Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Микро- и ультраструктура почки и печени при хламидиозе животных

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Микро- и ультраструктура почки и печени при хламидиозе животных"

На правах рукописи

БЕККЕР АЛЕКСАНДРА АНАТОЛЬЕВНА

МИКРО- И УЛЬТРАСТРУКТУРА ПОЧКИ И ПЕЧЕНИ ПРИ ХЛАМИДИОЗЕ ЖИВОТНЫХ

06.02.01 - Диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология

и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

5 ДЕК 2013

Саранск 2013

005542609

005542609

Диссертация выполнена в ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия им. Д.Н.Прянишникова»

доктор ветеринарных наук, профессор Татарникова Наталья Александровна

доктор ветеринарных наук, профессор кафедры патологической анатомии и гистологии Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. Заслуженный ветеринарный врач РТ

Авзалов Фоат Зиятдинович

кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры морфологии и физиологии Мордовского госуниверситета имени Н.П. Огарева.

Кузьмин Александр Владимирович

ФГ БОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья» г. Тюмень.

Защита диссертации состоится « 23 » декабря 2013г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.15 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» по адресу г. Саранск, ул. Большевистская, 68.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева.

Объявление о защите и автореферат диссертации размещены на официальном сайте Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева www.mrsu.ru. и Интернет-сайте ВАК Ькр://уак2. ed.gov.ru.

Автореферат разослан 20 ноября 2013г.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущее учреждение:

Ученый секретарь диссертационного совета

Романова Т.А.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность исследования. В последние годы хламидиозы получили необычайно широкое распространение в мире. Они встречаются у человека и более чем у 200 видов животных и птиц, а также у некоторых рыб, моллюсков, членистоногих и высших растений. Их регистрируют в Европе, Азии, Африке, Америке и в Австралии. Ведущим фактором широкого распространения является практически неконтролируемый резервуар инфекции в природе среди диких птиц. Циркулируя в природной среде, возбудитель хламидиоза наиболее интенсивно распространяется по путям миграции диких птиц на территории их зимовья, гнездовий и линьки, формируя природные очаги инфекции (Кирьянов И.О. 1990).

Это создает постоянную угрозу возникновения спорадических случаев или вспышек заболевания, приводящих к гибели сельскохозяйственных животных и птицы, патологии их воспроизводительных органов, абортам, рождению мертвого или нежизнеспособного приплода. Помимо этого, больные животные часто становятся источником инфицирования работников животноводческих хозяйств и птицеферм (Обухов И.Л. 1999).

Патологический процесс при хламидийной инфекции может локализоваться в мочеполовой системе, во всех отделах дыхательных путей, в органах зрения, печени, суставах, головном мозге (Кочетова О.В. 2010). Формирование очага поражения в организме зависит от путей инфицирования, локализации первичного очага инфекции, вида возбудителя (Гранитов В.М. 2000).

Воспалительные реакции, которые развиваются в органах при хламидиозе, протекают по механизму гиперчувствительности замедленного типа и имеют черты аутоиммунных (Татарникова H.A. 2007, Абзалов Ф.З. 2001, Дроздова Л.И. 2003), поскольку в данном случае антигеном является не только возбудитель, но и поврежденные клетки организма.

Этими процессами обуславливаются иммунопатологические реакции и дисциркуляторные нарушения, которые способствуют развитию местной тканевой гипоксии, дистрофическим изменениям в органах с исходом в склероз.

Научный интерес представляет изучение органов, в которые возбудитель попадает гематогенным путем. Данный путь заражения является наиболее частым (трансплацентарный, приобретенные формы с висцеральным поражением). При этом поражаются органы, не соприкасающиеся с внешней средой, в которых функциональные и обменные процессы находятся на высоком уровне. К таким органам относятся печень и почки. Именно в них существуют особенности кровоснабжения и кровообращения, хорошо развитая кровеносная сеть. Они осуществляют

дезинтоксикационную функцию, которая крайне необходима для существования организма.

Изучение патоморфологических особенностей проявления инфекционного хламидийного процесса в органах гепато-ренальной системы является актуальным, Что позволяет разработать комплексную систему мероприятий по борьбе с этой инфекцией.

За последние годы исследователями данной проблемы достигнуты определенные успехи. Большой вклад в изучении аспектов этиологии, патогенеза, лечения и профилактики внесли Х.З Гафаров (1963-2007), В.А. Бортничук (1967-1992), П.М. Митрофанов (1980 - 2010), Ф.З. Авзалов (1982 - 2002), И.Л. Обухов (1996 - 2010), Р.Х Хамадеев (1990 -2001), Л.И. Дроздова (2001-2007), Н.А. Татарникова (2003-2012), О.В. Кочетова (2010-2013).

1.2 Цель и задачи исследований. Целью нашей работы явилось изучение особенностей патоморфологических изменений в почках и печени при спонтанном и экспериментальном хламидиозе свиней и крыс.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

- изучить патоморфологические и ультраструктурные изменения в почках и печени при экспериментальном хламидиозе у крыс;

- изучить морфологические изменения в тканях почек и печени у свиней в системе «мать - плод» при спонтанном хламидиозе;

- разработать научно-обоснованную систему мероприятий по борьбе с хламидийной инфекцией;

Объектами исследования служили крысы, свиньи, их мертворожденные и абортированные плоды, поросята от 1-суточного до 4-месячного возраста.

Предметом исследования являются печень и почки при экспериментальном и спонтанном заражении животных хламидиозом.

1.3 Научная новизна результатов исследования.

Изучены морфологические и ультраструктурные изменения в тканях гепато-ренальной системы при экспериментальном хламидиозе крыс и спонтанном заражении свиней в хозяйствах Пермского края. Установлено, что при хламидиозе животных в связи с эндотелио- и эпителиотропностью возбудителя происходит генерализация процесса с повреждением органов, находящихся в хороших условиях кровоснабжения и обновления (печень, почки).

Нами подтверждена внутриклеточная локализация возбудителя в паренхиматозных органах при гематогенном его распространении по организму животного и доказана эпителио- и эндотелиотропностъ.

Электронно-микроскопическим методом исследования установлено, что основным звеном патогенеза хламидийной инфекции, является повреждение митохондрий клетки и, в этой связи, нарушение клеточного дыхания.

Этапы развития ультраструктурных изменений митохондрий при экспериментальном хламидиозе крыс свидетельствуют о наличии адаптационной фазы заболевания (гигантские и аномальные формы митохондрий), быстро сменяющейся фазой декомпенсации с гибелью органоидов и самой клетки.

Установлено, что при экспериментальном хламидиозе патологические процессы в клетках являются необратимыми в связи с гибелью специализированных, жизненно важных, органоидов с невозможностью их дальнейшего восстановления. Разрушение эпителиальных клеток может стимулировать аутоиммунный процесс с возможностью хронизации заболевания.

1.4 Положения выносимые на защиту.

