ДОСЛІДЖЕННЯ ІМУННОЇ СИСТЕМИ

Схильність тварин до захворювань і характер їх перебігу в більшості зумовлені станом природної резистентності. Під термі­ном резистентність (імунітет) слід розуміти стан захисних і при­стосувальних механізмів організму, здатних протидіяти різним несприятливим факторам навколишнього середовища, в тому чис­лі вірусам, бактеріям та іншим агентам. Резистентність організму зумовлена його реактивністю.

Резистентність умовно поділяють на неспецифічну (природну) та специфічну (імунітет). Під неспецифічною резистентністю слід розуміти як спадкову здатність організму протидіяти факторам середовища загальними стереотипними захисними та пристосу­вальними механізмами, виробленими в процесі еволюції. Тому не-

специфічну резистентність ще називають природною або загаль­ною. Відповідну реакцію організму на введення мікрофлори та її токсинів називають специфічною або імунологічною реактивністю з утворенням специфічної резистентності (імунітету). Загальна закономірність еволюційних пристосувальних механізмів полягає у відборі більш економних і ефективних диференційованих систем захисту організму й їх спадкове закріплення. Природні пристосу­вальні механізми були першим захистом організму, в подальшому з'являлися ефективніші специфічні фактори цього захисту. Подіб­на послідовність формування резистентності має місце і в онто­генезі: виникненню імунної системи передує розвиток неспеци­фічних спадкових механізмів захисту, які активні вже з моменту народження тварини. Тому рівень утворення специфічної рези­стентності (імунітету) залежить від рівня неспецифічних механіз­мів захисту організму, зумовлених загальною його реактивністю. Однак слід зазначити, що природна резистентність хоча генетич-но й зумовлена, але її рівень буває різним залежно від віку тва­рини, пори року, умов утримання і годівлі.

Вікова динаміка природної резистентності тварин залежить від особливостей розвитку реактивності організму в постнатальний (після народження) період. Знижений рівень реактивності, а звід­си, й захисних і пристосувальних механізмів новонароджених і мо­лодняка першого місяця життя, пояснюється структурно-функціо­нальною недосконалістю їх імунної, нервової та ендокринної си­стем, які тісно пов'язані між собою. Слід пам'ятати, що організм реактивний на будь-якій стадії онтогенезу, але рівень прояву цієї реактивності у різні періоди неоднаковий і залежить від генетич­них і паратипових (середовищних) факторів.

У ранній період після народження захисна система організму закінчує своє формування. У фізіологічно розвинених новонаро­джених тварин становлення природної резистентності настає знач­но швидше, ніж народжених недорозвиненими. Оскільки у ново­народжених тварин у перші дні життя природна резистентність недостатньо виражена, захист організму від несприятливих факто­рів навколишнього середовища забезпечується за рахунок імуно-глобулінів, які надходять в організм через плаценту в антенаталь­ний період, або з молозивом в постнатальний період, або й тим і іншим (тобто двома) шляхами. У кролів, лабораторних гризунів, собак і котів імуноглобуліни від матері передаються потомству через плаценту та молозиво; у приматів — через плаценту лише гамма-глобуліни; у телят — через молозиво. В сироватці крові но­вонароджених телят до згодовування молозива імуноглобуліни майже відсутні. Тому захист новонароджених телят від неспри­ятливих факторів зовнішнього середовища в перші дні життя за­безпечується за рахунок імуноглобулінів, що надходять в організм із молозивом (пасивний або колостральний імунітет). Тривалість

