Фаза новорожденности - это начальный этап раннего онтогенеза, в котором происходит адаптация всех органов и систем продуктивных животных, в т.ч. крупного рогатого скота, к внеутробному существованию. Оптимальность ее протекания обеспечивает успешность развертывания генетической программы теленка с возможностью достижения им максимально выраженных продуктивных качеств [8].
Важным элементом гомеостаза растущего организма является состояние функциональной способности сосудистой стенки, от активности которой в фазе новорожденности во многом зависит становление многих функций организма в течение всего раннего онтогенеза. Пронизывая все органы и ткани, сосуды тесно связаны со всеми системами, органами, влияя на агрегатное состояние крови. В случае возникновения отклонений от физиологического состояния в эндотелиоцитах нередко нарушается образование различных гемостатически значимых веществ, таких как оксид азота, простациклин и фактор Виллебранда [6-8].
Одним из нередко встречающихся состояний, нарушающих гомеостаз у новорожденных телят, является дефицит железа, способный приводить к возникновению у них анемии, задержки роста и развития животных, ослабления их резистентности и обеспечивающий условия для возникновения многих патологических процессов, ведущих нередко к гибели. Дефицит железа в организме новорожденных телят ведет не только к уменьшению у них в крови гемоглобина, но и ослаблению активности железосодержащих ферментов, в том числе сосудистой стенки, что неизбежно сказывается на ее функциях. В виду достаточно широкой распространенности дефицита железа у новорожденных телят в животноводческих хозяйствах он по-прежнему имеет большую практическую значимость для современного животноводства, и его можно рассматривать как модель нарушения гемостатической активности стенки сосудов в фазу новорожденности, позволяющая проводить поиск подхода по ее устранению [1,7].
В современной биологической науке большое значение придается изучению возрастных аспектов гемостаза [6,8] и предотвращению его нарушений, в т.ч. при железодефицитной анемии у новорожденных телят [7].
В условиях современности в качестве эффективных стимуляторов жизнедеятельности у телят все чаще применяются крезацин - производное ароксиалкилкарбоновых кислот, проявляет эффективное стимулирующее действие на живые организмы, повышает выживаемость в неблагоприятных и экстремальных условиях и нормализует жизненные процессы, весьма существенно стимулируя синтез гемоглобина у животных [2]. Однако ранее не проводилась оценка воздействия данного препарата на развивающуюся вазопатию и механизмы их реализации у новорожденных телят с дефицитом железа на фоне препарата железа.
Остаются не выяснены возможности данного сочетания препаратов в плане быстрой коррекции антиагрегационных возможностей сосудистой стенки новорожденных телят с дефицитом железа.
Цель работы - установить антиагрегационную активность сосудистой стенки у новорожденных телят с дефицитом железа на фоне ферроглюкина и крезацина.
Материалы и методы. В проведенном исследовании под непрерывным наблюдением находилось 38 новорожденных телят черно-пестрой породы с дефицитом железа и признаками анемии (сывороточное железо 12,4±0,25 мкмоль/л, сидероциты 1,6±0,10 %, количество гемоглобина 82,4±0,19 г/л, эритроциты 4,0±0,12×1012/л). В группу контроля вошли 31 здоровый новорожденный теленок черно-пестрой породы.
Выраженность перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме выясняли по уровню в ней тиобарбитуровой кислоты (ТБК)-активных продуктов набором фирмы ООО „Агат-Мед" и ацилгидроперекисей (АГП) [5] с выяснением уровня антиоксидантной активности (АОА) жидкой части крови [4]. Антиагрегационные возможности стенки сосуда устанавливали по степени торможения агрегации тромбоцитов (АТ) со всеми испытанными индукторами [3] при временной венозной окклюзии с расчетом индекса антиагрегационной активности сосудистой стенки (ИААСС), получаемого в результате деления времени АТ после временной венозной окклюзии на время без нее. Подсчет числа тромбоцитов в крови осуществлялся в камере Горяева. АТ регистрировали визуальным микрометодом [9] с АДФ (0,5´10-4 М.), коллагеном (разведение 1:2 основной суспензии), тромбином (0,125 ед/мл.), ристомицином (0,8 мг/мл.), адреналином (5´10-6 М.), а также с сочетаниями: АДФ и адреналином, АДФ и коллагеном, адреналином и коллагеном. У всех животных коррекция дефицита железа и явлений анемии проводилась ферроглюкином по 150 мг (2 мл) внутримышечно, двоекратно с интервалом 4 суток и крезацином 5мг/кг один раз в сутки в схеме выпаивания на четверо суток, начиная одновременно с первой инъекцией ферроглюкина. Все учитываемые лабораторные показатели определялись перед началом коррекции и через 3 суток после ее окончания. Статистическая обработка результатов проведена t-критерием Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. При применении ферроглюкина и крезацина достигнута оптимизация учитываемых характеристик красной крови, однако по остальным выясняемым показателям выраженность коррекции была неполной.
