doi: 10.15389/agrobiology.2019.4.777rus
УДК 619:616-099:582.28
ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО КОРМОВОГО МИКОТОКСИКОЗА У ЛАБОРАТОРНЫХ КРЫС В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА
М.П. СЕМЕНЕНКО1, Е.В. ТЯПКИНА1, Е.В. КУЗЬМИНОВА1,
А.Г. КОЩАЕВ2
Микотоксикозы — специфические заболевания человека и животных, вызываемые определенными видами микроспорических грибов, которые в процессе жизнедеятельности образуют микотоксины. Токсические эффекты этих веществ зависят от дозы токсина, длительности его поступления в организм, вида, пола и возраста животного. Отсутствие данных о физиологическом механизме патологического воздействия при сочетанных микотоксикозах значительно сокращает разработку новых лекарственных препаратов и методов лечения микотоксикозов животных. В проведенном нами исследовании впервые были выявлены особенности клинико-биохимического и патоморфологического проявления ассоциативных микотоксикозов при экспериментальном воздействии наиболее часто встречающихся микотоксинов на лабораторных животных. Целью нашей работы было изучение клинической картины хронического сочетанного микотоксикоза у лабораторных крыс и патологоанатомических изменений органов и тканей при поражении микотоксинами, а также особенностей симптоматики интоксикации, влияния микотоксинов на воспроизводительную функцию крыс, полученное от них потомство, морфо-биохимические показатели крови. Опыты проводили на 66 белых нелинейных крысах обоих полов с массой тела 80-120 г (виварий Краснодарского научно-исследовательского ветеринарного института, 2018 год). Крысы были разделены на две группы (по 33 животных в каждой) методом парных аналогов. На протяжении 21 сут крысы из опытной группы получали корм, естественным образом контаминированный микотоксинами, из контрольной — доброкачественный корм. Количество спор гриба Fusarium sp. в зараженном корме составляло 5,7×104, Mucor sp. — 1,2×104, Penicillum sp. — 2,0×104. Содержание микотоксинов в пробе превышало максимально допустимый уровень (зеараленон — 3,6 мг/кг, охратоксин А — 0,2 мг/кг, фумонизин В1 — 6,2 мг/кг), что было подтверждено биопробой на лабораторных мышах. В течение экспериментального периода за всеми животными осуществлялся клинический контроль по следующим критериям: общее состояние, поедаемость корма, поведение, реакция на внешние раздражители, характер двигательной активности, состояние кожного и шерстного покровов, осязательная чувствительность, функции органов пищеварения и мочеотделения, корнеальный и кожный рефлексы, динамика приростов массы тела. Проводили гематологические исследования крови. В конце исследования в опытной и контрольной группах были убиты по три крысы для выявления патологоанатомических изменений. Скармливание животным токсичного корма привело к снижению массы тела на 21 % относительно контроля, а также оказало неблагоприятное действие на процессы онтогенеза и развития, проявляющиеся высокой степенью мертворождения потомства, низкой массой и жизненными показателями родившихся крысят. В крови у животных опытной группы наблюдалось снижение количества эритроцитов на 17,0 % (р ≤ 0,05), гемоглобина — на 13,0 % (р ≤ 0,05), общего белка — на 23,7 % (р ≤ 0,01), глюкозы — на 22,7 %, холестерина — на 28,9 %, триглицеридов — на 22,7 % (р ≤ 0,05). Отмечали наличие реактивного лейкоцитоза как ответной реакции органов лейкопоэза на интоксикацию и возможный аллергический процесс, а также повышение ферментативной активности аланин- и аспартатаминотрансферазы в сыворотке крови соответственно на 40,5 и 61,3 % (р ≤ 0,01) по сравнению с контрольной группой. Установлено экссудативное геморрагическое воспаление слизистой оболочки желудка, тонкого и толстого отделов кишечника, отечность и полнокровие легких, увеличение печени, почек и сердца. Гистологическое исследование тканей печени выявило уменьшение количества гликогена в гепатоцитах, наличие участков с зернистой и жировой дистрофией, вакуолизацию гепатоцитов, пролиферацию желчных протоков, приводящих к тяжелым деструктивным и некротическим процессам. В почках отмечена зернистая и жировая дистрофия эпителия извитых канальцев, десквамация эпителиальных клеток, пролиферация, в сердце — изменения поперечной исчерченности волокон, нарушение кровообращения в сердечной мышце, утолщение эндокарда. В селезенке наблюдалось истощение лимфоидных элементов и уменьшение лимфатических фолликулов (мальпигиевых телец), в матке — разрастание и кариокинез клеток мускулатуры. Таким образом, были выявлены глубокие нарушения гомеостаза лабораторных животных, а также множественные патологические изменения органов и систем организма, вызванные сочетанным микотоксикозом.
Ключевые слова: микотоксины, биохимические показатели крови, лабораторные крысы, патологоанатомические исследования, органы.
MANIFESTATIONS OF CHRONIC FEED MYCOTOXICOSIS IN LABORATORY RATS UNDER EXPERIMENTAL CONDITIONS
M.P. Semenenko1, E.V. Tyapkina1, E.V. Kuzminova1, A.G. Koshchaev2
Mycotoxicoses are specific human and animal diseases caused by the certain types of microspores fungi that during their life form toxic substances, the mycotoxins. Toxic effects of these diseases are diverse and depend on the dose of toxin, exposure, animal species, age and sex. Lack of data on physiological mechanism of the pathological influence under combined mycotoxicoses significantly reduces the development of new drugs and methods for treatment of animal mycotoxicoses. This paper is our first report on the features of the clinical, biochemical, and pathomorphological signs of associative mycotoxicoses under experimental exposure of laboratory animals to the most common mycotoxins. The aim of the research was studying clinical signs of chronic combined mycotoxicosis and pathoanatomical changes in organs and tissues under experimental mycotoxins in laboratory rats, as well as the characteristics of intoxication symptoms, the effect of mycotoxins on the reproductive function of rats and their progeny, and morphobiochemical blood parameters. Experiments were carried out on 66 white non-linear rats of both sexes with a body weight of 80-120 g (Krasnodar Research Veterinary Institute vivarium, 2018). After 14-day acclimatization (quarantine) the rats matching experimental conditions were divided into two groups, 33 animals each, according to paired analogue criterium. The experimental rats were fed for 21 days with the feed naturally contaminated by mycotoxins. The control rats ate toxin-free feed. The spore counts in the contaminated feed was 5.7×104 for Fusarium sp., 1.2×104 for Mucor sp., and 2.0×104 for Penicillum sp. Mycotoxin concentration in the samples exceeded the maximum permissible level (3.6 mg/kg for zearalenone, 0.2 mg/kg for ochratoxin A, 6.2 mg/kg for fumonisin B1), which was confirmed by bioassay on laboratory animals (mice). During the experimental period, all animals were clinically monitored for general status, feed consumption, behavior, response to external stimuli, motor activity, skin and fur condition, tactile sensitivity, functions of the digestive and urinary organs, corneal and dermal reflexes, and dynamics of weight gain. Hematologic blood tests were also performed. At the end of the study, three rats were euthanized in the experimental group and three rats in control group to identify pathologic and anatomical changes. It was determined that toxic feed leads to a 21 % decrease in body weight compared to the control, and also negatively impacts upon ontogenesis and reproduction causing a higher number of stillborn offspring and lower body weight and vitality of the newborn rats. In the blood of experimental animals the number of erythrocytes decreases by 17.0 % (р ≤ 0.05), hemoglobin by 13.0 % (р ≤ 0.05), total protein by 23.7 % (р ≤ 0.01), glucose by 22.7 %, cholesterol by 28.9 %, and triglycerides by 22.7 % (р ≤ 0.05). Reactive leukocytosis developed as a response of leukopoiesis to intoxication and a possible allergic process. Activity of blood alanine and aspartate aminotransferases was 40.5 and 61.3 % (р ≤ 0.01) higher, respectively, compared to the control rats. We also revealed exudative hemorrhagic inflammation of the mucous membrane of the stomach, thin and thick intestine, swelling and plethora of the lungs, enlarged liver, kidneys and heart. Histological examination of liver tissues showed a decrease in the amount of glycogen in hepatocytes, as well as the areas with granular and fatty dystrophy, vacuolization of hepatocytes, proliferation of the bile ducts, which may indicate severe destructive and necrotic processes. In the kidneys, a granular and fatty dystrophy of the convoluted tubule epithelium, desquamation of epithelial cells and proliferation occur, in the heart there are changes in the transverse striations of fibers, problems with blood circulation in the heart muscle and endocardial thickening. A depletion of lymphoid elements and a decrease in the lymphatic follicles (malpighian bodies) are characteristic of spleen. Proliferation and mitosis of muscle cells are found in the uterus. Thus, the combined mycotoxicosis deeply violates the homeostasis of laboratory animals and leads to multiple pathological changes in the organs and systems of the body.
Keywords: mycotoxins, biochemical indicators of blood, laboratory rats, pathological anatomical studies, organs.
1ФГБНУ Краснодарский научный центр |
Поступила в редакцию |
