РЕЗЮМЕ
Для эффективной борьбы с микотоксикозами необходимо сочетание нескольких стратегий: адсорбции микотоксинов адсорбентами, ферментативной нейтрализации микотоксинов и использование иммуномодуляторов для преодоления иммуносупрессивного действия микотоксинов. Элиминатор микотоксинов ЭЛИТОКС® обладает подобным действием, обеспечивает защиту печени, кишечника и клеток иммунной системы от воздействия микотоксинов.Терапевтическое действие ЭЛИТОКС® доказано экспериментально в результате масштабных исследований на примере фумонизина – одного из представителей фузариотоксинов. Результаты исследований представлены в данной статье.
ВВЕДЕНИЕ
В январе 2020 года в Бангкоке состоялся международный форум, посвященный вопросам этиопатогенеза, профилактики, диагностики и лечения микотоксикозов с.-х. животных. Для эффективной борьбы с микотоксикозами форум обозначил необходимость сочетания трех стратегий. Ученые всего мира единодушно сформулировали основные направления этих стратегий.
На первый план выдвигается базовая стратегия по элиминации микотоксинов путем адсорбции, связывания их в желудочно-кишечном тракте животных специальными веществами – адсорбентами.
Вторая, основная по эффективности, стратегия заключается в нейтрализации активности микотоксинов с помощью ферментов.
Третья, дополнительная, но не менее важная стратегия – это борьба с иммуносупрессией, развивающейся в результате действия микотоксинов. Все стратегии имеют свои особенности.
СТРАТЕГИЯ ПЕРВАЯ – УСТРАНЕНИЕ МИКОТОКСИНОВ ПУТЕМ АДСОРБЦИИ
Данная стратегия направлена на снижение биодоступности токсинов, при этом резко снижается их концентрация, падает количество токсинов, всасывающихся из кишечника в кровь и далее попадающих в органы-мишени.
Наиболее часто адсорбенты микотоксинов используются для предотвращения поступления их в организм животных с кормом. Однако следует подчеркнуть, что эффективность действия адсорбента определяется стабильностью комплекса «адсорбент-микотоксин» в желудочно-кишечном тракте животного. Только в этом случае связанные микотоксины успешно выводятся из организма с мочой и фекальными массами. Важным фактором, влияющим на стабильность комплекса, служит постоянно меняющиеся уровни Рh среды на всем протяжении желудочно-кишечного тракта. При смене Рh комплекс может разрушиться и спровоцировать десорбцию микотоксина. Поэтому оценка эффективности адсорбентов должна включать характеристику стабильности комплекса не в пробирке, а на протяжении всего желудочно-кишечного трак- та, in vivo.
Учитывая эти условия, бельгийская компания Impextraco разработала продукт со всеми необходимыми свойствами адсорбента – ЭЛИТОКС® – элиминатор микотоксинов. Он содержит комбинацию нескольких типов алюмосиликатов, подобранных на основании их физико-химических свойств: заря- да, размера пор, доступности поверхности этих минералов для связывания токсинов. Все эти свойства необходимы для эффективного преимущественного удаления микотоксинов и предотвращения связывания питательных веществ, лекарственных средств и кормовых добавок. Многочисленные научные исследования доказывают отсутствие адсорбции перечисленных веществ при использовании ЭЛИТОКС® с кормом.
ВТОРАЯ СТРАТЕГИЯ НАПРАВЛЕНА НА ИНАКТИВАЦИЮ МИКОТОКСИНОВ С ПОМОЩЬЮ ФЕРМЕНТОВ
В природе существует широкий спектр ферментов микробного, растительного и животного происхождения, нейтрализующих активность микотоксинов. В состав ЭЛИТОКС® входят очищенные растительные экстракты с ферментативной, нейтрализующей микотоксины активностью. Неоспоримым преимуществом использования ферментов растительного происхождения служит их немедленная биодоступность, что отсутствует у ферментов, источником которых служат микроорганизмы. Отпадает необходимость создания в кишечнике оптимальных условий для роста и размножения микроорганизмов – продуцентов ферментов, отсутствует проблема конкуренции последних с естественной микрофлорой кишечника за питательные вещества.
