В. Н. Сайтаниди Рецензент членкорреспондент расхн в. Ф. Красота Петухов В. Л. и др. П31 Ветеринарная генетика В. Л. Петухов, А. И. Жигачев, Г. А. Назарова. 2е изд., перераб и доп. М. Колос, 1996. 384 с ил. Учебники

• Название: В. Н. Сайтаниди Рецензент членкорреспондент расхн в. Ф. Красота Петухов В. Л. и др. П31 Ветеринарная генетика В. Л. Петухов, А. И. Жигачев, Г. А. Назарова. 2е изд., перераб и доп. М. Колос, 1996. 384 с ил. Учебники
• Анкор: petuhov_vet_genetika.doc
• Дата: 17.05.2017
• Размер: 5.3 Mb.
• Имя файла: petuhov_vet_genetika.doc
• Тип: Учебники; #7754
• страница: 26 из 45

245

связь мне и других антигенов

ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ С БОЛЕЗНЯМИ

Некоторые заболевания коррелируют с антигенами главного комплекса гистосовместимости. У человека наиболее четкая вза­имосвязь существует между анкилозирующим спондилитом (бо­лезнь Бехтерева) и антигеном HLA В27. Это — хроническое сис­темное заболевание суставов позвоночника, которое часто при­водит к неподвижности (окостенению) всего позвоночного столба. Предрасположены к болезни лица с антигеном HLA B27. Антиген В27 встречается у 93 % больных анкилозирующим спон­дилитом, а в контрольной популяции — у 8 %.

У мышей установлена повышенная восприимчивость к лейке-могенному вирусу Гросса у особей с гаплотипом Н-2^К, а резис-тентность связана с Н-2^В.

У кур наиболее четкая связь существует между болезнью Ма­река (Нр) и аллелями системы В. Повышенная резистентность к болезни Марека ассоциируется с аллелем В²¹ (табл. 38).

38. Взаимосвязь аллелей комплекса В с заболеваемостью кур MD, % (по Hansen и др.)

Аллели

Куры

854	16	29
3982	—	—
—	6,5	12,4
—	2,6	4,5

С экспериментальной MD С естественной зараженностью MD С высокой пораженностью MD С низкой пораженностью MD

Видно, что при экспериментальном заражении MD, а также в популяциях с естественной высокой и низкой заболеваемостью MD резистентность была выше у кур с аллелем В²¹, чем с аллелем В¹⁹.

В дальнейшем во многих исследованиях эта закономерность подтвердилась. Умеренная резистентность ассоциируется с алле­лями В², В⁶, В⁷ и В¹⁴. Куры с аллелями В¹, В³, В⁵, В¹³, В¹⁵, В¹⁹, В²⁷ отличаются восприимчивостью к MD.

Резистентность к саркоме Рауса и эритробластозу выше у кур с аллелем В², чем с аллелем В*. У кур породы белый леггорн с генотипом В⁵В⁵ частота метастазов, индуцированных вирусом саркомы Рауса, значительно выше (66 %), чем у особей с гено­типом В²⁴В*⁴ (12 %), а регрессия опухолей значительно ниже.

Установлено, что смертность взрослой птицы с генотипом В¹В¹выше, чем у гетерозигот (В^², В^¹⁹, В^²¹). Предполага­ют, что имеется связь аллеля В' с главным локусом «приспособ­ленности» (fitness).

Иммунизация кур Salmonella pullorum вызвала у особей

246

образование более низкого титра антител, чем у гетерозигот (В^ГВ², BlB¹⁹).

У свиней, гомозиготных по некоторым аллелям SLA, наблю­дается повышенная смертность. У джерсейского скота установле­но, что аллели W1 и W3 связаны с резистентностью к лейкозу. Норвежский молочный скот с аллелем W2 более устойчив к маститу, а с аллелем W12 восприимчив к нему. У овец предпола­гают наличие связи комплекса OLA с одним из локусов устойчи­вости или восприимчивости к скрепи.

Лимфоцитарный антиген лошадей ELY-1 не сцеплен с глав­ным комплексом гистосовместимости. Выявлено два аллеля — ELY-1⁺ и ELY-1". Частота аллеля ELY-1"¹" была выше у лошадей, больных бронхитом и хромотой, чем у здоровых. Предполагают, что с ELY-1 связаны определенные иммунологические реакции.

Существует взаимосвязь МНС не только с болезнями, но и с признаками продуктивности. Так, у свиней крупной белой поро­сла пониженная скорость роста связана с гаплотипом SLA 5, 20, 4. Однако в настоящее время у животных еще недостаточно изучена связь МНС с болезнями и признаками продуктивности. Можно надеяться, что гены МНС и другие гены гистосовмести-мости могут быть генетическими маркерами устойчивости и вос­приимчивости к болезням.

