Динамика морфофункциональных показателей при экспериментальном псевдомонозе кроликов

Полный текст

Введение

Воздействие неблагоприятных факторов, нарушения зоогигиенических параметров способствуют развитию инфекционных болезней кроликов, в т. ч. и псевдомоноза [1–3]. Наблюдается тенденция статистически значимого роста эпизоотической энтеропатии кроликов, заболеваемость достигает 90,0 %, смертность — 80,0 % [4]. Из общего числа четырех кластеров популяций микроорганизмов, изолированных из содержимого желудка (I), двенадцатиперстной и тощей кишки (II), подвздошной кишки (III) и толстой кишки (IV) клинически здоровых кроликов, бактерии Firmicutes составили 45,9 %, Bacteroidetes — 38,9 %, Euryarchaeota — 25,9 % [5]. При снижении компенсаторных механизмов естественной резистентности организма возрастает инцидентность синдрома избыточного роста патогенных микроорганизмов, продуцирующих гемолизины, бактериоцины, полисахариды — маркеры формирования биопленок [6]. Из числа резистентных адаптированных к действию терапевтических и дезинфицирующих препаратов наиболее приоритетными для исследований признаны бактерии, именуемые ESKAPE — Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter spp. [7]. В условиях тенденции возрастания антропогенной нагрузки перспективным направлением научных изысканий является дальнейшее углубленное исследование механизмов снижения естественной резистентности организма. Это будет способствовать в перспективе разработке новых методологических подходов для организации контроля критических точек и управления опасными факторами технологий кролиководства. Раскрытие патогенетических механизмов инфекционного процесса на основе апробации и подбора стандартизированных многоуровневых алгоритмов диагностики позволит разработать эффективные способы терапии и превентивные противоэпизоотические мероприятия, что и обосновывает актуальность темы исследований.

Цель исследования — анализ динамики морфометрических показателей при экспериментальном заражении кроликов бактериями P. aeruginosa.

Материалы и методы исследования

Для исследований динамики морфологических и микробиологических показателей кроликов породы шиншилла массой тела 250…300 г (n = 3) интраназально заражали 0,5 см³ взвеси P. aeruginosa с титром 10⁹ бактерий/см³ — опыт. Аналогичной группе животных (n = 3) вводили тем же способом 0,85 % раствор NaCl в дозе 0,5 см³ — опыт. Учитывали индекс колонизации — отношение количества микроорганизмов, выделенных из смывов носовой полости и содержимого слепого кишечника клинически здоровых и больных животных. Для индикации и идентификации микроорганизмов исследовали патматериал: кровь, легкие, кишечник, печень, лимфатические узлы, селезенка, почки. Опыты проводили соответственно требованиям «Директива 2010/63/ЕС Европейского парламента и Совета Европейского Союза» от 22 сентября 2010 г. о защите животных, используемых в научных целях. Результаты экспериментальных исследований обрабатывали методом вариационной статистики, с использованием программы Statistika для PC Microsoft Excel 2007, результаты считали достоверными при р ≤ 0,05.

Результаты исследования и обсуждение

Клинические проявления болезни развивались в течение 24…72 ч экспериментальных исследований. Температура тела повышалась на 1,0…1,5 ℃, выделялась пенистая слизь из носовых отверстий, учащалась частота дыхания. При развитии респираторного синдрома и клинических признаков диареи и дегидратации индекс колонизации носовой полости составлял 3,1 ± 0,11…3,7 ± 0,15, слепого кишечника — 0,869  ±  0,12…0,985 ± 0,14. Установлены прямые коррелятивные зависимости (r = 0,86) показателей колонизационной резистентности и развития дисплазии соединительной ткани дыхательной и пищеварительной системы больных животных. Достоверно значимые изменения морфологических параметров (p ≤ 0,05) были выявлены при выделении изолятов P. aeruginosa из крови, лимфатических узлов, селезенки, печени и почек (рис. 1).

