По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 577.35

Измерение содержания нитритов и трансферрина в крови коров с бессимптомным маститом методом ЭПР

З. Артюшина канд. вет. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – МВА им. К. И. Скрябина», 109472, Россия , г. Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23
С. Федотов д-р вет. наук, завкаф., ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева», 127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49
Н. Сиднев ассистент, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева», 127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49
Н. Белозерцева канд. биол. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева», 127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49
В. Сереженков канд. биол. наук, ст. науч. сотр., Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова Российской академии наук, 119991, Россия, г. Москва, ул. Косыгина, д. 4
Н. Ткачев канд. биол. наук, науч. сотр., Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова Российской академии наук, 119991, Россия, г. Москва, ул. Косыгина, д. 4

Одной из главных трудностей в предоставлении качественной ветеринарной помощи является несвоевременность и недостаточность диагностирования скрытых форм мастита у высокоэффективных молочных коров. Сегодня основной метод выявления патологий молочной железы основан на исследовании состава молока, в частности определении количества лейкоцитов – нейтрофилов, макрофагов, лимфоцитов и эпителиальных клеток. Процесс воспаления в молочной железе сопровождается усиленным образованием оксида азота, спектр которого в комплексе с гемоглобином обладает характерными параметрами сверхтонкого расщепления. Уровень содержания комплекса (NO)x в молоке животных с субклиническими формами мастита заметно отличается от показателей здорового поголовья. Для оценки состояния организма коровы с субклиническим маститом были проведены исследования уровней оксида азота NO, представленного устойчивым продуктом окисления – нитритом, а также трансферрина в крови методом электронного парамагнитного резонанса. По данным сигнала ЭПР трансферрина с g-фактором 4,3, установлено, что в группе контроля уровень трансферрина и связанного с ним железа выше, тогда как в экспериментальной группе показатели значительно ниже. Таким образом, изменение концентраций нитрита, трансферрина вместе с содержанием железа и ферритина в крови может использоваться в качестве маркеров воспалений, включая случаи субклинического мастита у крупного рогатого скота.

Литература:

1. Trukhachev V. I. et al. Adaptation of the Recommendations of the International Committee for Animal Recording (Icar) in Evaluating the Quality of Milk // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. – 2015;6(6):1317–1320. EDN: UWNRFR

2. Авдеенко В. С., Федотов С. В., Белозерцева Н. С. и др. Прогнозирование репродуктивных качеств и предрасположенности к маститам коров голштинской и симментальской пород // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. – 2020. – № 3. – С. 107–121.

3. Филатова А. В. и др. Инфекционный фактор в этиологии маститов у высокопродуктивных лактирующих коров // Уч. записки учреждения образования Витебской ордена Знак Почета государственной ветеринарной академии. – 2022. – Т. 58. – С. 86–89.

4. Федотов С. В., Симонов П. Г., Алиев А. Ю. Особенности терапии гнойно-катаральных эндометритов и маститов у коров // Ветеринария Кубани. – 2023. – № 2. – С. 15–18.

5. Ashraf A., Imran M. Causes, Types, Etiological Agents, Prevalence, Diagnosis, Treatment, Prevention, Effects on Human Health and Future Aspects of Bovine Mastitis // Anim. Health Res. Rev. – 2020;21:36–49.

6. Cheng W. N., Han S. G. Bovine Mastitis: Risk Factors, Therapeutic Strategies, and Alternative Treatments // Asian-Australas J. Anim. Sci. – 2020;33(11):1699–1713.

7. Chow J. C. et al. Toll-like Receptor-4 Mediates Lipopolysaccharide-induced Signal Transduction // J. Biol. Chem. – 1999; 274:10689–10692. http://doi.org/10.1074/ jbc.274.16.10689

8. Федотов С. В. и др. Современные методы диагностики маститов у коров в условиях интенсивного производства // Ветеринария. – 2022. – № 4. – С. 51–56.

