Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние гипокинезии свиноматок с различной галотан-чувствительностью на эмбриогенез тазобедренных суставов плодов

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

Автореферат диссертации по теме "Влияние гипокинезии свиноматок с различной галотан-чувствительностью на эмбриогенез тазобедренных суставов плодов"

¡МБ ОА

На правах рукописи

КУЛЬЧИЦКИЙ ВАЛЕРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ ГИПОКИНЕЗИИ СВИНОМАТОК С РАЗЛИЧНОЙ ГА-ЛОТАН-ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ НА ЭМБРИОГЕНЕЗ ТАЗОБЕДРЕННЫХ СУСТАВОВ ПЛОДОВ

06.02.01 - Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных 03.00.11 - Эмбриология, гистология и цитология животных

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск - 1997

Работа выполнена в Новосибирском государственном аграрном университете

Научные руководители:

доктор медицинских наук профессор Зайдман А.М.

доктор биологических наук профессор Петухов В.Л.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук профессор Чевагина Н.Н.

кандидат биологических наук доцент Жучаев К. В.

Ведущая организация:

Омский государственный аграрный университет

Защита состоится " (> " ии>ал 1997 г. в Ц час. на заседании диссертационном совета Д 120.32.02 в Новосибирском государственном аграрном университете по адресу: 630039 ул. Добролюбова, 160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского ГАУ.

Автореферат разослан "" с¿1. 1997 г.

Ученый секретарь у

диссертационного совета Кочнев Н.Н.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Промышленная технология содержания свиней предполагает значительное ограничение их подвижности. Хорошо известно, что доместикация свиней, как и условия длительной гипокинезии, имеет прямую связь с различными патологиями опорно-двигательного аппарата (Б.В. Кришгофорова, 19841994; S.Reiland, 1974-1979; и др.).

Интенсивная селекция свиней, направленная на увеличение мышечной массы, привела к изменению пропорций тела и смещению центра тяжести животных и, как следствие, к изменению функциональной нагрузки, особенно в области тазобедренного сустава (S.Reiland, 1974; Т.Casimiro,1983). Всё чаще в литературе появляются сведения о патологии костно-суставной системы, нехарактерной для животных - деструктивных изменениях тазобедренных суставов, вывихах бедра, остеохондрозах, слабо стях конечностей'и т.д.(В.Д.Илиеш, 1985; Н.А.Слесаренко,1985 1989; J.С.Woodard et al.,1987;T.Nakano,F.Aherne,1995; и др.)

Ткани скелета активно реагируют на такие стрессоры, как давление,растяжение,физические перегрузки,гипокинезия и т.д. Подобные стресс-факторы оказывают специфическое биомеханическое действие на морфо-функциональное состояние костной и хрящевой тканей, т.к. последние являются для данных стрессоров тканями-мишенями (А.И.Воложин,1979; И.В.Федоров, 1982; Е.А.Евдокимов, 1986 и др.). Особенности развития патологии, по данным О.П.Тимошенко (1990), связаны со специфическим ким действием гипокинезии на систему "клетка-матрикс" костно- суставного аппарата.

Использование свиней как модельных животных для изучения защитно-приспособительных реакций костно-суставной системы развивающегося плода в условиях длительного ограничения подвижности матери, в силу значительного их сходства по мор-фофункциональным признакам с человеком, имеет важное общебиологическое значение.

В литературе имеется достаточно обширный материал относительно влияния неблагоприятных факторов на эмбриогенез животных и человека (И.А.Аршавский, 1974-1982; JI. Кабак, 1983; Т.С.Бешетя, 1984; JI.B. Серова,1986-1996; С.Айрапетова, 1987;

В.В.Банкова, 1987; П.Д.Туляганов с соавт., 1987; Л.В.Рзаева, 1988; и др.).Однако вопрос о влиянии гипокинезии на прене тальный морфогенез костно-сусгавной системы человека и живот ных практически не изучен.

Известно, что устойчивость животных к воздействию раз личных стресс-факторов неодинакова и является генетически детерминированной. В настоящее время для определения стресс чувствительности свиней широко используется галотановый тест При этом стресс-чувствительные особи являются - рецессивными гомозиготами по галогановому локусу (О.Е1ке1епЬоош еЬ а1. 1978).

Вместе с тем, работ, посвященных изучению особенностей защитно-приспособительных реакций костно-суставной системы развивающихся плодов в зависимости от генетически обусловлен ной стресс-чувствительности матерей при неблагоприятных экзогенных условиях, в литературе нет.

