И СТРЕСС И ИММУНИТЕТ. КАК МЫ МОЖЕМ ПОДДЕРЖАТЬ FOMEOCTA3?
Кишечные Респираторные заболевания
заболеванияеее——.-:——""""__—_{= ™s-'
TAKE и
=: о о
Материнские *
u > > * =( Антитела Va
= антитела < }- тя = sca
Возрасу —J у они
дней 0 1 234 5 6 7 14 21 42 56 63
/ 7 / 7 {7
Колострум Приучение к рожку/ Введение стартового 4 Приём стартового + Корм и грубая
ведру прикорма прикорма пища
| = =e as <a =
Я|zg=BS аоo3%©Е:
д
|=] - g 2& == Е
[2] 26 о 2» > 2
q ЕЯ3s =5 3р
8 ы
Е:=©
й
Врожденный иммунитет
РИСУНОК 5. Временная шкала стресса молочных телят и связанные с ним изменения иммунитета и внедрение различных практик содержания. У развивающегося молочного теленка неизбежны воспалительные (красные стрелки) и психологические (белые стрелки) стрессовые факторы. В возрасте 14-21 дня наступает период (*), когда уровень антител, полученных в результате пассивной передачи, низок, а собственные антительные ответы ® на микробиоту окружающей среды только начинают формироваться. По материалам Hulbert and Мова.”
7
МЕТАБОЛИЧЕСКИИ СТРЕСС Изменение метаболизма нутриентов. Нарушения Период перехода от поздней гестации к ранней стадии метаболизма нутриентов наиболее сильно проявляются у лактации — это время, связанное с повышенной молочных коров в транзитный период под воздействием заболеваемостью как метаболическими, так и нескольких последовательных факторов. Например, Ha инфекционными заболеваниями у молочных коров. поздних сроках стельности потребностьв метаболической Основным фактором, способствующим развитию энергии значительно возрастает по сравнению с первыми расстройств здоровья коров в транзитный период, 180 днями гестации. Также наблюдается резкое увеличение является метаболический стресс, возникающий, когда потребности в энергии для лактации. При производстве коровы не могут физиологически адаптироваться к молока требуется значительное количество углеводов повышенным потребностям в нутриентах, необходимых для синтеза лактозы, и большая часть имеющейся в для родов и начала лактации. Метаболический организме глюкозы направляется в молочную железу. В стресс в это время часто бывает весьма серьезным то же время примерно перед отелом у коров происходит из-за комбинированного воздействия изменения снижение ПСВ. Отрицательный энергетический баланс метаболизма нутриентов, окислительного стресса и (ОЭБ) возникает когда потребности в энергии для дисфункциональных воспалительных ответов, известных стельности и лактации превышают количество энергии, как«транзитная триада». 18 Вместе этитри фактора образуют которое коровы способны усвоить из рациона. Коровы разрушительные петли обратной связи, усиливающие метаболически адаптируются к ОЭБ путем мобилизации метаболический стресс и снижающие продуктивность запасов жира в организме, что приводит к повышению коров в течение последующей лактации (рисунок 6). концентрации свободных жирных кислот (СЖК) в плазме
КАКИЕ ТИПЫ СТРЕССОВЫХ ФАКТОРОВ ВЛИЯЮТ НА КРУПНЫЙ РОГАТЫЙ СКОТ?
