Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Патогенетические механизмы развития, диагностика и профилактика алиментарной железодефицитной анемии поросят

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

Автореферат диссертации по теме "Патогенетические механизмы развития, диагностика и профилактика алиментарной железодефицитной анемии поросят"

На правах рукописи

АНТИПОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ, ДИАГНОСТИКА И ПРОФИЛАКТИКА АЛИМЕНТАРНОЙ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ ПОРОСЯТ

06.02.01 - диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и

морфология животных

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата ветеринарных наук

1 6 МАЙ 2013

Москва - 2013

005058309

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина» (ФГБОУ ВПО МГАВМиБ)

Научный руководитель:

Жаров Александр Васильевич - доктор ветеринарных наук, заслуженный деятель науки РФ, профессор, профессор кафедры общей патологии имени В.М. Коропова ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина».

Официальные оппоненты:

Сноз Григорий Васильевич - доктор ветеринарных наук, профессор, профессор кафедры диагностики болезней и терапии животных ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина».

Симонян Грант Айказович - доктор ветеринарных наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории лейкозологии ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени Я.Р. Коваленко».

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится «М» -Алс\ Л_20 г. в /Д часов на

заседании диссертационного совета Д 220.042.02 в ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина» по адресу: 109472,г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23; тел. (495)377-93-83

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина» (109472,г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23) и на сайтах: http://vak2.ed.gov.ru и http://www.mgavm.ru

Автореферат разослан си^УслЛ 20 И г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Л.Ф. Сотникова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Алиментарная железодефицитная анемия является одной из самых распространённых болезней обмена веществ поросят, возникающей вследствие малого запаса железа в организме новорождённого поросёнка, высокой потребностью в этом микроэлементе у интенсивно растущих животных в сочетании с низким содержанием железа в молоке и молозиве свиноматок (Карелин А.И., 1983; Кальницкий Б.Д., 1985; Заволокина A.A., Бережной А.Ф., 1988;Кондрахин И.П., 1989; Карпуть И.М., 2003; Шахов А.Г., Мисайлов В.И., Шундулаев P.A., 2004).

Дефицит железа приводит к угнетению кроветворения и расстройству ферментных систем организма, в результате чего развивается смешанная гипоксия, метаболические и функциональные нарушения в органах, тканях и клетках организма (Карелин А.И., 1983; Карпуть И.М., 2003; Метлякова М.Ю., 1998; Николадзе М.Г., 2002; Casassus Р., 2001; Killip S., Bennett M.D., 2007).

В настоящее время для лечения и профилактики железодефицитной анемии применяют препараты железа для энтерального и парентерального введения (Пантелеев C.B., 1994; Васильева Н.С., 1996; ХазиповН.З.ссоавт., 1992, 1997; 2000; Карпуть И.М., 2003; Гуревичев П.А., Дельцов A.A., Уразаев Д.Н., 2007).

Вместе с тем известно, что неблагоприятным моментом является не только недостаток железа, но и его избыток, поскольку, являясь металлом с переменной валентностью, железо в ряде биохимических реакций приводит к образованию активных форм кислорода, которые оказывают разрушающее действие на биологические структуры (Коган А.Х., Ершов В.И., Алекперова Г.Р., 1991; Ништ И.П., 1999; Владимиров Ю.А., 2000; Зенков Н.К., 2001; Wills E.D., 1972; Minotti, G. andAust, S. D., 1987; Droge W., 2001.; Kurtoglu E., Ugur A., Baltaci A.K., Undar L., 2003; Lim C.S., 2004).

Однако вопросы, касающиеся морфологических изменений в органах и тканях поросят больных алиментарной железодефицитной анемией, особенно на ранних стадиях развития болезни, и влияние препаратов железа на морфологию органов поросят остаются недостаточно изученными. Также остаётся открытым вопрос о роли свободно-радикальных процессов в патогенезе болезни и участие их в формировании основных структурных изменений в организме.

Цель и задачи исследований. Целю наших исследований являлосьвыявление морфологических и морфометрических изменений печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов, а также определение интенсивности течения процессов свободнорадикального перекисного окисления липидов и состояние системы антиоксидантной защиты у поросят при алиментарной железодефицитной анемии и после парентерального введения железодекстранового препарата.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Установить качественные и количественные морфологические изменения печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов поросят при алиментарной железодефицитной анемии;

2. Определить показатели свободнорадикального перекисного окисления липидов и состояние антиокислительной активности сыворотки крови поросят при алиментарной железодефицитной анемии;

3. Оценить влияние препарата трёхвалентного железа «Ферранимал-75» в профилактической дозе на качественные и количественные морфологические изменения печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов поросят;

4. Провести оценку влияния препарата «Ферранимал-75» в профилактической дозе на показатели перекисного окисления липидов и антиокислительной активности сыворотки крови поросят.

Научная новизна. Впервые с применением клинико-гематологических, патологоанатомических, гистологических и морфометрических методов проведена комплексная оценка функциональной морфологии печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов подсосных поросят при алиментарной железодефицитной анемии на ранних этапах её развития, и после применения в профилактической дозе железодекстранового препарата «Ферранимал-75».

Выявлены морфологические изменения печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов, подтверждающие нарушение формирования иммунной системы, а также начале развития почечной и печёночной недостаточности при алиментарной железодефицитной анемии. Установлены основные структурные элементы в исследуемых органах, которые первыми подвергаются патогенному воздействию гипоксии и сидеропении, развивающихся при железодефицитной анемии.

Раскрыты положительные и отрицательные эффекты железодекстрановых препаратов на морфофункциональное состояние изучаемых органов. Изучено распределение железа в исследуемых органах после внутримышечного введения поросятам железодекстранового препарата «Ферранимал-75» в профилактической дозе.

С помощью физико-биохимических методов (спектрофотометрии) установлено влияние избытка и недостатка железа на интенсивность свободнорадикального перекисного окисления липидов и антиокислительную активность сыворотки крови подсосных поросят при алиментарной железодефицитной анемии и после применения в профилактической дозе железодекстранового препарата «Ферранимал-75».

Теоретическая и практическая ценность. Полученные результаты расширяют и углубляют имеющиеся в настоящее время данные о патогенезе алиментарной железодефицитной анемии. Выявленные структурные изменения в органах, тканях и клетках поросят, больных алиментарной железодефицитной анемией на ранних стадиях развития болезни, рекомендуется использовать в качестве морфологических критериев оценки

исследуемых систем органов, при постановке патологоанатомического диагноза, а также при разработке, применении и внедрении препаратов для лечения и профилактики этой болезни. Раскрыты морфологические изменения в органах иммунокомпетентной системы, подтверждающие нарушение формирования иммунной системы при анемии с развитием комбинированного Т- и В-клеточного иммунодефицита. Даны морфологические подтверждения альтеративных процессов в печени и почках поросят при алиментарной железодефицитной анемии, что свидетельствует о снижении адаптационных возможностях изучаемых органов и следует учитывать при лечении этой болезни.

