تنظیم نمودن ایمنی: اهمیت آن در کنترل بیماری و واکسیناسیون حیوانات

تنظیم نمودن ایمنی: اهمیت آن در کنترل بیماری و واکسیناسیون حیوانات

امروزه تمایل به کاهش مصرف مکمل های آنتی بیوتیکی پیش گیری کننده در جیره حیوانات در سراسر دنیا مورد توجه است. هرچند که مکمل های توأم با آنتی بیوتیک از وقوع بعضی از بیماری ها کاسته، میزان رشد را افزایش داده و تأثیر جیره بر تولید حیوان را بهبود می بخشد.

در حال حاضر، مدارک بیشتری نشان می دهد که مواجهه در دوره ای طولانی و مواجهه غیر اختصاصی با آنتی بیوتیک ها، منجر به مقاومت باکتریایی با عوارض مشهود بر کارآیی آتی این داروهای حیاتی می گردد.متعاقباً چندین کشور استفاده پیش گیری کننده از آنتی بیوتیک ها را محدود یا ممنوع نموده اند. این مهم تبدیل به ضرورتی جدید برای یافتن روش های جایگزین جهت حفظ عملکرد حیوانات و حمایت از آن ها در برابر بیماری ها شده است.

علاوه بر آن، استفاده از آنتی بیوتیک ها در درمان حیوانات نیز تحت تأثیر می باشد؛لذا لازم است تا دامپزشکی و سایر قانون گذاران، استراتژی خود را تغییر داده و از رهیافت های درمانی فعال فاصله بگیرند تا به استراتژی پیش گیری کننده رسیده، حیوانات را سالم نگه داشته تا متعاقباً از نیاز به آنتی بیوتیک ها کاسته گردد.

نیازی دائمی برای استفاده از ریزمغذی های ویژه و مشخص وجود دارد تا به تولیدکنندگان کمک نماید که به هر دو هدف کاهش ضد میکروب ها در کنار حفظ سلامتی و تولید حیوان برسند. ناحیه ای که تا به حال مد نظر نبوده است، سیستم ایمنی حیوان می باشد.

ایمنی محافظت کننده

چندین بیماری شناخته شده در مسیر بیماری زایی خود، اثر تضعیف کننده ای بر سیستم ایمنی دارند. برخی از استراتژی هایی مثل برنامه های واکسنی فشرده که هدفشان حفظ سلامتی است، منجر به هزینه می شوند. حیوانات جوان که ایمنی دارند اما ضعیف است، نباید فراموش شوند.

علاوه بر آناز بین بردن شکاف های ایمنی، وقتی که ایمنی مادری از بین رفته است و ایمنی جوجه تازه متولد شده هنوز کامل نشده است، حیاتی می باشد. بامهیا سازی شرایط برای پاسخ ایمنی به وسیله مکمل های غذایی، بهبود سلامت حیوان با کمترین هزینه ممکن می گردد. حتی ممکن است بدون مواجهه با بیماری، نیاز به تقویت ایمنی باشد. با حمایت از سیستم ایمنی، ظرفیت بالقوه ای برای کاهش تمامی اثرات منفی وجود دارد. قطعاً همیشه تنظیم سیستم ایمنی با احتمال هزینه های جدی انرژی و از دست دادن ضریب تبدیل همراه می باشد.

هدف این است که گونه ها یا سن هایی هدف قرار داده شوند که نیاز حقیقی به حمایت دارند تا تنظیم ریزمغذی های فعال و دوزاژ آن ها به میزانی باشد که از مقادیر اضافی پیش گیری گردد.

تنظیم ایمنی و βگلوکان ها

تنظیم کننده های طبیعی ایمنی در تولیدات حیوانی،مورد توجه هستند. β-گلوکان ها به عنوان تنظیم کننده ایمنی شناخته می شوند و به عنوان محرک پاسخ های ایمنی اختصاصی و غیر اختصاصی بیان شده اند که تقویت کننده مقاومت در برابر عفونت ها و بیماری ها می باشند. چندین سلول ایمنی در بدن حیوانات از قبیل سلول های بیان کننده آنتی ژنی مانند ماکروفاژها و سلول های دندریتیک، می توانند با گیرنده های مخصوص روی سطحشان (مثل گیرنده دکتین- 1) ساختارهای کربوهیدراتیβ-(3,1) گلوکانها را شناسایی کنند.

در پاسخ به اتصال بهβ-(3,1)گلوکان، سلول های ایمنی در فرا گرفتن، کشتن و هضم عوامل بیماری زای مهاجم فعال تر خواهند شد و آبشار انتقال پیامی را آغاز می نمایند که محرک جذب، شکل گیری و فعال سازی سایر سلول های ایمنی خواهد بود.

نحوه عملکرد β-گلوکان های گیاهی

β-گلوکان های خطی از گیاهEuglena gracilisحاصل می شوند که این موجود زنده، مولکولی جهت ذخیره پلی ساکارید در سیتوپلاسمش انبار می نماید.β-گلوکان به خاطر خصوصیت تنظیم ایمنی خود، شهره است. این ماده به طور تجاری به جیره حیوانات تولیدکننده گوشت افزوده شده تا منجر به بهبود عملکرد و مقاومت به بیماری به وسیله تقویت ایمنی گردد. جهت اثرات تنظیم ایمنی، مولکول باید توسط سلول های ایمنی گرفته شود.

مطالعه ای صورت گرفت تا بررسی شود که آیا β-(3,1) گلوکان گیاهی توسط سلول های ایمنی اخذ می گردد و یا سایر مسیرهای انتقال پیام ایمنی القاء می شوند. ماکروفاژهای موش از روده و طحال جمع آوری شدند و در بخش های اسلاید (105×5 سلول در هر بخش) پخش گردیدند.

چاهک های 3 گانه با فلوئورسئین ایزوتیوسیانات (FITC)متصل به β-(3,1) گلوکان (g/mlµ 5) به مدت 2 ساعت انکوبه شدند. اجزای متصل نشده شسته شده و سلول ها 72 ساعت دیگر انکوبه گشتند و سپس علامت گذاری ماکروفاژ (CD11b)و هسته (4,6-diamidino-2-phenylindole, DAPI) انجام شد. سلول ها با استفاده از میکروسکوپی کانونی به تصویر درآمدند.

نتایج تصویربرداری کانونی نشان داد که β-(3,1) گلوکان به سهولت توسط ماکروفاژها بلعیده می شود (تصویر 1) چون تصویر واضحی از حضورβ-(3,1) گلوکان متصل به FITCرا در سیتوپلاسم ماکروفاژ را نشان می داد.

تصویر 1. ماکروفاژ رنگ آمیزی شده موش برای سطح )قرمز،(CD11bو نشانگر هسته)آبی(DAPI، همراه با برچسب FITC،β-(3,1) گلوکان (سطر اول) و ماکروفاژ تنها (سطر دوم). تصویر رنگ آمیزی ترکیبیFITC، DAPI و CD11bازβ-(3,1)  در بر گرفتنβ-(3,1) گلوکان توسط ماکروفاژ موش را نشان می دهد.

کمک به حیوان جهت مقاومت در برابر بیماری

کوکسیدیوز به عنوان بیشترین بیماری تشخیص داده شده می باشد و نتیجتاً به عنوان مهم ترین بیماری اقتصادی در صنعت مرغداری به شمار می رود.این بیماری توسط انگل های پروتوزوآی پیشرو در روده طیور ایجاد می گردد.

محرک های طبیعی ایمنی مانند β-گلوکانها به عنوان جایگزینی مناسب و حامی در برنامه های ضد کوکسیدیوز می باشند. بنابراین، آزمایش ویژه ای صورت گرفت تا اثرات مکمل β-گلوکان غذائی (Aleta, Kemin)بر ضایعات و ایمنی روده ای در طیور گوشتی مواجه با کوکسیدیوز بررسی شود. این آزمایش 20 روز طول کشید و و شامل 240 پرنده تقسیم شده در 3 گروه درمانی با 8 تکرار در درمان بود. طرح آزمایشی تخصیص یافته به دوز پیشنهادی β-(3,1) گلوکان ها در جدول 1 نشان داده شده است.

