Роль молозива у формуванні імунітету в новонароджених телят

Д.О. Мельничук

З молозивом (colostrum) матері, у перші години життя, новонароджена тварина отримує максимальну кількість антитіл, які є природними факторами захисту і нагадують пасивну пероральну імунізацію. У молозиві, порівняно з молоком, у 3 рази більше протеїну, 80 % якого становлять імуноглобуліни (материнські антитіла) [6, 11], яких у молозиві у 10-12 разів більше, ніж у крові. Частина антитіл надходить у молозиво з крові, а інша - виробляється плазматичними клітинами молочної залози. Впродовж перших 1-3 діб життя у травному тракті новонароджених імунні протеїни молозива не піддаються ензимному гідролізу. В цей період у шлунковому соці немає гідрохлоридної кислоти, а ензими травних соків неактивні внаслідок специфічної дії інгібіторів молозива. Це є один із факторів забезпечення засвоєння антитіл та інших протеїнів у травному тракті в нативному вигляді. Антитіла матері руйнуються в організмі новонароджених ссавців упродовж перших місяців життя [2, 10]. Продукти їх розщеплення ініціюють розвиток власної імунної системи організму, що відбувається протягом перших чотирьох - п'яти місяців життя [5, 12].

У великої рогатої худоби молозиво є єдиним джерелом материнських імуноглобулінів, що забезпечують захист новонароджених телят у неонатальний період розвитку. Максимальна концентрація антитіл у ньому виявляється в перші дні після отелу, а потім швидко знижується [8]. Це може бути пов'язано з активним розвитком імунної системи телят у ранній постнатальний період та експресією імуноглобулінових генів імунокомпетентними В - лімфоцитами. У молозиві корів уміст Ig G переважає Ig А і М, оскільки вони ефективніше транспортуються у молочні залози та епітелій альвеол, клітини яких мають вищу щільність Fc-Y-рецепторів [7].

На сьогодні доведено рецепторно-ендоцитозний механізм становлення імунорезистентного стану організму новонароджених телят [4] і вагому роль у цьому процесі відіграють особливості природних змін кислотно-лужних параметрів крові [1]

Мета дослідження - встановити особливості адаптивних змін протеїнового спектра плазми крові у новонароджених телят у період годівлі молозивом.

Матеріали і методи дослідження. У дослід новонароджених телят залучали відразу після народження і спостерігали за ними впродовж перших 36 годин життя (n = 12). плазма кров імунорезистентний молозиво

Матеріалом дослідження слугувала венозна кров, яку відбирали у тварин тричі: через годину після народження до випоювання молозива та на 24-й і 36-й годинах житття. У пробах плазми крові досліджували вміст загального протеїну на біохімічному аналізаторі показників крові Microlab-200 фірми «AVL» (Німеччина), його фракційний склад протеїнів - методом вертикального гель- електрофорезу у 10 % поліакриламідному гелі з 0,1 % розчином DS-Na на системі АВГЕ-1 «Хийу-Каллур» [9]. Математичну обробку денситограм здійснювали на лазерному денситометрі Ultroscan LX Laser Densitometer (LKB-Pharmacia, Швеція). Ідентифікували фракції протеїнів за величиною Rf і маркерних протеїнів HMW (LKB-Pharnacia, Швеція) - 212, 170, 116, 76, 53 кДа.

Результати експериментальних досліджень обробляли загальноприйнятими методами варіаційної статистики [3]. Зміни показників вважали вірогідними при р < 0,05.

Результати дослідження. У результаті використання методу вертикального електрофорезу у поліакриламідному гелі із додаванням Na-DS у плазмі крові новонароджених телят отримано 16 протеїнових фракцій, які ідентифіковано як (таблиця): 1 стартова зона представлена сумарною фракцією високомолекулярних протеїнів із М. м. >1000 кДа (зона р-ліпопротеїду і IgM); 2 - 725 кДа (зона а2-макроглобуліну); 3 - 340 кДа (зона фібриногену); 4 - 200220 кДа (зона протеїнів системи комплементу і пропердину); 5 - зона у-глобулінів з М.м. 161-163 кДа (IgG-i) і 150-154 кДа (lgG2); 6 - 132 кДа (зона церулоплазміну); 7 - 100 кДа (зона гаптоглобіну); 8 - зона білків з М. м. 96 кДа і, можливо, є підфракцією гаптоглобіну [7], оскільки у великої рогатої худоби виявляють значний поліморфізм цього протеїну; 9 - 92 кДа (зона плазміногена); 10, 11, 12 - 79 кДа, 78 і 77 кДа (зона трансферинів); 13-72 кДа (зона постальбумінів), до якої, можливо, належить протромбін (72 кДа) і а-фетопротеїн (70 кДа); 14-68 кДа (зона альбуміну), до складу якої у новонароджених телят входять фетальні протеїни плазми (67,3 кДа); до 15 і 16 фракцій належать протеїни зони преальбумунів, а саме: 15-та фракція - 60 кДа (зона агантихімотрипсину і тироксинзв'язуючого глобуліну), 16 фракція - 58 кДа (зона гемопексину і транскортину).

Кількісні зміни отриманих фракцій протеїнів плазми крові протягом перших 36 годин життя телят проявлялись низкою закономірностей (табл.), що пояснюється деякими особливостями у перебігу процесів травлення, всмоктування і біосинтезу протеїнів у новонароджених тварин.

На момент народження телят до першого випоювання молозива у плазмі крові відзначалися низький рівень загального протеїну і слідовий вміст протеїнів у-глобул і нової фракції. Імуноглобуліни у щойно народжених телят представлені класами G-і і М [4, 1].

Ці протеїни мають важливе значення у формуванні загального й місцевого імунітету, тому незначний їхній уміст відразу після народження телят характеризує ареактивний стан організму.

