Морфологические и этиологические аспекты акцидентальной инволюции тимуса птиц

Ветеринария

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭТИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АКЦИДЕНТАЛЬНОЙ ИНВОЛЮЦИИ ТИМУСА ПТИЦ

Е.Г. ТУРИЦЫНА,

кандидат ветеринарных наук, доцент, Красноярский ГАУ

Ключевые слова: морфология, этиология, тимус птиц, акцидентальная инволюция.

660049, г. Красноярск, пр. Мира, 90; тел.

Тел. 8 (391) 227-36-09

Структура тимуса как филогенетически самого древнего органа иммунной системы наиболее полно отражает состояние иммунного статуса организма, особенно в раннем постнатальном онтогенезе [1].

Под влиянием разнообразных причин в тимусе развивается акцидентальная инволюция, отражающая постепенно нарастающий процесс подавления активного функционирования органа вплоть до возникновения его приобретенной атрофии, что равнозначно состоянию приобретенного иммунодефицит-ного синдрома [2]. Установлено, что у млекопитающих степень развития инволюции тимуса зависит от характера этиологического фактора и продолжительности его действия [3, 4, 5].

Цель и методика исследований

Целью настоящего исследования явилось выявление морфологических закономерностей в развитии акциден-тальной инволюции тимуса у птиц, обусловленной этиологическими факторами инфекционной и неинфекционной природы. Исследования проводились в 1987-2009 годах на птицефабриках Красноярского края и кафедре анатомии и гистологии животных Красноярского государственного аграрного университета.

Объектом исследований служил тимус птицы от суточного до 90-дневного возраста яичных кроссов белый леггорн, родонит, хайсекс браун, хайсекс уайт. Материал отбирали от здоровой интакт-ной и иммунизированной птицы, выбракованных цыплят после транспортировки из инкубатория в цеха выращивания в зимнее время года, павших от истощения и колисептицемии (экспериментальный материал), болезней органов дыхания и желудочно-кишечного тракта неинфекционной этиологии.

Для суждения о морфофункциональном состоянии тимуса определяли абсолютную массу органа, весовой индекс, интенсивность роста в разные периоды жизни. Гистологические исследования проводили по общепринятым методикам, готовые парафиновые срезы окрашивали гематоксилином Эрлиха и эозином, на соединительную ткань по Маллори, ДНК и РНК выявляли смесью метилового зеленого и пиронина О по Браше, кислые мукополисахариды - комбинированной окраской по Моури [6, 7].

Анализ специфичных для тимуса внутриорганных морфометрических параметров включал определение соотно-

шения площади коркового и мозгового вещества (индекс коры), плотности лимфоцитов в условном поле зрения коркового и мозгового вещества, количества митозов в субкапсулярной зоне коры на 1000 зарегистрированных клеток (митотический индекс), количества и размеров телец Гассаля в мозговом веществе. Морфометрические исследования проводили с помощью окуляр-микрометра МОВ-1-15х и окулярной сетки Г.Г. Автандилова. Достоверность обнаруженных морфометрических отличий оценивали с использованием ^критерия Стьюдента.

Результаты исследований

Прежде чем давать морфологическую оценку акцидентальной инволюции тимуса, нами было определено исходное состояние покоя органа, которое характерно для здоровой птицы, не подвергавшейся массированным антигенным стимуляциям, с живой массой, соответствующей возрасту и стандарту породы (табл. 1). По степени структурных изменений, обусловленных разнообразными факторами инфекционного и неинфекционного характера, в тимусе птиц нами были выделены следующие фазы акцидентальной инволюции.

Первая фаза акцидентальной инволюции развивается в первые часы после антигенной стимуляции. Она сопровождается увеличением абсолютной и относительной массы тимуса. Так, иммунизация цыплят против болезни Марека вызывает рост абсолютной массы органа на 5-6%, относительной - на 6-15% в течение первых суток после иммунизации по сравнению с интакт-ной птицей. При одновременном применении нескольких вакцин эта разница может достигать 20%.

Рост абсолютной массы тимуса прежде всего обусловлен пролиферацией лимфоцитов субкапсулярного слоя долек, о чём свидетельствует рост митотического индекса почти в 4,7 раза по сравнению с исходным состоянием тимуса здоровых 30-45-суточных цыплят (Р<0,01). Корковая зона долек расширяется, и индекс коры увеличивается на 54,6% (табл. 1).

Плотность лимфоцитов в условном поле зрения коры увеличивается почти на 5%, в мозговом веществе разница достигает 13%. Нарастает пиронинофи-лия субкапсулярной зоны. Появляется очаговое разрежение лимфоцитов коры, которое напоминает картину звёздного неба (рис. 1). Пролиферативные процессы сопровождаются полнокровием орга-

на, отёчностью междольковой соединительной ткани, активизацией эндотелия мелких сосудов.