В тоже время, результаты исследований раскрывают некоторые побочные эффекты железодекстрановых препаратов, связанные с резким усилением интенсивности перекисного окисления липидов при их применении, в результате чего происходит повреждение клеток крови, эндотелия сосудов и паренхиматозных элементов изучаемых органов. Эти сведения имеют значение при разработке новых, наиболее эффективных и безвредных лекарственных средств для лечения и профилактики железодефицитной анемии, которые будут с одной стороны восполнять дефицит железа и положительно воздействовать на кроветворение, а с другой стороны будут иметь минимальные побочные эффекты на системы органов и их функции.

Полученные результаты исследований рекомендуется использовать ветеринарным специалистам для лечения и профилактики алиментарной железодефицитной анемии, а также при коррекции побочных эффектов, возникающих после применения железосодержащих препаратов.

Ряд положений диссертации могут быть использованы при написании учебных пособий и руководств, в учебном процессе на ветеринарных, зооинженерных и биологических факультетах.

Материалы исследования используются в научных и учебных целях на кафедре общей патологии и кафедре фармакологии и токсикологии им. И.Е. Мозгова Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Результаты патологоанатомических, гистологических и морфометрических исследований печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов подсосных поросят, больных алиментарной железодефицитной анемией;

2. Показатели интенсивности свободнорадикального перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у подсосных поросят при алиментарной железодефицитной анемии;

3. Данные патологоанатомических, гистологических и морфометрических исследований, отражающие влияние железодекстранового препарата

«Ферранимал-75» на морфологию печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов подсосных поросят;

4. Показатели интенсивности свободнорадикального перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у подсосных поросят после внутримышечного введения им железодекстранового препарата «Ферранимал-75».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на XVIII Международной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии» (Санкт-Петербург, 2006), 17-ой Всероссийская научно-методическая конференция по патологической анатомии «Современные проблемы патологической анатомии, патогенеза и диагностики болезней животных» (Москва, 2011) и на Международной Российско-Чешской научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Актуальные вопросы ветеринарии и ветеринарной биологии» (Москва, 2012).

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 5 в журналах рекомендованных ВАК РФ, в которых изложены основные положения и выводы по изучаемой проблеме.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, раздела собственных исследований, выводов, практических предложений и рекомендаций, а также библиографического списка. Библиографический список включает 239 источников, в том числе 93 иностранных. Диссертация содержит 6 таблиц и 55 рисунков.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена с 2006 по 2013 год на кафедре патологической анатомии в содружестве с кафедрой фармакологии и токсикологии им. И.Е. Мозгова и кафедрой радиобиологии, рентгенологии и гражданской обороны им. академика А.Д. Белова ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина», а также на базе свиноводческого комплекса АПК «Шатурский» филиале ОАО «Мосэнерго» Шатурского района Московской области.

Исследования проведены на 45 поросятах клинически здоровых поросятах крупной белой породы, обоего пола в период от рождения до достижения ими 14-дневного возраста. Животные для проведения экспериментов подбирались в группы по принципу аналогов с учетом пола, возраста, породы и массы тела. На всём протяжении опыта животные находились в одинаковых условиях кормления и содержания. В опытах был использован новый препарат «Ферранимал-75», синтезированный научно-производственной фирмой «А-Био».

б

В соответствии с задачами проводимого исследования, а также по клинико-гематологическим показателям животные были разделены на 3 группы:

Контрольная группа - клинически здоровые поросята с гематологическими показателями в пределах нормы (15 поросят);

Первая опытная группа - поросята с клиническими и гематологическими признаками гипохромной микроцитарной анемии (15 поросят);

Вторая опытная группа - поросята после внутримышечного введения им профилактической дозы железодекстранового препарата «Ферранимал-75» (15 поросят).

Научная работа включала в себя следующие пункты:

1. Клиническое обследование животных с применением общих методов исследования;

2. Гематологические исследования, с определением количественных и качественных изменений эритроцитов;

3. Физико-биохимические исследования сыворотки крови с определением продуктов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной системы;

4. Патоморфологические исследования с ведением протоколов вскрытия подопытных животных;

5. Патогистологические исследования с приготовлением и анализом гистологических срезов печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов.

Кровь для исследования от поросят получали один раз за время проведения опыта по достижении поросятами 14-ти дневного возраста. Проводили гематологические исследования с помощью ветеринарного гематологического анализатора АБС УЕТ. Учитывали количество эритроцитов, гемоглобина и среднее содержание гемоглобина в одном эритроците. Исследование морфологии клеток крови проводили с помощью метода приготовления мазков крови на предметном стекле с последующей окраской по Романовскому-Гимзе. Отмечали изменение морфологии эритроцитов в виде пойкилоцитоза, анизоцитоза и анизохромии.

Убой подопытных животных производили на убойном пункте АПК «Шатурский» Московской области. Животные были умерщвлены в научных целях по окончанию опыта методом неполной декапитации и обескровливания по достижении поросятами 14-ти дневного возраста. Вскрытие производили на убойном пункте вышеуказанного хозяйства. Результаты макроскопического исследования туш и органов оформляли протоколами.

Материалом для гистологических исследований служили селезёнка, лимфатические узлы (подчелюстные, заглоточные латеральные, дорсальные поверхностные шейные), печень и почки поросят, которые фиксировали в 10%-ом водном растворе нейтрального формалина. Образцы органов заливали в парафин и готовили гистологические срезы толщиной 5-7 мкм на

микротоме МПС-2 по общепринятым методикам (Лилли Р., 1969, Меркулов Г.А., 1969) с последующим их окрашиванием для обзорных целей гематоксилином Майера и эозином, на соединительную ткань по Массону и для выявления соединений железа (III) по Перлсу.

Весь материал исследовали с использованием биологического микроскопа ScienOpBP-20 при увеличении окуляров 7х, 10х и объективов 4х, 10х и 40х. Фотографировали цифровой камерой-окуляром для микроскопа DCM1300 (1300 pixels, USB2.0).

В качестве критериев оценки функциональной морфологии изучаемых органов были взяты следующие морфометрические параметры:

• печень - объёмная плотность стромы и паренхимы, средний диаметр гепатоцитов и их ядер, средняя площадь гепатоцитов и их ядер, ядерно-цитоплазматическое отношение гепатоцитов, количество двуядерных гепатоцитов и апоптозных телец на тестовую площадь (увеличение х70) в 30 полях зрения.

