Патоморфологічна характеристика піролізидиноалкалоїдних нефропатологій великої рогатої худоби

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКА ДЕРЖАВНА ЗООВЕТЕРИНАРНА АКАДЕМІЯ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата ветеринарних наук

16.00.02 -- патологія, онкологія і морфологія тварин

ПАТОМОРФОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПІРОЛІЗИДИНОАЛКАЛОЇДНИХ НЕФРОПАТОЛОГІЙ ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ

Захар'єв Андрій Вікторович

Харків -- 2010

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Кількість випадків отруєння тварин піролізидиновими алкалоїдами щороку невпинно зростає. Ця тенденція турбує людську спільноту з двох причин. По-перше, це отруєння у тварин найчастіше закінчується летально, а, по-друге, продукти харчування (молоко, м'ясо, печінка, легені), отримані від тварин, які отруїлися піролізидиновими алкалоїдами, є небезпечними для здоров'я людини (Dickinson J. O., 1978; John R., 2005).

Продуцентами піролізидинових алкалоїдів є багато видів рослин. В Україні та сусідніх країнах це, перш за все, Cynoglossum officinale L. (чорнокорінь лікарський) i Senecio jacobaea L. (жовтозілля Якова або жовтозілля лучне). У природних умовах тварини не поїдають ці рослини, пряме отруєння розвивається у тих випадках, коли останні опиняються у зеленій масі, сінажі, силосі, а, інколи, у комбікормах (Гусынин И. А., 1952; Левченко В. І. зі співавт., 1997; Хмельницький Г. О., 1998; Щетинский И. М., 2002). Отруєння піролізидиновими алкалоїдами спостерігаються також і у людини, хоча й значно рідше, ніж у тварин. У людини та тварин під впливом піролізидинових алкалоїдів розвивається гепарально-енцефальне отруєння, причому часто енцефальна ланка хвороби переважає над гепаральною (Bras G., 1954; Bull I. B., 1968; Lee J. L., 1999; Ханин Н., 1956; Deinzer M. L, 1977; Huxtable R. J., 1989; Щетинский И. М., 2003). Отруєння піролізидиновими алкалоїдами людини отримало назву вено-оклюзійної хвороби печінки (ВОХ-VOD) (Подымова С. Д., 1998; Sherlok Sh., 2002). У звязку тим, що піролізидинові алкалоїди мають ембріотоксичні, тератогенні і канцерогенні властивості, ВООЗ визначила, що ці природні біологічні речовини є дуже небезпечними для людини (International program on chemical safety (IPCS). Pyrrolizidine Alkaloids. Environmental Health Criteria. 80. WHO, Geneva, 1988). Це спричинило поглиблення досліджень щодо з'ясування ланок патогенезу отруєнь цими алкалоїдами, зокрема питання про піролізидиноалкалоїдні ниркові патології.

Нирки є елімінаторним органом, тому вони відіграють суттєву роль у патогенезі багатьох отруєнь (Шиманко И. И., 1977, Шейман Дж. А., 1999; Роудер Дж. Д., 2003). Що стосується нефральної патології великої рогатої худоби в патогенезі отруєння піролізидиновими алкалоїдами, її існування або вважається невизначеним, або заперечується (Hooper P. T., 1977; IPCS. Pyrrolizidine Alkaloids. Enviromental Health Criteria, 1988; John R., 2005). Дотепер це питання залишається остаточно нез'ясованим. Неконкретизовані та несистематизовані морфологічні характеристики ниркових патологій за піролізидиноалкалоїдних отруєнь. Недостатньо розкриті питання щодо ролі в розвитку цих патологій власне піролізидинових алкалоїдів, їх метаболітів і кон'югатів з альбуміном сироватки крові. Відсутність цієї інформації обмежує можливості клінічної і патоморфологічної діагностики отруєнь піролізидиновими алкалоїдами та не дозволяє мати адекватне уявлення про їх патогенез

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі патологічної анатомії і патологічної фізіології Харківської державної зооветеринарної академії протягом 2004-2009 р.р. і є фрагментом наукової теми «Розробити методи визначення і засоби профілактики впливу негативних факторів зовнішнього середовища на організм сільськогосподарських тварин з метою одержання екологічно безпечних продуктів тваринництва» (№ держреєстрації 0101U001617).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження -- встановити існування у структурі отруєння великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами ниркової ланки, дати патоморфологічну характеристику піролізидиноалкалоїдних нефропатологій, враховуючи, що вони можуть залежати від складу та форми патогену, який надходить до нирок.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання:

-- визначити патоморфологічні характеристики нефропатологій, які мають місце у великої рогатої худоби, у польових випадках отруєння чорнокоренем лікарським і жовтозіллям лучним;

-- з'ясувати дію піролізидинових алкалоїдів, отриманих із чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного, на структурні компоненти нирок великої рогатої худоби після їх введення у v. mesenterica cranialis;

-- визначити структурні особливості патологій, що розвиваються у нирках великої рогатої худоби, після дослідного введення в a. renalis алкалоїдів, отриманих із чорнокореня лікарського і жовтозілля лучного;

-- дослідити, яким чином впливає на нирки телят введена в a. renalis кров, що пройшла через печінку хронічно отруєної чорнокоренем лікарським або жовтозіллям лучним великої рогатої худоби;

-- встановити реакцію нирок телят на введення в a. renalis крові, що пройшла через печінку хронічно отруєної чорнокоренем лікарським або жовтозіллям лучним великої рогатої худоби, з додаванням до неї альбуміну сироватки крові.

Об'єкт дослідження: патоморфологічні особливості нирок при отруєнні піролізидиновими алкалоїдами чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного.

