БІЛОЦЕРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Боровков Сергій Борисович
УДК 619:616.36 – 004:612.751.3
Клініко-біохімічні показники стану сполучної тканини в діагностиці та
лікуванні остеодистрофії корів
16.00.01 – діагностика і терапія тварин
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата ветеринарних наук
Біла Церква – 2006
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Харківській державній зооветеринарній академії
Міністерства аграрної політики України
Науковий керівник – кандидат біологічних наук, професор,
член-кореспондент УААН
Карташов Микола Іванович,
Харківська державна зооветеринарна академія,
завідувач кафедри клінічної діагностики
Офіційні опоненти: доктор ветеринарних наук, професор,
член-кореспондент УААН
Влізло Василь Васильович,
Інститут біології тварин УААН,
директор;
кандидат біологічних наук, професор
Стадник Андрій Максимович,
Львівська національна академія ветеринарної медицини
ім. С.З. Гжицького, завідувач кафедри терапії
Провідна установа – Національний центр “Інститут експериментальної і
клінічної ветеринарної медицини УААН”,
відділ біотехнології та лабораторія
фармакології і токсикології, м. Харків
Захист дисертації відбудеться “14” вересня 2006 р. о 11 00
годині
на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 27.821.02 при
Білоцерківському
державному аграрному університеті за адресою: 09111, м. Біла Церква,
вул. Ставищанська, 126; навчальний корпус № 8, ауд. № 1.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Білоцерківського
державного аграрного університету за адресою: 09110, м. Біла Церква,
Соборна площа, 8/1.
Автореферат розісланий “3” серпня 2006 р.
Вчений секретар спеціалізованої
вченої ради, доцент
____________Чорнозуб М. П.
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Проблеми, пов’язані з розвитком внутрішніх хвороб
великої рогатої худоби, завжди були в центрі уваги ветеринарних
фахівців. Особливо широко розповсюджені хвороби, спричинені порушенням
обміну речовин. У корів молочних порід часто діагностують остеодистрофію
(Кондрахін І.П., 1980, 1989, 2000; Борисевич Б.В., 1992, 1997, 1999;
Павлов М.Є., 1998; Левченко В.І. зі співавт., 2000). Серед основних
причин остеодистрофії дослідники відзначають незбалансоване
мінерально-вітамінне живлення, наявність супутніх патологій, зокрема
кетозу, утримання на забруднених радіонуклідами територіях та порушення
технологічних режимів утримання корів. Вплив останнього фактора на
розвиток остеодистрофії у великої рогатої худоби не викликає сумніву,
але його механізми висвітлені в літературі недостатньо (Волторністий
В.М., 1983, 1987; Плященко С.И., Сидоров В.Т., 1987; Борисевич В.Б. зі
співавт., 1992; Порфирьев И.А., 2001).
Для діагностики остеодистрофії корів розроблені і впроваджені в практику
клінічні, фізичні, біохімічні та гістологічні методи, кожен з яких не
тільки використовується для вирішення наукових і практичних завдань, але
й має певні обмеження. Тому багато питань щодо діагностики
остеодистрофії, особливо її ранньої стадії, залишаються ще маловідомими
(Кондрахин И.П., 1989; Самотаев А.А., Розанов В.И., 1997; Борисевич
В.Б., Борисевич Б.В, 2002). Це стосується деяких біохімічних тестів, що
характеризують стан мінерального гомеостазу, який змінюється лише при
істотних порушеннях системи ендокринної регуляції та значному ступені
ушкоджень структури кісткової тканини. Відомості про стан органічної
складової кісткової тканини у корів у нормі та при остеодистрофії досить
обмежені (Зусмановский А.Г., Самотаев А.А., 1981; Зухрабов М.Г., 1989;
Стадник А.М., 2001, 2002). У роботах зарубіжних дослідників описані нові
для ветеринарії методи діагностики остеодистрофії: визначення в крові і
сечі вмісту остеокальцину, гідроксипроліну, карбокситермінального
телопептиду І типу колагену, гідроксипіридиноліну та інші (Palmer J.,
1995; Philipov Z.P., 1998; Liesegang А., 1998).
Тому встановлення фізіологічних параметрів біохімічних показників стану
сполучної тканини у сироватці крові та сечі корів у нормі і за
остеодистрофії та виявлення інформативних тестів для її ранньої
діагностики, а також пошук ефективних заходів корекції метаболічних
порушень є актуальними напрямами і потребують подальшого вивчення.
