Генетическая устойчивость и воприимчивость к клещам

Введение

С переводом животноводства на промышленные технологии производства возросла необходимость профилактики инфекций и инвазий, создания типов, линий и пород животных, устойчивых к стрессам и незаразным болезням, способных к длительной эксплуатации в условиях комплексов с сохранением высокой продуктивности и плодовитости.Ежегодно продуктивность скота и птицы в высокоразвитых странах снижается на 20 % из-за болезней. Сократить эти потери — одна из главных задач в интенсификации отрасли. Установлено, что некоторые породы, популяции внутри пород, отдельные животные характеризуются полной невосприимчивостью к определенным болезням или заболевают крайне редко. Эти отличительные породные особенности передаются из поколения в поколение.
Развитие генетической инженерии открывает новые возможности в борьбе с болезнями. Появляется возможность искоренения некоторых болезней путем изолирования и клонирования генов, определяющих формирование иммунитета, регулирующих иммунную реакцию, контролирующих наличие антигенных компонентов болезней и паразитов. Особая роль при этом отводится генам, контролирующим главный комплекс гистологической совместимости, белки-медиаторы и антитела.
Цель работы – рассмотреть генетическую устойчивость и воприимчивость к клещам.
Задачи:
- Изучить основные сведения о клещах
- Изучить устойчивость и восприимчивость к клещам
- Рассмотреть перспективы селекции на повышение устойчивости животных к заболеваниям
- Рассмотреть болезни с наследственной предрасположенностью
- Рассмотреть наследование резистентности и восприимчивости
- Изучить методы изучения наследственной резистентности и восприимчивости к болезням
- Рассмотреть факторы селекции сельскохозяйственных животных на устойчивость к заболеваниям
- Рассмотреть оценку генофонда пород и линий по предрасположенности животных к заболеванию
- Изучить массовый отбор на резистентность

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И ВОПРИИМЧИВОСТЬ К КЛЕЩАМ

Во всем мире заболевания сельскохозяйственных животных имеют негативное влияние на производство животноводческой продукции. Владельцы животных и специалисты, обеспечивающие здоровье особей и популяций в целом, проводят определенный комплекс мероприятий по снижению влияния этих эффектов. Такие мероприятия, проводимые на уровне стада, включают химиотерапию, вакцинацию, контроль за переносчиками инфекций и создание комфортных условий содержания животных. Однако в практике зачастую внешние факторы могут воздействовать на эффективность их реализации.

1.1 Клещи
Клещи́ (лат. Acari) — подкласс членистоногих из класса паукообразных (Arachnida). Самая многочисленная группа в классе: в настоящее время описано более 54 тысяч видов, включая 144 ископаемых. Такого расцвета клещи достигли в связи с тем, что в своём историческом развитии они приобрели микроскопически мелкие размеры, что позволило им освоить верхние слои почвы, богатые разлагающимися растительными остатками. Фото клеща показано в приложении 1. Фото инцифалитного клеща показано в приложении 2.
Раздел зоологии, изучающий клещей, называется акарологией.
К паразитоморфные клещам относятся такие отряды, как: 
Opilioacarida,
Holothyrida,
Ixodida,
Mesostigmata,
Sejoidea,
Trigynaspida.
Фото клещей на животных указано в приложении 3.
Они переносят возбудителей протозойных, вирусных, бактериальных и грибных болезней. Клещи распространены на всех континентах, преимущественно в странах с теплым климатом. 

1.2 Устойчивость и восприимчивость к клещам
Различия в восприимчивости к болезням обнаруживаются между линиями и семействами, потомством разных производителей. Это указывает на то, что наследственность играет определяющую роль в устойчивости и восприимчивости животных к болезням.
Устойчивость к болезням наследуется чаще всего как полигенный признак. Для проявления такого признака необходимо накопление в генотипе животных определенного количества аллелей с аддитивным (суммарным) эффектом, усиливающим сопротивляемость организма к болезнетворным факторам (вирусам, бактериям и др.). Восприимчивость к болезни проявляется только при наличии соответствующих факторов (вирусов, бактерий) и отсутствии генов, определяющих резистентность организма.
Защитные механизмы организма. Способность организма противостоять болезням, или защитная сила, может быть неспецифической (резистентность) и специфической (иммунитет). Резистентность и иммунитет подразделяют на врожденные и приобретенные.
В последнее время интенсивно изучаются механизмы иммунной системы. Схематически они представляются следующим образом. Имеется группа недифференцированных стволовых клеток костного мозга, из которых развиваются отдельные типы кровяных и лимфатических клеток: эритроциты, лимфоциты, гранулоциты и др. Лимфоциты активизированы в специализированных тканях: Т-лимфоциты — в тимусе; В-лимфоциты — у птиц в фабрициевой сумке; у млекопитающих место их нахождения не установлено. В-лимфоциты обусловливают в организме гуморальный, а Т-лимфоциты — клеточный иммунитет.
Все иммунные реакции подчинены центральной нервной системе. Если она отказывает, то лимфоциты могут продуцировать антитела против собственных клеток, в результате чего развивается аутоиммунная болезнь.В нормальном состоянии иммунная система реагирует только на вещества, попавшие в организм извне. Защитная способность организма формируется уже в плодный период — часть гамма-глобулинов во время беременности через трансплацентарный барьер переносится от матери к плоду

