Практическое значение измерения концентрации цитокинов при бронхопневмонии телят

Поражение респираторного тракта телят по своей распространенности занимают второе место среди болезней молодняка крупного рогатого скота. Интересующая нас бронхопневмония телят наносит значительный экономический ущерб хозяйствам. Согласно имеющимся литературным данным одним из важных прогностических аспектов возникновения и развития данной патологии служит измерение концентрации цитокинов в крови телят, которое успешно внедрено в рутинную практику зарубежных ветеринарных специалистов. Целью работы стало обобщение имеющихся данных о роли цитокинов в патогенезе бронхопневмонии телят, а также обоснование необходимости исследования цитокинового профиля не только в научных исследованиях, но и в практике ветеринарных врачей. На основании проанализированных литературных источников мы выделяем следующие изменений цитокинового профиля крови у больных телят: снижение концентрации ИЛ-1A и повышение уровня ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8; при отборе проб с помощью бронхоальвеолярного лаважа повышение концентрации ФНО-α и ИФН-γ; при переходе воспалительного процесса в альвеолярную ткань лёгких повышение ИЛ-12, ИЛ-6, ФНО-α и ИФН-γ.

1. Басова Н.Ю., Схатум А.К., Фёдоров Ю.Е., Пачина В.В., Старосёлов М.А.Структура респираторных болезней молодняка крупного рогатого скота бактериальной этиологии. Ветеринария Кубани. 2017;4:13-14.

2. Батршина Р.И. Цитокины и характеристика гена. Молодой ученый. 2022;51 (446): 128-130.

3. Глотов А.Г., Глотова Т.И. Респираторно-синцитиальная инфекция крупного рогатого скота. Труды всероссийского НИИ экспериментальной ветеринарии имени Я.Р. Коваленко. 2021;82(1): 65-71.

4. Ермилова Т.С., Самбурова М.А., Кашарная О.В., Салимзаде Э.А.О. Респираторные заболевания молодняка крупного рогатого скота. Ветеринария сегодня. 2022;11(3): 203-209.

5. Зинина Е.П., Царенко С.В., Логунов Д.Ю., Тухватулин А.И., Бабаянц А.В., Аврамоов А.А. Роль провоспалительных и противовоспалительных цитокинов при бактериальной пневмонии. Обзор литературы. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2021;1:77–89.

6. Нефедченко А.В., Глотов А.Г., Котенева С.В., Глотова Т.И. Выявление и количественная оценка вирусных и бактериальных возбудителей респираторных болезней крупного рогатого скота при помощи ПЦР в реальном времени. Сельскохозяйственная биология. 2021;56(4): 695-706.

7. Орадова А.Ш., Садуакасова К.З., Лесова С.Д. Лабораторная диагностика цитокинов (обзорная статья). Вестник КазНМУ. 2017;2: С. 200-203.

8. Шабунин С.В., Шахов А.Г., Черницкий А.Е., Золотарев А.И., Рецкий М.И. Респираторные болезни телят: современный взгляд на проблему. Ветеринария. 2015;5:3-13.

9. Шубина Т.П., Герасименко Д.В., Силайкина А.Е. Бронхопневмония телят и методы её лечения. Международный научно-исследовательский журнал. 2024;4 (142):1-4.

10. Bermejo-Martin J.F., Garcia-Arevalo M.C., Alonso A., De Lejarazu R.O., Pino M., Resino S., Tenorio A., Bernardo D., Leon A.J. Persistence of proinflammatory response after severe respiratory syncytial virus disease in children. J Allergy Clin Immunol. 2007;119: 1547–1550 doi: 10.1016/j.jaci.2007.03.014

11. Biernacka A., Dobaczewski M., Frangogiannis N.G. TGF-β signaling in fibrosis. Growth Factors. 2011;5 (29):196–202.

12. Bringardner B.D., Baran C.P., Eubank T.D., Marsh C.B. The role of infammation in the pathogenesis of idiopathic pulmonary fibrosis. Antioxid Redox Signal. 2008;2(10):287–301.

13. Gong T., Liu L., Jiang W. et al. DAMP-sensing receptors in sterile inflammation and inflammatory diseases. Nat Rev Immunol. 2020;20 (2): 95-112. DOI: 10.1038/s41577-019-0215-7

14. Gorden P.J., Plummer P. Control, Management, and Prevention of Bovine Respiratory Disease in Dairy Calves and Cows. Vet. Clin. Food Anim. 2010;26:243-259.

15. Grousd J.A., Rich H.E., Alcorn J..F. Host-pathogen interactions in gram-positive bacterial pneumonia. Clin Microbiol Rev. 2019;32 (3). DOI: 10.1128/CMR.00107-18

16. Guzman E., Taylor G. Immunology of bovine respiratory syncytial virus in calves. Mol Immunol. 2015;66 (1): 48-56.

17. Haydock L.A.J., Fenton R.K., Sergejewich L., Veldhuizen R.A.W., Smerek D., Ojkic D., Caswell J.L. Bronchopneumonia with interstitial pneumonia in beef feedlot cattle: Characterization and laboratory investigation. Vet Pathol. 2023;60 (2): 214-225. PMID: 36625178; PMCID: PMC9969494.

18. Ider M., Maden M. Biomarkers of infectious pneumonia in naturally infected calves. Am J Vet Res. 2022 Jul 13;83(8):ajvr.21.10.0172. doi: 10.2460/ajvr.21.10.0172. PMID: 35895787.