Развитие первой фазы акциденталь-ной инволюции тимуса возможно не только при антигенной стимуляции живыми вакцинами, но и в первые часы после заражения, однако зафиксировать продромальный период инфекционного процесса у птицы в практических условиях не представляется возможным.

Морфологические изменения, происходящие в тимусе в первой фазе акци-дентальной инволюции, мало соответствуют её традиционному описанию как процесса нарастающей атрофии органа. Тем не менее, мы считаем целесообразным выделение этой стадии, поскольку кратковременная гиперплазия тимуса закономерно развивалась в ответ на введение любых живых вирусвакцин.

Важным является обстоятельство, что при влиянии фактора, не связанного с антигенным воздействием, первая стадия акцидентальной инволюции отсутствует. В то же время многократная антигенная стимуляция при реализации программ вакцинопрофилактики не только приводит к пролиферации кортикальных лимфоцитов, но и к развитию лимфофолликулярной гиперплазии тимуса, характеризующейся появлением очаговых скоплений лимфоцитов, напоминающих лимфатические фолликулы. Подобные изменения в тимусе, по мнению ряда авторов [1, 2, 8], являются отражением аутоиммунных и аллергических реакций организма.

Вторая фаза акцидентальной инволюции характеризуется сокращением коркового вещества и расширением мозговой зоны. Индекс коры уменьшается на 16% от исходных показателей, падает пролиферативная активность клеток субкапсулярной зоны, что проявляется снижением митотического индекса в 2 раза по сравнению с предыдущей фазой инволюции. При воздействии факторов неинфекционного характера митотический индекс оказывается на 4-6% ниже, чем в тимусе, находящемся в состоянии покоя.

Корковая зона неравномерно заполнена клетками - участки умеренного опустошения чередуются с мелкими очаговыми скоплениями лимфоцитов. Плотность лимфоцитов в мозговом веществе падает, становятся хорошо за-

Morphology, aetiology, thymus of birds, accidental involution.

метными пласты эпителиальных клеток. В области кортико-медуллярной границы растёт число макрофагов и гра-нулоцитов. Количество мелких телец Гассаля увеличивается в 1,6 раза по сравнению с исходным состоянием. Абсолютная масса органа при этом остаётся в пределах физиологической нормы либо слабо снижается.

Третья фаза инволюции характеризуется значительным истончением коркового вещества либо его полным исчезновением в отдельных участках. Индекс коры снижается в 2,2 раза по сравнению с исходным показателем. Гибель кортикальных лимфоцитов сопровождается интенсивным притоком макрофагов, обеспечивающих фагоцитоз погибших клеток.

Эпителиальные клетки в медулле со светлыми пузырьковидными ядрами и пенистой вакуолизированной цитоплазмой формируют обширные участки и содержат в цитоплазме РАБ-по-ложительные пылевидные включения. На месте их скоплений появляются мелкие кистоподобные структуры с секретом, дающим положительную реакцию на кислые мукополисахариды. Иногда встречаются полости с клеточным детритом внутри (рис. 1).

Количество телец Гассаля увеличивается в 2,2 раза по сравнению с состоянием покоя тимуса. Тельца нередко подвергаются гиалинозу или ке-ратинизации. Тяжи междольковой соединительной ткани утолщаются и обильно инфильтрируются гранулоци-

Таблица 1

Морфометрические параметры тимуса в состоянии покоя и при акцидентальной инволюции

Фазы инволюции Индекс коры Митотический индекс Плотность лимфоцитов Количество телец Гассаля

коры медуллы

Исходное состояние 1,08±0,03 1,04±0,11 125±2,08 38±1,91 5,1±0,46

1 1,67±0,09* 4,87±0,39* 131 ±2,36 43±2,67 6,7±0,40

2 0,93±0,07 2,29±0,35* 101±4,18* 33±1,85 8,2±0,47**

3 0,49±0,07* 0,42±0,09* 68±6,53** 29±2,66* 12,5±0,84**

4 - - 32±3,01** 57±4,37* 6,9±0,57

5 - - 14±1,83** 2,8±0,37*

Примечание: по сравнению с исходным состоянием * Р<0,01 и ** Р<0,001.

