Некоторые белки острой фазы при воспалительных процессах, в том числе в молочной железе коров (обзор)

Введение. Врожденный иммунитет контролируется сложной сетью активирующих и регуляторных механизмов. Одним из важнейших факторов этой регуляции является реакция острой фазы в печени. В ответ на инфекцию или повреждение тканей в течение нескольких часов в печени резко меняется характер синтеза белка: повышается экспрессия так называемых положительных и отрицательных белков острой фазы. Наиболее широкое применение идентификация специфических белков получила в диагностике и оценке повреждений тканей организма человека, в том числе при воспалительных процессах, благодаря тому, что их концентрация быстро растет и значительно меняется при различных патологических процессах. Однако особенностью большинства белков острой фазы является неспецифичность по отношению к первопричине воспаления. Данный фактор обуславливает редкое использование в ветеринарии белков острой фазы в качестве основного диагностического теста для выявления конкретного заболевания.

Цель исследования. Обобщение данных по наиболее широко применяемым белкам острой фазы в клинической практике, а также изучение результатов имеющихся исследований в ветеринарии по исследованию белков острой фазы в диагностике воспалительных заболеваний, в том числе в молочной железе коров.

Материалы и методы. Систематизацию и обобщение в литературный обзор проводили с использованием элементов заявления PRISMA. В качестве инструмента для оценки методологического качества систематических обзоров и метаанализов использовали методику AMSTAR. Поиск и отбор оригинальных публикаций проводили на электронных ресурсах Scopus, Web of Science, PubMed, MedLine, ScienceDirect, eLibrary.

Результаты. В статье рассмотрены наиболее изученные белки острой фазы воспаления, описаны их основные эффекты. Установлено, что на данный момент изучено около 40 различных белков плазмы, которые относятся к белкам острой фазы. В ветеринарии при диагностике различных заболеваний, сопровождающихся воспалительным процессом, наиболее важными белками острой фазы являются С-реактивный белок, сывороточный амилоид A, гаптоглобин, альфа-1-кислый гликопротеин и липополисахарид-связывающий белок. Приведены данные по исследованию белков острой фазы у коров при воспалении в молочной железе.

Заключение. С помощью проведенного метаанализа выявлены наиболее значимые белки острой фазы, которые могут служить диагностическими маркерами мастита у коров, к ним относятся: сывороточный амилоид A, гаптоглобин, альфа-1-кислый гликопротеин и липополисахарид-связывающий белок.

1. Mantovani A., Garlanda C. Humoral innate immunity and acute-phase proteins. New England Journal of Medicine. 2023; 388 (5): 439–452. https://doi.org/10.1056/nejmra2206346

2. Holmskov U., Thiel S., Jensenius J. C. Collections and ficolins: humoral lectins of the innate immune defense. Annual Review of Immunology. 2003; 21: 547–578. https://doi.org/10.1146/annurev.immunol.21.120601.140954

3. Serrano I., Luque A., Aran J. M. Exploring the immunomodulatory moonlighting activities of acute phase proteins for tolerogenic dendritic cell generation. Frontiers in Immunology. 2018; 9:892. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.00892

4. Nathan C. Nonresolving inflammation redux. Immunity. 2022; 55 (4): 592–605. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.03.016 5. Medzhitov R. The spectrum of inflammatory responses. Science. 2021; 374 (6571): 1070–1075. https://doi.org/10.1126/science.abi5200

5. Gabay C., Kushner I. Acute-phase proteins and other systemic responses to inflammation. New England Journal of Medicine. 1999; 340 (6): 448–454. https://doi.org/10.1056/nejm199902113400607

6. Alves A. E., Dantas Mota F. C., Stedile Fujimoto T. A., Rocha Sousa W. M., Di Filippo P. A. Acute phase protein response and their clinical application in veterinary medicine. Veterinária Notícias. 2020; 26 (1): 82–111. https://doi.org/10.14393/VTN-v26n1-2020-53216

