ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.52419/ISSN2072-2419.2025.4.411ivm-1908Research ArticleБИОХИМИЯ, МОРФОЛОГИЯ, ФИЗИОЛОГИЯBIOCHEMISTRY, ANATOMY, PHYSIOLOGYХарактеристика структурно-функциональных изменений внутренних органов коров в разные возрастные периодыCharacteristics of structural and functional changes the cortex of internal organs in different age periodshttps://orcid.org/0000-0003-0025-3545ШкуратоваИ. А.ShkuratovaI. A.

член-корреспондент РАН, д-р ветеринар. наук, проф., гл. науч. сотр. отдела экологии и незаразной патологии животных

Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Doctor of  Veterinary Medicine, Professor, Chief Researcher of the Department of Ecology and Non-Infectious Animal Pathology

shkuratova@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9689-1781ДроздоваЛ. И.DrozdovaL. I.

д-р ветеринар. наук, проф., вед. науч. сотр. отдела экологии и незаразной патологии животных 

Doctor of Veterinary Medicine, Professor, Leading Researcher of the Department of Ecology and Non-Infectious Animal Pathology

https://orcid.org/0000-0002-4358-5219ПетроваИ. М.PetrovaI. M.

лаборант отдела геномных исследований и селекции животных 

Laboratory Assistant of the Department of Genomic Research and Animal Breeding 

https://orcid.org/0000-0001-5921-6680ХацкоС. Л.KhatskoS. L.

лаборант отдела геномных исследований и селекции животных

Laboratory Assistant of the Department of Genomic Research and Animal Breeding 

https://orcid.org/0000-0002-1169-4090СоколоваО. В.SokolovaO. V.

д-р ветеринар. наук, вед. науч. сотр. отдела геномных исследований и селекции животных

Doctor of Veterinary Medicine, Professor, Leading Researcher of the Department of Genomic Research and Animal Breeding

https://orcid.org/0000-0002-3622-3770БытовМ. В.BytovM. V.

мл. науч. сотр. отдела геномных исследований и селекции животных

Junior Researcher of the Department of Genomic Research and Animal Breeding

ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»РоссияUral Federal Agrarian Scientific Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20253012202504411422Copyright © Шкуратова И.А., Дроздова Л.И., Петрова И.М., Хацко С.Л., Соколова О.В., Бытов М.В., 20252025Шкуратова И.А., Дроздова Л.И., Петрова И.М., Хацко С.Л., Соколова О.В., Бытов М.В.Shkuratova I.A., Drozdova L.I., Petrova I.M., Khatsko S.L., Sokolova O.V., Bytov M.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/1908

В научной литературе представлено недостаточно данных о развитии возрастных структурно-функциональных изменений, происходящих в организме крупного рогатого скота. Изучение возрастных патоморфологических изменений, происходящих в организме крупного рогатого скота, позволит определить маркеры преждевременного старения органов и поможет разработать стратегию и тактику увеличения продуктивного долголетия коров. Цель исследования – изучить особенности структурно-функциональных изменений внутренних органов у половозрелого крупного рогатого скота в возрастном аспекте. Материал получали на бойне от телки и выбракованных высокопродуктивных коров трех-, четырех-, пяти-, шести- и девятилетнего возраста. Для гистологических исследований отбирали кусочки органов, которые фиксировали в 10 % забуференном нейтральном формалине. Депарафинизированные срезы толщиной 3–4 мкм окрашивали красителями для гистологического исследования. Установлено, что структурно-дегенеративные изменения тканей органов начинают развиваться уже в трехлетнем возрасте, то есть после первого отела. В первую очередь, изменения затрагивают сердечно-сосудистую систему, на которую приходится максимальная нагрузка, вызванная лактацией. С увеличением возраста процессы структурно-функциональной дегенерации тканей нарастают: в сердечной мышце усиливается разрастание соединительной ткани, в печени наряду с жировой дистрофией, развиваются фиброзные изменения, в селезенке обнаруживается значительное отложение гемоседерина, что свидетельствует о преждевременной сенесценции клеток. В гистологических препаратах сердца коров 5–8-летнего возраста выявлен некроз волокон Пуркинье, что свидетельствует о нарушении проводящей системы сердца вследствие тяжелых дистрофических процессов. Для паренхиматозных органов характерны изменения сосудистого русла и активная коллагенизация стромы органов. Таким образом, клеточное старение, имеет схожие морфологические изменения и оказывает серьезное воздействие на тканевые структуры.