Предмет дослідження: морфологічна характеристика, експериментальне і теоретичне обґрунтування патогенезу нефропатологій, що спричиняються піролізидиновими алкалоїдами чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного.

Методи дослідження: клінічний -- дослідження клінічного статусу великої рогатої худоби в польових випадках її отруєння чорнокоренем лікарським і жовтозіллям лучним та в експериментах з відтворення цих отруєнь; експериментальний -- відтворення нефропатологій та дослідження їх патогенезу шляхом парентерального введення піролізидиновмісних токсикантів; патоморфологічний -- оцінка патологоанатомічних змін у трупах і тушах вимушено забитих тварин при польових отруєннях і встановлення макро- та мікроструктурних змін у нирках за спонтанних та експериментальних отруєнь; гістокристалооптичний метод -- ідентифікація піролізидинових алкалоїдів чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного; аналітичний з використанням якісних реакцій на пірол -- виявлення піроловмісних сполук на гістологічному рівні; морфометричний -- отримання метричних параметрів структурних характеристик нефропатологій; біометричний -- статистична обробка отриманих морфометричних показників.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше визначено, що отруєння великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного у більшості випадків мають перебіг з ураженням нирок.

Уперше доведено, що за отруєння піролізидиновими алкалоїдами у нирках розвиваються гломерулонефротубулонекроз, нефроз з тубулорексисом, нефротичний гострий некроз канальців і функціональна ниркова гіпертрофія. Подана патоморфологічна характеристика цих патологій. Визначені причини розвитку цих нефропатологій, отримані нові дані про зв'язок останніх з патологією печінки та встановлено їх патоморфологічні характеристики.

Установлено, що всі піролізидинові нефропатології великої рогатої худоби мають часточковий, а не тотальний характер. Шляхом застосування гістотопографічного дослідження встановлено, що в їх розвитку приймає участь юкстамедулярне коло кровообігу нирки.

Гістохімічними методами доведено, що піролізидиногенні нефропатології розвиваються у зв'язку із знешкодженням піролізидинових алкалоїдів у нирках за участі вільних радикалів.

Уперше встановлено, що розвиток піролізидиноалкалоїдних нефропатологій, окрім ступеня знешкодження алкалоїдів у печінці, обумовлений вмістом альбуміну, штучне підвищення якого в крові запобігає розвитку таких ниркових патологій.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що вони дозволяють підвищити точність патологоанатомічної діагностики отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами та суттєво розширити відомості про їх патогенез. Для цього запропоновано класифікацію піролізидиногенних нефропатологій великої рогатої худоби та визначено критерії їх патоморфологічної діагностики.

Матеріали дисертації були використані при складанні «Методичних рекомендацій з профілактики отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами» та «Методичних рекомендацій з патоморфологічної діагностики отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами», які розглянуті та затверджені до видання науково-методичною радою Державного комітету ветеринарної медицини (протокол № 1 від 24.12.2009 р.).

Одержані результати використовуються при викладанні дисципліни «Патологічна анатомія, розтин та судова ветеринарія», а також у наукових дослідженнях кафедр Харківської державної зооветеринарної академії, Луганського національного аграрного університету, Сумського національного аграрного університету, Полтавської державної аграрної академії, Дніпропетровського державного аграрного університету, Житомирського національного агроекологічного університету, Білоцерківського національного аграрного університету, Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій ім. С. З. Ґжицького. Отримані дані також застосовуються під час досліджень, що проводяться у НДЦ біобезпеки і екологічного контролю ресурсів АПК Дніпропетровського ДАУ, у хіміко-токсикологічному та патоморфологічному відділах Запорізької обласної державної лабораторії ветеринарної медицини, Севастопольської міської державної лабораторії ветеринарної медицини.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно проведено пошук і опрацювання джерел літератури за темою дисертації. Самостійно і за участю наукового керівника проведено розтини трупів і патоморфологічне дослідження туш вимушено забитих тварин при польових отруєннях. Частина розтинів проведена за участю співробітників кафедри патологічної анатомії і патологічної фізіології ХДЗВА, відібрані при цих розтинах зразки були передані здобувачу для патогістологічного дослідження. Експериментальна частина виконана здобувачем за допомогою керівника роботи. Здобувачем самостійно проведено відбір зразків нирок та їх дослідження за всіма визначеними методиками, статистична обробка отриманих даних, аналіз і узагальнення результатів досліджень, формулювання висновків.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені й обговорені на звітних наукових конференціях професорсько-викладацького складу та аспірантів Харківської державної зооветеринарної академії (м. Харків, 2004-2010 р.р.); науково-практичній конференції «Сучасні проблеми здоров'я і патології тварин» (Львівська НАВМ ім. С. З. Ґжицького, м. Львів, 2006 р.); Міжнародній науковій конференції «Актуальні питання боротьби з інфекційними захворюваннями у гуманній та ветеринарній медицині» (Харківська ДЗВА, м. Харків, 2006 р.), Х_й міжнародній науково-виробничій конференції «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Бєлгородська ДСГА, м. Бєлгород, 2006 р.), Всеросійській науковій конференції з міжнародною участю «Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии» (Бєлгородський ДУ, м. Бєлгород, 2006 р.), 16_й всеросійській науково-методичній конференції «Современные проблемы патологической анатомии, патогенеза и диагностики заболеваний животных» (Ставропольський ДАУ, м. Ставрополь, 2007 р.), науково-практичній конференції з міжнародною участю «Актуальні проблеми патології, імунології та морфології» (ННЦ «Інститут експериментальної і клінічної ветеринарної медицини», м. Харків, 2008 р.), міжнародній науковій конференції, присвяченій 205_річчю наукової школи епізоотологів ХДЗВА, (Харківська ДЗВА, м. Харків, 2009 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 18 наукових праць, у тому числі, 10 -- у фахових виданнях, перелік яких затверджено ВАК України, з них 7 -- одноосібно, 2 -- методичні рекомендації.

