Доклады Российской академии наук. Науки о жизни, 2022, T. 507, № 1, стр. 445-448

Кошачьи – семейство хищных млекопитающих, включающее 39 видов [1]. Численность большинства из них снижается. Особенно катастрофична ситуация с некоторыми крупными представителями семейства (тигр (Panthera tigris), лев (P. leo), ягуар (P. onca)). В частности, численность тигра в ХХ в. сократилась более чем в 30 раз [2]. Даже при успешном восстановлении вида во всех доступных местообитаниях численность его никогда не сможет достигнуть описанной к началу ХХ в., восстановление ареала в исторических границах также невозможно.

При нарушении и фрагментации ареала все более важным становится сохранение генофонда диких кошачьих. Основными подходами являются создание криобанков и воспроизводство животных ex-situ. При сохранении генетического материала кошачьих путем криоконсервации в первую очередь сохраняют сперматозоиды и ооциты, реже эмбрионы и соматические клетки [3]. Очевидный плюс этого подхода – длительность хранения проб и низкая стоимость поддержания коллекции. Воспроизводство животных в зоопарках и питомниках, несмотря на относительно высокую стоимость процесса, имеет свои преимущества. Одно из них – сохранение видоспецифичных паттернов поведения, формирующихся в процессе онтогенеза при взаимодействиях с матерью и однопометниками [4].

Таким образом, воспроизводство редких видов кошачьих ex-situ остается актуальным и необходимым. Однако их размножение в неволе – сложный процесс, требующий учета особенностей поведения [5], предпочтения брачных партнеров [6], физиологии размножения [7], факторов, влияющих на качество спермы и репродуктивный успех самцов [8], характера протекания беременности, в том числе и при различных репродуктивных стратегиях. Последнее – одна из важнейших составляющих успеха размножения диких кошачьих в неволе. Повышенный уровень глюкокортикоидов (стресса животных) может вести к прохолостованию животных, снижению размера выводка [9], а свободный выбор брачного партнера – к снижению эмбриональных потерь [8].

Существует ряд подходов к оценке физиологического состояния животных, одним из которых является определение концентраций белков острой фазы воспаления [10], что может выявлять отклонения в протекании беременности [11] и позволяет принять своевременные меры для сохранения потомства. У кошек основным таким белком является сывороточный амилоид А (serum amyloid A, SAA) [12]. Для отдельных видов кошачьих, в том числе гепарда и леопарда, его концентрацию оценивали [12], однако никогда не прослеживали динамику на протяжении беременности. Целью настоящего исследования было оценить закономерности изменения уровня SAA у модельного вида кошачьих (домашней кошки) в период беременности.

Работу проводили на научно-экспериментальной базе “Черноголовка” ИПЭЭ РАН в 2018–2021 гг. Кошек в течение года содержали в вольерах при естественном световом и температурном режиме. Условия содержания животных детально описаны ранее [6, 9]. В работе использовали 35 кошек, которые в марте-апреле спаривались с самцами. Выводки (от 1 до 7 котят, средний размер выводка 3.9 ± 0.4) принесли 23 кошки, остальные 12 – не родили. За 1–15 сут до спариваний (точка 0), на 15-е, 30-е, 45-е и 60-е сутки после спариваний и через сутки после родов у кошек собирали кровь (до 3 мл) из паховой вены. Кровь центрифугировали 15 мин при 3000 об/мин, сыворотку отделяли и замораживали при –18°С до проведения анализа. Концентрацию SAA определяли с использованием ИФА-наборов (Tridelta Development Ltd, Ирландия, Cat. № TP802). Различия концентраций SAA в группах родившие/неродившие оценивали с помощью метода ANOVA для повторных измерений (A), в течение беременности в каждой группе – методом Фридман-ANOVA (F-A). Пост-хок анализ проводили с помощью критериев Манна–Уитни (M-W) (между группами) и Вилкоксона (W) для сопряженных пар (разный срок беременности для одних и тех же животных). Результаты представлены на графиках в виде среднего ±SE.

Концентрации SAA варьировали от 0.2 до 100.1 мкг/мл. Средний уровень составил от 2.2 до 10.2 мкг/мл у родивших самок и от 1.2 до 11.1 мкг/мл – у неродивших. Достоверных различий в уровне SAA между родившими и неродившими кошками не выявлено (A:F = 1.43; df = 6; p = 0.24) (рис. 1). Ни в одной из контрольных точек также не выявлено достоверных различий в уровне SAA между родившими и впоследствии неродившими самками (M-W:Z = 0.30–1.86; n₁ = 12; n₂ = 22–23; p = 0.062–0.770).

Рис. 1.

Средний уровень SAA у родивших и неродивших самок на разных сроках после спаривания (точка 67 соответствует забору крови после родов).

