ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2072-2419.2023.4.403ivm-1200Research ArticleАКУШЕРСТВО, ГИНЕКОЛОГИЯOBSTETRICS, GYNECOLOGYЛабораторные методы для определения маркера пролиферативной активности Ki-67 в плаценте коров при осложненной беременности и патологических родахLaboratory methods for determining the marker of proliferative activity of Ki-67 in the placenta of cows in complicated pregnancy and pathological childbirthhttps://orcid.org/0000-0001-6154-275XАвдеенкоВ. С.AvdeenkoV. S.

д-р ветеринар. наук, проф. кафедры генетических и репродуктивных биотехнологий

Doctor  of  Veterinary Sciences, Professor of the Department of  Genetic  and  Reproductive  Biotechnologies

avdeenko0106@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5435-8321МакавчикС. А.MakavchikS. A.

д-р ветеринар. наук, доц. кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии

Doctor  of  Veterinary Sciences, Associate Professor of the Department of Microbiology, Virology and Immunology

СафроновД. И.SafronovD. I.

канд. ветеринар. наук, доц. кафедры биологии, экологии и гистологии

Candidate  of  Veterinary Sciences, Associate Professor of the Department  of Biology,  Ecology  and  Histology

https://orcid.org/0000-0003-4526-7430МоисееваК. А.MoiseevaK. A.

асп. кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии

postgraduate student of the Department of Microbiology,  Virology  and Immunology

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины»РоссияSt. Petersburg State University of Veterinary MedicineRussian Federation20231712202304403412Copyright © Авдеенко В.С., Макавчик С.А., Сафронов Д.И., Моисеева К.А., 20232023Авдеенко В.С., Макавчик С.А., Сафронов Д.И., Моисеева К.А.Avdeenko V.S., Makavchik S.A., Safronov D.I., Moiseeva K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vetjournal.spbguvm.ru/jour/article/view/1200

В  современных  высокотехнологичных  молочных предприятиях остро стоит проблема перинатальных  заболеваний  высокопродуктивного молочного  скота.  В  текущем  исследовании представлено  распределение  внеклеточного матрикса у коров при физиологической беременности,  завершающейся  спонтанными  родами  (ФБ/СР),  и  осложненной  беременностью с симптомами преэклампсия/эклампсия, завершающейся патологическими родами (ОБ/ПР) с помощью гистологических, гистохимических (ГХ) и иммуногистохимических (ИГХ) методов исследования. Биопсиойный материал плацент был получен от 10 коров в родах: от 5 коров при ФБ/СР и от 5 коров при ОБ/ПР. Образцы плацент коров при ФБ/СР и ОБ/ПР подвергали стандартным гистологическим процедурам. Парафиновые срезы плаценты  толщиной  5  мкм,  монтировали  на  стекла,  обработанные  поли-L-лизином («Menzel»). С помощью ИГХ исследования изучали иммунолокализацию биомаркера Ki-67. Гистохимическим изучением в плацентах коров при ФБ/СР выявили присутствие большого количества мелких капилляров как в ворсинах котиледонов, так и в карункулярных криптах, а также равновесное соотношение мезенхимальных и эпителиальных структур. Проведенная реакция на виментин показала деградацию фибробластов. В просвете крипт регистрировали только бесструктурные массы и небольшое количество макрофагподобных клеток. Кроме того, в центральной части неизмененых ворсин установили резкое снижение количества мелких капилляров, а также редукцию терминальных ворсин  хориона  и  снижение  васкуляризации  оставшихся  ворсин.  Иммунолокализация содержания промежуточных биомаркера показала содержание большого количества Ki-67 в клетках выстилки крипт. При беременности ОБ/ПР продемонстрировано снижение васкуляризации ворсин хориона в котиледонах и деградацию цитокератиновых филаментов, участвующих в формировании клеточных контактов между цитотрофобластами ворсин хориона котиледонов фетальной части плаценты и эпителиоцитами крипт карункулов  материнской  части  плаценты,  что  позволит  в  будущем  разработать  имуноферментный анализ (ИФА) как экспресс – тест диагностики репродуктивных патологий у молочного скота. Выраженная экспрессия белка Ki-67 была обнаружена в клетках, выстилающих крипты карункулов, а также в цитоплазматической мембране цитотрофобластов ворсин. В плаценте коров, беременность и роды которых осложнялись патологией, пролиферативная активность клеток выстилки маточных крипт сохранялась на физиологическом уровне, в то время как отдельные ворсины хориона были полностью редуцированы, а в сохранившихся индекс экспрессии Ki-67 составил 36,94%.