• почки - объёмная плотность почечных телец, канальцев и стромы органа, количество функционирующих клубочков на тестовую площадь в 30 полях зрения (увеличение х70), средняя площадь сосудистых клубочков, средняя площадь мочевого пространства в почечном тельце, высота нефроцитов проксимального и дистального канальцев, собирательных трубочек и петли Генле.

• селезёнка - объёмная плотность стромы, белой и красной пульпы, средний диаметр центральной артерии, средняя площадь фолликулов и их реактивных центров.

• лимфатические узлы - объёмная плотность коркового и мозгового вещества, паракортикальной зоны, синусов и стромы, средняя площадь лимфоидных узелков и их реактивных центров.

Морфометрию проводили с использованием программы ImageJ Национального института здоровья (США) с набором модулей для медицинской морфометрии и при помощи окуляр-микрометра. Объёмную плотность измеряли методом «точечного счета» с помощью окулярной стереометрической сетки, с количеством точек равным 361 при общем увеличении х70. Измерения проводились в 30 последовательных полях, равных площади окулярной сетки.

Физико-биохимические исследования сыворотки крови были проведены на спектрофотометре «СФ-26». Интенсивность перекисного окисления липидов оценивали путём определения концентрации диеновых и триеновыхконъюгатов, а также ТБК - активных продуктов. Состояние антиоксидантной системы организма поросят оценивали с помощью показателя интегральной антиокислительной активности сыворотки крови по степени подавления липопероксидацишгтШэ.

Все полученные цифровые данные обрабатывали методами математической статистики, принятой в биологии и медицине (Лакин Г.Ф., 1990), с использованием программы MicrosoftExcel на PC. Вероятность

различия между двумя средними при малых выборках определяли по таблице Стьюдента.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Клинико-гематологические и патологоанатомические изменения у поросят в норме, при алиментарной железодефицитной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75»

На протяжении всего эксперимента у поросят контрольной группы не наблюдалось каких-либо расстройств общего клинического состояния.

К 14 дню жизни у поросят первой опытной группы наблюдались классические признаки анемии в виде заметного отставания в росте и развитии, неудовлетворительной упитанности, бледности кожи и слизистых оболочек, учащения пульса и дыхания.

У поросят второй опытной группы значительных нарушений общего клинического состояния обнаружено не было, отмечалась лишь болезненность при пальпации в области введения препарата и умеренное увеличение регионарных лимфатических узлов.

При сравнении среднесуточного и общего прироста массы тела поросят контрольной и опытных групп, установлено достоверное (р<0,01) увеличение среднесуточного прироста поросят, получавших железосодержащие препараты и снижение массы поросят (р<0,01) с клиническими признаками железодефицитной анемии (таблица 1).

Таблица 1

Среднесуточный прирост и масса тела поросят_

Группа Масса поросят при рождении, кг Масса поросят в 4 дня, кг Масса поросят в 14 дней, кг Среднесуточный прирост, г

1 2 3 4 5

Контроль 1,31±0,12 1,52±0,1б 3,25±0,20 141,4±8,6

Первая опытная группа 1,28±0,17 ** 1,5±0,16 ** 2,2+0,17 * 60,4±8,7 *

Вторая опытная группа 1,25±0,06 ** 1,65±0,12 ** 3,60±0,12 * 167,1±9,4 *

Примечание: * р<0,01; ** - различия не достоверны.

Анализ крови 14-ти дневных поросят (таблица 2) позволил судить о достоверном изменении содержания гемоглобина (р<0,01) и эритроцитов (р<0,05) у поросят всех экспериментальных групп. Наиболее низкие показатели количества гемоглобина, эритроцитов и среднего содержания гемоглобина в одном эритроците были в первой опытной группе, тогда как во второй опытной группе животных эти показатели были значительно выше. При изучении морфологии эритроцитов в мазке периферической крови отмечали наличие гипохромии и микроцитоза эритроцитов у животных первой опытной группы. В мазках крови животных второй опытной группы наблюдали увеличение количества гиперхромныхмакроцитов. Отдельные

эритроциты были в состоянии дегенеративных изменений. В мазке крови поросят контрольной группы значительных изменений в морфологии эритроцитов не отмечалось.

Таблица 2

Гематологические показатели поросят контрольной и опытных групп в

возрасте 14 дней

Группы Гемоглобин, г/л Эритроциты, х101г/л Среднее содержание гемоглобина в одном эритроците, пг

1 2 3 4

Контрольная 83,9±6,5 4,9±0,60 17,0±1,5

Первая опытная 60,б±5,6 * 4,2б±0,б4 ** 14,27±1,1 **

Вторая опытная 110,5*3,5 * 5,4±0,53 ** 20,4±0,8 **

Примечание: * р<0,01; ** р<0,05.

При послеубойном осмотре трупов поросят контрольной группы не было обнаружено каких-либо существенных отклонений в морфологии внутренних органов.

В первой опытной группе животных при вскрытии обращали на себя внимание истощение животных, бледность скелетных мышц и слизистых оболочек внутренних органов, белковая и жировая дистрофии паренхиматозных органов, а также заметное уменьшение в размере органов кроветворения: тимуса, селезёнки и лимфатических узлов.

Изменения в органах обнаруженные при вскрытии поросят второй опытной группы, характеризуются умеренной гиперплазией лимфоидной ткани кроветворных и иммунокомпетентных органов, пигментацией их паренхимы и артериальной гиперемией. Других существенных отклонений в морфологии внутренних органов не обнаружено.

3.2 Сравнительная гистологическая и морфометрическая характеристика печени поросят в норме, при алиментарной железодефицитной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75»

Данные гистологических исследований показывают, что при алиментарной железодефицитной анемии развиваются альтеративные и компенсаторные процессы в паренхиматозных и иммунокомпетентных органах (печени, почках, селезёнке и лимфатических узлах).

Повреждения печени имеют определенные топические особенности, что отображает структурную и функциональную неоднородность этого органа. Наиболее выраженные патоморфологические изменения наблюдаются в наиболее чувствительных к гипоксии центролобулярныхгепатоцитах (Агаджанян H.A., 1987), которые находятся в состоянии белковой, жировой и углеводной дистрофии. Поражение перипортальных и промежуточныхгепатоцитов происходит в меньшей

степени. Развивающиеся альтеративные процессы протекают без выраженного полнокровия сосудов и реактивных изменений гепатоцитов.

Наблюдается достоверное уменьшение паренхимы органа (таблица 3), со снижением количества двуядерныхгепатоцитов примерно в 2 раза, что свидетельствует о значительном сокращении регенераторной возможности печени. Вместе с этим достоверно увеличивается количество гепатоцитов в состоянии апоптоза.