Зв’язок дисертаційної роботи з науковими програмами. Дисертаційна робота
є фрагментом наукової теми кафедри клінічної діагностики Харківської
державної зооветеринарної академії “Розробка і впровадження нових та
вдосконалення існуючих методів лабораторної діагностики для оцінки стану
здоров’я тварин”, номер державної реєстрації 0102U003546.
Мета роботи – встановити інформативність біохімічних показників стану
сполучної тканини в сироватці крові та сечі корів для діагностики
остеодистрофії, особливо на ранніх стадіях, та здійснення контролю
ефективності корекції метаболічних порушень при цій патології.
Для досягнення мети необхідно було вирішити наступні завдання:
– експериментально обґрунтувати та визначити інформативність біохімічних
показників стану кісткової системи за даними досліджень сироватки крові
й сечі білих щурів та високопродуктивних корів, що знаходяться в умовах
обмеженої рухової активності (ОРА);
– обґрунтувати доцільність використання біохімічних показників, що
характеризують стан сполучної тканини: концентрація глікопротеїнів (ГП),
хондроїтинсульфатів (ХСТ), рівень глікозаміногліканів (ГАГ) і їх фракцій
у сироватці крові, вміст оксипроліну (ОП), уронових кислот (УК) і
фракцій глікозаміногліканів, а також кальцію (Са) і фосфору (Р) в сечі
при обстеженні корів з метою виявлення різних, у тому числі ранніх,
стадій остеодистрофії;
– встановити взаємозв’язок між рівнем біохімічних показників у сироватці
крові та рівнем молочної продуктивності корів, що може служити фактором,
який сприятиме розвитку остеодистрофії;
– обгрунтувати ефективність використання препарату вітаміну D3 та
еконіки “Люкон” для лікування корів, хворих на остеодистрофію;
– розробити практичні рекомендації щодо використання біохімічних
показників сироватки крові та сечі для діагностики остеодистрофії у
корів.
Об’єкт дослідження – порушення обміну речовин у корів.
Предмет дослідження –біохімічні показники сироватки крові і сечі, що
характеризують стан сполучної тканини, для діагностики остеодистрофії у
корів та контролю за ефективністю корекції порушень метаболізму при
лікуванні, обгрунтування ефективності застосування препарату вітаміну D3
та еконіки “Люкон” в лікуванні хворих на остеодистрофію корів.
Методи досліджень – клінічні; експериментальне моделювання
остеодистрофії у корів та щурів гіпокінезією та внутрішньом’язовим
введенням дексаметазону у щурів; біохімічні (визначення у сироватці
крові глікопротеїнів, за-гальних хондроїтинсульфатів, фракцій
глікозаміногліканів, загального білка та його фракцій, сечовини,
креатиніну, глюкози, молочної та піровиноградної кислот, холестеролу,
загального кальцію, неорганічного фосфору, активності аланін- і
аспартатамінотрансфераз, лужної фосфатази; в сечі – кальцію, фосфору,
оксипроліну, уронових кислот, фракцій глікозаміногліканів); гістологічні
(гістопрепарати губчастих кісток щурів, зафарбовані гематоксиліном і
еозином); методи статистичного аналізу.
Наукова новизна роботи. В експерименті на білих щурах та коровах
доведено, що довготривале обмеження рухової активності є фактором, який
спричинює деструктивні зміни в кістковій тканині, котрі супроводжуються
деполімеризацією макромолекул органічного матриксу кісткової тканини і
підвищенням рівня біохімічних показників у сироватці крові
(глікопротеїнів, хондроїтинсульфатів, фракцій ГАГ) і сечі (оксипроліну,
уронових кислот) на ранніх стадіях патологічного процесу. У дослідах на
коровах, хворих на остеодистрофію, запропоновані діагностичні критерії
різних, у тому числі ранніх, стадій остеодистрофії з використанням
біохімічних показників, що характеризують стан органічного матриксу
кісткової тканини. Доведена інформативність цих показників при контролі
за лікуванням корів.
Практичне значення одержаних результатів. Установлені ліміти
концентрації біохімічних показників сироватки крові (вміст
глікопротеїнів, хондроїтинсульфатів, фракцій ГАГ) та сечі (уронових
кислот і оксипроліну) для корів, що дає змогу проводити діагностику
ранніх стадій остеодистрофії у високопродуктивних корів. Доведена
ефективність використання комплексу вітаміну D3 та еконіки “Люкон” для
лікування корів, хворих на остеодистрофію. Одержані результати
використовуються в науково-дослідній роботі та при викладанні предметів
“Ветеринарна клінічна біохімія” і “Внутрішні хвороби тварин” у
Білоцерківському державному аграрному університеті, Харківській
державній зооветеринарній та Полтавській державній аграрній академіях.
