Автор (ы):  G. Vassalotti, N. Musco, P. Lombardi, S. Calabrò, R. Tudisco, V. Mastellone, R. Grazioli, S. Bianchi and M. I. Cutrignelli
Журнал:  №3–2021

По материалам статьи «Nutritional management of search and rescue dogs», 2017.

Введение

Собаки, используемые для поисково-спасательных операций (англ.: search and rescue; SAR), могут постоянно получать микротравмы, предрасполагающие к возникновению заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Целью настоящего исследования являлась оценка влияния диеты, включающей специфические добавки (омега-3 ПНЖК, хондроитина сульфат и глюкозамин), на костно-суставной аппарат у здоровых собак SAR.

Для участия в исследовании были отобраны 16 собак SAR, которых распределили в одну из двух групп, получавших рацион с низким (группа LS) и высоким (группа HS) содержанием добавок. Животным в течение 3 месяцев давали корма с одинаковым уровнем содержания белка и аналогичной энергетической ценностью, но различающиеся содержанием омега-3 ПНЖК (6,2% против 8,4% метаболической энергии), хондроитина сульфата (219,8 против 989,0 мг/кг сухого вещества) и глюкозамина (769,2 против 1318,7 мг/кг сухого вещества) в группах LS и HS соответственно. У всех собак, отобранных для исследования, не было признаков воспаления суставов, за исключением четырех животных, у которых наблюдались незначительные симптомы. Гематологический и биохимический анализы сыворотки крови проводились каждые 30 дней. Функциональное состояние суставов определяли по физическому состоянию животных и посредством оценки хромоты. Анализ отобранных проб показал потенциальные улучшения за счет снижения специфического маркера целостности мембраны (креатинкиназы [CK]). При сравнении показателей выяснилось, что уровень глюкозы был значительно выше, а CK – значительно ниже в группе HS, однако в обоих случаях уровни этих параметров находились в пределах нормы. В конце эксперимента эритроциты, гемоглобин и гематокрит были значительно выше в группе HS по сравнению с группой LS. Это могло привести к улучшению физического состояния собак, даже если данный критерий не исследовался в настоящем эксперименте. Что касается оценки состояния суставов (боль при манипуляциях, хромота и диапазон движений), не было обнаружено статистически значимых различий между собаками из обеих групп на протяжении всего экспериментального периода.

Заболевания костей и суставов поражают как молодых (врожденные дефекты), так и стареющих (дегенеративные артриты) собак. Остеоартрит (ОА) – это хроническая и прогрессирующая деградация суставного хряща, связанная с утолщением, склерозом субхондральной кости, синовитом и фиброзом [1]. В последнее время наблюдается рост заболеваемости остеоартритом из-за увеличения ожирения у собак [2,3].

Остеоартрит может быть вызван генетическими факторами и факторами окружающей среды, приводит к повреждению хрящевой ткани сустава, способствуя его дегенеративным изменениям. Это отрицательно влияет на качество жизни собак и часто становится причиной эвтаназии, а также требует от  владельцев быть более внимательными к ортопедическим заболеваниям своих питомцев [4].

По данным Кивранта (Kivranta I.) с соавторами [5], энергичные беговые упражнения изменяют характер нагрузки на суставы. Собаки, используемые для поисково-спасательных операций (SAR), начинают тренировочную программу в возрасте 1 года, поэтому их костно-суставной аппарат испытывает сильные нагрузки. Один из подходов к предотвращению изменений в суставах – включение в рацион определенных веществ, способных защищать и улучшать функцию суставов.

В нескольких публикациях авторы сообщали о положительном влиянии некоторых омега-3 ПНЖК (в частности ЭПК и ДГК из рыбьего жира) за счет уменьшения воспалительных реакций[6,7],  вследствие увеличения продукции провоспалительных цитокинов [8] и улучшения состояния синовиальной жидкости [9].