Альтеративные процессы в изученных структурах печени, вызванные гипоксическим повреждением тканевых элементов, являются пусковым механизмом для развития фиброза (Lowelletal., 1999; Lindsay, 2000). Результатом повышенногоколлагенообразования фибробластами является относительное увеличение междольковой и портальной соединительной ткани.

Таблица 3

Морфометрические показатели печени поросят контрольной и _опытных групп_

Морфометрический показатель Группа

контрольная первая опытная вторая опытная

1 2 3 4

Средний диаметр, мкм гепатоцитов ядер гепатоцитов 16,0±1,03 5,8±0,46 19,0±1,07* 6,0±0,62* 17,б±1,98* 6,5±0,90*

Средняя площадь, мкм'' гепатоцитов ядра гепатоцита 134,1+9,7 19,2±2,72 188,3±12,80* 23,9±2,77* 143,2±19,6** 25,63±3,51*

Ядерно-цитоплазматическое отношение гепатоцитов, усл. ед. 0,13 ±0,02 0,14±0,02* 0,22±0,05*

Среднее количество: двуядерных гепатоцитов алоптозных телец 2,3±1,0 0,73±0,82 1,2±1,1* 1,60±1,13* 5,0±1,0* 1,23±1,1*

Объемная плотность паренхимы, усл. ед. 0,95+0,01 0,85±0,02* 0,92±0,02***

Объемная плотность стромы, усл. ед. 0,05±0,01 0,15+0,02* 0,07±0,02***

Примечание: * р<0,01; ** р<0,05; *** - различия не достоверны.

При изучении структурных изменений печени поросят второй опытной группы было выявлено, что применение препарата способствует развитию альтеративных процессов, которые, прежде всего, характеризуются повреждением эндотелия крупных и мелких сосудов, что проявляется его набуханием. В меньшей степени альтеративные процессы затрагивают гепатоциты, с развитием в них зернистой дистрофии. В результате повреждения сосудов происходит нарушение их проницаемости, из-за чего в органах наблюдается увеличение межклеточной жидкости в периваскулярной ткани, которое не сопровождается выходом тяжёлых фракций белков и форменных элементов крови из просвета сосудов.

Количество элементов соединительной ткани в органах незначительно увеличивается в междольковом пространстве и в стенках сосудов.

Относительное увеличение паренхимы органа (таблица 3), сопровождаемое увеличением количества двуядерных гепатоцитов, свидетельствует об усилении функции и повышении интенсивности регенераторных и пролиферативных процессов в печени (Сидорова В.Ф., Рябинина З.А., Лейкина М.Е., 1966). Одновременно достоверно (р<0,01) увеличивается и количество гепатоцитов в состоянии апоптоза.

Вместе с тем происходит усиление функции мононуклеарно-макрофагальной системы органа, что проявляется увеличением количества клеток Купфера и изменением их морфологии в виде увеличения размера и количества цитоплазматических отростков. При этом в цитоплазме клеток Купфера при окраске по Перлсу выявляются многочисленные зёрна гемосидерина.

3.3 Сравнительная гистологическая и морфометрическая характеристика почек поросят в норме, при алиментарной железодефицитной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75»

В почках при железодефицитной анемии развиваются дистрофические процессы в эпителии канальцев в виде белковой дистрофии. Альтеративные процессы в канальцах почки сопровождаются апикальной деструкцией и десквамацией эпителия. Это приводит к формированию в просветах отдельных канальцев плотных и рыхлых белковых цилиндров, что нарушает мочеотделение с образованием микрокист.

Развивается заметное уменьшение функционирующих почечных клубочков (таблица 4), которые в результате нарушения кровоснабжения запустевают с дальнейшим развитием их атрофии и фиброза.

Наряду с изменениями паренхиматозных элементов почки, отмечается разрастание межуточной, преимущественно периваскулярной, соединительной ткани. Фиброз развивается как в корковом, так и в мозговом слое почки. Результаты исследований свидетельствуют о значительном снижении адаптационных возможностей этих органов.

Морфологические изменения почек поросят после профилактического применения железодекстранового препарата характеризуются, как и в печени, преимущественным повреждением эндотелия сосудов. Эти процессы являются следствием усиления интенсивности свободорадикального окисления, обусловленного присутствием повышенного количества железа -металла с переходной валентностью (Тарасов Н.И., Тепляков А.Т., Малахович Е.В. и др., 2002). В результате чего сосудистые клубочки резко увеличены в размере (таблица 4) за счёт набухания эндотелиальных клеток и, кроме этого, за счёт увеличения количества соединительнотканных элементов в мезангиаьном пространстве, где при окраске по Перлсу выявлялись отдельные фагоциты с зёрнами гемосидерина в цитоплазме.

Таблица 4

Морфометрические показатели почек поросят контрольной и опытных _групп_

Морфометрический показатель Группа

контрольная первая опытная вторая опытная

1 2 3 4

Среднее количество клубочков в 30 полях зрения 15,5±2,9 11,2±2,9* 13,0±3,8***

Средняя площадь, мкм'': капиллярных петель клубочка мочевого пространства в почечном тельце 2270,5±466,0 419,5±135,9 1841,2±693,0* 575,10±18б,30* 2644,2±677,0** 228,4±109,7*

Высота нефроцитов, мкм: проксимальный извитой каналец дистальный извитой каналец собирательные трубочки тонкий сегмент петли Генле 8,7±0,63 7,6±0,52 б,8±0,51 3,1±0,51 7,28±1,42* 4,96±1,30* 3,61±1,2* 2,40±0,50* 9,20+0,93*** 7,91+1,2** 4,88±0,85* 2,54±0,4*

Объемная плотность, усл. ед.: клубочков канальцев стромы 0,29±0,04 0,6±0,05 0,07±0,02 0,19±0,04* 0,7±0,04* 0,11±0,02* 0,25±0,06* 0,66+0,06*** 0,09±0,01***

Примечание: * р<0,01; ** р<0,05; *** - различия не достоверны.

3.4 Сравнительная гистологическая и морфометрнческая характеристика селезёнки поросят в норме, при алиментарной железодефицитиой анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75»

Морфологические изменения в селезёнке поросят с клиническими признаками железодефицитиой анемии свидетельствует о том, что при алиментарной железодефицитиой анемии у поросят нарушается пролиферация лейкоцитов, на что указывает уменьшение Т-зависимых зон белой и красной пульпы и В-зависимых герминативных центров.

Резко уменьшается число и площадь лимфоидных фолликулов (таблица 5) с центрами размножения, содержание которых в органе определяет функциональное состояние иммунокомпетентной ткани (Сапин М.Р., Никитюк Д.Б., 2000).