29$

пасивного Імунітету у різних тварин неоднакова й коливається від кількох годин до кількох тижнів. Зумовлене це тим, що іму-ноглобуліни можуть всмоктуватися у кишечнику в незмінному вигляді в перші години після народження. В подальшому формує­ться бар'єрна функція слизової оболонки та ферментативна си­стема травного каналу, внаслідок чого інтенсивність всмоктуван­ня імуноглобулінів у кишечнику зменшується, що знижує їх концентрацію в організмі. Проникнення через кишкову стінку в лімфо- і кровотечію організму імуноглобулінів у незмінному виг­ляді пояснюють по-різному. Портер (1960) пов'язує це з наявністю у молозиві великої кількості трипсинового інгібітора, вміст якого поступово зменшується із збільшенням тривалості післяродового періоду. Пейн і Марш (1962) показали, що в різних відділах кишечника блокується всмоктування імуноглобуліну в незмінному вигляді неодночасово після згодовування молозива. Так, передній відділ кишечника блокується незабаром після споживання молози­ва, а задній — залишається активним і здатний адсорбувати іму-ноглобуліни. Період блокування усього кишечника (від передньо­го до заднього) триває від 24 до 36 год, що викликає зниження всмоктування імуноглобулінів у незмінному вигляді. Горре з спів­авторами (1969) процес всмоктування імуноглобулінів у незмін­ному вигляді в кров та лімфу пояснюють незрілістю гістологічної структури стінки кишечника. Вальдман (1976) установив, що по­трапивши з молозивом у тонкий відділ кишечника теляти імуно-глобуліни утворюють комплекс с рецепторами для Fc-фрагментів імуноглобулінів, які розміщені на мембрані ентероцитів. Утворен­ня цих комплексів відбувається найбільш інтенсивно при рН 6—6,5. Пенгале та інші (1973) встановили, що деякі класи імуно­глобулінів молозива всмоктуються із кишечника в лімфотечію телят в незмінному вигляді по-різному: IqG — 27 год; IqM—16, IqA — 22 год після народження. Тому раннє (не пізніше однієї години після народження) згодовування молозива новонародже­ним є запорукою високого колострального імунітету у них.

Слід зазначити, що найбільший вміст імуноглобулінів у моло­зиві спостерігається у перші години після родів, потім його рі­вень знижується. У зв'язку з цим важливо забезпечити максималь­не споживання молозива в перші години та дні після народження тварин.

Вміст імуноглобулінів у молозиві залежить також від віку, го­дівлі та умов утримання самок. Наприклад, у молозиві самок старшого віку міститься значно більше імуноглобулінів, ніж у молодих (первісток), що позначається на стійкості проти захво­рювань і розвитку новонароджених.

Для забезпечення колострального імунітету телятам необхідно випоїти молозиво матері першого надою в кількості 1,5—2 л (тем­пература 37—39°С). У перші три дні добова потреба їх в молозиві

становить 5—8 л при 3—4-разовому випоюванні, а в наступні дні одноразова — 7—8 % від маси тіла. У поросят колостральний іму­нітет триває п'ять тижнів (35 днів) після народження. У плазмі крові поросят, одержаних від дорослих свиноматок, міститься у се­редньому близько 40 мг/мл імуноглобулінів G, а від молодих (першоопоросок) — ЗО мг/мл.

Резистентність організму зумовлена численними факторами. До них відносять: шкіру та слизові оболонки, температурну й за­пальну реакції, кількість і співвідношення лейкоцитів у крові, фер­ментативну активність і функцію органів усіх систем, які забезпе­чують гомеостаз організму та його пристосування до несприятли­вих умов навколишнього середовища і специфічну імунну систему, до якої належать клітини та гуморальні механізми захисту й іму-нокомпетентні клітини.

Шкіра та слизові оболонки є бар'єром для багатьох мікроорга­нізмів. Вони не лише перешкоджають механічному проникненню мікроорганізмів, а й виділяють секрети, які діють бактерицидно. Тому кількість мікрофлори на шкірі та слизових оболонках є одним із показників імунологічного стану організму. Гарячка, реакції шкіри та інших тканин під впливом подразнюючих факто­рів характеризують стан захисної функції організму.

При дослідженні лейкоцитів крові звертають увагу на кіль­кість і їх видовий склад. Зрілі клітини нейтрофілів — сегментно-ядерні нейтрофіли та моноцити крові разом з макрофагами орга­нів і тканин (гістіоцитами сполучної тканини, купферовими клі­тинами печінки, альвеолярними макрофагами легень, вільними й фіксованими макрофагами кісткового мозку, селезінки та лімфа­тичних вузлів, перитонеальними макрофагами, плевральними мак­рофагами, остеокластами, клітинами мікроглії нервової системи) є високоспеціалізованими фагоцитарними клітинами, які реагують на функціональні та патологічні зміни в організмі, виконують роль захисних функцій. Еозинофіли також виконують фагоцитар­ну функцію, хоча значно меншу, ніж нейтрофіли.

Лімфоцити слід розглядати як центральний ланцюг в імуно­логічних реакціях. Лімфоцити периферичної крові є неоднорідною популяцією клітин, яка складається із Т-лімфоцитів (тимусзалеж-них), що беруть участь в утворенні клітинного імунітету, В-лімфо-цитів (бурсазалежних), що беруть участь в утворенні гумораль­ного імунітету і так званих О-клітин. Т- і В-лімфоцити за своєю функцією ще називають імунокомпетентними.

