PHYSIOLOGICAL ASPECTS OF PLATELET-DERIVED ACTIVITY IN CALVES FIRST YEAR OF LIFE IN THE CENTRAL BLACK EARTH

Abstract


Optimum functional characteristics of the whole speaker largely regulated hemostasis vascular functional activity of blood cells, including platelets. Hemostasis seriously determines the state of blood rheology level of flow to tissues, metabolism in the heart muscle, a condition of resistance to infections, growth processes in the musculoskeletal system in health and disease and in a corrective interference. The goal - to find out the dynamics of the parameters of platelet function in healthy calves during the first year of life. Examination was carried out on healthy calves: 67 newborn animals, 22 calves aged 30 days, 21 Calf aged 3 months and 23 years of age in the animal. We used biochemical, hematological, and statistical methods. Platelet aggregation with all inductors calves remained stable for the newborn. At older ages, it was growing, reaching maximum values for the year. The found regularities confirmed intravascular platelet activity. Number of active forms of platelets after the neonatal phase gradually increased, reaching a peak-to-year life. During the early ontogeny of calves on the background of their growth increases platelet activity, which increases the number of activated forms in the bloodstream, helping to increase the amount of freely circulating units, which is important adaptive value in response to environmental effects on the animals.


ВведениеПроцессы роста и развития имеют в своей основе развертывание сложной ге- нетической программы живого существа, происходящего в условиях непрерыв- ного средового воздействия [1; 2]. Большое значение в этом имеет кровь, непре- рывно движущаяся по сосудам и обеспечивающая объединение организма в еди- но функционирующую структуру [3; 4]. В настоящее время формируется понимание того, что кровь во многом определяет функциональное состояние всего организма в целом и у продуктивных животных, выраженность их хозяй- ственно-полезных признаков [5]. В проведенных исследованиях было выяснено,что форменные элементы крови [6-8] и ее плазма [9] весьма значимы для обе- спечения оптимума функционирования организма [10; 11]. Опираясь на выпол- ненные ранее исследования, можно утверждать, что в обеспечении гомеостаза в ходе роста и развития у продуктивных животных, в том числе у крупного рогато- го скота, большую роль играет возрастная динамика функционального состояния системы гемостаза [12-14]. В настоящее время становится ясно, что оптимальная динамика функциональных характеристик всего гемостаза во многом регулиру- ется функциональной активностью сосудов [15; 16], форменных элементов кро- ви [1; 17], в том числе тромбоцитов [18; 19]. Гемостаз серьезно определяет состо- яние реологии крови, уровень ее притока к тканям, метаболизм в сердечной мыш- це, состояние резистентности к инфекциям, процессы роста в костно-мышечной системе [11] в норме [20] и патологии [21; 22] и в условиях корректирующеговмешательства извне [23; 24].