4 - Липолиз ИЗМЕНЕНИЕ 4 р Провоспалительные
- 6 ДИСФУНКЦИОНАЛЬНОЕ
4 Белковый метаболизм МЕТАБОЛИЗМА цитокины и липидные
$ Микронутриенты НУТРИЕНТОВ ВОСПАЛЕНИЕ медиаторы
4 СосудистаяУд
ТРАНЗИТНАЯ дисфункция
ТРИАДА + Бактерицидная
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ARTHEHOGTEX
CTPECC нейтрофиловpop
4 Реактивные формы кислорода
$ Антиоксидантный потенциал
4 Липидные пероксиды
РИСУНОК 6. Метаболическая транзитная триада состоит из взаимодействия между изменением метаболизма нутриентов, окислительным стрессом и дисфункциональными воспалительными ответами, которые образуют a разрушительные петли обратной связи, влияющие Ha продуктивность и здоровье.
o©
крови. СЖК в плазме крови могут использоваться в качестве источника энергии мышечными тканями, тем самым сберегая глюкозу для синтеза молока. На степень мобилизации жира посредством системы сдержек и противовесовр влияют изменения концентрациир глюкозы и инсулина 4 к инсулину.в плазмеПри идеальных крови, атакжеобстоятельствах чувствительность тканейметаболизма эта физиологическая адаптация к ОЭБ будет высвобождать только то количество СЖК, которое может полностью метаболизироваться для удовлетворения энергетических потребностей, связанных с глюконеогенезом, что приведет к относительно постоянной концентрации глюкозы в сыворотке крови.
Гиперлипидемия, возникающая в результате нарушения метаболизма нутриентов, способствует развитию инсулинорезистентности, которая, вероятно, является Goin Фантом Aesaanmaiias к Geb У ворон транзитной группы, что способствует нарушению иммунного и воспалительного ответа.
только то количество СЖК, которое может полностью Окислительный стресс. Конверсия нутриентов в источники метаболизироваться для удовлетворения энергетических энергии, необходимой для выполнения физиологических потребностей, связанных с глюконеогенезом, что функций, происходит в результате ряда метаболических приведет к относительно постоянной концентрации реакций, которые в совокупности называются клеточным глюкозы в сыворотке крови. дыханием. Кислород необходим для аэробного клеточного дыхания, а в качестве побочного продукта образуются Метаболический стресс может возникнуть, когда — реактивные формыкислорода(РФК), включая супероксиданион, мобилизация жира становится избыточной. Имеется пероксид водорода и высокореактивный гидроксильный достаточно доказательств того, что адаптация к ОЭБ радикал. Хотя большинство РФК, присутствующих в нарушается по мере увеличения массы жира в организме. тканях, являются результатом повышенного клеточного Действительно, скорость мобилизации жира положительно метаболизма и выработки энергии, другим возможным коррелирует с показателями габитуса, при этом коровы источником являются окислительные пути, ассоциирующиеся с повышенным габитусом очень быстро мобилизуют жир с воспалительными ответами. Фагоциты (нейтрофилы и во время отела и ранней лактации. По мере того, как макрофаги) являются неотъемлемой частью воспалительного концентрация СЖКв плазме крови становится избыточной, ответа, предполагающего генерацию РФК, необходимых для потребление корма снижается в большей степени, уничтожения инвазирующих микробов. еще больше углубляя ОЭБ в это крайне важное время (рисунок 7). Избыточная мобилизация липидов приводит к ms PS и такой концентрации СЖК в плазме крови, которая не может Хотя определенная продукция РФК является эффективно процессироваться гепатоцитами, что приводит оптимальной для нормальных физиологических функций, к накоплению триглицеридов, вызывающему жировую количество РФК должно поддерживаться на низком или дистрофию и избыточную продукцию кетонов, таких как умеренном уровне, чтобы избежать сопутствующего В-гидроксибутират (БГЬ). Это приводит к дисфункции печени, повреждения клеток и тканей организма хозяина этими которая снижает глюконеогенези увеличивает потребность высокореактивными молекулами. в липолизе.9 Bee
И СТРЕСС И ИММУНИТЕТ. КАК МЫ МОЖЕМ ПОДДЕРЖАТЬ FOMEOCTA3?
. ^
-
- ;
a - сай : =
| ae ‘ SS
~~ 11 1 ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙр- Nie= ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС 7
”у
№
+
^ Инсулинорезистентность
| Врожденный иммунитет ne * Активность липазы ar Медиаторы воспаления
4 Адаптивный иммунитет | ee eeaa “Вне <> (ФНО-а, ИЛ-1В, ИЛ-6,
ь
4’ МетаболическиеИнфекционные заболевания заболевания <|J евл^л^л-гидроксибутират рог в крови эйкозаноиды)
@ РИСУНОК 7. Нарушение метаболизма при серьезном отрицательном энергетическом балансе.
7|
Молочный скот имеет несколько эндогенных механизмов антиокислительной защиты, жестко регулирующих накопление РФК.2° Механизмы —антиокислительной защиты разнообразны и могут либо синтезироваться организмом, либо поступать из рациона питания и замедлять или предотвращать окисление. Некоторые источникамивитамины иантиоксидантовмикроэлементыв рационе.являютсяАскорбиноваяважными кислота, а-токоферол и В-каротин являются прекрасными утилизаторами РФК, полученными из витаминов, которые восстанавливают РФК до менее реакционноспособных воды и спиртов. Существует также несколько антиокислительных ферментных систем, включая глутатионпероксидазу, каталазу и супероксиддисмутазу. Для функционирования этих ферментов необходимы кофакторы микронутриентов, включая селен, медь, цинк и марганец. Таким образом, недостаточное потребление этих микроэлементов с активности. Для поддержания гомеостаза РФК требуется кормом может привести к снижению антиокислительной сочетание утилизаторов радикалов и детоксицирующих ферментных систем-" Окислительный негативные последствия,стресс возникающиеподразумевает в различныерезультате дисбаланса между чрезмерным образованием POK и/ или снижением антиокислительной защиты, которая противодействует или устраняет вредное воздействие POK. (рисунок 8). Повреждения, вызванные окислительным стрессом, включают окисление клеточных липидов, белков и ДНК. Например, мембранные фосфолипиды подвержены переокислению, вследствие которого образуются липидные радикалы. Если позволить этим липидным РФК накапливаться, они воздействуют на соседние жирные кислоты в клеточной мембране и запускают цепную реакцию, индуцирующую еще больше
РФК. В результате РФК накапливаются и могут привести к потере нормальной функции мембраны и даже к гибели клетки. Окислительный стресс является фактором риска увеличения заболеваемости и тяжести многих расстройств. здоровья, таких как метрит и мастит:
подверженыМолочные коровыокислительномув транзитныйстрессу. Вскорепериодпослеособенноотела потребность в энергии удваивается, чтобы поддержать повышенную скорость метаболизма, необходимую для начала лактации. Такое резкое повышение метаболической активности, особенно у высокопродуктивных молочных коров, увеличивает продукцию РФК. Некоторые другие факторы также могут способствовать увеличению продукции РФК перед отелом.У тучных коров во время ОЭБ происходит усиленная мобилизация липидов, а возникающий избыток (СЖКв плазме крови связан сувеличением РФК. Повышенные габитусом также могут запускать воспалительные каскады, концентрации СЖКв плазме крови у коров с повышенным которые могут быть дополнительным источником общей нагрузки на РФК. Действительно, коровы транзитной группы могут демонстрировать явный системный воспалительный ответинфекций перед отеломили других при отсутствиизаболеваний.каких-либоЭто хроническое микробных воспаление низкого уровня, также наблюдаемое у людей с ожирением, может ухудшить мобилизацию липидов во время ОЭБ, еще больше нарушая функции печени, повышая уровень липидов в крови и увеличивая нагрузку на РФК. Фактор некроза опухоли альфа (ФНО-а) мощный провоспалительный цитокин, часто обнаруживается в повышенных концентрациях у тучных коров и коров с жировой дистрофией. В то же время может наблюдаться ослабление механизмов антиоксидантной защиты в результате снижения уровня витаминов и микроэлементов. Снижение общей антиокислительной способности коров