Цель исследования. Изучить влияние гипокинезии свиноматок с различной галотан-реактивностью на особенности эмбриогенеза костной и хрящевой тканей тазобедренных суставов плодов.

Задачи исследования.

1. Исследовать влияние галотан-чувствительности свиноматок в условиях гипокинезии на эмбриогенез плодов.

2. Изучить особенности возрастных изменений структурных компонентов тазобедренных суставов плодов свиней в эмбри огенезе при гипокинезии свиноматок.

3. Исследовать зависимость структурно-метаболических из менений костной и хрящевой тканей формирующихся тазобедренных суставов плодов от галотан-восприимчивости их матерей, находящихся в условиях гипокинезии.

4. Определить силу влияния различных факторов на процес сы синтеза биополимеров и организацию матрикса зпифизарного хряща головки бедра плодов при гипокинезии свиноматок.

5. Исследовать влияние гипокинезии свиноматок на;. развитие суставного хряща в ранний постнатальный период онтогенеза их поросят.

Научная новизна. Впервые методом количественной гистохимии определен характер возрастных изменений в структурных

компонентах тазобедренных суставов плодов при гипокинезии свиноматок. Установлена зависимость структурно-метаболических изменений в костной и хрящевой тканях плодов от галотан-восприимчивости свиноматок, находящихся в условиях гипокинезии. Показаны адаптационные изменения суставных хрящей поросят, полученных от галотан-чувствительных свиноматок опытной группы.

Практическое значение исследований. Получены новые данные о ходе защитно-приспособительных реакций в костной и хрящевой тканях плодов, развивающихся в условиях гипокинезии свиноматок и о влиянии на их особенности генетически обуслов ленной галотан-чувствительности материнского организма.

Результаты исследования в значительной степени дополняют имеющиеся сведения о влиянии гипокинезии на опорно -двигательный аппарат плодов животных и последствиях этого влияния в постнатальный период. Полученные данные о структурно - метаболических изменениях основных биополимеров хрящевой ткани плодов в зависимости от галотан-чувствительности их матерей в условиях длительного ограничения подвижности представляют интерес при изучении ряда вопросов генетики онтогенеза, разведения и селекции свиней, для специалистов медико-биологического профиля,занимающихся вопросами прогнозирования здоровья плодов и новорожденных. Материалы исследований используются в процессе обучения студентов зооинженер-ных и ветеринарных факультетов вузов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены в материалах 1-ой Республиканской научной конференции "Управление морфогенезом тканей и органов в процессе адаптации" (Иркутск, 1989); IV-ro Всесоюзного симпозиума "Кровообращение в условиях высокогорья и экспериментальной гипоксии" (Душанбе, 1990); VIII школы по биологии опорно-двигательного аппарата (Киев, 1990); научной конференции "Реактивность и регенерация тканей" (Ленинград, 1990); научной конференции морфологов Сибири и Дальнего Востока (Улан -Удэ, 1990); 5-й конференции республик Средней А8ии и Казахстана (Чолпон-Ата, 1991).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 7 научных статьях и материалах научных конфе-

ренций.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 151 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы и 17 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов исследований, обсуждения, выводов и предложений. Список литературы включает 269 наименований, в том числе 168 иностранных.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная часть работы заключалась в моделировании змбриопатий тазобедренных суставов плодов путем создания условий гипокинезии супоросным свиноматкам. Исследования проводились на базе 1^гфедра анатомии и гистология факультета Еетеринарной медицины Новосибирского ГАУ и учебно-опытного хозяйства агроукиверсктета "Тулинское".

Свиноматок после опходотЕореккя помещали в специально

i

изготовленные клетки с плаэцэдью пола 1,4 м, не препятствующее свободному кормлению и водопои. Контрольных глвотных после оплодотворения содер:;сали по стандартной технологии, с предоставление!; in моциона. В опыте использовали свино:.;аток кемеровской породы (2-й опорос, возраст около 22 месяцев,.хавая масса в средней 185 кг). Группы комплектовались по принципу аналогов, в ка-здой из них были представлены нивотные всех трёх генотипов (UN, Nn, nn). Матки были покрыты галотан чувствительными хряками скороспелой мясной породы СМ-1. Генотип свиноматок по локусу галотан-чувствительности был определён предварительно по результатам анализирующего скрещивания с хряками nn генотипа и тестирования полученного потомства.