Особистий внесок здобувача. Здобувач самостійно виконав, проаналізував
та узагальнив увесь обсяг експериментальних досліджень. Гістологічні
дослідження кісткової тканини виконувалися за консультативної допомоги
кандидата біологічних наук, старшого наукового співробітника лабораторії
морфології сполучної тканини ХНДІПХС ім. проф. М.І. Ситенка Л.М. Бенгус.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались і
обговорювалися на Міжнародній науково-практичній конференції,
присвяченій 150-річчю з дня заснування Харківського зооветеринарного
інституту (Харків, 2001 р.), 4-й (Біла Церква, 2003 р.) і 5-й (Біла
Церква, 2005 р.) міжнародних науково-практичних конференціях “Проблеми
неінфекційної патології тварин”, науковій конференції за підсумками
науково-дослідної роботи за 2001–2002 рік
(Харків, 2002 р.), науково-практичній конференції хірургів “Сучасні
проблеми ветеринарної хірургії” (Харків, 2004 р.).
Публікації за темою дисертації. Результати експериментальних досліджень
опубліковані у 7 статтях, що вийшли у фахових виданнях: “Збірник
наукових праць Харківського зооветеринарного інституту” (1), “Збірник
наукових праць Харківської державної зооветеринарної академії” (1),
“Вісник Білоцерківського державного аграрного університету” (2),
“Науковий вісник Львівської державної академії ветеринарної медицини ім.
С.З.Гжицького” (1), “Наукові праці Полтавської державної аграрної
академії” (1), “Вісник Полтавської державної аграрної академії” (1).
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі
вступу, огляду літератури, 6 розділів результатів власних досліджень, їх
узагальнення та аналізу, висновків і пропозицій, списку використаної
літератури, що містить 212 джерел, у тому числі 86 – із далекого
зарубіжжя. Робота викладена на 125 сторінках комп’ютерного тексту,
ілюстрована 25 таблицями та 18 рисунками. У додатку наведено 7
документів.
Вибір напрямів досліджень, матеріал та методи виконання роботи.
Незважаючи на значну кількість публікацій з патології опорно-рухового
апарату у великої рогатої худоби і, зокрема кісткової тканини,
біохімічні критерії, які характеризують стан її органічного компонента,
у ветеринарній медицині практично не вивчалися. Водночас відомо, що при
захворюваннях пов’язаних з порушеннями метаболізму в кістковій тканині,
її клітини і білки беруть активну участь у розвитку патологічного
процесу. Окрім мінеральної частини, кісткова тканина у своєму складі
містить багато органічних компонентів (колагенові і неколагенові білки,
глікозаміноглікани тощо) та ферментів, визначення яких може бути
доцільним в діагностиці остеодистрофії. Очевидно, що за остеодистрофії у
сироватці крові та сечі відбуваються зміни показників, що характеризують
стан сполучної тканини, тому їх дослідження мають істотне значення в
діагностиці хвороби, особливо на ранній стадії. Проте такі відомості
щодо сільськогосподарських тварин у вітчизняній літературі обмежені
(Стадник А.М., 2001, 2002). Це й зумовило вибір напряму наших
досліджень.
Робота виконувалася протягом 2000–2006 рр. на кафедрі клінічної
діагностики та в науково-навчальному центрі тваринництва і рослинництва
Харківської державної зооветеринарної академії, у відділі проблем
лабораторної діагностики та імунології Інституту патології хребта та
суглобів ім. М.І. Ситенка, на базі господарства АТОВ “Харківплемсервіс”
Харківського району Харківської області. Проведено клінічне обстеження і
лабораторний аналіз крові та сечі 40 щурів і 72 корів. Експерименти
проведено відповідно до концепції 3R згідно з загальними принципами
експериментів на тваринах, які ухвалені на Першому національному
конгресі з біоетики (Київ, 2001) та узгоджені з положеннями Європейської
конвенції про захист хребетних тварин, яких використовують для
експериментальних та інших наукових цілей (Страсбург, 1985).
