Опубликовать статью Вход и регистрация
Расширенный поиск
Разделы статьи

ОЦЕНКА РЕАКТОГЕННЫХ СВОЙСТВ ХИМИЧЕСКОЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНОЙ СУБСТАНЦИИ - АДЪЮВАНТА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Научная статья
Савина С.В.
Скорляков В.М.
Частов А.А.
Веселовский С.Ю.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.59.105
Выпуск: № 5 (59), 2017
Опубликована:
2017/05/19
PDF

Савина С.В.1, Скорляков В.М.2, Частов А.А.3, Веселовский С.Ю.4

1Кандидат ветеринарных наук, доцент, ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ, 2Доктор ветеринарных наук, профессор, ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ, 3Начальник управления ветеринарии Правительства Саратовской области, 4Кандидат ветеринарных наук, ассистент ФЙГБОУ ВО Саратовский ГАУ

ОЦЕНКА РЕАКТОГЕННЫХ СВОЙСТВ ХИМИЧЕСКОЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНОЙ СУБСТАНЦИИ - АДЪЮВАНТА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Аннотация

В статье проведен анализ механизма действия разных видов адъювантов на иммунную систему организма животных и нежелательные последствия их воздействия. Установлено, что адъюванты стимулируют образование антител. Ряд адъювантов вызывает ряд реакций в месте введения – аллергические реакции, образование гранулем, местно-раздражающее действие. Установлено, что полиэлектролитная субстанция в 5 и 10 % концентрации, вызывает развитие местно-раздражающих процессов. Результаты исследований, показали, что рекомендуется применять испытуемый полиэлектролит в качестве адъюванта в концентрации не выше 1%.

Ключевые слова: адъювант, полиэлектролит, иммунитет, вакцины.

Savina S.V.1, Skorlyakov V.M.2, Chastov A.A.3, Veselovskiy S.Yu.4

1PhD in Veterinary Medicine and Science, Associate Professor, FSBEI of Higher Education, Saratov State Vavilov Agrarian University, 2PhD in Veterinary Medicine and Science, Professor, FSBEI of Higher Education, Saratov State Vavilov Agrarian University, 3Head of the Department of Veterinary of the Government of the Saratov Region, 4PhD in Veterinary Medicine and Science, teaching assistant, FSBEI of Higher Education, Saratov State Vavilov Agrarian University

EVALUATION OF THE REACTOGENIC PROPERTIES OF A CHEMICAL POLYELECTROLYTIC SUBSTANCE-ADJUVANT IN EXPERIMENT

Abstract

The paper presents the analysis of the mechanism of action of different types of adjuvants on the immune system of animal bodies and the undesirable consequences of their effects. It is found that adjuvants stimulate the formation of antibodies. A number of adjuvants cause a number of reactions at the site of administration – allergic reactions, formation of granuloma, and locally irritating effect. It is found that polyelectrolytic substance with the concentration of 5 and 10%, causes the development of local-irritating processes. The results of the studies show that it is recommended to use the tested polyelectrolyte as an adjuvant in a concentration of not more than 1%.

Keywords: adjuvant, polyelectrolyte, immunity, vaccines.

Современная отрасль животноводства не может развиваться без интенсивного использования биотехнологических разработок предусматривающих создание многочисленных вариантов вакцинных препаратов.

При создании искусственных адъювантов необходимо получать такой искусственный биоорганический комплекс, который бы обеспечивал иммунный ответ организма на должный антиген, вопреки его генетически преодоленной низкой отвечаемости. Только в этом случае искусственные вакцины окажутся существенным шагом вперёд, по сравнению с естественными, представляющими собой препараты из ослабленных или убитых возбудителей инфекционных болезней или препараты из выделенных из них антигенных субстанций (Петров Р.В., Хаитов Р.М. Некрасов А.В.) [8, С. 324].