На 30-й, 60-й и 110-й дни беременности, что соответствовало предплодному, началу и концу плодного периодов, животных выводили из опыта (с соответствующим контролем) и осуществляли убой. Часть экспериментальных кивотных была оставлена для исследований в постнатальный период онтогенеза Убой поросят производили на 40 сутки. Всего исследовано 267 плодов от 24 свиноматок и 4 поросёнка.

Статистическая обработка полученных данных производилась по алгоритмам, изложенным в соответствующей литературе (Н.А.Плохинский, 1961; Г.Ф.Лакин,1980).

Морфогистохимические исследования Структурные компоненты формирующихся тазобедренных суставов исследовали морфогистохкмическими методами. В качестве фиксирующих веществ при температуре +4"С применяли 12%-ный нейтральный формалин и спиртово-формалиновый раствор в соотношении 4:1 для фиксации углеводных компонентов. Для декальцинации костной ткани использовали 10%-ный раствор этиленди-аминтетраацетата (ЭДТА) на боратном буфере рН 7,2 при температуре +4"С. Применяли хлороформ-парафиновую и хлороформцел-лоидин-пара}инову:о проводку, с последующей заливкой в парафин-воск. Серийные срезы изготавливались толщиной 3-5 мкм. Для изучения общей морфологической картины применяли общепринятые методы окрашивания гистосрезов гематоксилином Золи-ка и эозином, а такта пикрофуксином по Ван-Гизону.

Поляризационно-оптические исследовачия Для исследования макромолекулярной организации внеклеточного матрикса применяли методы поляризационной гистохимии, разработанной а.ЯошЬапу1 (1963) и теоретически обоснованные Ь.МосЛз (1974). Препараты окрашивали реактивами со специфически дипольной структурой -М-М-диэтилпсевдоизоцианином и толлуидиновым синим. Идентификацию гиалуроновой кислоты (ГК), хондроитин- и кератансульфата (ХС, КС) осуществляли при постановке реакции с толуидиновым синим, с ферментативной обработкой тестикулярной и бактериальной гиалуронидазами. Выявление типов коллагенов и изучение их макромолекулярной организации проводили при помощи реакции с пикросириусом красным.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Влияние гипокинезии на процессы эмбриогенеза у

свиноматок с различной галотан-чувствительностыо Масса плодов на различных этапах эмбриогенеза, пред-, и постимплантационная смертность у свиней опытной группы не отличались от показателей контрольной группы. Вместе с тем, к концу пренагального периода онтогенеза в опытной группе наблюдалась достоверная дифференциация по массе плодов в зависимости от галотан-восприимчивости свиноматок, которая отсутствовала в контрольной группе животных. Масса плодов от животных с Ш генотипом по галотановому локусу составила

1,396 кг,что значительно больше (Р<0,001), чем у плодов свиноматок с пп генотипом (1,132 кг).

Согласно Н.П.Шабаловой (1987), Н.Н.Корякиной (1989), С. Г.Айрапетовой (1989), развивающийся плод находится в непосредственной зависимости от генетически детерминированных механизмов основных физиологических функций нервной системой матери. Выявленная неравномерность роста массы плодов свиней при гипокинеаии, с нашей точки зрения,связана с особенностями перестройки метаболизма у стресс-устойчивых животных и является общебиологической закономерностью.Вероятно,в условиях стресса (гипокинезии) пластические процессы в организме гало-тан- устойчивых свиноматок успевают адаптироваться благодаря своевременному включению приспособительных механизмов (И.В.Во ложин, Ю.К.Субботин, 1987).

3.2. Развитие костной и хрящевой тканей головки бедра у плодов свиноматок с различной галотан-восприимчивостью при гипокинезии

В первой половине пренагального периода развития плодов процессы хондрогенной дифференцировки мезенхимальных клеток как в опытной, так и в контрольной группах протекают аналогично, что можно связать с эволюционно закрепленными, жёстко детерминированными механизмами раннего эмбриогенеза.

К 60-дневному возрасту, в препаратах суставов контрольной группы наблюдается преимущественно синтез хондроитин-сульфата, как маркёра хондрогенной дифференцировки клеток. Методами поляризационной гистохимии выявлено усиление процессов синтеза керагансульфата в 1,5 раза (Р<0,01) в суставах опытной группы животных по сравнению с контрольной. Такое изменение синтетической активности расценивается нами, как признак нарушения экспрессии генного аппарата бластных клеток в в условиях гипокинеаии.

