Воспроизводство крупного рогатого скота

В низких дозах анабазин стимулирует деполяризацию постсинаптических мембран ганглиев, а при высоких - вызывает нервно-мышечную блокаду. Как и в случае отравлениия болиголовом и люпином механизм тератогенности, как полагают, вызван блокадой нервов, иннервирующих мускулатуру и последующим снижением внутриутробного движения плода, что приводит к развитию суставных контрактур, образованию палатосхизиса и другим порокам развития скелета.^39,40 При остром токсикозе животные должны быть удалены с загрязненных полей или пастбищ. В тяжелых случаях для пострадавших животных рекомендуется поддерживающее и симптоматическое лечение, которое может включать промывание желудка.²⁸

Чемерица калифорнийская (ложный морозник)

Veratrum californicum растет густыми насаждениями на высоких влажных лугах или холмах.²⁹ Отдельные растения вырастают в высоту примерно на 2–3 м и имеют короткие корневища и чередующиеся гладкие, широкие листья с параллельными прожилками, которые расположены в три ряда. Многочисленные токсичные алкалоиды были обнаружены у V. californicum; однако, алкалоиды жервина (стероидные алкалоиды) , в том числе циклопамин, жервин и циклопозин, обладают тератогенным действием.^4,39 Среди токсичных алкалоидов циклопамин присутствует в наибольшей концентрации и является основным тератогенным алкалоидом.²⁹

Тератогенные эффекты наблюдаются преимущественно у овец, но у коз и крупного рогатого скота также сообщается о пороках развития плода.³³ Тератогенные алкалоиды воздействуют на путь передачи сигнала sonic hedgehog (SHH) (семейство генов и соответствующих им белков, управляющих эмбриональным развитием организма, а также выполняющих ряд других физиологических функций) , подавляя митоз и миграцию нейроэпителиальных клеток и уменьшая пролиферацию хондроцитов. У суягных овец прием V. californicum на 12–14-й день беременности (особенно на 14-й день) приводит к циклопии и пролонгированной гестации. Смерть эмбриона может возникнуть в результате отравления матери на 19–21 день.

Расщепление неба возникает в результате воздействия на мать на 24– 30 гестационные дни, а дефекты пястной и плюсневой кости возникают, когда овцы подвергаются воздействию в 28–31 дни беременности.³⁹

Проглатывание V. californicum стельными коровами между 12 и 30 днями стельности может привести к порокам развития плода, включая расщепление неба, заячью губу, брахигнатию ( недоразвитие нижней челюсти) , гипермобильность скакательных суставов, синдактилию (срастание пальцев) и уменьшение количества копчиковых позвонков. Когда стельные коровы поедают растение на более поздних гестационных сроках (дни 30–36), тератогенные алкалоиды ингибируют рост длины пястной и плюсневой костей.³³

Специфического лечения пороков развития плода, вызванных V. californicum, не существует. Тем не менее, пороки развития можно предотвратить, удалив беременных животных с зараженных V. californicum пастбищ в течение первого триместра беременности.⁴

Род Мимоза

Mimosa tenuiflora и Mimosa ophthalmocentra - это многолетние деревья или небольшие кустарники, произрастающие в Бразилии. Mimosa tenuiflora и, возможно, M. ophthalmocentra (Fabaceae, Mimosoideae) могут вызывать пороки развития плода и эмбриональную смерть у коз, овец и реже крупного рогатого скота.