Действие адъювантов на организм животных учеными рассматриваются по-разному. Одни предпочитают действие адъюванта непосредственно на организм, другие усматривают причину, прежде всего, в изменении самого антигена, третьи - признают роль обоих факторов, относительное значение которых зависит от структуры антигена, характера адъюванта и видовой иммунореактивности организма (Петров Р.В., Хаитов Р.М., 1999) [7, С. 14]. Механизм действия адъюванта обуславливается в ряде научных публикаций [1], [11, С. 90], [12, С. 392], [13, С. 57], где ведущими моментами являются: усиление клеточного и гуморального иммунного ответа за счёт воздействия адъювантов, обусловленного формированием «депо» антигена с замедлением его всасывания, развитием слабой (ограниченной) воспалительной реакции в местах введения, стимуляцией пролиферации, дифференцировке и функциональной активности Т- и В- лимфоцитов и их взаимодействие, а также усиление образования иммуноглобулинов.

Ранее считалось, что соли алюминия и другие соединения действуют по принципу «депо», из которого адсорбированный антиген, медленно элюирует в окружающую среду и создаёт  локальный очаг воспаления, куда устремляются антиген продуцирующие клетки (АПК). Это представление является спорным. Установлено, что само по себе депонирование антигена не обеспечивает существенного усиления ответа иммунных клеток и приводит к образованию гранулем [8, С. 325].

Вакцины, являющиеся эмульсиями - типа «вода - масло» при иммунизации крупного и мелкого рогатого скота часто дают тяжёлые последствия в местах введения вакцин, а при многократном применении аллергические реакции.

В.В. Михалишин, Н.С. Мамков (2008) [6] установили, что причиной появления нежелательных реакции у животных являются качество и свойства масляных адъювантов.

Р.В. Петров и Р.М. Хаитов (1999) [7] отметили свойства высокомолекулярных соединений - полианионов, поликатионов стимулировать иммунный ответ у животных.

Клюкина Н.Д. (2003), [5], Михалишин Д.В. (2008) [6], использовали полиакриловую кислоту (ПАК), как адъювант в составе сорбированной противоящурной вакцины и показали, что ПАК с сополимерами усиливает иммунный ответ и является эффективным в качестве адъюванта при производстве противоящурых вакцин.

Синтетические полиэлектролиты, такие как поли-4-метил-5-винилпиредин и полиакриловая кислота, являются иммуностимуляторами. Их введение увеличивает в 5-15 раз выход антителообразующих клеток.

В настоящее время в качестве иммуноадъюванта представляется препарат СОВИДОН—сополимер 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпиридина, показавший в доклинических исследованиях иммуностимулирующее действие в составе вакцины против сибирской язвы у животных и против классической чумы свиней. При этом было показано отсутствие у препарата аллергизирующего и местного-раздражающего действия [4, С. 15].

Реактогенные свойства слабоагглютиногенной вакцины «САВ» в организме северных оленей против бруцеллёза проводились А. В. Евграфовой (2014) [3, С. 21]. Результаты показали, что реактогенность не выражена при введении 0,2 и 0,5 мл, вакцина обладает менее выраженными реактогенными свойствами в дозе 0,7 мл 2,3 ± 1,9, по сравнению с вакциной из шт. B.abortus 75/79-AB привитых дозами в 25 и 50 млрд м. К., где составляет 22,1 ± 1,7 и 25,0 ± 1,5, в 100 млрд м. К. Достигает 31,1 ± 1,9 мм.

Изучение реактогенных и иммуногенных свойств вакцины против бруцеллеза из штамма Brucella abortus кв 17/100 с масляным адъювантом фирмы Seppic (Франция), на крупном рогатом скоте и верблюдах были проведены группой учёных (Веселовский С.А. и др.) (2016), [1, С.25]. В первые 3 дня после введения вакцины изменений в организме животных не отмечалось. На четвертые сутки у животных начали появляться припухлости в области подгрудка. На пятый день эти припухлости увеличились в размере и формировались обширные отеки. В дальнейшем отеки из места введения вакцины распространялись в близлежащие мягкие ткани подгрудка. Отеки имели форму шара, размеры которого варьировали от грецкого ореха до размеров среднего арбуза. Местная температура отека была повышенной, а область подгрудка на ощупь горячей и болезненной. У тех животных, у которых отек был большим, отмечалась хромота передних конечностей.