К концу пренагального периода онтогенеза в опытной группе у плодов животных выявлена зависимость размеров головки бедра от галотан-чувствительности свиноматок, которая отсутствовала в контрольной группе животных (табл. 1).

У плодов свиноматок с пп генотипом наблюдается резко выраженное нарушение синхронности процессов остеогенеза. Это либо крупный очаг эпифизарного окостенения, либо его отсутст-

вие.

У плодов свиноматок с NN генотипом диаметр головки бедра и площадь формирующейся эпифизарной кости значительно выше, чем у маток с генотипом пп (Р<0,001). При этом в условиях нормального содержания свиноматок достоверных различий по

Таблица 1

Диаметр головки бедра (О и площадь эпифизарной кости (3) плодов свиней к концу плодного периода онтогенеза (в мм)

1 - ■ 1 I Генотип| 1 1 з

I евино- | (п) 1

1 1 1

I маток | 1 I Х+БХ | 1 СУД | Х+ЗХ 1 1 1 СУД |

Опыт 61 11,06+0,08 5,86 4,37±0,64 114,02

NN 16 11,55+0,15 5,19 8,74+0,68 31,58

N11 20 11,18±0,14 5,60 2,86+0,33 51,60

ПП 25 10,64±0,08 3,76 2,78±1,24 223,02

Контроль 47 11,23±0,10 5,91 5,43+0,63 79,25

NN 11 10,90±0,11 3,35 2,90+0,54 61,76

№1 18 11,64±0,17 6,20 9,49+1,04 47,83

пп 18 11,03.±0,13 5,00 2,92+0,17 24,70

указанным параметрам между доминантными и рецессивными гомозиготами не выявлено. Очевидно,при гипокинезии у чувствительных животных возникают глубокие нарущения в обмене веществ, ведущие к проявлению различий по указанным параметрам.

У плодов животных с NN генотипом опытной группы к концу пренатального периода онтогенеза идентифицируются морфологические признаки ускоренного остеогенеза. В базальной зоне суставного хряща наблюдается резкий переход слоя формирующихся изогенных групп в короткий слой гипертрофированных хондроцитов, а также довольно значительное изменение характерной цитоархитектоники. В этом слое развивающегося хряща у плодов опытной группы свиноматок с генотипом пп и Ип встречаются локальные, некротизированные участки хрящевого матрик-са чаще с выраженными границами. Содержимое такого участка аалолнено бесструктурным, аморфным веществом, воспринимающим как кислые, так и основные красители. Появление локальных

участков некроза, на наш взгляд, связано с нарушением функции хондрогематического барьера при гипокинезии (A.B. Сахаров, 1990).

Результаты поляризационно-гистохимических исследований позволили выявить незначительное усиление процессов синтеза гликопротеидов и достоверное уменьшение коллагеновых белков внеклеточного матрикса в глубоких слоях суставных хрящей на 6,0% (Р<0,05) у плодов животных опытной группы по сравнению с контрольной.В опытной группе у плодов от свиноматок с разным генотипом выявлены соответствующие изменения процессов синтеза и макромолекулярной организации коллагеновых белков в хрящевом матриксе и в перицедлшярных капсулах хондроцитов. Так в хряще плодов от свиноматок с NN генотипом идентифици-

Таблица 2

Рефракция макромолекул коллагена зпифизарного хряща плодов от свиноматок с различной восприимчивостью к галотану (нм")

| Суставной | хрящ

Генотип свиноматок

NN

Nn

nn

Опыт

1. Слой изогенных групп:

а). Капсулы клеток 27 5).ВКМ 24

2. Слой гипертрофированных хондроцитов: а).Капсулы клеток 34 5).ВКМ 28

Контроль

1. Слой изогенных групп: а).Капсулы клеток 27 5).ВКМ 23

I. Слой гипертрофированных хондроцитов: а). Капсулы клеток 36 5). ВКМ 28

,42+0,55 ,12+0,42

,74±0,52 ,37+0,48

,69+0,42 ,46+0,58

,64±0,50 ,25+0,54

27,07±0,59 21,87±0,66

36,87+0,52 27,53+0,61

28,43+0,65 24,20+0,55

38,ЗОЮ,68 30,67+0,57

28, 20,

37,

26,

27, 23,

36, 28,

22+0,88 57+0,71

30+0,76 43+0,69

50+0,76 17+0,63

57+0,61 57+0,62

руется коллаген I и II типа, тогда как у носителей рецессивного аллеля-преимущественно коллаген II типа. При этом, как видно иа таблицы 2, интенсивность рефракции макромолекул кол лагена внеклеточного матрикса (ВКМ) в глубоких слоях суставных хрящей у плодов от свиноматок с генотипом NN на 6,8% выше (Р<0,05), чем у маток с генотипом пп.

