19.09.2013
Мастит у коров
Рубрика: КРСАвтор: admin
Кафедра клінічних наук, факультет ветеринарної медицини, Варшавський університет природничих наук, Станція ветеринарної гігієни, відділення міста Ломза, Ветеринарне бюро району Ломза, Польща
Прооксидативний статус
Процеси окислення забезпечують енергією реалізацію життєво необхідних функцій майже всіма клітинами організму. Близько 95-98% кисню споживається під час аеробного метаболізму, тоді як залишок може бути перетворений на побічні продукти окислення, зокрема, активні форми кисню (ROS), які можуть негативно впливати на ДНК та сприяти дегенеративним змінам, включаючи старіння і запальні процеси (Ruppitsch etal. 1997, Harrison 2002).
Під час ряду досліджень було встановлено, що прооксиданти та вільні радикали — це речовини, що можуть руйнувати тканини. Вони діють як нестабільні сонячні системи, яким не вистачає планети на зовнішній орбіті.
Вільні радикали — це молекули з одним чи двома непарними електронами, що утворюються під час звичайних метаболічних процесів у клітині.
Однак, вони також виробляються у відповідь на процеси запалення, інфекційні процеси, вплив факторів навколишнього середовища, сонячного світло, радіоактивного опромінення, за надмірного вживання жирів, і навіть, надмірних хронічних фізичних навантаженнях.
Вільні радикали також можуть продукуватися за деяких патологічних процесів. Гідроксильний радикал є найбільш реактивним серед цих речовин. В основі його утворення лежить реакція Фентона, із залученням іонів перехідних металів, що є каталізаторами розпаду перекису водню (Kleczkowski etal. 2002).
Активізація лейкоцитів є головним джерелом продукції вільних радикалів. Так, одним з типових механізмів продукування вільних радикалів під час різних захворювань є дегенерація аніону супероксиду через дію лейкоцитів (McCord 1994). Лейкотрієни і простагландини — важливі медіатори запалення.
Вони синтезуються з ферментів циклооксигенази і ліпоксигенази, які також продукують вільні радикали. На сьогодні відомо понад 100 захворювань, пов’язаних з дією вільних радикалів, включаючи мастити, захворювання органів дихання та затримку відділення плаценти у ВРХ (Smith 2002, Kankofer 2002).
Вільні радикали уражають молекули ліпідів, що веде до їх перекисного окислення, і становить небезпеку для клітинних мембран (Kankofer 2001, Kleczkowski et al. 2002). Вони також впливають на синтез протеїнів і на запальні реакції. Активні форми кисню порушують структуру протеїнів через перекисне окислення, яке призводить до модифікації амінокислотних залишків та втрати біологічної активності, коли протеїни під дією вільних радикалів змінюють свої фізико-хімічні властивості (Kankofer 2001).
Під час звичайних обмінних процесів у клітинах відбувається ураження ядерної ДНК вільними радикалами. Накопичення пошкоджень ДНК приводить до високого прооксидативного статусу та знижує Препаративну здатність (Bashir etal. 1993). Пошкодження ДНК також може призводити до мутації. Експресія генів може змінюватися через активацію або пригнічення факторів транскрипції.
Вітаміни А, Е, С, D, та B-каротин у надмірних дозах можуть мати прооксидативну дію і згубно впливати на здорові клітини. У ВРХ з дефіцитом вітаміну А спостерігалося пригнічення активності природних кілерів, зниження продукції антитіл, зниження реакції лімфоцитів на мітогенну симуляцію та збільшення сприйнятливості до інфекцій (Rajaraman et al. 1998).
Відомо, що іони перехідних металів можуть каталізувати перекисне окислення органічних біомоле-кул та продукування активних форм кисню і азоту. Селен є активним прооксидантом у надмірних концентраціях, проте дефіцит селену супроводжується зростанням захворюваності на мастити та хронічну ниркову недостатність. Деякі негативні явища також можуть спричинятися надмірно високими дозами вітаміну Е (Smith etal. 1985).
Як показали дослідження, накопичення заліза в організмі у великій кількості може спричиняти певні захворювання, наприклад, запалення та серцеві розлади (McCord 1994). Дефіцит заліза впливає, в першу чергу, на продукцію антитіл. Крім того, дослідження клітинного імунітету показали незначне зниження кількості ро-зеткоутворюючих клітин (Kuvibidila and Sarpong 1990).
Нестача міді може спричиняти прооксидативний ефект (Strain 1994). Деякі автори встановили залежність між низьким рівнем міді та розвитком маститів, пов’язаних з таким фактором як церулоплазмін. Вони також відкрили, що антиоксидантні функції міді мають більше практичне значення, ніж її прооксидативна активність (Johnson and Fischer 1994).
Антиоксидантний статус у відповідь на розвиток прооксидативних процесів, як в органічних рідинах, так і в клітинах, антиоксидантні механізми починають виконувати свою захисну функцію проти несприятливих результатів оксидативного стресу.
Антиоксиданти діють різними шляхами: вони можуть зменшувати енергію вільних радикалів, пригнічувати їх продукцію, переривати каскад оксидативних реакцій. Оцінити антиоксидантну активність в крові корови можна за допомогою визначення прямих і непрямих антиоксидантних метаболічних показників.
Найважливішими параметрами є: активність глютатіон пероксидази, дія супероксидцисмутази, загальний антиоксидантний статус, концентрація аскорбінової кислоти, а також показники церулоплазміну, білку, міді, молібдену та цинку.
Дефіцит одного з цих компонентів може викликати зниження антиоксидантного статусу, який є дуже вазкливим для контролю деяких патологічних процесів, наприклад, затримки відділення плаценти та запалень.
Показники антиоксидативної активності крові ВРХ під час запалення молочної залози досі не вивчена. Варто було б визначити ризик оксидативних стресів і маститів, та ефективність лікування молочних корів (Snyder 1990, Krinsky 1992, Halliwell 1994, Brzezinska-Slebodzinska et al. 1994, Sies 1997, Kankofer 2002, Orzechowski et al. 2002; Kleczkowski et al. 2003).
В організмі є багато різних антиоксидантів. їх роль полягає у виведенні з організму надлишку вільних радикалів.
Антиоксиданти розподіляють на три категорії:
первинні антиоксиданти: SOD, GSH-PX та метолозв’язуючі протеїни (напр.: церулоплазмін);
вторинні антиоксиданти: вітаміни Е, С та бета-каротин;
третинні антиоксиданти: метіонінсульфоксидредуктаза та ін.
Первинні антиоксиданти Дія багатьох антиоксидантних механізмів залежить від наявності мікроелементів: міді, цинку, молібдену та багатьох інших. Мікронутрієнти важливі для реалізації багатьох біохімічних процесів (Daley et al. 1992,1993, Sordillo et al. 1997, Kleczkowski et al. 2001, 2002, 2003). Первинними антиоксидантами є: SOD, GSH-PX, CP, та каталаза (CAT) (Boulanger et al. 2002).
В минулому, ключовий білок-антиоксидант називався еритрокупреїн (гемокупреїн). Він був перейменований в супероксиддисмутазу (SOD), виділений з еритроцитів як Cu-Zn форма SOD. Він був ідентифікований в мітохондріях (McCord and Feridovich 1969). Його активність — важливий діагностичний показник при багатьох хворобах, наприклад, різниця активності SOD у нормальних і уражених клітинах може бути. Діагностичним показником онкологічної патології.
Більш того, показник активності SOD може використовуватися у діагностиці маститу, ревматоїдного артриту, респіраторних інфекцій, гіпокупрозу, захворюваннях серцево-судинної системи та гепатиту (Markiewicz 2004).
Деякі дослідження показали, що SOD діє узгоджено з двома іншими антиоксидативними ферментами: каталазою та глутатіонпероксидазою. Комбінована дія цих ферментів створює метаболічну основу для захисту від надмірної оксидації (Hayden et al. 1990).
Глутатіонпероксидаза — це Se-залежний фермент, відомий у більшості тканинах тварин і людей. Він може захищати від оксидативного ушкодження тканин (Anderson et al. 1978). Різка зміна раціону не дуже впливає на концентрацію глютатіонпероксидази, тому цей фермент можна використовувати для оцінки рівня селену в організмі, він дає кращу картину, ніж безпосереднє визначення кількості селену.
GSH-PX відіграє важливу роль у процесах старіння, які супроводжуються зниженням його активності. На сьогодні, деякі форми раку пов’язують з активністю GSH-PX та концентрацією селену (Harman 1988). Селен виконує захисну функцію при багатьох станах, включаючи запалення, проте його ефект не помітний за низьких концентрацій.
Низька активність GSH-PX та низька концентрація селену спостерігалися при маститах та ревматоїдних артритах (Sokoloff 1985, Ali-Vehmas et al. 1997). За високої концентрації селену та активності GSH-PX знижується ризик захворювань серцево-судинної системи (Young et al. 1984).
Компоненти дикарбонілу, такі як метил гліокзал та 3-геоксиглюкозон, основні продукти реакції Мейларда (повільна неферментативна реакція поєднання молекул гемоглобіну з глюкозою плазми крові) стимулюють збільшення гепарин-зв’язуючого фактора (HB-EGF) через збільшення внутрішньоклітинної концентрації пероксиду. Цей механізм, в якому ди-карбоніли збільшують концентрацію пероксиду, може сприяти інактивації GSH-PX (Taniguchi 2002).
Основним антиоксидантним протеїном сироватки є церулоплазмін. Він має захисну дію при залізоза-лежній оксидантній реакції завдяки своїй фероксидазній активності (Williams et al. 1980). Вміст церуло-плазміну — індикаторний показник при запальних процесах, особливо у реакції гострої фази.
Цей показник підвищується зі збільшенням вмісту антипротеази, оскільки вона синтезується при запаленні (Milanino et al. 1989). Для кращого розуміння ролі церулоплазміну та його діагностичного значення необхідні подальші дослідження.
Вторинні антиоксиданти
Механізми неферментного антиоксидантного захисту полягають у дії молекул з різними хімічними властивостями, які здатні нейтралізувати активні форми кисню. Вітамін Е (токоферол) добре відомий як антиоксидант, що захищає мембрани клітин від руйнувань їх мікроструктури за процесів окислення та деяких захворюваннях, наприклад: запаленнях різного генезу, артритах та ракових захворюваннях (Esterbauer et al.
1991). Вітамін Е також відіграє захисну роль проти негативної дії факторів зовнішнього середовища
Вітамін С має функцію антиоксиданту у великих дозах (Dundar and Asian 2000, Audera et al. 2001, Vitetta et al. 2002, Chaiyotwittayakun et al. 2002). Він може безпосередньо покращувати імунну реакцію, підтримуючи вміст вітаміну Е в тканинах.
З іншого боку, аскорбінова кислота стає дегідроаскорбатом (прооксидантом) під час процесу нейтралізації вільних радикалів і потребує спільної дії глютатіону та вітаміну Е, щоб відновити її антиоксидантний статус (Hoffman et al. 2001, d’Usao et al. 2003, Weiss et al. 2004).
Бета-каротин — найбільш активний каротиноїд, на частку якого припадає 15-30% всіх каротиноїдів сироватки крові (Kelloff and Boone 1994, Jukola et al. 1996). У ряді досліджень доведено, що концентрація бета-каротину в клітині і синглетного активного кисню в клітині є обернено пропорційними.
Вони також показали, що великі дози бета-каротину можуть блокувати оксидативні реакції за участю вільних радикалів. Встановлено синергізм токоферолу і бета-каротину у попередженні оксидативних реакцій (Esterbauer et al. 1991). Інші дослідження виявили взаємозалежність між вмістом бета-каротину та захистом від деяких форм маститів, ракових захворювань, особливо раку легень, проте надмірна кількість бета-каротину сприяє розвитку раку легень (Mayne et al. 1996).
Введення каротиноїдів, таких як бета-каротин тваринам, хворим на рак шкіри, може зменшити ріст пухлини та знизити важкість захворювання (Nishono 1995). Крім вище описаних вторинних антиоксидантів, до цієї групи також належать глютатіон, сечовина, білірубін, убіхінон, альбуміни, карнозин, каротиноїди та рибофлавін (Dede et al. 2002, Fenner and Schiesser 2004).
Третинні антиоксиданти
Метіонінсульфоксидредуктаза — фермент відновлення ДНК. В результаті останніх досліджень було виявлено групу ферментів, які віднесли до антиоксидантів останньої лінії (Fabiani et al. 2001). Цей фермент регенерує залишки метіоніну в окислених протеїнах та відновлює їх функції (Harper 2000).
Висновки
1. Запалення молочної залози у корів супроводжується змінами активності медіаторів гострої фази.
2. Реакції гострої фази спричиняють зміни концентрації багатьох білків плазми, включаючи показники антиоксидантного статусу.
3. Запалення молочної залози супроводжується локальними порушеннями мікроциркуляції та оксида-тивним стресом.
4. Іони перехідних металів відіграють важливу роль у антиоксидантних і прооксидантних реакціях, які супроводжують запальну реакцію.
5. Під час запалення молочної залози відбувається взаємодія між процесами запалення і оксидативними реакціями.
Вас также заинтересует это:
Comments (0)
Комментариев нет
Нет комментариев.