9. Алиев А. Ю., Федотов С. В., Белозерцева Н. С. Изменения белкового состава молока коров при субклиническом мастите // Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. – 2022. – № 4. – С. 471–477.

10. Dang X. T. et al. Extracellular Vesicles as an Efficient and Versatile System for Drug Delivery // Cells. – 2020;9(10):2191.

11. Zempleni J. et al. Biological Activities of Extracellular Vesicles and Their Cargos from Bovine and Human Milk in Humans and Implications for Infants // J. Nutr. – 2017;147(1):3–10.

12. Do D. N., Dudemaine P. L., Mathur M. et al. miRNA Regulatory Functions in Farm Animal Diseases, and Biomarker Potentials for Effective Therapies // Int. J. Mol. Sci. – 2021;22(6):3080.

13. Chen Y., Jing H., Chen M. et al. Transcriptional Profiling of Exosomes Derived from Staphylococcus aureus-infected Bovine Mammary Epithelial Cell Line MAC-T by RNA-seq Analysis // Oxid. Med. Cell Longev. – 2021;2021:8460355

14. Green L. C., Wagner D. A., Glogowski J. et al. Analysis of Nitrate, Nitrite and (15N) Nitrate in Biological Fluids // Anal. Biochem. – 1982. – 126(1):131–138.

15. Tsikas D. A. Critical Review and Discussion of Analytical Methods in the Larginine. Nitric Oxide Area of Basic and Clinical Research // Anal. Biochem. – 2008;379:139–163.

16. Li D., Liu Y., Li Y. et al. Significance of Nitric Oxide Concentration in Plasma and Uterine Secretes with Puerperal Endometritis in Dairy Cows // Vet Res Commun. – 2010;34:315–321.

17. Prusakov V. E., Maksimov Y. V., Burbaev D. Sh. et al. EPR and Möss bauer Characteristics of Aqueous Solutions of 57Fe-dinitrosyl Iron Complexes with Glutathione and Hydroxyl Ligands // Appl. Magn. Reson. – 2019;50(7):861–888.

18. Malmström R. E., Björne H., Oldner A. et al. Intestinal Nitric Oxide in the Normal and Endotoxemic Pig // Shock. – 2002;18:456–460.

19. Liu R., Kang Y., Chen L. Activation Mechanism of Human Soluble Guanylatecyclase by Stimulators and Activators // Nature Communications. – 2021;12:5492.

20. Vanin A. F., Sanina N. A., Serezhenkov V. A. et al. Dinitrosyl-iron Complexes with Thiolcontaining Ligands: Spatial and Electronic Structures // Biol. Chem. – 2007;19(16):82–93.

21. Vanin A. F. et al. Direct EPR Detection of Nitric Oxide in Mice Infected with the Pathogenic Mycobacterium Mycobacterium tuberculosis // Appl Magn Reson. – 2010;38(1):95–104.

22. Serezhenkov V. A., Tkachev N. A., Artyushinab Z. S. et al. Reduced Nitric Oxide Bioavailability in Horses with Colic: Evaluation by ESR Spectroscopy // Biophysics. – 2020;65(5):869–875.

23. Bülbül A., Yılmaz B. Relationship between the Level of Nitric Oxide and Somatic Cell Count in the Cow Milk with Mastitis // Eurasian Journal of Veterinary Sciences. – 2004;20(2):95–102.

24. Gera S., Guha A. Assessment of Acute Phase Proteins and Nitric Oxide as Indicator of Subclinical Mastitis in Holstein × Haryana Cattle // Indian Journal of Animal Sciences. – 2011;81(10):1029–1031

25. Murata H., Shimada N., Yoshioka M. Current Research on Acute Phase Proteins in Veterinary Diagnosis: an Overview // The Veterinary Journal. – 2004;168:28–40.

26. Santana A. M. et al. Blood Serum Acute Phase Proteins and Iron Dynamics During Acute Phase Response of Salmonella enterica Serotype Dublin Experimentally Infected Buffalo Calves // Vet. Immunol. Immunopathol. – 2018;203:30–39.