Присутствие коллагена I типа во ВКМ зоны гипертрофированных дегенерирующих хондроцитов, по данным W.A.Horton et al. (1983); А.Pawlovsky et al. (1986), является нормальным физиологическим явлением, что связано с процессами последующей минерализацией хрящевого матрикса при энхондральном кос-теобразовании (J.А.Buckwalter et al. 1987). Преимущественное содержание коллагена II типа в данной зоне хряща свидетельствует о замедлении процессов остеогенеза у плодов от свиноматок с генотипом пп при гипокинезии. На фоне изменения процессов синтеза хондроцитами • коллагеновых белков ВКМ обращает внимание достоверная разность (на 6,9£ при Р<0,001) в интенсивности рефракции минорных коллагенов в перицеллюлярных капсулах у плодов от гомозиготных свиноматок с доминантным и рецессивным генотипом в опытной группе.

Результаты исследования гликозаминогликанов (ГАГ) позволили выявить перераспределение процессов синтеза сульфати-рованных ГАГ в хрящевом матриксе у плодов животных опытной группы (табл.3). Особенно это выражено в промежуточном слое метаэпифизарного хряща, где интенсивность рефракции КС увеличивается на 14,7Z (Р<0,001), а ХС - уменьшается на 8,6% (Р<0,001),по сравнению с контрольными образцами. Причём, наиболее интенсивное увеличение кератансульфата во внеклеточном матриксе в опытной группе наблюдается у плодов свиноматок с генотипом пп.

При гипокинезии сила влияния генотипа свиноматок на процессы синтеза кератансульфата и неколлагеновых белков в эпи-физарном хряще головки бедра у плодов значительно больше,чем в контрольной группе животных (табл.4).

Выявленные застойные явления в кровеносных сосудах свидетельствует о наибольшем нарушении микроциркуляторного русла при гипокинезии (Е.А.Коваленко, Н.Н.Гуровский, 1976; М.К. Каримов, 1983, 1987) у плодов от свиноматок с пп генотипом.

Учитывая данные P.N.Shaklee, H.E.Conrad (1985) о при-

Таблица 3

Рефракция макромолекул структурных компонентов ВКМ эпифизарного хряща плодов свиноматок к концу плодного периода онтогенеза (нм)

|Генотип

Суставной хрящ

Метаэпифизарный хрящ

|ивипи- [ i 1

I маток | тангенци- | слой изоген- промежуточ-| пузырчатый

( |альный слой | 1 1 1 ных групп ный слой | | слой

Суммарные гликозаминогликаны (ГАГ)

Опыт 10,16+0,20 24,86±0,31 24,57±0,31 27,96+0,28

NN 10,67+0,32 26,12±0,39 25,9б±0,42 29,21+0,37

Nn 9,80+0,42 24,67±0,46 24,40±0,37 27,83±0,44

nn 10,10+0,24 24,03±0,62 23,63±0,65 27,03+0,50

Контроль 10,32+0,19 25,37+0,28 25,09±0,33 29,08+0,30

NN 9,75+0,32 24,37±0,38 24,43±0,45 28,37i0,31

Nn 11,00+0,36 26,37+0,50 26,03±0,61 30,20+0,54

nn 10,03+0,22 24,81±0,41 24,62+0,53 28,44±0,46

<ондроитинсульфат (XC)

Опыт 8,11+0,13 15,60±0,27 15,68+0,31 18,47+0,26

NN 8,2l±0,24 16,33+0,36 16,83+0,52 19,25+0,39

Nn 8,03±0,18 15,20+0,43 15,43±0,41 18,10+0,44

nn 8,10i0,27 15,43t0,54 15,02+0,58 18,23+0,47

Контроль 8,15+0,14 16,89+0,30 17,15±0,29 19,40±0,29

NN 8,06+0,26 16,19±0,39 16,94+0,42 19,06i0,37

Nn 8,33±0,29 17,83+0,58 17,63±0,47 20,17+0,54

nn 8,03±0,16 16,43+0,43 16,82±0,55 18,87±0,46

гёратансульфат (КС)