Структура дисертації. Дисертацію викладено на 199 сторінках друкованого тексту та складається зі вступу, огляду літератури, вибору напрямів досліджень, матеріалів і методів досліджень, п'яти підрозділів власних досліджень, їх аналізу та узагальнення, висновків, пропозицій виробництву, додатків та списку використаних джерел. Роботу ілюстровано 150 рисунками та 9 таблицями. Список використаних джерел містить 150 найменувань, у тому числі 56 -- закордонних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

нефропатологія худоба отруєння алкалоїд

Вибір напрямів дослідження. Матеріали і методи виконання роботи. Роботу виконували у два етапи. На першому етапі здійснено клініко-патоморфологічний аналіз гострих і хронічних випадків польових отруєнь великої рогатої худоби чорнокоренем лікарським і жовтозіллям лучним. Ці отруєння мали місце в господарствах різної форми власності Харківської, Луганської, Запорізької областей України та Бєлгородській області Російської Федерації.

Загальна кількість тварин, в яких були зареєстровані вищевказані отруєння, становила 2 172 гол., з них чорнокоренем лікарським -- 1 381 гол. і жовтозіллям лучним -- 791 гол., у тому числі отруєнь чорнокоренем в гострій формі -- 623 гол., а жовтозіллям -- 285 гол.

Частина трупів тварин, що загинули внаслідок цих отруєнь, була піддана патологоанатомічному розтину. Розтин доповнювався патогістологічними дослідженнями. Відбір матеріалу для патогістологічних досліджень здійснювали з тих ділянок нирок, в яких були виявлені ниркові часточки з макроскопічними змінами (табл. 1).

Таблиця 1. Характеристика патоморфологічних досліджень польових отруєнь рослинами, що продукують піролізидинові алкалоїди

Експериментальна частина роботи складалась з 12 експериментів з використанням 3 бичків 3-4_місячного віку чорно-рябої породи в кожному, а також мінімально необхідної кількості телят для контролю.

У перших чотирьох експериментах досліджували патоморфологічну картину нирок телят, в яких шляхом введення екстрактів піролізидинових алкалоїдів чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного в v. mesenterica cranialis відтворювались гострі та хронічні отруєння.

Наступні чотири експерименти проводили для отримання даних щодо патоморфологічних змін у нирках телят, яким в a. renalis dextra вводили екстракти чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного у напівлетальній дозі (LD₅₀). Ще у двох експериментах вирішували завдання щодо отримання даних стосовно патоморфологічної характеристики нирок після введення в a. renalis dextra крові, яка пройшла через печінку, від худоби, у якої мало місце хронічне отруєння алкалоїдами чорнокореня лікарського або жовтозілля лучного. Останні два експерименти проведені з метою з'ясування впливу вмісту альбуміну на структурні особливості нирок. Для цього в a. renalis dextra вводили штучно збагачену альбуміном кров від хронічно отруєної чорнокоренем лікарським або жовтозіллям лучним великої рогатої худоби. В обох випадках концентрацію альбуміну доводили до 45 г/л. Для цього використовували препарат «Albumin from bovine serum», виробництва компанії «Sigma-Aldrich» (США). Результати двох останніх експериментів порівнювали з двома попередніми дослідами (рис. 1).

Окрім нирок, у перших чотирьох експериментах досліджувалась також і печінка (її патоморфологічні особливості вивчав керівник роботи). Отримані дані враховували при виконанні власних досліджень. Для проведення експериментів використовували екстракти рослин, що продукують піролізидинові алкалоїди із зібраної нами рослинної сировини. Екстракти отримували за методикою С. Димитрова (1986).

Дози алкалоїдів, що вводили, визначали з урахуванням даних, які існують щодо токсичних доз LD₅₀ і LD₁₀₀, показників маси тіла і маси нирки. Усі оперативні втручання проводили під наркозом препаратами, що містять ксилазін, з дотриманням правил асептики і антисептики. Для збереження життя тварин усі введення екстрактів у кровоносну систему проводили лише на правій нирці, як більш доступній. Після завершення експериментів праву нирку екстирпували. Після патологоанатомічного дослідження з часточок нирки вирізались фрагменти для патогістологічного дослідження. Зі змінених часточок відбирали по три фрагменти.

Відбір і фіксацію матеріалу для отримання парафінових і целоїдинових зрізів здійснювали за загальноприйнятою схемою. З фіксованого і нефіксованого матеріалу виготовляли заморожені зрізи. Останні використовували для виявлення в зрізах нирки нейтрального жиру (офарблення суданом), сечовини (за методом Олівері), лужної фосфатази (за Гоморі-Такамачу), постановки якісних реакцій на піроловмісні сполуки, проведення гістокристалооптичного дослідження. Кращі результати отримані у кристалооптичних реакціях з використанням 5 %_го розчину хлорного золота у

хлористоводневій кислоті й ацетоні з додаванням крихточок бромиду калію. Отримані з парафінових або целоїдинових блоків зрізи офарблювали такими методами: гематоксилін-еозином, пікрофуксином за Ван-Гізоном з офарблен-ням ядер залізним гематоксиліном за Вейгертом, анілін-блау-оранжем за Малорі з доофарбленням ядер азокарміном, залізним гематоксиліном за Генденгайном, азотнокислим сріблом за Футом і в модифікації В. Т. Хомича, для виявлення сумарних білків -- бромфеноловим синім за В. Г. Єлісєєвим, М. Я. Суботіним, та ін. (1967), галлоцианіном-хромовими галунами за Ейнарсон, реактивом Шиффа за Фельгеном для виявлення ДНК, офарблення в PAS-реакції для виявлення мембран ниркового тільця та глікопротеїна Тамма-Хорсфалла, альціановим синім за Моурі, у рН-індикаторному ряді з толуїдиновим синім для виявлення наявності кислих глікопротеїнів. Усі дослідження проводились у відповідності до існуючих рекомендацій.

