ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2072-2419.2025.2.297ivm-1724Research ArticleБИОХИМИЯ, МОРФОЛОГИЯ, ФИЗИОЛОГИЯBIOCHEMISTRY, ANATOMY, PHYSIOLOGYОтносительный уровень экспрессии генов антиоксидантной защиты организма при респираторной патологии у телятThe relative level of expression of antioxidant protection genes in calves with respiratory pathologyhttps://orcid.org/0009-0004-2018-2662ШутиковВ. А.ShutikovV. A.

мл. науч. сотр. 

junior scientific coauthor

voronezh81@rambler.ruРудьД. Е.RudD. E.

соиск.

applicant

https://orcid.org/0000-0002-0781-7713СтрельниковН. А.StrelnikovN. A.

мл. науч. сотр. 

Junior scientific co. 

https://orcid.org/0009-0005-3460-8123ГунькинД. В.GunkinD. V.

мл. науч. сотр.

Junior scientific co.

https://orcid.org/0000-0001-5457-1325МихайловЕ. В.MikhailovE. V.

канд. ветеринар. наук, вед. науч. сотр. 

PhD in Veterinary Sciences, Leading Researcher 

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии» (ФГБНУ «ВНИВИПФиТ»)РоссияAll-Russian Veterinary Research Institute of Pathology, Pharmacology and TherapyRussian Federation20250108202502297303Copyright © Шутиков В.А., Рудь Д.Е., Стрельников Н.А., Гунькин Д.В., Михайлов Е.В., 20252025Шутиков В.А., Рудь Д.Е., Стрельников Н.А., Гунькин Д.В., Михайлов Е.В.Shutikov V.A., Rud D.E., Strelnikov N.A., Gunkin D.V., Mikhailov E.V.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/1724

Целью настоящего исследования являлась оценка относительного уровня экспрессии генов, кодирующих ключевые ферменты антиоксидантной защиты, а именно супероксиддисмутазу (SOD), каталазу (CAT) и глутатионпероксидазу (GPX), у телят с респираторной патологией. Респираторные заболевания характеризуются дисбалансом между прооксидантными и антиоксидантными механизмами. Развивающийся оксидативный стресс усугубляет течение заболевания и может быть использован в качестве мишени для терапевтического воздействия. Для достижения поставленной цели использовался метод количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени, материалом исследования служила периферическая кровь больных и здоровых телят. Для опыта были отобраны здоровые 3-х месячные телята (n=10) и больные (n=10) того же возраста животные с респираторной патологией. Результаты показали статистически значимое повышение экспрессии гена HIF-1α в крови у телят с респираторной патологией, что указывает на активацию гипоксического ответа. Экспрессия гена SOD1 также была повышена, что может указывать на компенсаторную реакцию оксидативного стресса. Кроме того, у больных телят была повышена экспрессия гена GPX1, что может свидетельствовать об усилении детоксикации перекиси водорода в ответ на повышенную продукцию активных форм кислорода. В то же время, экспрессия гена CAT не показала статистически значимых различий между группами. Повышение экспрессии HIF-1α, SOD1 и GPX1 в крови больных телят отражает активацию компенсаторных механизмов в ответ на гипоксию и окислительный стресс. Отсутствие значимых изменений в экспрессии каталазы может свидетельствовать о том, что на ранних стадиях заболевания этот ген не вовлечен в компенсаторные процессы в достаточной степени, либо его активация происходит на более поздних этапах.

The aim of this study was to evaluate the relative expression levels of genes encoding key antioxidant enzymes, namely superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPX), in calves with respiratory disease. Respiratory diseases are also characterized by an imbalance between pro-oxidant and antioxidant mechanisms. Developing oxidative stress exacerbates the disease course and can be used as a target for therapeutic intervention. To achieve this goal, quantitative real-time polymerase chain reaction was used, with peripheral blood from sick and healthy calves serving as the research material. Healthy 3-month-old calves (n=10) and sick (n=10) animals of the same age with respiratory disease were selected for the experiment. The results showed a statistically significant increase in HIF-1α gene expression in the blood of calves with respiratory disease, indicating activation of the hypoxic response. SOD1 gene expression was also increased, which may indicate a compensatory reaction to oxidative stress. Furthermore, GPX1 gene expression was elevated in sick calves, which may indicate enhanced hydrogen peroxide detoxification in response to increased production of reactive oxygen species. At the same time, CAT gene expression did not show statistically significant differences between the groups. Increased expression of HIF-1α, SOD1, and GPX1 in the blood of sick calves reflects the activation of compensatory mechanisms in response to hypoxia and oxidative stress. The lack of significant changes in catalase expression may indicate that, in the early stages of the disease, this gene is not involved in compensatory processes to a sufficient extent, or its activation occurs at later stages.