У новорожденных телят, имеющих дефицит железа при включении в исследование, выявлено усиление ПОЛ плазмы (АГП 3,41±0,15 Д233/1 мл., ТБК-активные продукты 5,59±0,09 мкмоль/л, АОА 21,5±0,19 %). На фоне применения ферроглюкина и крезацина отмечено понижение процессов ПОЛ в плазме - АГП снизились до 1,92±0,03 Д233/1 мл., ТБК-активные продукты до 4,11±0,07 мкмоль/л, АОА составил 29,4±0,17 % (в контроле 1,43±0,10 Д233/1 мл, 3,47±0,17 мкмоль/л и 34,1±0,29 %, соответственно). Очевидно, ослабление ПОЛ в плазме у телят с дефицитом железа, получавших ферроглюкин и крезацин, улучшает метаболические процессы в сосудистом эндотелии, усиливая его гемостатические функции.
В исходном состоянии у телят с дефицитом железа выявлялась выраженная депрессия ИААСС в отношении всех оцениваемых агонистов и их сочетаний (табл.). Максимальное значение ИААСС принадлежало адреналину в виду наибольшего торможения АТ с этим агонистом в пробе с временной венозной окклюзией. В небольшой степени ему уступало значение ИААСС с ристомицином и АДФ. Еще ниже оказался ИААСС с тромбином - 1,20±0,04 (в контроле 1,49±0,11) и коллагеном - 1,19±0,06 (в контроле 1,60±0,07). Низкие величины ИААСС в случае одновременного применения двух индукторов свидетельствовали о значимом подавлении выработки сосудистой стенкой антиагрегантов в условиях, близких к реальным.
Таблица. Индексы антиагрегационной активности стенки сосудов у новорожденных телят с дефицитом железа на фоне ферроглюкина и крезацина
|
Показатель |
Опытная группа, n=38, М±m |
Контроль, n=31, М±m |
|
|
исход |
После коррекции |
||
|
ИААСС с АДФ |
1,26±0,08 |
1,49±0,10* |
1,62±0,11 |
|
ИААСС с коллагеном |
1,19±0,06 |
1,46±0,04* |
1,60±0,07 |
|
ИААСС с тромбином |
1,20±0,04 |
1,45±0,07* |
1,49±0,11 |
|
ИААСС с ристомицином |
1,29±0,10 |
1,44±0,05* |
1,50±0,09 |
|
ИААСС с адреналином |
1,33±0,06 |
1,48±0,08* |
1,63±0,06 |
|
ИААСС с АДФ и адреналином |
1,20±0,06 |
1,34±0,08* |
1,41±0,07 |
|
ИААСС с АДФ и коллагеном |
1,21±0,05 |
1,28±0,09* |
1,32±0,06 |
|
ИААСС с адреналином и коллагеном |
1,19±0,04 |
1,19±0,04 |
1,50±0,09 |
Условные обозначения: * р<0,01.
Применение у телят с дефицитом железа ферроглюкина и крезацина сопровождалось увеличением ИААСС в отношении всех примененных индукторов и их сочетаний (табл.). Самым высоким при этом было значение ИААСС с АДФ, ему несколько уступали значения ИААСС с адреналином и коллагеном. Еще меньше оказались ИААСС с тромбином (1,45±0,07) и с ристомицином (1,44±0,05). Значения ИААСС при применении сразу двух индукторов также возрастали, однако не достигли уровня контроля. Повышение ИААСС у телят с дефицитом железа на фоне ферроглюкина и крезацина во многом обуславливалось позитивным влиянием проведенной коррекции на интенсивность ПОЛ, снижающей нарушения рецепторных и пострецепторных механизмов в сосудистой стенке. Нарастание ИААСС с ристомицином у телят с дефицитом железа, получавших оцениваемую коррекцию, указывало на ослабление до уровня близкого к контролю синтеза в ней фактора Виллебранда.
Таким образом, сочетание ферроглюкина и крезацина способно повышать у новорожденных телят с дефицитом железа антиагрегационную активность сосудистой стенки, приближая ее к контрольному уровню.
Будучи одним из важнейших этапов онтогенеза, фаза новорожденности во многом обуславливает адаптацию организма к условиям внешней среды. Именно в фазу новорожденности происходит становление всех органов и систем с адекватной активацией генетической программы живого существа под действием факторов внешней среды [7]. Важной системой, связующей воедино организм новорожденного животного, является сосудистая система. Она полифункциональна и через ряд механизмов связана с другими системами, органами, в свою очередь влияющими на агрегатное состояние крови. Активность стенки сосуда, в т.ч. у молодняка продуктивных животных, обуславливает уровень в крови факторов, поддерживающих оптимальную реологию крови и, тем самым, гомеостаз растущего организма [6].
