Фундамент иммунитета
Проблема сохранения новорожденных телят в ранний постнатальный период остается актуальной в современном промышленном животноводстве. Научные исследования по этой проблеме проходили в рамках гранта РНФ 22-26-000138, ГНУ НИИММП на крупнейшем молочном комплексе СП ООО «Донское» Волгоградской области на 2600 коров, с продуктивностью каждой свыше 10 тысяч килограммов молока в год.
Через плаценту не передаются
Как показывают исследования, при рождении телята не имеют иммунной защиты, поскольку собственная защитная система пока еще незрелая, а материнские иммуноглобулины (антитела) не передаются через плаценту. Ее структура разделяет кровь матери и плода и препятствует передаче иммуноглобулинов малышу, поэтому телята рождаются без собственных иммуноглобулинов — их они получают с молозивом и формируют при этом пассивный иммунитет. В молозиве большая концентрация иммуноглобулинов, преимущественно IgG — основного носителя защитных функций. Однако нарушение передачи пассивного иммунитета не надо рассматривать как болезнь — это лишь состояние, предрасполагающее к развитию заболеваний.
Нарушение пассивной передачи иммуноглобулинов регистрируется у телят при содержании IgG в сыворотке крови в этом возрасте менее 10 мг/мл, что обусловливает повышение их заболеваемости и смертности по сравнению с телятами, получившими адекватную передачу пассивного иммунитета (антител с широким спектром биологической активности) с молозивом. Это обстоятельство делает нарушение передачи пассивного иммунитета важной экономической проблемой в промышленном животноводстве. Основной ущерб связан с высокой заболеваемостью и смертностью новорожденных животных с иммунодефицитным состоянием, обусловленным несвоевременным и неадекватным получением полноценного в иммунобиологическом отношении молозива.
И наоборот, молозиво с высоким уровнем иммуноглобулинов будет главным условием реализации генетического потенциала роста и развития, защиты телят против патогенов, присутствующих в окружающей среде в ранний постнатальный период. Универсальным носителем пассивного иммунитета является IgG, который переходит из сыворотки крови матери в молозиво за несколько недель до отела, процесс достигает максимума за один-три дня до появления новорожденных на свет. Концентрация иммуноглобулинов — важнейший показатель качества молозива. Преобладающим изотипом считается IgG1, который составляет 85–90% от общего количества иммуноглобулинов. Другие их изотипы (IgM, IgA) содержатся в молозиве в значительно меньших количествах (7 и 5% соответственно) и в основном продуцируются плазматическими клетками молочной железы.
Кладезь защитных средств
Содержание IgG в молозиве зависит от возраста коров, породы, количества продуцируемого молозива, продолжительности сухостойного периода, вакцинации и многих других факторов. У животных, имеющих три и четыре лактации, в молозиве обычно более высокий уровень иммуноглобулинов. Средняя концентрация IgG варьирует от 50 до 75 мг/мл. По данным разных авторов, уровень IgG в молозиве первого удоя составляет 73,4–122,2 мг/мл, содержание IgM и IgA соответственно 6 и 8 мг/мл с некоторыми колебаниями.
Кроме иммуноглобулинов, молозиво содержит клеточные факторы иммунитета и становится источником углеводов, липидов, белков, минеральных веществ и витаминов, все они в легкоусвояемой форме. В молозиве коров до 106 лимфоцитов в миллилитре, около половины составляют Т-лимфоциты, способные сохранять жизнедеятельность в кишечнике новорожденных телят в течение 36 часов. К тому же в молозиве есть гормоны, факторы роста (инсулин-подобный ростовой фактор I и II, эпидермальный и др.), цитокины (IL-1β, IL6, TNF-α, IFN-γ), способствующие развитию иммунной системы телят, ферменты и гормоны (кортизол, тироксин, инсулин, пролактин), полиамины и нуклеотиды, лактоферрин и лизоцим, которые также оказывают биологическое действие. Антимикробные субстанции представлены лизоцимом и лактоферрином, они играют роль неспецифических факторов защиты новорожденных против инфекции в ранний период формирования пассивного и активного иммунитета.
Первые часы — самые важные
Эпителий кишечника теленка способен абсорбировать иммуноглобулины молозива без предварительной деструкции в течение суток после рождения малыша.
Поэтому продолжительность времени между появлением на свет и первым получением молозива становится фундаментальной для приобретения пассивного иммунитета. Для создания высокого иммунологического статуса нужно, чтобы теленок получил в течение первых двух часов жизни не менее двух литров молозива с содержанием иммуноглобулинов не менее 50 мг/мл. А всего за 12 часов — четыре литра молозива, чтобы за этот период общий уровень попавших в его организм IgG составил 150–200 г. Высокое содержание бактерий в молозиве отрицательно влияет на процесс абсорбции IgG за счет связывания и блокирования его микроорганизмами в тонком кишечнике. Нередко происходит контаминация (загрязнение в результате соприкосновения) молозива патогенными бактериями, которые вызывают желудочно-кишечные заболевания, сопровождающиеся диареей. Минимизировать содержание бактерий можно пастеризацией его при 60 0С в течение часа.