ЭЛИТОКС® ДОКАЗАЛ СВОЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ IN VIVO
В настоящее время исследователи постоянно обнаруживают новые микотоксины или новые метаболиты уже известных микотоксинов, однако все они остаются малоизученными. Именно поэтому компания Impextraco постоянно инвестирует значительные суммы в исследования по изучению патогенных свойств микотоксинов и разработку средств борьбы с микотоксикозами животных. По мнению компании, наиболее достоверных результатов подобных исследований можно достичь лишь в экспериментах in vivo, учитывая особенности патогенеза микотоксикозов у различных видов животных. В связи с этим испытания эффективности ЭЛИТОКС® проводятся как в испытательных центрах компании, в контролируемых экспериментальных условиях, так и в полевых условиях.
Компания Impextraco тщательно планирует испытания ЭЛИТОКС® in vivo, применяет передовое оборудование, использует высокочувствительные биомаркеры для выявления самых ранних признаков микотоксикозов. Биомаркерами называют определенные биологические показатели в организме животных, они изменяются в первую очередь, когда продуктивность животных еще остается неизменной. Так, в качестве биомаркеров используются количественные показатели иммунного статуса, а именно: процентный состав и общее количество лейкоцитов периферической крови. С этой целью применяется метод проточной цитометрии. Таким образом, эффективность ЭЛИТОКС® дополнительно подтверждается путем количественной оценки основных иммунокомпетентных клеток – макрофагов и лимфоцитов, чутко реагирующих на иммуносупрессивное действие даже низких доз микотоксинов.
ТРЕТЬЯ СТРАТЕГИЯ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В БОРЬБЕ С ИММУНОСУПРЕССИЕЙ, РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МИКОТОКСИНОВ
Ферменты печени, осуществляющие детоксикацию организма животных в условиях постоянного потребления корма, контаминированного микотоксинами, лишь частично могут их нейтрализовать. Данное обстоятельство ведет к прогрессированию микотоксикозов. Поэтому крайне важно защитить печень животных и поддержать их иммунитет.
С этой целью в состав ЭЛИТОКС® включены натуральные ингредиенты, обладающие иммуностимулирующим действием и оказывающие антибактериальное и противогрибковое действие, предотвращая тем самым развитие вторичных инфекций.
ЭЛИТОКС® снижает воспалительную реакцию, уменьшает окислительный стресс клеток слизистой оболочки кишечника, предотвращая синдром «дырявого» кишечника и бактериальную транслокацию.
Микотоксины обладают выраженным иммуносупрессивным действием. Особенно чувствительны к микотоксинам макрофаги, В- и Т-лимфоциты, натуральные киллеры. Кроме того доказано, что микотоксины способны изменять синтез и секрецию цитокинов, регулирующих иммунные реакции, и подавлять таким образом иммунный ответ, в том числе синтез антител.
Многочисленные исследования эффективности различных адсорбентов и ЭЛИТОКС® на свиньях, жвачных и птице показали, во-первых, что количественная оценка лейкоцитов методом проточной цитометрии как биомаркеров изменений иммунного статуса животных под действием микотоксинов является приемлемой сенсорной системой. Во-вторых, ЭЛИТОКС® значительно снижал биодоступность широкого спектра микотоксинов в кишечнике и предотвращал изменения биохимических показателей крови и количество циркулирующих иммунных клеток.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛИТОКС® ПРОТИВ ФУМОНИЗИНА
Целями исследования являлись оценка влияния микотоксина фумонизина на иммунный статус бройлеров; анализ изменения биомаркеров крови под действием фумонизина, а также оценка эффективности элиминатора микотоксинов (ЭЛИТОКС®) (Koppenol A. et al., 2019).
Исследование провели на базе Университета штата Парана, UFPR, Бразилия. В опыте участвовали суточные цыплята кросса Cobb® 500, которых случайным образом распределили на три группы: контрольная группа – с неконтаминированным кормом и без добавления ЭЛИТОКС®, группа с контаминированным фумонизином кормом, группа с контаминированным фумонизином кормом и элиминатором микотоксинов (ЭЛИТОКС®) в стандартной рекомендуемой дозировке. Токсическое воздействие фумонизина на иммунные клетки оценивали путем подсчета лейкоцитов периферической крови для каждой группы методом проточной цитометрии.