Объектом наших исследований является синтетический адъювант (АД) исходным материалом которого является полидиаллилдиметиламония хлористый – ПЭС. Препарат запатентован (Патент-№2593012-Полимерный адъювант-антиген-носитель для вакцин).

Важным условием в разработке определённых носителей (адъювантов) является создание препарата способного долговременно находиться в организме с его активным состоянием иммунной системы, без местных и общих токсических реакций.

Рассматривая данную позицию, мы поставили задачу оценить реактогенные свойства запатентованного нами адъюванта (полидиаллилдиметиламония хлористый-ПЭС).

Производственный опыт был поставлен в КФХ Клещёвка, Саратовского района, Саратовской области. Были подобраны три группы крупного рогатого скота, по принципу аналогов. Все животные были пробиркованы. Группам животных вводился адъювант подкожно в среднюю часть шеи в виде водного - 1%, второй - 5%, третьей группе - 10% раствора в дозе 2,0 мл. Место ведения выстригалось и дезинфицировалось 5% раствором спирта. Через каждые 5дней проводили осмотр животных, с определением толщины кожной складки кутиметром. Результаты представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Местные реактогенные свойства адъюванта

Реактогенные свойства
Виды животных опытные группы 1 этап 2 этап 3 этап 4 этап
I гр. Кр.рог.скот. Адъюв.1% 1. 1,0/1,3 1,0/1,3 1,0/1,3 1,0/1,3
2. 1,0/1,3 1,0/1,3 1,0/1,4 1,0/1,3
3. 1,0/1,2 1,0/1,3 1,0/1,3 1,0/1,3
II гр. Кр.рог.скот Адъюв.5% 1. 1,0/1,4 1,0/1,5 1,0/1,5 1,0/1,5
2. 1,0/1,7 1,0/1,8 1,0/1,8 1,0/1,8
3. 1,0/1,5 1,0/1,6 1,0/1,7 1,0/1,7
III гр. Кр.рог.скот Адъюв. 10% 1. 1,1/1,4 1,1/1,4 1,0/1,4 1,1/1,4
2. 1,2/2,3 1,2/2,5 1,2/2,5 1,2/2,5
3. 1,3/2,4 1,4,/2,5 1,4/2,5 1,4/2,5
Примечание: числитель - участок кожи без инъекции/ знаменатель-участок кожи место введения адъюванта.  

Анализируя результаты, полученные на продуктивных животных, мы отмечаем, что менее выраженные реактогенные свойства на адъювант отмечаются у животных при введении 1% раствора, тогда как при введении  животным 5% и 10% раствора отмечаются выраженные местные реакции отек на месте введения, местное повышение температуры, что является характерным для воспалительного процесса. Толщина кожной складки при введении 5 % раствора была на 0,4 – 0,8 мм выше, чем на участке кожи без инъекции. При введении 10 % концентрации адъюванта антиген-носителя – толщина кожной складки на каждом этапе была увеличена в 2 раза, что свидетельствует о сильном отеке, т.е. раздражающем действии при введении. Таким образом, мы рекомендуем применять испытуемый полиэлектролит в качестве адъюванта в концентрации не выше 1%.