Вместе с тем в раннем онтогенезе у телят окончательно не определена дина- мика перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме и тромбоцитах и состояние антиокислительных энзимов кровяных пластинок, достаточно тесно связанных с функциональными характеристиками кровяных пластинок. Следует уточнить возрастные изменения агрегационных возможностей тромбоцитов на начальных этапах онтогенеза у телят в ответ на отдельные индукторы и их сочетания, харак- терные для реальных условий кровотока. Также у этих продуктивных животных не до конца установлена возрастная динамика морфологической активности тром- боцитов в крови.Цель работы - выяснить динамику параметров тромбоцитарных функций у здоровых телят на протяжении первого года жизни.Материалы и методы исследованийОбследование проведено на здоровых телятах: 67 новорожденных животных, 22 теленка в возрасте 30 суток, 21 теленок в возрасте 3 месяцев и 23 животных в возрасте года. У всех животных определялись общие функциональные и обще- лабораторные показатели. Выясняли внутритромбоцитарное ПОЛ по количеству малонового диальдегида (МДА) в реакции восстановления тиобарбитуровой кис- лоты и по количественному содержанию ацилгидроперекисей (АГП) с учетом активности в кровяных пластинках каталазы и супероксиддисмутазы (СОД). Вел- ся подсчет числа тромбоцитов в камере Горяева. Уровень продуктов лабилиза- ции фосфолипидов тромбоцитов, являющихся активаторами свертывания (Ф3-тромбоцитов), выясняли путем вычисления величины индекса тромбоцитар- ной активности (ИТА). Уровень агрегации тромбоцитов (АТ) устанавливался ви- зуальным микрометодом [25] с применением ряда индукторов: АДФ (0,5 × 10-4 М), ристомицина (0,8 мг/мл), адреналина (5 × 10-6 М), тромбина (0,125 ед/мл), кол- лагена (разведение 1:2 основной суспензии) и ряд их сочетаний - АДФ и колла- гена, АДФ и адреналина, адреналина и коллагена для моделирования условий, близких к реальным. Оценка внутрисосудистой активности тромбоцитов (ВАТ) велась визуальным методом с применением фазовоконтрастного микроскопа [25]. Математическая обработка выявленных результатов осуществлялась t-критерием Стьюдента.Результаты исследованияВсе обследованные животные находились под непрерывным наблюдением. Перед проведением каждого исследования на протяжении новорожденности и в последующие сроки обследования у них определяли ведущие физиологические характеристики, осуществляли морфологический и биохимический анализ кро- ви. Было выяснено, что общие функциональные и общие лабораторные величи- ны (температура, частота сердечных сокращений, количество дыхательных дви- жений, уровень в крови эритроцитов, лейкоцитов, содержание белка и уровень сгущения крови) у обследуемых телят в течение всего срока обследования были в границах физиологической нормы.Уровень первичных продуктов процесса ПОЛ-АГП в кровяных пластинках телят на 1-2-е сутки был на уровне 2,90 ± 0,02 Д233/109тр., значимо не изменяясь в ходе всей новорожденности, равняясь в среднем за нее 2,87 ± 0,04 Д233/109тр. При этом количество МДА в кровяных пластинках, являющегося конечным про- дуктом ПОЛ, на 1-2-е сутки жизни у животных был 0,86 ± 0,05 нмоль/109тр.,также не изменяясь за первые 10 суток жизни, в среднем равняясь в период ново- рожденности 0,89 ± 0,02 нмоль/109тр.