КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 23-16-00023
НазваниеМЕТАБОЛИЧЕСКИЕ И МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПРИ ОРТОПЕДИЧЕСКИХ ПАТОЛОГИЯХ У ВЫСОКОПРОДУКТИВНОГО КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА КАК НАУЧНАЯ ОСНОВА РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ ИХ КОРРЕКЦИИ И ПРОФИЛАКТИКИ
РуководительПозябин Сергей Владимирович, Доктор ветеринарных наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – МВА имени К.И. Скрябина", г Москва
Период выполнения при поддержке РНФ | 2023 г. - 2025 г. |
Конкурс№80 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки, 06-203 - Ветеринария
Ключевые словаКРУПНЫЙ РОГАТЫЙ СКОТ, ОРТОПЕДИЯ, ПАТОЛОГИЯ, МЕТАБОЛИЗМ, ПАТОМОРФОЛОГИЯ, БИОХИМИЯ, РЕНТГЕНОГРАФИЯ, РЕГЕНЕРАТИВНАЯ ВЕТЕРИНАРИЯ
Код ГРНТИ68.00.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Одной из основ эффективности животноводства является продуктивное долголетие животных. Основными причинами выбраковки высокопродуктивных стельных и лактирующих коров по-прежнему являются болезни органов репродукции, молочной железы и конечностей. Известно, что болезни конечностей у высокопродуктивных коров стоят на третьем месте после акушерско-гинекологических патологий и маститов. Несмотря на большое количество работ, посвященных диагностике и лечению животных с болезнями дистального отдела конечностей, существует необходимость глубокого и всестороннего исследования ортопедических патологий, изучения и анализа их этиологии и патогенетических особенностей. Основными причинами, вызывающими болезни в области копытец, являются особенности кормления, нарушения технологий при содержании и ухода, а также, по многочисленным данным, иммунологические факторы. Многими авторами доказано, что при развитии любых патологий на доклинической стадии в крови животных можно обнаружить признаки избыточной активности свободнорадикальных реакций, и, как следствие – перекисного окисления липидов. Эти изменения неспецифичны и отражают формирование неблагоприятного фона, на котором в дальнейшем могут возникнуть болезни, в том числе дистального отдела конечностей. Есть основания полагать, что биохимические исследования крови для обнаружения признаков избыточной активности свободнорадикальных реакций целесообразно использовать при диспансерном обследовании крупного рогатого скота в условиях молочных скотоводческих хозяйств для раннего выявления метаболического фона, предрасполагающего к развитию патологий дистального отдела конечностей.
Фундаментальной научной задачей настоящего проекта является разработка усовершенствованного научно обоснованного подхода к диагностике и лечению ортопедических патологий у крупного рогатого скота (КРС) на основании изучения комплекса показателей: морфологических, клинических, инструментально-диагностических, гематологических, биохимических. Для этого в рамках выполняемого проекта планируется провести углубленные исследования структурно-функциональных взаимосвязей анатомических структур в области пальцев крупного рогатого скота, а также получить новые данные о клинико-морфологических, гематологических, биохимических корреляциях при ортопедической патологии. Эти данные будут дополняться анализом содержания животных, в том числе анализом рационов, а также изучением статистических показателей заболеваемости. Проведенные исследования позволят не только дополнить современные представления об этиологии и патогенезе болезней дистального отдела конечностей у КРС, но и разработать метод раннего выявления изменений метаболизма, позволяющий своевременно обратить внимание на необходимость коррекции рационов и внимательного клинического осмотра животных для своевременной диагностики болезней и начала лечения.
В результате исследований будут разработаны методики определения факторов риска развития ортопедических патологий на основании проведения комплексных клинико-рентгенографических, морфофункциональных исследований, выявления доклинических нарушений метаболизма, в том числе с учетом рационов кормления.
Важной задачей исследований является повышение эффективности лечения за счет применения современных клеточных и тканевых препаратов. Так, одним из перспективных методов лечения должно явиться применение препаратов регенеративной медицины, среди которых особое место занимают секретомы – препараты, в которых содержится комплекс цитокинов – белков и пептидов, выделяемых клетками и регулирующие межклеточные взаимодействия паракринным способом.
Результаты будут иметь как теоретическое, так и практическое значение, поскольку будут использованы для повышения продуктивности и улучшения состояния здоровья крупного рогатого скота на основе своевременного выявления и лечения животных с ортопедической патологией.
Ожидаемые результаты
Результаты исследований позволят получить новые, более полные критерии структурной нормы в области пальца крупного рогатого скота, создать новые, более совершенные, методики диагностики и лечения ортопедической патологии, оценить качество проведенного лечения по комплексу признаков, в том числе по динамике микроэлементного состава копытцевого рога до и после лечения, а также выявить влияние проведенного лечения на продуктивность животных. Полученные результаты будут иметь не только фундаментальное, но и практическое значение, поскольку будут использованы для повышения продуктивности и улучшения состояния здоровья КРС на основе коррекции метаболизма и состояния структур опорно-двигательного аппарата.