Фотофіксацію здійснювали за допомогою стаціонарної фотокамери Canon Power Short 5G і програмного забезпечення «PC Remote Capture Application for cameras Canon Power Short 5G» через фотонасадку для Canon G3 tube B52 на мікроскопах Jenamed_2, Axioscop_40.

Кількісні морфометричні дослідження проводили з використанням стандартної окулярної вставки-сітки. Отримані метричні дані обробляли статистичними методами, вірогідність визначали за критерієм Ст'юдента (Лакін Г. Ф., 1990). Усі розрахунки проводили з використанням персонального комп'ютера на базі процесора Celeron, застосовували редактор електронних таблиць Microsoft Excel 98 і текстовий редактор Microsoft Word.

При роботі з дослідними тваринами дотримувались «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», ухвалених на І Національному конгресі з біоетики (м. Київ, 2001 р.).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Клініко-патоморфологічна характеристика нефропатологій польових випадків отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного. За даними проведених клінічних досліджень найчастіше у тварин, що отруїлися піролізидиновими алкалоїдами чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного, ні за гострого, ні за хронічного перебігів отруєнь, симптомів ниркових патологій не спостерігали. У більшості тварин при клінічному спостереженні спостерігали загальне пригнічення до вираженого ступорозного стану. Але у випадках гострого отруєння в окремих тварин зареєстрували клінічні прояви ниркових патологій: поллакіурія, поліурія, у передагональному й агональному станах -- анурія. Окремі хронічні випадки отруєння супроводжувалися олігакурією, нефралгією, інколи -- уремією. Було підтверджено, що гостре отруєння чорнокоренем лікарським продовжується протягом 2-3 діб і закінчується смертю. Гостре отруєння жовтозіллям триває 1-2 доби та теж закінчується смертю. Тривалість хронічного отруєння чорнокоренем лікарським складає 1,5-2 міс., жовтозіллям лучним -- до 20 діб. За хронічного отруєння у тварин розвивалась прогресуюча кахексія. Одним з клінічних проявів хронічного отруєння був prolapsus recti. У 16,9 % з 319 досліджених випадків гострого отруєння в сечі були виявлені характерні для піролізидинових алкалоїдів кристали. У випадку хронічного перебігу піролізидиналкалоїдна кристалурія була зареєстрована в 3,6 % з 218 досліджених проб сечі.

При патологоанатомічному розтині виявляли нирки з наступними патоморфологічними характеристиками:

I. Нирки зберігають притаманну їм форму, мають товсту жирову та тонку фіброзну капсули, остання легко знімається. Від 10 до 12 часточок (11,4 ± 1,3; у порівнянні з кількістю незмінениних ниркових часточок різниця невірогідна) нирки більші за інші, на розрізі сильно кровонаповнені, межі між шарами, особливо у збільшених часточках, чіткі. Між кірковим та мозковим шарами чітко помітна темно-червоного кольору смужка проміжного шару. Усі шари пружної консистенції, ниркові чашечки значно розширені (рис. 2).

II. Нирки звичної форми, збільшені в об'ємі, з недостатньо глибокими борознами, від 12 до 15 часточок (14,2 ± 2,3; Р ? 0,05), мають нерівномірне забарвлення, з сіруватими та червонуватими ділянками. Консистенція таких часточок дряблувата, межі між шарами у часточках стерті, проміжний шар має форму ламаної, нерівномірної за товщиною червонуватої лінії.

III. Нирки зі звичною для них загальною формою, без жирової капсули, збільшені в об'ємі, поверхня розрізу 14-18 часточок (16,5 ± 2,6; Р ? 0,01) дещо згладжена. У товщі часточок на рівні середини кіркового і мозкового шарів присутня поперечна посмугованість, у деяких місцях помітні щілини, в яких міститься рідина.

IV. Нирки з великою кількістю (від 16 до 20 (18,8 ± 2,4; Р ? 0,01)) змінених часточок. У таких часточках малюнок слабко виражений, стертий, консистенція дрябла. Кровонаповнення часточок, як і всієї нирки, слабке (рис. 3).

За даними проведеного патогістологічного аналізу, у нирках з макроскопічною характеристикою першого типу розвивалась функціональна ниркова гіпертрофія. У нирках з макроскопічною характеристикою другого типу спостерігався нефротичний гострий некроз канальців. У нирках з патологоанатомічною характеристикою третього типу мав місце нефроз з тубулорексисом. У четвертій групі нирок розвивався гломерулонефротубулонекроз. Перші дві з названих нефропатологій вірогідно визначались лише на мікроскопічному рівні, дві інші -- на макро- і мікроскопічному рівнях. Кожна з виявлених чотирьох нефропатологій мала звичайні для них характеристики. При функціональній нирковій гіпертрофії переважно реєстрували відповідні патологічні реакції (гіперемія судинних клубочків, підвищена функціональна активність епітелію трубочок нефронів). При інших патологіях в усіх структурних елементах нирок розвивались патологічні реакції і процеси, розлади кровообігу. З патологічних процесів найчастіше реєстрували ліпідози у формі дрібнокрапельного ожиріння (рис. 5), зернисті (рис. 4) і вакуольні диспротеїнози (рис. 7), десквамацію і некроз нефроцитів. При нефрозі з тубулорексисом розривались базальні мембрани канальців (рис. 6), а при гломерулонефротубулонекрозі руйнувались судинні клубочки та трубочки нефронів, при цьому сеча виходила до сполучнотканинної основи нирок.