The scientific literature provides insufficient data on the development of age-related structural and functional changes in cattle. Studying age-related pathomorphological changes in cattle will help identify markers of premature organ aging and develop strategies and tactics for increasing the productive longevity of cows. The aim of this study was to examine the characteristics of structural and functional changes in the internal organs of mature cattle across age-related factors. Material was obtained from heifers and culled high-yielding cows aged three, four, five, six, and nine years. Organ samples were collected for histological examination and fixed in 10% buffered neutral formalin. Deparaffinized sections 3–4 µm thick were stained with dyes for histological examination. It was established that structural and degenerative changes in organ tissues begin to develop as early as three years of age, that is, after the first calving. The cardiovascular system, which bears the greatest strain from lactation, is primarily affected by these changes. With increasing age, structural and functional tissue degeneration processes intensify: connective tissue proliferation intensifies in the heart muscle, fibrous changes develop in the liver alongside fatty degeneration, and significant hemosederin deposition is detected in the spleen, indicating premature cell senescence. Histological specimens of the hearts of 5- to 8-year-old cows revealed necrosis of the Purkinje fibers, indicating disruption of the cardiac conduction system due to severe degenerative processes. Parenchymatous organs are characterized by changes in the vascular bed and active collagenization of the organ stroma. Thus, cellular aging produces similar morphological changes and has a significant impact on tissue structures.

