4. Физиологические особенности иммунной системы и органов пищеварения у птицы
4.1. Особенности иммунной системы
Иммунная система - совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток тела. При определении иммунологического состояния организма используют такие понятия, как иммунологическая реактивность и естественная резистентность.
Иммунологическая реактивность - это способность организма проявлять защитно-иммунологические свойства в отношении возбудителей инфекционных болезней и обеспечивать специфический ответ на антигенное воздействие (Болотникова, 1987).
Естественная резистентность - это устойчивость организма к экологическим и физиологическим агентам, обусловленная не активной иммунизацией, а его природными биологическими свойствами конституционного иммунитета24 (Бессарабов, Урюпина, 1983).
Резистентность относится к числу важнейших интегральных характеристик организма. Она является показателем его устойчивости к различным воздействиям, базируется на механизмах, которые сформировались в процессе эволюции, закреплены естественным отбором и обусловливают адаптивную норму реакции того или иного индивида или вида в целом (Шмальгаузен, 1968).
Резистентность организма принято подразделять на иммунологическую (иммунный ответ) и неспецифическую защиту. Обе включают в себя врожденную и приобретенную резистентность. Различают гуморальные и клеточные факторы защиты. Как гуморальный, так и клеточный иммунный ответ - это комплексный процесс, развивающийся в результате взаимодействия различных типов клеток (В-, Т-лимфоцитов, макрофагов и др.) и сопровождающийся выработкой специфических антител (Сафронов и соавт., 1995).
Врожденный иммунитет неспецифичен, действует относительно медленно и малоэффективен. Однако он имеет чрезвычайно важное значение, поскольку первым выступает на защиту организма от чужеродных тел, проникающих в него (Оуэн, 1996). Для иммунной системы птиц характерны некоторые особенности, например, нет четко выраженной сети лимфатических сосудов и лимфатических узлов.
К другим факторам неспецифической защиты относят комплемент25, пропердин25 и интерферон27. Комплемент способствует лизису клеток, а интерферон обладает антивирусной активностью и может выступать в качестве иммуномодулятора, так как обладает свойствами, присущими лимфокинам. Исследованиями (L.G. Warren et al., 1959) установлено, что интерферон появляется к концу первой недели эмбрионального развития, образуется отдельными участками клеток хориоаллантоисной оболочки, а активность комплемента обнаруживается с 17-го дня инкубации и быстро нарастает к моменту вывода. С.Н. Румянцев (1983) все эти факторы относит к составляющим конституционального иммунитета23.
Один из факторов неспецифической защиты организма – бета-лизин – наименее изучен. При изучении антимикробной активности сыворотки крови было обнаружено присутствие в ней двух категорий антимикробных начал – термостабильной и термолабильной.
Первая была действенной в отношении бацилл, вторая – различных грамотрицательных микробов. На основании этого E. Behring в 1889 г. обозначил термостабильные антимикробные начала сыворотки крови термином «бета-лизин», а термолабильные, нестойкие факторы - «альфа-лизин». Относительно механизма действия бета-лизинов на микроорганизмы литературные данные немногочисленны. Еще в 1936 г. A. Petterson установил, что антибактериальное действие бета-лизинов не нуждается в присутствии комплемента, однако им необходимы в качестве кофактора ионы Са++. По данным О.В. Бухарина и соавт., (1977), основной «мишенью» бета-лизина является цитоплазматическая мембрана. Очевидно, гибель клеток обусловлена именно лизисом клеточной стенки ферментами (аутолизинами), расположенными в цитоплазматической мембране, активируемыми и освобождаемыми при взаимодействии бета-лизинов с цитоплазматической мембраной.
Из работ J.J. Hirch (1960), K. Kelleu (1980) известно, что бета-лизины найдены не только в сыворотке, но и в тромбоцитах, причем в большом количестве.
Следовательно, бета-лизины играют важную биологическую роль в неспецифическом иммунитете.
Необходимо подчеркнуть, что имеющиеся в литературе единичные и крайне разноречивые данные не дают четкого представления о динамике изменений бета-лизина у птиц в процессе постнатального онтогенеза.
Так, Т.А. Шибалова и соавт. (1981) вообще не обнаружили признаков появления активности бета-лизина в сыворотке крови кур, а Л.С. Колабская (1982) выявила достаточно высокий его уровень. Т.В. Потапова с соавт. (1986) установили: у 9-дневных эмбрионов активность бета-лизина была незначительной, у цыплят обнаружили бета-литическую активность в конце первых суток жизни, до 40-го дня она изменялась неравномерно, в интервале между 40-и и 60-и сутками варьировала от повышения до полного исчезновения.