1. Морфологические и ультраструктурные изменения в печени и почках животных при экспериментальном хламидиозе.

2. Морфологические изменения в печени и почках животных при спонтанном хламидиозе.

3. Морфология митохондрий гепатоцитов и эпителиоцитов из почечных клубочков.

1.5 Теоретическая и практическая значимость работы.

Выполненные исследования гепато-ренальной системы при

спонтанном и экспериментальном хламидиозе вносят определенный вклад в развитие учения о патогенезе хламидийной инфекции. Установлено, что при внутрибрюшинном заражении лабораторных животных Chi. psittaci происходит развитие генерализованной инфекции с внедрением хламидий в печени и почках, что связано с особенностями их кровоснабжения.

Патоморфологические изменения в печени и почках связаны с внутриэндотелиальным проникновением и длительной персистенцией хламидий, что вызывает процесс воспаления на иммунной основе, когда антигеном становится не только возбудитель, но и поврежденная клетка. Гематогенная генерализация инфекции приводит к повреждению жизненно важных органов гепато-ренальной системы организма. Дисциркуляторные изменения оказывают влияние на течение метаболических процессов в клетках, приводя к развитию дистрофии (гиалиновокапельной или гидропической). Тканевая гипоксия способствует развитию склероза с нарушением регенераторного потенциала в клетках и нарушению регенераторных процессов и клеточного обновления в специализированных тканях.

При спонтанном хламидиозе комплекс обнаруженных изменений свидетельствует о незрелости гепато-ренальной системы мертворожденных и абортированных плодов. Наличие дистрофических и некробиотических процессов в исследуемых органах подтверждает трансплацентарное токсикогенное воздействие хламидий на организм развивающегося плода.

При электронномикроскопическом исследовании печени основные патологические изменения затрагивали непосредственно гепатоциты, эндотелий кровеносных сосудов и ретикулоэндотелиоциты.

В ткани почек в первую очередь изменялись сосуды, в клетках канальцев поражались органоиды и клеточные ядра.

Материалы научных исследований используются в учебном процессе при чтении лекционного материала и проведении лабораторно-практических занятий по курсу «Эпизоотология» на кафедре инфекционных болезней ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», Костромской ГСХА, Ивановской ГСХА, Мордовского госуниверситета имени Н.П. Огарева.

Результаты исследований использованы при разработке рекомендаций для ветеринарных специалистов и руководителей сельскохозяйственных предприятий «Основы борьбы с хламидиозом крупного рогатого скота в Пермском крае» (утверждены Государственной ветеринарной инспекцией Пермского края 13 мая 2009).

1.6 Апробация и реализация результатов диссертации. Результаты исследований доложены и одобрены на Международной научно-практической конференции «Наука и внедрение передовых технологий в животноводстве и растениеводстве» (Троицк, 2007), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной биологии и биотехнологии» (Семипалатинск, 2007), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы биологии, экологии, физиологии и ветеринарии домашних животных» (Тюмень, 2008), Международной научно-практической конференции «Инновации аграрной науки - предприятиям АПК. (Пермь 2012).

1.7 Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 2 работы в изданиях рекомендованных ВАК РФ.

1.8 Структура диссертации. Диссертация изложена на 115 страницах печатного текста и включает разделы: общая характеристика работы, обзор литературы, собственные исследования, обсуждения результатов исследований, выводы. Список литературы включает 152 источника, в том числе 30 зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 48 рисунками, 1 таблицей.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

2.1 Материалы и методы исследования.

Диссертация выполнена на факультете ветеринарной медицины и зоотехнии ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА. Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы факультета ФВМиЗ на тему: «Разработка комплекса мероприятий по диагностике, профилактике и лечению инфекционных, инвазионных и незаразных болезней животных». Номер Государственной регистрации 01201151683.

Материалом для исследования служили патогенные микроорганизмы (хламидии): Chi. psittaci возбудитель пситтакоза штамм «Лори», выделенный в 1957г. от попугая; описание микроорганизма приведено в «Каталоге штаммов», вып. 4, М.; 1962.

Экспериментальное заражение проводилось на крысах обоих полов в лаборатории кафедры инфекционных болезней Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова.

Основным объектом исследования являются свиньи зрелого возраста, убитые с диагностической целью или для хозяйственного использования, абортированные и мертворожденные плоды, новорожденные нежизнеспособные поросята, принадлежащие хозяйству «Рощинский» республики Башкортостан.

Биологическими моделями служили 40 беспородных крыс (36 самок и 4 самца) шестимесячного возраста, средняя масса самок 250 г., самцов 300 г.

Животные содержались в стандартных условиях вивария в соответствии с «Санитарными правилами по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально - биологических клиник» (от 6.04.1993) -свободный доступ к пище и воде и 12 - 14-часовой световой день. Экспериментальные животные получали типовой рацион вивария в соответствии с нормами, утвержденными приказом Минздрава СССР от 10.10.83 № 1179 (пункт 4.1):

Все эксперименты выполнены в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755) и Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» от 18 марта 1986 г.

Таблица - Объекты и методы исследования

Методы исследования Свиньи (возраст 1-3 года) Плоды свиней (возраст 2,53 мес.) Новорожденные поросята Крысы (возраст 6 мес.)

Клинический 329 - 128 40

Патологоанато-мический 57 27 31 40

Гистологический 57 27 31 40

Электронномик-роскопический 10

Метод экспериментального заражения 20

Общее кол-во обследованных объектов 329 27 128 40

До начала эксперимента животные прошли профилактический 2-недельный карантин с содержанием их в виварии и постоянной термометрией в целях чистоты опыта.

Животные были разделены на 2 группы - первая опытная, вторая контрольная. В каждой группе было 18 самок и 2 самца. Все животные первой группы подвергались заражению возбудителем хламидиоза, а животные второй группы служили контролем.

Крыс заражали внутрибрюшинно в фиксированном положении (вниз головой) шприц вводили в основание кожной складки живота, каудальнее пупка и параллельно направлению складки. Инфекционный материал животным вводили в ввде 10% взвеси очищенной дифференциальным центрифугированием овокультуры Chi. psittaci. Инфекционный тигр инокулята составил 10-7 LD50/0,5 мл для куриных эмбрионов.

Овокультуры хламидий гомогенизировали в стерильных условиях с помощью стеклянных бус d - 0,5 см, затем готовили 10% суспензию на стерильном физиологическом растворе (pH - 7,0).

Убой животных проводили на 14 сутки эксперимента посредством передозировки эфирного наркоза.

От свиноматок, поросят и абортированных плодов для гистологических исследований взят идентичный материал, как и от экспериментальных животных.

Исследуемые кусочки органов фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, помещали в калеты, производили проводку в гистопроцессоре Leica TP 1020. Кусочки заливали в среду «гистомикс» на заливочном аппарате Leica EG 1160 для получения блоков, с которых на микротоме полуавтомате Leica RM 2125 изготавливали срезы.

