Репродуктивні функції корів вплив імунітету при штучному заплідненні
Імунітет - комплексна реакція організму, спрямовану захист його від застосування генетично чужорідного матеріалу. Це дозволяє високоорганізованим біологічним особинам у більшості випадків вигравати битви з інфекцією, зберігаючи при цьому чисельність популяцій та видову різноманітність. У той же час імунні фактори в деяких ситуаціях здатні негативно впливати на низку природних біологічних процесів у тварин, у тому числі відтворення собі подібних. Особливо актуальною є дана тема для промислового виробництва молока, коли ефективність репродуктивних заходів визначає рентабельність підприємства.
Менеджмент штучного запліднення, насамперед на великих тваринницьких комплексах, передбачає багаторазові запліднення самок великої рогатої худоби з метою запліднення.
При цьому кількість введених спермодоз до отримання бажаного результату значно варіює по сільгосппідприємствах, але в середньому виражається у наступних величинах.
Середня запліднюваність корів та витрата насіння залежно від кількості запліднення
Засідання по першому разу після отелення
Осіменіння вдруге після отелення
Осіменіння третього разу після отелення
більше трьох разів після отелення
Витрати сперми на 1 плідне запліднення при одноразовому заплідненні за полювання (доз)
Витрати сперми на 1 плідне запліднення при дворазовому заплідненні за полювання (доз)
За даними таблиці №1 видно, що не менше половини корів піддається багаторазовому введенню в статеві органи генетичного матеріалу, до складу якого входять спермін та спермальна плазма, які є носіями специфічних антигенів.білкової природи.
В результаті при осіменіння самок, що повторюються, відбувається їх імунізація.
Це підтверджується дослідженнями М.А. Петрова, в результаті яких було доведено, що титри спермагглютинінів у сироватці крові корів, багаторазово осіменених (до 12 разів), склали від 1:64 до 1:256, в той час коли аналогічні показники у корів з 2-х кратним введенням сперми були не вищими, ніж 1:16, або в середньому у 8 разів менше(6).
При цьому аглютинація сперміїв у результаті контакту з антиспермальними антитілами досягає меж від 10 до 100% залежно від індивідуальних біологічних особливостей матері та бика, пори року та інших факторів (5).
Бар'єрні властивості слизових оболонок репродуктивних органів перешкоджають розвитку імунологічних реакцій щодо сперматозоїдів як генетично чужорідної речовини.
Незважаючи на присутність «чужорідних» спермальних клітин у статевих органах, продукції антиспермальних антитіл у маток зазвичай не відбувається.
Клітини, що вистилають відтворювальний тракт, є ефективним фізіологічним бар'єром і обмежують представлення компонентів сперми для імунної системи.
Крім того, насіннєва рідина містить високі рівні простагландину, потенційного імунного супресора, а також «імуноглобулін зв'язуючий фактор», що запобігає продукції антиспермальних антитіл у репродуктивному тракті. (3,7)
Незважаючи на це, у крові тварин з'являються антиспермальні антитіла.
Попадання сперматозоїдів у черевну порожнину при порушенні техніки ректоцервикального запліднення.
Порушення цілісності слизових оболонок статевих шляхів (ерозії, травми шийки матки, піхви, вульви).
Зміна бар'єрних властивостей (місцевого імунітету) репродуктивного трактуфоні гострих та хронічних інфекційних (хламідіозу, мікоплазмозу, ІРТ, ВД тощо), а також захворювань незаразної етіології.
Наявність персистуючої інфекції;
Багаторазові та повторювані в невеликі проміжки часу введення в статеві органи сперми одного і того ж бика.
Запальні процеси у статевих органах (вагініти, цервіцити, ендометрити, сальпінгіти).
Введення сперми під час маткових кровотеч.
Високі цифри лейкоцитів, у т. ч. лімфоцитів, у спермі (у т. ч. через наявність запальних процесів у статевих органах виробника).
Незавершена інволюція матки, А-гіповітаміноз.
Таким чином, за наявності зазначених передумов антигени при введенні у статеві шляхи здатні долати імунний бар'єр матки та проникати у кров.
Імунна реакція організму на чужорідні білки сперми проявляється утворенням спермоантитіл, які накопичуються у секретах піхви, матки та яйцепроводів.
Шийка матки, найбільш схильна до механічних травм при штучному заплідненні, є найбільш сприятливим і важливим місцем прояву місцевого імунітету. Часто антиспермальні антитіла виявляються лише у цервікальній рідині і не визначаються у сироватці крові.
У зв'язку з цим найбільш оптимальним є введення генетичного матеріалу саме у тіло матки, що призводить до підвищення ефективності запліднення до 40%.
Антиспермальні антитіла є імуноглобулінами ізотипів IgG, IgA та/або IgM, які спрямовані проти антигенів мембрани сперматозоїдів, і можуть зберігатися в крові та статевому слизу більше двох місяців.