крупный рогатый скотвозрастные измененияпаренхиматозные органыклеточное старениеизменения сосудистого руслаcattlegerontogenesisage-related changesparenchymatous organscellular agingchanges in the vascular bedРабота выполнена в рамках проекта РНФ № 23-16-00117 «Пространственная характеристика транскриптомных и метаболомных особенностей преждевременной структурно-функциональной дегенерации тканей органов сельскохозяйственных животных и птицы».The study was carried out with funds from the Russian Science Foundation grant № 23-16-00117 “Spatial characteristics of transcriptomic and metabolomic features of premature structural and functional degeneration of tissues of organs of farm animals and poultry”, https://rscf.ru/ project/23-16-00117ReferencesВасилевич, Н. И. Знать врага в лицо: молекулярные маркеры старения / Н. И. Василевич // Лаборатория и производство. – 2020. – № 3-4(13). – С. 118-128. – DOI 10.32757/2619-0923.2020.3-4.13.118.128.Vasilevich, N. I. Knowing the enemy: molecular markers of aging / N. I. Vasilevich // Laboratory and production. 2020:3-4 (13):118-128. – DOI 10.32757/2619-0923.2020.3-4.13.118.128. (In Russ.)Libertini, G. Empirical evidence for various evolutionary hypotheses on species demonstrating increasing mortality with increasing chronological age in the wild / G. Libertini // The Scientific World Journal. – 2008. – Vol. 8. – P. 182-193. – DOI 10.1100/tsw.2008.36.Libertini, G. Empirical evidence for various evolutionary hypotheses on species demonstrating increasing mortality with increasing chronological age in the wild / G. Libertini // The Scientific World Journal. 2008:8:182-193. – DOI 10.1100/tsw.2008.36.Wnuk, M. Aging process in chromatin of animals / М. Wnuk, М. BugnoPoniewierska, А. Lewińska, B. Oklejewicz, T. Zabek, E. Slota // Annals of Animal Science. – 2012. – Vol. 12. – No. 3. – P. 301-309. – DOI 10.2478/v10220-012-0025-3.Wnuk, M. Aging process in chromatin of animals / М. Wnuk, М. BugnoPoniewierska, А. Lewińska, B. Oklejewicz, T. Zabek, E. Slota // Annals of Animal Science. 2012:12(3):301-309. – DOI 10.2478/v10220-012-0025-3.Cormenier, J. The ATF6α arm of the Unfolded Protein Response mediates replicative senescence in human fibroblasts through a COX2/prostaglandin E2 intracrine pathway / J. Cormenier, N. Martin, J. Deslé, C. Salazar-Cardozo, A. Pourtier, C. Abbadie, O. Pluquet // Mechanisms of ageing and development. – 2018. – Vol. 170. P. 82-91. – DOI: 10.1016/j.mad.2017.08.003.Cormenier, J. The ATF6α arm of the Unfolded Protein Response mediates replicative senescence in human fibroblasts through a COX2/prostaglandin E2 intracrine pathway / J. Cormenier, N. Martin, J. Deslé, C. Salazar-Cardozo, A. Pourtier, C. Abbadie, O. Pluquet // Mechanisms of Ageing and Development. 2018:170:82-91. – DOI 10.1016/j.mad.2017.08.003.Басонов, О. А. Зависимость продолжительности хозяйственного использования коров от уровня молочной продуктивности / О. А. Басонов, О. Е. Павлова // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2017. – № 4 (40). – С. 103-107.Basonov, O. A. Duration of economic use of cows depending on their milk productivity level / O. A. Basonov, O. E. Pavlova // Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy. 2014:(40):103-107. (In Russ.)Овчинникова, Л. Ю. Продуктивное долголетие коров высокопродуктивного стада в зависимости от степеней инбридинга / Л. Ю. Овчинникова, К. К. Мулявка // АПК России. – 2023. – Т. 30. – № 4. – С. 582-587. – DOI 10.55934/2587-8824-2023-30-4-582-587.Ovchinnikova, L. Yu., Productive longevity of cows of a highly productive herd depending on the degree of inbreeding / L. Yu. Ovchinnikova, K. K. Mulyavka // Agroindustrial complex of Russia. 2023:30 (4):582-587. – DOI 10.55934/2587-8824-2023-30-4-582-587. (In Russ.)Бекенев, В. А. Продуктивное долголетие животных, способы его прогнозирования и продления / В. А. Бекенев // Сельскохозяйственная биология. – 2019. – Т. 54. – № 4. – С. 655-666. – DOI 10.15389/agrobiology.2019.4.655rus.Bekenev, V. A. Productive longevity of animals, methods of its prediction and extension / V. A. Bekenev // Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya [Agricultural Biology]. 2019:54(4):655-666. – DOI 10.15389/agrobiology.2019.4.655rus. (In Russ.)