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 проекта 23-16-00023
НазваниеМЕТАБОЛИЧЕСКИЕ И МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПРИ ОРТОПЕДИЧЕСКИХ ПАТОЛОГИЯХ У ВЫСОКОПРОДУКТИВНОГО КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА КАК НАУЧНАЯ ОСНОВА РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ ИХ КОРРЕКЦИИ И ПРОФИЛАКТИКИ
Руководитель Позябин 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
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 слова КРУПНЫЙ 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.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
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)
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)
Аннотация результатов, полученных в 2024 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 Борхунова Е.Н., Азарнова Т.О., Качалин М.Д., доцент Белогуров В.В., аспиранты Московской ветеринарной академии.
Фундаментальной научной задачей настоящего проекта является разработка усовершенствованного 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.
После второго года исследований коллективом ученых выявлен ряд новых аспектов развития ортопедических патологий у КРС:
1. Клинический осмотр животного и ортопедическая диспансеризация без рентгенографического исследования не дают полного представления о характере патологических изменений копытец у крупного рогатого скота. Рентгенографическое исследование повышает достоверность диагностики до 95-100%.
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. У коров с патологиями дистального отдела конечностей выявлены нарушения минерального обмена, что выразилось в снижении концентрации эссенциальных элементов в крови, сыворотке, в частности таких, как: общий кальций на 5,6% (р<0,01), железо в 1,4 (р<0,01), медь на 18,6% (р<0,01), кобальт на 11,1% (р<0,01), цинк на 9% (р<0,001), марганец в 1,9 раза, тогда как в копытцевом роге: кальция на 35,9% (р<0,05), фосфора на 22,4%, железа на 10,1%, меди в 1,5 раза (р<0,001), кобальта в 3 раза (р<0,001), цинка в 1,3 раза (р<0,05), соответственно. При этом содержание калия, натрия и магния практически не отличалось от соответствующих показателей у здоровых животных.
Проведенные исследования позволили сделать следующие заключения:
1. На основании результатов клинического осмотра и рентгенографического исследования, нами выявлено, что неправильная форма копытец, расслоение рога и/или нарушение рогообразования являются лишь одним из признаков поражения нескольких структур пальца, в первую очередь ламинита, специфической язвы подошвы и требуют более глубокого исследования. Нами выявлено, что в исследуемых хозяйствах в 53-80% патологий в области пальца протекают с субклинически и характеризуются артрозами, артритами, периоститами, причем эти процессы осложняются инфекционными осложнениями в 20% случаем.
2. У коров с признаками патологий дистального отдела конечностей было установлено истощение углеводного (выявлена тенденция к снижению концентрации глюкозы при повышении активности α – амилазы на 18,6 %), белкового (обнаружена тенденция к повышению альбуминов при снижении общего белка на 2,4%) и липидного обменов (зафиксирован рост активности липазы в 2,1 раза (р<0,001), в отсутствии различий по концентрации триглицеридов), обуславливающих развитие тяжелых гипоэнергетических состояний, определяющих невозможность полноценности процессов восстановления организма и предупреждения развития патологических состояний.
3. Причины возникновения нарушений обмена веществ связаны, главным образом, с погрешностями в кормлении животных. Несбалансированность рационов даже по отдельным питательным веществам приводит к серьёзным нарушениям в жизнедеятельности всего организма.
Следующим этапом исследований в 2025 году станет разработка методов применения отечественного инновационного препарата – кондиционной среды мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК), содержащих цитокины, в том числе Vascular Endothelial Growth Factor, И антиоксидантов. Будет исследована динамика клинического состояния животных, структур дистального отдела конечностей, а также динамика метаболических процессов, гематологических и биохимических показателей крови на фоне применения указанных препаратов. Будут получены данные о влиянии ортопедических патологий на молочную продуктивность крупного рогатого скота и о ее восстановлении при включении в схемы лечения секретома ММСК и антиоксидантов.
Публикации
1.
Позябин С.В., Белогуров В.В., Азарнова Т.О., Борхунова Е.Н., Качалин М.Д., Лясковский И.Д.
Метаболический ацидоз при патологиях дистального отдела конечностей у лактирующих коров
Ветеринария и кормление , №5, С.76-78 (год публикации - 2024)
10.30917/ATT-VK-1814-9588-2024-5-18
2. Позябин С.В., Белогуров В. В., Азарнова Т.О., Борхунова Е.Н. Способ ранней диагностики патологий дистального отдела конечностей лактирующих коров по оценке интенсивности липопероксидации и антиокислительной активности сыворотки крови ФГБОУ ВО МГАВМиБ-МВА имени К.И. Скрябина, город Москва, RU 2820129 C1, МПК A61D 99/00, G01N 33/49 (год публикации - 2024)
3.
Позябин С.В., Белогуров В.В., Азарнова Т.О., Лясковский И.Д.
Динамика эссенциальных элементов в крови и копытцевом роге лактирующих коров при патологиях дистального отдела конечностей
ТРУДЫ КУБАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА , № 112. – С. 245-250. (год публикации - 2024)
10.21515/1999-1703-112-245-250
4.
Белогуров В. В., Позябин С.В., Азарнова Т.О., Борхунова Е.Н., Качалин М.Д.