Антитіла, що виробляються у відповідь на багаторазове введення насіння, мають такий вплив на процеси репродукції:
1. Блокадапросування сперматозоїдів до яйцеклітини
2. Вплив на процес запліднення сперматозоїдом яйцеклітини.
Антиспермальні антитіла втручаються в процес взаємодії гамет (статевих клітин). Вони перешкоджають проникненню сперматозоїда в блискучу оболонку яйцеклітини. Достовірно відомо, що антиспермальні антитіла пригнічують акросомальну реакцію, що призводить до різкої активації сперматозоїдної енергетики, що дозволяє йому дійти до яйцеклітини і запліднити її.
Контамінація (зв'язування) захисних материнських антитіл зі сперматозоїдами призводить до зниження рухливості, що негативно впливає на капацитацію (процес видалення з тільця сперматозоїда глікопротеїнової оболонки, завдяки чому він отримує здатність до запліднення).
Також можливий прояв місцевих алергічних реакцій на введену сперму, що у свою чергу призводить до спазматичних скорочень матки, посиленого фагоцитозу та інших негативних наслідків.
3. Придушення зростання та розвитку зародка.
При наслідуванні антигенів тканинної сумісності теля отримує по одному гену кожного локусу від обох предків, тобто. половина антигенів тканинної сумісності успадковується від матері та половина від батька. Таким чином, теля є наполовину чужорідним для організму корови, що є нормальним фізіологічним явищем, що запускає імунологічні реакції, спрямовані на збереження вагітності.
В результаті формується клон імунних клітин, що виробляє спеціальні блокуючі антитіла.
Поза тільністю імунні клітини, що циркулюють в організмі як розвідники, вистежують на поверхні всіх без винятку клітин організму білковий код - білки головного комплексу тканинної сумісності великої рогатої худоби (BoLA).
Якщовиявляються клітини із зміненою структурою, наприклад, мікроби чи ракові клітини самого організму, імунна система їх знищує.
У разі виникнення тільності, якби процес був аналогічним, плід неминуче гинув би, оскільки імунної системи це означає, що всередині організму «чужі» клітини! Але під час вагітності ембріон та його клітинні структури невиразні для імунної системи матері, тому що при настанні вагітності В-лімфоцити ендометрію виробляють «захисні» антитіла проти батьківських BoLA-антигенів.
Ці антитіла блокують BoLA-антигени батька плода від клітин-розвідників імунної системи самки, які не можуть передати інформацію материнським природним цитокілерам.
В результаті імунна реакція до BoLA антигенів батька плода не активується і відторгнення ембріона не виникає.
Неідентичність батьків за BoLA-антигенами та антигенна відмінність плода від материнського організму є важливим моментом, необхідним для збереження та виношування вагітності.
При нормальному розвитку вагітності «блокуючі» антитіла до батьківських антигенів з'являються з ранніх термінів вагітності. Подібність бика і корови за антигенами тканинної сумісності призводить до «схожості» плода на організм матері, що є причиною недостатньої антигенної стимуляції В-клітин ендометрію самки, внаслідок чого необхідні для збереження вагітності імунні реакції не запускаються.
Велика кількість збігаються антигенів головного комплексу гістосумісності (BoLA) у корови і бика, що використовується при заплідненні, призводить до того, що плід не розпізнається організмом матері як ембріон, а сприймається як змінена клітина власного організму, проти якої починає працювати система знищення.
Крім того,імуноконфліктні тілесності знижують життєздатність новонароджених телят, обумовлюючи комплементарними антитілами диспепсію різного ступеня тяжкості.
За серологічними властивостями імуноконфліктні антитіла молозива корів поділяються на лізини та аглютиніни, викликаючи відповідно токсичну та аліментарну диспепсію. У більшості випадків (до 80%) органом "мішенню" для антитіл є антигени ворсинок слизової оболонки шлунково-кишкового тракту теляти.
За наявності в молозиві лізинів на слизовій оболонці утворюються крововиливи різної величини, що обумовлює інтоксикацію телят.
За наявності аглютинінів слизова оболонка покривається тонкою гамма-глобуліновою плівкою.
В результаті виділяються клітинні гістамін і вода, що призводять до мимовільного скорочення гладкої м'язової мускулатури кишечника та зневоднення теляти.
Поруч дослідників показано, що титр антиспермальних антитіл у маток при штучному заплідненні значно вищий у разі використання одного і того ж бика порівняно з коровами, яким вводився генетичний матеріал по черзі від різних виробників.
У зв'язку з цим, з метою підвищення запліднюваності самок при штучному заплідненні великої рогатої худоби пропонуємо закріплювати по першому, другому та третьому запліднення різних бугаїв.
Як показують матеріали цієї статті, роль імунологічних факторів у відтворенні великої рогатої худоби досить велика, щоб ними нехтувати при організації заходів із штучного осіменіння великої рогатої худоби.
НІКУЛІН Д.М., кандидат ветеринарних наук,
комерційний директор ТОВ Молочна Компанія Генетика