Упродовж першої доби життя спостерігали інтенсивне зростання рівня загального протеїну на 43 % порівняно з вихідними даними. Як відомо, це зумовлено значним умістом протеїнів у перших порціях молозива, наявністю інгібіторів протеаз і особливим рецепторним механізмом абсорбції нативних протеїнів у кишечнику [6, 11, 4, 1]. Найактивніше цей процес відбувається при значеннях рН травних соків 6,0-6,5. Максимальної величини рівень загального протеїну набуває на 36-ту годину життя телят.

Разом зі змінами рівня загального протеїну, у плазмі крові телят на 24-ту і 36-ту години життя спостерігається достовірне підвищення концентрації імуноглобулінів у 4,3 і 5 разів відповідно до часу спостережень.

Важливо, що у період інтенсивного підвищення у плазмі крові рівня загального протеїну та імуноглобулінів виявляються відповідні зміни концентрації інгібіторів протеаз, серед яких досліджено динаміку вмісту а2-макроглобуліну і сумарної фракції агантихімотрипсину. Встановлено, що на 24-ту годину життя в плазмі крові інтактних телят достовірно підвищувався рівень протеїнових фракцій: а2-макроглобуліну на 74 % і агантихімотрипсину - на 93 %, який надалі (на 36-ту годину життя) поступово знижується відповідно на 47 і 50 % (див. табл.). Крім того, відомо, що а2-макроглобулін належить до основних імуносупресорних протеїнів постнатального періоду життя. Згідно з даними літератури [6, 11], збільшення у плазмі крові новонароджених телят концентрації імуноглобулінів супроводжується поступовим зникненням з неї імуносупресорних протеїнів.

Отримані дані свідчать про те, що процес найінтенсивнішого формування колострального імунітету в організмі новонароджених телят відбувається впродовж перших 24 годин життя.

Наймасивнішою з фракцій протеїнів у плазмі крові телят є зона альбуміну. Вважається, що до складу цієї фракції входять фетуїни, які синтезуються в ембріональних тканинах [1]. Особливості нечіткої картини електрофоретичної рухомості альбуміну пояснюються також наявністю у плазмі крові плодів фетального типу цього протеїну (А^).

Подальші зміни концентрації фракції альбуміну в плазмі крові інтактних телят характеризувались зменшенням відносного її вмісту на 24-ту годину життя і підвищенням до вихідного рівня на 36-ту годину (див. табл). У такому разі абсолютний рівень цієї фракції достовірно збільшувався (на 31 і 56 % відповідно до часу спостереження) (див. табл.). Динамічність цих змін пов'язана, можливо, з особливим функціональним значенням альбуміну в організмі новонароджених телят. Він відомий своєю буферною, транспортною і пластичною функціями [2, 10]. Буферні властивості цього протеїну пояснюються його амфотерністю і здатністю утворювати карбаматні сполуки.

Підвищення у плазмі крові рівня загального протеїну відбувалось також за рахунок інших фракцій протеїнів, у т. ч. транспортних: зони гаптоглобіну, гемопексину, трансферинів, церулоплазміну, тироксинзв'язуючого протеїну і транскортину, ретинолзв'язуючого протеїну і р-ліпопротеїду. Динаміка цих протеїнів у плазмі крові новонароджених телят тісно пов'язана з обміном відповідних речовин - Купруму, Феруму, гемоглобіну, гормонів та інших. У плазмі крові новонароджених телят рівень транспортних протеїнів значно підвищувався впродовж перших 24 годин життя. Надалі, він практично не змінювався або дещо зростав.

Пік функціональної активності церулоплазміну спостерігали на 24-ту годину періоду дослідження. У подальшому його рівень поступово знижується (на 42 %). Вважається, що цей купрумвмісний протеїн володіє оксидазною активністю, бере участь у регуляції обміну цього Купруму і транспортує його до місць синтезу відповідних ензимів дихального ланцюга [5].

У плазмі крові інтактних телят упродовж спостереження характерно змінювалась концентрація сумарних фракцій тироксинзв'язуючого протеїну і транскортину та ретинолзв'язуючого протеїну. Кожна молекула тироксинзв'язуючого протеїну зв'язує одну молекулу тироксину. Такий процес дуже чутливий до змін величини рН. Підвищення у плазмі крові вмісту транскортину, очевидно, пов'язано з необхідністю підтримання у крові новонароджених телят відповідної концентрації активних форм кортикостероїдів. Так, на 24 - ту годину їхнього життя рівень цієї протеїнової фракції збільшився на 75 %, а на 36-ту годину - на 52 %.

Динаміка рівня у плазмі крові телят сумарної фракції р- ліпопротеїду характеризувалась тенденцією до підвищення на 24-ту годину життя (на 27 %) і подальшим зменшенням на 17 % на 36 -ту годину. Функція цього протеїну полягає у транспорті в кров'яному руслі нерозчинних у воді ліпідів [1].

Поряд з цим, у плазмі крові телят виявляли достовірне підвищення вмісту протеїнів системи комплементу (у 2,0-2,8 раза порівняно з вихідними даними) як на 24-ту, так і на 36-ту годину життя. Комплемент вважають одним із найбільш універсальних факторів природної резистентності, який інтегрує гуморальні і клітинні реакції специфічного й неспецифічного імунітету [1]. Тому зазначені зміни концентрації протеїнів системи комплементу у крові здорових телят можуть свідчити про підвищення реактивності їхнього організму, починаючи вже з першої доби життя.

Аналогічну тенденцію спостерігали щодо динаміки вмісту протеїнів зсідання крові: фібриногену, протромбіну, плазміногену. Останнім часом доведено, що фібриноген проявляє буферні властивості, чим підтримує сталість кислотно-лужного стану крові [1].