Candidate of Veterinary Sciences, Associate Professor of the Department of Zoology and Parasitology
канд. вет. наук, доцент кафедры зоологии и паразитологии
Student of the Medical and Biological Faculty
студент Медико-биологического факультета
Assistant of the Department of Zoology and Parasitology
ассистент кафедры зоологии и паразитологии
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Zoology and Parasitology
кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии и паразитологии
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Basic Department of Epizootology and Microbiology of the Institute of Veterinary Medicine and Biotechnology
канд. биол. наук, доцент базовой кафедры эпизоотологии и микробиологии института ветеринарии и биотехнологий
Background. The study of the role of transforming growth factor (TGF) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in the development of prenatal pathologies in calves, especially in the context of complicated pregnancy in cows, is relevant due to the high incidence of morbidity and mortality in newborn young animals, which significantly reduces the economic efficiency of the livestock industry. The study is based on analyzing placental tissue collected immediately after calving to identify relationships between the levels of these proteins and the incidence of pathologies in newborn calves. Changes in TGF and VEGF concentrations can serve as predictors of feto- and uteroplacental insufficiency, which in turn negatively affects the health of calves. Correlation analysis revealed statistically significant relationships between TGF and VEGF levels and clinical disease manifestations, highlighting their role in prenatal disorder pathogenesis. These studies underscore the importance of monitoring TGF and VEGF levels in veterinary practice, potentially enabling early risk identification and the development of effective disease prevention strategies in young animals.
Purpose. The objective of the present study is to develop new methods for predicting prenatal diseases in calves based on the correlation analysis of TGF and VEGF protein levels.
Materials and methods. At the SPC “Plemzavod Vtoraya Pyatiletka”, in the period from 2023 to 2024, a correlation analysis of the proteins TGF and VEGF in the context of complicated pregnancy was carried out.
For the experiment, 200 dry first-calf heifers aged 24 to 48 months were randomly selected. The animals were divided into two groups: Group A included 100 cows with a physiological pregnancy and uncomplicated births, and Group B consisted of 100 animals with complicated pregnancy, accompanied by feto- and uteroplacental insufficiency.
The distribution of livestock into groups was carried out on the basis of anamnesis data and clinical examination results.
Placental tissue collected immediately after calving in compliance with the temperature (cold) regime was used as research material.
The study analyzed the protein level of transforming growth factor (TGF), which regulates various cellular functions such as growth, development, immune responses, and tissue remodeling. The protein level of vascular endothelial growth factor (VEGF), which is involved in angiogenesis, was also assessed using enzyme immunoassay kits from the biotechnological company Cutimmune systems, located in the United States.
The licensed program “Primer of Biostatistics 4.03. For Windows” was used to process the data in the study.
The homogeneity of variances was assessed using the Fisher criterion, which allows determining the uniformity of variances in a group.
To test the statistical significance of differences between the compared groups, two criteria were used: the Student criterion and the nonparametric Mann-Whitney criterion. The Student criterion is a parametric method and is designed to compare the average values of two groups. The nonparametric Mann-Whitney criterion, in turn, is designed to compare two independent and unrelated small samples by a quantitative feature of two groups. Differences were considered reliable at p<0.05.
To conduct a correlation analysis, the Spearman method was used, which allows determining the strength and direction of the relationship between two features.
Results. During the study, it was found that prenatal disorders in calves born from cows with feto- and uteroplacental insufficiency have a direct correlation with the level of protein transforming growth factor (TGF) and protein vascular endothelial growth factor (VEGF).
Conclusion. The results of the studies revealed significant differences in the levels of VEGF and TGF proteins in cows with complicated pregnancy. Data analysis showed that the level of VEGF in animals from group B was 24% higher compared to the indicators of group A (p<0.05). At the same time, a significant decrease in the concentration of TGF in the placentas of cows with complicated pregnancy was observed - 2.4 times lower than in animals with a physiological course of pregnancy (p<0.01). These changes may indicate a compensatory mechanism in which an increase in VEGF production is aimed at leveling out the consequences of a sharp decrease in the level of TGF.
Also, special attention was paid to the ratio of VEGF and TGF in the placenta. In group A, this coefficient was 1.1%, which indicates a balance of the processes regulated by these growth factors. At the same time, a significant increase in the VEGF/TFR ratio was observed in Group B – approximately 3.2 times compared to Group A. This indicates a pronounced imbalance in the regulation of angiogenesis and metabolic processes in cows with complicated pregnancy.
The obtained VEGF/TFR ratio can become a valuable tool for predicting physiological disorders in calves during postembryonic ontogenesis. Its use will optimize veterinary strategies and, possibly, prevent the development of diseases in the long term. This is important not only for ensuring animal welfare, but also for increasing the economic efficiency of animal husbandry by reducing losses associated with morbidity and mortality of young animals.