Гистологические срезы окрашивали по гематоксилином и эозином. Для выявления возбудителя применялась окраска по Стемпу (Автандилов Г.Г. 1994). Для выяснения уровня развития склеропластических процессов в органах применялась методика окраски ван-Гизон.

Полученные препараты изучались с применением микроскопа фирмы Zeiss (Axioskop 40) при увеличении окуляра х 10, с объективами х 4, х 10, х 40.

Срезы подвергались исследованию с помощью системы визуального анализа изображения. Они фотографировались с использованием цифровой видеокамеры Infiniti 1 и архивировались на съемном носителе и в памяти компьютера.

В печени и почках гистологической оценке подвергались: стенки артериальных сосудов (портальные артерии печени, капилляры клубочков и стенки ветвей почечной артерии), оценивалось состояние кровоснабжения органов, дисциркуляторные нарушения, степень выраженности иммунных и воспалительных реакций, уровень дистрофических и склеропластических изменений.

Для электронномикроскопических (ЭМИ) исследований кусочки печени и почек измельчали бритвенным лезвием в виде пластинки толщиной 0,1 мм и фиксировали в 2,5% растворе глютаральдегида в течение 4-6 часов. Затем кусочки отмывали в фосфатном буфере и обрабатывали осмиевым фиксатором в течение 1,5-2 часов при t + 14°С. В качестве заливочных сред использованы аралдит и эпон идентичных фирм.

Срезы готовили на ультратоме ЖБ - 8800, контрастировали 2%-ным спиртовым раствором уранилацетата в течение 15 минут и цитратом свинца по Рейнольдсу (Уикли Б., 1975). Материал исследовали в электронном микроскопе ЭМВ-ЮОБР при ускоряющем напряжении 75К.

Поиск и идентификацию очагов поражения, а также отдельных сосудов и клеток осуществляли методом прицельного ультрамикротомирования путем получения полутонких срезов и окрашивания их толуидиновым синим по прописи (Лысенко А.И., 1973). При этом оценивали состояние ядер, митохондрий, эндоплазматической сети гепатоцитов, эндотелиоцитов сосудов, выяснялась локализация в печени и почках элементарных телец хламидий.

Одновременно с "этим для подтверждения диагноза из указанных органов готовили мазки-отпечатки, которые окрашивали по С. Стемпу, для выявления элементарных телец хламидий (Stamp S., 1950).

2.2. Результаты исследования 2.2.1. Морфологические изменения в печени при экспериментальной хламидийной инфекции

В связи с существованием внутриклеточного паразитизма, гематогенным процессом генерализации инфекции и хроническим течением болезни интерес представляет изучение морфологической структуры органов, не соприкасающихся с внешней средой и имеющих хорошо развитую сеть кровеносных сосудов. К таким органам относятся печень и почки. Печень как орган имеет портальную и печеночную системы кровообращения, а в почках на уровне клубочков хорошо развито капиллярное кровообращение. Оба этих органа осуществляют функцию

детоксикационную, регулируют систему гомеостаза и выполняют целый ряд других жизненно важных процессов.

При микроскопическом исследовании печени в органе оценивались в первую очередь дисциркуляторные изменения, затем дистрофические, иммунопатологические и воспалительные. Дисциркуляторные изменения происходили преимущественно в сосудах артериального русла, где кровь хорошо снабжена кислородом и хламидии находят более благоприятные условия для размножения и жизнедеятельности. Описанные повреждающие факторы приводили к нарушению клеточного обновления.

Эндотелиальные клетки внутренней поверхности сосудов увеличивались в размерах, четко прослеживалась их ядросодержащая часть. Возникали межэндотелиальные поры, через которые в стенку сосуда и за ее пределы проникали элементы жидкой части крови. Стенки артерий утолщались, мышечный слой гомогенизировался, эндотелиальные клетки прослеживались неотчетливо. Далее отек распространялся на портальные тракты. В сосудах возникали стазы, полнокровие, диссоциация крови на плазму и форменные элементы. Данные процессы могли привести к тромбообразованию и вызывать дальнейшее ухудшение уровня артериального кровообращения, особенно в условиях десквамации эндотелия и обнажения базальной мембраны стенки сосудов.

Портальные тракты расширялись в связи с полнокровием сосудов, расширением сосудистых просветов и формированием отека. Поврежденные эндотелиальные клетки вызывали развитие патологических реакций. Особенностями их являлись незавершенный фагоцитоз, поскольку возбудитель был защищен клеточной стенкой хозяина, и длительное хроническое течение иммунопатологических реакций в связи с персистенцией микроорганизма и невозможностью его элиминации. В портальных трактах формировались лимфоцитарные инфильтраты сначала вокруг стенок артерий, распространяясь в дальнейшем на весь портальный тракт. Среди лимфоцитов, как в портальных трактах, так и среди гепатоцитов, встречались макрофагальные клетки и многоядерные гистиоциты. Данные изменения свидетельствовали о наличии незавершенного фагоцитоза и хроническом течении Т-клеточных иммунных реакций.

При длительном существовании отека в портальных трактах и циркуляторных нарушениях развивались склеропластические процессы. Стенки артерий утолщались за счет склероза внутренней и средней оболочек: мышечный слой сначала гипертрофировался, а затем замещался волокнистой тканью, что можно было проследить с использованием окраски ван Гизон (фуксинофильНые коллагеновые волокна). В перипортальных зонах происходила очаговая капилляризация синусоидов.

Изменялась также венозная сеть (портальные и центральные вены). Вены и синусоидные капилляры расширялись, стенки их истончались.

Происходила диссоциация крови на плазму и форменные элементы. Прослеживались явления перивенозного отека, мелкие периваскулярные участки кровоизлияний, лимфостаз.

В связи с существующими нарушениями кровообращения паренхиматозные элементы поражались вторично в процессе прогрессирования тканевой гипоксии. В гепатоцитах развивались дистрофические изменения. Клетки увеличивались в размерах, в цитоплазме появлялись эозинофильные зерна (гиалиновокапельная дистрофия) или вакуоли, заполненные цитоплазматической жидкостью (гидропическая дистрофия). В условиях существования длительной гипоксии прослеживались морфологические изменения, характерные для жировой дистрофии. В случае развития дистрофических изменений, существовавших длительное время, в печени развивались склеропластические процессы. Волокнистая ткань формировалась, прежде всего, в портальных трактах вокруг сосудов артериального типа, а также вокруг вен и желчных протоков. В дальнейшем происходила капилляризация перипортальных синусоидов.

Развивалась дезорганизация печеночных балок в связи с выраженными дистрофическими изменениями клеток и обильной лимфоцитарной инфильтрацией. В окружности портальных вен формировалась широкая зона склероза.

В дальнейшем, на фоне дистрофических изменений, нарушалось клеточное обновление в печени. Изменялась митотическая активность гепатоцитов, появлялись двуядерные клетки.