Опыт 7,5610,15 12,32+0,32 12,68+0,33 15,16±0,31

NN 8,08*0,21 12,96+0,44 13,42+0,48 16,21±0,51

Nn 7,37+0,23 11 80±0,50 12,37+0,55 14,63+0,46

nn 7,33+0,30 12,32+0,64 12,40+0,65 14,73+0,58

Контроль 7,65+0,16 10,52+0,29 10,8210,27 13,85±0,28

NN 7,75±0,29 10,62+0,51 10,31+0,38 13,62+0,42

Nn 7,67±0,24 11,47+0,56 11,60±0,49 . 14,20±Ü,56

nn 7,57±0,32 10,93+0,43 10,40+0,42 13,67+0,41

Таблица 4

Сила влияния генотипа матерей по На1-локусу на степень макромолекулярной организации основных биополимеров эмбрионального эпифизарного хряща (в %)

I-1-1-г

I | Суставной хрящ | М^таэпифизарный хрящ |

| Компо-1-1-1-1-1

|ненты |тангенци- |слой изоген-|промежуточный| пузырчатый | | |альная зона| ных групп | слой | слой |

I_I_I_I_I_I

Опыт

ГАГ 6,08+2,38* 12,50+2,22*** 28,78+1,80*** 25,09+1,90*** ГК 4,67±2,41 37,85±1,58*** 31,98±1,72*** 23,19±1,94*** ХС 0,50+2,52 5,98+2,38* 23,31+1,94*** 6,03+2,38* КС 38,40+1,56*** 85,34+0,39*** 55,80+1,12*** 79,52±0,52*** Неколлагеновые белки 15,19+2,15*** 83,56±0,47*** 82,32+0,45*** 67,55+0,82*** Контроль

ГАГ 10,86+2,44*** 21,89±2,14*** 20,7512,17*** 4,49+2,62 ГК 40,03+1,64*** 34,03±1,81*** 19,85+2,20*** 8,06±2,52** ХС 1,7412,69 18,12+2,24*** 6,66+2,56* 13,28+2,38*** КС 0,38+2,73 10,72±2,45*** 13,59+2,37*** 3,66+2,64 Неколлагеновые белки 0,46±2,73 27,27+1,99*** 21,32+2,16*** 19,02+2,22***

* - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001

сутствии во всех слоях суставного хряща двух пулов протеохон-дроитинсульфатов и нарастании в глубоких слоях малого протео-гликана, обогащенного кератансульфатом, вероятно, что выяв-

ленное преобладание кератансульфата и неколлагеновых белков связано с увеличением при гипокинезии малого пула протеогли-канов. Изменение концентрации протеогликанов, а также их качественный состав и соотношение сульфатированных ГАГ влияет на состав и степень агрегаций макромолекул коллагена. Так как все компоненты ВКМ, а также деградирующие их ферменты синтезируются одними и теми же клетками, то последние,на основе генетически детерминированной программы и обратных связей, вероятно могут ингибировать синтез этих веществ или

модифицировать их в процессе корфогистогенеза. Причем, согласно E.J.-M.A.Thonar et al. (1985), данная программа не находится под прямым контролем внеклеточного окружения.

Известно (А.М.Зайдман, 1970-1995), что гомеостаз хрящевой ткани обеспечивается определенными этапами синтеза бкопо лимероз, формирующих основное вещество, для которого характерна строго упорядоченная организация коллагена к ГАГ. Причём преимущественным компонентом иатрккса является КО, обеспечивающий диффузия питательных веществ. Стабилизация структурных компонентов осуществляется KC-o:.¡. Перераспределение сульфатированных ГАГ в сторону повышения КС свидетельствует о развитии предпатологического состояния хрящевой ткачи сор-мирующкхся тазобедренных суставов плодов свиней. R; ;асчо с те;л, как показали ревультаги исследований, в условиях пню ккиези:; это состоят» находится в определённой зажок/остй от галотан- восприн:.:чнвости свиноматок.

У плодов свико;.:аток с генотипом NN изменения в формировании тазобедренных суставов выявлены к концу плодного порк-ода онтогенеза в'основном на макромолекулярной уровне.Замедление процессов оссификацки или ускорение кальцификацки в формирующейся головке бедра у плодов свиноматок с генотипом nn, а такке наиболее выраженные изменения процессов синтеза и макромолекулярной организации хрящевой ткани, указывают на более сильное влияние гипокинезии на формирование - тазобедренных суставов плодов галотан-чувствительных животных по сравнению с гадотан-устойчивши.

