XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

Введение и актуальность

В настоящее время Домашняя кошка (Felis cattus) активно используется в качестве модельного объекта в доклинических исследованиях. Кошка является одним из немногих млекопитающих, у которых была получена обширная информация о геноме, а также была составлена генетическая карта в сравнении с человеком, которая показывает чрезвычайно высокую гомологию генов этих видов. Актуальность использования домашней кошки в качестве модельного объекта обуславливается изученностью физиологии организма, сходными заболеваниями и близким по составу и структуре геномом, содержащим около 20 285 генов. Вирус кошачьего иммунодефицита по симптомам и патогенезу близок к вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ), что позволяет использовать кошек для экспериментального моделирования течения данного заболевания.

Морфофункциональные особенности организма

Домашняя кошка (Felis cattus) относится к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, отряду Хищные, семейству Кошачьи. Согласно генетическому исследованию, все домашние кошки по материнской линии происходят как минимум от пяти представительниц подвида степная кошка (Felis silvestris lybica). Одомашнивание кошки произошло примерно 9500 лет назад на Ближнем Востоке, где возникли первые цивилизации. Размер взрослых особей достигает 80 см, при чем размер самок значительно меньше размера самцов, вес взрослой особи колеблется от 2 до 6 кг. Нормальная температура тела кошек в диапазоне 38 – 40 °C, частота сердечных сокращений – 120-200 ударов в минуту. У кошек выделены три группы крови — А, B и АВ. Кошки с группой крови А могут иметь антитела к группе крови В, и наоборот. Кошки с группой крови АВ не имеют антител ни к группе крови А, ни к группе В. Кошка – типичный хищник, и это обуславливается, в первую очередь, строением ее черепа. Череп характеризуется большими глазницами и мощными специализированными челюстями, а также приблизительно одинаковым развитием лицевого и мозгового отделов. Мозговая часть черепа кошки состоит из 11 костей, а лицевая из 13. У кошки 30 зубов (16 на верхней челюсти и 14 на нижней), из них 12 резцов, 4 клыка, 10 премоляров и 4 моляра. Половое созревание наступает у кошек в 4 -9 месяцев, у котов – в 5-7 месяцев. Продолжительность жизни составляет от 12 до 20 лет [1].

Историческая справка применения организма

Первым ученым, изучавшим строение и физиологию кошек, стал Дж. Холдейн. Он опубликовал первую статью «Генные частоты у лондонских котов», где писал, что кошки следуют уравнению Харди-Вайберга и ведут себя как природная популяция. Далее японский ученый Таку Комаи описал генные частоты для популяции кошек в городе Мишимы. В результате он выявил существенные различия в генных частотах по определенным генам. Во второй половине ХХ в. на кошках изучали наследование признаков окраски и связанные с этим параметры миграций, дрейфа генов, отбора. Позже кошки «помогли» ученым разобраться в процессах метилирования генов и инактивации женской Х-хромосомы, а исследования вируса лейкемии кошек способствовали выяснению причин развития рака.На сегодняшний день кошка является одним из наиболее изученных модельных объектов, который активно используется в экспериментальном моделировании различных заболеваний, включая нейродегенеративные патологии [2].

Современные области применения в исследованиях

Кошек используют в качестве объекта для исследования различных патологий, включая: кардиомиопатии, моделирование метаболического синдрома, различных воспалений [3]. В последнее время кошек стали использовать также для моделирования инфекционных заболеваний, схожих по своему патогенезу с инфекционными заболеваниями человека, таких как – вирусная лейкемия кошек и вирусный иммунодефицит кошек. Вирусный иммунодефицит кошек, вызванный вирусом лентивируса кошачьего иммунодефицита (FIV), считается многими одной из наиболее актуальных естественных моделей ВИЧ человека. Преимуществами моделирования заболевания у кошек являются сходство строения вируса FIV с ВИЧ, похожий патогенез и клинические признаки, легкость экспериментального инфицирования и предсказуемое течение заболевания. Недостатки модели связаны с ограниченным разнообразием реагентов, доступных для идентификации клеток иммунной системы кошки. FIV был клонирован и напоминает действие ВИЧ на тканевом и клеточном уровне, но отличается по антигенам. Экспериментальная передача достигается с помощью введения инфицированной крови или культивируемых клеток. Клеточная виремия возникает в течение 1–2 недели и остается стойкой даже после выработки антител. Характерные изменения в иммунной системе включают лимфаденопатию, нейтропению, снижение пролиферативного ответа лимфоцитов и повышенную восприимчивость к оппортунистическим инфекциям [4].

Заключение

В настоящее время организм Домашняя кошка (Felis cattus) является одним из наиболее используемых лабораторных животных в научных исследованиях. Размер, а также морфофункциональные особенности кошек позволяют проводить исследования, дизайн которых предусматривает забор большого объема биоматериала. Благодаря кошке был совершен ряд успехов в области медицинских исследований, в том числе в моделировании инфекционных заболеваний, схожих с инфекционными заболеваниями человека.

Список литературы

1. Сахаров П.П., Метелкин А.И., Гудкова Е.И. Лабораторные животные. М.: Медгиз. 1952. 316 с.

2. Анатомо-физиологические особенности кошек [Электронный ресурс] // Информационный портал. Режим доступа: http://handcent.ru/laboratornyezhivotnye/341-anatomo-fiziologicheskie-osobennosti-koshek-chast-3.html. – (дата обращения: 24.02.2024).

3. Евстигнеева, А.С. Геногеографические исследования популяции кошек (Felis catus) районов города Калуги / А.С. Евстигнеева, В.В. Борятинская, Е.М. Белоусова. // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XVIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4, 18 с.

4. Макарова М.Н. Кошки в лабораторных исследованиях. Обзор литературы. Лабораторные животные для научных исследований. 2021; 1. https://doi.org/10.29296/2618723X-2021-01-09.