Часть исследований, проведенных с участием собак, показали заметное уменьшение боли при артрите в случаях перорального введения глюкозамина и хондроитина [10,11]. Оба эти хондропротектора широко используются для лечения боли и при потере функций, связанных с ОА. Считается, что глюкозамин способствует образованию и восстановлению хряща, а хондроитин улучшает эластические свойства хряща и уменьшает болезненные отеки в суставах [12]. Пероральное введение омега-3 ПНЖК и хондропротекторов обычно вызывает споры. Решающее значение, по-видимому, имеют состав диеты, а также количество используемых веществ[13].

Материалы и методы

В общей сложности 16 здоровых собак SAR (возраст 5,1 ± 2,7 лет; средний вес 24,7 ± 6,9 кг; оценка состояния тела 4,5 ± 1,0 из 9), используемых пожарными, были отобраны и поровну разделены на две группы (с низким [LS] и высоким [HS] содержанием добавок), однородные по возрасту, полу и массе тела. При отборе ни у одного животного не было выявлено серьезных признаков воспаления суставов, только у четырех собак (по две в каждой группе) наблюдались незначительные симптомы воспаления, такие как боль, уменьшение диапазона движений, хромота.

В соответствии с правилами, которые итальянские пожарные применяют в отношении собак SAR, все животные были размещены со своими владельцами и соблюдали привычный режим физической активности: ежедневные фитнес-тренировки (1 час) и еженедельные тренировки (2 часа) в специально предназначенном для этого тренажерном зале по программе, разработанной Международной организацией собак-спасателей (IRO) согласно стандартам тестирования собак SAR.

Перед исследованием животным давали корма, не предназначенные непосредственно для лечения суставов. Следовательно, перед набором в исследование каждую собаку постепенно адаптировали к экспериментальной диете в течение 2 недель.

Животные в течение 3 месяцев придерживались двух экспериментальных диет, употребляя корма с одинаковой плотностью энергии (метаболизируемая энергия [ME] 14,40 ± 0,03 МДж/кг), концентрацией белка (22,38 ± 0,15% ME) и аналогичным уровнем безазотистого экстракта (46,55 ± 0,09% ME). Рационы отличались разным содержанием омега-3 ПНЖК, главным образом ЭПК (эйкозапентаеновой кислоты) и ДГК (докозагексаеновой кислоты) – 6,2 против 8,4% ME для групп LS и HS соответственно; хондроитина сульфата – 219,8 против 989,0 мг/кг сухого вещества для групп LS и HS соответственно; глюкозамина – 769,2 против 1318,7 мг/кг сухого вещества для групп LS и HS соответственно. Хондроитина сульфат (концентрация 90%), глюкозамин (концентрация 95%) и рыбий жир (источник ЭПК и ДГК) были приобретены в Mazzoleni S.p.A. (итальянская компания, которая производит технологические продукты, в том числе добавки для кормления животных).

Во время первого осмотра для каждой собаки была рассчитана потребность в питании в соответствии с живой массой, оценкой состояния тела и тренировочной активностью. Ни одна из собак не получала никакого терапевтического лечения в течение по крайней мере трех месяцев до начала эксперимента.

Животные подвергались клиническому обследованию до и после рентгенографии, также каждые 30 дней в течение 3 месяцев у них брали кровь для проведения гематологического и биохимического анализов (у голодных собак в 08.00 осуществлялся забор крови из яремной вены в пластиковые пробирки с K3-EDTA и без нее). Сыворотку получали центрифугированием при 1500 g в течение 15 мин.

Полный анализ крови был выполнен на гематологическом анализаторе LaserCyte (IDEXX Laboratories) до и после 30-, 60- и 90-дневной диетотерапии. Состояние суставов оценивалось по параметрам: 0 (нормальное), 1 (незначительное ухудшение), 2 (умеренное ухудшение) и 3 (тяжелое поражение), как было предложено Pollmeier et al.) [14], при оценке физического состояния животных (хромота, боль при манипуляциях и пальпации, диапазон движений и отек суставов). Все оценки проводились одним и тем же ветеринарным врачом, который не знал о том, к какой экспериментальной группе принадлежала каждая собака. Полученные данные сравнивали с помощью дисперсионного анализа ANOVA.