Уровень активности каталазы и СОД в тромбоцитах телят не испытывал за период наблюдения достоверной динамики, в среднем составляя за первую фазу раннего онтогенеза 10500,0 ± 11,05 МЕ/109тр. и 1780,0 ± 2,06 МЕ/109тр. соответ- ственно. В более старшем возрасте у животных отмечено повышение активности ферментов каталазы и СОД (в возрасте 30 суток 10550,0 ± 14,20 МЕ/109тр., 1810,0 ± 2,18 МЕ/109тр., в возрасте 3 месяцев - 10620,0 ± 11,50 МЕ/109тр.,1830,0 ± 1,82 МЕ/109тр., в возрасте 1 года - 10710,0 ± 14,20 МЕ/109тр.,1880,0 ± 2,80 МЕ/109тр. соответственно), что вызывало понижение ПОЛ в тром- боцитах, составившего к 1 году жизни (МДА 0,63 ± 0,04 нмоль/109тр., АГП 2,52 ± 0,02 Д233/109тр.).Величина ИТА составляла в течение первых двух суток жизни 25,3 ± 0,05% и оставалась на этом уровне в ходе всего периода новорожденности. Это говорило о стабильности на протяжении этого возрастного периода в тромбоцитах телят количества продуктов лабилизации фосфолипидов тромбоцитов, являющихся активаторами свертывания крови. Регистрация ИТА у более старших телят по- казала его тенденцию к нарастанию: 30 суток 25,6 ± 0,02%, 3 месяца - 26,0 ± 0,06%,достигнув к 1 году 27,2 ± 0,07% достоверного уровня (p < 0,05).У телят на 1-2-е сутки жизни время возникновения АТ в ответ на коллаген до- стигало 29,4 ± 0,26 с, слабо меняясь в течение новорожденности. Сходная дина- мика АТ у новорожденных телят выявлена под действием АДФ (в среднем со- ставляла 39,0 ± 0,28 с) и в ответ на ристомицин (в среднем равнялась 41,0 ± 0,26 с). Позднее наступали тромбиновая и адреналиновая АТ, также не испытывая до- стоверной динамики в ходе новорожденности и в среднем составляя за нее 54,0 ± 0,2 с и 97,0 ± 0,45 с соответственно. Отсутствие динамики АТ в период новорожденности в случае применения отдельных индукторов полностью со- гласовалось с постоянством у них длительности развития АТ в ответ на сочетания индукторов, достигая в среднем для адреналина и коллагена - 30,1 ± 0,12 с, дляАДФ и коллагена - 27,0 ± 0,09 с, для АДФ и адреналина - 36,0 ± 0,50 с. В более старшем возрасте у животных обнаружена тенденция к ускорению АТ, отмеченная к 30 суткам, достигшая уровня достоверности к 3 месяцам жизни и углубившая- ся к годовалому возрасту.Найденные закономерности подтверждались исследованием ВАТ. Уровень дискоцитов в крови у животных на 1-2-е сутки достигал 76,1 ± 0,03%, значимо не изменяясь в период новорожденности, составляя в среднем 82,0 ± 0,16%. Чис- ло дискоэхиноцитов, сфероэхиноцитов, сфероцитов и биполярных тромбоцитов также было стабильным в кровотоке в период новорожденности. Поэтому сумма активных тромбоцитов также не испытывала значимой динамики в среднем со- ставляя 18,0 ± 0,2%. В крови новорожденных животных значения свободно цир- кулирующих мелких и больших агрегатов не имели значимой динамики, достигая в первые сутки существования 3,4 ± 0,06 и 0,15 ± 0,03 на 100 свободных тромбо-цитов и на 9-10-е сутки 3,8 ± 0,06 и 0,13 ± 0,02 на 100 свободных тромбоцитов соответственно. Число тромбоцитов, включенных в агрегаты, у телят в начале новорожденности составило 5,3 ± 0,08%, к ее концу 5,3 ± 0,02%. К 30-м суткам жизни у телят отмечена тенденция к усилению, а по ряду показателей и неболь- шое достоверное увеличение ВАТ, углубившееся к 3 месяцам и особенно к 1 году жизни (сумма активных форм 19,6 ± 0,03%, 21,6 ± 0,04% и 23,9 ± 0,05%, соот- ветственно).