Таким образом, в ткани печени в течение хламидиозной инфекции можно было выделить целый ряд процессов, способных приводить к необратимым изменениям паренхимы. Это, в первую очередь, дисциркуляторные нарушения, связанные с повреждением эндотелия артериальных сосудов, далее возникали воспалительные клеточные реакции на иммунной основе, дистрофические и склеропластичиские изменения со стороны паренхимы и стромы, следствием чего являлось нарушение регенераторного потенциала гепатоцитов.

2.2.2 Морфологические изменения в почках при экспериментальной хламидийиой инфекции

В ткани почек прослеживались основные группы патологических процессов, аналогичные таковым в печени. Изменялась структура гломерулярных капиллярных петель и стенок ветвей почечной артерии. Клубочки почек увеличивались в размерах за счет расширения и полнокровия капиллярных петель, перигломерулярного отека стромы. Происходила пролиферация мезангиальных клеток в дольках почечных клубочков. Известно, что мезангиоциты выполняют целый ряд функций: создание мезангиального матрикса, который является аналогом базальной мембраны капилляров, обращенных в сторону мезангиальной области. Эти

клетки выполняют также роль местных макрофагов, регулируют тонус стенок капилляров и участвуют в процессах клеточного обновления.

В наших наблюдениях отмечена пролиферация мезангиальных клеток. Это, в первую очередь, направлено на купирование дисциркуляторных нарушений в результате развития полнокровия и расширения капиллярных петель. Затем просматривалась иммунокомпетентная функция макрофагов местного значения, наличие в области мезангия одиночных лимфоцитов. В более поздние сроки наблюдения в области мезангия на уровне долек клубочков развивались склеропластические изменения с возможным исходом в гломерулосклероз с параллельно происходящим запустеванием капиллярных петель.

В крупных ветвях почечной артерии, которые хорошо просматривались на уровне мозгового слоя, также развивались процессы дисциркуляторного характера.

Увеличивался объем ядро содержащих участков клеток эндотелия, происходила их очаговая десквамация в просветы сосудов.

В качестве процессов дисциркуляторного характера следует отметить полнокровие, стазы, явления отека и плазморрагии стенок сосудов и периваскулярных областей. С большим постоянством вокруг сосудов формировались участки кровоизлияний диапедезного типа.

При существующих нарушениях кровообращения и наличии антигена в капиллярном и артериальном сосудистом русле в процесс включались иммунные реакции местного характера. Наряду с наличием лимфоцитарных реакций в области мезангия клубочков, лимфоциты и макрофаги обнаруживались перигломерулярно и периваскулярно в строме почек. Данный процесс можно было объяснить как наличие очагового межуточного нефрита на иммунной основе.

В условиях существования гипоксии паренхиматозные элементы поражались вторично. В эпителии канальцев развивались дистрофические изменения в виде белковой гиалиновокапельной, гидропической дистрофии в клетках. Клеточные элементы увеличивались в размерах, ядра их оттеснялись к базальной мембране. В цитоплазме клеток появлялись вакуоли с цитоплазматической жидкостью или отмечены признаки белковой дистрофии. Данный процесс свидетельствовал о глубоком нарушении специфических функций клеток в связи с повреждением их структурных элементов. В просветах канальцев были видны эозинофильные глыбчатые массы белковой природы, что было связано как с нарушениями клубочковой фильтрации, так и с повреждением эпителия канальцев.

По мере развития патологического процесса стенки почечных артерий склерозировались на фоне повреждения эндотелия и формирования мелких тромбов в просветах. Изменялись также приносящие артерии клубочков, клубочки становились гиперцеллюлярными, окружались большим количеством лимфоцитов.

В исходе описанных процессов развивался периваскулярный, перигломерулярный, перитубулярный склероз стромы почек и капсулы.

Наиболее значительным изменениям подвергалось артериальное русло, окружающая артерии строма, в которой на уровне коры и мозгового слоя развивалась деформация стромы в связи со склеропластическими процессами.

Таким образом, патоморфологические изменения в печени и почках сводятся к следующему: внутриэндотелиальное проникновение и длительная персистенция хламидий вызывает воспалительные изменения на иммунной основе, когда антигеном становится не только возбудитель, но и поврежденная клетка. Гематогенная генерализация инфекции приводит к повреждению жизненно важных органов, к которым относятся гепато-ренальная система, и дисфункции многих систем организма. Дисциркуляторные изменения в органах гепато-ренальной системы оказывают влияние на течение метаболических процессов в клетках, приводя к развитию дистрофии (гиалиновокапельной или гидропической). Тканевая гипоксия способствует развитию склероза с нарушением регенераторного потенциала в клетках и извращению регенераторных процессов и клеточного обновления в специализированных тканях.

2.2.3 Морфоструктурные изменения тканей печени и почек при спонтанном заражении животных хламидиозом

При микроскопическом исследовании материала установили, что в печени свиноматок значительно выражены явления нарушения гемодинамики. В паренхиме органа обнаруживали лимфоидно-клеточные инфильтраты что свидетельствует о воспалительной реакции, в отдельных гепатоцитах наблюдалась крупнокапельная жировая дистрофия.

В разных отделах долек печени, помимо жировой дистрофии присутствовала гидропическая дистрофия. В таких гепатоцитах границы не четко выражены, цитоплазма содержит зерна белковой природы или вакуоли, сами клетки увеличены. В триаде теряют свою структуру сосуды и желчные протоки.

У мертворожденных поросят наиболее глубокие изменения отмечены в почечной ткани, которые характеризовались зернистой и

гиалиновокапельной дистрофиями эпителия извитых канальцев. Просвет канальцев, в большинстве случаев не просматривался или был неправильной формы за счет набухания эпителиальных клеток. Рисунок канальцев нечеткий, многие канальцы сжаты и атрофированы. Большое количество клеточных инфильтратов, содержащих лейкоциты, обнаружены в корковом и мозговом слое между канальцами.

У абортированных плодов некоторые клубочки в почках увеличены в 1,5-2 раза, фрагментированные, рыхлой консистенции с ярко выраженными явлениями отека и пролиферации. Отмечается утолщение стенок

кровеносных сосудов, в извитых канальцах процессы зернистой и вакуольной дистрофии.

У поросят, погибших в первые дни жизни, в печени балочное строение хорошо выражено, система триад сохранена, однако обнаруживаются периваскулярные отеки и лейкоцитарные инфильтраты. В периферических зонах гепатоцита ярко выражена зернистая дистрофия. В почках наблюдается дистрофия эпителия и некроз.

При исследовании гепато-ренальной системы у абортированных плодов в возрасте 44 дней триады не просматриваются, тем не менее, отчетливо видны крупные сосуды типа собирательных вен, печень полнокровна, доли не сформированы, но уже прослеживаются печеночные балки. Зарегистрирована характерная картина апоптоза, когда рядом со сформированными гепатоцитами наблюдается гибель некоторых из них. В поле зрения попадают неравномерно окрашенные гепатоциты различных размеров.