19. Koppe U., Suttorp N., Opitz B. Recognition of Streptococcus pneumoniae by the innate immune system. Cell Microbiol. 2012;14 (4): 460–466. DOI: 10.1111/j.1462-5822.2011.01746.x

20. Kumar S.R., Paudel S., Ghimire L. et al. Emerging roles of inflammasomes in acute pneumonia. Am J Respir Crit Care Med. 2018; 197(2): 160–171. DOI: 10.1164/rccm.201707-1391PP

21. Marongiu L., Gornati L., Artuso I., et al. Below the surface: The inner lives of TLR4 and TLR9. J Leukoc Biol. 2019;106(1):147–160. DOI: 10.1002/JLB.3MIR1218-483RR

22. Meyerholz D.K., Grubor B., Fach S.J., Sacco R.E., Lehmkuhl H.D. Reduced clearance of respiratory syncytial virus infection in a preterm lamb model. Microbes Infect. 2004;6 (14): 1312–1319. doi: 10.1016/j.micinf.2004.08.006

23. Miao C., Woolums A.R., Zarlenga D.S., Brown C.C., Brown J.C., Williams S.M., Scott M.A. Effects of a single intranasal dose of modified-live bovine respiratory syncytial virus vaccine on cytokine messenger RNA expression following viral challenge in calves. Am J Vet Res. 2004;6 (65): 25-33. PMID: 15198210. doi: 10.2460/ajvr.2004.65.725

24. Nicaise V., Roux M., Zipfel C. Recent advances in PAMP-Triggered immunity against bacteria: Pattern recognition receptors watch over and raise the alarm. Plant Physiol. 2009;150(4):1638–1647. DOI: 10.1104/pp.109.139709

25. Pandolfi F., Altamura S., Frosali S., et al. Key Role of DAMP in Inflammation, Cancer, and Tissue Repair. Clin Ther. 2016;38(5):1017–1028. DOI: 10.1016/j.clinthera.2016.02.028

26. Piguet P.F., Vesin C. Treatment by human recombinant soluble TNF receptor of pulmonary fibrosis induced by bleomycin or silica in mice. Eur Respir J. 1994;7:515–518.

27. Rabes A., Suttorp N., Opitz B. Inflammasomes in pneumococcal infection: Innate immune sensing and bacterial evasion strategies. In: Current Topics in Microbiology and Immunology. Springer Verlag. 2016;397: 215–227. DOI: 10.1007/978-3-319-41171-2_11

28. Reid C., Donlon J., Remot А., Kennedy E., De Matteis G., O'Farrelly С., McAloon C., Meade K.G. Hyper-induction of IL-6 after TLR1/2 stimulation in calves with bovine respiratory disease. PLoS One. 2024;19 (11): e0309964. PMID: 39541407; PMCID: PMC11563416. doi: 10.1371/journal.pone.0309964

29. Røntved CM, Tjørnehøj K, Viuff B, Larsen LE, Godson DL, Rønsholt L, Alexandersen S. Increased pulmonary secretion of tumor necrosis factor-alpha in calves experimentally infected with bovine respiratory syncytial virus. Vet Immunol Immunopathol. 2000 Oct 31;76(3-4):199-214. doi: 10.1016/s0165-2427(00)00214-2. PMID: 11044554; PMCID: PMC7119796.

30. Sacco R.E., Nonnecke B.J., Palmer M.V., Waters W.R., Lippolis J.D., Reinhardt T.A. Differential expression of cytokines in response to respiratory syncytial virus infection of calves with high or low circulating 25-hydroxyvitamin D3. PLoS One. 2012;3 (7):e33074. doi: 10.1371/journal.pone.0033074. PMID: 22412984; PMCID: PMC3297628

31. Sow F.B., Gallup J.M., Krishnan S., Patera A.C., Suzich J., Ackermann M.R. Respiratory syncytial virus infection is associated with an altered innate immunity and a heightened pro-inflammatory response in the lungs of preterm lambs. Respir Res. 2011;12(1):106. doi: 10.1186/1465-9921-12-106. PMID: 21827668; PMCID: PMC3170232.

32. Simonian P.L., Roark C.L., Wehrmann F. Th17-polarized ımmune response in a murine model of hypersensitivity pneumonitis and lung fibrosis. J Immunol. 2009; 1 (182):657–665.

33. Taylor G., Wyld S., Valarcher J.F., Guzman E., Thom M., Widdison S., Buchholz U.J. Recombinant bovine respiratory syncytial virus with deletion of the SH gene induces increased apoptosis and pro-inflammatory cytokines in vitro, and is attenuated and induces protective immunity in calves. J Gen Virol. 2014;6 (95):1244-1254. doi: 10.1099/vir.0.064931-0. PMID: 24700100; PMCID: PMC4027036

34. Triantafilou K., Kar S, Vakakis E, Kotecha S, Triantafilou M. Human respiratory syncytial virus viroporin SH: a viral recognition pathway used by the host to signal inflammasome activation. Thorax. 2013;1 (68):66-75. doi: 10.1136/thoraxjnl-2012-202182. PMID: 23229815.

35. Fang R., Tsuchiya K., Kawamura I., et al. Critical Roles of ASC Inflammasomes in Caspase-1 Activation and Host Innate Resistance to Streptococcus pneumoniae Infection. J Immunol. 2011;187 (9):4890–4899. DOI: 10.4049/jimmunol.1100381

36. Wilson M.S., Madala S.K., Ramalingam T.R., Gochuico B.R., Rosas I.O., Cheever A.W., Wynn T.A. Bleomycin and IL-1beta-mediated pulmonary fibrosis is IL-17A dependent. J Exp Med. 2010 Mar 15;207(3):535-52. doi: 10.1084/jem.20092121. Epub 2010 Feb 22. PMID: 20176803; PMCID: PMC2839145.

37. Zipfel C. Early molecular events in PAMP-triggered immunity. Curr Opin Plant Biol. 2009;12 (4): 414–420. DOI: 10.1016/j.pbi.2009.06.003