ПЕРВИЧНЫЕ (ВРОЖДЕННЫЕ) ДЕФЕКТЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Нарушения в различных звеньях иммунной системы приводят К многообразным патологическим иммунным реакциям. Гипер­чувствительность (аллергия) возникает в результате чрезмерной иммунной реакции на чужеродные антигены. Иногда иммунные реакции направлены и против структур собственного организма {аутоиммунные реакции). Нарушение иммунного ответа может быть вызвано и в результате неполноценного развития и созрева­ния клеток иммунной системы. Обычно поражение одного звена иммунной системы не затрагивает функционирования других. Выделяют первичные и вторичные иммунодефициты.

Первичные иммунодефициты — это генетически Обусловленная неспособность организма реализовать то или иное звено иммунного ответа.

Вторичные иммунодефициты являются приобре­тенными при индивидуальном развитии организма (онтогенез). Они возникают в результате недостаточного кормления, воздей­ствия ионизирующего излучения, заболевания лейкозом и т. д.

В США в 1981 г. обнаружено новое заболевание иммунной системы — СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита). Болезнь вызывается вирусом (LAV), в основном поражающим лимфоциты Т-хелперы, и характеризуется длительным инкубаци-

247

онным периодом — более 5 лет. Роль наследственности в реак­ции организма на приобретенный иммунодефицит отчасти выра­жается в том, что только около 10 % носителей вируса заболева­ют СПИДом.

Недостаточность иммунной системы может быть обусловлена недостаточностью фагоцитов, клеточного иммунитета, гумораль­ного иммунитета, системы комплемента, а также комбинирован­ным иммунодефицитом.

У сельскохозяйственных животных наследственные иммуно-дефициты изучены недостаточно. Но в соответствии с законом гомологических рядов в наследственной изменчивости Н. И. Ва­вилова можно найти иммунодефициты, подобные тем, которые описаны у человека.

Летальный фактор А-46. Известен у скота черно-пе­строй, датской и фризской пород и является аутосомно-рецессив-ным. Телята рождаются нормальными, а к 4—8 нед у них наблю­даются поражение кожи, сыпь, алопеция (выпадение волос), пара-керато& (аномальное ороговение) вокруг рта, глаз, нижней челюсти. Животные более чувствительны к вирусным инфекциям вследствие снижения клеточного иммунитета. Синтез Ig всех классов и иммунный ответ нормальны. Без лечения животные погибают в 4-месячном возрасте. У больных животных возникает гипоплазия тимуса, селезенки, лимфатических узлов. Предполага­ют, что у гомозиготных по рецессивному гену телят необычайно повышена потребность в цинке, который нужен для поддержания нормального развития и функционирования Т-лимфоцитов.

Комбинированныйиммунодефицит (CID). Из­вестен у человека, жеребят арабской породы и длинношерстной таксы. Связан с генетическим нарушением образования и функ­ционирования Т- и В-лимфоцитов. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Это подтверждается тем, что у пораженных жеребят матери и отцы здоровы, однако ни один жеребенок не доживает до репродуктивного возраста без трансплантации кост­ного мозга.

Болезнь встречается у самок и самцов. У новорожденных жеребят очень мало или нет циркулирующих лимфоцитов, а в сыворотке крови почти отсутствуют иммуноглобулины. Наблю­дается недоразвитие тимуса. Животные не способны отвечать на иммунизацию. Жеребята остаются здоровыми до 2-месячного возраста, а после уменьшения количества материнских Ig поги­бают к 5-месячному возрасту от различных инфекций. У жеребят арабской породы CID встречается с частотой 2,3—3,7 %.

Агаммаглобулинемия — дефект гуморальной систе­мы (В-лимфоцитов). Встречается у человека и лошадей. Признак сцеплен с полом (с Х-хромосомой). Болезнь описана у жеребят пород американский рысак и английская чистокровная верховая. Животные не способны синтезировать иммуноглобулины всех

248

классов, но функция Т-лимфоцитов нормальная. Больные осо­бенно восприимчивы к бактериальным инфекциям, но чувстви­тельность к вирусным инфекциям не повышена. Жеребята дожи­вают до 17—18 мес, тогда как с комбинированным иммунодефи­цитом (CID) — до 5 мес. Это указывает на важную роль Т-лимфоцитов в резистентности животных.