27. McNair J., Elliott C., Bryson D. G., Mackie D. P. Bovine Serum Transferrin Concentration During Acute Infection with Haemophilus somnus // Vet. J. – 1998;155:251–255.

28. Oria R. et al. Effect of Nitric Oxide on Expression of Transferrin Receptor and Ferritin and on Cellular Iron Metabolism in K562 Human Erythroleukemia Cells // Blood. – 1995;85(10):2962–2966.

29. Ong S. T., Ho J. Z., Ho B., Ding J. L. Iron-withholding Strategy in Innate Immunity // Immunobiology. – 2006;211: 295–314.

30. Ali A., Rehman M. U., Mushtaq S. et al. Biochemical and Computational Assessment of Acute Phase Proteins in Dairy Cows Affected with Subclinical Mastitis // Curr. Issues. Mol. Biol. – 2023;45:5317–5346.

31. Li J. et al. Determination of Nitric Oxide and Its Metabolites in Biological Tissues Using Ozone-Based Chemiluminescence Detection: A State-of-the-Art Review // Antioxidants. – 2024;13(2):179.

Для восстановления количества маточного стада и повышения его производительности необходимы современные и экономически эффективные методы, обеспечивающие быстрое размножение животных с хорошими генетическими и производственными характеристиками. Желаемые показатели достигаются благодаря полноценному кормлению, оптимальному содержанию, целевым селекционным мероприятиям, искусственному осеменению, своевременной ветеринарной диагностике и профилактическим мерам [1].

Повышение качества племенных работ в животноводстве повышает важность показателей продуктивности молочных коров. Исследования показывают, что от 27,0 до 51,0 % коров, находящихся в периоде лактации, выводятся из стада вследствие заболеваний молочной железы [2–4].

Основной причиной возникновения мастита у крупного рогатого скота служит бактериальное внутреннее инфицирование вымени [5, 6]. Мастит провоцируют такие возбудители, как золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) и агалактический стрептококк (Streptococcus agalactiae), реже встречаются микоплазма бычьего типа (Mycoplasma bovis) и коринебактерия (Corynebacterium). Эти микроорганизмы живут на поверхности кожи сосков и внутри вымени коров, способствуя заражению через каналы сосков. Экологические патогены – кишечная палочка (Escherichia coli), другие представители стрептококков (Streptococcus spp.) – проникают в ткани вымени, вызывая воспаление и активируя иммунитет животного, однако зачастую быстро уничтожаются организмом. Микроорганизмы вроде Streptococcus spp. (включая Strep. uberis), E. coli, Klesiella spp., Enterobacter spp., Pseudomonas spp. и прочие являются источниками развития экологического мастита.

Мастит, вызванный эндотоксином E. coli, обусловлен связыванием липополисахарида с toll-подобным рецептором (TLR4) в ассоциации с другими молекулами, такими как LPS-связывающий рецептор и ряд других белков, что индуцирует многочисленные сигнальные пути [7]. Модуляция активности фактора NF-κB является важным этапом одного из них, контролирующим транскрипцию ДНК, выработку цитокинов и выживаемость клеток. Связывание NF-κB с последовательностью ДНК приводит к транскрипции мРНК и трансляции воспалительных цитокинов (таких, как TNF-α, интерлейкин IL-1β, IL-6, IL-8); маркеров воспаления, таких как циклооксигеназа-2 (ЦОГ-2) и индуцибельной синтазы оксида азота NO (INOS), что в итоге вызывает воспалительную реакцию.

Для Цитирования:
З. Артюшина, С. Федотов, Н. Сиднев, Н. Белозерцева, В. Сереженков, Н. Ткачев, Измерение содержания нитритов и трансферрина в крови коров с бессимптомным маститом методом ЭПР. Ветеринария сельскохозяйственных животных. 2025;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: