doi: 10.15389/agrobiology.2019.2.259rus
УДК 636.2:619:578.245:618.2
ИНТЕРФЕРОН-TAU И ФОРМИРОВАНИЕ БЕРЕМЕННОСТИ У КОРОВ
С.В. ШАБУНИН1, А.Г. НЕЖДАНОВ1, В.И. МИХАЛЕВ1, Н.В. ПАСЬКО1,
В.А. ПРОКУЛЕВИЧ2, М.И. ПОТАПОВИЧ2, В.А. ГРИЦЮК3, И.В. ВОЛКОВА1
Формирование беременности и развитие эмбриона и плода у коров обеспечивается согласованным действием стероидных и пептидных гормонов и интерферонов. К особому классу последних относится интерферон-tau (INFT), синтезируемый трофобластными клетками эмбриона. INFT ответствен за сохранение прогестеронсинтезирующей функции желтого тела яичника и имплантацию эмбриона. В настоящей работе мы впервые показали патогенетическую значимость INFT в нарушении эмбрионального развития и оценили биологическую и клиническую эффективность бычьего рекомбинантного INFT при его назначении коровам после искусственного осеменения. Нашей целью было изучение динамики содержания в крови у коров интеферона-tau и прогестерона (P4) в ранний период гестации и выявление возможностей использования бычьего рекомбинантного INFT в качестве средства профилактики эмбриональных потерь и повышения результативности осеменения. Рекомбинантный INFT был получен в Белорусском государственном университете. Исследования выполняли в 2017 году в условиях ООО «СП Вязноватовка» (Нижнедевицкий р-н, Воронежская обл.) на коровах (Bos taurus taurus) черно-пестрой породы (105 гол.) 4-7-летнего возраста. Содержание INFT и P4 определяли на 7-е, 14-е, 21-е и 35-е сут после искусственного осеменения при физиологическом формировании эмбриона (n = 15) и при его гибели (n = 3) методом ИФА с использованием тест-систем Bovine Interferon-Tau Elisa Kit (США) и Иммуно-Фа-ПГ (Россия). Чувствительность анализа INFT составляла 2,9 пг/мл, Р4 — 0,4 нмоль/л. Одновременно в крови коров определяли фагоцитарную активность лейкоцитов, содержание сывороточных иммуноглобулинов и бактерицидную активность сыворотки крови (БАСК). О наличии или отсутствии эмбриона в матке судили по концентрации в сыворотке прогестерона на 21-е и 35-е сут и на основании двукратного УЗИ на 35-е и 50-е сут. Эффективность разных доз и схем применения рекомбинантного интерферона для повышения результативности осеменения и профилактики синдрома задержания развития оценивали на 87 коровах. Препарат INFT вводили парэнтерально 1-, 3-и 5-кратно в дозах по 5 и 10 мл с 12-х по 16-е сут после осеменения. В качестве контроля использовали группу интактных животных и группу с введением пролонгированного препарата прогестерона — прогестамага. С 7-х по 14-е сут формирования эмбриона концентрация INFT в сыворотке крови коров возросла на 23,2 %, а к 35-м сут снизилась на 30,8 %, содержание P4 увеличилось в 32 раза. При гибели эмбриона концентрация INFT на 14-е сут была ниже на 7,7 %, а на 35-е сут — на 25,2 %. Количество P4 оказалось ниже на 21-е сут на 26,5 %, на 35-е сут — в 9,3 раза. Это дает основание заключить, что гипоинтерферонемия и сопутствующая ей гипопрогестеронемия становятся одними из причин задержки развития и гибели эмбрионов на ранних этапах беременности. Оптимальным режимом назначения рекомбинантного INFT для формирования беременности у коров было 3-кратное парэнтеральное введение в дозе 5 мл на 12-е, 14-е и 16-е сут после осеменения. Результативность осеменения в сравнении с интактными животными повысилась с 38,9 до 75,0 %, или на 36,1 %, проявление синдрома задержки развития плода снизилось с 28,6 до 16,7 %, или на 11,9 %. Метрические показатели развивающихся эмбрионов на 28-30-е сут беременности превышали контроль на 32,2 %, на 60-65-е сут — на 55,3 %, масса телят при рождении — на 14,2 %. Это происходило на фоне увеличения концентрации INFT в крови на 33,9 % и прогестерона в 2,3 раза. Прямое восполнение дефицита прогестерона у животных посредством введения прогестамага обеспечило повышение у них сохранности беременности на 33,1 %. Показано также, что этот препарат оказывает на организм коров иммуномодулирующее действие. После его 3-кратного назначения фагоцитарная активность лимфоцитов возросла на 8,7 %, фагоцитарное число — на 35,1 %, фагоцитарный индекс — на 25,1 %, БАСК увеличилась на 5,9 %, содержание иммуноглобулинов — на 14,3 %. Сделано заключение о целесообразности использования рекомбинантного INFT для повышения фертильности маточного поголовья крупного рогатого скота.
Ключевые слова: Bos taurus taurus, коровы, кровь, интерферон-tau, прогестерон, ранний эмбриогенез, эмбриональная гибель, фертильность.
INTERFERON-TAU AND FORMATION OF PREGNANCY IN COWS
S.V. Shabunin1, A.G. Nezhdanov1, V.I. Mikhalev1, N.V. Pasko1,
V.A. Prokulevich2,
M.I. Potapovich2, V.A. Gricuk3, I.V. Volkova1
Coordinated action of steroid and peptide hormones and interferons ensure the formation of pregnancy and embryo-fetal development in cows. A special class of such interferons is interferon-tau (INFT) which is synthesized by embryo trophoblast cells. This interferon is responsible for preserving the progesterone synthesis by the ovary yellow body and embryo implantation. This paper is the first in which we report a significance of INFT under impaired embryonic development and data on evaluation of biological and clinical efficacy of bovine recombinant INFT administered to cows after artificial insemination. The aim of this work was to study the dynamics of the blood content of INFT and progesterone (P4) during early pregnancy of Black-and-White cows (Bos taurus taurus) and to identify the possibility of using a bovine recombinant INFT preparation to prevent embryonic losses and to increase the effectiveness of insemination. Recombinant INFT was obtained at the Belarusian State University (V.A. Prokulevich, M.I. Potapovich). Blood content of INFT and P4 was determined by ELISA test using Bovine Interferon-Tau Elisa Kit (USA) and Immuno-Fa-PG (Russia) 7, 14, 21 and 35 days after artificial insemination. Animals with physiological formation of embryos (n = 15) and with embryonic death (n = 3) were tested. The sensitivity of the analyses was 2.9 pg/ml for INFT and 0.4 nmol/l for P4. The phagocytic activity of leukocytes, the content of serum immunoglobulins, and the bactericidal activity of blood serum were also determined. The presence/absence of the embryo in the uterus was judged by the concentration of blood progesterone on day 21 and day 35 and by double ultrasound examination on day 35 and day 50. The evaluation of the efficacy of prescribing different doses and schemes of recombinant interferon to increase the effectiveness of insemination and to prevent delayed embryo-fetal development syndrome was carried out on 87 cows. INFT was administered parenterally once, three times, or five times in doses of 5 and 10 ml from day 12 to day 16 after insemination. Intact animals and those subjected to Progestamage administration were used as control groups. It was found that the blood concentration of INFT increased by 23.2 % from day 7 to day 14, and decreased by 30.8 % on day 35, P4 content increased 32 times from day 7 to day 14 of embryo formation. The concentration of INFT was 7.7 % lower on day 14 and 25.2 % lower on day 35 when the embryo died. The blood P4 level of these animals was 26.5 % lower by day 21 and 9.3 times lower by day 35. This suggests that hypointerferonemia and associated hypoprogesteronemia are among the reasons for the delay in the development and death of embryos in the early pregnancy. It was revealed that the optimal scheme of the recombinant INFT use to improve the pregnancy formation in cows is its three-fold parenteral administration in the dose of 5 ml on days 12, 14 and 16 after insemination. As compared to the intact animals, the effectiveness of insemination increased from 38.9 to 75.0 %, or by 36.1 %, and the delayed embryo-fetal development syndrome decreased from 28.6 to 16.7 %, or by 11.9 %. Metric indexes of developing embryos exceeded those of the intact animals by 32.2 % on days 28-30 of pregnancy, and by 55.3 % on days 60-65 of pregnancy, and birth weight of the calves was 14.2 % greater. This occurred along with a 33.9 % increase in INFT blood concentration, and 2.3 times increase in P4. Direct replenishment of progesterone deficiency in animals by Progestamage administration provided 38.1 % increase in preservation of pregnancy. It is also shown that INFT preparation has an immunomodulatory effect on the cows. The phagocytic activity of lymphocytes increased by 8.7 %, phagocytic number by 35.1 %, phagocytic index by 25.1 %, bactericidal activity of blood serum increased by 5.9 %, and immunoglobulin content by 14.3 % after the INFT triple administration. The conclusion is made about expediency of using the recombinant INFT to increase the fertility of cattle pedigree stock.
Keywords: Bos taurus taurus, cows, blood, interferon-tau, progesterone, early embryogenesis, embryonic death, fertility.
1ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский |
Поступила в редакцию |