Известно (Ф.З.Меерсон,М.Г.Пшенникова,1989), что по мэре прекращения действия стресс-фактора происходит либо нормализация физиологических функций организма, либо, в зависимости от ряда факторов, в том числе и стадии процесса - истощение адаптационных возможностей и развитие патологии. В данном случае проблема исчезает с рождением плода, включением самостоятельно функционирующих систем организма, а также всё более полной реализацией генетических особенностей индивидуума.

3.3. Морфогенез суставного хряща поросят, разви- ' вазшихся в условиях гипокинезии свиноматок

В постнатальный период развития наиболее интенсивная двигательная активность у поросят наблюдается после 35-дне-

вного возраста (С.Г.Финогенов, 1988). К этому времени цито-архитектоника и структурная организация ВКМ суставного хряшд поросят уже существенно отличается от эмбрионального и приобретает характерные черты хряща взрослых животных.

По данным Л.Е. Денисовой (1985), изменения в структурной организации хрящевой и костной*тканей, выявленные при гипокинезии в эмбриональный период у плодов крыс, нивелируются в постнатальный период развития ответного. Этот факт автор связывает с постоянным ростом,что характерно для таких :швотных,как крысы. Полученные в ходе экспериментального исследования данные о последствии влияния гипокинезии на морфогенез хрящевой и костной тканей поросят не соответствуют результатам полученным на крысах, хотя, по данным ряда авто-рез (Е.Л.Коваленко, Н.Н.Гурозский, 1976; Т.С.Бешетя, 1984), в пренатадьный период развития и тем, я другим кивотнкм свойственны определённые оЗцебиалогяческпе закономерности в проявлении механизмов защитно-приспособительных реекций-хряпеной и костной тканей при гипокинезии.

Если к концу пренатального периода развития плодов свиней опытной группы структурно-функциональные изменения в хрящевой ткани были выявлены в основном на макромолекулярном уровне, то в постнатальный период результаты мсрфогистсхкки-ческнх исследований свидетельствуют о развитии патологии в суставном хряце 40 дневных поросят. Ввиду того, что наиболее выраженные изменения при гипокинезии были выявлены в эпифи-зарнсм хряще у плодов свиней с генотипом пп по локусу гало-тан- чувствительности, этот факт послукил предпосылкой для исследования на макромолекулярном и клеточном уровнях суставного хряща головки бедра в постнатальный период у поросят, полученных от кивотных опытной группы с генотипом пп.

В этот период в суставном хряще поросят опытной группы морфологически выявляются некоторые нарушения структурной организации матрикса: локальные, иногда довольно крупные участки разволокнения и некротизирования ВКМ, кистозные полости. Обращает внимание замедление процессов остеогенеза, что выражается в наличии более тонких балок эпифизарной кости по сравнению с контрольными образцами.

Методы поляризационной гистохимии позволяют идентифици-

ровать значительное усиление процессов синтеза коллагеновых и неколлагеновых белков, сульфатированных и несульфатирован-ных гликозаминогликанов, что связано с утолщением суставного хряща у животных, развивавшихся в условиях гипокинезии матерей. Указанные изменения, по-видимому, можно расценить как компенсаторные процессы на фоне некоторой дестабилизации функциональной системы. Вероятно,в постнатальный период развития поросят действие компенсаторных сил сжатия на суставной хрящ, до этого находившейся на стадии развития предпато-логического состояния, послужило фактором, способствующим развитию патологии.

ВЫВОДЫ

1. Содержание свиноматок в условиях экспериментальной гипокинезии не повлияло на живую массу потомства в течение всего периода пренатального онтогенеза.

2. Выявлено влияние генотипа маток по На1-локусу на живую массу плодов при экспериментальной гипокинезии. К моменту рождения масса плодов составила: у свиней с NN генотипом-1.396 кг, N11 - 1,241 кг и пп - 1,132 кг.

3. У плодов, полученных от галотан-чувствительных свиноматок опытной группы, выявлено замедление процессов осси-$икации. Площадь эпифизарной кости равна 2,78 мм2, что на 52% меньше (Р<0,001), чем у плодов от галотан-устойчивых животных. При этом фенотипически вариабельность данного показателя у плодов от галотан-чувствительных свиноматок в сравнении с устойчивыми значительно выше.