Структурные изменения селезёнки поросят после профилактического применения железодекстранового препарата, характеризуются пролиферацией иммунокомпетентной ткани, что проявляется заметным увеличением Т-зависимых зон белой и красной пульпы и В-зависимых герминативных центров (таблица 5), а также изменением качественных и количественных показателей клеток мононуклеарно-макрофагальной системы. Как результат этого в красной пульпе наблюдаются скопления фагоцитов, в цитоплазме которых при окраске срезов по Перлсу выявляются многочисленные зёрна гемосидерина.

Таблица 5

Морфометрические показатели селезёнки поросят контрольной и _ опытных групп_

Морфометрический Группа

показатель контрольная первая опытная вторая опытная

1 2 3 4

Средний диаметр центральной артерии, мкм 17,0±1,2 19,4±4,7 *** 18,4±1,6*

Средняя площадь, мкм'': лимфоидного фолликула реактивного центра лимфоидного фолликула 26167,06±8679,2 5891,25+3117,00 19293,20±4715,10* 2224,23±1027,06* 32541,93*9662,42* 9871,03+4412,77*

Объемная плотность, усл. ед.: белой пульпы красной пульпы стромы 0,23±0,03 0,65±0,04 0,12+0,02 0,1б±0,03 * 0,66±0,03 *** 0,17±0,02 * 0,29±0,04* 0,60±0,04** 0,11±0,02***

Примечание: * р<0,01; ** р<0,05; *** - различия не достоверны.

3.5 Сравнительная гистологическая и морфометрическая характеристика почек поросят в норме, при алиментарной железодефицитной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75»

У поросят с клиническими признаками железодефицитной анемии в лимфатических узлах наблюдаются сходные с селезёнкой морфологические изменения, где также происходит нарушение организации иммунокомпетентной ткани в результате чего границы между Т- и В-зависимыми зонами не чётко выражены, а сами структурные элементы лимфоидной ткани уменьшены в количестве и объёме (таблица 6).

Таблица б

Морфометрические показатели лимфатических узлов поросят

Морфометрический показатель Группа

контрольная первая опытная вторая опытная

Средняя площадь, мкм2: лимфоидного фолликула реактивного центра лимфоидного фолликула 32796,86+12117,87 12974,73±5011,34 25576,29+8895,34* 7490,35±3185,68* 37231,45±14820,96** 19719,38±9673,98*

Объемная плотность, усл. ед.: коркового вещества мозгового вещества паракортикальной зоны синусов стромы 0,24±0,02 0,14±0,02 0,3±0,03 0,18±0,01 0,13+0,03 0,15±0,02* 0,12+0,02* 0,40±0,03* 0,11 ±0,02* 0,19±0,03* 0,28±0,03* 0,14±0,02*** 0,21 ±0,03* 0,22±0,03* 0,15±0,05***

Примечание: * р<0,01; ** р<0,05; *** - различия не достоверны.

Морфологическая картина лимфатических узлов поросят второй опытной группы характеризуется пролиферацией иммунокомпетентной ткани с увеличением Т- и В-зависимых зон лимфоидных фолликулов органа (таблица 6). Кроме этого отмечается значительное расширение синусов лимфатических узлов, в просвете которых наблюдается обширное скопление клеток мононуклеарно-макрофагальной системы с явлениями гемосидероза.

3.6 Показатели перекисного окисления липидов и антиокислительной активности сыворотки крови поросят в норме, при алиментарной железодефицнтной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75»

На фоне введения препарата «Ферранимал-75» содержание продуктов липопероксидации с коротким временем жизни в сыворотке крови достоверно выше, чем у животных контрольной и первой опытной групп. Уровень диеновыхконъюгатов составляет 4,24±0,41, тогда как в контрольной группе этот показатель равен 0,65±0,35 и в первой опытной группе -

0.95.0,19. Также во второй опытной группе значительно увеличивается показатель триеновыхконъюгатов до 2,40±0,45, в тоже время в контроле этот показатель равен 0,12±0,11, а в первой опытной группе 0,20±0,07.

При исследовании динамики ТБК-активных продуктов выявлено достоверное увеличение по сравнению с контрольной группой животных концентрации малоновогодиальдегида во всех экспериментальных группах. У поросят контрольной группы концентрация ТБК - активных продуктов в сыворотке крови была 1,10±0,22 нмоль/мл. У поросят первой опытной группы этот показатель повысился до 2,10±0,18 нмоль/мл. Анализ активности свободнорадикальных процессов у животных после парентерального применения железодекстранового препарата «Ферранимал-75» показал, что концентрация ТБК-активных продуктов составила 1,60±0,11 нмоль/мл.

Анализ показателей интегральной антиокислительной активности сыворотки крови поросят показал, что после введения препарата «Ферранимал-75» АОА составила 27,5±5,1%, что на 71% меньше, чем у животных больных анемией (92,0 ±3,0%) и на 72% меньше, чем в контрольной группе (97,6+7,0%). Различия достоверны при сравнении с показателем контрольной группы (р<0,05).

ВЫВОДЫ

1. У поросят с клиническими признаками алиментарной железодефицнтной анемии морфологические изменения органов проявляются альтеративными и компенсаторными процессами, которые ярко выражены в печени, почках, селезёнке и лимфатических узлах.

2. Морфологические изменения печени больных поросят в виде белковой, жировой и углеводной дистрофии локализованы в гепатоцитах центральных участков долек, в большей степени подверженных влиянию

гипоксии. Альтеративиые процессы приводят к уменьшению относительного количества паренхимы и увеличению количества фиброзной ткани, что свидетельствует о репаративной регенерации в органе.

3. В почках у больных поросят морфологические изменения выражаются заметным уменьшением функционирующих почечных клубочков, с развитием их атрофии и фиброза. Дистрофические процессы в нефроцитах, протекающие с образованием белковых цилиндров в просветах канальцев, приводят к нарушению мочеотделения и образованию микрокист.

4. В селезёнке и лимфатических узлах поросят морфологические изменения при алиментарной железодефицитной анемии характеризуются уменьшением Т- и В-зависимых зон иммунной ткани, что свидетельствует о снижении её функциональной возможности с развитием комбинированного иммунодефицита.

5. При железодефицитной анемии у поросят повышается генерация активных форм кислорода и интенсивность свободнорадикального перекисного окисления липидов с достоверным увеличением в плазме крови уровня вторичных продуктов липопероксидациипри незначительном снижении антиокислительной возможности сыворотки крови.

6. Введение «Ферранимала-75» поросятам в первые дни жизни способствует повышению уровня гемоглобина на 32,5% и увеличению количества эритроцитов на 10% по сравнению с показателями контрольной группы животных, что свидетельствует об усилении гемопоэза.