Обнаруженные нами изменения свидетельствуют о незрелости гепато-ренальной системы абортированных плодов, что подтверждает несостоятельность плацентарного барьера.

2.2.4. Ультраструктурные изменения печени и почек при экспериментальной хламидийной инфекции

При электронномикроскопическом исследовании печени крыс, зараженных хламидиозом, основные патологические изменения затрагивали непосредственно гепатоциты, эндотелий кровеносных сосудов и ретикулоэндотелиоциты.

Нарушенная оболочка клеток просматривалась неотчетливо, выглядела прерывистой. Цитоплазма содержала крупные участки просветления, что могло свидетельствовать о полном разрушении ультраструктур клеток.

Особенно четко прослеживалось повреждение митохондрий - одних из важнейших органелл клетки. Они являются энергообразующими внутриклеточными структурами, имеющими сложное субмикроскопическое строением которых трехслойные липопротеидные мембраны образуют наружную оболочку и систему внутренних перегородок - крист. Кристы являются складками внутреннего листка внешней оболочки митохондрий. Наружный листок внешней мембраны усеян округлыми частицами, обеспечивающими различные окислительные реакции цикла Кребса. На внутреннем листке внешней мембраны, а следовательно и на кристах, располагаются частицы, которые осуществляют транспортирование электронов вдоль цепи комплексов, участвующих в синтезе АТФ. Таким образом, основной функцией митохондрий является сопряжение синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата и аэробного окисления ряда метаболитов - в большинстве случаев компонентов цикла Кребса. Кроме основной функции, митохондрии участвуют в окислении жирных кислот,

синтезе белка и фосфолипидов. Эти органеллы клетки являются наиболее лабильными внутриклеточными структурами, первыми подвергающимися изменениям при гиперфункции клетки и различных ее патологических состояниях.

При изучении ультраструктуры митохондрий изменения характеризовались полиморфизмом: наряду с одиночными сохраненными, преобладали гипертрофированные крупные митохондрии. Постепенно происходила деструкция митохондрий - терялась двухконтурность мембран, кристы подвергались разрушению (рис. 1) Такие изменения могут наблюдаться при процессах, сопровождающихся гипоксией. В результате данных изменений происходит снижение активности ферментов цикла Кребса, уменьшение образования АТФ.

В клетках также отмечалось повреждение эндоплазматической сети в виде распада ее структурных элементов, неравномерная выраженность ядер. В ряде случаев просматривались клетки, лишенные ядер, что свидетельствовало о развитии некроза. Гранулы гликогена в клетках разрушались.

Наличие этиологического фактора подтверждалось обнаружением в гепатоцитах и клетках эндотелия округлых образований размером 420 - 570 нм гомогенного вида, которые следует отнести к ретикулярным тельцам хламидий (рис. 2.).

Присутствие хламидий приводило к повреждению клеток эндотелия сосудов микроциркуляторного русла. Регистрировалось четкое увеличение ядросодержащих частей, выраженное полнокровие сосудов, явления стаза.

В результате органелы гепатоцитов разрушались, ядра принимали неотчетливые очертания, клетка распадалась и пропитывалась эритроцитами.

В ткани почек в первую очередь изменениям подвергались сосуды микроциркуляторного русла как артериального, так и венозного типов.Увеличивался объем ядросодержащих частей эндотелиальных клеток. Кровенаполнение капилляров увеличивалось. Затем происходила вакуолизация клеток эндотелия капилляров клубочков и разрушение структурных элементов подоцитов.

В клетках канальцев в патологический процесс вовлекались органоиды и клеточные ядра в результате повреждения капиллярного русла клубочков и ветвей почечной артерии. Эпителиальные клетки разрушались, клеточные фрагменты располагались в просветах канальцев наряду с клетками гематогенного происхождения (эритроцитами), которые появлялись при разрушении стенок сосудов. В цитоплазме как живых, так и разрушенных клеток просматривались тельца хламидий.

Указанные изменения свидетельствуют о первичности возникновения сосудистых реакций. Нарушения сосудистой проходимости и реологических

свойств крови приводят к ишемизации специализированных, функционально активных клеток с нарушениями процессов клеточного дыхания.

Таким образом, при экспериментальном хламидиозе животных в связи с эндотелио- и эпителиотропностью возбудителя происходит генерализация инфекции с повреждением органов, находящихся в хороших условиях кровоснабжения и обновления (печень, почки).

Нами подтверждена внутриклеточная локализация возбудителя в паренхиматозных органах после гематогенного распространения по организму животного и доказана его эпителио- и эндотелиотропность.

Основным звеном патогенеза хламидийной инфекции является повреждение митохондрий клетки и, в связи с этим, нарушение клеточного дыхания.

Этапы развития ультраструктурных изменений митохондрий свидетельствуют о наличии адаптационной фазы заболевания (гигантские и аномальные формы митохондрий), быстро сменяющейся фазой декомпенсации с гибелью органоидов и самой клетки.

Патологические процессы в клетках являются необратимыми в связи с гибелью специализированных, жизненно важных органоидов с невозможностью их дальнейшего восстановления. Разрушение эпителиальных клеток может стимулировать аутоиммунный процесс с возможностью хронизации заболевания, что объясняется внутриклеточной персистенцией возбудителя. Клетка (эндотелиоцит, гепатоцит, эпителий почечных канальцев) является мишенью для клеток иммунной системы. В органах развиваются иммунопатологические процессы по типу гиперчувствительности замедленного характера, когда в качестве антигена выступает поврежденная клетка организма. Заболевание носит хронический характер, поскольку имеет место незавершенный фагоцитоз и возможность дальнейшего размножения возбудителя в живых клетках.

Склероз (периваскулярный, перицеллюлярный, стромальный) усугубляет гипоксию, возникающую при повреждении энергетических органоидов клетки (митохондрий). В условиях гипоксии и повреждения структурных элементов органов нарушается регенераторный потенциал клеток, что приводит к органной недостаточности.

Рис.1. Печень крысы. Участок гепатоцита. 1 - нарушение двухконтурности мембран митохондрий, 2 - деструкция крист. х 22000

Рис. 2. Печень крысы. Участок цитоплазмы гепатоцита, 1- деструкция митохондрий, 2 - обилие ретикулярных телец хламидий. х 11000.

выводы

1. Инфекционный процесс в организме больных животных морфологически характеризуется развитием дисциркуляторных, иммунопатологических, аутоаллергических и компенсаторно-приспособительных реакций в тканях паренхиматозных органов, находящихся в условиях повышенной функциональной активности и испытывающих значительную потребность в кислороде и питательных веществах. Установлен выраженный тропизм хламидий к тканям сосудистых стенок, а именно к эндотелию и специализированным клеткам паренхиматозных органов, которые поражаются как непосредственно при внедрении возбудителя, так и опосредованно через повреждение системы микроциркуляции.