У просвіті трубочок нефронів за нефротичного гострого некрозу канальців, нефрозу з тубулорексисом і гломерулонефротубулонекрозу формувались білкові циліндри, основою яких був білок Тамма-Хорсфалла. При цих патологіях завжди реєстрували процеси скидання крові по юкстамедулярному шунту. Крім того, у багатьох випадках мала місце ішемізація кіркової частини нирок.

На мікроскопічному рівні кожна із зареєстрованих нефропатологій мала притаманні їй якісні та кількісні особливості. В ядрах ендотеліоцитів судинного клубочка та нефроцитів часто спостерігали дехроматизацію, конденсацію та маргінізацію хроматину, які вважаються характерними для деяких отруєнь (Шевченко Н.И., Муканова Ж.И., 2005), у тому числі й піролізидино-вими алкалоїдами (рис. 8, 9). Для кожної з вищеназваних піролізидино-алкалоїдних нефропатологій були характерні певні співвідношення між кількістю інтактних нефроцитів та таких, в яких розвиваються диспротеїнози, ліпідози та некрози.

Результати виявлення в нирках піролізидинвмісних сполук і самих піролізидинових алкалоїдів показали, що за функціональної гіпертрофії у них були відсутні характерні для піролізидинових алкалоїдів (PАs) кристали. За гострого токсичного нефрозу рідко зустрічались піроловмісні субстрати. У випадку нефрозу з тубулорексисом у мозковому шарі нирок спостерігали багато відповідних кристалів і значно менше піроловмісних сполук, що офарблюються ізатином або реактивом Ерліха. Для гломерулонефротубулонекрозу були характерні руйнація мікроструктур нирок і виражена варіабельність результатів кристалооптичних і якісних аналітичних реакцій.

Доцільно зіставити отримані нами дані з паралельно проведеними керівником роботи І. М. Щетинським дослідженнями печінкових патологій. Вони показали, що характер нефропатологій визначається патологіями печінки. Якщо у нирці розвивається функціональна гіпертрофія, то у печінці, у випадку отруєння піролізидиновими алкалоїдами, розвивається мінімум з тих змін, які притаманні отруєнню піролізидиновими алкалоїдами: інтенсивне кровонаповнення, поява великих гепатоцитів за збереженості балкової будови часточок, проліферація епітелію слизової оболонки жовчних ходів і протоків з розширенням їх просвітів. Чим більш вираженою є патологія печінки, тим значніше виражені патології у нирках. Гломерулонефротубулонекрозу завжди відповідали печінкові патології: перівенулярний і внутрішньостінкововенулярний ретикулосклероз, центральні некрози, оклюзія просвітів венул з розростаннями ретикулінових волокон, пеліози, холестази, мегалогепатоцитоз, «пролапсус гепатоцитів», фіброполіпоз слизової оболонки жовчного міхура. Отже, про прямий каузальний зв'язок між піролізидиногенною патологією печінки і нирок свідчать кореляції між кількістю гепатоцитів і нефротеліоцитів, що збереглися або загинули при відповідних патологіях.

Дані щодо виявлення нефропатологій у тварин, що отруїлися піролізидиновими алкалоїдами чорнокореня лікарського або жовтозілля лучного, наведені в табл. 2.

Таблиця 2. Кількісна характеристика піролізидиноалкалоїдних нефропатологій

Таким чином, у випадку отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами нефропатології зустрічались у 58,7 % випадків. Найчастіше реєстрували гломерулонефротубулонекроз (32,7 %) та функціональну ниркову гіпертрофію (23,7 %).

Кількісні цитологічні характеристики виявлених нефропатологій наведені у табл. 3.

Результати експериментів з введення екстрактів чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного у мезентеріальні вени. Проведений експеримент дозволив отримати у всіх тварин однакові за формою та важкістю печінкові та ниркові піролізидиноалкалоїдні патології, а саме функціональну ниркову гіпертрофію та нефротичний гострий некроз канальців. Кристалооптичний метод виявлення піролізидинових алкалоїдів у нирках піддослідних тварин показав, що у нефральній тканині вони були відсутні. Кількість нефропатологій, що виникали в цих експериментах, наведена у діаграмі (рис. 10). Цитологічні характеристики є близькими до таких у польових випадках відповідних нефропатологій (табл. 3).

Таблиця 3. Кількісна цитологічна характеристика кіркового шару нирок за піролізидиноалкалоїдних нефропатологій (М±m, n=6), за середньою кількістю епітеліальних клітин у трубочках нефронів

Примітки: * -- Р?0,1; ** -- Р?0,05; *** -- Р?0,01;**** -- Р?0,001 -- рівні вірогідності різниці у порівнянні з кількісними цитологічними характеристиками здорових тварин.

Рис. 10. Кількість нефропатологій при введенні екстрактів рослин у мезентеріальні вени.

Результати дослідів щодо введення екстрактів чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного в a. renalis dextra. У результаті введення в a. renalis dextra піролізидинових алкалоїдів з чорнокореня лікарського і жовтозілля лучного у гострій летальній дозі у розрахунку на масу нирок, в останніх у всіх шести телят розвинулась однакова нефропатологія -- гломерулонефротубулонекроз. Він носив достатньо важкий характер: відразу після введення у нирці пошкоджувалось від 17 до 20 часточок (17,8 ± 1,9; Р ? 0,01), у часточках некротизувалось до 80 % нефронів, як кіркових, так і медулярних. Разом з нефронами коагуляції піддавались кровоносні судини та сполучна тканина. У некротичних фокусах були присутні кристали PAs.