Микотоксины, поступая с кормом в кишечник, нарушают его барьерную функцию и провоцируют бактериальную транслокацию из просвета кишечника через слизистую оболочку в более глубокий слой – подслизистую оболочку кишечника (lamina propria) – место формирования локального иммунного ответа. При этом чрезвычайно важно поддерживать толерантность иммунной системы животных к питательным элементам корма и дифференцировать иммунную реакцию против токсинов и нутриентов. Для этого существуют регуляторные Т-лимфоциты (Treg), целью которых является предотвращение чрезмерной иммунной реакции, ведущей к воспалению или повышенной проницаемости слизистой кишечника, подавление пролиферации эффекторных иммунных клеток – Т-хелперов (Th) и Т киллеров.
Как показало исследование, присутствие фумонизина в корме бройлеров значительно снизило количество Treg и увеличило содержание Тh в подслизистой оболочке кишечника птицы. Это означает «переключение» локальной иммунной реакции в кишечнике из состояния толерантности на реакцию воспаления. При этом в группе с ЭЛИТОКС® зафиксировали увеличение количества Treg-клеток и снижение количества Th, следовательно, ЭЛИТОКС® предотвратил развитие воспалительной реакции в кишечнике при наличии фумонизина в корме (диаг. 1 и 2).
диаграмма 1.
диаграмма 2.
Цитотоксические Т-лимфоциты – это иммунные клетки, уничтожающие клетки организма, инфицированные внутриклеточными микроорганизмами, а также злокачественные клетки. Они экспрессируют Т-клеточные рецепторы, которые могут распознавать вирусные антигены и онкоантигены. При снижении их количества, что наблюдали в группе бройлеров, потреблявших контаминированный микотоксинами корм, снижается и резистентность организма животных по отношению к вирусным, протозойным патогенам и злокачественным новообразованиям. В группе с ЭЛИТОКС® количество цитотоксических Т-лимфоцитов осталось на уровне физиологической нормы даже в присутствии контаминированного фумонизином корма (диаг. 3).
диаграмма 3.
Моноциты и макрофаги – это клетки врожденного иммунитета – первой линии защиты организма. Моноциты являются клетками – предшественниками дендритных клеток и макрофагов. Макрофаги активно захватывают, поглощают и переваривают бактерии, остатки погибших клеток и другие чужеродные или токсичные для организма частицы путем фагоцитоза. Они играют решающую роль в неспецифической защите, помогают инициировать специфические защитные механизмы путем привлечения других иммунных клеток, а также играют решающую роль в восстановлении тканей, при этом затраты энергии этими клетками считаются низкими. Снижение количества этих иммунных клеток делает животное более восприимчивым к вторичным инфекциям. Известно, что микотоксины вызывают снижение количества моноцитов и макрофагов в организме и развитие различных вторичных инфекций, которые, в свою очередь, приводят к еще большим потерям продуктивности, чем прямое воздействие отдельных микотоксинов на организм.
Исследование показало, что процент моноцитов и макрофагов от мононуклеарных клеток периферической крови значительно снизилось в группе птиц, потреблявших контаминированный фумонизином корм, по сравнению с контрольной группой. При этом в группе с ЭЛИТОКС® и контаминированным кормом мы видим реакцию иммуномодуляции и тенденцию увеличения моноцитов и макрофагов даже по сравнению с контрольной группой (диаг. 4). Это не только подтверждает иммуностимулирующую функцию ЭЛИТОКС®, но и предполагает лучшую защиту организма птицы от инфекционных болезней.
диаграмма 4.
Выводы
Продемонстрировано иммуносупрессивное действие микотоксинов (в данном случае фумонизина) на иммунитет птицы и иммуномодулирующие свойства ЭЛИТОКС®. Ученые зафиксировали провоспалительное действие фумонизина в кишечнике птиц, снижение количества регуляторных Т-лимфоцитов и увеличение популяции Т-хелперов под действием этого микотоксина. Иммунная реакция у птицы, потреблявшей контаминированный корм, была снижена, что подтверждалось статистически достоверным снижением количества моноцитов и макрофагов периферической крови птицы этой группы. В это же время ЭЛИТОКС® явно противодействовал данному эффекту фумонизина на иммунитет птицы. Можно сделать вывод, что ЭЛИТОКС® эффективен для устранения и предупреждения воздействия фумонизина на иммунную систему птицы.
Авторы:
Вера Евгеньевна Брылина – к. б. н., доцент кафедры иммунологии и биотехнологии МГАВМиБ – МВА им. К. И. Скрябина, Мария Александровна Брылина – к. в. н., директор по развитию ООО «ПРОВЕТ»