Результаты

Потеря веса (−3,9 и −3,7%) и снижение оценки состояния тела (с 5 до 4 из 9) наблюдались в обеих группах, начиная с 30-го дня, хотя различия не были значимыми (Р > 0,05) (данные не указаны).

Все биохимические и гематологические параметры находились в пределах нормы у собак в обеих группах. В конце эксперимента эритроциты, гемоглобин и средний объем эритроцитов были значительно выше в группе HS по сравнению с группой LS (P < 0,01 и P < 0,05). Уровень глюкозы был значительно выше (P < 0,01), а CK – значительно ниже (P < 0,01) у собак из группы HS по сравнению с группой LS. По другим параметрам не было зарегистрировано статистической разницы между группами.

Таблица 1. Основные результаты общего анализа крови и биохимических показателей (n 16)

 

 

	Гематология			Биохимия
	Erythrocytes (cells/μl)	Hb (g/dl)*	Packed cell volume (%)	BUN (mg/dl)*	Creatinine (mg/dl)*	AST (U/l)	ALT (U/l)	GGT (U/l)	ALP (U/l)	Glucose (mg/dl)†	Cholesterol (mg/dl)‡	TAG (mg/dl)§	LDH (U/l)	CK (U/l)
Group effect
LS	6,67	15,41	43,84	25,78	0,894	37,87	52,81	6,25	148,09	82,03	283,00	74,00	194,44	65,84
HS	7,28	16,43	46,71	24,41	0,900	36,12	54,07	5,97	149,61	93,46	299,78	70,62	165,14	53,34
P	0,0024	0,0005	0,0316	0,5058	0,9171	0,4940	0,7369	0,7198	0,9216	0,0014	0,3421	0,6496	0,2652	0,0006
Sampling effect (d)
0	6,72	15,38	42,75	29,42	1,000	36,87	60,39	8,80	114,60	92,46	380,03	64,69	198,28	96,51
30	6,90	16,18	44,18	20,05	0,545	50,38	57,41	5,79	163,57	88,02	213,37	83,47	152,45	55,55
60	7,12	16,35	46,47	25,31	0,939	28,73	51,87	5,78	159,93	84,43	311,69	74,12	217,77	45,47
90	7,17	15,78	47,71	25,60	1,100	32,01	44,10	4,07	157,30	86,08	260,47	66,96	150,65	40,83
P	0,3162	0,072	0,0408	0,0208	<0,0001	<0,0001	0,0174	0,0007	0,0926	0,3810	<0,0001	0,2807	0,1857	<0,0001
Group × sampling P	0,9768	0,575	0,7093	0,6361	0,1466	0,1936	0,6905	0,3817	0,6649	0,0021	0,2558	0,8273	0,1344	0,0321
RMSE	0,735	1,071	5,016	7,904	0,231	9,857	14,401	2,947	59,104	13,124	67,648	28,543	100,51	13,134

Erythrocytes-эритроциты; Hb-гемоглобин; Packed cell volume-гематокрит; BUN- мочевина крови; AST- аспартатаминотрансфераза; ALT- аланинаминотрансфераза; GGT-γ-глутамилтрансфераза; ALP-щелочная фосфатаза; LDH-молочная дегидрогеназа; TAG – триглицериды; Cholesterol-холестерин;  Glucose-глюкоза;  CK-креатинкиназа;

LS – группа с  низким содержанием  добавок  (EPA+ DHA: 6,2% метаболизируемой энергии; хондроитин сульфат: 219,8 мг/кг ДМ; глюкозамин: 769,2 мг/кг ДМ);

HS – группа с высоким содержанием добавок (ЭПК+ ДГК: 8,4% метаболизируемой энергии; сульфат хондроитина: 989,0 мг/кг ДМ; глюкозамин: 1318,7 мг/кг ДМ);

RMSE-среднеквадратичная ошибка

* Чтобы преобразовать мг / дл или г / дл в мг / л или г / л, умножьте на 10.