Список литературы / References

  1. Веселовский С. Ю. Эпизоотологический анализ течения бруцеллёза крупного рогатого скота в актюбинской области Казахстана /Веселовский С. Ю., Частов А. А., Агальцов В. А. // Актуальные проблемы и перспективы развития ветеринарной медицины, зоотехнии и аквакультуры. Материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 85-летию Заслуженного деятеля науки РФ, Почётного работника ВПО РФ, доктора ветеринарных наук, профессора, Почётного профессора Саратовского ГАУ, профессора кафедры "Морфология, патология животных и биология" ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ Дёмкина Г. П. – 2016. – С. 24 – 28.
  2. Воробьёв, А. А. Адъюванты / А. А. Воробьёв, Н. Н. Васильев. М.: Медицина, 1969.-206 с.
  3. Евграфова А. В. Реактогенные свойства слабоагглютиногенной вакцины «САВ» в организме северных оленей. // Аграрный вестник Урала, № 12 (130) - 2014, С. 21-22.
  4. Кедик С. А., Федоров Е. К., Свергун В. И. и др. Пат.2ООООО4 РФ, МПК С 08 F 226/10.// 226:O6)//A 61 K 31/79 Сополимеры 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпиридина), обладающие иммуностимулирующим действием Опубл.15.02.1993.-Бюл.№6-стр.9).
  5. Клюкина Н. Д. Изучение токсических и адъювантных свойств полиакриловой кислоты и ее сополимеров / Н. Д. Клюкина // Актуальные проблемы инфекционной патологии животных: материалы Международной научной конференции, посвященной 45-летию ФГУ «ВНИИЗЖ».- Владимир, 2003. – С. 403-405.
  6. Михалишин В. В. Адъюванты и их использование / В. В. Михалишин, Н. С. Мамков // Труды Федерального центра охраны здоровья животных: материалы Международной научной конференции «Инфекционная патология животных», посвященная 50-летию ФГУ «ВНИИЗЖ». – Владимир, 2008. – Т. 6. – С. 340-371.
  7. Петров Р. В., Хаитов Р. М. Вакцины нового поколения на основе синтетических полионов: история создания, феноменология и механизмы действия, внедрение в практику. // Intern. J. Immunorehabilitation - 1999: No11, - С.13-25.
  8. Петров Р. В. Полиоксидоний - иммуномодулятор последнего поколения: Итоги трехлетнего клинического применения / Петров Р. В., Хаитов Р. М.. Некрасов А. В. // Аллергология, астма и клиническая иммунология.-2006,-Т.23,-С.324-329.
  9. BrewerJ.M., ConacherM., Satoskar A. et al. Interleukin-4-deficient mice, alum not only qenerates T helper 1 responses equivalent to Freund s complete adjuvant, but continues to induce T helper 2 cytokine // Eur 3.Immunol.-1996.-Vol.26.-P.2062-2066.
  10. Butlter N.R. Voyce M. A., Burland W.L., Hilton M.L. Advantaqes of aluminum hydroxide adsorbent diphtheria, tetanus and pertussit vaccines for  the Immunization of infants//Br.Med. J.-1969. 1. – P. 663-666.
  11. Petrovsky N., Aguilar J., Vaccine actjuvants: current stale and future trends Immunol  Cell Biol. 2004;(82): Р.88-96.
  12. Schmidt CS, Morrow WJ, Shekh NA. Smart adjuvants. Export Rev. Vaccines 2007; 6 (3); Р.391-400.
  13. Schijris V. Immunological concepts of vaccine adjuvant activity. Curr  Opin Immunol. 2000, (12); Р.56-63.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Veselovskij S.J. Jepizootologicheskij analiz techenija brucelleza krupnogo rogatogo skota v Aktjubinskoj oblasti Kazahstana [Epizootological analysis of the course of brucellosis of cattle in the Aktobe oblast of Kazakhstan] / S. J. Veselovskij, A. A. Chastov V. A. Agalcov // Аktualnye problemy i perspektivy razvitija veterinarnoj mediciny, zootehnii i akvakultury. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhjonnoj 85-letiju Zasluzhennogo dejatelja nauki RF, Pochjotnogo rabotnika VPO RF, doktora veterinarnyh nauk, professora, Pochjotnogo professora Saratovskogo GAU, professora kafedry "Morfologija, patologija zhivotnyh i biologija" FGBOU VO Saratovskij GAU Djomkina G. P. [Actual problems and prospects of development of veterinary medicine, zootechny and aquaculture. Materials of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 85th anniversary of the Honored Worker of Science of the Russian Federation, Honored Worker of the Russian Federation, Doctor of Veterinary Sciences, Professor, Honorary Professor of the Saratov State University of Agriculture, Professor of the Department "Morphology, Animal Pathology and Biology". G.Dyomkina G.P.]- – 2016. – Р. 24 – 28. [in Russian]