Захист організму від дії несприятливих факторів зовнішнього середовища потребує певних пластичних і енергетичних витрат, що компенсуються за рахунок перебудови обмінних процесів і функцій органів систем, як прояв пристосувальних механізмів організму.

Імунна система організму представлена первинними та вто-

ринними лімфоїдними органами й тканинами, розміщеними в різ­них місцях, які функціонують як одне ціле. Основні функції імун­ної системи — розпізнавання, взаємодія і видалення із організму чужорідних клітин і інших субстанцій, що потрапили екзогенним шляхом, або утворилися внаслідок мутагенезу чи патологічних процесів у клітинах і тканинах. Серед первинних (центральних) лімфоїдних органів важливим є тимус у ссавців і фабрицієва сумка у птахів, які визначають імунокомпетентність Т- і В-лімфо-цитів.

Тимус — є джерелом Т-лімфоцитів, відповідальних за клітин­ний імунітет. Вони відіграють провідну роль у противірусному, протипухлинному та трансплантаційному імунітеті, гіперчутливості повільного типу (ГПТ) і аутоімунних процесах. Т-лімфоцити син­тезують і виділяють (екскретують) лімфокіни — медіатори іму­нітету, що зумовлюють їх зв'язок з макрофагами, В-лімфоцитами, нейтрофілами.

Т-лімфоцити диференціюються на: Т-кілери, які мають специ­фічну цитотоксичну активність щодо клітин-мішеней без участі антитіла та комплемента; Т-хелпери (помічники), які взаємодіють з В-лімфоцитами, стимулюють їх трансформацію у клітини плаз­матичного ряду (антитілоутворюючих); Т-супресори, що блокують функцію Т-хелперів в імунній реакції і тим самим знижують про­дукцію антитіл.

В-лімфоцити дозрівають у птахів в фабрицієвій сумці, а у ссав­ців — в кістковому мозку та інших тканинах і органах. Вони є попередниками антитілоутворюючих плазмоцитів, що відіграють головну роль у реакціях гуморального імунітету, беруть участь в реакції гіперчутливості негайного типу. В-лімфоцити мають кло-нальну будову, тобто клітини кожного клона мають рецептори, специфічні для одного або кількох споріднених антигенів.

Вторинні лімфоїдні органи — лімфовузли, селезінка та скуп­чення лімфоїдної тканини у різних ділянках організму, які скла­даються із змішаних популяцій Т- і В-лімфоцитів. У цих органах відбувається реакція клітинного та гуморального імунітету. В по­пуляції В-лімфоцитів також виділяють кілька субпопуляцій: В_г, В₂-, Вз-лімфоцити, В-супресори, В-пам'яті.

Для визначення функціонального стану імунокомпетентних клітин використовують лімфоцити периферичної крові та органів. Метод виділення і ідентифікації Т- і В-лімфоцитів із крові і орга­нів грунтується на принципах різної швидкості седиментації їх у градієнтах щільності (1,050—1,090), які виготовляють із різних речовин з великою молекулярною масою. Для приготування розчи­нів з такою щільністю використовують сахарозу, альбумін сироват­ки, фікол, верографін та ін. При вивченні функціонального стану Т-і В-лімфоцитів у новонароджених тварин слід ураховувати при

цьому, крім щільності розчину (1,068—1,071), ще чутливість їх клітинних мембран до змін осмотичного тиску (295—305 міліо-смолей), іонного складу і рН середовища (7,38—7,41).

Функціональний стан Т-лімфоцитів периферичної крові визна­чають за спонтанним розеткоутворенням з еритроцитами барана. Рівень цієї реакції на неспецифічний мітоген фітогемаглютинін є показником функціонального стану Т-лімфоцитів, а отже й рези­стентності організму. Кількість Т-лімфоцитів від загальної кіль­кості лімфоцитів коливається у межах: у великої рогатої худоби 15—40 %, у свиней —40—85 %.

Функціональний стан В-лімфоцитів периферичної крові визна­чають методом комплементарного розеткоутворення. Кількість В-лімфоцитів від їх загальної кількості становить: у великої рога­тої худоби 5—20, свиней 15—35 %.