In  modern  high-tech  dairy  enterprises, the problem of perinatal diseases in highly productive dairy cattle is acute. The current study presents the distribution of extracellular matrix in cows during physiological pregnancy ending in spontaneous labor (FB/SR) and complicated pregnancy with symptoms of preeclampsia/eclampsia ending in pathological  labor  (OB/PR)  using  histological, histochemical (HC) and immunohistochemical (IHC) research methods. Biopsy material of placentas was obtained from 10 cows during labor: from 5 cows with FB/SR and from 5  cows  with  OB/PR.  Samples  of  placentas from  cows  with  FB/SR  and  OB/PR  were subjected  to  standard  histological  procedures. Paraffin sections of the placenta, 5 µm thick, were mounted on glasses treated with poly-L-lysine (Menzel). Using IHC studies, the  immunolocalization  of  the  Ki-67  biomarker was studied. A histochemical study in  the  placentas  of  cows  with  FB/SR  revealed  the  presence  of  a  large  number  of small capillaries both in the villi of the cotyledons and in the caruncular crypts, as well as an equilibrium ratio of mesenchymal and epithelial  structures.  The  reaction  to  vimentin showed degradation of fibroblasts. In the  lumen  of  the  crypts,  only  structureless masses and a small number of macrophagelike cells were recorded. In addition, in the central part of the unchanged villi, a sharp decrease in the number of small capillaries was established, as well as a reduction in the terminal chorionic villi and a decrease in the vascularization of the remaining villi. Immunolocalization of the content of intermediate biomarkers  showed  the  content  of  a  large amount  of  Ki-67  in  the  cells  of  the  crypt lining. During pregnancy OB/PR, a decrease in the vascularization of chorionic villi in the cotyledons  and  degradation  of  cytokeratin filaments involved in the formation of cellular contacts between the cytotrophoblasts of the  chorionic villi  of  the  cotyledons of  the fetal part of the placenta and the epithelial cells  of  the  crypts  of  the  caruncles  of  the maternal  part  of  the  placenta  have  been demonstrated, which will make it possible in the future to develop an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) as a rapid – test for  diagnosing  reproductive  pathologies  in dairy cattle. Pronounced expression of the Ki-67 protein was found in the cells lining the crypts of the caruncles, as well as in the cytoplasmic  membrane  of  the  villous  cytotrophoblasts. In the placenta of cows whose pregnancy  and  childbirth  were  complicated by pathology, the proliferative activity of the cells lining the uterine crypts remained at a physiological  level,  while  individual  chorionic  villi  were  completely  reduced,  and  in those  that  remained,  the  Ki-67  expression index was 36.94%.

