Взаимодействие природного и приобретённого иммунитета.
Природный и приобретённый иммунитет «работают» вместе через прямой контакт с клетками, а также путём использования молекул коммуникации, таких, как цитокины и хемокины. Таким образом, для эффективности иммунной системы у цыплят или млекопитающих требуется слаженная работа макрофагов, нейтрофилов (гетерофилов у птиц), В-лимфоцитов и Т-лимфоцитов со всеми другими типами иммунных клеток. При этом иммунный ответ включает в себя клеточную пролиферацию (Т-лимфоциты), усиление синтеза белка (в т.ч. синтез иммуноглобулинов В- лимфоцитами и белков острой фазы печеньи) и образование медиаторов воспаления.
В целом иммунную систему можно представить в виде громадной армии, имеющей свои подразделения — разведчиков (дендриты), отделения химической и ядерной атаки (макрофаги и нейтрофилы), наступательные части (В- и Т-лимфоциты), снайперов (NK-клетки). Данная армия осуществляет функции в тесном контакте со ставкой главного командования (нервная система и мозг) и силами быстрого реагирования (гормональная система). Итак, иммунокомпетентность — это эффективное взаимодействие между всеми типами иммунных клеток. Однако проблема молекулярных механизмов взаимодействия иммунных клеток до сих пор остаётся нерешённой.
Известно, что взаимодействие происходит благодаря различным рецепторам на поверхности иммунных клеток, а молекулами коммуникации являются цитокины, простагландины и ряд других веществ. В целом рецепторы можно представить в виде своеобразных мобильных телефонов, способных передавать и получать сигналы.
Исследования последнего десятилетия убедительно показали, что в условиях стресса увеличивается образование свободных радикалов, которые могут повредить «мобильные телефоны» путём окисления липидов и, что более важно, окисления белков. Окисление белков в структуре рецепторов приводит к тому, что нарушается их функционирование, то есть, с одной стороны, теряется эффективная коммуникация между иммунными клетками и управлением иммунной системой, с другой — нарушается узнавание иммунными клетками чужеродных тел. При этом нарушение контроля за фагоцитами может привести к избыточному образованию свободных радикалов, которые вырвавшись из фагосом, ещё больше усиливают разрушающее действие стресса. Учитывая тот факт, что большинство стрессов связано с избыточным образованием свободных радикалов, становится понятной общность механизмов иммуносупрессивного действия различных стрессов, включая микотоксины кормов, повышенную температуру и загазованность помещения, др.
Пути оптимизации иммунокомпетенции в стресс-условиях.
Как только патоген попадает в организм хозяина, первоначальным неспецифическим ответом становится воспалительная реакция, создающая неблагоприятные условия для патогена. Она приводит к ряду изменений в поведенческих, иммунологических, сосудистых и метаболических реакциях. В результате могут замедляться темпы роста, снижается аппетит, повышается деградация мышечных белков с возможным снижением продуктивности и повышенным падежом. Поэтому цена защиты от патогенов для организма может быть достаточно высокой, а задача специалистов птицеводческих хозяйств найти ту самую золотую середину, которая позволяет выйти из ситуации с минимальными потерями.
Исследованиями последних лет убедительно доказано, что иммунная система — одна из самых дорогих для организма, то есть вышеупомянутые миллиарды лимфоцитов и фагоцитов требуют питательных веществ и энергии для существования и выполнения своих функций. При активации иммунной системы происходит быстрое увеличение количества иммунных клеток и затраты питательных веществ существенно увеличиваются. Таким образом, ранее употребляемый термин «иммуностимуляция» был заменён на термин «иммуномодуляция» — проблема заключается не в активации иммунной системы, а в её оптимальном ответе на реальную ситуацию.
Избыточный иммунный ответ, кроме того что приводит к перерасходу питательных и биологически активных веществ, часто вызывает и заболевания (аллергия, аутоиммунные болезни). Слабый иммунный ответ также не обеспечивает надёжной защиты организма от патогенов. В этом отношении иммунная система похожа на скрипку. Если у скрипки не подтянуты струны, то даже в руках лучшего скрипача мира она не будет звучать красивой мелодией: перетянутые и недотянутые струны также плохо. Так, в иммунной системе лишь эффективная коммуникация между всеми типами иммунных клеток даёт возможность надёжной защиты.
В этом отношении задача ветеринарных специалистов и зоотехнической службы хозяйств — найти эффективные меры поддержания иммунной системы в условиях стресса. Одним из таких приёмов, который был разработан в последние годы, является выпаивание антистрессовых препаратов в периоды повышенного стресса. Используя систему дозатронов/медикаторов, можно быстро прореагировать на конкретную ситуацию и дать птице необходимые биологически активные вещества, потребность в них возрастает в условиях стресса. Обеспечив птицу дополнительными антиоксидантами, удаётся снизить повреждение рецепторов на поверхности иммунных клеток. Однако использование витамина Е или С оказалось малоэффективным, поскольку эффективность витамина Е в клетке больше зависит от его рециклизации,чем от концентрации.
Таким образом, добавив в антистрессовый препарат вещества, участвующие в рециклизации витамина Е (витамин С, селен, витамины В, и В2), вещества (карнитин и бетаин), регулирующие функцию митохондрий (основных поставщиков свободных радикалов в клетке), а также минералы — цинк и марганец (простетические группы главного антиоксидантного фермента супероксид-дисмутазы), удаётся поддержать высокую иммунокомпетентность в стресс-условиях благодаря предотвращению нарушения рецепторов. Кроме того, включение в состав препарата органических кислот позволяет поддерживать целостность энтероцитов, обеспечивая высокую эффективность всасывания питательных и биологически активных веществ, а также предупреждая проникновение патогенов, поскольку роль иммунной системы кишечника в защите от патогенов трудно переоценить.