Дослідження проводили за чотири етапи. На першому етапі інформативність
біохімічних показників сполучної тканини при діагностиці остеодистрофії
вивчали після експериментального відтворення патології на білих щурах
лінії Wistar (40 особин). Остеодистрофію моделювали внутрішньом’язовим
введенням 2%-ного водного розчину дексаметазону в дозі 9 мг/кг маси
тіла, один раз на тиждень протягом місяця (10 особин), а також
утриманням тварин у спеціальних клітках для гіпокінезії протягом 28 діб.
Щурів, яким вводили дексаметазон, виводили з досліду на 28-у добу, а
щурів після ОРА – відповідно на 7-, 14-, 21- та 28-у добу. Шість
інтактних щурів були контрольними. Для взяття матеріалу застосовували
метод декапітації під гексеналовим наркозом, після чого негайно
відбирали проби крові і зразки кісткової тканини для гістологічних
досліджень.
Стан кісткової тканини вивчали за наступними показниками: а) в сироватці
крові визначали вміст хондроїтинсульфатів (ХСТ) та глікопротеїнів (ГП),
фракцій ГАГ, загального кальцію та неорганічного фосфору, активність
лужної фосфатази; б) у сечі – вміст оксипроліну, уронових кислот,
фракцій ГАГ, кальцію і фосфору. Для гістологічних досліджень
використовували грудні та поперекові сегменти хребта білих щурів.
Гістологічні препарати фарбували гематоксиліном і еозином.
На другому етапі інформативність біохімічних показників стану кісткової
тканини вивчали на коровах АТОВ “Харківплемсервіс” червоно-рябої породи
віком 5–7 років, на 5–6-му місяцях лактації, з середньорічною
продуктивністю по останній лактації 6000–7000 кг, усього 27 тварин, з
яких 9 були клінічно здорові і користувалися щоденним моціоном
(контрольна група), 9 – хворі на остеодистрофію (третя стадія) та 9
клінічно здорові, що були переведені на стійлове утримання без моціону
протягом 2-х місяців (ОРА). У корів останньої групи кров відбирали на
15-, 30- та 60-ту добу. Після клінічного обстеження корів визначали
біохімічні показники крові і сечі, що характеризують стан кісткової
тканини.
На третьому етапі вивчали клініко-біохімічні характеристики корів при
лікуванні спонтанної остеодистрофії. Дослідження проводили у
науково-навчальному центрі тваринництва і рослинництва Харківської
державної зооветеринарної академії на 25 коровах чорно- та червоно-рябої
порід, віком 5–7 років, продуктивністю 3–4 тис. л молока за лактацію. 7
корів були клінічно здоровими, 18 – з ознаками остеодистрофії, вони
увійшли в першу та другу дослідні групи. Тваринам першої дослідної групи
внутрішньом’язово ін’єктували препарат “Продевіт-тетра” (1 см3 препарату
містить вітаміни: А – 50000 МО; D3 – 25000 МО; Е – 20 мг; F – 5 мг) в
середньому по 6 мл кожні 5 днів (усього 10 ін’єкцій). Тваринам другої
групи внутрішньом’язово ін’єктували препарат “Продевіт-тетра” за тією ж
схемою в поєднанні з препаратом “Люкон” у дозі 8 мг/кг маси тіла
протягом 51 дня по 7 днів поспіль з 7-денною перервою після кожного
курсу. Всіх корів досліджували клінічно і проводили біохімічний аналіз
крові на початку досліду та на 30- і 60-у добу лікування.
На четвертому етапі в АТОВ “Харківплемсервіс” на 30 коровах вивчали
вплив високого рівня молочної продуктивності на розвиток остеодистрофії.
При виконанні роботи у сироватці крові корів визначали такі показники:
загальний білок – біуретовим методом; білкові фракції – електрофорезом
на папері в мединал-вероналовому буфері; сечовину – за колірною реакцією
з діацетилмонооксимом; креатинін – за колірною реакцією Яффе (метод
Поппера); холестерол – за методом Ілька; глікопротеїни – за
Штейнбергом–Доценком; фракції ГАГ методом Штерна зі співавт.,
хондроїтинсульфати – за методом Nеmeth – Csoka у модифікації Л.І.