На основании полученных результатов планируется усовершенствовать методику ортопедического диспансерного обследования крупного рогатого скота, диагностического обследования больных животных, а также предложить новую методику лечения животных с болезнями копытец.
В доступной научной литературе нет достоверных сведений о характере метаболических нарушений при ортопедических патологиях КРС, не представлены данные о возможности применения клеточных технологий у высокопродуктивных и ценных в генетическом отношении животных. Изучение данных вопросов будет соответствовать мировому уровню исследований и позволит дать фундаментальные основы для разработки методов профилактики патологий дистального отдела конечности у животных.
В результате исследований планируется получить следующие результаты:
1. Уточнить распространенность и нозологическую структуру патологий в области пальца у крупного рогатого скота. Выявить наиболее распространенные и трудно поддающиеся лечению патологии неинфекционной природы у КРС. Этот этап направлен на определения перечня патологий, пород и возрастных групп на которых будут проводиться исследования.
2. Выявить структурную норму и основные закономерности манифестации патологических процессов в костях, суставах, связках, сухожилиях и тканях копытец, выявляющиеся при патоморфологических, томографических и рентгенографических исследованиях. В результате проведенных исследований будут установлены критерии структурной нормы и варианты патологических изменений для костей, суставов, связок, сухожилий и их вспомогательных приспособлений области пальца и копытец крупного рогатого скота, которые можно визуализировать при клиническом осмотре, рентгенографическом и компьютерно-томографическом исследовании. Эти данные обеспечат основу для проведения остальных этапов исследований и внедрение усовершенствованных подходов к ортопедической диспансеризации в животноводство.
3. Изучить и проанализировать ключевые молекулярные, метаболические и гематологические изменения у дойных коров черно-пестрой голштинизированной породы, наблюдаемые на фоне патологий дистального отдела конечностей с учетом рационов кормления. Будет разработана и апробирована методика для выявления содержания микроэлементов в роговом веществе копытца, даны критерии нормальных и патологических значений их содержания, что станет основой для разработки диагностических и прогностических тестов для выявления предпосылок развития ортопедических патологий у КРС. Такая методика не имеет мировых аналогов и в доступной литературе не описана.
4. Будет разработан алгоритм применения комплексного подхода к оценке состояния организма животного и характера патологических процессов в дистальном отделе конечностей у КРС. На основании результатов исследований будет создан современный подход к клинико-ортопедической диспансеризации на основе новых фундаментальных данных, с учетом не только результатов клинического осмотра, но и значительного объёма данных визуальных, физико-химических и морфологических исследований.
5. Будут созданы новые подходы к коррекции метаболических нарушений, приводящих к патологическим состояниям в области дистального отдела конечностей у КРС. В работе будут представлены рекомендации по использованию результатов свободнорадикальных и липопероксидных биохимических и клинических исследований крови животных для выявления взаимосвязей особенностей рационов и клинического статуса животных. Такой подход будет обусловлен определением интенсификации липопероксидации с интенсивностью центральных обменных процессов, изменениями гематологических показателей, что даст возможность разработать научно-обоснованный подход для наиболее эффективной профилактики нарушений обменных процессов как предпосылок к развитию ортопедических патологий.
6. Результаты исследований позволят усовершенствовать и разработать наиболее оптимальные, в том числе с экономической точки зрения, методы лечения животных с ортопедической патологией с применением научно обоснованной ортопедической диспансеризации и инновационных тканевых препаратов и контроля рационов. Внедрение в схемы лечения методов регенеративной медицины (секретома мезенхимальных стволовых клеток и тканевых препаратов) при заболеваниях копытец улучшит клинический эффект и позволит добиться более полного восстановления структуры и функций области пальцев у КРС с болезнями копытец. Несмотря на широкий спектр методов коррекции ортопедических патологий у КРС ни один в полной мере не может считаться оптимальным для всех видов патологий. Применение клеточных и тканевых технологий при лечении человека и животных является мировым трендом в борьбе с антибиотикорезистентностью, снижением применения антибиотиков в животноводстве, что соответствует основным направлениям развития ветеринарной медицины и сельскохозяйственной биологии.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Учеными ФГБОУ ВО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии-МВА им. К.И. Скрябина» реализуется грант Российского научного фонда на тему «Метаболические и морфофункциональные взаимосвязи при ортопедических патологиях у высокопродуктивного крупного рогатого скота как научная основа разработки методов их коррекции и профилактики». Руководитель проекта- профессор Российской академии наук, доктор ветеринарных наук, Позябин Сергей Владимирович, среди исполнителей- выдающиеся ученые в области ветеринарной медицины доктора наук Борхенова Е.Н., Азарнова Т.О., доценты Белогуров В.В., Качадин М.Д., аспиранты Московской ветеринарной академии.