Клітинний фактор захисту організму визначають за фагоци­тозом нейтрофілів і моноцитів периферичної крові. Ці спеціалі­зовані клітини крові, а також гістіоцити сполучної тканини та фіксовані макрофаги тканин організму при контакті з імуноло­гічне чужорідними субстратами, в тому числі й мікроорганізмами, поглинають і знешкоджують їх перетравленням (руйнуванням) внутрішньоклітинними ферментами. При дослідженні фагоцитозу визначають фагоцитарну активність (ФА), фагоцитарний індекс (ІФ), перетравну активність або індекс завершення фагоцитозу (ІЗФ), абсолютний фагоцитоз або елімінуючу здатність крові (ЕЗК) за певний період.

Фагоцитарна активність (ФА) — це вміст активних фагоцитів (%) у загальній кількості підрахованих лейкоцитів. ФА= (кількість активних клітин: загальна кількість підрахованих клітин) X100. Інтенсивність або індекс фагоциту (ІФ) це середнє число тест-мікроорганізмів, фагоцитованих однією активною клітиною ІФ = кількість фагоцитних мікробних клітин: кількість активних клі­тин. Перетравна активність або індекс завершення фагоцитозу (ІЗФ) — це середня кількість перетравлених мікроорганізмів до середньої кількості фагоцитованих мікробних клітин одним лей­коцитом.

Абсолютний фагоцитоз або елімінуюча здатність крові (ЕЗК) — це кількість фагоцитованих мікробних клітин лейкоци­тами 1 мкл крові.

Існує кілька методів визначення фагоцитарної активності, фа­гоцитарного індексу, перетравної активності та абсолютного фаго­цитозу лейкоцитів крові (Коста і Стенка, Бермана та Славської„ Чумаченка), мікрометод, за допомогою виявлення лізосомних катіонних білків у лізосомах гранулоцитів, відновлення нітроси-нього тетразолію та ін.

Середні показники фагоцитозу у великої рогатої худоби (Мар-ков Ю. М., 1975): ФА —22—60, ІФ — 5—11%; у свиней (Map-299

ков Ю. М., 1975): ФА —45—62; ІФ — 3—7%. На промислових комплексах, за даними В. Ю. Чумаченка та інших (1986), у свиней ФА становить 33—60, ІФ — 5—8%, ЕЗК —38—80, ІЗФ — через 1 год 0,38—0,45, через 2 год — 0,50—0,85.

Із гуморальних факторів захисту організму визначають бак­терицидну активність сироватки крові. Вона є одним із важливих локазників резистентності. Бактерицидні властивості мають також слина, шлунковий сік, жовч, сльози та ін. Бактерицидність крові по відношенню до мікроорганізмів зумовлена інтегральною дією багатьох захисних її факторів {імуноглобулінів, лізоциму, комп-лемента, пропердину, інтерферону та ін.). Тому для визначення стану резистентності організму поряд з бактерицидною активністю крові досліджують й окремі її складові (бактерицидні фактори): вміст імуноглобулінів, титр антитіл, активність лізоциму та ін. Такі дослідження необхідні для встановлення за рахунок яких факторів підвищується або знижується бактерицидна активність крові, як гуморальний фактор резистентності організму. Бактери­цидну активність сироватки крові визначають за методами Смир-нова та Кузьміна, Петрачева, Маркова.

Середні показники бактерицидної активності сироватки крові у здорових тварин (Марков Ю. М., 1975) становлять: у великої рогатої худоби 35—65 %, у свиней 38—60, у свиней промислових комплексів (Чумаченко В. Ю. та ін., 1986) 11—50 %.

Основою гуморального імунітету та резистентності організму в цілому є імуноглобуліни. Тому дослідження їх у крові має ве­лике значення для визначення імунного статусу. Принципи ви­значення загальних імуноглобулінів у сироватці крові та молозиві полягають у тому, що при внесенні в розчин, який містить імуно­глобуліни, цинку сульфату або натрію сульфіту, змінюються біл­кові молекули, внаслідок чого розчин стає мутним. Ступінь по­мутніння розчину прямо пропорційний вмісту імунних глобулінів і може бути визначений фотометричними приладами.