Обоснование. Изучение роли трансформирующего фактора роста (TGF) и фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) в развитии пренатальных патологий у телят, особенно в условиях осложненной беременности у коров, актуально в связи с высокой заболеваемостью и смертностью новорожденного молодняка, что значительно снижает экономическую эффективность животноводческой отрасли. Исследование основано на анализе плацентарной ткани, взятой сразу после отела, с целью выявления взаимосвязи между уровнем этих белков и частотой патологий у новорожденных телят. Изменения концентрации TGF и VEGF могут служить предикторами фето- и маточно-плацентарной недостаточности, что, в свою очередь, негативно сказывается на здоровье телят. Корреляционный анализ выявил статистически значимые связи между уровнями TGF и VEGF и клиническими проявлениями заболеваний, что подчеркивает их роль в патогенезе пренатальных нарушений. Эти исследования подчеркивают важность мониторинга уровней TGF и VEGF в ветеринарной практике, что может способствовать раннему выявлению рисков и разработке эффективных стратегий профилактики заболеваний у молодых животных.
Цель. Целью исследования является разработка новых методов прогнозирования пренатальных заболеваний у телят на основе корреляционного анализа уровней белков TGF и VEGF.
Материалы и методы. В НПЦ «Племзавод “Вторая Пятилетка”» в период с 2023 по 2024 год был проведен корреляционный анализ белков TGF и VEGF в условиях осложненной беременности.
Для эксперимента были случайным образом отобраны 200 сухостойных первотелок в возрасте от 24 до 48 месяцев. Животные были разделены на две группы: В группу А вошли 100 коров с физиологической беременностью и неосложненными родами, а в группу Б – 100 животных с осложненной беременностью, сопровождающейся фето- и маточно-плацентарной недостаточностью.
Распределение поголовья по группам проводилось на основании данных анамнеза и результатов клинического обследования.
В качестве материала исследования использовали плацентарную ткань, собранную сразу после отела с соблюдением температурного (холодового) режима.
В ходе исследования был проанализирован уровень белка трансформирующего фактора роста (TGF), который регулирует различные клеточные функции, такие как рост, развитие, иммунные реакции и ремоделирование тканей. Уровень белка фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), участвующего в ангиогенезе, также оценивали с помощью наборов для иммуноферментного анализа биотехнологической компании Cutimmune systems, расположенной в США.
Для обработки данных в исследовании использовалась лицензионная программа «Primer of Biostatistics 4.03. For Windows» использовалась для обработки данных в исследовании.
Однородность вариаций оценивали с помощью критерия Фишера, который позволяет определить однородность вариаций в группе.
Для проверки статистической значимости различий между сравниваемыми группами использовали два критерия: критерий Стьюдента и непараметрический критерий Манна-Уитни. Критерий Стьюдента является параметрическим методом и предназначен для сравнения средних значений двух групп. Непараметрический критерий Манна-Уитни, в свою очередь, предназначен для сравнения двух независимых и несвязанных малых выборок по количественному признаку двух групп. Различия считались достоверными при p < 0,05.
Для проведения корреляционного анализа использовали метод Спирмена, который позволяет определить силу и направление связи между двумя признаками.
Результаты. В ходе исследования было установлено, что пренатальные нарушения у телят, рожденных от коров с фето- и маточно-плацентарной недостаточностью, имеют прямую корреляцию с уровнем белка трансформирующего фактора роста (TGF) и белка сосудисто-эндотелиального фактора роста (VEGF).
Заключение. Результаты исследований выявили значительные различия в уровнях белков VEGF и TGF у коров с осложненной беременностью. Анализ данных показал, что уровень VEGF у животных из группы В был на 24 % выше по сравнению с показателями группы А (p<0,05). В то же время наблюдалось значительное снижение концентрации TGF в плацентах коров с осложненной беременностью - в 2,4 раза ниже, чем у животных с физиологическим течением беременности (p<0,01). Данные изменения могут свидетельствовать о компенсаторном механизме, при котором увеличение продукции VEGF направлено на нивелирование последствий резкого снижения уровня TGF.
Также особое внимание было уделено соотношению VEGF и TGF в плаценте. В группе А этот коэффициент составил 1,1%, что свидетельствует о сбалансированности процессов, регулируемых этими факторами роста. В то же время в группе В наблюдалось значительное увеличение соотношения VEGF/ТФР - примерно в 3,2 раза по сравнению с группой А. Это свидетельствует о выраженном дисбалансе в регуляции ангиогенеза и метаболических процессов у коров с осложненной беременностью.
Полученное соотношение VEGF/TFR может стать ценным инструментом для прогнозирования физиологических нарушений у телят в постэмбриональном онтогенезе. Его использование позволит оптимизировать ветеринарные стратегии и, возможно, предотвратить развитие заболеваний в долгосрочной перспективе. Это важно не только для обеспечения благополучия животных, но и для повышения экономической эффективности животноводства за счет снижения потерь, связанных с заболеваемостью и смертностью молодняка.