2. Выявление хламидий в клетках печени и почек свидетельствует о повышенной проницаемости гистогематических барьеров для хламидий, что способствует генерализации инфекционного процесса и проявляется в полиорганности поражения с первичным сосудистым компонентом.

3. Морфологические изменения в печени и почках начинаются с повреждения эндотелия сосудистых стенок, в результате чего развивается воспаление

(с чертами аутоиммунного), носящее хронический характер и приводящее к склерозу с угнетением митотической активности и клеточного обновления с последующим угасанием функциональной активности специализированных клеточных элементов.

4. Выявленные при экспериментальном и спонтанном хламидиозе дистрофические, некробиотические процессы, поражение сосудистых мембран и лимфоплазмоцитарные инфильтраты в строме органов являются однотипными как при спонтанном, так и при экспериментальном заражении. Являются морфологическим подтверждением гиперчувствительности немедленного и замедленного типа.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Материалы исследований входят в рекомендации для практикующих ветеринарных специалистов «Основы борьбы с хламидиозом в Пермском крае»: рекомендации утверждены Государственной ветеринарной инспекцией Пермского края 13 мая 2009г.

Создана коллекция гистологических препаратов по хламидиозу свиней и экспериментальному заражению у крыс для студентов 4 курса Пермской ГСХА, которая используется в учебном процессе при чтении лекций и проведения лабораторно-практических занятий в сельскохозяйственных ВУЗах по эпизоотологии и патологической анатомии.

Список опубликованных работ по теме диссертации

В рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

1. Татарникова, H.A. Патоморфогенез плацентарного барьера при хламидиозе свиней [Текст] / H.A. Татарникова, Л.И. Дроздова, Беккер A.A. и др.// Аграрный вестник Урала,- 2007.-№6(42).-С.67-69.

2. Татарникова, H.A. Ультраструктурные изменения печени и почек при хламидийной инфекции [Текст] / H.A. Татарникова, A.A. Беккер // Аграрный вестник Урала,-2011.-№12-2(92).-С.52-5.

В научных изданиях.

1. Татарникова, H.A. Эпизоотология хламидиоза животных в Пермской области [Текст] / H.A. Татарникова, A.A. Беккер, П.А. Былев, Л.Н. Шулепова: Материалы 9 Московского Международного ветеринарного конгресса (11-13 апреля 2002г.).-Москва, 2002. С.257.

2. Татарникова, H.A. Морфология гемато-энцефалитического барьера животных при хламидиозе [Текст] / H.A. Татарникова, Л.И. Дроздова, A.A. Беккер// Молодые ученые в решении проблем АПК. Материалы конференции молодых ученых: ТГСХА.- 2003 г. С.56-57.

3. Татарникова, H.A. Эпизоотология хламидиозов [Текст] / H.A. Татарникова, О.В Кочетова, A.A. Беккер, А.Н. Савин, Е.А. Костяева, И.В. Штенцова // Труды Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной энтомологии и арахнологии. - ТГСХА Тюмень: 2006,-С.215-217.

4. Татарникова, H.A. Этиология бесплодия коров в Пермском крае [Текст] / H.A. Татарникова, A.A. Беккер, О.В. Кочетова, Костяева Е.А.// Вестник ТГСХА,- 2007. № 1, - С. 173-174.

5. Татарникова H.A. Ультраструктура замороженной спермы быков [Текст] / H.A. Татарникова, О.В. Кочетова, A.A. Беккер, Е.А. Костяева // Наука и внедрение передовых технологий в животноводстве и растениеводстве. Материалы международной научно-практической конференции. - Троицк, 2007. - С. 168-169

6. Татарникова, H.A. Профилактика бесплодия коров в Пермском крае [Текст] / H.A. Татарникова, О.В. Кочетова, A.A. Беккер и др.// Материалы Международной научно-практической конференции. «Актуальные проблемы современной биологии и биотехнологии» Семипалатинск, 2007.- С.289-292.

7. Татарникова, H.A. Патоморфологические изменения в почках при экспериментальном хламидиозе [Текст] / H.A. Татарникова, A.A. Беккер //Инавации аграрной науки - предприятиям АПК: Материалы Международной научно-практической конференции ПГСХА, 2012. - 4.2. - С. 157-160.

Формат 60x84 'Лб.Усл. печ. л. 1,19. Тираж 100 экз. Заказ № 171. Отпечатано в у{Щ£«ЛрокростЪ» Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н, Прянишникова. 614990, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23, тел. (342) 210-35-34

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата ветеринарных наук, Беккер, Александра Анатольевна, Пермь

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н.Прянишникова»

0*201454955 На правах рукописи

Беккер Александра Анатольевна

«Микро- и ультраструктура почки и печени при хламидиозе

животных»

06.02.01 - Диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Научный руководитель: доктор ветеринарных наук, профессор Татарникова Н.А.

Пермь-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.............................................................................3

ГЛАВА 1. Обзор данных литературы.

1.1 Характеристика хламидий...................................................9

1.2 Эпизоотологическая характеристика хламидиоза......................17

1.3 Патогенез.......................................................................23

1.4 Клинические проявления хламидиоза....................................28

1.5 Патоморфологические изменения в печени и почках

при хламидиозе.............................................................. 33

1.6 Резюме по обзору литературы..............................................45

ГЛАВА 2. Собственные исследования.

2.1 Материалы и методы исследований......................................47

2.2 Результаты исследования

2.2.1 Морфологические изменения в печени при эксперементальной хламидийной инфекции..................51

2.2.2 Морфологические изменения в почках при экспериментальной хламидийной инфекции.................61

2.2.3 Морфологические изменения тканей печени и почек при спонтанном заражении животных хламидиозом........................................................68

2.2.4 Ультраструктурные изменения печени и почек при экспериментальной хламидийной инфекции................77

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................91

ВЫВОДЫ........................................................................... 105

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ...................................106

УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ..................................................107

1. ВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В последние годы хламидиозы получили необычайно широкое распространение в мире. Они встречаются у человека и более чем у 200 видов животных и птиц, а также у некоторых рыб, моллюсков, членистоногих и высших растений. Их регистрируют в Европе, Азии, Африке, Америке и в Австралии. Ведущим фактором широкого распространения является практически неконтролируемый резервуар инфекции в природе среди диких птиц. Циркулируя в природной среде, возбудитель хламидиоза наиболее интенсивно распространяется по путям миграции диких птиц на территории их зимовья, гнездовий и линьки, формируя природные очаги инфекции (Кирьянов И.О. 1990).

Это создает постоянную угрозу возникновения спорадических случаев или вспышек заболевания, приводящих к гибели сельскохозяйственных животных и птицы, патологии их воспроизводительных органов, абортам, рождению мертвого или нежизнеспособного приплода. Помимо этого, больные животные часто становятся источником инфицирования работников животноводческих хозяйств и птицеферм (Обухов И.Л. 1999).