плацентакрупный рогатый скотгистологические исследованияосложнение беременности и родовplacentacattlehistological studiescomplication of pregnancy and laborИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда 23-26-00284, https://rscf.ru/project/23-26-00284/.The study was supported by the Russian Science Foundation grant 23-26-00284, https://rscf.ru/project/23-26-00284/.ReferencesПриходько С. А., Родин П.В., Авдеенко В.С., Племешов К.В. Мормфогенез плаценты у крупного рогатого скота при эклампсии. // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2020, №1, С. 117-121.Prikhodko S.A., Rodin P.V., Avdeenko V.S., Plemeshov K.V. Morphogenesis of the placenta in cattle with eclampsia. // Issues of legal regulation in veterinary medicine. 2020, No. 1, pp. 117-121.Новиков В.Д., Ясакова Н.Т., Авдеенко В.С. Эпителиостромальные взаимоотношения в плацентомах жвачных в нормальных и патологических состояниях. // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии, 1991, Т. 6. – С. 27-32.Novikov V.D., Yasakova N.T., Avdeenko V.S. Epitheliostromal relationships in ruminant placentomes in normal and pathological conditions. // Archives of Anatomy, Histology and Embryology, 1991, T. 6. – P. 27-32.Новиков В.Д., Ясакова Н.Т., Авдеенко B.C., Машак C.B., Цыцорина Т.Н., Герасимова Ю.В. Эпителиостромальные взаимоотношения в котиледонной плаценте жвачных в нормальных и патологических условиях // Морфология. - 1992. - Л 1. - С. 97-10З.Novikov V.D., Yasakova N.T., Avdeenko V.S., Mashak S.B., Tsytsorina T.N., Gerasimova Yu.V. Epitheliostromal relationships in the cotyledonal placenta of ruminants under normal and pathological conditions // Morphology. - 1992. - L 1. - P. 97-10Z.Sak, M.E. Placental expression of vimentin, desmin and ultrastructural changes in the villi in patients with HELLP syndrome / E. Deveci, A. Turgut, S. Sak, M.S. Evsen, T. Gul, S. Kalkanli Eur // Rev Med Pharmacol Sci. – 2013. – Vol. 17. – P. 874-882.Sak, M.E. Placental expression of vimentin, desmin and ultrastructural changes in the villi in patients with HELLP syndrome / E. Deveci, A. Turgut, S. Sak, M.S. Evsen, T. Gul, S. Kalkanli Eur // Rev Med Pharmacol Sci. – 2013. – Vol. 17. – P. 874-882.Tesi, M. Gross and histological findings in the canine placenta and amnion at term: what's normal, abnormal or pathological? / Miragliotta V., Scala, E. Aronica, G. Lazzarini, D. Fanelli, A. Rota, F. Abramo // Reprod Domest Anim. – 2021, Vol. 56. – P. 691-702.Tesi, M. Gross and histological findings in the canine placenta and amnion at term: what's normal, abnormal or pathological? / Miragliotta V., Scala, E. Aronica, G. Lazzarini, D. Fanelli, A. Rota, F. Abramo // Reprod Domest Anim. – 2021, Vol. 56. – P. 691-702.Zeiler, M. Cells Tissues Organs. / R. Leiser, G.A. Johnson, H.-R. Tinneberg, C. Pfarrer. // Pathology and Cell Biolog. – 2007. – Vol. 186 Is. 4 (4) –P. 229–242.Zeiler, M. Cells Tissues Organs. / R. Leiser, G.A. Johnson, H.-R. Tinneberg, C. Pfarrer. // Pathology and Cell Biolog. – 2007. – Vol. 186 Is. 4 (4) –P. 229–242.Reddoch-Cardenas, K.M. Cold storage of platelets in platelet additive solution maintains mitochondrial integrity by limiting initiation of apoptosis-mediated pathways. Peltier G.C., Chance T.C., Nair P.M., Meledeo M.A., Ramasubramanian A.K. // Transfusion. – 2021. – Vol. 61.– P. 178–190.Reddoch-Cardenas, K.M. Cold storage of platelets in platelet additive solution maintains mitochondrial integrity by limiting initiation of apoptosis-mediated pathways. Peltier G.C., Chance T.C., Nair P.M., Meledeo M.A., Ramasubramanian A.K. // Transfusion. – 2021. – Vol. 61.– P. 178–190.Chiok, K.L.R., Shah, D.H. Identification of common highly expressed genes of Salmonella Enteritidis by in silico prediction of gene expression and in vitro transcriptomic analysis. // Poult. Sci. – 2019. – Vol. 98. – P. 2948–2963.Chiok, K.L.R., Shah, D.H. Identification of common highly expressed genes of Salmonella Enteritidis by in silico prediction of gene expression and in vitro transcriptomic analysis. // Poult. Sci. – 2019. – Vol. 98. – P. 2948–2963.Knofler, M. Human placenta and trophoblast development: Key molecular mechanisms and model systems. / Haider S., Saleh L.; Pollheimer J.; Gamage T.; James J. // Cell. Mol. Life Sci. – 2019. – Vol.76. – P. 3479–3496.Knofler, M. Human placenta and trophoblast development: Key molecular mechanisms and model systems. / Haider S., Saleh L.; Pollheimer J.; Gamage T.; James J. // Cell. Mol. Life Sci. – 2019. – Vol.76. – P. 3479–3496.Снигур, Г. Л. Особенности пролиферативной активности эпителиоцитов семенников крыс при дефиците магния / Г. Л. Снигур, А. С. Кучерявенко // Волгоградский научно-медицинский журнал. – 2020. – № 4. – С. 42-45.Snigur, G. L. Features of the proliferative activity of epithelial cells of the testes of rats with magnesium deficiency / G. L. Snigur, A. S. Kucheryavenko // Volgograd Journal of Medical Scientific Research. – 2020. – No. 4. – P. 42-45.Lucy, M.C., Evans, T.J., Poock, S.E. Lymphocytic foci in the endometrium of pregnant dairy cows: Characterization and association with reduced placental weight and embryonic loss. // Theriogenology. – 2016. – Vol. 86. – P. 1711–1719.Lucy, M.C., Evans, T.J., Poock, S.E. Lymphocytic foci in the endometrium of pregnant dairy cows: Characterization and association with reduced placental weight and embryonic loss. // Theriogenology. – 2016. – Vol. 86. – P. 1711–1719.Cheng, Y. Cytokeratin 18 regulates the transcription and alternative splicing of apoptotic‑related genes and pathways in HeLa cells / Qin K., Huang N., Zhou Z., Xiong H., Zhao J., Zhang Y., Yu S. // Oncol Rep. – 2019. – Vol.42. – P. 301-312.Cheng, Y. Cytokeratin 18 regulates the transcription and alternative splicing of apoptotic‑related genes and pathways in HeLa cells / Qin K., Huang N., Zhou Z., Xiong H., Zhao J., Zhang Y., Yu S. // Oncol Rep. – 2019. – Vol.42. – P. 301-312.Kim, H.R., Abnormal expression of TIMP-2, SOD, vimentin and PAI proteins in cloned bovine placentae / Naruse K., Lee H.R., Han R.X., Park C.S., Jin D.I. // Reprod. Domest. Anim.– 2009. – Vol. 44. – P. 714-721.Kim, H.R., Abnormal expression of TIMP-2, SOD, vimentin and PAI proteins in cloned bovine placentae / Naruse K., Lee H.R., Han R.X., Park C.S., Jin D.I. // Reprod. Domest. Anim.– 2009. – Vol. 44. – P. 714-721.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.