Фундаментальной научной задачей настоящего проекта является разработка усовершенствованного научно обоснованного подхода к диагностике и лечению ортопедических патологий у крупного рогатого скота (КРС) на основании изучения комплекса показателей: морфологических, клинических, инструментально-диагностических, гематологических, биохимических. Для этого в рамках выполняемого проекта проводятся углубленные исследования структурно-функциональных взаимосвязей анатомических структур в области пальцев крупного рогатого скота, а также изучаются данные о клинико-морфологических, гематологических, биохимических корреляциях при ортопедической патологии. Результаты исследований позволяют получить новые, более полные критерии структурной нормы в области пальца крупного рогатого скота, создать методики диагностики и лечения ортопедической патологии, оценить качество проведенного лечения по комплексу признаков, в том числе по динамике клинических показателей до и после лечения, а также выявить влияние проведенного лечения на продуктивность животных. Полученные результаты будут иметь не только фундаментальное, но и практическое значение, поскольку будут использованы для повышения продуктивности и улучшения состояния здоровья КРС на основе коррекции метаболизма и состояния структур опорно-двигательного аппарата.
Выполняемые в рамках гранта исследования создают научную базу для разработки новых методов диагностики состояния пальцев КРС, основанную на комплексных морфологических, клинико-диагностических и биохимических исследованиях, определении микроэлементного состава рогового вещества копытец как возможного критерия, коррелирующего с ортопедическими патологиями.
Еже после первого года исследований учеными выявлен ряд новых аспектов развития ортопедических патологий у КРС:
1. Установлена прямая зависимость количества ортопедических патологий в скотоводческих хозяйствах от качества ортопедической обработки копытец, выявлена породная предрасположенность к ортопедическим болезням, показано, что у высокопродуктивных животных ламиниты, язвы подошвы и гнойно-некротические поражения встречаются реже. Выявлена зависимость распространения и тяжести течения пальцевых дерматитов от препаратов, применяемых для ножных ванн. Так, в хозяйствах, где для ножных ванн применяют средства HoovesCare, Унгулосепт-А чаще встречаются обширные поражения кожи, нередко переходящие в язвы мякиша или межкопытцевой щели. В хозяйствах, где для этой же цели применяют Хелмакс или медный купорос, пальцевый дерматит встречается реже, имеет локальный характер без тенденций к распространению на окружающие ткани, характеризуется умеренной воспалительной реакцией.
2. Установлено, что ортопедическая диспансеризация, клинический осмотр и расчистка животного позволяют констатировать лишь поражения кожи и копытец и не дают полного представления о характере и структуре патологий дистального отдела конечностей копытец у крупного рогатого скота. Для получения более объективной картины требуется более глубокое исследование, в частности, патоморфологические исследования и цифровая рентгенография.
3. Впервые с помощью макро- и микроморфологических, а также морфометрических методов изучены структурные особенности комплекса анатомических образований дистального отдела конечностей коров молочного направления продуктивности, находящихся в условиях интенсивного животноводства. Основными факторами, влияющими на структурные перестройки в изучаемой области можно назвать пониженную динамическую активность и преобладание статических нагрузок, а также концентратный тип кормления, который приводит к нарушениям процессов метаболизма. Проведенные исследования позволили сделать следующие заключения.
4. На основании проведенных исследований установлены метаболические особенности ортопедических патологий у крупного рогатого скота, которые сопровождаются интенсификацией деструктивного для всех типов клеток процесса - липопероксидации и снижением антиоксидантного (стресспротекторного) эндогенного пула у лактирующих коров. Патологии дистального отдела конечностей сопровождаются развитием оксидативного стресса, что обуславливает ряд метаболических нарушений, а вместе с тем структурно-функциональную не полноценность клеток крови, являющихся наиболее стресс уязвимыми, определяя развитие не только гипоксии, анемии, аллергических реакций, воспалений, но создавая предпосылки для инициации аутоиммунных процессов. Все вышеперечисленные негативные изменения имеют генерализованный характер и не являются локальными, что необходимо учитывать при разработке методов коррекции алиментарно-метаболических нарушений у лактирующих коров.
Следующим этапом исследований в 2024 году станет разработка методов применения компьютерной томографии, цифровой рентгенографии и оценки рисков развития ортопедических патологий у животных на основании исследования состава копытцевого рога и учета рационов кормления.
Публикации
1. Белогуров В.В., Позябин С.В., Борхунова Е.Н., Гасангусейнова Э.К. Характеристика деструктивных изменений дистального отдела конечностей КРС в условиях промышленного скотоводства Ветеринария и кормление, № 7. – С. 16-19. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.30917/ATT-VK-1814-9588-2023-7-4
2. Позябин С.В., Белогуров В.В., Азарнова Т.О., Качалин М.Д. Оксидативный стресс и реализация продуктивных качеств дойных коров при патологиях копытец ТРУДЫ КУБАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА, - (год публикации - 2023)
3. Позябин С.В., Борхунова Е.Н., Белогуров В.В., Качалин М.Д. Морфологические изменения копытец крупного рогатого скота молочного направления продуктивности в условиях интенсивного животноводства ТРУДЫ КУБАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА, - (год публикации - 2023)
4. Позябин С.В., Белогуров В.В., Азарнова Т.О., Борхунова Е.Н. Способ ранней диагностики патологий дистального отдела конечностей лактирующих коров по интенсивности липопероксидации -, регистрационный номер заявки W23038666 (год публикации - )