7. После внутримышечного введения поросятам препарата «Ферранимал-75» в органах животных развиваются компенсаторные процессы, характеризующиеся артериальной гиперемией, гемосидерозом и пролиферацией клеток мононуклеарно-макрофагальной системы с усилением их функции. Альтеративные процессы характеризуются повреждением эндотелия сосудов, и в меньшей степени паренхиматозных элементов исследуемых органов с развитием в них белковой дистрофии.

8. Применение железодекстранового препарата «Ферранимал-75» приводит к увеличению количества депонированного железа в печени, почках, селезёнке и лимфатических узлах поросят, которое обнаруживается в виде гемосидерина в клетках мононуклеарно-макрофагальной системы. Распределение железа в исследуемых органах характеризуется наибольшим скоплением в регионарных лимфатических узлах, умеренным увеличением его количества в печени и селезёнке, и наименьшим изменением уровня железа в почках.

9. Железодекстрановый препарат «Ферранимал-75» при внутримышечном введении поросятам увеличивает интенсивность свободнорадикального перекисного окисления липидов, что выражается достоверным увеличением в плазме крови уровня первичных продуктов

липопероксидации и значительным снижением антиокислительной активности сыворотки крови.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИССПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Полученные данные об особенностях морфологии печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов подсосных поросят рекомендуются использовать как базовые в диагностике заболеваний этих органов, так как они расширяют, дополняют и углубляют сведения об их строении, которые необходимы при проведении сравнительных морфологических исследований, и этим самым вносят определенный вклад в морфологию.

2. С целью профилактики алиментарной железодефицитной анемии рекомендован железодекстрановый препарат Ферранимал-75.

3. Основные положения диссертационной работы используются в учебном процессе и научной работе ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина»

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИССПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ

1. Для коррекции побочных эффектов, возникающих после применения железосодержащих препаратов, рекомендуется назначать антиоксиданты, сучетом их наибольшей эффективности.

2. Результаты исследований рекомендуется использовать при разработке новых, наиболее эффективных и безвредных лекарственных средств для лечения и профилактики железодефицитной анемии.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Антипов, A.A. Изучение эффективности Ферранимала-75 и Ферранимала-75 с кобальтом / Дельцов A.A., Антипов A.A., Уразаев Д.Н. // Материалы XVIII Международной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии». - Санкт-Петербург, 2006.-С. 12

2. Антипов, А.А Оксидативные реакции сыворотки крови поросят при введении железодекстрановых препаратов / Дельцов A.A., Содбоев Ц.Ц., Антипов A.A., Щукин М.В., Чупраков С.Г. // Ветеринария. -2011.- № 5. ■ С. 15-17

3. Антипов, A.A. Актуальность изучения структурных и гистохимических изменений органов системы кроветворения при железодефицитной анемии и её фармакокоррекции железосодержащими препаратами / Антипов A.A., Дельцов A.A.,. Содбоев Ц.Ц // Сборник научных трудов молодых ученых. Вопросы ветеринарии и ветеринарной биологии. - М., 2011.- С. 49-52

4. Антипов, A.A. Роль свободнорадикального окисления в патогенезе железодефицитной анемии и еёфармакокоррекции / Антипов A.A., Дельцов A.A., Содбоев Ц.Ц., Жаров A.B. // Сборник научных трудов МГАВМиБ. Актуальные вопросы современной науки. - М., 2011. - С. 1519

5. Антипов, A.A. Антиокислительная активность сыворотки крови новорождённых поросят на фоне применения железосодержащих препаратов/ Дельцов A.A., Содбоев Ц.Ц., Антипов A.A., Чупраков С.Г. // Сборник научных трудов МГАВМиБ. Актуальные вопросы современной науки.-М., 2011.-С. 47-50

6. Антипов, A.A. Патоморфологические изменения органов поросят при алиментарной железодефицитной анемии / Антипов A.A., Дельцов A.A. // Сборник научных трудов по материалам 17-ой Всероссийской научно-методической конференции. - М., 2011.- С. 114-116

7. Антипов, A.A. Свободно радикальные процессы в сыворотке крови новорождённых поросят. / Дельцов A.A., Содбоев Ц.Ц., Антипов A.A., Чупраков С.Г. // Веткорм.- 2012.- №4.- С. 20-22

8. Антипов, A.A. Морфологические изменения в печени у поросят при анемии и на фоне применения железодекстранового препарата «Ферранимал-75М» / Антипов A.A., Дельцов A.A. // Материалы международной Российско-Чешской научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Актуальные вопросы ветеринарии и ветеринарной биологии».- М., 2012.- С. 103-105

9. Антипов, A.A. Гистологические и морфометрические изменения печени, почек, селезенки и лимфатических узлов у поросят при алиментарной железодефицитной анемии / Антипов, A.A., Жаров A.B. // Российский ветеринарный журнал. Сельскохозяйственные животные. - 2013. - № 1. - С. 19-21

Ю.Антипов, A.A. Гистологические и морфометрические изменения печени, почек, селезенки и лимфатических узлов у поросят после профилактики алиментарной железодефицитной анемии железодекстраном / Российский ветеринарный журнал. Сельскохозяйственные животные. - 2013. - № 2. - С. 15-18

П.Антипов, A.A. Морфологические изменения печени и почек поросят при железодефицитной анемии / Дельцов A.A., Антипов A.A. // Ветеринария. - 2013.- № 4. - С. 46-48

Отпечатано в ООО «Издательство Спутник+» ПД № 1-00007 от 26.09.2000 г. Подписано в печать 24.04.2013 г. Тираж 120 экз. Усл. п.л. 1,0 Печать авторефератов (495)730-47-74,778-45-60

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата ветеринарных наук, Антипов, Александр Александрович, Москва

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ ИМЕНИ К.И.СКРЯБИНА"

04201357032 на правах рукописи

АНТИПОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ, ДИАГНОСТИКА И ПРОФИЛАКТИКА АЛИМЕНТАРНОЙ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ

ПОРОСЯТ

06.02.01 - диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и

морфология животных

Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Научный руководитель: заслуженный деятель наук РФ, доктор ветеринарных наук, профессор А.В.Жаров

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................7

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................13

1.1. Физиологическая роль железа и особенности его метаболизма.......13

1.2. Факторы, способствующие развитию железодефицитной анемии...21

1.3. Клинико-гематологические и патоморфологические признаки алиментарной железодефицитной анемии.......................................23

1.4. Реакции свободно-радикального окисления при железодефицитной анемии...................................................................................32

1.5. Принципы терапии железодефицитной анемии..........................35

1.6. Побочные реакции после применения препаратов железа............39

1.7. Влияние железа на состояние свободнорадикальных процессов в организме.............................................................................41

1.8. Заключение.......................................................................45