† Чтобы перевести глюкозу из мг / дл в ммоль / л, умножьте ее на 0,0555.

‡ Чтобы перевести холестерин из мг / дл в ммоль / л, умножьте его на 0,0259.

§ Чтобы преобразовать TAG из мг / дл в ммоль / л, умножьте его на 0, 0113.

Проведенный статистический анализ показал значительное снижение уровней креатинина, аспартатаминотрансферазы, γ-глутамилтрансферазы, холестерина и креатинкиназы (P < 0,01), а также азота мочевины в крови и аланинаминотрансферазы (P < 0,05).

Наблюдались изменения показателей глюкозы и креатинкиназы. В группе LS отмечалось небольшое повышение уровня глюкозы (P > 0,05). Напротив, в группе HS, которая показала более высокое исходное значение, чем группа LS (среднее значение 5,55 ± 0,50 против 4,22 ± 0,78 ммоль/л [100 ± 9 против 76 ±14 мг/дл] соответственно), наблюдалось прогрессирующее и значительное снижение уровня глюкозы (P < 0,05). В обеих группах отмечалось значительное снижение уровня креатинкиназы на протяжении всего эксперимента (P < 0,00001). Сравнение между группами показало, что в группе HS значительно (P < 0,0006) более низкий показатель CK, чем в группе LS.

Рис. 1. Оценка состояния суставов

В обеих группах индекс состояния суставов (рис. 1) всегда был ниже единицы по всем параметрам, ни у одной из собак не было выявлено отека суставов. Не было обнаружено статистически значимых различий между следующими параметрами: диапазон движений, боль при манипуляциях и хромота, как в группах (P > 0,7), так и при анализе выборок (P > 0,3). У собак в группе HS на 90-й день были зарегистрированы уменьшение боли при манипуляциях, улучшение движения суставов и снижение хромоты.

На рентгеновских снимках суставов до и после лечебного питания не было обнаружено никаких признаков костно-суставного повреждения.

Обсуждение и выводы

Все показатели находились в пределах нормы. Наряду с отсутствием клинических признаков это доказывает тот факт, что диетотерапия не оказала неблагоприятного воздействия на животных [16]. Диеты с омега-3 жирными кислотами, хондроитина сульфатом и глюкозамином повлияли на показатели крови. Количество омега-3 ПНЖК, хондроитина сульфата и глюкозамина, содержащихся в двух диетах, по-видимому, не имело решающего значения для определения их эффектов. У собак из группы HS были более высокие показатели количества эритроцитов, гемоглобина и гематокрита, что может свидетельствовать о повышении физической активности. Такого рода гематологические изменения могут привести к увеличению выработки энергии во время физических упражнений [16] и потенциально – к улучшению работоспособности животных. Все собаки проходили одну и ту же программу тренировок на протяжении всего периода испытания, поэтому для определения возможных преимуществ сравниваемых рационов требуется конкретная оценка спортивных результатов. Считается, что фермент креатинкиназа является маркером функциональности мышц. Снижение ее уровня может свидетельствовать об улучшении целостности мембран мышечных волокон. Такой эффект может быть обусловлен антиоксидантными свойствами омега-3 жирных кислот, которые за счет выработки активных форм кислорода способны улучшать целостность клеток [17]. С другой стороны, поскольку при оценке других маркеров функциональности мышц (аспартатаминотрансферазы и дегидрогеназы молочной кислоты) различий не наблюдалось, эти результаты необходимо тщательно изучить.