телятареспираторная патологиябронхопневмонияуровень экспрессии геновантиоксидантная защитаcalvesrespiratory pathologybronchopneumoniagene expression levelantioxidant protectionReferencesБасова Н.Ю., Старикова Е.А., Схатум А.К. Окислительный стресс у телят при респираторных патологиях // Ветеринария Кубани. 2019. № 2. С. 6-9. DOI: 10.33861/2071-8020-2019-2-6-9Basova N.Yu., Starikova E.A., Shatum A.K. Oxidative stress in calves with respiratory pathologies // Veterinary Science of Kuban. 2019. No. 2. P. 6-9.Высокогорский В.Е., Воронова Т.Д., Веселов Д.С. Антиоксидантная система организма животных: механизмы регуляции и возрастные особенности // Ветеринарная патология. 2019. № 1. С. 23-30. DOI: 10.24411/0869-8015-2019-10004Vysokogorsky V.E., Voronova T.D., Veselov D.S. Antioxidant system of the animal body: regulatory mechanisms and agerelated characteristics // Veterinary Pathology. 2019. No. 1. P. 23-30.Зайцева Е.В., Крапивина Е.В., Менькова А.А. Оксидативный стресс у молодняка при патологии // Вестник Брянской ГСХА. 2019. № 3. С. 31-35.Zaitseva E.V., Krapivina E.V., Menkova A.A. Oxidative stress in young animals with pathology // Bulletin of the Bryansk State Agricultural Academy. 2019. No. 3. P. 31- 35. DOI: 10.30679/2587-9847-2019-3-31-35Колесниченко Л.С., Кулинский В.И. Молекулярные механизмы работы антиоксидантной системы // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2018. № 2 (60). С. 203-207. DOI: 10.25631/tbsh.2018.60.2.203-207Kolesnichenko LS, Kulinsky VI Molecular mechanisms of the antioxidant system // Bulletin of the SB RAMS. 2018. No. 2 (60). P. 203-207.Лысенко А.П., Красникова Е.Л., Власенко В.В. Этиология и патогенез респираторных болезней телят // Ветеринария. 2019. № 3. С. 3-7. DOI: 10.30896/0042-4846.2019.22.3.3-7Lysenko A.P., Krasnikova EL, Vlasenko VV Etiology and pathogenesis of respiratory diseases of calves // Veterinary science. 2019. No. 3. P. 3-7.Методические положения по изучению процессов свободно-радикального окисления и системы антиоксидантной защиты организма / М. И. Рецкий, С. В. Шабунин, Г. Н. Близнецова [и др.]. – Воронеж: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии Российской академии сельскохозяйственных наук, 2010. – 70 с.Methodological provisions for the study of free radical oxidation processes and the body's antioxidant defense system / M. I. Retsky, S. V. Shabunin, G. N. Bliznetsova [et al.]. - Voronezh: State Scientific Institution All-Russian Research Veterinary Institute of Pathology, Pharmacology and Therapy of the Russian Academy of Agricultural Sciences, 2010. - 70 p.Мурадян С.В., Петрова О.Г., Барашкин М.И. Особенности патогенеза респираторных заболеваний крупного рогатого скота // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2018. № 3. С. 58-61. DOI: 10.17238/issn2072-6023.2018.3.58Muradyan S. V., Petrova O. G., Barashkin M. I. Features of the pathogenesis of respiratory diseases in cattle // Issues of legal regulation in veterinary medicine. 2018. No. 3. P. 58-61.Мурадян С.В., Петрова О.Г., Барашкин М.И. Респираторные вирусные инфекции крупного рогатого скота // Аграрный вестник Урала. 2018. № 8 (175). С. 45-49. DOI: 10.32417/article_5bf7aa18c9baa1.26199287Muradyan S.V., Petrova O.G., Barashkin M.I. Respiratory viral infections of cattle // Agrarian Bulletin of the Urals. 2018. No. 8 (175). P. 45-49. DOI: 10.32417/article_5bf7aa18c9baa1.26199287Петрянкин Ф.