ОбсуждениеМестная и общая реактивность организма во многом формируется под дей- ствием адекватного притока питательных веществ в капиллярах на фоне оптиму- ма реологии крови в течение всего онтогенеза, созревания органов и совершен- ствования их функций [1]. Значимую роль в динамике ее состояния имеет коли- чество продуктов ПОЛ в тромбоцитах [8].У здоровых новорожденных телят отмечается неизменность в течение первых 10 суток антиоксидантной защиты тромбоцитов, активности в них ПОЛ, что ве- дет к стабильности активности тромброцитов. Это во многом обеспечивает ста- бильно низкую активность у них гемостаза в целом в фазу новорожденности.В последующем в онтогенезе у телят было выявлено постепенное повышение функциональной активности тромбоцитов. Это очевидно связано с ростом экзо- генных влияний на тромбоциты, в том числе с повышением количества в крови фактора Виллебранда, обеспечивающего ход адгезии кровяных пластинок с одно- временным увеличением количества рецепторов к нему на их мембранах. Рецеп- торные перестройки на кровяных пластинках, обусловленные созреванием системы гемостаза, являются следствием сложных адаптивных процессов в ор- ганизме телят и изменений мембранных характеристик тромбоцитов, ведущих в конечном счете к адекватной адаптации тромбоцитарного гемостаза к складыва- ющимся условиям в течение всего постнатального онтогенеза [5; 18].Регистрация АТ с целым рядом индукторов и их сочетаний подтвердила у телят в процессе онтогенеза усиление агрегативной функции кровяных пластинок. Ускорение АТ с сильными агонистами агрегации - коллагеном и тромбином с рецепторами на мембране тромбоцитов обуславливается повышением активностифосфолипазы С, интенсифицирующей фосфоинозитольный путь с участием ди- ацилглицерола и протеинкиназы С и фосфолирирование протеинов с сократи- тельными свойствами. Инозитолтрифосфат стимулирует выброс Са2+ из интра- тромбоцитарных депо. Протекание этих механизмов ведет к интенсификации сокращения актомиозинового комплекса [6].Вероятно, важную роль в усилении этого процесса играет созревание фермен- тов тромбоцитов, обуславливающее более ускоренную реакцию тромбоцитов в ответ на стимул. Сходные реакции найдены и на слабые агонисты- АДФ и адре- налин, соединяющиеся с рецепторами на поверхности мембраны и обеспечива- ющими нужный уровень экспрессии рецепторов к фибриногену (GPIIв-IIIа), активирующими фосфолипазу А2, осуществляющую выход из мембранных фос- фолипидов арахидоновой кислоты, что вело к усилению синтеза тромбоксана А2 [2]. Сочетанное применение индукторов агрегации показало их взаимоусилива- ющее действие, подтвердив сведения, полученные при оценке АТ с отдельными индукторами.Постепенное увеличение ВАТ в ходе раннего онтогенеза опосредованно ука- зывает на нарастание значений индукторов агрегации (АДФ, тромбина, адрена- лина) в сосудистом русле животных, повышая базовый уровень активности тром- боцитов. При этом у здоровых телят к 3 мес. и 1 году в крови отмечается тенден- ция к снижению количества интактных дискоидной формы тромбоцитов, указывая более их высокую базальную активность.ЗаключениеТаким образом, в ходе раннего онтогенеза телят на фоне их роста возрастает активность тромбоцитов, что повышает количество их активированных форм в кровотоке, способствуя росту количества свободно циркулирующих агрегатов, что имеет важное приспособительное значение в ответ на средовые воздействия на организм животных.