Селективный дефицит IgM встречается у лошадей и характеризуется частичным или полным отсутствием IgM в сы­воротке крови. Общее количество лимфоцитов с поверхностно расположенными Ig и количество Т-клеток нормальные. Это значит, что отсутствуют IgM В-клеток или В-клетки не способны секретировать IgM. Большинство жеребят погибают к 4—8 мес в результате повторяющихся с месячного возраста респираторных инфекций. Некоторые из них доживают до 2 лет, но плохо растут из-за повторных респираторных инфекций. Генетическая приро­да этой болезни не выяснена.

У кур также выявлена дисгаммаглобулинемия, при которой наблюдаются низкое содержание IgG и повышенный уровень IgM. Это приводит к высокой смертности птицы.

Известна большая группа генетически детерминируемых де­фектов системы комплемента у человека (С2, СЗ). Дефицит ком­племента С6 у кроликов сопровождается кровоточивостью и обу­словлен аутосомно-рецессивным геном. У них легко выявить гетерозиготные особи, что дает возможность избавиться от этого дефекта.

Приведенные здесь примеры указывают на необходимость учета врожденных дефектов иммунной системы. Недостаточно изучены генетический контроль синтеза иммуноглобулинов, главный комплекс гистосовместимости, гены иммунного ответа у разных видов сельскохозяйственных животных и генетическая детерминация силы иммунного ответа у них. Интересно и важно для ветеринарной медицины дальнейшее изучение у животных первичных дефектов всех звеньев иммунологической системы.

Контрольные вопросы. 1. Что такое иммунитет? 2. Что вы знаете о клеточной и гуморальной системах иммунитета? 3. Какова структура иммуноглобулинов и как они наследуются? 4. Чем определяется разнообразие антител? 5. Каков меха­низм генетического контроля иммунного ответа? 6. Что вы знаете о главном комплексе гистосовместимости? 7. Какова связь МНС с заболеваниями? 8. Какие существуют врожденные дефекты иммунной системы?

Г л а в а 15

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АНОМАЛИИ У СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

У всех видов сельскохозяйственных животных встречаются наследственные дефекты, которые отрицательно влияют на жиз­неспособность, хозяйственно полезные признаки и воспроизво­дительную способность. Это генетические аномалии, обуслов­ленные мутациями. По степени влияния на жизнеспособность наследственные дефекты, или факторы, подразделяются на ле­тальные, полулетальные и субвитальные.

Летальными, или смертоносными, факторами называют такие, которые вызывают смерть особи до достижения ею стадии поло­вой зрелости. К полулетальным (сублетальным) факторам относят такие мутации, при которых,погибает не менее 50 % особей с летальными задатками. Если частота смертности аномальных особей ниже 50 %, такой фактор называют субвитальным.

Понятия о генетических, наследственно-средовых и экзогенных аномалиях. Исследования показали, что причина одних анома­лий — в основном генетические факторы, других — сочетание ге­нетических факторов с определенными условиями внешней среды, третьих — внешнесредовые, или экзогенные (ненаследст­венные), факторы. В соответствии с этим аномалии подразделяют: 1) на генетические; 2) наследственно-средовые; 3) экзогенные.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АНОМАЛИИ

Генетические аномалии — это морфофункциональные наруше­ния в организме животных, возникающие в результате генных и хромосомных мутаций. Генные мутации могут нарушать морфо­генез органов и тканей на разных этапах онтогенеза, отсюда столь широкий спектр врожденных аномалий, связанных с изме­нениями молекулы ДНК. Изменения числа хромосом в клетках или их структуры приводят обычно к прекращению развития эмбриона или рождению особей с тяжелыми пороками развития, нарушению у животных воспроизводительной функции.

Основная роль в этиологии врожденных аномалий при­надлежит летальным и сублетальным генам. Так, у человека известно около 2000 аномалий, обусловленных мутантными генами с летальным или сублетальным действием. Большое

250

число таких же признаков изучено у животных. За последнее время значительно расширились знания о хромосомных абер­рациях и их связи с нарушениями жизненно важных функций организма животных.

Генетические аномалии представляют собой признаки, кон­тролируемые одной парой аллельных генов (главных генов по Мазеру). Характерной особенностью наследования для этой ка­тегории аномалий является мендельский тип распределения, со­ответствующий доминантным и рецессивным качественным при­знакам. Для проявления генетической рецессивиой аномалии до­статочно наличия в обеих хромосомах двух одинаковых мутантных генов.