7. Jain S., Gautam V., Naseem S. Acute-phase proteins: as diagnostic tool. Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences. 2011; 3 (1): 118–127. https://doi.org/10.4103/0975-7406.76489

8. Ward E. S., Gelinas D., Dreesen E., Van Santbergen J., Andersen J. T., Silvestri N. J., et al. Clinical significance of serum albumin and implications of FcRn inhibitor treatment in IgG-mediated autoimmune disorders. Frontiers in Immunology. 2022; 13:892534. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.892534

9. Каргальцева Н. М., Кочеровец В. И., Миронов А. Ю., Борисова О. Ю., Бурбелло А. Т. Маркёры воспаления и инфекция кровотока (обзор литературы). Клиническая лабораторная диагностика. 2019; 64 (7): 435–442. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2019-64-7-435-442

10. Janciauskiene S., Welte T., Mahadeva R. Acute Phase Proteins: Structure and Function Relationship. In: Acute Phase Proteins – Regulation and Functions of Acute Phase Proteins. Ed. by F. Veas. 2011; Chapter 2: 25–60. https://doi.org/doi:10.5772/18121

11. Ali A. A., Darwish W. S. Acute phase proteins patterns as biomarkers in bacterial infection: recent insights. Open Veterinary Journal. 2024; 14 (10): 2539–2550. https://doi.org/10.5455/ovj.2024.v14.i10.4

12. Сидорова К. А., Драгич О. А., Ротькин А. Т. Терапевтические мероприятия при маститах коров. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022; (3): 227–230. https://elibrary.ru/ihxxhu

13. Войтенко Л. Г., Сысоенко В. В., Кубрак Я. А., Гнидина Ю. С., Кустов В. В. Диагностика и распространение мастита у коров. Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. 2025; (3): 160–164. https://doi.org/10.24412/2311-6447-2025-3-160-164

14. Соколова О. В., Зубарева В. Д., Безбородова Н. А., Бытов М. В., Шкуратова И. А. Гены антибиотикорезистентности, патогенности и вирулентности Staphylococcus aureus и Escherichia coli, выделенных из репродуктивного тракта и молочной железы коров (Bos taurus) при воспалении. Сельскохозяйственная биология. 2024; 59 (6): 1221–1236. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2024.6.1221rus

15. Giagu A., Penati M., Traini S., Dore S., Addis M. F. Milk proteins as mastitis markers in dairy ruminants – a systematic review. Veterinary Research Communications. 2022; 46 (2): 329–351. https://doi.org/10.1007/s11259-022 09901-y

16. Tricco A. C., Lillie E., Zarin W., O’Brien K. K., Colquhoun H., Levac D., et al. PRISMA extension for scoping reviews (PRISMA-ScR): checklist and explanation. Annals of Internal Medicine. 2018; 169 (7): 467–473. https://doi.org/10.7326/M18-0850

17. Megha K. B., Joseph X., Akhil V., Mohanan P. V. Cascade of immune mechanism and consequences of inflammatory disorders. Phytomedicine. 2021; 91:153712. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2021.153712

18. Cripse I. N. Hepatocytes as immunological agents. The Journal of Immunology. 2016; 196 (1): 17–21. https://doi.org/10.4049/ jimmunol.1501668 20. Janciauskiene S., Wrenger S., Welte T. Immunoregulatory Properties of Acute Phase Proteins – Specific Focus on α1-Antitrypsin. In: Acute Phase Proteins. Ed. by S. Janciauskiene. 2013; Chapter 1: 2–29. https://doi.org/10.5772/56393

19. Knight M. I., Chambers P. J. Problems associated with determining protein concentration: a comparison of techniques for protein estimations. Molecular Biotechnology. 2003; 23 (1): 19–28. https://doi.org/10.1385/mb:23:1:19

20. Kushner I. C-reactive protein – my perspective on its first half century, 1930–1982. Frontiers in Immunology. 2023; 14:1150103. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1150103

21. Filep J. G. Targeting conformational changes in C-reactive protein to inhibit pro-inflammatory actions. EMBO Molecular Medicine. 2023; 15 (1):e17003. https://doi.org/10.15252/emmm.202217003