Есть данные, что применение глюкозамина и хондроитина улучшают функцию суставов [13], следствием чего являются уменьшение боли при нагрузках, снижение хромоты и улучшение диапазона движений. Это может быть также связано с антиоксидантным эффектом омега-3 ПНЖК за счет улучшения состояния синовиальной жидкости [9]. По словам Бейла (Beale B. S.) [13], трудно определить точное нутрицевтическое лечение, которое приведет к улучшению функций суставов. В любом случае данное исследование показывает, что сочетание хондроитина сульфата, глюкозамина и омега-3 ПНЖК в рационе позволяет улучшить состояние суставов. Возможное влияние такого улучшения на спортивные результаты собак, а также на их спортивную жизнь требует дальнейшего изучения.

Список литературы и оригинал статьи(QR –код) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5672312/

1. Huck JL, Biery DN, Lawler DF, et al. (2009) A longitudinal study of the influence of lifetime food restriction. Vet Surg 38, 192–198.

2. German AJ (2006) The growing problem of obesity in dogs andcats. J Nutr 136, 7 Suppl., 1940S–1946S.

3. Corbee RJ (2014) Nutrition and the skeletal health of dogs and cats. PhD Thesis, University of Utrecht.

4. Lawler DF, Evans RH, Larson BT, et al. (2005) Influence of life-time food restriction on causes, time, and predictors of death in dogs. J Am Vet Med Assoc 226, 225–231.

5. Kivranta I, Tammi M, Jurvelin J, et al. (1988) Moderate running exer-cise augments glycosaminglycans and thickness of articular cartilage in the knee joint of young beagle dogs. J Orthop Res 6, 188–195.

6. Calder PC & Zurier RB (2001) Polyunsaturated fatty acids and rheumatoid arthritis. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 4, 115–121.

7. Goldberg RJ & Katz J (2007) A meta-analysis of the analgesic effects of omega-3 polyunsaturated fatty acid supplementation for inflammatory joint pain. Pain 129, 210–223.

8. Zhu JJ, Shi JH, Qian WB, et al. (2008) Effects of krill oil on serum lipids of hyperlipidemic rats and human SW480 cells. Lipids Health Dis 7, 30.

9. Hansen RA, Harris MA, Pluharc GE, et al. (2008) Fish oil decreases matrix metalloproteinases in knee synovia of dogs with inflamma-tory joint disease. J Nutr Biochem 19, 101–108.

10. D’Altilio M, Peal A, Alvey M, et al. (2007) Therapeutic efficacy and safety of undenatured type II collagen singly or in combination with glucosamine and chondroitin in arthritic dogs. Toxicol Mech Methods 17, 189–196.

11. Gupta RC, Canerdy TD, Lindley J, et al. (2012) Comparative thera-peutic efficacy and safety of type-II collagen (UC-II), glucosamine and chondroitin in arthritic dogs: pain evaluation by ground force plate. J Anim Physiol Anim Nutr 96, 770–777

12. Vasiliadis HS & Tsikopoulos K (2017) Glucosamine and chondroitin for the treatment of osteoarthritis. World J Orthop 18,1–11

13. Beale BS (2005) Nutraceutical treatment in dogs and cats. In Proceeding of the NAVC North American Veterinary Conference, 8–12 January 2005, Orlando, FL.

14. Pollmeier M, Toulemonde C, Fleishman C, et al. (2006) Clinical evaluation of firocoxib and carprofen for the treatment of dogs with osteoarthritis. Vet Rec 159, 547–551.

15. SAS/STAT (2000) User’s Guide, Version 8.2, 4th ed., vol. 2. Cary, NC: SAS Institute Inc.

16. Spoo JW, Zoran DL, Downey RL, et al. (2015) Serum biochemical, blood gas and antioxidant status in search and rescue dogs before and after simulated fieldwork. Vet J 206,47–53.

17. Rosenbaum CC, O’Mathúna DP, Chavez M, et al. (2010) Antioxidants and antiinflammatory dietary supplements for osteo-arthritis and rheumatoid arthritis. Altern Ther Health Med 16,32–40.

 

Назад в раздел