4. Результаты поляризационной гистохимии свидетельству-от о нарушении макромолекулярной организации матрикса хряща плодов при гипокинезии свиноматок, что выражено в перераспределении процессов синтеза хондроцитами сульфатированных ГАГ при увеличении кератансульфата. Наибольшее увеличение кератансульфата наблюдается в промежуточном слое метаэпифи-зарного хряща -12,73 нм, что на 15,4% больше (Р<0,01), чем у плодов животных контрольной группы.

5. При гипокинезии сила влияния генотипа матерей по га-лотановому локусу на процессы синтеза кератансульфата к гли-хопротеидов в суставном хряще составляет, соответственно,

85.34Х и 83,56% (Р<0,001).

6. Наиболее высокий уровень организационной упорядоченности структурных компонентов внеклеточного матрикса хряща при гипокинезии наблюдается у плодов ог свиноматок с генотипом NN. Интенсивность рефракции суммарных гликозаминоглика-нов и коллагеновых белков ВКМ суставных хрящей в этой группе составила, соответственно, 26,12 нм и 28,37 нм, что на 8,0% и на 6.8Х больше, чем у рецессивных гомозигот.

7. В условиях гипокинезии наиболее интенсивные нарушения процессов метаболизма хрящевой ткани наблюдаются у плодов от свиноматок-носителей рецессивного аллеля галотан-вос-приимчивоста.

8. В период раннего постнатального онтогенеза у поросят опытной группы в суставном хряще головки бедра наблюдается увеличение основных биополимеров ВКМ в 1,5-2,5 раза по сравнению с контрольными и развитие патологии: локальные участки дезорганизации матрикса, некротизированные и кистоз-ные полости.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Выявленные изменения структурно-метаболических процессов в развивающихся костной и хрящевой тканях плодов животных в экспериментальных условиях гипокинезии матерей, а также зависимость этих изменений от галотан-восприимчивости материнского организма дают возможность использовать результаты исследований при разработке научно обоснованных методов профилактики и ранней диагностики нарушений развития тазобедренных суставов новорождённых; При планировании схем скрещивания в свиноводстве, учитывая возможные последствия промышленного содержания свиней, вести жесткий отбор ремонтных свинок по стрессоустойчивости.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кульчицкий В.А., Сахаров А.В Нарушение эмбриогенеза внутренних органов плодов при гипокинезии матерей // Проблемы реализации продовольственной программы Сибирского региона в новых условиях хозяйствования: Тез. докл. научно-практич. конф. профессорско-преподавательского состава, нау-

чных сотрудников, аспирантов и специалистов производства 21-24 НОЯб. 1989 Г.- Новосибирск, 1989. - С.114-116.

2. Кульчицкий В.А., Сахаров A.B. Морфофункциональные изменения-в организме животных при гипокинезии // Управление морфогенезом тканей и органов в процессе адаптации: Тез.докл 1-й Респ. конф. 1989 г.- Иркутск, 1989.- С.61-62.

3. Сахаров A.B., Кульчицкий В. А. Морфологические исследования эмбриогенеза животных при гипокинезии // Сб. науч. тр. Бурятского отд. ВрНОАГЭ / Материалы науч. конф. морфологов Сибири и Дальнего Востока 8-9 июня 1990 г. - Улан-Удэ, 1990.- С.67-68.

4. Зайдман A.M., Сахаров A.B., Кульчицкий В.А. Влияние гипокинезии матерей на эмбриогенез костной и хрящевой тканей крыс // Кровообращение в условиях высокогорья и экспериментальной гипоксии: Тез. докл. IY Всесоюз. симп. 2-4 октября 1990 г.- Душанбе, 1990. - С.59.

5. Кульчицкий В.А,, Мартынов H.H. Влияние гипокинезии на формирование элементов тазобедренного сустава крыс с различными типологическими особенностями // Адаптационно-компенсаторные и восстановительные процессы в тканях опорно-цвигательного аппарата: Тез. докл. YIII школы по биологии опорно-двигательного аппарата 19-21 июня 1990 г.- Киев,1990. С.80-81.

6. Кульчицкий В.А. Реактивные изменения компонентов тазобедренного сустава в пренатальном онтогенезе при гипокинезии // Реактивность и регенерация тканей: Тез. докл. науч. конф. 5-6 апреля 1990 г. - Ленинград, 1990. - С.36-37.

7. Зайдман A.M., Сахаров A.B., Кульчицкий В.А., Акин-лин A.B. Критерии адаптации хрящевой ткани плодов при гипокинезии матерей // Проблеммы морфологии / 5-я конф. респ. вредней Азии и Каяяхотаня. - Чплппн-Дгя. 1991 - П R4-RR