Низкотемпературное воздействие в раннем эмбриогенезе как метод повышения общей резистентности организма цыплят к инфекционным заболеваниям

Статья посвящена проблеме повышения общей резистентности цыплят к инфекционным заболеваниям в первые 3 недели жизни технологическими методами. В качестве фактора воздействия предложено дозированное низкотемпературное воздействие на эмбрион в чувствительный период раннего эмбриогенеза; в качестве тестового вируса при экспериментальном заражении эмбрионов использован вирус гриппа. Установлено, что у эмбрионов, подвергшихся охлаждению, титр вируса был достоверно ниже в 1,5-12,0 раз (P < 0,001) по сравнению с контролем, что свидетельствует о снижении репликативной активности вирусных штаммов у эмбрионов данной группы. В куриных эмбрионах русской белоснежной породы с охлаждением наблюдали снижение инфекционной активности вируса гриппа А на 11,5 %, вируса инфекционного бронхита кур – на 3,6-6,9 % в зависимости от породной принадлежности эмбрионов. Уровень общей резистентности организма цыплят опытной группы к заболеваниям бактериальной этиологии отмечен выше, о чем свидетельствует более высокая сохранность молодняка в первые 3 недели жизни (на 1,0 % выше, чем в контроле) и более высокий индекс бурсы у 12-суточных цыплят (на 8,5-9,0 % выше, чем в контроле). Выводимость яиц опытной группы была на 4,5 % выше, чем в контроле. Полученные эффекты, как результат гипотермического воздействия в данный чувствительный период эмбриогенеза, могут быть объяснены индуцированием выработки эмбрионом стрессовых белков теплового и холодового шока, которые, в свою очередь, активируют врожденные противовирусные реакции, обусловленные главным комплексом гистосовместимости. Однако данный вопрос требует дополнительного изучения с привлечением методов молекулярной генетики, поскольку предполагаемые механизмы, обуславливающие повышение иммунобиологического статуса эмбрионов в ответ на низкотемпературное воздействие, нуждаются в подтверждении.

1. Somes R. G. International Registry of Poultry Genetic Stocks. The University of Connecticut Storrs, 1988. 98 p. URL: http://digitalcommons.uconn.edu/saes/29

2. Gul H., Habib G., Khan I. M., Rahman S. U., Khan N. M., Wang H., Khan N. U., Liu Y. Genetic resilience in chickens against bacterial, viral and protozoal pathogens. Frontiers in Veterinary Science. 2022;9:1032983. DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2022.1032983

3. Kheimar A., Klinger R., Bertzbach L. D., Sid H., Yu Y., Conradie A. M., Schade B., Böhm B., Preisinger R., Nair V., Kaufer B. B., Schusser B. A Genetically Engineered Commercial Chicken Line Is Resistant to Highly Pathogenic Avian Leukosis Virus Subgroup J. Microorganisms. 2021;9(5):1066. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms9051066

4. Koslová A., Trefil P., Mucksová J., Reinišová M., Plachý J., Kalina J., Kučerová D., Geryk J., Krchlíková V., Lejčková B., Hejnar J. Precise CRISPR/Cas9 editing of the NHE1 gene renders chickens resistant to the J subgroup of avian leukosis virus. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2020;117(4):2108-2112. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1913827117

5. Challagulla A., Jenkins K. A., O'Neil T. E., Shi S., Morris K. R., Wise T. G., Paradkar P. N., Tizard M. L., Doran T. J., Schat K. A. In Vivo Inhibition of Marek's Disease Virus in Transgenic Chickens Expressing Cas9 and gRNA against ICP4. Microorganisms. 2021;9(1):164. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms9010164

6. McGrew M. J., Sherman A., Ellard F. M., Lillico S. G., Gilhooley H. J., Kingsman A. J., Mitrophanous K. A., Sang H. Efficient production of germline transgenic chickens using lentiviral vectors. EMBO Reports. 2004;5(7):728-733. DOI: https://doi.org/10.1038/sj.embor.7400171

7. Barjesteh N., O'Dowd K., Vahedi S. M. Antiviral responses against chicken respiratory infections: Focus on avian influenza virus and infectious bronchitis virus. Cytokine. 2020;127:154961. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cyto.2019.154961

8. Schilling M. A., Katani R., Memari S., Cavanaugh M., Buza J., Radzio-Basu J., Mpenda F. N., Deist M. S., Lamont S. J., Kapur V. Transcriptional Innate Immune Response of the Developing Chicken Embryo to Newcastle Disease Virus Infection. Frontiers in Genetics. 2018;9:61. DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2018.00061

9. Kaufman J., Salomonsen J. The "minimal essential ГКГ" revisited: both peptide-binding and cell surface expression level of ГКГ molecules are polymorphisms selected by pathogens in chickens. Hereditas. 1997;127(1-2):67-73. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1601-5223.1997.t01-1-00067.x

10. Torigoe T., Tamura Y., Sato N. Heat shock proteins and immunity: application of hyperthermia for immunomodulation. International Journal of Hyperthermia. 2009;25(8):610-616. DOI: https://doi.org/10.3109/02656730903315831

11. Stewart G. R., Young D. B. Heat-shock proteins and the host-pathogen interaction during bacterial infection. Current Opinion in Immunology. 2004;16(4):506-510. DOI: https://doi.org/10.1016/j.coi.2004.05.007

12. Zhao F. Q., Zhang Z. W., Qu J. P., Yao H. D., Li M., Li S., Xu S. W. Cold stress induces antioxidants and HSPs in chicken immune organs. Cell Stress and Chaperones. 2014;19(5):635-648. DOI: https://doi.org/10.1007/s12192-013-0489-9

13. Станишевская О. И., Федорова Е. С. Сравнительная оценка особенностей стресс-реактивности организма кур русской белой породы с мутацией sw+ и амрокс на условия гипотермии в эмбриональном и раннем постнатальном периодах онтогенеза. Сельскохозяйственная биология. 2019;54(6):1135-1143. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.6.1135rus EDN: JIVYWR

14. Stanishevskaya O. I., Fedorova E. S. Comparative evaluation of the peculiarities of stress reactivity of the Russian white breed chicken with sw+ mutation and Amrox in hypothermia conditions during embryonal and early postnatal periods of ontogenesis. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2019;54(6):1135-1143. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.6.1135rus

15. De Maio A., Vazquez D. Extracellular heat shock proteins: a new location, a new function. Shock. 2013;40(4):239-246. DOI: https://doi.org/10.1097/SHK.0b013e3182a185ab

16. Habich C., Burkart V. Heat shock protein 60: regulatory role on innate immune cells. Cellular and Molecular Life Sciences. 2007;64(6):742-751. DOI: https://doi.org/10.1007/s00018-007-6413-7