У випадку багаторазового введення в a. renalis сублетальної дози алкалоїдів, у нирках розвивалась інша, більш м'яка, ніж попередня, нефропатологія -- нефроз з тубулорексисом. Для цієї патології були характерні різноманітні диспротеїнози, ліпідози, атрофії, десквамація епітелію трубчастої частини нефронів і розриви базальної мембрани канальців. На відміну від польових випадків, характерною рисою цих патологій була більша кількість клітинних некрозів і розривів базальних мембран.

Вплив крові, яка пройшла через печінку отруєної піролізидиновими алкалоїдами великої рогатої худоби, на нирку. У результаті введення в a. renalis крові від тварин, у яких мало місце отруєння піролізидиновими алкалоїдами чорнокореня лікарського, у нирці двох бичків розвинувся гломерулонефротубулонекроз, а у однієї тварини -- нефроз з тубулорексисом. Аналогічний результат отримано за введення крові від тварин з хронічним отруєнням жовтозіллям лучним. У нирках пошкоджувалось від 13 до 17 часточок (16,6 ± 2,8; Р ? 0,05). Нефропатології, що були штучно спричинені, були схожими з аналогічними, зареєстрованими під час дослідження польових випадків. У нирках, за застосування кристалогенів, виявляли кристали піролізидинів, а в аналітичних реакціях -- пірольні метаболіти. Результати дослідів свідчать про те, що за отруєння піролізидиновими алкалоїдами печінка не здатна повністю знешкодити весь об'єм токсикантів і вони досягають нирок. У залежності від кількості алкалоїдів, які надходять до нирок, в останніх розвивається нефроз з тубулорексисом або гломерулонефротубулонекроз.

Вплив додавання альбуміну крові на патогенез піролізидиноалкалоїдних нефропатологій. Результатами проведених дослідів було констатовано, що збагачення крові, яка містить піролізидини, альбуміном істотно знижує її токсиногенність для нирок. Уведення в a. renalis крові, отриманої від бичків, у яких мало місце хронічне отруєння піролізидинами чорнокореня лікарського, призвело до розвитку в однієї тварини нефротичного гострого некрозу канальців, у другої -- нефрозу з тубулорексисом, у третьої -- нефропатології взагалі не розвивались. Уведення в a. renalis крові, отриманої від бичків, у яких мало місце хронічне отруєння піролізидинами жовтозілля лучного, призводило до розвитку в усіх тварин нефрозу з тубулорексисом. Усі викликані нефропатології характеризувалися значно меншими пошкодженнями трубочок нефронів, ніж патології, що реєстрували у польових випадках. При цьому макроскопічно зміни виявляли у 9-12 часточках нирки (10,5 ± 2,7; Р ? 0,05). У цитограмах, що характеризують процеси, які відбуваються у нирці в результаті введення в її кровоносне русло збагаченої альбуміном піролізидиновмісної крові, було визначено більшу кількість вцілілих клітин епітелію. Кристали алкалоїдів у зрізах нирок були відсутніми, що свідчить про те, що альбумін крові може зв'язувати піролізидинові алкалоїди.

ВИСНОВКИ

За результатами аналізу даних проведених клініко-патоморфологічних досліджень польових випадків отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами чорнокореня лікарського та жовтозілля лучного та даних експериментів, установлено, що існуюча інформація про відсутність при цих алкалоїдозах нефральних патологій є помилковою. У роботі наведено докази того, що однією з ланок патогенезу і елементом патологоанатомічної характеристики отруєння піролізидиновими алкалоїдами за гострого та хронічного перебігів є нефральна патологія. Вона розвивається у 58,7 % з досліджених випадків.

1. За отруєння великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами в нирках розвиваються наступні патології: функціональна ниркова гіпертрофія (23,7 %), нефротичний гострий некроз канальців (18,5 %), нефроз з тубулорексисом (22,2 %), гломерулонефротубулонекроз (32,7 %). Піролізидиноалкалоїдна функціональна гіпертрофія та гострий нефроз визначаються тільки на мікроскопічному рівні. Нефроз з тубулорексисом і гломерулонефротубулонекроз -- на макро- та мікроскопічному рівнях.

2. Нефропатології, що розвиваються у великої рогатої худоби за гострих і хронічних отруєнь піролізидиновими алкалоїдами, подібні за патоморфологічною характеристикою.

3. Для нефральних піролізидиноалкалоїдних патологій характерно те, що:

а) вони мають зональний характер, розвиваються відразу в декількох часточках або в групі часточок, які розташовуються суміжно;

б) серед паренхіматозних дистрофій, що розвиваються за нефротичного гострого некрозу канальців і нефрозу з тубулорексисом, переважає дрібнокрапельний множинний ліпідоз;

в) хроматин ядер епітеліоцитів нефронів у випадку розвитку нефротичного некрозу канальців, нефрозу з тубулорексисом і гломерулонефротубулонекрозу піддається конгломерації і маргінації під каріолемою;

г) при застосуванні якісних аналітичних реакцій у нирках визначається наявність піроловмісних сполук;

д) у нирках при застосуванні кристалооптичних реакцій реєструються кристали піролізидинових алкалоїдів.

4. Важкість піролізидиноалкалоїдної нефральної патології визначається патологіями печінки, які розвиваються під впливом піролізидинових алкалоїдів.

5. Функціональна ниркова гіпертрофія у великої рогатої худоби у разі отруєння піролізидиновими алкалоїдами, розвивається на фоні легкого гепатозу, коли до нирок надходять метаболіти піролізидинових алкалоїдів.