Слуцького; загальний кальцій – комплексонометричним методом з
індикатором мурексидом (за Луцьким Д.Я.); неорганічний фосфор – за
реакцією з аскорбіновою кислотою (метод Фіске-Субароу); активність АлАТ
та АсАТ – уніфікованим динітрофенілгідразиновим методом за Райтманом і
Френкель; лужної фосфатази – за методом Боданські. Вміст оксипроліну у
сечі визначали за методом А.А Крель і Л.М. Фурцевої, сумарних уронових
кислот – за N. Di Ferrante та C. Rich, фосфору і кальцію – за методикою,
описаною в посібнику під редакцією А.А. Покровського (1969), фракційний
склад ГАГ – за методом, розробленим у лабораторії ХМДІПХС. У щурів і
частини корів визначали також вміст глюкози, лактату і пірувату
уніфікованими методами. Математична обробка проводилася статистичними
методами з використанням Т-критерію Фішера–Стьюдента та стандартного
пакету “Статистика” в програмі ЕХЕL 2000.
Результати досліджень та їх аналіз
Експериментальне відтворення остеодистрофії у білих щурів
Поглиблене вивчення методів діагностики різних стадій остеодистрофії у
корів з використанням біохімічних досліджень є актуальною, але досить
складною проблемою. Тому дослідженням цього захворювання у корів
передували експерименти на білих щурах, які знаходилися в умовах
гіпокінезії протягом 28 діб, щурам п’ятої групи внутрішньом’язово
вводили дексаметазон (табл.1).
Уже на початкових стадіях гіпокінезії встановлено збільшення вмісту
глюкози, пірувату і лактату в сироватці крові (як наслідок стресорної
реакції), тенденцію до збільшення концентрації деяких компонентів, але
більш істотні та вірогідні зміни значень біохімічних показників
спостерігали на 21- і 28-й дні експерименту. До них можна віднести
вірогідне збільшення на 21-й день вмісту загальних хондроїтинсульфатів
(р(0,001), 28-й – глікопротеїнів (р(0,05), а на 14-й (р(0,01) і 28-й
(р(0,001) дні – активності лужної фосфатази у порівнянні з контрольною
групою, гіперекскрецію кінцевих метаболітів обміну органічних
компонентів кісткової тканини. Такі зміни свідчать про посилення
катаболічної спрямованості метаболізму хрящової і кісткової тканин
внаслідок як реактивного (динаміка глікопротеїнів і сіалових кислот),
так і деструктивного характеру (динаміка загальних хондроїтинсульфатів).
Про це також свідчить більш виражене зростання концентрації
глікопротеїнів на 28-й день досліду синхронно з підвищенням вмісту
хондроїтинсульфатів, рівень яких продовжував зростати саме в цей період.
У сироватці крові тварин, яким протягом місяця ін’єктували дексаметазон,
спостерігалося значне зростання (р(0,001) рівня всіх вищезгаданих
показників, порівняно з контрольною групою. Це свідчить про розвиток
більш значних деструктивних ушкоджень у тканинах кістково-суглобового
апарату, порівняно з щурами, у яких патологію моделювали гіпокінезією.
Перші зміни концентрації продуктів метаболізму органічного матриксу
кісткової тканини в сечі виявлялися у щурів уже на 7-й день
експерименту: вміст оксипроліну підвищився на 45,6 % (р(0,001), уронових
кислот – 24,7 % (р(0,001), що на фоні значних змін фракційного складу
ГАГ свідчить про значні порушення у кістковій тканині. На 14-й день
досліду вміст оксипроліну в сечі тварин підвищився майже удвічі,
порівняно з контролем, а на 28-й – у 2,6 рази (табл.1).
Уміст першої та другої сироваткових фракцій ГАГ, як показників обміну
тканинних протеогліканів, що переважно містяться в хрящовій та кістковій
тканинах, почав вірогідно змінюватися вже на 7-у добу експерименту. Так,
рівень першої фракції ГАГ, в якій кількісно переважає
хондроїтин-6-сульфат, знизився на 22,8 % (р(0,001), другої і третьої
підвищився на 9,8 (р(0,05) і 31,6 % (р(0,001) відповідно, проте загальна
кількість ГАГ зменшилася на 10,7 % (р(0,05), що свідчить про порушення
синтезу цих компонентів клітинами сполучної тканини внаслідок обмеження
рухової активності.
При тривалому терміні (28 днів) обмеження рухової активності у білих
щурів спостерігалися більш суттєві зміни складу всіх фракцій ГАГ у
порівнянні з контрольною групою. Так, вміст другої і третьої фракцій був
підвищеним, порівняно з контролем, на 129,0 і 110,5 % (р
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