  2. Vorobev A. A., Adjuvanty [Adjuvant] / A. A. Vorobev , N. N. Vasilev –1969 – 206 Р. [in Russian]
  3. Evgrafova A. V. Reaktogennye svojstva slaboaggljutinogennoj vakciny «SAV» v organizme severnyh olenej [Reactogenic properties of the weakly agglutinogenic vaccine "SAV" in the organism of reindeer] // Agrarnyj vestnik Urala [Agrarian herald of the Urals], № 12 (130) - 2014, Р. 21-22. [in Russian]
  4. Kedik S. A., Fedorov E. K., Svergun V. I. i dr. Pat.2000004 RF, MPK S 08 F 226/10.//A 61 K 31/79 Sopolimery 2-metil-5-vinilpiridina i N-vinilpiridina, obladajushhie immunostimulirujushhim dejstviem. [Sopolymers of 2-methyl-5-vinylpyridine and N-vinylpyridine) possessing immunostimulating action] Opubl. 15.02.1993. - Bul.№6 – 9 Р. [in Russian]
  5. Kljukina N. D. Izuchenie toksicheskih i adjuvantnyh svojstv poliakrilovoj kisloty i ee sopolimerov [The study of the toxic and adjuvant properties of polyacrylic acid and its copolymers] / N. D. Kljukina // Aktual'nye problemy infekcionnoj patologii zhivotnyh: materialy Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii, posvjashhennoj 45-letiju FGU «VNIIZZh» [Actual problems of infectious pathology of animals: materials of the International Scientific Conference dedicated to the 45th anniversary of FGI "VNIIZH"].- Vladimir, 2003. – Р. 403-405. [in Russian]
  6. Mihalishin V. V. Adjuvanty i ih ispolzovanie [Adjuvants and their use] / V. V. Mihalishin, N. S. Mamkov // Trudy Federal'nogo centra ohrany zdorovja zhivotnyh: materialy Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii «Infekcionnaja patologija zhivotnyh», posvjashhennaja 50-letiju FGU «VNIIZZh». [Proceedings of the Federal Center for Animal Health: materials of the International Scientific Conference "Animal Infectious Pathology", dedicated to the 50th anniversary of FGI "VNIIZH"]– Vladimir, 2008. – T. 6. – Р. 340-371. [in Russian]
  7. Petrov R. V., Haitov R. M. Vakciny novogo pokolenija na osnove sinteticheskih polionov: istorija sozdanija, fenomenologija i mehanizmy dejstvija, vnedrenie v praktiku [Vaccines of a new generation based on synthetic polyons: the history of creation, phenomenology and mechanisms of action, introduction into practice] // Intern. J. Immunorehabilitation, 1999: No11, Р.13-25. [in Russian]
  8. Petrov R. V., Haitov R. M. Nekrasov A. V. Polioksidonij - immunomoduljator poslednego pokolenija: Itogi trehletnego klinicheskogo primenenija [Polyoxidonium - the last generation immunomodulator: Results of a three-year clinical application] // Allergologija,astma i klinicheskaja immunologija [Allergology, asthma and clinical immunology] - 2006 – Т. 23, Р. 324 – 329. [in Russian]
  9. Brewer J. M., Conacher M., Satoskar A. et al. Interleukin-4-deficient mice, alum not only qenerates T helper 1 responses equivalent to Freund s complete adjuvant, but continues to induce T helper 2 cytokine // Eur 3.Immunol.-1996.-Vol.26.-P.2062-2066.
  10. Butlter N. R. Voyce M. A., Burland W. L., Hilton M. L. Advantaqes of aluminum hydroxide adsorbent diphtheria, tetanus and pertussit vaccines for the Immunization of infants//Br.Med. J.-1969. 1. – P. 663-666.
  11. Petrovsky N., Aguilar J., Vaccine actjuvants: current stale and future trends Immunol Cell Biol. 2004;(82): Р.88-96.
  12. Schmidt C. S., Morrow W. J., Shekh N. A. Smart adjuvants. Export Rev. Vaccines 2007; 6 (3); Р.391-400.
  13. Schijris V. Immunological concepts of vaccine adjuvant activity. Curr Opin Immunol. 2000, (12); Р.56-63.