Распространенность субклинически протекающих патологий дистального отдела конечностей у КРС голштинской породы
Ветеринария и кормление , №6, С.13-16 (год публикации - 2024)
10.30917/ATT-VK-1814-9588-2024-6-3
5.
Позябин С.В., Борхунова Е.Н., Белогуров В.В., Качалин М.Д., Азарнова Т.О., Кузнецова М.А., Лясковский И.Д., Гасангусейнова Э.К.
Сочетанные патологии дистального отдела конечностей у коров молочного направления продуктивности
Международный вестник ветеринарии, №2, С.362-371 (год публикации - 2024)
10.52419/issn2072-2419.2024.2.362
Аннотация результатов, полученных в 2025 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 Борхунова Е.Н., Азарнова Т.О., Качалин М.Д., доцент Белогуров В.В., аспиранты Московской ветеринарной академии.
Фундаментальной научной задачей настоящего проекта является разработка усовершенствованного 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 имеют 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.
Проведенные исследования позволили сделать следующие заключения:
Использование секретома ММСК заметно снижает количество животных с хромотой. Установлено что, у животных, получивших секретом ММСК произошло заметное достоверное повышение количества подходов к роботу для доения за сутки.
Доказано, что животные с патологиями дистального отдела конечностей, которым применяли секретом ММСК показали увеличение молочной продуктивности на 5%. Это очень высокий результат, учитывая, что продуктивность этих животных более 12000 литров за лактацию.
Выявлено, что секретом ММСК оказывает более выраженное стимулирующее влияние на антиоксидантную защиту организма лактирующих коров, препятствуя развитию оксидативного стресса, сопряженного с патологиями дистального отдела конечностей. Заявленное определяет снижение чрезмерно высокой, а вместе с тем разрушающей клетки всех тканей организма, интенсивности липопероксидации на всех этапах процесса, способствуя сохранению целостности их структур и функциональности. При этом действие секретома ММСК более выражено относительно антиоксидантного препарата в середине и конце липопероксидации;
Секретом ММСК по совокупности исследуемых показателей имеет несомненные преимущества, а именно: коррегирование липопероксидации и стимуляция антиоксидантной защиты определили условия для интенсификации центральных метаболических процессов: углеводно-энергетического, белкового и липидного, что необходимо для восстановления продуктивности коров; Интенсивность метаболизма при применении секретома ММСК превосходила интенсивность такового при использовании антиоксидантного препарата, что во многом обусловлено более быстрым снижением болевого синдрома в первом случае и в этой связи с более быстрыми темпами восстановления аппетита животного, а вместе с тем лучшей поедаемостью кормосмеси.
Анатомические и гистологические исследования показали, что в дистальном отделе конечностей у КРС, прошедших лечение с помощью секретома ММСК, уменьшается выраженность признаков воспалительной инфильтрации в коже межпальцевой области, копытцевых каймы и венчика, а также значительно снижается выраженность отеков в подкожных соединительнотканных пространствах (фасциальные футляры, кольцевидные связки, сухожильные влагалища), а также связочном аппарате суставов, что выявляется как на макроскопическом, так и на микроскопическом уровнях.
Наряду с этим глубокие и необратимые деструктивные изменения суставного хряща, рубцовые изменения кожи, связок, сухожилий, а также признаки ламинита сохранялись в силу хронического течения процесса и необратимого характера структурных изменений. Кроме того, сохранялось и состояние рогового башмака с деформацией и расслоением копытцевого рога, так как для полной замены рогового вещества необходимо длительное время. На фоне уменьшения выраженности признаков воспаления у животных происходило снижение выраженности болевого синдрома, зафиксированное при клинических исследованиях.
Возможность практического использования результатов
Полученные результаты имеют не только фундаментальное, но и практическое значение, поскольку уже использованы для повышения продуктивности и улучшения состояния здоровья КРС на основе коррекции метаболизма и состояния структур опорно-двигательного аппарата в некоторых хозяйствах.
Проведенные исследования позволили показали необходимость регулярной обработки копытец у коров не реже трех раз в год.
Клинический осмотр животного и ортопедическая диспансеризация без рентгенографического исследования не дают полного представления о характере патологических изменений копытец у крупного рогатого скота. Рентгенографическое исследование повышает достоверность диагностики до 95-100%.
Патологии костно-суставного аппарата пальца с субклиническим течением в 53-82% случаев приводят к нарушению рогообразования, что обусловливает возможность проникновения возбудителей инфекций через деструктивно измененный роговой башмак с последующим более обширным поражениям дистального отдела конечностей.
Предложен способ ранней диагностики патологий дистального отдела конечностей лактирующих коров по интенсивности липопероксидации и антиоксидантной защиты во время ортопедической диспансеризации КРС. Способ заключается в исследовании показателей липопероксидации: ИДС, ДК, ТК, ОДК, ОШ, а также показателя суммарной антиоксидантной защиты. Способ позволяет решить проблемы раннего выявления скрытых ортопедических патологий дистальных отделов конечностей у крупного рогатого скота, а именно позволяет в процессе регулярного исследования животных на инфекционные патологии параллельно проводить раннюю диагностику патологий дистального отдела конечностей.
Доказано, что животные с патологиями дистального отдела конечностей, которым применяли секретом ММСК показали увеличение молочной продуктивности на 5%. Это очень высокий результат, учитывая, что продуктивность этих исследуемых животных более 12000 литров за лактацию.