Для своевременного контроля иммунного статуса и выявления нарушений пассивной передачи колостральных иммуноглобулинов предложены различные диагностические тест-системы, основанные на определении содержания иммуноглобулинов у телят после рождения. Радиальная иммунодиффузия, иммуноферментный анализ, реакция латекс-агглютинации становятся тестами, которые непосредственно позволяют определять концентрацию IgG (универсального носителя защитных функций). Все другие тесты, включая рефрактометрию, турбидиметрические тесты с сульфитом натрия, сульфатом цинка, глютаровым альдегидом и определение гамма-глютамилтрансферазы в сыворотке крови, основаны на определении общего количества иммуноглобулинов, которые передаются пассивно с молозивом и статистически ассоциируются с IgG.
Самым эффективным средством сохранения молодняка в ранний постнатальный период, предотвращения инфекционных болезней у новорожденных животных остается пассивный колостральный иммунитет, который формируется после рождения с получением молозива.
Наибольшую проблему у новорожденных телят представляют желудочно-кишечные болезни. Они широко распространены и наносят значительный ущерб современному животноводству, занимая одно из лидирующих положений в структуре инфекционной патологии в ранний постнатальный период. Диагностика этих болезней по-прежнему несовершенна, при применении традиционных лабораторных методов исследований этиологический диагноз не всегда удается установить. В последние годы отмечают отчетливую тенденцию в изменении этиологической значимости патогенов, вызывающих желудочно-кишечные заболевания. Нет сомнения, что ведущая роль среди них принадлежит вирусам и бактериям. Вопросы профилактики и терапии далеки от окончательного решения, и связано это с высокой заразностью и скоростью распространения возбудителей, многочисленностью антигенно-самостоятельных вирусных и бактериальных инфектов, изменчивостью их антигенных свойств, смешанным характером течения, быстро формирующейся резистентностью к препаратам, развитием вторичного иммунодефицита при несвоевременном и недостаточном получении молозива при рождении.
Желудочно-кишечные болезни с синдромом диареи имеют сложную этиологическую структуру, ведущую роль в ней отводят ротавирусу, коронавирусу, энтеробактериям и криптоспоридиям. Не совсем ясна и роль возбудителя вирусной диареи — болезни слизистых оболочек. Обладая выраженным иммунодепрессивным действием, он осложняет течение болезни, а животные могут погибнуть от инфекции, обусловленной другими патогенами. Криптоспоридии также вызывают диарею в раннем постнатальном периоде у телят. Под влиянием стресс-факторов или в ассоциации с энтеропатогенными агентами, такими как ротавирус, коронавирус или Escherichia coli, криптоспоридии вносят существенный вклад в высокую заболеваемость и смертность новорожденных в возрасте от пяти до десяти дней. У взрослых животных развивается иммунитет к инфекции, вызываемой криптоспоридиями, но они, по-видимому, не передают его потомству. Специфическая защита новорожденных телят от инфекционных болезней в первые часы после рождения осуществляется путем направленной иммунизации матерей с тем, чтобы стимулировать у них синтез специфических антител и передачу их с молозивом.
Н. И. Мосолова в цехе выращивания новорожденных телят
Вакцинируйте дважды
В ранний постнатальный период у телят преобладают желудочно-кишечные заболевания, вызываемые энтеропатогенными бактериями, рота- и коронавирусами. Обеспечить защиту от них может только молозиво матерей с широким спектром антител. Для профилактики этой группы болезней стельных коров рекомендуют вакцинировать двукратно: за четыре-шесть недель до отела и не позднее двух недель до него. С учетом сложной этиологической структуры желудочно-кишечных болезней телят, целесообразно иммунизировать стельных коров ассоциированными вакцинами, содержащими антигены наиболее значимых патогенов. Телятам, полученным от иммунизированных коров, лучше не вводить вакцины ранее 20–30-дневного возраста из-за риска их интерференции со специфическими «молозивными» антителами, при которой угнетается формирование поствакцинального иммунитета, а также из-за незрелости их иммунной системы, не позволяющей получить адекватный иммунный ответ. Поэтому молодняк нужно вакцинировать только после того, как титр колостральных антител достигнет уровня, на котором прекращается интенсивная нейтрализация вакцинных штаммов.
Таким образом, в стратегии иммунопрофилактики болезней новорожденных телят нужно иметь в виду, что они более восприимчивы к инфекциям, чем взрослые животные, прежде всего из-за состояния агаммаглобулинемии при рождении. Поэтому наиболее эффективным средством предотвращения инфекционных болезней у них остается пассивный колостральный иммунитет. Нужно помнить, что слабая иммунная реакция на введение разных вакцинных препаратов у телят после рождения или ее отсутствие связаны, прежде всего, с интерференцией материнских антител с антигеном и с незрелостью иммунной системы в этот период.
Снижение последних до определенного уровня позволяет полностью реализовать генетически унаследованную способность организма отвечать на антигены, несущие на себе признаки генетически чужеродной информации.
Проблема сохранения молодняка остается актуальной для современного животноводства. В отечественной ветеринарной иммунологии основы изучения передачи иммунитета от матери потомству, роль колострального иммунитета в профилактике болезней и молозива как фактора пассивного иммунитета у новорожденных животных были заложены академиком ВАСХНИЛ Я. Р. Коваленко и продолжают развиваться. Изучение этих вопросов позволяет совершенствовать методические подходы и методы иммуноанализа, а также предлагать научно обоснованную систему иммунопрофилактики инфекционных болезней животных в ранний постнатальный период.
Ю. Н. Федоров,
доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности
Н. И. Мосолова,
доктор биологических наук, главный научный сотрудник Поволжского НИИ производства и переработки мясомолочной промышленности