22. Rizo-Téllez S. A., Sekheri M., Filep J. G. C-reactive protein: a target for therapy to reduce inflammation. Frontiers in Immunology. 2023; 26:14:1237729. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1237729

23. Zhou H.-H., Tang Y.-L., Xu T.-H., Cheng B. C-reactive protein: structure, function, regulation, and role in clinical diseases. Frontiers in Immunology. 2024; 15:1425168. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1425168

24. Cheng S., Duan D., Cui H., Lian Y., Jiang F., Chen Q., et al. Serum amyloid A: multifaceted roles in inflammation and cellular interactions. Immunologic Research. 2025; 73 (1):148. https://doi.org/10.1007/s12026-025-09704-8

25. Ruiz M. Into the labyrinth of the lipocalin α1-acid glycoprotein. Frontiers in Physiology. 2021; 12:686251. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.686251

26. Ceciliani F., Lecchi C. The immune functions of α1 acid glycoprotein. Current Protein & Peptide Science. 2019; 20 (6): 505–524. https://doi.org/10.2174/1389203720666190405101138

27. Meng L., Song Z., Liu A., Dahmen U., Yang X., Fang H. Effects of Lipopolysaccharide-Binding Protein (LBP) Single Nucleotide Polymorphism (SNP) in infections, inflammatory diseases, metabolic disorders and cancers. Frontiers in Immunology. 2021; 12:681810. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.681810

28. Нарыжный С. Н., Легина О. К. Гаптоглобин как биомаркер. Биомедицинская химия. 2021; 67 (2): 105–118. https://doi.org/10.18097/PBMC20216702105

29. Nazifi S., Saeb M., Ghasemian O., Esmailnezhad Z. Evaluation of serum haptoglobin in clinically healthy Iranian camels (Camelus dromedarius). Comparative Clinical Pathology. 2006; 15 (3): 195–197. https://doi.org/10.1007/s00580-006-0640-4

30. Ohradanova-Repic A., Praženicová R., Gebetsberger L., Moskalets T., Skrabana R., Cehlar O., et al. Time to kill and time to heal: the multifaceted role of Lactoferrin and Lactoferricin in host defense. Pharmaceutics. 2023; 15 (4):1056. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15041056

31. Rascón-Cruz Q., Siqueiros-Cendón T. S., Siañez-Estrada L. I., Villaseñor Rivera C. M., Ángel-Lerma L. E., Olivas-Espino J. A., et al. Antioxidant potential of lactoferrin and its protective effect on health: an overview. International Journal of Molecular Sciences. 2024; 26 (1):125. https://doi.org/10.3390/ijms26010125

32. Fijałkowski P., Pomastowski P., van Eldik R., Rafińska K. Multifunctional role of Lactoferrin in metal ion interactions and biomedical applications: A review. International Journal of Biological Macromolecules. 2025; 321 (4):146531. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.146531

33. Rosa L., Ianiro G., Cutone A. Special issue “New insights into Lactoferrin”. International Journal of Molecular Sciences. 2025; 26 (20):9891. https://doi.org/10.3390/ijms26209891

34. Ameen I. A., Hussein H. S., Hasan E. K. The clinical applications of ferritin. World Journal of Biology Pharmacy and Health Sciences. 2022; 12 (1): 137–147. https://doi.org/10.30574/wjbphs.2022.12.1.0143

35. Wang T., Shuai P., Wang Q., Guo C., Huang S., Li Y., et al. α-1 Antitrypsin is a potential target of inflammation and immunomodulation (review). Molecular Medicine Reports. 2025; 31 (4):107. https://doi.org/10.3892/mmr.2025.13472

36. Jin Y., Wang W., Wang Q., Zhang Y., Zahid K. R., Raza U., Gong Y. Alpha-1-antichymotrypsin as a novel biomarker for diagnosis, prognosis, and therapy prediction in human diseases. Cancer Cell International. 2022; 22 (1):156. https://doi.org/10.1186/s12935-022-02572-4

37. Yin X., Li X., Chen N., Mu L., Wu H., Yang Y., et al. Hemopexin as an acute phase protein regulates the inflammatory response against bacterial infection of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). International Journal of Biological Macromolecules. 2021; 187: 166–178. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.07.109

38. Vandooren J., Itoh Y. Alpha-2-macroglobulin in inflammation, immunity and infections. Frontiers in Immunology. 2021; 12:803244. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.803244

39. Koziy R. V., Katselis G. S., Yoshimura S., Simko E., Bracamonte J. L. Temporal kinetics of serum amyloid A (SAA) concentration and identification of SAA isoforms in blood and synovial fluid of horses with experimentally induced septic arthritis, non-septic synovitis, and systemic inflammation. Journal of Veterinary Diagnostic Investigation. 2025; 37 (1): 42–54. https://doi.org/10.1177/10406387241299873

40. Viitanen S. J., Lappalainen A. K., Christensen M. B., Sankari S., Rajamäki M. M. The utility of acute-phase proteins in the assessment of treatment response in dogs with bacterial pneumonia. Journal of Veterinary Internal Medicine. 2017; 31 (1): 124–133. https://doi.org/10.1111/jvim.14631

41. Rossi G. Acute phase proteins in cats: diagnostic and prognostic role, future directions, and analytical challenges. Veterinary Clinical Pathology. 2023; 52 (Suppl. 1): 37–49. https://doi.org/10.1111/vcp.13238

42. Love E. K., Leibman N. F., Ringold R., Lamb K. Serum haptoglobin concentrations in feline inflammatory bowel disease and small-cell alimentary lymphoma: a potential biomarker for feline chronic enteropathies. Journal of Feline Medicine and Surgery. 2021; 23 (10): 959–964. https://doi.org/10.1177/1098612x21991448

43. El-Deeb W., Fayez M., Elsohaby I., Salem M., Alhaider A., Kandeel M. Investigation of acute-phase proteins and cytokines response in goats with contagious caprine pleuropneumonia with special reference to their diagnostic accuracy. PeerJ. 2020; 8:e10394. https://doi.org/10.7717/peerj.10394

44. Jakobsen N., Weber N. R., Larsen I., Pedersen K. S. Diagnostic utility of acute phase proteins and their ability to guide antibiotic usage in pigs, horses, and cattle: a mapping review. Acta Veterinaria Scandinavica. 2024; 66 (1):45. https://doi.org/10.1186/s13028-024-00766-6

45. Kaya S., Merhan O., Kacar C., Colak A., Bozukluhan K. Determination of ceruloplasmin, some other acute phase proteins, and biochemical parameters in cows with endometritis. Veterinary World. 2016; 9 (10): 1056–1062. https://doi.org/10.14202/vetworld.2016.1056-1062

46. Pirkkalainen H., Talvio I., Kujala-Wirth M., Soveri T., Orro T. Acute phase response of sole ulcer, white line disease and digital dermatitis in dairy cows. Veterinary and Animal Science. 2022; 17:100253. https://doi.org/10.1016/j.vas.2022.100253

47. Kumar P., Sheikh A. A., Parkunan T., Dar M. R., Priyadarshini L., Preedaa M. G., et al. Acute phase proteins: how they portray mastitis – a review. Agricultural Reviews. 2015; 36 (4): 327–332. https://doi.org/10.18805/ag.v36i4.6692

48. Hussein H. A., El-Razik K. A., Gomaa A. M., Elbayoumy M. K., Abdelrahman K. A., Hosein H. I. Milk amyloid A as a biomarker for diagnosis of subclinical mastitis in cattle. Veterinary World. 2018; 11 (1): 34–41. https://doi.org/10.14202/vetworld.2018.34-41

49. Dalanezi F. M., Schmidt E. M. S., Joaquim S. F., Guimarães F. F., Guerra S. T., Lopes B. C., et al. Concentrations of acute-phase proteins in milk from cows with clinical mastitis caused by different pathogens. Pathogens. 2020; 9 (9):706. https://doi.org/10.3390/pathogens9090706