♦•Л

Рисунок 1. III фаза акцидентальной инволюции тимуса. Полость с клеточным детритом на месте скопления эпителиальных клеток мозгового вещества. Возраст - 45 дней. Гематоксилин-эозин. 4200

Таблица 2

Зависимость развития стадий акцидентальной инволюции тимуса от длительности действия этиологического фактора

Рисунок 2. Доли тимуса здоровой (А) и павшей от колисептицемии (Б) 30-дневной птицы. IV фаза акцидентальной инволюции

Этиологический фактор Продолжительность действия фактора Кол-во, голов Стадии акцидентальной инволюции тимуса

I II III IV V

Транспортный и низкотемпературный стресс 0,5-4 часа 7 - 4 3 - -

Плановые антигенные стимуляции* 1-60 дней 42 18 15 7 2 -

Алиментарное истощение (экспериментальное) 5-16 дней 6 - - 1 4 1

Колисептицемия (экспериментальная) 1-15 дней 30 - - 5 19 6**

Патология органов пищеварения неизвестна 11 - 1 4 6 -

Патология органов дыхания неизвестна 8 - - 2 5 1

Примечание: * - современные схемы вакцинопрофилактики включают от 6 до 10 иммунизаций против вирусных болезней за первые два месяца жизни; ** - длительность болезни более 7 суток.

Ветеринария

тами. Опустошение тимуса лимфоцитами сопровождается снижением его абсолютной и относительной массы.

Четвёртая фаза акцидентальной инволюции характеризуется резким снижением абсолютной массы тимуса, сокращением размеров долек и падением величины весового индекса органа до 1,5 и ниже (рис. 2).

Характерным морфологическим признаком четвёртой стадии инволюции является инверсия слоев, при которой на фоне значительного опустошения органа клетками плотность лимфоцитов в мозговой зоне в 1,8 раза больше, чем в корковом веществе (табл. 1). Нарастают дистрофические изменения и гибель эпителиальных клеток. Количество и размеры телец Гассаля сокращаются.

Пятая фаза акцидентальной инволюции характеризуется атрофией тимуса. Он превращается в два соединительнотканных тяжа с мелкими плоскими едва заметными дольками (рис.). Лимфоциты в дольках встречаются в виде мелких рыхлых островков. Тельца Гас-саля редкие, часто в состоянии обызвествления. На месте долек разрастаются грубые пучки коллагеновых волокон.

Анализ морфологических изменений тимуса цыплят выбракованных и павших с различными патологоанатомическими диагнозами позволил выявить зависимость между степенью развития акцидентальной инволюции и продолжительностью действия этиологического фактора (табл. 2).

Акцидентальная инволюция I, II и III стадий развивается при транспортировке суточных цыплят из инкубатория в цеха выращивания, особенно в зимнее время года, когда возникают проблемы равномерного прогрева помещения на всех уровнях клеточных батарей до оптимальной температуры; при антигенных стимуляциях во время вакцинаций. Самые тяжёлые структурные изменения в тимусе развиваются при бактериальных инфекциях, алиментарном истощении и патологиях органов дыхания и пищеварения.

Выводы

1. Акцидентальная инволюция тимуса у птиц раннего возраста является стереотипной реакцией на воздействия этиологических факторов инфекционной и неинфекционной природы и носит выраженный фазовый характер.

2. Первая фаза акцидентальной инволюции морфологически характеризуется пролиферацией лимфоцитов и развивается в ответ на действие факторов антигенного происхождения, может переходить в следующую фазу либо возвращаться в исходное состояние.

3. Вторая и третья фазы акциден-тальной инволюции развиваются под влиянием непродолжительных по времени и умеренных по силе факторов различного происхождения и свидетельствуют о функциональном напряжении иммунной системы. Эти фазы являются обратимыми при условии прекраще-

Ветеринария. Биология

ния действия причины, обусловившей их развитие.

4. Четвёртая и пятая фазы инволюции отражают состояние приобретенно-

го иммунодефицитного синдрома. Они развиваются при экстремальных по силе и продолжительности неблагоприятных воздействиях на организм. При

благоприятных условиях возможна частичная регенерация долей тимуса при четвёртой стадии инволюции. Пятая стадия является необратимой.

Литература

1. Ивановская Т. Е., Зайратьянц О. В., Леонова Л. В., Волощук И. Н. Патология тимуса у детей. СПб. : СОТИС, 1996. 270 с.

2. Харченко В. П., Саркисов Д. С., Ветшев П. С., Галил-Оглы Г. А., Зайратьянц О. В. Болезни вилочковой железы. М. :

Триада, 1998. 232 с.

3. Domrnnguez-Gerpe L., Rey-IV^ndez M. Evolution of the thymus size in response to physiological and random events throughout life. Microsc. Res. Tech., 2003. V. 62. № 6. P. 464-476.

4. Glavina-Durdov M., Springer O., Capkun V., Saratlija-Novakovic Z., Rozic D., Barle M. The Grade of Acute Thymus Involution in Neonates Correlates with the Duration of Acute Illness and with the Percentage of Lymphocytes in Peripheral Blood Smear. Neonatology, 2003. V. 83. № 4. P. 176-179.

5. Капитонова М. Ю., Кузнецов С. Л., Клаучек С. В., Мохд Исмаил З. И., Улла М., Федорова О. В. Акцидентальная инволюция тимуса в растущем организме при воздействии различных видов стрессоров // Морфология. 2006. Т. 130. № 6. С. 56-61.

6. Кононский А. И. Гистохимия. Киев : Вища школа, 1976. С. 87-88.

7. Автандилов Г. Г. Основы патологоанатомической практики. М. : РМАПО, 1994. С. 372-407.

8. Yassin S. F. Surgery of the Thymus Gland // eMedicine Specialties. 2009. V. 4. URL : http://emedicine.medscape.com/article/ 427053-overview

СЕЛ-ПЛЕКС И ЙОДКАЗЕИН В ПРЕДСТАРТОВОМ РАЦИОНЕ ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ

Е.В. ШАЦКИХ,

кандидат биологических наук, доцент, Уральская ГСХА

Ключевые слова: неорганическая и органическая формы селена и йода, предстартовый период, химический состав мяса, цыплята-бройлеры.

620075, г. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42; тел. 8 (343) 226-72-13

Соединения микроэлементов селена и йода являются обязательными компонентами рациона цыплят-бройлеров. В организме существует функциональная взаимосвязь между этими элементами. Селен участвует в метаболизме йода, входя в состав трийодтиронин деиодиназы в виде селеноцистеина. Различают три типа трийодтиронин деиодиназ (I D1, ID2, ID3), играющих различную роль в активации и дезактивации тироксина, обладая при этом рядом общих свойств (M.J. Berry, L. Banu, P.R. Larsen, 1991; J.R. Arthur, G.J. Beckett, 1994; V.N. Gladyshev, D.L. Hatfield, 1999). В связи с широким распространением на рынке кормового сырья органических соединений металлов представляло научный и практический интерес провести испытания на птице органических источников селена и йода в виде препаратов сел-плекс и йодказеин.

Цель и методика исследований

Цель исследований - изучение эффективности использования в предстартовом рационе цыплят-бройлеров разных форм соединений селена и йода.

Эксперимент проводили в производственных условиях ГУП СО «Птицефабрика «Среднеуральская» на цыплятах-бройлерах кросса «Смена-7» в 2007 году и на кафедре кормления и разведения сельскохозяйственных животных УрГСХА. По принципу аналогов было сформировано три группы бройлеров: одна конт-

рольная и две опытные по 160 голов в каждой (80 голов петушков и 80 голов курочек). Селено- и йодсодержащие препараты включали в рацион бройлеров с суточного до 5-дневного возраста. С 6-го по 40-й день жизни цыплят всех групп переводили на общий рацион, предусмотренный схемой кормления птицефабрики, включающий неорганические формы микроэлементов селена и йода соответственно в виде селенита натрия 0,2 мг/кг и йодистого калия 0,7 мг/кг комбикорма. Птица контрольной группы в составе предстартового рациона получала неорганические формы селена и йода в виде селенита натрия и йодистого калия соответственно 0,2 и 0,7 мг/кг комбикорма. Цыплятам второй группы в ранний постэмбрио-нальный период онтогенеза включали в рацион органические формы микроэлементов селена и йода в виде сел-плекса и йодказеина из расчёта 0,2 и 0,7 мг/кг комбикорма соответственно. Бройлеры третьей группы получали в первые 5 дней жизни разные формы селена и йода: 0,1 мг/кг селена в виде селенита натрия + 0,1 мг/кг селена в виде сел-плекса + 0,35 мг/кг йода в виде йодистого калия + 0,35 мг/кг йода в виде йодказеина.

На фоне научно-хозяйственного опыта с целью определения переваримости и использования основных питательных веществ рациона с 30дневного возраста был проведён балансовый опыт; при этом руководствовались «Методикой проведения

научных и производственных исследований по кормлению сельскохозяйственной птицы» (ВНИТИП, 2004). Химический анализ мяса осуществляли по общепринятым методикам. Биологическую полноценность мяса бройлеров определяли по качественно-белковому показателю (КБП), представляющему собой отношение аминокислот триптофана к оксипролину. Для этого после убоя цыплят от 5 тушек каждой группы были взяты пробы грудной и бедренной мышц. Аминокислоты в мышцах определяли фотометрическим методом. В ходе эксперимента еженедельно вели учёт живой массы, сохранности поголовья птицы.

Результаты исследований Результаты балансового опыта показали (табл. 1), что совместное включение в предстартовый рацион органических форм селена в виде препарата сел-плекс и йода в виде добавки йодказеин способствовало повышению переваримости и использования основных питательных веществ корма. Так, переваримость сухого вещества во второй группе была выше по сравнению с контролем на 8,92%, протеина - на 0,6%, жира - на 11,6%, клетчатки - на 34%, золы - на 19,84%, использование азо-

Inorganic and organic forms of selenium and iodine, the prestarting period, a chemical compound of meat, chickens-broilers.