. Поэтому иммунитет, отчасти врожденный, приобретается без включения генетического аппарата плода. Новорожденное животное получает антитела с молозивом матери, пока не сформируется его собственный иммунитет.
Сила иммунного ответа организма находится под генетическим контролем. Такие вещества, как лейкомитогены, лейкорекрутины, лейкокинезины, лейкотоксины и ангиотропины, ответственны за функционирование лейкоцитов и контролируются соответствующим генным локусом. Одним из достижений иммуногенетики последних лет является открытие гена, кодирующего структуру иммуноглобулина. Установлены генетические концентрации иммуноглобулина у разных пород крупного рогатого скота. Высокая наследуемость концентраций этого белка (0,52—0,69) позволяет вести селекцию на повышение специфической резистентности животных.
Установлено, что некоторые животные не заболевают бабезиозом. Они устойчивы против клещей рода Воорhilus, переносящих возбудителей пироплазмоза. У этих резистентных к клещам особей обнаруживают определенные лейкоцитарные антигены, которых нет у восприимчивых животных.
Повышение устойчивости животных к болезням часто отмечают в результате передачи из одной породы в другую генетического материала, обладающего специфической или комбинационной способностью к резистентности.
У разных животных выявлена различная степень их генетической резистентности ко многим заболеваниям. В этой связи различают два феномена, связанных с генетической реакцией на болезнь. Первый – устойчивость или резистентность – характеризуется способностью инфицированного животного противостоять инфекции. Второй – переносимость или толерантность - заключается в том, что животное, зараженное патогеном, подвержено влиянию некоторого негативного эффекта. Эти два феномена необходимо четко различать. Например, в случаях необходимости предотвращения распространения болезни от одних животных к другим (как в случае зоонозов), характеристика устойчивости животных к заболеваниям более важна, чем толерантность.
Управление генетическими ресурсами с целью повышения их устойчивости или толерантности к определенным заболеваниям предполагает наличие дополнительных инструментов для контроля этих заболеваний. При этом был установлен ряд преимуществ, обусловленных включением генетической оценки предрасположенности к заболеваниям в систему управления ГРЖ. К ним относятся:
• перманентность единожды выявленного генетического изменения;
• постоянство проявления эффекта;
• отсутствие необходимости в дополнительных вложениях после установления действия эффекта;
• сохранение уровня эффективности других методов управления по мере снижения рисков проявления резистентности;
• возможность применения широкого спектра эффектов, влияющих на степень резистентности животных к ряду заболеваний;
• возможность уменьшения влияния на изменение приспособленности макропаразитов по сравнению с использованием других стратегий.
Существует ряд подходов к использованию генетических методов предупреждения и выявления заболеваний в зависимости от их природы и имеющихся ресурсов. Они могут заключаться в выборе подходящей породы для определения средовых условий; использование скрещивания для привнесения необходимого генетического материала в породы, удовлетворяющие пользователя по другим характеристикам, отбор для племенного использования особей, имеющих высокий уровень устойчивости или толерантности к заболеванию. Последний подход может быть использован в случае четкого определения молекулярных генетических маркеров, связанных с желательными качествами.
Необходимым условием для применения всех этих стратегий является наличие генетического разнообразия популяций домашних животных. В случае исчезновения каких-либо генетических ресурсов, могут быть потеряны и потенциальные средства борьбы с болезнями. Кроме того, в результате исследований с применением методов моделирования, доказано, что популяции с достаточно большим разнообразием генотипов, даже с разной устойчивостью к заболеванию, менее восприимчивы к катастрофическим эпидемиям. Сохранение в популяции разнообразия генов, определяющих устойчивость животных к разным заболеваниям, обеспечивает важный ресурс для борьбы с патогенными эффектами, способными к изменениям.

1.3 Перспективы селекции на повышение устойчивости животных к заболеваниям
Поскольку установлены молекулярные основы болезней и механизмы их генетической детерминации, то необходимо вести целенаправленную работу по искоренению наследственной патологии. Уже сейчас профилактика некоторых болезней и аномалий основана на использовании биохимических, цитологических и прямых генетических маркеров. 
Развитие генетической инженерии открывает новые возможности в борьбе с болезнями. Появляется возможность искоренения некоторых болезней путем изолирования и клонирования генов, определяющих формирование иммунитета, регулирующих иммунную реакцию, контролирующих наличие антигенных компонентов болезней и паразитов. Особая роль при этом отводится генам, контролирующим главный комплекс гистологической совместимости, белки-медиаторы и антитела. 

1.4 Болезни с наследственной предрасположенностью
Резистентность — устойчивость организма к действию физических, химических и биологических агентов, вызывающих патологическое состояние. Это понятие несколько шире, чем иммунитет, хотя их иногда используют как синонимы.
Восприимчивость — предрасположенность организма к действию физических, химических и биологических факторов, приводящих к патологическому состоянию.
Устойчивость и восприимчивость у животных одного вида, , как правило, не абсолютная, а относительная