50. Thomas F. C., Geraghty T., Simões P. B. A., Mshelbwala F. M., Haining H., Eckersall P. D. A pilot study of acute phase proteins as indicators of bovine mastitis caused by different pathogens. Research in Veterinary Science. 2018; 119: 176–181. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2018.06.015

51. Wollowski L., Heuwieser W., Kossatz A., Addis M. F., Puggioni G. M. G., Meriaux L., Bertulat S. The value of the biomarkers cathelicidin, milk amyloid A, and haptoglobin to diagnose and classify clinical and subclinical mastitis. Journal of Dairy Science. 2021; 104 (2): 2106–2122. https://doi.org/10.3168/jds.2020-18539

52. Kovačević-Filipović M., Ilić V., Vujčić Z., Dojnov B., Stevanov-Pavlović M., Mijačević Z., Božić T. Serum amyloid A isoforms in serum and milk from cows with Staphylococcus aureus subclinical mastitis. Veterinary Immunology and Immunopathology. 2012; 145 (1–2): 120–128. https://doi.org/10.1016/j.vetimm.2011.10.015

53. Bochniarz M., Szczubiał M., Brodzki P., Krakowski L., Dąbrowski R. Serum amyloid A as an marker of cow’s mastitis caused by Streptococcus sp. Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases. 2020; 72:101498. https://doi.org/10.1016/j.cimid.2020.101498

54. Pyörälä S., Hovinen M., Simojoki H., Fitzpatrick J., Eckersall P. D., Orro T. Acute phase proteins in milk in naturally acquired bovine mastitis caused by different pathogens. Veterinary Record. 2011; 168 (20):535. https://doi.org/10.1136/vr.d1120

55. Sadat A., Farag A. M. M., Elhanafi D., Awad A., Elmahallawy E. K., Alsowayeh N., et al. Immunological and oxidative biomarkers in bovine serum from healthy, clinical, and sub-clinical mastitis caused by Escherichia coli and Staphylococcus aureus infection. Animals. 2023; 13 (5):892. https://doi.org/10.3390/ani13050892

56. Eckersall P. D., Young F. J., McComb C., Hogarth C. J., Safi S., Weber A., et al. Acute phase proteins in serum and milk from dairy cows with clinical mastitis. Veterinary Record. 2001; 148 (2): 35–41. https://doi.org/10.1136/vr.148.2.35

57. Tóthová C., Nagy O., Kováč G. The Use of Acute Phase Proteins as Biomarkers of Diseases in Cattle and Swine. In: Acute Phase Proteins. Ed. by S. Janciauskiene. 2013; Chapter 5: 103–138. https://doi.org/10.5772/55857

58. Ceciliani F., Pocacqua V., Lecchi C., Fortin R., Rebucci R., Avallone G., et al. Differential expression and secretion of α1-acid glycoprotein in bovine milk. Journal of Dairy Research. 2007; 74 (3): 374–380. https://doi.org/10.1017/S0022029907002646

59. Guha A., Guha R., Gera S. Comparison of α1-antitrypsin, α1-acid glycoprotein, fibrinogen and NOx as indicator of subclinical mastitis in riverine buffalo (Bubalus bubalis). Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 2013; 26 (6): 788–794. https://doi.org/10.5713/ajas.2012.12261

60. Jiang L., Sørensen P., Røntved C., Vels L., Ingvartsen K. L. Gene expression profiling of liver from dairy cows treated intra-mammary with lipopolysaccharide. BMC Genomics. 2008; 9:443. https://doi.org/10.1186/1471-2164-9-443

61. Hisaeda K., Arima H., Sonobe T., Nasu M., Hagiwara K., Kirisawa R., et al. Changes in acute-phase proteins and cytokines in serum and milk whey from dairy cows with naturally occurring peracute mastitis caused by Klebsiella pneumoniae and the relationship to clinical outcome. Journal of Veterinary Medical Science. 2011; 73 (11): 1399–1404. https://doi.org/10.1292/jvms.10-0403