Результаты исследования Л.С. Колабской (1982), проведенного с помощью нефелометрического метода, показали относительно высокую активность бета-лизина у развивающихся кур, которая изменялась в процессе наблюдений (от 1 до 360 суток). По-видимому, причина несовпадения полученных результатов в работах названных авторов, а также в исследованиях Т.В. Потаповой и соавт. (1986) объясняется, прежде всего, различными методическими подходами. Обращает внимание и тот факт, что Т.А. Шибалова и соавт. (1981) и Л.С. Колабская (1982) не называют сезон исследований, породу экспериментальной птицы, а также штамм используемой бактериальной культуры. По результатам исследований, проведенных Е.И. Бритвиной (1973) и О.В. Бухариным и соавт. (1977), уровень бета-лизина отличается у отдельных пород одного и того же вида, это обстоятельство указывает на связь титра бета-лизинов с генотипом.
Следовательно, регистрация бета-лизина в сыворотке крови эмбрионов на 9-й день инкубации позволяет отнести его к одному из наиболее ранних факторов неспецифической защиты, что необходимо для поддержания высокой реактивности в процессе пренатального онтогенеза кур (Потапова и соавт., 1986).
У птиц лимфоидные органы по степени функциональной активности и значимости в развитии иммунного ответа, так же как и у млекопитающих, принято подразделять на первичные, или центральные, и вторичные, или периферические.
К центральным органам иммунитета птицы относят эмбриональный желточный мешок, костный мозг, тимус, фабрициевую сумку (бурсу). Желточный мешок является первичным и главным кроветворным органом эмбриона. Он формируется в первые дни развития эмбриона, желточная масса которого служит энергетическим материалом. Перед вылуплением желточный мешок втягивается в брюшную полость, затем в течение нескольких суток желток рассасывается (Конопатов, Макеева, 2000).
Формирование крови в стенке желточного мешка достигает максимума активности на 11-й и 12-й день инкубации, уменьшаясь к 18-му дню. Костный мозг обнаруживается и функционирует на 12-й день. Он не является активным в это время, но постепенно повышает свою активность к окончанию инкубации, когда он становится основным источником клеток крови (Бернет, 1971; Болотников, Конопатов, 1987, 1993). Быстрое увеличение числа эритроцитов и лейкоцитов в костном мозге отмечается в период первых 4 дней постинкубационного периода и он становится центральным лимфоидным органом, источником полипотентных стволовых клеток (Болотников, Соловьев, 1980).
Тимус у птиц состоит из 6-7 пар долей, расположенных в 2 ряда: 1-й- на шее, 2-й прилегает к трахее. Наиболее развит тимус у молодых птиц. Зачатки тимуса из мезенхимы появляются на 5-7-е сутки развития эмбриона, на 10-е сутки в тимусе можно обнаружить лимфоциты, где и происходит их созревание. Затем Т-лимфоциты покидают тимус, поступая в селезенку, лимфоидные образования слизистых оболочек кишечника, в бронхиальную лимфоидную ткань. При этом Т-лимфоциты как хранители иммунологической памяти об антигене приобретают способность стимулировать В-лимфоциты к пролиферации и дифференцировке в плазматические клетки, продуцирующие специфические антитела (JgM, JgG, JgA) против антигена. Количество выходящих из тимуса лимфоцитов составляет 7,4´107 штук в сутки, что достаточно для полного обновления в течение 2-3 месяцев всего циркулирующего лимфоцитарного пула (Кяйвяряйнен, 1982; Митюшников, 1985).
Фабрициева сумка – лимфоэпителиальный орган, специфический для птиц, служит единственным источником разнообразных клонов В-клеток и снабжает ими весь организм птицы в течение первых месяцев жизни; кроме того, обладает свойством синтезировать антитела.
Фабрициева сумка у птиц располагается на дорсальной поверхности прямой кишки и с помощью протока связана с задней камерой клоаки. Развивается к 13-му дню эмбрионального развития (у кур). Инвалюция начинается после 7-й недели жизни цыплят. Фабрициева сумка представляет собой лимфоэпителиальную ткань, состоящую из фолликулов, имеющих мозговую и корковую зоны. Источником предшественников лимфоидных клеток фабрициевой сумки является костный мозг. Под влиянием антигенной стимуляции заселение фабрициевой сумки лимфоцитами увеличивается и их формирование в В-лимфоциты не зависит от тимуса. Таким образом, за развитие гуморального иммунитета у птиц ответственна фабрициева сумка (Колычев, Госманов, 1996).