Рис. 1. Диссеминация бактерий при интраназальном заражении культурой  микроорганизмов P. aeruginosa, 1×10⁸ КОЕ/мл
Источник: сделано авторами

Fig. 1. Dissemination of bacteria during intranasal infection with a culture of microorganisms P. aeruginosa, 1×10⁸ CFU/ml
Source: made by the authors

При диссеминации бактерий развивались гиперемия, отек, множественные кровоизлияния, скопление геморрагического экссудата в просвете органов. На первом этапе введения антигена развивались признаки диффузной пролиферации преимущественно бронхопульмональной лимфоидной ткани — зона первичного комплекса. Снижение компенсаторных механизмов мукоцилиарной системы клиренса и колонизационной резистентности обусловливает серозно- геморрагический отек регионарных лимфоидных фолликулов. Развиваются множественная бактериальная эмболия сосудов, геморрагический диатез, сосудистые реакции.

Общей закономерностью проявлений реакций гиперчувствительности замедленного типа являлось развитие признаков акцидентальной трансформации тимуса и гиперплазии селезенки и регионарных лимфатических узлов. При расстройстве кровообращения органов выявляли делимфатизацию корковой зоны долек тимуса. Полиморфные тимические тельца, представляющие детриты эпителиальных клеток и содержащие кистоподобные полости, дифференцировали в интрамедулярном пространстве. Выявлялись васкулиты, фибриноидный некроз сосудов, гемолиз эритроцитов, интраваскулярная дифференциация волокон фибрина и признаки выраженного синусоидального отека (рис. 2).

Селезенка была увеличенной, при значительном кровенаполнении органа и обильном соскобе развивались склеротические процессы кровеносных сосудов, расширение краевых синусов. Выявляли признаки гемосидероза красной пульпы, гиперплазию белой пульпы, редуцирование реактивных центров большинства фолликулов и формирование очагов некроза. Развитие гиалиновой дистрофии коллагеновых волокон сопровождалось атрофией гистиоцитов и фибробластов капсулы и трабекул органов, а также адвентициальной оболочки трабекулярных артерий. При значительном изменении фибриллярной структуры коллагеновых волокон выявляли участки однородной гомогенной стекловидной массы, окрашенной эозином в ярко красный цвет.

В этих участках клетки не выявлялись.

Рис. 2. Тимус кролика при заражении бактериями P. aeruginosa. Гематоксилин и эозин. Ок. 10, об. 20, H604 Trinocular Unico, USA
Источник: сделано авторами
Fig. 2. Rabbit thymus when infected with bacteria P. aeruginosa. Hematoxylin and eosin. Magnification: 10 × 20, H604 Trinocular Unico, USA
Source: made by the authors

Под плеврой выявляли множественные точечные и пятнистые кровоизлияния. При разрезе органа вытекала пенистая жидкость красного цвета. Полости правой половины сердца были расширены, наполнены жидкостью красного цвета, как правило, развивались признаки гипертрофии правого желудочка и склероза легочных сосудов. На более поздних этапах инфекционного процесса синдром избыточного роста микроорганизмов и изменение видового состава эволюционно-с ложившихся микробиоценозов сопряжены с развитием легочно-кишечных, гепатотоксических и нефротоксических «перекрестных» патологий. Слизистые оболочки носовой полости, гортани, трахеи были отечными, с множественными мелкими и диффузными кровоизлияниями. Легкие были интенсивно отечными, дряблой консистенции и неравномерно окрашены, дольки — серовато-розовые и ярко красные. Развитие серозно-геморрагической бронхопневмонии характеризовалось поражением значительной части долек легких. Как правило, дольки имели дряблую консистенцию и были неравномерно окрашены, преимущественно светло-красного цвета, верхушечные были темно-красного цвета, иногда имели синий оттенок.

Гиперемию и отек слизистой оболочки выявляли на всем протяжении кишечника, наиболее выраженные изменения развивались в терминальном отделе подвздошного и слепого кишечника. Крипты кишечника были деформированы, выявляли выраженную диффузную и очаговую воспалительную инфильтрацию лимфоцитами, плазмоцитами, макрофагами.

Признаки экссудативно-инфильтративных, дистрофических и некротических процессов при эмболии сосудов сердца и легких сопровождались полнокровием сосудов печени, почек, селезенки. Печень была дряблой консистенции, выявлялась зернистая дистрофия гепатоцитов, внутридольковые капилляры расширены, нарушено балочное строение органа (рис. 3).