6. Нефротичний гострий некроз канальців виникає за гепатозу середньої важкості, коли до нирок надходить суміш, що складається з піролізидинових алкалоїдів і їх метаболітів, в якій другий компонент має значно переважати над першим.

7. Нефроз з тубулорексисом розвивається за важкого гепатозу, коли до нирок надходить велика кількість піролізидинів, більшу частину з яких вони знешкодити не можуть.

8. Гломерулонефротубулонекроз розвивається на фоні печінкової недостатності, коли в печінці утворюються множинні великі некрози, гемостази, венозні застої, геморагії, холестази, перивенулярні ретикулосклерози.

9. Фактором, що більше за інші впливає на важкість піролізидиноалкалоїдних нефропатологій, є рівень вмісту в крові отруєних тварин альбуміну. Підвищення його вмісту шляхом уведення екзогенного альбуміну разом із кров'ю хронічно отруєних тварин, яка містить піролізидини і їх метаболіти, пом'якшує перебіг нефропатологій, попереджує їх перехід у більш важкі форми, або в патологію з хронічним перебігом.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Під час проведення патологоанатомічних розтинів трупів великої рогатої худоби слід враховувати, що одним з елементів отруєння піролізидиновими алкалоїдами можуть бути нефральні патології. Такими патологіями є: функціональна ниркова гіпертрофія, нефротичний гострий некроз канальців, які визначаються на мікроскопічному рівні, і нефроз з тубулорексисом та гломерулонефротубулонекроз, що мають макро- та мікроскопічну характеристики.

2. Під час патоморфологічного дослідження нирок необхідно враховувати, що ниркові піролізидиноалкалоїдні патології носять зональний характер, з пошкодженням окремих її часточок. Це має враховуватись при відборі матеріалу для патогістологічних досліджень. Під час проведення патологоанатомічного розтину, слід звертати увагу на наявність або відсутність на розрізі нирок проміжного шару у вигляді смужки червоного кольору між кірковим і мозковим шарами.

3. Обов'язковою умовою встановлення правильного діагнозу «піролізидиноалкалоїдна нефропатологія» є паралельне патогістологічне дослідження печінки та нирок. Цей аналіз рекомендуємо проводити на підморожених зрізах з офарбленням суданом, проведенням якісних аналітичних реакцій на піроли та кристалооптичних реакцій на алкалоїди. У першій з цих реакцій виявляється властива для перикисного окислення ліпідів суданофільна дрібнокрапельна вакуолізація цитоплазми гепатоцитів та нефроцитів, у другій -- метаболіти знешкодження піролізидинів до піроловмісних сполук, у третій -- характерні для піролізидинових алкалоїдів кристали, які утворюються під дією кристалогенів.

4. Пропонуємо під час розробки способів профілактики та лікування отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами враховувати наступне: а) за патоморфологічними еквівалентами, що були встановлені при виконанні роботи, у знешкодженні піролізидинових алкалоїдів і їх метаболітів у нирці активну участь бере оксидантно-антиоксидантна система; б) за отруєння піролізидиновими алкалоїдами нирки здійснюють скидання частини токсикантів, що надходять до них, через юкстамедулярний шунт у загальний кровотік. Перший з наведених фактів вказує на необхідність уведення до лікувальної схеми антиоксидантів, а другий -- на застереження щодо застосування діуретиків при лікуванні вищевказаних отруєнь.

5. Запропоновані «Методичні рекомендації з профілактики отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами» та «Методичні рекомендації з патоморфологічної діагностики отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами», які розглянуті та затверджені до видання науково-методичною радою Державного комітету ветеринарної медицини (протокол № 1 від 24.12.2009 р.).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Захар'єв, А. В. Про піролізидиново-алкалоїдну нефропатологію у великої рогатої худоби [Текст] / А. В Захар'єв // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. -- Х., 2005. -- Вип. 12 (37), ч. 2: Ветеринарні науки. -- С. 274-279.

2. Захар'єв, А. В. Про особливості ниркової елімінації при отруєннях великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами [Текст] / А. В. Захар'єв // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. -- Х., 2006. -- Вип. 13 (38), ч. 3: Актуальні проблеми заразної патології, паразитоценології. -- С. 193-198.

3. Захар'єв, А. В. Про вплив піролізидинових алкалоїдів на нирки (експериментальне морфо-функціональне дослідження) [Текст] / Захар'єв А. В. // Наук. вісн. Львівської нац. акад. вет. медицини ім. С. З. Ґжицького. -- Львів, 2006. -- Т. 8, № 4 (31), ч. 2. -- С. 45-51.

4. Захар'єв, А. В. Про особливості розвитку нефрального синдрому у телят при отруєннях піролізидиновими алкалоїдами (експериментально-морфологічне дослідження) [Текст] / А. В. Захар'єв // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. -- Х., 2007. -- Вип. 14 (39), ч. 2, т. 2: Ветеринарні науки. -- С. 100-108.

5. Захар'єв, А. В. Порівняльна патоморфологічна характеристика нефральних патологій великої рогатої худоби при отруєнні піролізидиновими алкалоїдами жовтозілля звичайного та чорнокореня лікарського [Текст] / Захар'єв А. В. // Ветеринарна медицина: міжвід. тематич. наук. зб. -- Х., 2009. -- Вип. 92. -- С. 207-213.

6. Захар'єв, А. В. Піролізидинурія у великої рогатої худоби при отруєнні піролізидиновими алкалоїдами [Текст] / Захар'єв А. В. // Наук. вісн. Львівсько-го нац. ун_ту вет. медицини та біотехнологій ім. С. З. Ґжицького. -- Львів, 2009. -- Т. 11, № 2 (41), ч. 1. -- С. 80-83.