Врожденная железодефицитная анемия сопровождается нарушениями функционирования многих органов и систем [1], в том числе стенки сосудов с формированием вазопатии. Депрессия антиоксидантной защиты плазмы новорожденных телят с анемией на фоне развивающейся у них гипоксии способствует активации ПОЛ в плазме, нарушая целостность эндотелия и повышая эндотелиоцитемию. При этом активация ПОЛ плазмы у новорожденных телят с дефицитом железа обуславливает также выраженное ослабление антиагрегационной способности стенки сосудов, видимо, за счет понижения активности синтеза в ней простациклина и NO, что понижает должный уровень микроциркуляции в тканях, необходимый для потребностей организма в условиях начала внеутробного существования [7].
Так, на фоне временной ишемии венозной стенки у новорожденных телят с дефицитом железа отмечена недостаточность снижения адгезивной способности кровяных пластинок, что обеспечивалось слабостью, как минимум, двух механизмов. Первый - недостаточный контроль со стороны сосудистой стенки над плотностью коллагеновых рецепторов-гликопротеидов Iа - IIа и VI на мембране тромбоцитов, что косвенно установлено по невыраженности торможения АТ с коллагеном при временной венозной ишемии. Второй механизм депрессии контроля над адгезией тромбоцитов у анемизированных новорожденных телят связан со значительным увеличением выработки фактора Виллебранда структурами сосудов и его интенсивным связыванием с рецепторами к нему - (GPI в) на поверхности кровяных пластинок при недостаточной способности физиологических антиагрегантов, выделяемых стенкой сосуда, ограничить данный процесс.
Кроме того, в условиях низкого выхода из сосудов физиологических антиагрегантов обеспечивается избыточность фиксации сильных агонистов агрегации - коллагена и тромбина к рецепторам на мембране тромбоцитов, усиливая в них активность фосфолипазы С, стимулируя фосфоинозитольный путь активации кровяных пластинок, вызывая фосфолирирование в них белков сократительной системы. В условиях недостатка образования в сосудах PGI2 и NO действие слабых индукторов агрегации - АДФ и адреналина - на рецепторы тромбоцитов также избыточно, что обуславливает высокую экспрессию фибриногеновых рецепторов (GPIIв-IIIа) и значительную активность фосфолипазы А2, регулирующую выход из фосфолипидов арахидоновой кислоты [7].
Ослабление у новорожденных телят с анемией антиагрегационной активности сосудистой стенки подтверждалось и на модели с сочетанным применением индукторов агрегации, показав недостаточность выработки дезагрегирующих субстанций сосудов, в значительной мере моделируя реальные условия кровотока у животных, в котором одновременно присутствует ряд агонистов.
В результате применения у новорожденных телят с дефицитом железа ферроглюкина и крезацина достигнуто усиление сосудистого контроля над адгезивной способностью кровяных пластинок в результате активации исходно нарушенных механизмов. Можно говорить об усилении контроля со стороны сосудистой стенки над плотностью коллагеновых рецепторов-гликопротеидов Iа - IIа и VI на мембране тромбоцитов, выявляемое косвенно по выраженному торможению АТ с коллагеном при временной венозной ишемии. Кроме того, в результате коррекции была устранена депрессия контроля над адгезией тромбоцитов у анемизированных новорожденных телят в результате значительного ослабления выработки фактора Виллебранда структурами сосудов и ослаблением его связывания с рецепторами к нему - (GPI в) на поверхности кровяных пластинок при усилении способности физиологических антиагрегантов, выделяемых стенкой сосуда, ограничить данный процесс.
Приведенная коррекция стимулировала выход из сосудов физиологических антиагрегантов, ограничивающих фиксацию сильных агонистов агрегации - коллагена и тромбина к рецепторам на мембране тромбоцитов, ослабляя в них активность фосфолипазы С, тормозя фосфоинозитольный путь активации кровяных пластинок, вызывая дефосфолирирование в них белков сократительной системы. Нарастание образования в сосудах PGI2 и NO действие слабых индукторов агрегации - АДФ и адреналина на рецепторы тромбоцитов также ограничивается, что обуславливает понижение экспрессии фибриногеновых рецепторов (GPIIв-IIIа) и понижение активности фосфолипазы А2, регулирующую выход из фосфолипидов арахидоновой кислоты [7].
Усиление у новорожденных телят с анемией антиагрегационной активности сосудистой стенки подтверждалось и на модели с сочетанным применением индукторов агрегации, показав значимое увеличение выработки дезагрегирующих субстанций сосудов, в значительной мере моделируя реальные условия кровотока у животных.
Заключение. В случае развития дефицита железа и признаков анемии у новорожденных телят отмечается выраженное ослабление антиагрегационных возможностей сосудов. Сочетанное использование ферроглюкина и крезацина у новорожденных телят с дефицитом железа через 3 суток после завершения воздействия приближает к контрольному уровню антиагрегационные свойства сосудистой стенки.
Рецензенты:
Грушкин Александр Георгиевич, доктор биологических наук, профессор кафедры ветеринарии и физиологии животных Калужского филиала РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева, г. Калуга.
Смахтин Михаил Юрьевич, доктор биологических наук, профессор кафедры биохимии Курского государственного медицинского университета, г. Курск.