Клеточный цикл В-клеток в фабрициевой сумке птиц составляет 8-10 ч. Эта сравнительно быстрая пролиферация клеток приводит к синтезу тысяч лимфоидных фолликулов, каждый из которых содержит как зрелые лимфоциты, так и лимфоциты на различных этапах дифференцировки. Вероятно, что и корковый и мозговой слои фабрициевой сумки являются местом лимфопоэза, однако активность этого процесса более выражена в мозговом слое фолликула. Затем В-клетки покидают фабрициеву сумку, начиная мигрировать в периферических лимфоидных тканях организма до конца инкубации эмбриона и в первые недели и месяцы постэмбрионального развития птицы. В случае активации антигеном В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки, которые становятся продуцентами иммуноглобулинов, поступающих в кровь (Коляков, 1986; Коровин, 1995).
Выявлены 3 популяции В-клеток в крови 3-недельных цыплят (Paramithiotis, Ratcliffe, 1994). Около 60 % В-клеток крови были короткоживущие эмигранты из фабрициевой сумки, период их существования составлял 2-3 дня; примерно 35 % были долгоживущие, период их существования составлял более 2 недель; около 5 % были короткоживущие и представляли потомство постбурсальной В-клеточной продукции. Как указывает Н.В. Adelman (1942), впервые бурсу у птиц как анатомический орган описал Hieronymus Fabricius в XV в.
К периферическим (вторичным) лимфоидным органам птицы относятся селезенка, лимфоидные узлы слепых отростков, гардерова железа, скопления лимфоидных элементов глотки, гортани, бронхов и кишечника и в виде небольших скоплений лимфоидных клеток в других органах и тканях (Монтиэль, 1998; Конопатов, Макеева, 2000).
У куриных лимфатических узлов, подобных таковым у млекопитающих, нет. Некоторые исследователи установили, что у кур имеются лимфатические узлы, сгруппированные на заднем и среднем участках шеи. В каждую группу входят 3-4 или 3-5 единичных узлов. У молодых кур эти узлы желтоватого цвета, у более старых буровато-серые или серые. Однако обнаружить их трудно (Жаров и соавт., 2000).
Отсутствие лимфатической системы с многочисленными узлами у птиц компенсируется рассеянными по всему организму скоплениями лимфоидной ткани, способной активно реагировать на любой антигенный стимул (Васильев, 1986; Болотников и соавт., 1987; Никитенко, 1987). Участки скопления периферической лимфоидной ткани обнаруживаются в селезенке, в подслизистой оболочке пищеварительного тракта на всем протяжении от глотки до клоаки, в слепых отростках, эзофагеальной миндалине железистого желудка, а также в виде небольших скоплений лимфоидных клеток в коже, печени, легких, поджелудочной железе и других органах и тканях (Payne, 1971). По данным B.G. Bang et al. (1968), кроме того, обнаружены лимфоидные образования в слезном протоке (малые лимфоциты и центры размножения), гардеровой железе (плазматические клетки), в ее протоках (небольшие скопления лимфоцитов) и в протоках латеральных носовых желез (плазматические клетки).
Лимфоидные образования селезенки, стенки кишечника, портальной области печени также варьируют. У птиц лимфоидные узлы размером 0,1- 2,5 мм локализуются с различными интервалами вдоль лимфатических сосудов в области ног (Biggs, 1957).
Состояние общей резистентности определяют неспецифические защитные факторы организма животных, органически связанные с их видовыми, индивидуальными и конституциональными особенностями.
Жизнеспособность цыплят и их устойчивость к болезням различной этиологии зависят от состояния иммунной реактивности, которая во многом определяется материнскими факторами защиты, передающимися цыплятам через яйцо (Федоров, 1979; Горбунова, 1979; Коляков, 1986; Dildey, 1988; Плецитий и соавт., 1989; Сухинина и соавт., 1990; Карпуть, 1993).
Органы иммунной системы у птиц начинают функционировать сразу, как только цыпленок вылупляется из яйца (Оуэн, 1996), хотя некоторые авторы установили максимальную иммунологическую активность у эмбрионов кур первой трети срока их развития (Seilen-Aspang, Kratochwil, 1963; Масычева, 1995).
Яйцо в яйцеводе птиц может находиться от 4 до 27 ч. По этой причине зародыш будущего эмбриона в снесенном яйце бывает различной степени развития, чаще всего в стадии бластулы или ранней гаструлы. В не насиженном яйце зародыш имеет вид небольшого белого пятнышка, бластодиска, состоящего из 2 слоев или листков клеток. В течение первых суток инкубации бластодиск начинает быстро разрастаться, образуя зародышевый щиток, участок, из которого в дальнейшем образуется тело эмбриона. Одновременно клетки начинают расти по поверхности желтка, окружая его и образуя желточный мешок. Таким образом, уже на ранней стадии можно обнаружить собственно зародышевую и внезародышевую часть. Последняя будет служить в дальнейшем источником энергетического материала (Болотников и соавт., 1987, 1993).
Кроветворение в зародыше обнаруживается сравнительно рано, обычно к концу вторых суток инкубации. В первые часы развития зародышевого диска кроветворение отсутствует, так как растущие клеточные листки могут потреблять питательные вещества желтка без использования кислорода. Однако в дальнейшем анаэробный гликолиз не обеспечивает необходимой энергией растущий пул клеток, и, кроме того, возникает необходимость в использовании белков, аминокислот как строительного материала и липидов для компенсации усиленно расходуемой энергии. В период инкубации с 3-х по 7-10-е сутки формируются все органы зародыша и зародышевые оболочки. Начинает функционировать печень, что позволяет продукты метаболизма белков переводить в мочевину, а позднее в мочевую кислоту. Установлено, что чувствительность эмбрионов к инфицированию наибольшая в период с 10-го по 15-й день инкубации, когда эмбриональные оболочки входят в соприкосновение с оболочками скорлупы и через них начинают подвергаться воздействию факторов окружающей среды. Последняя треть эмбриогенеза характеризуется сильным развитием аллантоисной оболочки с густой сетью кровеносных сосудов. Это позволяет через серозную и подскорлуповую оболочки усилить потребление эмбрионом кислорода, который в этот период необходим для нормального метаболизма при использовании питательных веществ не только желтка, но и белка, а в последние дни инкубации также и минеральных веществ скорлупы (Болотников, Соловьев, 1980).
В течение 1-й недели инкубации в костном мозге и селезенке превалирует гранулоцитоз, а в циркулирующей крови появляются гетерофилы и другие лейкоциты (Lucas, Jamros, 1961). На первых этапах развития эмбриона основную защитную роль выполняют фагоциты, так как установлено, что многие молодые эмбриональные клетки обладают фагоцитарной активностью. По мере развития эмбриона макрофагальная активность сосредоточивается в печени, селезенке, почках, костном мозге и других участках тканей, богатых клетками ретикулоэндотелиальной системы (Коровин, 1995).
Одновременно в яйце можно обнаружить и некоторое количество материнских антител. Количество антител может быть достаточно высоким, если инкубационные яйца собраны через 2-3 недели после иммунизации кур-несушек. Весь этот множественный комплекс биологических структур и образует систему, обеспечивающую нормальное развитие эмбриона в течение относительно короткого периода инкубации и в первые дни жизни организма (Болотников, Конопатов, 1993).
Несмотря на наличие иммунокомпетентных клеток в селезенке эмбрионов, на последующих этапах эмбриогенеза они не синтезируют антитела на введённый АГ до момента вылупления. Цыплята в ответ на введение эритроцитов мышей в суточном возрасте начинают синтезировать антитела с 4-го дня жизни, затем иммунный ответ быстро усиливается. При иммунизации эмбрионов на 18-19-й дни инкубации антитела или антиген-реагирующие клетки появляются у цыплят на 2-3-й день жизни. Развитие иммунного ответа на Т-зависимые антигены, в том числе на эритроциты, требует определенного периода времени, так как для его индукции обязательны кооперация и взаимодействие макрофагов, Т- и В-лимфоцитов, а также необходимое микроокружение лимфоидных клеток. Следовательно, отсутствие такого ответа может быть связано с несколькими причинами: нарушение макрофагальной активности; дефицит Т- и В-лимфоцитов; супрессорная активность Т-лимфоцитов; отсутствие необходимого микроокружения лимфоидных клеток.
Исследования на мышах показали, что отсутствие гуморального иммунного ответа связано с недостатком Т-клеток хелперов в раннем постнатальном периоде. Тимус в этот период играет ключевую роль в развитии гуморального ответа. Аналогичная картина наблюдается и у цыплят. Нормальное образование антител плазматическими клетками возможно только в результате взаимодействия макрофагов, В- и Т-лимфоцитов, в том числе Т-клеток хелперов. Интенсивное образование В-лимфоцитов в фабрициевой сумке и их активная миграция в периферические лимфоидные органы наблюдаются именно в последние дни инкубации эмбрионов. Миграция Т-лимфоцитов в периферические лимфоидные органы находится на низком уровне до момента вывода цыплят и еще сохраняется в течение последующих 4-5 дней, после чего резко усиливается. Таким образом, созревание иммунной системы птиц в постэмбриональном развитии заканчивается в течение 1-й недели, после чего ее можно считать физиологически полноценной (Болотников, Конопатов, 1993).
Специфический иммунитет опирается на неспецифическое звено как на фундамент (Бухарин и соавт., 1974).
По мнению G.J. Mizejewski (1973), основную защитную роль на первых этапах развития эмбриона выполняют фагоциты, так как доказано, что многие молодые эмбриональные клетки обладают фагоцитарной активностью.
Защитную функцию также выполняют авидин, лизоцим и иммуноглобулины, которые также содержатся в яйце.
Лимфоидная ткань слепых кишок (кишечные «тонсиллы») видна невооруженным глазом в виде незначительных утолщений, расположенных на расстоянии 0,5 см от места ветвления слепых кишок. Такое месторасположение лимфоидных образований не случайно и позволяет активно реагировать на любой антигенный стимул.
Селезенка является самым крупным органом, выполняющим разнообразные функции. В основном она участвует в иммунных реакциях гуморального типа. При внутреннем введении антигена антитела вырабатываются главным образом в селезенке. Формирование ее начинается на 4-е сутки инкубации в виде скоплений клеток мезенхимы. В первые дни постэмбрионального развития в селезенке обнаруживаются диффузные лимфоидные скопления. Селезенка у птиц не выполняет функцию депо крови. Для нее характерным является фагоцитоз, главным образом эритроцитов, образование антител и поглощение антигенов, лимфоцитов (Олейник, 1982).
В органах цыплят имеются значительные вариации в количестве лимфоидной ткани. Тимус и фабрициева сумка быстро увеличиваются в размерах в первые дни жизни птицы и подвергаются регрессии к периоду полового созревания.
Фабрициева сумка, как лимфоидный орган у домашних птиц, интенсивно развивается в первые дни и недели жизни, а на стадии полового созревания, когда значительно повышается содержание половых гормонов, полностью исчезает.
Как уже ранее было отмечено, у птиц имеются некоторые особенности иммунной системы: нет четко выраженной сети лимфатических сосудов и лимфатических узлов (Mizefewski, 1973), и на первых этапах развития эмбриона основную защитную функцию выполняют многие молодые эмбриональные клетки, обладающие фагоцитарной активностью.
Одним из важнейших показателей иммунологической перестройки организма, интенсивность которой является критерием резистентности к бактериальным инфекциям, является фагоцитарная активность лейкоцитов (Соловьев и соавт., 1979; Андреева, 1987).
Макрофаги осуществляют фагоцитоз микроорганизмов, представляют обработанный антиген Т-лимфоцитам. Также они секретируют биологически активные вещества (лизоцим, кислые гидролазы, рибонуклеазы, отдельные компоненты комплемента, пропердин, трансферрин и др.).
Важную роль в устойчивости организма к инфекции играют макрофаги, способные захватывать и переваривать микроорганизмы, антигены, иммунные комплексы. А.Д. Адо (1961), У. Бойд (1969), Ф.М. Бернет (1971), Н.В. Васильев (1979) центральным звеном неспецифической защиты организма считают фагоцитарную активность микро- и макрофагов. Это связано с полипотентностью функций полиморфноядерных лейкоцитов и клеток мононуклеарной фагоцитирующей системы, которые не только осуществляют фагоцитоз и ряд других специфических функций, но и являются основными производителями лейкинов (Зильбер, 1958), некоторых фракций комплемента (Olitzki et al., 1967), лизоцима (Бухарин и соавт., 1974) и интерферона (Соловьев и соавт., 1979, 1981). Они также участвуют в выработке антител (Истаманова, 1963), способствуют реализации иммунного ответа (Петров, 1976; Пауков и соавт., 1983), играют видную роль в гуморальных опосредованных антителами иммунных реакциях (Учитель, 1978), занимают одну из наиболее активных позиций в системе гуморально-клеточной кооперации крови и соединительной ткани (Маянский и соавт., 1983).
Макрофаги - мобильные клетки - широко представлены в организме птиц. При активации они могут повысить их фагоцитарную активность и миграцию в место нахождения инфекции. Антиген, преодолевший механические барьеры организма и попавший в кровоток, вначале встречается с макрофагами и либо соединяется с рецепторами на поверхности макрофага, либо захватывается макрофагом путем пиноцитоза, подвергается внутриклеточному ферментативному расщеплению, в результате чего в кровоток поступают подготовленные антигенные детерминанты - непосредственные антигенные раздражители для лимфоцитов, имеющих на своей поверхности комплементарные рецепторы. Только после этого лимфоцит может трансформироваться либо в плазматическую клетку, продуцирующую антитела, либо в клетку памяти, способную впоследствии при повторном контакте с этим агентом «узнать» его, либо в активизированный лимфоцит, участвующий в клеточном иммунном ответе, например, стать лимфоцитом - киллером, участвующим в отторжении злокачественных клеток собственного организма, или превратиться в толерантную клетку, не способную впоследствии ответить на этот антиген (Конопатов, Макеева, 2000).
Основными клетками крови, защищающими организм от инфекционно-токсических воздействий, у птиц являются псевдоэозинофилы, которые активно участвуют в процессе фагоцитоза и способны переваривать микробов внутри клетки благодаря наличию ряда ферментов типа протеиназ. Кроме протеолитических, они содержат и другие ферменты, оказывающие бактерицидное действие. Псевдоэозинофилы не синтезируют антитела, но, адсорбируя молекулы иммунных глобулинов на своей поверхности, могут доставлять их к очагу воспаления. Эта популяция клеток обладает амебовидной подвижностью, что способствует выполнению фагоцитарной функции. Псевдоэозинофилы обладают большой жизнеспособностью в очаге воспаления при недостатке кислорода. Их высокая активность объясняется большими запасами гликогена, который используется для ресинтеза АТФ при анаэробном гликолизе, таким образом восполняется затраченная при фагоцитозе и движении энергия. Большой резерв псевдоэозинофилов находится в костном мозге, в случае необходимости (при инфекции) они быстро поступают в кровяное русло (Болотников и соавт., 1980).
Таким образом, иммунная система - это совокупность лимфоцитов, макрофагов, ряда других сходных с макрофагами клеток, образующих лимфоидно - макрофагальную систему органов и тканей. Все компоненты защиты организма птицы взаимосвязаны (Eerola et al., 1987).
Факторы естественной устойчивости организма оцениваются исследованием сыворотки крови на литическую, бактерицидную, лизоцимную и фагоцитарную активность (Скорляков, 1992).
Гуморальные факторы неспецифической резистентности принадлежат к числу соединений с сильным мембранотропным действием. В силу этого им, как правило, присущи антимикробные свойства (Кузник и соавт., 1981; 1987; Арион и соавт., 1989). Одним из таких соединений является лизоцим-НМ-катионный белок (мурамидаза), расщепляющий В-гликозидные связи мукополисахаридов. Лизоцим, впервые обнаруженный в курином белке отечественным ученым П.Н. Лащенковым в 1909 г., подробно исследован S. Flemning (1922). В 1970 г. A. Norman et al. обнаружили лизоцим у различных видов птиц в той или иной форме. Титр лизоцима крови кур имеет достоверную связь с титром лизоцима белка яиц (Митюшников, 1980). Лизоцим сыворотки крови играет двоякую роль: оказывает антимикробное действие на многие бактерии, особенно грамположительные, разрушая в клеточных стенках мукопротеидные вещества, не исключено его участие в реакциях приобретенного иммунитета.
Антимикробная активность лизоцима включает в себя бактерицидные и бактериостатические эффекты. Бактерицидные его свойства связывают со способностью гидролизовать В-1,4-гликозидные связи пептидогликанов бактериальной стенки микроорганизмов (Кольман, 1967; Леонтович, 1976). По мнению W.R. Thomas et al. (1978), активность лизоцима зависит от присутствия перекиси водорода и аскорбиновой кислоты, это указывает на взаимосвязь нарушений бактерицидных свойств лизоцима с изменениями обмена веществ. О.В. Бухариным и соавт. (1974) доказано наличие постоянного обмена молекулами лизоцима между макрофагами, сывороткой крови и гранулоцитами, предполагается его участие в морфогенетических процессах. Значение лизоцима в организме велико и многогранно. Он играет существенную роль в процессах регуляции клеточной дифференцировки и пролиферации, в обеспечении тканевого иммуноструктурного гомеостаза. При этом лизоцим оказывает как специфическое ферментное действие, так и неспецифическое влияние, а также принимает участие в регуляции проницаемости тканевых барьеров.
На основании анализа данных различных авторов (Матусевич, 1968; Плященко и соавт., 1979; Сулейманов, 1980; Сулейманов и соавт., 1990; Бухарин и соавт., 1996) известно, что свежеполученная сыворотка крови обладает в разной степени бактериостатичностью и бактерицидностью в отношении многих видов микроорганизмов. Бактериостатические свойства крови и ее сыворотки в первую очередь зависят от содержащегося в ней комплемента, бактерицидность обусловлена присутствием в ней бактериолизинов, комплемента, лизоцима, пропердина, интерферона и лейкоцитов. Бактериолизины – это особые нормальные антитела, которые при участии комплемента разрушают клеточную стенку бактерий, вызывая бактериолизис. Неспецифический бактериолизис может вызывать лизоцим, тем самым усиливая бактерицидное действие бактериолизинов. Таким образом, бактерицидная активность крови и ее сыворотки является суммарным показателем неспецифического гуморального иммунитета.
Иммунная система птиц представляет собой новый этап филогенетического развития с четкой дифференцировкой морфологического субстрата для созревания В-лимфоцитов. Различные участки иммунной системы связаны постоянно циркулирующими лимфоцитами, которые осуществляют иммунологический надзор и уничтожают генетически чужеродные элементы непосредственно или вырабатывая антитела (Болотников и соавт., 1993).
В иммунном ответе птиц участвуют два типа лимфоцитов, которые различаются по происхождению, дифференцировке и по иммунологическим функциям.
Основным регулятором клеточного иммунитета является популяция Т-лимфоцитов.
В конце прошлого столетия появились работы, направленные к познанию самых начальных этапов дифференцировки лимфоцитов. N. Wekerle et al. (1980) обнаружили в тимусе мышей и крыс крупные клетки (до 50 мкм), содержащие внутри от 2 до 50 небольших округлых ядерных клеток, окруженных мембраной; как считают авторы, это Т-лимфоциты. В такой тимусной клетке, названной авторами исследования «клеткой-нянькой», примерно одна треть лимфоцитов находилась в состоянии митоза. В 1981 г. M.A. Ritter et al. сообщили о наличии таких же «клеток-нянек» в тимусе человека. И.А. Болотников и соавт. (1984) обнаружили «клетки-няньки» в тимусе цыплят, телят и поросят. По мнению авторов, именно в «клетках-няньках» происходит дифференцировка Т-лимфоцитов, поскольку внутри них создается микроокружение, стимулирующее развитие Т-клеток и дальнейшее приобретение ими более высокой специфичности. Сам факт существования аналогичных клеток у птиц и млекопитающих позволяет допустить, что в организме на указанных уровнях эволюции уже существует унифицированный способ так называемого «обучения» Т-лимфоцитов.
И.А. Болотников и соавт. (1984), развивая высказанную гипотезу, предполагают, что в бурсе птиц могут существовать подобного же рода клетки для дифференцировки В-лимфоцитов, но в проведенной серии экспериментов выделить индивидуальные клетки с подобными свойствами из бурсы не удалось. Возможно, неудача связана с тем, что работы проводились на цыплятах 60-120-суточного возраста, когда бурса подвергается инволюции. Тем не менее, авторы не исключают и другой путь созревания В-лимфоцитов, не связанный с бурсой. Это вполне возможно, так как бурсазависимое созревание В-клеток должно было возникнуть в эволюции как строго специфичный механизм, функционирующий только у птиц.
В процессе онтогенеза соотношение Т- и В-лимфоцитов у птиц может варьировать. B. Albini et al.(1974) исследовали содержание Т- и В-лимфоцитов в лимфоидных органах кур с 5-суточного возраста до 24 недель, используя антисыворотки против клеток фабрицевой сумки или против клеток тимуса при помощи методов непрямой иммунофлюоресценции и лимфоцитотоксического теста. Центральные лимфоидные органы – тимус и бурса - сразу с момента вылупления цыплят содержали высокий процент лимфоцитов, реагирующих с антибурсальной (87 %) и антитимоцитарной сывороткой (96 %), практически не меняющихся до начала инволюции органа.
Периферические лимфоидные органы отличались тем, что заселялись Т- и В-клетками в разное время после вылупления и их количественное содержание подвергалось динамичным колебаниям в период наблюдения, за исключением лимфоцитов крови. Т-клетки значительно доминировали (около 70 %) в периферической крови, а соотношение Т- и В-лимфоцитов оставалось постоянным. В селезенке преобладали Т-клетки, причем стабильное соотношение Т- и В-клеток авторы наблюдали только после достижения 10-недельного возраста.
