Анализ уровня С-реактивного белка в жидкости из полости матки у дойных коров

Полный текст

Введение

Фаза послеродового периода представляет собой ключевой момент для благополучия и молочной продуктивности коров [1]. После рождения теленка репродуктивная система коровы возвращается к своему обычному состоянию до беременности. В матке происходят сокращение мышечного слоя и воспалительные процессы в слизистой оболочке, что необходимо для избавления от плаценты и предотвращения инфекций, включая те, которые вызываются патогенными бактериями. Микроорганизмы бактериального происхождения, задерживающиеся в маточной полости после процесса родов, обнаруживаются системой врожденного иммунитета. В результате этого процесса наблюдается перемещение воспалительных элементов крови, включая лимфоциты и нейтрофилы, к участкам репродуктивной системы, где локализованы патогенные микроорганизмы.

Протеины острого воспалительного ответа выполняют разнообразные функции, благодаря которым они борются с бактериальными агентами, снижают степень травмирования тканей и способствуют их восстановлению [2]. В ветеринарной практике С-реактивный белок (СРБ) применяется как показатель наличия воспалительного процесса, а также для мониторинга эффективности терапевтических мероприятий в случае воспалительных патологий [3]. Исследования, проведенные ранее в Беларуси (2020) и нами в Волгоградской области (2023) [1, 4], показали, что у коров, страдающих метритом, уровень сывороточного СРБ был значительно выше, чем у здоровых животных из контрольной группы. Составляющим элементом СРБ является негликолизированный протеин, включающий пять компонентов. Он взаимодействует с липополисахаридными структурами, которые обнаруживаются в оболочках микроорганизмов, таких как бактерии и грибы [5]. В клинических исследованиях, направленных на анализ СРБ в качестве показателя системного воспаления, преобладает изучение его концентрации, но случаи использования СРБ в качестве индикатора для отслеживания воспалительных реакций в конкретных органах, включая матку, встречаются крайне редко. Исследование Ando, Y et al. из Японии [6] обнаружило повышенное содержание PGF2α и СРБ в эндометрии. Высокие уровни этих веществ в крови могут служить признаками, позволяющими определить животных с риском развития задержки плаценты или метрита [7].

СРБ не только обладает высокой способностью обнаруживать воспалительные процессы, он также эффективно откликается на лечебные процедуры. Это делает СРБ ценным инструментом для мониторинга и управления терапевтическим процессом в случае различных заболеваний, характеризующихся увеличением уровня этого маркера [8–15].

Цель исследования — анализ колебаний уровня СРБ, являющегося неспецифическим показателем, указывающим на наличие острого воспаления в жидкости из полости матки после отела у животных молочного направления.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили в 2020–2024 гг. в ООО «СП „Донское“», расположенном в Калачевском районе Волгоградской области России, с опорой на диагностические данные, предоставленные коровами голштинской породы с примесью фризской, достигшими трех-пятилетнего возраста и имеющими средний годовой объем молока в пределах 8560…8942 кг. В процессе экспериментального исследования участвовали коровы контрольной группы здоровых животных (n = 16) и опытной группы (n = 16) больных метритом коров. Критерии для установления клинических диагнозов в случае послеродовых патологий у коров включали следующие положения: метрит считался клиническим, если воспаление матки возникало в первые три недели после родов, характеризуясь увеличением ее размеров и наличием гнойных выделений из половых путей; эндометрит диагностировался как клинический, когда инфекционный процесс начинался спустя 21 день после отела, сопровождаясь слизисто-­гнойными или гнойными выделениями, которые могли быть обнаружены с помощью ректального обследования и ультразвукового сканирования; субклинический эндометрит определяли при отсутствии явных симптомов воспаления матки после родов, что обнаруживалось в ходе репродуктивной диагностики. Для анализа цитологического материала использовали цитощетку, образцы с которой наносили на стекла, фиксировали и окрашивали по методу Райта — Гимза. Подсчет клеток матки и нейтрофилов проводился микроскопически. Диагноз ставился при выявлении более 5 % полиморфноядерных нейтрофилов среди 200 клеток. Во время проведения исследований не был установлен диагноз воспаления цервикального канала матки.

Уровень СРБ определяли посредством иммуноферментного анализа в формате sandwich с применением стандартных наборов для ELISA. Измерение оптических плотностей осуществляли с помощью автоматизированного ридера для микропланшетов.

Перед процедурой орошения полости матки выполняли вагинальный осмотр. Перед вагинальным осмотром проводилась тщательная гигиеническая обработка половых губ с использованием воды и мыла, а также осуществлялась дезинфекция рук врача этанолом для предотвращения риска инфекционных осложнений в области влагалища и цервикального канала. Проводили пальпаторное ректальное исследование прямой кишки для анализа секреции из маточных труб в область шейки матки, определения степени раскрытия зева матки и оценки состояния репродуктивных органов непосредственно перед началом орошения.