Патологический процесс при хламидийной инфекции может локализоваться в мочеполовой системе, во всех отделах дыхательных путей, в органах зрения, печени, суставах, головном мозге (Кочетова О.В. 2010). Формирование очага поражения в организме зависит от путей инфицирования, локализации первичного очага инфекции, вида возбудителя (Гранитов В.М. 2000).

Воспалительные реакции, которые развиваются в органах при хламидиозе, протекают по механизму гиперчувствительности замедленного типа и имеют черты аутоиммунных (Абзалов Ф.З. 2001, Дроздова Л.И. 2003, H.A. Татарникова H.A. 2007), поскольку в данном

■ч

случае антигеном является не только возбудитель, но и поврежденные клетки организма.

Этими процессами обуславливаются иммунопатологические реакции и дисциркуляторные нарушения, которые способствуют развитию местной тканевой гипоксии, дистрофическим изменениям в органах с исходом в склероз.

Научный интерес представляет изучение органов, в которые возбудитель попадает гематогенным путем. Данный путь заражения является наиболее частым (трансплацентарный, приобретенные формы с висцеральным поражением). При этом поражаются органы, не соприкасающиеся с внешней средой, в которых функциональные и обменные процессы находятся на высоком уровне. К таким органам относятся печень и почки. Именно в них существуют особенности кровоснабжения и кровообращения, хорошо развитая кровеносная сеть. Они осуществляют дезинтоксикационную функцию, которая крайне необходима для существования организма.

Изучение патоморфологических особенностей проявления инфекционного хламидийного процесса в органах гепато-ренальной системы является актуальным, что позволяет разработать комплексную систему мероприятий по борьбе с этой инфекцией.

За последние годы исследователями данной проблемы достигнуты определенные успехи. Большой вклад в изучении аспектов этиологии, патогенеза, лечения и профилактики внесли Х.З Гафаров (1963-2007), В.А. Бортничук (1967-1992), П.М. Митрофанов (1980 - 2010), Ф.З. Авзалов (1982 - 2002), И.Л. Обухов (1996 - 2010), Р.Х Хамадеев (1990 -2001), Л.И. Дроздова (2001-2007), H.A. Татарникова (2003-2012), О.В. Кочетова (2010-2013).

1.2 Цель и задачи исследований. Целью нашей работы явилось изучение особенностей патоморфологических изменений в почках и печени при спонтанном и экспериментальном хламидиозе свиней и крыс.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

- изучить патоморфологические и ультраструктурные изменения в почках и печени при экспериментальном хламидиозе у крыс;

- изучить морфологические изменения в тканях почек и печени у свиней в системе «мать - плод» при спонтанном хламидиозе;

- разработать научно-обоснованную систему мероприятий по борьбе с хламидийной инфекцией;

Объектами исследования служили крысы, свиньи, их мертворожденные и абортированные плоды, поросята от 1-суточного до 4-месячного возраста.

Предметом исследования являются печень и почки при

экспериментальном и спонтанном заражении животных хламидиозом. 1.3 Научная новизна результатов исследования. Изучены морфологические и ультраструктурные изменения в тканях гепато-ренальной системы при экспериментальном хламидиозе крыс и спонтанном заражении свиней в хозяйствах Пермского края. Установлено, что при хламидиозе животных в связи с эндотелио- и эпителиотропностью возбудителя происходит генерализация процесса с повреждением органов, находящихся в хороших условиях кровоснабжения и обновления (печень, почки).

Нами подтверждена внутриклеточная локализация возбудителя в паренхиматозных органах при гематогенном его распространении по организму животного и доказана эпителио- и эндотелиотропность.

Электронно-микроскопическим методом исследования

установлено, что основным звеном патогенеза хламидийной инфекции, является повреждение митохондрий клетки и, в этой связи, нарушение клеточного дыхания.

Этапы развития ультраструктурных изменений митохондрий при экспериментальном хламидиозе крыс свидетельствуют о наличии адаптационной фазы заболевания (гигантские и аномальные формы

митохондрий), быстро сменяющейся фазой декомпенсации с гибелью органоидов и самой клетки.

Установлено, что при экспериментальном хламидиозе патологические процессы в клетках являются необратимыми в связи с гибелью специализированных, жизненно важных, органоидов с невозможностью их дальнейшего восстановления. Разрушение эпителиальных клеток может стимулировать аутоиммунный процесс с возможностью хронизации заболевания.

1.4 Положения выносимые на защиту.

1. Морфологические и ультраструктурные изменения в печени и почках животных при экспериментальном хламидиозе.

2. Морфологические изменения в печени и почках животных при спонтанном хламидиозе.

3. Морфология митохондрий гепатоцитов и эпителиоцитов из почечных клубочков.

1.5 Теоретическая и практическая значимость работы.

Выполненные исследования гепато-ренальной системы при

спонтанном и экспериментальном хламидиозе вносят определенный вклад в развитие учения о патогенезе хламидийной инфекции. Установлено, что при внутрибрюшинном заражении лабораторных животных Chi. psittaci происходит развитие генерализованной инфекции с внедрением хламидий в печени и почках, что связанно с особеностями их кровоснабжения.

Патоморфологические изменения в печени и почках связаны с внутриэндотелиальным проникновением и длительной персистенцией хламидий, что вызывает процесс воспаления на иммунной основе, когда антигеном становится не только возбудитель, но и поврежденная клетка. Гематогенная генерализация инфекции приводит к повреждению жизненно важных органов гепато-ренальной системы организма. Дисциркуляторные изменения оказывают влияние на течение метаболических процессов в клетках, приводя к развитию дистрофии (гиалиновокапельной или

гидропической). Тканевая гипоксия способствует развитию склероза с нарушением регенераторного потенциала в клетках и нарушению регенераторных процессов и клеточного обновления в специализированных тканях.

При спонтанном хламидиозе комплекс обнаруженных изменений свидетельствует о незрелости гепато-ренальной системы мертворожденных и абортированных плодов. Наличие дистрофических и некробиотических процессов в исследуемых органах подтверждает трансплацентарное токсикогенное воздействие хламидий на организм развивающегося плода.

При электронномикроскопическом исследовании печени основные патологические изменения затрагивали непосредственно гепатоциты, эндотелий кровеносных сосудов и ретикулоэндотелиоциты.

В ткани почек в первую очередь изменялись сосуды, в клетках канальцев поражались органоиды и клеточные ядра.

Материалы научных исследований используются в учебном процессе при чтении лекционного материала и проведении лабораторно-практических занятий по курсу «Эпизоотология» на кафедре инфекционных болезней ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», Костромской ГСХА, Ивановской ГСХА, Мордовского госуниверситета имени Н.П. Огарева.

Результаты исследований использованы при разработке рекомендаций для ветеринарных специалистов и руководителей сельскохозяйственных предприятий «Основы борьбы с хламидиозом крупного рогатого скота в Пермском крае» (утверждены Государственной ветеринарной инспекцией Пермского края 13 мая 2009).