При оцінці рівня резистентності слід ураховувати, що надійний імунний захист новонароджених телят забезпечується при кон­центрації колостральних імуноглобулінів у сироватці крові 20— 22 мг/мл, або 20—22 г/л. У телят добового віку в сироватці крові повинно бути не менше 18 мг/мл або 18 г/л імуноглобулінів Проте, вивчаючи вміст імуноглобулінів у сироватці крові та молозиві, слід пам'ятати, що їх загальна кількість не завжди відповідає рівню резистентності організму. Оскільки імуноглобуліни містять антитіла різної специфічності, то в деяких випадках при наявності нормального або навіть підвищеного рівня загальних імуноглобу­лінів не виключена можливість повної відсутності або зниження концентрації антитіл до певних антигенів, що може бути причи­ною виникнення захворювань, особливо в стаціонарно неблаго-получних господарствах щодо окремих хвороб. Тому поряд з ви-

значенням вмісту загальних імуноглобулінів необхідно визначити класи імуноглобулінів, електрофореграму білків і антитіла. Від­повідно до номенклатури Всесвітньої організації охорони здоров'я (1964), виділено п'ять класів імуноглобулінів Iq: A, M, G, D, Е; у сільськогосподарських тварин детальніше вивчені перші три класи: Iq: А, М, G.

Більша частина імуноглобулінів розміщена на електрофоре-грамі в спектрі гамма-глобулінової фракції, a IqA — в бета-гло-буліновій фракції білка. В онтогенезі IqM з'являється першим. Він же з'являється у сироватці крові першим і при імунізації тварин різними антигенами, але в організмі знаходиться нетрива­лий час. Антитіла, які відносять до цього класу, утворюються переважно у відповідь на грамнегативні бактерії. Функція IqM — забезпечення зв'язку з антигеном. Через кілька днів після введен­ня антигену синтезується IqG, який є основною масою антитіл, фіксує комплемент.

Імуноглобулін А є секреторним. Він міститься у молозиві, сли­ні, сироватці крові та інших рідинах організму. Цей Імуноглобу­лін визначає стан так званого місцевого імунітету проти інфекцій у системах травлення і дихання.

Із збільшенням віку тварин підвищується загальна кількість Iq і змінюється співвідношення їх класів, тому вивчення окремих класів Iq у тварин важливе для визначення імунологічного стану організму. Метод радіальної імунодифузії електрофорезу в агаро­вому гелі для виявлення класів імуноглобулінів грунтується на використанні моноспецифічних сироваток.

Метод радіальної імунодифузії за Манчіні полягає у тому, що імуноглобуліни дифундують в агар, який містить моноспецифічну сироватку, утворюючи кільце преципітації, ширина якого прямо пропорціональна кількості імуноглобулінів.

Як було зазначено вище, визначення вмісту загальних імуно­глобулінів не виявляє рівня специфічних імуноглобулінів або антитіл до певних антигенів. Тому в комплексі гуморальних фак­торів захисту організму визначенню неспецифічних і специфічних антитіл слід надавати важливого значення.

Неспецифічні антитіла (раніше їх називали нормальними) — гетерофільні аглютиніни, як природні компоненти присутні в си­роватці крові й постійно беруть участь у неспецифічному захисті організму. Синтезуються ці антитіла під впливом різних антиген­них факторів, у тому числі й мікробів, що заселяють органи тва­рин з раннього віку. Внаслідок цього виникає рання імунізація з переважним утворенням антитіл із імуноглобулінів класу М, які перешкоджають заселенню мікробами епітеліального шару трав­ного і респіраторного каналів. Титр неспецифічних гетероаглюти-нінів відображає зрілість і функціональну активність імунної си­стеми організму.

Із гуморальних факторів захисту організму важливе місце належить лізоцим-імуноактивному ферменту, здатному лізувати грампозитивні та деякі грамнегативні мікроорганізми. Лізоцим е природженим фактором захисту організму. Його рівень у сиро­ватці крові змінюється залежно від віку, годівлі, умов утримання тварин. Принцип визначення лізоциму в сироватці крові полягає у здатності його лізувати клітини М. lysodeikticus. Середні показ­ники лізоцимної активності сироватки крові у здорових тварин становлять: у великої рогатої худоби — 7—25, свиней 40—60 % (Марков Ю. М., 1975), за іншими авторами — 38—80 %, у свиней промислових комплексів 32—62% (Чумаченко В. Ю., 1986).

До гуморальних факторів захисту організму відносять інтер­ферон, пропердин, комплемент, методики визначення яких описано в спеціальних методичних рекомендаціях.

Поиск по сайту: