Immunity and health
Az immunrendszer szerepe a tehenek egészségében
Victoria Duggan, BSc (Hons), BVetMed MRCVS
A tejelő tehén életében az ellés előtti utolsó két hónapot és az ellés utáni első hónapot tekintik a legnagyobb igénybevétellel járó időszaknak. Ezt a periódust nevezik a „létfontosságú 90 napnak” – azért létfontosságú, mert a tehén ebben az időszakban való tartása és kezelése határozza meg a laktációs ciklusban elért termelését.
Az Elanco Animal Health szervezésében a közelmúltban Bécsben megrendezett tudományos konferencián Európa különböző részeiből érkezett tudósok és állatorvosok vitatták meg az ebben az átmeneti (ellés körüli) időszakban tejelő tehenekben végbemenő változásokat. Áttekintették e változásoknak a tehén immunrendszerére, fertilitására és anyagforgalmára gyakorolt hatásait, valamint a közöttük fennálló összefüggéseket.1
A tehén támadásokkal szembeni védekező rendszere
Az ellés körüli időszakban a tejelő tehenek a betegségek – például a tőgygyulladás, a méhgyulladás és a magzatburok-visszamaradás – nagyobb kockázatának vannak kitéve.2 A tehén immunvédelmi rendszere nélkülözhetetlen a betegségek elleni védekezésben. E rendszer két részből áll: a veleszületett (természetes) és az adaptív (szerzett) immunitásból.
Az első védelmi vonal a veleszületett immunitás, amely a fertőzések és a betegségek elleni folytonos, sejtes alapú védelmet jelenti. Az adaptív immunitás kifejezés az egyes konkrét betegségek elleni ellenanyag-alapú válaszokra utal, és teljes kifejlődéséhez a fertőzés bekövetkezése után néhány hétre van szükség. Az állatokat azért vakcinázzuk, hogy serkentsük ennek az adaptív immunitásnak a kialakulását. A veleszületett immunitás azonban más: azonnali, és a megléte nem függ a szervezetbe hatoló vagy virulens mikroorganizmussal való előzetes találkozástól. Mivel gyors és nem specifikus, a természetes immunitás abban az időszakban segíti a fertőzések elleni küzdelmet, amikor az adaptív immunrendszer specifikus válaszreakciója még nem alakult ki.
A természetes és a szerzett immunválaszok gyakran „vállvetve” küzdenek a fertőzések ellen, mivel a szerzett immunrendszer „memóriával” rendelkezik, azaz emlékszik a korábbi fertőzésekre, és – aktiválódását követően – megindítja a természetes immunválaszt. Az egyes betegségek – például a tőgygyulladás – ismételten előforduló epizódjai azonban arra utalnak, hogy az adaptív immunrendszer „memóriája” nem mindig elegendő vagy elég gyors ahhoz, hogy teljes körű védelmet nyújtson a tejelő tehenek számára. Ezért a veleszületett immunrendszert tartják a „főszereplőnek” a tehén betegségekkel szembeni megvédésében.
A neutrophil sejt – a veleszületett immunrendszer kulcsfontosságú összetevője
A veleszületett immunitás olyan természetes védőgátakból áll, amelyek elpusztítják azokat a baktériumokat, vírusokat vagy más mikroorganizmusokat, amelyekkel kapcsolatba kerülnek. Egy, a szervezet által fel nem ismert ágens általi „idegen invázió” esetén makrofágoknak nevezett fehérvérsejtek vándorolnak az adott területre, ahol különböző sejteket – például neutrophil sejteket – toboroznak, amelyek körülveszik a helyi fertőzött területet. A neutrophil sejtek a csontvelőből szabadulnak fel. E sejtek rövid életűek ugyan, de rendkívül fontos szerepet játszanak a veleszületett immunválaszban. Olyan szemcséket tartalmaznak, amelyek el tudják pusztítani a velük érintkezésbe kerülő mikrobákat, és képesek behatolni az elhalt vagy halódó szövetekbe a terület „megtisztítása” céljából. A neutrophil sejtek a vérerek fala mentén vándorolnak, és mozgásukat a szervezet által termelt kémiai anyagok irányítják, amelyek segítenek a sejteket a fertőzés helye felé „navigálni”.
Kapcsolat a neutrophil sejtek mennyisége és a betegség között
Vemhesség idején a tehén immunrendszere „el van nyomva”, hogy megakadályozza az anyai szervezetet abban, hogy a borjúmagzatra mint „idegenre” reagáljon. Ellés után nagy mennyiségű neutrophil sejt kerül be a méhbe, hogy megpróbálja megakadályozni a fertőzést. Az erős helyi reakció dacára a neutrophil-funkció nem optimális, ezért ebben az időszakban a tehenek sebezhetőbbek a fertőző betegségekkel szemben. Az ellés után egy héten belül a tehenek akár 40%-ánál is kialakulhat méhbetegség3, a laktáció első 4 hetében pedig az állatok akár 45%-a is tőgygyulladásban szenvedhet.4
Számos tényező befolyásolhatja a tehén azon képességét, hogy a veleszületett immunitás segítségével megvédje magát: például a vér túlzott zsírmobilizáció miatti magas szabadzsírsav- (NEFA-) szintjei5 vagy a stresszhatásokkal összefüggésben megemelkedett kortizolszintek6 a neutrophil sejtek aktivitásának csökkentésével ronthatják a veleszületett immunválasz hatékonyságát.
Ha képesek lennénk fokozni a neutrophil-funkciót, ez nyilvánvalóan jelentős előnyökkel járna az ellés körüli időszakban, amikor gyenge az immunválasz. Több vizsgálat tanulmányozta, hogy a neutrophil sejtek mennyiségét hogyan lehetne növelni. Ez a kutatási terület nagyon ígéretes, és a tudósok olyan megoldások kifejlesztésére törekednek, melyekkel az immunitás szintje helyreállítható lenne a jövőben – de mit tehetünk ma?
Segítsünk a tehénnek megvédeni magát: csökkentsük a stresszt és korlátozzuk az energiahiány mértékét
Az ellés körüli betegségek előfordulási gyakoriságának csökkentése céljából mindent lehetőt el kell követni az immunitás gyengülésének csökkentése érdekében. A tartástechnológiai tényezők nagyon fontosak a kedvező környezet megteremtése érdekében abban az időszakban, amikor a tehenek kevésbé képesek mozgósítani saját védekező rendszerüket. Ide tartozik a tartási higiéniára és a tisztaságra fordított különleges figyelem, a tehenek komfortérzetének biztosítása (megfelelő hőmérséklet és szellőzés) a stressz csökkentése céljából, valamint az állatok vakcinázása a vírusos, baktériumos vagy parazitás fertőzések kockázatának minimalizálása érdekében.
Vizsgálati eredmények igazolják, hogy a negatív energiamérleg rontja a neutrophil-funkciót.7 Ezért a megfelelő takarmányozásra való gondos odafigyelés nagyon lényeges a természetes immunrendszer működészavarának elkerülése és az állatok egészségének megőrzése érdekében. Az egyik olyan terület, ahol egyértelműen javulásra van szükség, a specifikus takarmányadagok összeállítása és a kondíció (kondíciópontszám, BCS) jobb menedzselése a szárazonállási időszak és a korai laktáció során. Az ellés körüli („átmeneti”) időszakban a tejelő tehén energiaigénye fokozott, és könnyen energiahiány („negatív energiamérleg”) alakul ki nála, egy olyan állapot, amelyben a tejtermelés óriási energiaszükséglete miatti energiahiányt a szárazanyag-felvétel csökkenése is súlyosbítja. Emellett az egymást követő laktációk során nagy valószínűséggel egyre csökken a tejelő tehenek testtömege, ami még inkább súlyosbítja az energiahiányt. A kondíciópontszám rendszeres ellenőrzése (a szárazra állításkor, 3 héttel az ellés előtt és 3 héttel az ellés után) segít az átmeneti időszakban etetett takarmányadag „finomhangolásában”, és elősegíti az energiahiány mérséklését és így a csökkent immunműködés enyhítését.
Az immunitás és a tőgygyulladás
A tőgygyulladás egy gyakori és sok esetben kiújulásra hajlamos betegség, amely egész életük során érinti a teheneket. Az ellés időpontjában fennálló tőgyfertőzések nagy százaléka klinikai tünetekben megnyilvánuló tőgygyulladássá fejlődik a laktáció első 60–70 napjában. A korai posztpartum időszak során nagy a kockázata a súlyos klinikai tőgygyulladás kialakulásának, mivel ebben a periódusban sok tehén rendkívül fogékony a környezetből származó közönséges kórokozókkal való tőgyfertőzésre.4
A mastitist előidéző kórokozótól függően a betegség különféle módokon manifesztálódhat a tehenekben. Az Escherichia coli (E. coli) például nagyon súlyos tőgygyulladás okoz, a Staphylococcus aureus (S. aureus) pedig egy lappangó, a tej magas szomatikus sejtszámával kísért szubklinikai betegséget idéz elő. A klinikai tünetek tekintetében megfigyelhető e különbségek az immunrendszer eltérő válaszainak tulajdoníthatók8: az E. coli erőteljes, lázzal járó veleszületett immunválaszt vált ki, míg az S. aureus esetében nem ez a helyzet.
A szimpózium előadói megállapították, hogy a veleszületett immunrendszer egészsége kulcsfontosságú a tehenek teljesítményéhez és jólétéhez az ellés körüli létfontosságú 90 napos időszakban az olyan betegségek megakadályozása érdekében, mint a tőgygyulladás, a méhgyulladás és a magzatburok-visszamaradás. A tudományos fejlődés nagy előnnyel járó következő lépése a neutrophil sejtek mennyiségének növelése és funkciójuk javítása lenne a veleszületett immunrendszer működésének erősítése érdekében.
Irodalom
1. Elanco Immunity Science Symposium, Vienna 2013, Zerbe H, Transition period: the eye of the needle. How does energy balance interact with immunity, puerperal disorders and sub-fertility? [Az átmeneti időszak: „a tű foka”. Milyen kölcsönhatásban van az energiamérleg az immunitással, az ellés utáni rendellenességekkel és a gyenge fertilitással?]
2. Elanco Immunity Science Symposium, Vienna 2013, Professor James Roth, Innate vs. adaptive immunity with emphasis on the role of neutrophils [Veleszületett és adaptív immunitás, különös tekintettel a neutrophil sejtek szerepére]
3. Sheldon I. M., Cronin J., Goetze L. Donofrio G., Schuberth H.J., (2009), Defining postpartum uterine disease and the mechanisms of infection and immunity in the female reproductive tract in cattle [A posztpartum méhbetegség meghatározása és a fertőzés és az immunitás mechanizmusai a nőivarú szarvasmarhák reproduktív traktusában]. Biology of Reproduction,(6):1025–1032
4. Burvenich C., Van Merris V., Mehrzad J., Diez-Fraile A., Duchateau L., (2003), Severity of E. coli mastitis is mainly determined by cow factors [Az E. coli okozta tőgygyulladás súlyosságát főként a tehénnek összefüggő tényezők határozzák meg]. Veterinary Research. (34):521–564
5. Ster C., Loiselle M.C., Lacasse P., (2012), Effect of postcalving serum nonesterified fatty acids concentration on the functionality of bovine immune cells [A vérsavó ellés utáni szabadzsírsav-tartalmának hatása a szarvasmarha immunsejtjeinek működőképességére]. Journal of Dairy Science, 95(2):708–717
6. Burton J.L., Erskine R., (2003) Immunity and mastitis – Some new ideas for an old disease [Az immunitás és a tőgygyulladás – Néhány új gondolat egy régi betegségről]. Vet Clin Food Anim (19):1–45
7. Hammon D., Evjen I.M., Dhiman T.R., Goff J.P., Walters J.L, (2006), Neutrophil function and energy status in Holstein cows with uterine health disorders. [A méhbetegségekkel küzdő Holstein tehenek neutrophil funkciója és energia-ellátottsági állapota]. Veterinary Immunology and Immunopathology (113):21-29
8. Elanco Science immunity Symposium, Vienna, November 2013, Professor Hans-Martin Seyfert, Innate immunity: activation of the initial immune response during pathogen-specific mastitis [Veleszületett immunitás: a kezdeti immunválasz aktiválódása a kórokozó-specifikus tőgygyulladás során].