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ........................46

Глава 3. КЛИНИКО-ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ И

ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ У ПОРОСЯТ В НОРМЕ, ПРИ АЛИМЕНТАРНОЙ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ И ПОД

ВЛИЯНИЕМ ПРЕПАРАТА «ФЕРРАНИМАЛ-75»................................50

Глава 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ И МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕЧЕНИ ПОРОСЯТ В НОРМЕ, ПРИ АЛИМЕНТАРНОЙ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ И ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРЕПАРАТА «ФЕРРАНИМАЛ-75».........................60

4.1. Гистологическая характеристика печени клинически здоровых поросят (контрольная группа).....................................................60

4.2. Гистологическая характеристика печени поросят больных алиментарной железодефицитной анемией (первая опытная группа)... 64

4.3. Гистологическая характеристика печени поросят после парентерального введения железодекстранового препарата «Ферранимал-75» (вторая опытная группа).....................................72

4.4. Сравнительная морфометрическая характеристика печени поросят в норме, при алиментарной железодефицитной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75».......................................................77

Глава 5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ И МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧЕК ПОРОСЯТ В НОРМЕ, ПРИ АЛИМЕНТАРНОЙ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ И ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРЕПАРАТА «ФЕРРАНИМАЛ-75»..........................79

5.1. Гистологическая характеристика почек клинически здоровых поросят (контрольная группа)......................................................79

5.2. Гистологическая характеристика почек поросят больных

алиментарной железодефицитной анемией (первая опытная группа)....83

5.3. Гистологическая характеристика почек поросят после парентерального введения железодекстранового препарата «Ферранимал-75» (вторая опытная группа)....................................88

5.4. Сравнительная морфометрическая характеристика почек поросят в норме, при алиментарной железодефицитной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75»......................................................94

Глава 6. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ И МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЛЕЗЁНКИ ПОРОСЯТ В НОРМЕ, ПРИ АЛИМЕНТАРНОЙ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ И ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРЕПАРАТА «ФЕРРАНИМАЛ-75».........................96

6.1. Гистологическая характеристика селезёнки клинически здоровых поросят (контрольная группа)....................................................96

6.2. Гистологическая характеристика селезёнки поросят больных

алиментарной железодефицитной анемией (первая опытная группа)...!00

6.3. Гистологическая характеристика селезёнки поросят после парентерального введения железодекстранового препарата «Ферранимал-75» (вторая опытная группа)....................................104

6.4. Сравнительная морфометрическая характеристика селезёнки поросят в норме, при алиментарной железодефицитной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75».......................................109

Глава 7. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ И МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ ПОРОСЯТ В НОРМЕ, ПРИ АЛИМЕНТАРНОЙ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ И ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРЕПАРАТА «ФЕРРАНИМАЛ-75»....................................................................110

7.1. Гистологическая характеристика лимфатических узлов клинически здоровых поросят (контрольная группа)........................................110

7.2. Гистологическая характеристика лимфатических узлов поросят больных алиментарной железодефицитной анемией (первая опытная группа)...............................................................................114

7.3. Гистологическая характеристика лимфатических узлов поросят после парентерального введения железодекстранового препарата «Ферранимал-75» (вторая опытная группа)....................................118

7.4. Сравнительная морфометрическая характеристика лимфатических узлов поросят в норме, при алиментарной железодефицитной анемии и под влиянием препарата «Ферранимал-75»...................................122

Глава 8. ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И АНТИОКИСЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ СЫВОРОТКИ КРОВИ ПОРОСЯТ В НОРМЕ, ПРИ АЛИМЕНТАРНОЙ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ

АНЕМИИ И ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРЕПАРАТА «ФЕРРАНИМАЛ-75».........124

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ................................127

ВЫВОДЫ...................................................................................138

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИССПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ...........................................................................140

4

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИССПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ... 140 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................................141

СПИСОК УПОТРЕБЛЯЕМЫХ В ТЕКСТЕ СОКРАЩЕНИЙ

АОА - антиокислительная активность

АПК - агропромышленный комплекс

МДА — малоновый диальдегид

НАДФ — никотинамидадениндинуклеотидфосфат

ОДЖ - общий дефицит железа в организме

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ТБК - тиобарбитуровая кислота

IREG1 — duodenal iron-regulated transporter

НСР - heme carrier protein

DMT1 - divalent metal transporter

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Алиментарная железодефицитная анемия является одной из самых распространённых болезней обмена веществ поросят, возникающей вследствие малого запаса железа в организме новорождённого поросёнка, высокой потребностью в этом микроэлементе у интенсивно растущих животных в сочетании с низким содержанием железа в молоке и молозиве свиноматок (Карелин А.И., 1983; Кальницкий Б.Д., 1985; Заволокина A.A., Бережной А.Ф., 1988; Кондрахин И.П., 1989; Карпуть И.М., 2003; Шахов А.Г., Мисайлов В.И., Шундулаев P.A., 2004).

Дефицит железа приводит к угнетению кроветворения и расстройству ферментных систем организма, в результате чего развивается смешанная гипоксия, метаболические и функциональные нарушения в органах, тканях и клетках организма (Карелин А.И., 1983; Карпуть И.М., 2003; Метлякова М.Ю., 1998; Николадзе М.Г., 2002; Casassus Р., 2001; Killip S., Bennett M.D., 2007).

В настоящее время для лечения и профилактики железодефицитной анемии применяют препараты железа для энтерального и парентерального введения (Пантелеев C.B., 1994; Васильева Н.С., 1996; Хазипов Н.З.с соавт., 1992, 1997; 2000; Карпуть И.М., 2003; Гуревичев П.А., Дельцов A.A., Уразаев Д.Н., 2007).

Вместе с тем известно, что неблагоприятным моментом является не только недостаток железа, но и его избыток, поскольку, являясь металлом с переменной валентностью, железо в ряде биохимических реакций приводит к образованию активных форм кислорода, которые оказывают разрушающее действие на биологические структуры (Коган А.Х., Ершов В.И., Алекперова Г.Р., 1991; Ништ И.П., 1999; Владимиров Ю.А., 2000; Зенков Н.К., 2001; Wills E.D., 1972; Minotti, G. and Aust, S. D., 1987; Droge W., 2001.; Kurtoglu E., Ugur A., Baltaci A.K., Undar L., 2003; Lim C.S., 2004).

Однако вопросы, касающиеся морфологических изменений в органах и тканях поросят больных алиментарной железодефицитной анемией,

7

особенно на ранних стадиях развития болезни, и влияние препаратов железа на морфологию органов поросят остаются недостаточно изученными. Также остаётся открытым вопрос о роли свободно-радикальных процессов в патогенезе болезни и участие их в формировании основных структурных изменений в организме.

Цель и задачи исследований. Целю наших исследований являлось выявление морфологических и морфометрических изменений печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов, а также определение интенсивности течения процессов свободнорадикального перекисного окисления липидов и состояние системы антиоксидантной защиты у поросят при алиментарной железодефицитной анемии и после парентерального введения железодекстранового препарата.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Установить качественные и количественные морфологические изменения печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов поросят при алиментарной железодефицитной анемии;

2. Определить показатели свободнорадикального перекисного окисления липидов и состояние антиокислительной активности сыворотки крови поросят при алиментарной железодефицитной анемии;

3. Оценить влияние препарата трёхвалентного железа «Ферранимал-75» в профилактической дозе на качественные и количественные морфологические изменения печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов поросят;

4. Провести оценку влияния препарата «Ферранимал-75» в профилактической дозе на показатели перекисного окисления липидов и антиокислительной активности сыворотки крови поросят.

Научная новизна. Впервые с применением клинико-гематологических, патологоанатомических, гистологических и морфометрических методов проведена комплексная оценка функциональной морфологии печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов подсосных поросят при алиментарной железодефицитной анемии на ранних этапах её развития, и после применения в профилактической дозе железодекстранового препарата «Ферранимал-75».

Выявлены морфологические изменения печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов, подтверждающие нарушение формирования иммунной системы, а также начале развития почечной и печёночной недостаточности при алиментарной железодефицитной анемии. Установлены основные структурные элементы в исследуемых органах, которые первыми подвергаются патогенному воздействию гипоксии и сидеропении, развивающихся при железодефицитной анемии.

Раскрыты положительные и отрицательные эффекты железодекстрановых препаратов на морфофункциональное состояние изучаемых органов. Изучено распределение железа в исследуемых органах после внутримышечного введения поросятам железодекстранового препарата «Ферранимал-75» в профилактической дозе.

С помощью физико-биохимических методов (спектрофотометрии) установлено влияние избытка и недостатка железа на интенсивность свободнорадикального перекисного окисления липидов и антиокислительную активность сыворотки крови подсосных поросят при алиментарной железодефицитной анемии и после применения в профилактической дозе железодекстранового препарата «Ферранимал-75».

Теоретическая и практическая ценность. Полученные результаты расширяют и углубляют имеющиеся в настоящее время данные о патогенезе алиментарной железодефицитной анемии. Выявленные структурные

изменения в органах, тканях и клетках поросят, больных алиментарной * 9

.1

железодефицитной анемией на ранних стадиях развития болезни, рекомендуется использовать в качестве морфологических критериев оценки исследуемых систем органов, при постановке патологоанатомического диагноза, а также при разработке, применении и внедрении препаратов для лечения и профилактики этой болезни. Раскрыты морфологические изменения в органах иммунокомпетентной системы, подтверждающие нарушение формирования иммунной системы при анемии с развитием комбинированного Т- и В-клеточного иммунодефицита. Даны морфологические подтверждения альтеративных процессов в печени и почках поросят при алиментарной железодефицитной анемии, что свидетельствует о снижении адаптационных возможностях изучаемых органов и следует учитывать при лечении этой болезни.

В тоже время, результаты исследований раскрывают некоторые побочные эффекты железодекстрановых препаратов, связанные с резким усилением интенсивности перекисного окисления липидов при их применении, в результате чего происходит повреждение клеток крови, эндотелия сосудов и паренхиматозных элементов изучаемых органов. Эти сведения имеют значение при разработке новых, наиболее эффективных и безвредных лекарственных средств для лечения и профилактики железодефицитной анемии, которые будут с одной стороны восполнять дефицит железа и положительно воздействовать на кроветворение, а с другой стороны будут иметь минимальные побочные эффекты на системы органов и их функции.

Полученные результаты исследований рекомендуется использовать ветеринарным специалистам для лечения и профилактики алиментарной железодефицитной анемии, а также при коррекции побочных эффектов, возникающих после применения железосодержащих препаратов.

Ряд положений диссертации могут быть использованы при написании учебных пособий и руководств, в учебном процессе на ветеринарных, зооинженерных и биологических факультетах.

Материалы исследования используются в научных и учебных целях на кафедре общей патологии и кафедре фармакологии и токсикологии им. И.Е. Мозгова Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

Результаты патологоанатомических, гистологических и морфометрических исследований печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов подсосных поросят, больных алиментарной железодефицитной анемией;

Показатели интенсивности свободнорадикального перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у подсосных поросят при алиментарной железодефицитной анемии;

Данные патологоанатомических, гистологических и морфометрических исследований, отражающие влияние железодекстранового препарата «Ферранимал-75» на морфологию печени, почек, селезёнки и лимфатических узлов подсосных поросят;

Показатели интенсивности свободнорадикального перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у подсосных поросят после внутримышечного введения им железодекстранового препарата «Ферранимал-75».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на XVIII Международной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии» (Санкт-Петербург, 2006), 17-ой Всероссийская научно-методическая конференция по патологической анатомии «Современные проблемы патологической анатомии, патогенеза и диагностики болезней животных» (Москва, 2011) и

11

на Международной Российско-Чешской научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Актуальные вопросы ветеринарии и ветеринарной биологии» (Москва, 2012).

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 5 в журналах рекомендованных ВАК РФ, в которых изложены основные положения и выводы по изучаемой проблеме.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, раздела собственных исследований, выводов, практических предложений и рекомендаций, а также библиографического списка. Библиографический список включает 239 источников, в том числе 93 иностранных. Диссертация содержит 6 таблиц и 55 рисунков.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Физиологическая роль железа и особенности его метаболизма.

Патогенез железодефицитной анемии связан с физиологической ролью железа в организме и участием его в процессах тканевого дыхания.

Железо - один из наиболее широко распространенных в природе металлов. Биологическая ценность железа определяется многогранностью его функций, незаменимостью другими металлами в сложных биохимических процессах, активным участием в клеточном дыхании, обеспечивающим нормальное функционирование клеток и тканей живого организма.

Из-за способности отпускать и принимать электроны железо принадлежит к группе транзиционных металлов вместе с цинком, медью и марганцем (Петров В. Н., 1982; Верболович П. А., Утешев А. Б., 1967; Авцын А.П., Жаворонков A.A., Риш М.А., Строчкова Л.С., 1991; Карпуть И.М., Николадзе М.Г., 2003).

О роли железа в энергетическом метаболизме свидетельствует тот факт, что около половины ферментов или кофакторов цикла Кребса либо содержат этот металл, либо нуждаются в его присутствии (Казюкова Т.В., Самсыгина Г.А., Калашникова Г.В., 2000; Румянцев А.Г., Токарев Ю.Н., 2000; Мальц