1.6 Апробация и реализация результатов диссертации. Результаты исследований доложены и одобрены на Международной научно-практической конференции «Наука и внедрение передовых технологий в животноводстве и растениеводстве» (Троицк, 2007), Международной

научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной биологии и биотехнологии» (Семипалатинск, 2007), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы биологии, экологии, физиологии и ветеринарии домашних животных» (Тюмень, 2008), Международной научно-практической конференции «Инновации аграрной науки - предприятиям АПК. (Пермь 2012).

1.7 Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 2 работы в изданиях рекомендованных ВАК РФ.

1.8 Структура диссертации. Диссертация изложена на 123 страницах печатного текста и включает разделы: общая характеристика работы, обзор литературы, собственные исследования, обсуждения результатов исследований, выводы. Список литературы включает 152 источника, в том числе 30 зарубежных авторов. Диссертация содержит 48 рисунков и 1 таблицу.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ДАННЫХ ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Характеристика хламидий.

Классификация

Хламидии - бактерии с характерной для прокариот структурой, и их биологическое своеобразие тесно связано с уникальным внутриклеточным циклом развития, который определяет их самостоятельное систематическое положение среди микроорганизмов.

С 1992 года официальная классификация хламидий представлена следующим образом: порядок Chamydiales, семейство Chlamydiaceae, род Chlamydia. Различают четыре вида хламидий: С. Trachomatis, С. Psittaci, С. Pheumohiae, С. Pecorum. При классификации видов хламидий учитываются как инфекционные свойства, так и ультраструктура элементарных телец, наличие или отсутствие гликогена в клеточных включениях, ГЦ-состав ДНК и степень гомологии ДНК (Обухов И.Л. 1999).

Развитие молекулярной биологии привело к открытию новых микроорганизмов с характерным для хламидий циклом развития. Таким образом, ранее неклассифицированные микроорганизмы, имеющие сходный с хламидиями цикл развития, были выделены в четыре дополнительных семейства в составе порядка Chlamydiales Chlamydiaceae, Parachlamydiaceae, Simkaniaceae, Waddliaceae. Наиболее радикальные изменения произошли в систематике семейства Chlamydiaceae, в котором в настоящее время выделено два рода Chlamydia и Chlamydophila.

Род Chlamydia включает три вида: Chlamydia trachomatis и два новых вида - Chlamydia muridarum и Chlamydia suis.

Вид Chlamydia trachomatis является исключительно паразитом человека, в нем выявлены 18 антигенных вариантов: возбудители трахомы, венерической лимфогранулемы и урогенитальных хламидиозов. Этот вид микроорганизмов может вызывать некоторые формы артрита, конъюнктивита и пневмонии новорожденных.

Chlamydia suis впервые была выделена у свиньи. Различные штаммы этого микроба вызывают конъюнктивит, энтерит, пневмонию у животных.

Вид Chlamydia muridarum до недавнего времени рассматривался как третий биовар Chlamydia trachomatis. Chlamydia muridarum вызывает заболевания у грызунов из семейства Muridae (Эйделынтейн И.А. 1999, Обухов И.Д., Яковенко М.В. 2000; Кудрявцева Л.В. 2001).

Род Chlamydophila включает в себя давно известные виды -Chlamydophila psittaci, Chlamydophila pneumohiae, Chlamydophila pecorum, Chlamydophila abortus, Chlamydophila caviae , Chlamydophila felis.

Вид Chlamydophila psittaci включает 8 сероваров, который регистрируется у птиц и многих млекопитающих с симптомами пневмонии, энтеритов, абортов, полиартритов и урогенитальной инфекции. У человека этот вид вызывает атипичную пневмонию,

энцефаломиокардит, артрит, пиелонефрит.

Chlamydophila pecorum является исключительно возбудителем заболеваний у животных. Несколько штаммов выделены от сумчатых, а также жвачных животных и свиньи. Данный вид вызывает у животных бесплодие, заболевание мочевыводящей и репродуктивной систем.

Chlamydophila pneumohiae является возбудителем респираторных инфекций (острые или хронические бронхиты и пневмонии) у животных и человека.

Chlamydophila abortus является причиной возникновения абортов у животных и человека.

Chlamydophila caviae вызывает у морских свинок инфекции половых органов и конъюнктивиты. Данный вид хламидий не является инвазионным для других млекопитающих.

Chlamydophila felis патогенна для домашних и диких кошек и вызывает у них риниты и конъюнктивиты. У людей эти микроорганизмы вызывают конъюнктивиты. (Эйделыптейн И.А. 1999; Обухов И.Л., Яковенко М.В. 2000; Кудрявцева Л.В. 2001).

Морфология и цикл развития хламидий.

Наиболее часто хламидии поражают эпителиальные клетки конъюнктивы, бронхов, бронхиол, легких и мочеполовой системы, кроме этого, они способны размножаться в макрофагах и в гистиоцитах (Цинзерлинг A.B., 1980; Гранитов В.М. 2000).

Они по своей структуре и химическому составу напоминают классических бактерий, но не обладают многими метаболическими механизмами, необходимыми для самостоятельного размножения. Для своего воспроизводства они используют продукты метаболизма клетки-хозяина, т.е являются облигатными внутриклеточными паразитами. Эти микроорганизмы не способны к синтезу АТФ и используют АТФ - АДФ -обменную систему клетки - хозяина для обеспечения своих энергетических потребностей (Hatch Т.Р., Al-Hossainy Е., Silverman J.A. 1982). Нуклеотидтрифосфаты для синтеза РНК хламидии также черпают из резервов клетки-хозяина (Hatch Т.Р. 1975)

Особенностью хламидий является жизненный двухфазный цикл. Размножение хламидий существенно отличается от бактерий. Хламидии существуют в двух формах, различающихся по морфологическим и биологическим свойствам существования микроорганизмов, которые обозначаются как элементарные и инициальные (ретикулярные) тельца (Обухов И.Л. 1997).

Элементарные тельца - это высокоинфекционная форма возбудителя, адаптированная к внеклеточному существованию, напоминает споровую форму бактерии.

В начальной стадии инфицирования элементарное тельце становится инициальным (вегетативная форма), после чего почкованием или фрагментацией материнской клетки оно реорганизуется в элементарное тельце (споровая форма), которое затем освобождается из фагосомы и инфицирует другие клетки-мишени.

Наиболее важными функциями элементарных телец являются

прикрепление и проникновение в эукариотическую клетку. Размеры элементарных телец варьируют от 200 до 400 нм и входят в число наименьших из известных бактерий. Малые размеры элементарных телец являются существенной особенностью хламидий, позволяющей им использовать для проникновения в клетку наряду с фагоцитозом абсорбционный пиноцитоз (опосредованный рецепторами эндоцитоз).

Э