Примеры образцов для лаважа были переданы в исследовательскую лабораторию в кратчайшие сроки, всего за один час, помещены в центрифугу и вращались с ускорением 760 об/мин на протяжении пяти минут. Содержание СРБ в растворах, полученных при промывке матки, а также в плазменных образцах измеряли методом иммуноферментного анализа (ELISA) с применением повторных порций и комплекта для определения данного белка. Лабораторные исследования были выполнены согласно рекомендациям, которые предоставил производитель оборудования и реагентов. Значения представлены в виде среднего показателя ± стандартного отклонения. Для выявления статистических различий между средними величинами применялся анализ дисперсии с повторными замерами и U-критерий Манна — Уитни. Различия признавались значимыми при значениях p, меньших 0,05.

Результаты исследования и обсуждение

Анализы выявили, что у коров с метритом отмечается достоверное снижение концентрации мочевины и креатинина по сравнению с группой здоровых особей (p < 0,05). У животных, страдающих метритом, уровень ферментов аспарагинаминотрансферазы и γ-глютамилтранспептидазы в плазме крови был значительно повышен (p < 0,05) относительно показателей контрольной группы. При этом у коров с воспалением матки наблюдалось уменьшение содержания холестерина и кальция (p < 0,05).

Уровень СРБ в жидкости, используемой для промывания матки (рис. 1), был значительно ниже у животных контрольной группы по сравнению с показателями животных опытной группы. Средняя концентрация СРБ в растворах для промывания матки у коров контрольной группы составила до 23,62 ± 8,94 нг/мл против 67,26 ± 26,32 нг/мл у коров опытной группы больных метритом. U-критерий Манна — Уитни составил 0,000 при асимптотической двусторонней значимости 0,001. Таким образом средняя концентрация СРБ у коров контрольной группы и у коров опытной группы больных метритом статистически достоверна при значении р ≥ 0,001.

Рис. 1. Уровень С-реактивного белка, нг/мл, в растворах для промывания матки у коров контрольной и опытной групп
Источник: составлено Г.М. Фирсовым.

Fig. 1. The level of C-reactive protein, ng/ml, in solutions for uterine lavage in cows of the control and experimental groups
Source: compiled by G.M. Firsov.

На рис. 2 отмечено отсутствие взаимосвязи между содержанием СРБ в жидкостях из матки и сыворотки крови. Однако выявлена статистически значимая связь (r = 0,54, p < 0,1) между концентрацией СРБ в промывных жидкостях и соотношением суммы нейтрофилов и лимфоцитов на 1-, 5- и 10‑й день контрольной и опытной групп послеродового периода.

Беременность оказывает серьезное воздействие на функционирование иммунной системы. Важные взаимоотношения между иммунными механизмами и элементами репродуктивной системы играют ключевую роль в обеспечении успешного вынашивания плода, однако они же способствуют ослаблению иммунитета, что увеличивает вероятность развития заболеваний. Рождение телят и сопутствующие метаболические осложнения могут стать серьезным испытанием для здоровья коровы. В ответ на стресс в организме животного может запуститься механизм острого воспалительного ответа, что обычно сопровождается повышенной продукцией белков острой фазы в печени. Исследователи [8] выявили корреляцию между увеличенным уровнем белков острого воспалительного ответа и травматизацией тканей, обусловленной усиленной деятельностью миометрия в период отхождения плода, процессами инволюции матки, а также явлениями дегенерации и восстановления эндометрия.

Рис. 2. Уровни СРБ в матке и сыворотке крови на 1‑й, 5‑й и 10‑й день контрольной и опытной групп послеродового периода
Источник: сделано Г.М. Фирсовым.

Fig. 2. CRP levels in the uterus and blood serum on the 1st, 5th and 10th day of the control and experimental groups of the postpartum period
Source: compiled by G.M. Firsov.

Исследования в Испании [9] показывают, что у крупного рогатого скота высокие уровни белков, связанных с острым воспалением (в частности СРБ), коррелируют с увеличением концентрации кортизола в ответ на стрессовые ситуации. Тем не менее, несмотря на общую тенденцию к подобной реакции, ее интенсивность может значительно колебаться среди разных особей: одни животные проявляют ярко выраженный ответ, в то время как другие реагируют слабо или почти незаметно. Подобное было установлено в нашем исследовании. Исследование Бригадирова Ю.Н. и др. из Беларуси [3] выявило, что синтез острых фазовых белков неодинаков как между разными видами животных, так и среди особей одного вида. Различная степень вариабельности в уровнях СРБ у коров обеих групп указывает на их разнообразную активность. Сопоставимые результаты получены и нами.

Заключение

Изучался С-реактивный белок в качестве возможного показателя воспалительного процесса в период восстановления матки после родов. Полученные данные подтвердили, что анализ уровня СРБ в маточной жидкости может служить эффективным способом диагностики воспалительных процессов в матке. В течение определенного контролируемого временного промежутка были отмечены заметные колебания в уровнях СРБ. Тем не менее, анализ этих метаболитов необходимо осуществлять в комплексе с детальным изучением истории болезни и всесторонним ветеринарным осмотром каждого животного.

Об авторах

Григорий Михайлович Фирсов

Волгоградский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: firsovgm@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1262-6532
SPIN-код: 8781-7218

кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры ветеринарно-санитарной экспертизы, заразных болезней и морфологии

Российская Федерация, 400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, д. 26

Список литературы

Дополнительные файлы