Некрасов, А. Сроки хозяйственного использования коров можно увеличить / А. Некрасов, Н. Попов // Животноводство России. – 2021. – № 2. – С. 55-59. – DOI 10.25701/ZZR.2020.59.23.013. Режим доступа: https://static.zzr.ru/public/article/pdf/zzr-2021-02-015.pdfNekrasov, A. The period of economic use of cows can be increased / A. Nekrasov, N. Popov // Animal Husbandry of Russia. 2021: (2):55-59. – DOI 10.25701/ZZR.2020.59.23.013. (In Russ.)Мымрин, В. С. Племенное животноводство Среднего Урала (от истоков до наших дней): монография / В. С. Мымрин, С. В. Мымрин, О. Г. Лоретц и др.: отв. ред. В. С. Мымрин. – Екатеринбург: Издательство Уральского ГАУ, 2023 – 156 с.Mymrin, V. S. Livestock breeding in the Middle Urals (from its origins to the present day): monograph / V. S. Mymrin, S. V. Mymrin, O. G. Loretts, et al. // Ekaterinburg: Publishing House of the Ural State Agrarian University, 2023 – 156 p. (In Russ.)Wright, J. R. Genetic evaluation of dairy cow livability / J. R. Wright, P. M. VanRaden // Journal of Animal Science. – 2016. – Vol. 94. – P. 178. – DOI 10.2527/jam2016-0368.Wright, J. R. Genetic evaluation of dairy cow livability / J. R. Wright, P. M. VanRaden // Journal of Animal Science. 2016:94:178. – DOI 10.2527/jam2016-0368.Анализ результатов оценки племенной ценности животных в сельскохозяйственных организациях Челябинской области – за 2021 год // Мымрин С. В. и др. Челябинск, 2022. – 44 с.Analysis of the results of assessing the breeding value of animals in agricultural organizations of the Chelyabinsk region – for 2021 // Mymrin S. V. et al. Chelyabinsk, 2022. – 44 p. (In Russ.)He, S. Senescence in health and disease / S. He, N. E. Sharpless // Cell. – 2017. – Vol. 169. – No. 6. – P. 1000-1011. – DOI 10.1016/j.cell.2017.05.015.He, S. Senescence in health and disease / S. He, N. E. Sharpless // Cell. 2017:169 (6):1000-1011. – DOI 10.1016/j.cell.2017.05.015.Campisi, J. Cellular senescence: a link between cancer and age-related degenerative disease? / J. Campisi, J. K. Andersen, P. Kapahi, S. Melov // Seminars in cancer biology. – 2011. – Vol. 21. – No. 6. – P. 354-359. – DOI: 10.1016/j.semcancer.2011.09.001.Campisi, J. Cellular senescence: a link between cancer and age-related degenerative disease? / J. Campisi, J. K. Andersen, P. Kapahi, S. Melov // Seminars in cancer biology. 2011:21(6):354-359. – DOI 10.1016/j.semcancer.2011.09.001.Libertini, G. Элиминация сенесцентных клеток: перспективы с точки зрения теории теломер–субтеломер. ОБЗОР / G. Libertini, N. Ferrara, G. Rengo, G. Corbi // БИОХИМИЯ. – 2018. – Т. 83. – № 12. – С. 1812-1826.Libertini, G. Elimination of Senescent Cells: Prospects According to the Subtelomere-Telomere Theory. / G. Libertini, N. Ferrara, G. Rengo, G. Corbi // Biochemistry [Biokhimiia]. 2018:83(12):1812-1826. –DOI: 10.1134/S0006297918120064. (In Russ.)Тризно, М. Н. Выявление клеток висцеральных органов, гипорезистентных к липофусциногенезу / М. Н. Тризно, Б. Т. Куртусунов, Е. В. Тризно, М.В.Мажитова // Современные проблемы науки и образования. – 2024. – № 3. – DOI 10.17513/spno.33499. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=33499Trizno, M. N. Identification of visceral organ cells that are hyporesistant to lipofuscinogenesis / M. N. Trizno, B. T. Kurtusunov, E. V. Trizno, M. V. Mazhitova // Modern problems of science and education. 2024:(3) – DOI 10.17513/spno.33499. (In Russ.)Клеточное старение: молекулярный и морфологический аспекты / А. В. Игрункова, Я. М. Валиева, А. М. Калиниченко, А. В. Курков, К. Ю. Попова, Д. Ю. Шестаков, В. А. Заборова // Молекулярная медицина. – 2022. – Т. 20. – № 4. – С. 16-21. – DOI 10.29296/24999490-2022-04-03.Igrunkova, А. V. Cellular senescence: molecular biology and morphology / А. V. Igrunkova, Y. М. Valieva, А. М. Kalinichenko, А. V. Kurkov, K. Yu. Popova, D. Yu. Shestakov, V. A. Zaborova // Molekulyarnaya Meditsina. 2022:20(4):16-21. – DOI 10.29296/24999490-2022-04-03. (In Russ.)He, Y. Progress in the study of aging marker criteria in human populations / Y. He, Z. Li, Y. Niu, Y. Duan, Q. Wang, X. Liu, Z. Dong, Y. Zheng, Y. Chen, Y. Wang, D. Zhao, X. Sun, G. Cai, Z. Feng, W. Zhang, X. Chen // Frontiers in public health. – 2024. – Vol. 12. – Article ID: 1305303. – DOI 10.3389/fpubh.2024.1305303.He Y, Li Z, Niu Y, et al. Progress in the study of aging marker criteria in human populations. Frontiers in Public Health. 2024:12:1305303. – DOI 10.3389/fpubh.2024.1305303.

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