Пораженные телята, ягнята и дети могут родиться со множеством пороков развития, которые могут включать артрогрипоз, микрогнатию, хейлохизис (заячья губа), палатосхизис (волчья пасть) , кифоз, лордоз, кривошею, слепоту, микрофтальмию, помутнение роговицы, дермоиды глаз, ацефалию (отсутствие/недоразвитие головы), бицефалию (две головы), гидранэнцефалию, гипоплазию языка, менингоцеле (спинномозговая или черепно-мозговая грыжа и сирингоцеле. Механизм интоксикации M. tenuiflora неизвестен, но из листьев и семян растения были выделены алкалоиды - производные триптамина.¹⁷

Микотоксины

Микотоксины представляют собой встречающиеся в природе соединения или вторичные метаболиты, продуцируемые грибами, которые вызывают вредные воздействия (микотоксикозы) при проглатывании или ином воздействии на восприимчивые виды животных. Микотоксисоз у домашнего скота возникает, когда животные пасутся на зараженных естественных или сеяных пастбищах или кормятся зараженным зерном. Химический анализ с помощью тонкослойной хроматографии, газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии позволяет точно определить концентрации различных микотоксинов в правильно собранных и подготовленных образцах.^41,42

Алкалоиды спорыньи

Алкалоиды спорыньи включают более 80 соединений индола и связаны с двумя микотоксикозами у видов домашнего скота: овсяничным токсикозом и эрготизмом.² Оба состояния могут иметь сходные клинические проявления и в большинстве случаев могут быть неотличимы друг от друга.⁴³ Алкалоиды спорыньи вырабатываются плесенью Claviceps purpurea на пшенице, ржи и других зерновых культурах и эндофитом Neotyphodium coenophialum, растущим на тростниковой овсянице (Lolium arundinaceum [Shreb]). Алкалоиды спорыньи имеют молекулярную структуру, сходную с биогенными аминами - норадреналином, серотонином и дофамином, и действуют как агонисты различных серотониновых рецепторов.^44,45 Считается, что этот агонистический эффект ответственен за клинические проявления отравления алкалоидами спорыньи. Как при овсяничном токсикозе, так и при эрготизме основным алкалоидом спорыньи, который считается наиболее ответственным за клиническое заболевание, является эрговалин. Эрговалин - мощный агонист α2-адренорецепторов на артериолах и других кровеносных сосудах, вызывающий вазоконстрикцию (сужение сосудов) .⁴²

Овсяница тростниковая

Токсикоз, вызванный поеданием пораженной грибами овсяницы, является одним из самых дорогостоящих интоксикаций скота, связанных с травой, в Соединенных Штатах и во многих других странах. Овсяничный токсикоз является описательным термином, используемым для нескольких клинических синдромов (летний спад, овсяная стопа и жировой некроз), связанных с поеданием инфицированной эндофитом тростниковой овсяницы.⁴² Овсяница тростниковая (L. arundinaceum [Shreb]) - это многолетнее травянистое растение холодного сезона, выращиваемое в умеренном климате, и одна из самых распространенных кормовых культур в континентальной части США.⁴⁶ В случае овсяничного токсикоза домашний скот поедает грибы-эндофиты Neotyphodium coenophialum (ранее Acremonium coenophialum и Epichloe typhina), которые растут в межклеточных пространствах листовых влагалищ (часть листа, охватывающая стебель) , стеблей и семян тростниковой овсяницы.² Эта трава и ее эндофит N. coenophialum имеют взаимовыгодные отношения.

Эндофиты продуцируют токсины (эрготные алкалоиды, лолины и перамины), которые являются представителями многочисленных алкалоидов спорыньи, но эрговалин является основным эргопептиновым алкалоидом, который, как полагают, ответственен за индукцию токсикоза. Концентрация алкалоидов спорыньи наиболее высока в семенах овсяницы тростниковой, и достигает максимума летом и ранней осенью, когда присутствуют семенные головки.⁴⁶ Засуха и дождливые условия, а также применение азотных и фосфорных удобрений, как правило, повышают концентрацию эрговалина.⁴² С овсянным токсикозом у крупного рогатого скота связано несколько синдромов, включая летний спад, овсяную стопу (рис. 65.7) и жировой некроз (липоматоз). Самым убыточным из них является летний спад. Как следует из названия, клинические проявления этого состояния чаще всего наблюдаются в летние месяцы, когда температура окружающей среды выше 31°C.⁴² У пораженного крупного рогатого скота обычно становится грубым шерстный покров, потрепанный внешний вид, снижается потребление корма, и выработка молока при снижении веса отъема у телят, оплодотворяемости, наблюдается беспокойство/ нервозность, птиализм (гиперсаливация) и повышенная частота дыхания.^42,47