У самок, спаривавшихся с самцом, но впоследствии неродивших, не выявлено достоверных изменений в уровне SAA во время всего периода исследований (F-A:N = 12; df = 5; χ² = 2.13; p = 0.83). Максимальные значения в такой группе были отмечены на 45-е сутки после спаривания животных. Две особи из 12 в этот период показывали очень высокие концентрации SAA – 36.4 и 72.4 мкг/мл. В отличие от неродивших самок, родившие показывали в ходе беременности закономерные изменения уровня SAA (F-A:N = 22; df = 5; χ² = 28.35, p = 0.00003). Минимальной концентрация SAA была в точке 0 (до спаривания), уже к 15-м суткам после спаривания она несколько возрастала (в среднем в 1.9 раза), а впоследствии в течение всей беременности (и после родов) оставалась достоверно более высокой, чем до спаривания (W:Z = 2.55–3.78; n = 21–23; p = 0.0002–0.0108). Через 15 сут после спаривания уровень SAA был достоверно ниже, чем на 30-е сутки после спаривания и после родов (W:Z = 2.73 и 2.29; n = 23 и 22; p = 0.006 и 0.022). На 30-й день беременности уровень SAA был достоверно выше, чем на 60-й (W:Z = 2.06; n = 22; p = 0.039). Наиболее высокими концентрации были через сутки после родов, хотя именно в этот период разброс значений был максимален. Таким образом, повышение уровня SAA у беременных самок отмечалось к 15–30-м суткам беременности, затем он снижался к 60-м суткам и резко возрастал после родов.

Размер выводка оказывал достоверное влияние на уровень SAA у домашних кошек в период беременности (A:F = 3.63; df = 6; p = 0.020) (рис. 2).

Рис. 2.

Средний уровень SAA у самок с маленькими (1–3) и большими (4–7) выводками на разных сроках после спаривания (точка 67 соответствует забору крови после родов).

Сравнение проводили для выводков маленького (от 1 до 3 котят) и большого (от 4 до 7 котят) размера (детали см. [9]). В целом в первые 30 сут беременности уровень SAA возрастал значительнее у самок, вынашивающих маленькие выводки, но уже к 45-м сут он существенно снижался. У самок, вынашивающих крупные выводки, это снижение отмечали позже, хотя на сроке 45 сут у них обнаружена значительная индивидуальная изменчивость этого показателя. После родов уровень SAA существенно возрастал только у самок с большими выводками. Вместе с тем достоверных различий в концентрации SAA у самок, вынашивающих большие и маленькие выводки, выявлено не было ни в одной из контрольных точек.

У беременных самок домашней кошки выявлены достоверные закономерности в изменении уровня SAA: увеличение его концентраций в течение первого месяца беременности, падение к 60-м суткам и увеличение после родов. Последнее, по-видимому, объясняется тем, что роды сопровождаются разрывом кровеносных сосудов при отделении плаценты, и, соответственно, развитием в той или иной степени воспалительного процесса как ответной реакции на “повреждение” организма. Это объяснение хорошо соотносится с тем, что самки, родившие большие выводки, демонстрируют более высокие уровни SAA.

У кошачьих уровень SAA является одним из основных маркеров протекания воспалительных реакций, это основной белок острой фазы воспаления [12, 13]. В определенной степени этим можно объяснить его практически двукратное увеличение в организме кошек к 15 сут беременности, которые соответствуют имплантации эмбрионов (12–14 сут) и, соответственно, “проникновению” в организм самки чужеродных антигенов. Сходство процесса имплантации и воспаления неоднократно отмечалось [14]. Учитывая, что основной функцией SAA в организме является защита тканей от интенсивного повреждения, вызванного медиаторами воспаления, объяснимо увеличение его уровня в период формирования плаценты.

Увеличение уровня SAA к середине беременности (точнее к 30-м суткам) может быть связано с дальнейшим развитием плаценты. В литературе нам не удалось найти описания сроков окончания формирования плаценты у домашних кошек; общеизвестно, что у человека этот процесс заканчивается  почти в середине беременности (на 16-й неделе из 40). У кошки общая продолжительность беременности – 64–66 сут [15]. Снижение уровня SAA к 60-м суткам беременности (а у самок, вынашивающих небольшие выводки, уже к 45-м суткам) может быть связано с произошедшим окончанием формирования плаценты.

Несмотря на закономерные изменения уровня SAA в ходе беременности, этот показатель не позволяет дифференцировать беременных кошек и кошек, впоследствии неродивших. Вместе с тем отсутствие детенышей у неродивших кошек не исключало возможности, что у этих кошек (или отдельных животных) не произошла имплантация, а эмбрионы впоследствии были резорбированы или произошел выкидыш. Для четкого понимания закономерностей изменений концентраций SAA требуется его анализ у контрольных самок, которые не спаривались с самцами, что позволило бы получить более полное представление об изменении уровня белков острой фазы воспаления у кошачьих в период беременности.