Наши исследования показали перспективность выпаивания препарата Фид-Фуд Меджик Антистресс Микс как в первые дни жизни цыплят (для поддержания оптимального развития кишечника и иммунной системы) (Сурай и Фисинин, 2012; Фисинин и Сурай, 2012; 2012а), так и перед вакцинациями, после них (высокая иммунокомпетентность — залог эффективной вакцинации), при тепловых стрессах, пересадке и отборе, переводе птицы из ремонтного молодняка во взрослое стадо, при выходе на пик продуктивности и поддержании качества скорлупы во второй половине продуктивного периода, в ряде других случаев (Фисинин и Сурай, 2011; 2011 а; Сурай и Бородай, 2011; Сурай и Фотина, 2011). Было также показано положительное влияние антистрессового препарата на состояние здоровья и иммунитет поросят (Сурай и Мельничук, 2012; Гапонов и др., 2012).
Иммуносупрессивное действие микотоксинов.
Исследованиями последних лет доказано, что микотоксины являются важнейшими стресс-факторами кормового происхождения (Surai and Dvorska, 2005). Главный механизм их токсического действия — окислительный стресс, то есть на уровне клетки потребление микотоксинов с кормом приводит к избыточному образованию свободных радикалов, которые вызывают повреждение белков, липидов и нуклеиновых кислот, что, в свою очередь, способствует иммуносупрессии. Это характерно как для ДОН (Фисинин и Сурай, 2012 b; с), охратоксина (Фисинин и Сурай, 2012 d, е), Т-2 токсина (Фисинин и Сурай, 2012 f, g), так и для других микотоксинов (Surai, 2006; Surai et at., 2010). Эти изменения наряду с подавлением синтеза белка приводят к апоптозу и изменению экспрессии ряда важнейших генов, включая витагены, что и сопряжено с нарушением коммуникации между иммунными клетками. Вся иммунная система теряет управление и больше не может адекватно реагировать на изменения внешней среды, то есть наблюдается иммуносупрессия.
Сегодня разработаны десятки различных адсорбентов, призванных связывать микотоксины в желудочно- кишечном тракте сельскохозяйственных животных и птицы. Тем не менее проблема иммуносупрессивного действия микотоксинов не решена по ряду причин.
- Ни один из адсорбентов микотоксинов, присутствующих на рынке России, ближнего и дальнего зарубежья, не способен связывать 100% микотоксинов кормов. В лучшем случае цифра приближается к 70%, а по многим микотоксинам не превышает 50 процентов. К тому же большинство исследований в отношении связующей способности микотоксинов адсорбентами проводилось in vitro, а эти данные не всегда правомочно переносить на живой организм.
- Добавлять адсорбент в корма постоянно — дорого, а после того, как проявились признаки микотоксикоза, включая иммуносупрессию, нет смысла. К этому времени уже значительное количество микотоксинов попало в организм, и они привели к отрицательным последствиям.
- Добавляемые в корм адсорбенты не обладают лечебными свойствами, а лишь снижают дальнейшее поступление микотоксинов в организм, которому необходимо справиться с детоксикацией поступивших микотоксинов.
Учитывая вышесказанное, мы пришли к заключению, что в борьбе с микотоксинами важнейшее место занимает поддержка печени, где осуществляется детоксикация большинства микотоксинов, включая охратоксин и Т-2 токсин, а также микрофлоры кишечника, которая расщепляет ДОН.
Таким образом, выпаивание антистрессового препарата нового поколения, с одной стороны, поддерживает функцию печени, в частности детоксикационную. В данном случае решающую роль играют такие компоненты антистрессового препарата, как карнитин (поддержание функции митохондрий и снижение утечки свободных радикалов; активация ферментов детоксикации), бетаин и электролиты (поддержание осмотического баланса в кишечнике и в клетках печени, нарушающегося вследствие токсичности микотоксинов), витамин Е и система его рециклизации (снижающие окислительный стресс и предотвращающие апоптоз и изменения в активности ряда важнейших генов), органические кислоты, способствующие оптимальному состоянию кишечника и его микрофлоры, а также детоксикации ДОН. Как уже упоминалось выше, смесь антиоксидантов, минералов, органических кислот, бетаина и карнитина обладает иммуномодулирующим действием, что существенно снижает иммуносупрессию.
Итак, при подозрении на микотоксикоз рекомендуется выпаивать антистрессовый препарат в течение 3-7 дней. Если анализы подтвердят высокую концентрацию микотоксинов, тогда включают в корм эффективный адсорбент.
Если же проблема микотоксикоза действительно серьёзная, рекомендуется объединить скармливание адсорбента микотоксинов с выпаиванием антистрессового препарата. Этот приём является наиболее эффективным в снижении иммуносупрессивного действия микотоксинов.
Таким образом, наши исследования и обобщение мирового опыта по поддержанию высокой иммунокомпетентности птицы позволили предложить эффективные приёмы для достижения этой цели.
Заключение. Несмотря на то что исследования в области иммунологии активно развиваются, до сих пор остаётся ряд белых пятен на карте иммунитета птицы. В этом отношении иммуносупрессивное действие различных стрессов заслуживает пристального внимания. Используя последние достижения в области нутригеномики и молекулярной биологии витагенов, удалось разработать антистрессовый препарат нового поколения, обеспечивающий организм животных и птицы в условиях стресса специфическими веществами, способными снизить повреждение рецепторов. Это даёт возможность поддерживать высокую иммунокомпетентность и снижать отрицательные последствия различных стрессов, включая микотоксикозы, повышая сохранность и продуктивность сельскохозяйственных животных и птицы.
