формы эшерихий лизирует и фетальная сыворотка крови сельскохозяйственных животных.

В амнионе и аллантоисе зародыша содержатся лишь лизоцим, продуцируемый макрофагами, и комплемент. Взаимодействие этих факторов контролирует практически всю микрофлору околоплод­ной жидкости. Однако корреляции между уровнем гуморальных факторов естественной резистентности и амниотической жидко­сти и сыворотки крови плодов не отмечается, что свидетельствует об их синтезе.

Насыщение кровотока новорожденных животных иммунными факторами происходит лишь колостральным путем. В молозиве содержатся в убывающем количестве IgGl, IgM, IgA, IgG2. Иммуноглобулин Gl примерно за две недели до отела селективно пере­ходит из кровотока коров и накапливается в вымени. Остальные молозивные иммуноглобулины синтезируются молочной железой. В ней же образуются лизоцим и лактоферрин, которые вместе с иммуноглобулинами представляют гуморальные факторы локаль­ного иммунитета вымени.

 

 

Молозивные иммуноглобулины переходят в лимфо-, а затем кровоток неизменными путем пиноцитоза. В криптах тонкого от­дела кишечника специальные клетки избирательно транспортиру­ют молекулы молозивных иммуноглобулинов. Например, у круп­ного рогатого скота: IgG пиноцитируется 27 ч, IgA — 22, a IgM — 16 ч. Процесс всасывания молозивных глобулинов связан с обра­зованием гликокаликса и контролируется кортикостероидами. Иммуноглобулины наиболее всасываются при выпаивании моло­зива телятам в первые 4..5 ч после рождения.

 

В эмбриональный период плод содержит Т- и В-лимфоциты, несущие на своей поверхности иммуноглобулиновые рецепторы. Несмотря на более выраженный клеточный иммунитет, плод спо­собен реагировать на различные антигены (в том числе и микробные) антителообразованием. Согласно экспериментальным дан­ным введением в фетальную ткань плодов крупного рогатого ско­та, свиней, лошадей бактерий, вирусов, токсоидов и других анти­генных препаратов обоснована возможность пренатальной имму­низации животных.

 

 Сформировавшийся плод обычно быстрее от­вечает на антигенный раздражитель, чем новорожденное живот­ное после выпаивания молозива. "Снижение иммунореактивности новорожденных животных в молозивный период связано с повышенным содержанием в кровотоке сразу после рождения кортикостероидов, а также с доминирующей концентрацией в нем мате­ринских IgG, которые конкурируют с телячьими иммуноглобули­нами при взаимодействии с антигеном. В связи с этим вакцина­ция приплода целесообразна через несколько недель по заверше­нии элиминации материнских иммуноглобулинов.

 

У грызунов (например, кроликов) материнские антитела могут переходить в кровоток плода через плаценту, а затем через моло­зиво, поэтому их собственный иммуногенез будет долго подавлен­ным. У птиц (например, кур) материнские антитела передаются трансовариально: они сохраняются в лецитиновой фракции желт­ка и, видимо, несущественно влияют на аутосинтез иммуноглобу­линов эмбрионами.

Однако независимо от видовой принадлежности животных в раннем периоде онтогенеза патогенные микробы сравнительно легко вызывают эмбрио- и фетопатии. В итоге нарушаются про­цессы эмбриогенеза, а внутриутробно инфицированные животные после рождения в постнатальном периоде отстают в развитии и вскоре заболевают. При нарушениях процессов сорбции молозив­ных иммуноглобулинов или при иммунодефицитном состоянии выпаиваемого молозива у новорожденных телят развиваются при­обретенные острые желудочно-кишечные болезни.

Механизм естественной резистентности изменяется в соответ­ствии с общим физиологическим состоянием организма живот­ных. У здоровых новорожденных телят бактерицидную активность сыворотки и фагоцитарную активность лейкоцитов крови обус­ловливают IgG. На начальных этапах развития острых желудочно-кишечных заболеваний, вызванных эшерихиями и сальмонелла­ми, лимитирующим фактором является IgM, а на фоне развития врожденной бронхопневмонии кокковой этиологии — компле­мент.

 

У старых животных отмечается снижение иммунологической реактивности за счет аутоиммунных процессов, так как в этот пе­риод происходит накопление мутантных форм соматических кле­ток, при этом иммунокомпетентные клетки сами могут мутировать и становиться агрессивными против нормальных клеток сво­его организма. Установлено снижение гуморального ответа за счет уменьшения количества образующихся плазматических клеток в ответ на введенный антиген. Также снижается активность клеточного иммунитета. В частности, у пожилых людей количество Т-лимфоцитов в крови значительно меньше, наблюдается сниже­ние реактивности на введенный антиген, интенсивность ГЗТ (на туберкулин, трихофитии) заметно ниже. Кроме того, отмечается. ослабление взаимодействия в ходе иммунного ответа Т- и В-лимфоцитов, при этом развивается дефицит не только Т-хелперов и Т-эффекторов, но и Т- и В-супрессоров. В отношении поглоти­тельной и переваривающей активности макрофагов не установле­но различий между молодыми животными и старыми, хотя про­цесс освобождения крови от чужеродных субстанций и микро­организмов у старых замедлен. Способность макрофагов коопери­ровать с другими клетками с возрастом не изменяется.

 

Старение. В процессе его развития наблюдается инволюция лимфоидной ткани, регистрируется дефицит Т- и В-лимфоцитов, снижается их миграционная активность и эффективность процессов взаимодействия, ингибируются эффекторные функции Т-клеток, падает антителопродуцирующая способность В-лимфоцитов, уменьшается пул стволовых клеток. Происходит падение массы тимуса и относительное разрастание

его мозгового слоя за счет атрофии коры, существенно снижается численность лимфоцитов, постепенно корковая и мозговая области замещаются жировой тканью. Сдвиги, характеризующие возрастное снижение численности клеточных форм и процессов их эмиграции, регистрируются также в костном мозгу животных. Нарушается архитектура лимфоидной ткани и функции не только центральных, но и периферических органов системы иммунитета;

Нарушение функций эндокринной системы.  Помимо гормональных сдвигов в процессе возрастной инволюции тимуса (зобной или вилочковой железы) состояние вторичной иммунологической недостаточности могут индуцировать нарушения секреции гормонов (роста, АКТГ и др.) другими органами эндокринной системы. Так, например, известна выраженная зависимость функций стволовых кроветворных клеток от концентрации кортикостероидов в периферической крови. При их повышенной секреции органами гипофизадреналовой системы процессы миграции кроветворных клеток-предшественников в периферические ткани из костного

мозга подавляется, при недостаточности гормонов процесс миграции

стволовых клеток резко интенсифицируется. Известно также

выраженное иммунодепрессивное действие кортикостероидов на функции эффекторных лимфоцитов гуморального и клеточного иммунитета.