N V Kutafina

All-Russian Research Institute of Physiology, Biochemistry and Animal Nutrition

Author for correspondence.
Email: ilmedv1@yandex.ru
р. Institut, g. Borovsk, Kaluga region, Russia, 249013

Junior Researcherat the Institute of Physiology, Biochemistry and Nutrition of animals

T A Belova

All-Russian Research Institute of Physiology, Biochemistry and Animal Nutrition; ANOO VPO Industrial Institute

Email: ilmedv1@yandex.ru
р. Institut, g. Borovsk, Kaluga region, Russia, 249013; ul. Hutorskaya, d. 12v, Kursk, Russia, 305029

PhD, Doctor of Biological sciences, senior researcher at the Institute of Physiology, Biochemistry and Nutrition of animals

  • Glagoleva T.I. Ontogenetic dynamics of the main hematological parameters in cattle. Veterinary science, animal science and biotechnology. 2016. № 5. 66—69.
  • Maksimov V.I., Medvedev I.N. Evaluation of platelet function in calves and pigs in the early ontogenesis. Veterinary. 2008. 11. 50—54.
  • Krasnova E.G., Medvedev I.N. Significant haemostatic activity of blood vessels in pigs when consumed vegetable feed. Agriculture biology. 2013. 2. 88—92.
  • Krasnova E.G., Medvedev I.N. The platelet hemostatic activity in piglets suckling power. Veterinary practice. 2011. 3. 34.
  • Korepanova L.V., Starostina O.S., Batanov S.D. The blood as an indicator of interior features of hybrid animals. Zootechniya. 2015. 10. 26—28.
  • Glagoleva T.I., Medvedev I.N., Zavalishina S.Yu. The aggregation activity of the main formed elements of blood and desagregazionny influence on them by the vessels in the calves of dairy­vegetable nutrition. Veterinary science, animal science and biotechnology. 2016. 1. 29—35.
  • Lazareva E.N., Mamotrueva M.A., Lomakin N.N. The modern view of the morphological and functional features of platelets. Natural Sciences. 2005. 3. 36—42.
  • Medvedev I.N. Dynamics of platelet activity in the early ontogeny of pigs. Zootechniya. 2008. 9. 27—28.
  • Medvedev I.N., Zavalishina S.Yu. Plasma hemostasis in newborn calves and the role of offsets in its violation. Zootechniya. 2009. 2. 9—11.
  • Glagoleva T.I. Functional and biochemical characteristics of the organism and blood parameters in cattle in ontogenesis. Veterinary science, animal science and biotechnology. 2015. 3. 53—66.
  • Medvedev I.N., Zavalishina S.Yu., Kutafina N.V. Physiology of the Visceral Systems. Тhe success of modern science. 2014. 10. 87—88.
  • Glagoleva T.I., Zavalishina S.Yu., Medvedev I.N. The intensity of anticoagulation and fibrinolytic activity of blood vessels in newborn calves with iron deficiency treated with ferroglyukin. International Journal of Applied and Basic Research. 2013. 5. 96—97.
  • Glagoleva T.I., Medvedev I.N. The severity of antiaggregatory effects of the vascular wall on platelets in newborn calves with iron deficiency on the background of metabolically meaningful impact. Modern problems of science and education. 2013. 2. 425.
  • Medvedev I.N., Zavalishina S.Yu., Krasnova E.G., Belova T.A. Mechanisms of functioning of hemostasis in biological objects. International veterinary Gazette. 2010. 1. 52—55.
  • Glagoleva T.I. Anti­aggregating control over the major vessels formed elements of the blood in newborn calves. Veterinary Kubani. 2015. 3. 18—20.
  • Glagoleva T.I. Vascular control of the aggregation properties of blood cells in calves­dairy producers. Scientists note of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine im. N.Je. Baumana. 2015. 222(2). 58—62.
  • White G.C. Rompietti. J. Thromb. Haemost. 2007. 5. 2009—2016.
  • Shitikova A.S. Thrombocytopathy congenital and acquired. Sankt­Peterburg, 2008.
  • Levi M. Platelets. Crit. Care. Med. 2005. 33. 523—525.
  • Wagner M.C., Eckman J.R., Wick T.M. Histamine increases sickle erythrocyte adherence to endothelium. Brit. J. Haematol. 2006. 4. 512—522.
  • Glagoleva T.I., Zavalishina S.Yu., Medvedev I.N. Vascular control of platelet aggregation in newborn calves with iron deficiency treated with ferroglyukin. Modern high technologies. 2013. 3. 93.
  • Glagoleva T.I., Zavalishina S.Ju., Medvedev I.N. Ferroglyukin and gamavit of correction anti­aggregating properties of blood vessels in newborn calves with iron deficiency. Тhe success of modern science. 2013. 5. 17.
  • Zavalishina S.Yu., Glagoleva T.I., Medvedev I.N. Antiaggregation control of blood vessels in newborn calves with iron deficiency treated with ferroglyukin and krezatsin. Modern high technologies. 2013. 4. 114.
  • Zavalishina S.Yu., Glagoleva T.I., Medvedev I.N. Combining ferroglyukin and krezatsin correction anticoagulant and fibrinolytic activity of blood vessels in the newborn calves with iron deficiency. Тhe success of modern science. 2013. 7. 172.
  • Zavalishina S.Yu., Krasnova E.G., Belova T.A., Medvedev I.N. Methodological aspects of research of platelet functional activity in various states. In the world of scientific discovery. 2012. 2. 145—147.

Views

Abstract - 119

PDF (Russian) - 56

PlumX


Copyright (c) 2017 Kutafina N.V., Belova T.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.