П., Семенов В.Г., Иванов Н.Г. Иммунокоррекция в биологии и ветеринарии. Чебоксары: Новое время, 2018. 168 с. DOI: 10.17238/isbn978-5-9909844-1-7Petryankin F.P., Semenov V.G., Ivanov N.G. Immunocorrection in biology and veterinary medicine. Cheboksary: Novoye Vremya, 2018. 168 p.Karakike E., Giamarellos-Bourboulis E.J. Macrophage activation-like syndrome: a distinct entity leading to early death in sepsis // Frontiers in Immunology. 2019. Vol. 10. P. 55. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00055Karakike E., Giamarellos-Bourboulis E.J. Macrophage activation-like syndrome: a distinct entity leading to early death in sepsis // Frontiers in Immunology. 2019. Vol. 10. P. 55. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00055Kim D.K., Lillehoj H.S., Lee S.H. Expression profiles of cytokines and chemokines against Eimeria maxima infection in two genetically distinct chicken lines // Poultry Science. 2018. Vol. 97. P. 1263-1273.Kim D.K., Lillehoj H.S., Lee S.H. Expression profiles of cytokines and chemokines against Eime-ria maxima infection in two genetically distinct chicken lines // Poultry Science. 2018. Vol. 97. P. 1263-1273.Lu Y. et al. Increased acetylation of H3K14 in the genomic regions that encode trained immunity enzymes in lysophosphatidylcholine-activated human aortic endothelial cells–novel qualification markers for chronic disease risk factors and conditional DAMPs // Redox biology. – 2019. – Т. 24. – С. 101221.Lu Y. et al. Increased acetylation of H3K14 in the genomic regions that encode trained immunity enzymes in lysophosphatidylcholine-activated human aortic endothelial cells–novel qualification markers for chronic disease risk factors and conditional DAMPs // Redox biology. – 2019. – T. 24. – P. 101221.Lykkesfeldt J., Svendsen O. Oxidants and antioxidants in disease: oxidative stress in farm animals // Veterinary Journal. 2019. Vol. 173. P. 502-511. DOI: 10.1016/j.tvjl.2018.06.005Lykkesfeldt J., Svendsen O. Oxidants and antioxidants in disease: oxidative stress in farm animals // Veterinary Journal. 2019. Vol. 173. P. 502-511. DOI: 10.1016/j.tvjl.2018.06.005Nogueira N. P. et al. Heme modulates Trypanosoma cruzi bioenergetics inducing mitochondrial ROS production // Free Radical Biology and Medicine. – 2017. – Т. 108. – С. 183-191.Nogueira N. P. et al. Heme modulates Trypanosoma cruzi bioenergetics inducing mitochondrial ROS production // Free Radical Biology and Medicine. – 2017. – T. 108. – P. 183-191.Semenza G.L. Hypoxia-inducible factor 1: regulator of mitochondrial metabolism and mediator of ischemic preconditioning // Biochimica et Biophysica Acta. 2018. Vol. 1813. P. 1263-1268.Semenza G.L. Hypoxia-inducible factor 1: regulator of mitochondrial metabolism and mediator of ischemic preconditioning // Biochimica et Biophysica Acta. 2018. Vol. 1813. P. 1263-1268.Tóth E. et al. The highly conserved, Nterminal (RXXX) 8 motif of mouse Shadoo mediates nuclear accumulation // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research. – 2013. – Т. 1833. – №. 5. – С. 1199-1211.Toth E. et al. The highly conserved, Nterminal (RXXX) 8 motif of mouse Shadoo mediates nu-clear accumulation // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)- Molecular Cell Research. – 2013. – T. 1833. – No. 5. – pp. 1199-1211

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