Анализируя процентное соотношение Т- и В-популяций лимфоцитов в бурсе и тимусе, E. Potworowski (1972) получил аналогичные результаты.
Так же как и у млекопитающих, поверхность В-лимфоцитов покрыта иммуноглобулинами или их фрагментами, в то время как на Т-клетках иммуноглобулины выявить не удается (Болотников и соавт., 1983).
Можно констатировать существование не перекрывающихся субпопуляций Т-лимфоцитов в тимусе птиц, которые контролируют позитивный и негативный пути иммунологического ответа. Но неясно, каково функциональное значение этих взаимодействий и насколько они могут быть эквивалентны или отличны от их аналогов у млекопитающих. Считается, что этот тип регуляции может играть роль не только в резистентности к инфекции, но также и в поддержании иммунологического аппарата равновесия. Примечательно то, что супрессорные клетки более широко представлены у молодых цыплят, а хелперная функция тимоцитов заметно выше у взрослых птиц (Конопатов и соавт., 2000).
Цель иммунологических - реакций активироваться после контакта гиперсенсивных лимфоцитов со специфическим антигеном. Антиген, вступая во взаимодействия со специфическим рецептором на поверхности иммунного Т-лимфоцита, депрессирует некоторые синтетические системы клетки, которые в определенных условиях вырабатывают различные биологически активные вещества – лимфокины27 (Коляков, 1986; Карпуть, 1993; Карпуть и соавт., 1996).
К наиболее изученным лимфокинам следует отнести фактор, ингибирующий миграцию макрофагов (ФИМ), и фактор, угнетающий миграцию лейкоцитов (ФИЛ) (Болотников, Конопатов, 1987, 1993).
ФИЛ угнетает миграцию лейкоцитов, но не влияет на активность макрофагов. ФИМ ингибирует миграцию макрофагов и моноцитов, но не оказывает влияние на лейкоциты.
Некоторые работы свидетельствуют о качественных изменениях в В- и Т-системах лимфоцитов мышей, приводящих к снижению иммунного потенциала. Следовательно, иммунная система в онтогенезе может претерпевать существенные изменения, что, возможно, связано со старением или адаптивными реакциями и, по-видимому, носит компенсаторный характер. Это вполне правомерно допустить и для птиц, хотя их держат не более 3 лет.
Антитимоцитарная сыворотка полностью отменяет способность клеток периферической крови продуцировать реакцию «трансплантант против хозяина» в отличие от антибурсальной сыворотки, которая неэффективна в этом отношении. У цыплят в отличие от других видов живых организмов в реакции типа «трансплантант против хозяина» участвуют не только малые, но и большие лимфоциты. У цыплят, так же как у мышей и кроликов, можно вызвать появление реакции гиперчувствительности замедленного типа. Во всех реакциях клеточного иммунитета решающую роль играют сенсибилизированные Т-лимфоциты. Посредством выделения медиаторов или индуцирования их синтеза Т-клетки определяют степень интенсивности клеточных иммунных реакций. Участвуя в регуляции синтеза антител, Т-лимфоциты птиц представляют центральное звено в иммунологических реакциях организма (Висман и соавт., 1983).
Трансплантационный и противоопухолевый иммунитет также зависит от механизма клеточного взаимодействия и его результативности.
Таким образом, Т-система у птиц, как и у млекопитающих, являясь эффектором клеточного иммунитета, хелпером и супрессором гуморального, одновременно поддерживает в равновесии весь иммунологический аппарат, участвуя в адаптивно-компенсаторных процессах онтогенеза28. Клеточный иммунитет обусловливает ряд физиологических реакций и патогенных состояний. Он играет важную роль в защите организма от инфекций и в случаях повреждения организма при различных аутоиммунных заболеваниях.
На основании анализа литературных данных можно сделать вывод, о том что устойчивость организма к действию микроорганизмов и других факторов внешней среды зависит от его иммунологической реактивности и уровня неспецифической резистентности организма.
Интенсивное развитие в нашей стране промышленного птицеводства предполагает усиление обменных процессов организма птиц с целью увеличения продуктивности. Одновременно на организм птиц воздействует большое число внешних раздражителей, к которым необходимо адаптироваться. В процессе выращивания и эксплуатации на птиц оказывают влияние различные стресс-факторы, которые, как правило, угнетают функцию отдельных компонентов иммунной системы. Это связано с изменением гормонального статуса организма и отклонениями в метаболизме высокомолекулярных соединений (Болотников, Конопатов, 1993).