7. Захар'єв, А. В. Нефропатологія та її місце в патології VOD у телят, що отруїлися піролізидиновими алкалоїдами [Текст] / Захар'єв А. В. // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. -- Х., 2009. -- Вип. 20 (41), ч. 2, т. 2: Ветеринарні науки. -- С. 391-396.

8. Щетинский, И. М. Об особенностях патологоанатомической характеристики нефральных пирролизидиналкалоидных патологий крупного рогатого скота [Текст] / Щетинский И. М., Захарьев А. В. // Ветеринарна медицина: міжвід. темат. наук. зб. -- Х., 2008. -- Вип. 89. -- С. 414-419. (Дисертант організував і провів експерименти, обстеження спонтанно хворих тварин, проводив відповідні патоморфологічні дослідження, обробив одержані результати та підготовив роботу до друку).

9. Митрофанов, А. В. О различиях между афлатоксикозом и отравлением крупного рогатого скота пирролизидиновыми алкалоидами [Текст] / Митрофанов А. В., Щетинский И. М., Захарьев А. В. // Проблеми зоо-інженерії та ветеринарної медицини: зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. -- Х., 2008. -- Вип. 18 (43), ч. 2, т. 2: Ветеринарні науки. -- С. 106-127. (Дисертант провів експерименти й обстеження тварин, отруєних рослинами, що продукують піролізидинові алкалоїди, проводив патоморфологічні дослідження, обробив одержані результати та підготовив роботу до друку).

10. Щетинский, И. М. Патоцитологическая характеристика патологий гепатоцитов, эпителия желчных протоков и эпителия почечных канальцев крупного рогатого скота при отравлении пирролизидиновыми алкалоидами [Текст] / Щетинский И. М., Митрофанов А. В., Захарьев А. В. // Проблеми зоо-інженерії та ветеринарної медицини: зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад. -- Х., 2009. -- Вип. 19 (42), ч. 2, т. 2: Ветеринарні науки. -- С. 344-348. (Дисертант провів експериментальні та патоморфологічні дослідження нирок, обробив одержані результати і підготовив роботу до друку).

11. Захар'єв, А. В. Локальна піролізидинова тубулонефропатія у великої рогатої худоби [Текст] / Захар'єв А. В. // Мат. конф. вет. хірургів України, присв. 100-річчю з дня народження проф. І. І. Магди (м. Харків, 11-12 червня 2004 р.). -- Х., 2004. -- С. 165-169.

12. Захар'єв, А. В. Ниркові патології при гострому отруєнні великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами [Текст] / А. В. Захар'єв // Актуальные вопросы борьбы с инфекционными заболеваниями в гуманной и ветеринарной медицине: мат. конф., посв. 160-летию со дня рождения лауреата Нобелевской премии И. И. Мечникова (г. Харьков, 27-30 ноября 2006 г.). -- Х.: РВВ ХДЗВА, 2006. -- С. 262-266.

13. Щетинский, И. М. К вопросу о возможности определения пиролизидиновых алкалоидов на цитологическом и гистохимическом уровне [Текст] / И. М. Щетинский, А. С. Кочевенко, А. Ю. Ульяницкая, А. В. Захарьев // Актуальные вопросы борьбы с инфекционными заболеваниями в гуманной и ветеринарной медицине: мат. конф., посв. 160-летию со дня рождения лауреата Нобелевской премии И. И. Мечникова (г. Харьков, 27-30 ноября 2006 г.). -- Х.: РВВ ХДЗВА, 2006. -- С. 287-295. (Дисертант отримав результати з гістокристалооптичного виявлення піролізидинових алкалоїдів у тканині нирок і в сечі).

14. Захарьев, А. В. Гликопротеины Тамма-Хорсфалла (ГТХ) у отравившегося пирролизидиновыми алкалоидами крупного рогатого скота [Текст] / А. В. Захарьев // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: мат. Х межд. науч.-практ. конф. (г. Белгород, 15-19 мая 2006 г.). -- Белгород, 2006. -- С. 15.

15. Захарьев, А. В. О мочевом гликопротеиде Тамма-Хорсфалла (ГТХ) крупного рогатого скота в норме и при патологии [Текст] / Захарьев А. В. // Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии: мат. Всерос. науч. конф. с межд. участ., посв. 10_летию каф. анатомии и гистологии человека мед. ф_та БелГУ (г. Белгород, 17-18 октября 2006 г.). -- Белгород, 2006. -- С. 62.

16. Захарьев, А. В. Альбуминовый элемент в патогенезе алкалоид-пирролизидиновой нефропатологии [Текст] / А. В.Захарьев // Современные проблемы патологической анатомии, патогенеза и диагностики болезней животных: сб. науч. тр. по мат. 16_й всерос. науч.-метод. конф. (г. Ставрополь, 20-22 cентября 2007 г.). -- Ставрополь, 2007. -- С. 255-257.

17. Щетинський, І. М. Методичні рекомендації з профілактики отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами [Текст] / Щетинський І. М., Захар'єв А. В. -- Х.: РВВ ХДЗВА, 2009. -- 18 с. (Дисертант провів патоморфологічні дослідження, обробив одержані результати та брав участь у підготовці до друку методичних рекомендацій).

18. Щетинський, І. М. Методичні рекомендації з патоморфологічної діагностики отруєнь великої рогатої худоби піролізидиновими алкалоїдами [Текст] / Щетинський І. М., Захар'єв А. В., Ульяницька А. Ю. -- Х.: РВВ ХДЗВА, 2009. -- 23 с. (Дисертант проводив обстеження хворих тварин, проводив відповідні патоморфологічні дослідження, обробив одержані результати та брав участь в підготовці методичних рекомендацій до друку).

Размещено на Allbest.ru