Рис. 3. Печень кролика при заражении бактериями P. aeruginosa. Гематоксилин и эозин. Ок. 10, об. 20, H604 Trinocular Unico, USA
Источник: сделано авторами
Fig. 3. Rabbit liver when infected with bacteria P. aeruginosa. Hematoxylin and eo-sin. Magnification: 10 × 20, H604 Trinocular Unico, USA
Source: made by the authors

При нефротоксическом синдроме выявляли острый диффузный интерстициальный нефрит, характеризовавшийся пролиферацией клеток соединительной ткани с преобладанием эпителиоидных элементов. При лейкоцитарной инфильтрации артериальные клубочки плотно прилегали к капсуле нефрона, просветы канальцев не различались. На разных стадиях токсической нефропатии, как правило, развивались признаки воспалительной гиперемии сосудов, переполненных кровью. В просвете канальцев и паренхиме коркового и мозгового слоев обнаруживали микроабсцессы (рис. 4).

Рис. 4. Почки кролика при заражении бактериями P. aeruginosa. Гематоксилин и эозин. Ок. 10, об. 20, H604 Trinocular Unico, USA
Источник: сделано авторами
Fig. 4. Rabbit kidneys when infected with bacteria P. aeruginosa. Hematoxylin and eosin. Magnification: 10 × 20, H604 Trinocular Unico, USA
Source: made by the authors

Результаты собственных исследований и анализ данных литературы позволяет констатировать, что избыточный рост изолятов, продуцирующих адгезивные антигены, гемолизины и бактериоцины, следует рассматривать как прогностические маркеры дисплазии соединительной ткани. Наличие признаков легочно-кишечных, гепатотоксических и нефротоксических «перекрестных» патологий опосредованы особенностями лимфообращения органов. В частности, первичную функциональную защитную роль при бронхопневмонии выполняют лимфатические капилляры паренхимы легких [8]. Морфофункциональные риски развития энтеритов связаны с краниальным изгибом кишечника и особенностями подвздошно-слепо-ободочного соединения, а также гипоплазией слепо- ободочного клапана фитофагов [9]. Острая венозная гиперемия, кровоизлияния и тромбоз сосудов сопровождаются гипоплазией органов кроветворения [10, 11]. Диссеминация патогенных бактерий из легких в другие органы характеризуется развитием пневмонии, лейкопении, нейтропении, тромбоцитопении, гипотензии и полиорганной дисфункции [12, 13]. Резервы эффективных технологий кролиководства основаны на разработке средств специфической профилактики, в т. ч. и ассоциированных вакцин [14–16]. Для ингибирования избыточного роста перспективными признаны лекарственные и дезинфицирующие препараты композиционного типа действия, воздействующие на клеточную стенку и геном микроорганизмов [17–19]. Регулирующая значимость микроорганизмов учитывается как потенциальный механизм коррекции естественной резистентности системы «кишечник — легкие» и иммунная система [17, 20–22].

Заключение

Снижение компенсаторных механизмов мукоцилиарной системы клиренса и колонизационной резистентности слизистой оболочки полостных органов кроликов, зараженных бактериями P. aeruginosa, обусловливали развитие серозно-геморрагических отеков, воспалительные и гиперпластические процессы интерстициального гумморального транспорта и эвакуации лимфы. Установлены прямые коррелятивные зависимости (r = 0,86) показателей колонизационной резистентности и развития дисплазии соединительной ткани дыхательной и пищеварительной системы больных животных. При введении антигена развивались признаки диффузной пролиферации бронхопульмональной лимфоидной ткани. Установлено, что изменение количественного и видового состава эволюционно-сложившихся микробиоценозов сопряжены с развитием легочно-кишечных, гепатотоксических и нефротоксических «перекрестных» патологий.

Об авторах

Екатерина Михайловна Ленченко

Российский биотехнологический университет (РОСБИОТЕХ)

Автор, ответственный за переписку.
Email: lenchenko.ekaterina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2576-2020

доктор ветеринарных наук, профессор, кафедра ветеринарной медицины, институт ветеринарии, ветеринарно-санитарной экспертизы и агробезопасности

Российская Федерация, 125080, г. Москва, Волоколамское ш., д. 11

Галина Сергеевна Толмачева

Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова

Email: tgs2991@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9937-320X

инженер-исследователь

Российская Федерация, 109316, г. Москва, ул. Талалихина, д. 26

Список литературы

Дополнительные файлы