Механизм действия

Алкалоиды спорыньи являются агонистами дофаминового рецептора D2 и имитируют эндогенное ингибирование тонуса лактотропов гипофиза дофамином, тем самым ингибируя секрецию пролактина из передней доли гипофиза.⁴² Снижение пролактина в сыворотке крови относительно подтверждается результатами исследований, в которых скоту скармливали корма, зараженные алкалоидом спорыньи. Поэтому концентрации пролактина в сыворотке крови могут быть использованы в качестве диагностического индикатора присутствия эндофитных токсинов.

Влияние на воспроизводство

Гормон пролактин играет важную роль в росте молочной железы, выработке молока, функции желтого тела, секреции гонадотропина, липогенезе, гомеостазе меди и иммунной модуляции. Снижение выработки пролактина, вызванное дофаминергическими эффектами D2 эрговалина и других алкалоидов спорыньи, может вызывать агалактию при родах, особенно у лошадей. Крупный рогатый скот и другие жвачные животные продуцируют плацентарный лактоген, который может преодолеть первоначальное отсутствие стимуляции пролактина во время родов.

Однако, более низкие концентрации пролактина в сочетании с уменьшенным потреблением корма могут привести к снижению молочной продуктивности у этих видов.⁴² Пролактин также играет важную роль в секреции гонадотропина и функции и развитии желтого тела. У животных, подвергшихся воздействию алкалоидов спорыньи, было зарегистрировано снижение концентрации лютеинизирующего гормона и простагландинов.⁴⁸ Проглатывание эндофит-положительной овсяницы и эргопептидное воздействие были связаны с низкой выработкой прогестерона у крупного рогатого скота и лошадей. Снижение прогестерона, а также прочий дисбаланс репродуктивных гормонов могут привести к трудностям при поддержании ранней беременности у крупного рогатого скота и проблемам на поздних сроках беременности у кобыл.⁴²

В дополнение к своим дофаминергическим эффектам алкалоиды спорыньи также действуют как сильные серотонинергические агонисты и агонисты α2-адренергических рецепторов на кровеносных сосудах, особенно артериолах. Считается, что вазоконстрикция периферических сосудов наряду с нарушением регуляции гипоталамического терморегуляторного центра из-за снижения секреции пролактина способствует гипертермии, наблюдаемой в некоторых случаях летнего спада в жаркие летние месяцы. В зимние месяцы токсикоз может привести к "овсяной стопе" - состоянию, вызванному вазоконстрикцией периферических сосудов дистальных конечностей, как следствие комбинированного воздействия эрговалина и низких температур окружающей среды. Также могут быть затронуты нижняя часть хвоста и кончики ушей и дистальный отдел конечностей (чаще всего задние конечности между венчиком и путовым суставом).⁴²

Менеджмент и лечение

Крупный рогатый скот, испытывающий клинические признаки летнего спада, должен быть удален с зараженного эндофитом пастбища или его рацион должен быть разбавлен путем кормления дополнительными зерновыми или фуражом без овсяницы.⁴² Крупный рогатый скот с гангренозным дерматитом (овсяная стопа) можно лечить антибиотиками для предотвращения вторичных инфекций. Укрытия или ветрозащитные ограждения также могут быть полезны для минимизации последствий холодной погоды. Домперидон - антагонист дофамина D2, используется для лечения отравления алкалоидами спорыньи у кобыл с агалактией и длительной жеребостью. Экспериментально было показано, что домперидон ослабляет некоторые клинические признаки овсяничного токсикоза у телок, в том числе уменьшение снижения веса, и повышает концентрации прогестерона в крови. Эти результаты свидетельствуют о том, что лечение крупного рогатого скота с овсяничным токсикозом может иметь клинические и экономические преимущества.⁴⁹