НАСЛЕДСТВЕННО-СРЕДОВЫЕ АНОМАЛИИ

В отношении определенной категории врожденных аномалий можно говорить, что проявление их примерно в равной степени зависит от эндогенных (генотипа) и экзогенных (внешняя среда) факторов. Это так называемые наследст­венно-средовые аномалии. Предполагается, что они контро­лируются полилокусной системой генов. Фенотипическое про­явление этих признаков зависит от количества мутантных генов, обусловливающих аномалию. Существует понятие порога действия таких генов, что соответствует их числу или силе кумулятивного эффекта. Если число генов или сила их действия превышают порог, аномалия проявляется. Если эти показатели ниже порога, животное .остается нормальным. Сила кумулятивного действия генов, а соответственно фе­нотипическое проявление аномалии, очевидно, зависят от условий среды. При изменении последней в худшую сторону вредный эффект генов проявляется, в оптимальных условиях среды порог для проявления аномалии, очевидно, повышается.

В некоторых случаях фенотипически сходные аномалии имеют разную генетическую детерминацию (генокопии). С одной сторо­ны, это указывает на генотипическую гетерогенность аномалий. С другой стороны, как это было впервые показано Гольдшмидтом (1935), фенотип генетической аномалии может быть «скопирован» факторами внешней среды у особей с определенным генотипом. Такие аномалии Гольдшмидт называл фенокопиями. Впоследст­вии было установлено, что образование фенокопий происходит под действием одновременно генетических и средовых факторов. Ландауэр, например, объясняет причину фенокопий более силь­ной чувствительностью на тератогенные вещества гетерозиготных носителей рецессивных мутаций, а также совместным влиянием генов-модификаторов и факторов среды.

Результаты экспериментальных данных свидетельствуют о том, что отсутствующий у гетерозиготных индивидуумов второй

251

мутантный аллель может восполняться определенными фактора­ми внешней среды. Так возникает характерный для гомозигот фенотип.

Аномалии могут возникать в результате действия на эмбрион или плод определенных повреждающих факторов внешней среды, называемых тератогенами. Эти нарушения могут диагнос­тироваться уже после рождения, если тератогенный фактор воз­действует в послеугробный период развития.

ЭКЗОГЕННЫЕ АНОМАЛИИ

Аномалии, или пороки развития, возникающие в результате действия на организм факторов внешней среды, являются нена­следственными, или экзогенными. Тератогенные факторы внеш­ней среды можно разделить на физические, химические и биоло­гические. Тератогены одновременно могут быть и мутагенами. Если повреждающий фактор действует на генетический аппарат половьпс клеток, он вызывает наследуемую мутацию. В другом случае при воздействии на зрелые соматические клетки возника­ет соматическая мутация, а в третьем варианте, когда мишенью являются незрелые эмбриональные клетки, вредное вещество проявляет тератогенное действие.

Для того чтобы установить причину врожденных аномалий, необходимо провести комплексный анализ на наличие или от­сутствие действия тератогенных факторов и влияния наследст­венности.

Вот некоторые примеры такого анализа. В двух племенных хозяйствах Ленин­градской и Мурманской областей с высоким уровнем кормления на протяжении трех лет регистрировали появление необычного уродства: у телок, а затем и у бычков к годовалому возрасту наблюдали отставание в росте и развитии крестцо-во-бедренной части скелета, так что животные внешне напоминали гиен. У них наблюдались сильное недоразвитие бедренных костей, нарушение гормонального статуса и некоторые другие изменения. При проведении генеалогического анали­за оказалось, что все животные с «синдромом гиены» происходили от разных отцов, не связанных общим происхождением. Эти данные дают основание счи­тать, что проявление указанной аномалии прямо не зависит от генотипа живот­ных.

Еще пример. В хозяйстве, разводящем черно-пестрый скот, при использова­нии спермы единственного быка участились случаи рождения телят с пупочными грыжами. Наблюдения, проведенные нами, не выявили каких-либо нарушений процесса отелов коров и содержания новорожденных телят. Поскольку использо­вание одного быка в хозяйстве еще не давало полного основания говорить о наследственном характере возникновения грыж у телят (хотя в литературе такие данные имеются), был поставлен специальный эксперимент. Коров в этом хозяй­стве осеменили спермой трех быков. Один из них Заказник 82 черно-пестрой породы уже использовался в хозяйстве, и от него получали телят с грыжами; другой бык Блок 107 голштино-фризской породы имел общие корни с черно-пе­строй породой скота и третий бык Вяз 338 холмогорской породы не состоял в родстве с двумя первыми. Результаты такого осеменения приведены в таблице 39. Из данных таблицы можно сделать вывод о том, что появление пупочных грыж зависит от генотипа родителей.