Корреляция между параметрами кардиального ритма и уровнем цитокинового профиля у молодняка крупного рогатого скота в раннем неонатальном онтогенезе

Обоснование. В период роста и развития молодняка крупного рогатого скота существует значительная связь между функциональными изменениями в организме и условиями содержания, влияющими на регуляцию иммунных реакций и метаболических процессов. У телят, содержащихся в естественных условиях, преобладает активность естественных регуляторов иммунитета, способствующая оптимизации процессов роста и развития. В то же время у молодняка, подверженного стрессовым условиям, связанным с интенсивными методами содержания, отмечается снижение активности этих регуляторов, что может негативно сказаться на их здоровье и адаптивности. Активация нейрогуморальных механизмов, включая влияние гипоталамо-гипофизарной системы, играет ключевую роль в регуляции метаболических процессов и иммунного ответа у молодняка. У телят, подвергнутых стрессу, отмечается повышение уровня провоспалительных цитокинов, что свидетельствует о нарушении физиологического баланса в цитокиновой сети. И наоборот, у телят, содержащихся в более благоприятных (естественных) условиях, наблюдается более сбалансированное соотношение между про- и противовоспалительными цитокинами, способствующее поддержанию гомеостаза и улучшению адаптивных реакций.

Цель. Основная цель настоящего исследования – выявить корреляцию между параметрами сердечного ритма и уровнем цитокинового профиля у молодняка крупного рогатого скота в раннем неонатальном онтогенезе.

Материалы и методы. Для изучения характера взаимосвязи между параметрами сердечного ритма и уровнем цитокинов у молодняка крупного рогатого скота в раннем неонатальном онтогенезе на территории ООО «Чапаевское СП» случайным образом были отобраны 50 однодневных телят в возрасте 5 дней.

В первой опытной группе после отела новорожденный теленок проходил первичный ветеринарный осмотр, после чего его оставляли в группе с матерью, имитируя естественные условия на весь период эксперимента.

Во второй экспериментальной группе уход за телятами осуществлялся в соответствии с практикой промышленного животноводства. Новорожденных телят отделяли от матери сразу после рождения и кормили колострумом: два литра в течение 1-2 часов после рождения, а затем еще два литра к 12-му часу жизни. Такой подход подвергал животных повышенному адаптационному и одомашненному стрессу. Статистическую значимость определяли по отношению ко второй опытной группе.

Телятам всех групп в 5-дневном возрасте проводили исследование сердечного ритма в положении стоя, в стойле и в положении лежа на боку на изолированной поверхности с помощью диагностического прибора – одноканального электрокардиографа ЭК1Т-07 «Аксион».

Образцы крови собирали асептически из хвостовой вены каждой экспериментальной группы с помощью пробирок S-Monovette объемом 1,2 мл (66x8 мм) с KZ-EDTA. В стабилизированных образцах уровень цитокинов в плазме крови измеряли методом проточной цитометрии на приборе Bio-Plex Protein Assay System (Bio-Rad, США). Для анализа использовали набор реагентов Human 8-Plex Cytokine Panel в соответствии с инструкцией производителя. В результате исследования было проведено количественное определение четырех типов цитокинов: интерлейкина-2 (ИЛ-2), интерлейкина-4 (ИЛ-4), интерлейкина-8 (ИЛ-8) и интерлейкина-10 (ИЛ-10).

Для обеспечения достоверности данных концентрацию цитокинов определяли в трех независимых экспериментальных сериях, как для калибровочных растворов, так и для анализируемых образцов. Количественное определение проводили в пг/мл с помощью программы Bio-Plex Manager 6.1 (Bio-Rad) на основе стандартных калибровочных кривых. Полученные данные обрабатывали с помощью описательной и структурной статистики.

Для анализа взаимосвязи между различными параметрами сердечного ритма и уровнем цитокинов у молодняка крупного рогатого скота использовали статистический метод корреляции Пирсона (r), определяющий степень и направление связи между переменными, что крайне важно для понимания физиологических процессов и их влияния на здоровье животных.

Результаты. Повышенная активность вегетативных механизмов, регулирующих частоту сердечных сокращений, у новорожденных телят была связана со снижением функции регуляторов врожденного иммунитета (IL-8), специфических иммунных реакций (IL-2 и IL-4) и цитокинов, участвующих в воспалительных процессах (IL-10). Также была выявлена слабая связь между активностью вегетативной нервной системы, отраженной в очень низкочастотной составляющей (VLF) вариабельности сердечного ритма, и уровнем IL-4. Усиление влияния центральной нервной системы на сердечную деятельность, включая активацию гипоталамо-гипофизарной оси, сопровождается повышением концентрации IL-4, который играет важную роль в дифференцировке лимфоцитов и развитии иммунного ответа, в том числе воспалительных реакций.

Заключение. Анализ динамики сердечного ритма подтвердил, что в условиях стресса наблюдается активация автономного контура регуляции, что может негативно сказаться на здоровье телят. Повышение активности низкочастотных волн связано с усилением симпатической активности и стрессом, в то время как высокочастотные волны коррелируют с активностью парасимпатической нервной системы и улучшением адаптивных механизмов.

Таким образом, данное исследование подчеркивает исключительную важность оптимизации условий содержания новорожденных телят. Коррекция факторов окружающей среды и минимизация стресса необходимы для обеспечения гармоничного взаимодействия между центральной и вегетативной регуляцией. Это, в свою очередь, может способствовать улучшению здоровья, усилению иммунного ответа и повышению выживаемости новорожденного потомства, а также эффективности адаптации молодняка крупного рогатого скота в раннем неонатальном онтогенезе.