Эрготизм

Эргот (спорынья) - это общий термин, относящийся к группе паразитических грибов, принадлежащих к роду Claviceps, прежде всего Claviceps purpurea, которые заражают рожь, ячмень, пшеницу, овес и другие злаковые зерна.⁴⁴ Заражение зерен C. purpurea приводит к колонизации стенки или основания завязи зерна грибковым мицелием. Мицелий продуцирует липкий экссудат, называемый медоносной росой, содержащий конидии (споры, производимые бесполым путем). После прорастания в затвердевшей медоносной росе (склероций) конидии могут передаваться и заражать другие семена через насекомых или прямым контактом.^44,45 Признаки эрготизма - различные токсические эффекты эрготных алкалоидов, производимых Claviceps spp. - развиваются вследствие потребления токсичных уровней зараженных спорыньей зерен.⁴⁴

Клинические признаки эрготизма в основном обусловлены эргопептиновым классом алкалоидов спорыньи, которые включают эрготамин, эргокристин, эргозин, эргокорнин, эргокриптин и эрговалин. Алкалоиды спорыньи действуют как агонисты серотониновых рецепторов из-за сходства их молекулярных структур с биогенными аминами, допамином (дофамином) , серотонином и гистамином.^44,45 Результатом агонистической активности алкалоидов спорыньи является вазоконстрикция. Другие потенциальные эффекты включают стимуляцию матки и допаминергическую активность в отношении D2-рецепторов, что приводит к снижению секреции пролактина.⁴⁵ Документированные случаи эрготизма в Соединенных Штатах редки, потому что процессы измельчения и очистки успешно удаляют зерна, зараженные спорыньей.⁴¹

Известно, что алкалоидная токсичность спорыньи вызывает четыре различные формы заболевания у домашнего скота: 1) кожные и гангренозные поражения хвоста и конечностей; 2) гипертермия и потеря продуктивности; 3) репродуктивная недостаточность и 4) менее распространенная и часто обсуждаемая неврологическая форма.^2,45 Гангренозная форма отравления спорыньей представляет собой хроническую форму интоксикации эрготными алкалоидами. Клинические признаки гангренозного эрготизма включают острую хромоту с отеком и гиперемией. Поражения чаще всего встречаются на задних конечностях, хотя в некоторых случаях могут поражаться все четыре конечности; тем не менее, некроз обычно локализован ниже путового сустава, но иногда распространяется на плюсну.²⁰ Вазоконстрикция мелких артерий и артериол из-за мощных α2адренергических агонистических эффектов эрговалина вызывает ишемию и некроз дистальных отделов конечностей, кончиков ушей и дистальной трети хвоста. Эта гангренозная форма чаще всего встречается в зимние месяцы из-за обострения сосудосуживающих эффектов в холодную погоду.⁴⁵ Гипертермическая форма заболевания является наиболее распространенной формой эрготизма и чаще всего наблюдается в летние месяцы, когда погода теплая.⁴⁴ Неврологическая форма эрготизма, по-видимому, редка и может быть связана с острой интоксикацией большими дозами алкалоидов спорыньи.⁴⁵

Менеджмент и лечение

При подозрении на эрготизм, зараженные зерна должны быть удалены. Эффективного лечения эрготизма у крупного рогатого скота не существует, хотя животные с гипертермической формой должны восстанавливаться через некоторое время.⁴⁵

Афлатоксины

Афлатоксины (B1, B2, G1 и G2, названные по названию их синей или зеленой флуоресценции в ультрафиолетовом свете) представляют собой группу структурно родственных соединений дифуранокумарина, продуцируемых в основном Aspergillus flavus и Apergillus parasiticus. Афлатоксины можно найти во всем мире, и они часто контаминируют корма для животных и сельскохозяйственные культуры в теплых субтропических и тропических климатических условиях при соответствующих условиях.^40,41,43 Зерна, хранящиеся в условиях высокой влажности (>14%), при высоких температурах (>20°C) или неправильно высушенные, подвержены риску заражения.⁵⁰ Штаммы Aspergillus flavus проникают в поврежденную растительную ткань и преимущественно продуцируют афлатоксин B1, который считается наиболее токсичным и канцерогенным афлатоксином.⁴³

Все животные подвержены токсическому воздействию афлатоксинов, хотя различия в чувствительности видов все же существуют.

Восприимчивость может варьироваться в зависимости от породы, возраста, дозы, пищевого статуса и продолжительности воздействия.⁵⁰ Крупный рогатый скот и другие жвачные животные считаются относительно устойчивыми по сравнению с моногастрическими видами. Однако, молодые телята подвержены большему риску развития клинического токсикоза по сравнению со взрослыми животными.⁴³

Афлатоксины в основном гепатотоксичны, но могут также оказывать иммунодепрессивное, канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие.⁴³ Было показано, что некоторые афлатоксины проникают через плаценту у лабораторных животных и людей. Сообщалось о снижении фертильности у самцов за счет снижения выработки сперматозоидов, эмбриональных потерях, гибели плода и возможных тератогенных эффектах при афлатоксикозе, особенно в отношении афлатоксина В1 и G1 у животных.⁵¹ Аборты у коров редко встречаются при афлатоксикозе, но спорадические вспышки в стаде связывали с потреблением кормов, загрязненных афлатоксином B1, B2, G1 и G2.⁴³ Однако, негативное влияние на воспроизводство, повидимому, не связано с какой-либо прямой активностью афлатоксинов в яйцеклетке или эмбрионе, но оно связано с изменением материнского гомеостаза.⁴¹

Лечение

Специального лечения афлатоксикоза не существует. Вместо этого к пораженным животным применяют поддерживающую и симптоматическую терапию. Зараженный корм следует удалить и заменить на корм без афлатоксина.⁵¹

Зеараленон

Зеараленон является мощным эстрогенным микотоксином, продуцируемым грибом Fusarium graminearum и множеством других видов Fusarium. Зеараленон загрязняет зерна злаков, включая кукурузу и, в меньшей степени, пшеницу, ячмень, сорго, просо, рис и овес при определенных условиях окружающей среды и хранения.³⁹ Зеараленон может оказывать глубокое влияние на репродуктивную функцию из-за его эстрогенного действия. Клинические признаки, связанные с токсичностью зеараленона, чаще всего регистрируются у свиней, хотя признаки также могут наблюдаться у жвачных животных. Клинические симптомы интоксикации зеараленоном имитируют эстрогенную стимуляцию и могут включать снижение фертильности, аномальные эстральные циклы, отек вульвы, вагинит, снижение выработки молока и увеличение молочной железы. Телки, по-видимому, более восприимчивы к воздействию зеараленона, чем взрослые коровы.^41,52 Тем не менее, у стельных коров существует вероятность аномального развития эмбриона или плода с возможной гибелью плода, абортом и дистоцией.² Считается, что зеараленон и его производные (α- и β-зеараленол) оказывают токсическое действие путем конкурентного связывания со специфическими эстрогеновыми рецепторами и модификации стероидных метаболитов. Зеараленон и α- и β-зеараленол имеют химическую структуру, очень похожую на природный эстроген.⁵³ Зеараленон и его метаболиты могут напрямую связываться с цитоплазматическими рецепторами эстрадиола-17β и транслоцировать сайты рецепторов в ядро, где стимуляция РНК приводит к синтезу белка и клиническим признакам эстрогенизма.⁵² β-зеараленол, по-видимому, является основным метаболитом зеараленона у крупного рогатого скота, в отличие от α-зеараленола, который преобладает у большинства других видов, включая свиней.²