Aleta گروه درمان
کنترل بدون مواجهه 1
کنترل با مواجهه 2
g/T100 β-(3,1) گلوکانبا مواجهه 3

جدول 1.طرح آزمایشی

در روز 14 مطالعه، جوجه ها با E.acervulina (75000 اووسیت به ازای هر پرنده)، E.maxima(40000 اووسیت به ازای هر پرنده) و E.tenella (50000 اووسیت به ازای هر پرنده) توسط گاواژ دهانی با کوکسیدیوز مواجه شدند. در روز 20، درجه بندی ضایعات صورت گرفت. نمونه های ژژنوم توسط ایمنوهیستوشیمی برای اندازه گیری تراکم سلول عرضه کننده آنتی ژنی (APC) ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که صرف نظر از سویه های آیمریا، گروه درمان شده با  β-(3,1) گلوکان شدت ضایعات کمتری در تمامی 3 ناحیه روده داشتند.

β-(3,1) گلوکان به کارگیری و فعال سازی سلول های ایمنی در بافت روده را بهبود می بخشد زیرا β-گلوکان گیاهی افزایش شاخص میزان APCها را نشان داد که کاهش ضایعات روده ای را توضیح می دهد.

β-(3,1) گلوکان برای واکسیناسیون بهتر

یکی از رایج ترین بیماری های ویروسی در جوجه ها، بیماری بورس عفونی (IBD)است و توسط ویروس IBD،که تخریب گر لنفوسیت های Bبوده و منجر به تخریب ایمنی و نهایتاً عملکرد ضعیف می گردد، ایجاد می شود.

واکسیناسیون مهم ترین بخش در پیش گیری و کنترل IBDاست.واکسن مؤثر باعث بهبود سیستم ایمنی حیوانات می گردد که منجر به تولید آنتی بادی های مقابله کننده با ویروس مهاجم می شود.

راهکاری جدید در بهبود کارایی واکسن، استفاده از مکمل های غذائی تنظیم کننده ایمنی می باشد. هدف از این آزمایش، بررسی این مهم بود که آیا استفاده از β-(3,1) گلوکانها (Aleta) در جیره می تواند کارآیی واکسیناسیون گامبورو در طیور را افزایش دهد یا خیر که جوجه گوشتی مورد بررسی بود. 96 جوجه گوشتی Ross 308 به سه گروه درمانی تقسیم شدند: گروه کنترل منفی، گروه کنترل مثبت و گروه β-گلوکان گیاهی.

جوجه های گوشتی در روز 18 به طور خوراکی با واکسن زنده freeze-dried  گامبورو واکسینه شدند. برای ارزیابی کارآیی واکسن، نمونه های خونی در روز 18 و 35 اخذ شدند تا تیتر آنتی بادی (IgY) بر علیه IBDاندازه گیری شود. در طی این آزمایش در گروه β-گلوکان گیاهی، 16% تیتر اختصاصی IBD بیشتری (IgY)و 52% پرندگان سروکانورت بیشتری در مقایسه با گروه واکسینه شده بدون دریافت مکمل (کنترل مثبت) مشاهده کردیم.

تصویر 2. غلظت سلول های بیان کننده آنتی ژنی (APC)

تصویر 3. حیوانات مثبت بعد از واکسیناسیون

تصویر 4. تیترهای IgY گامبورو (آزمایش الایزا) در روز 35 در هر درمان در قیاس با آستانه تیتری ایمنی محافظت کننده.

نتیجه گیری

تنظیم و حمایت از ایمنی می تواند به منزله راهکاری مفید جهت کاهش نیاز به داروهای ضد میکروبی باشد. تقویت سیستم ایمنی با استفاده از مکمل های غذایی β-گلوکان نشان داد که نه تنها تعداد حیواناتی که به واکسن واکنش نشان دادند دو برابر شد، بلکه آن هایی که واکنش نشان دادند، تیتر آنتی بادی بیشتری داشتند.

ترجمه و تحقیق: دکتر فاطمه داودی کارشناس تیم علمی شرکت آرین رشد افزا (آرا)

  Reference: International Poultry Production, Volume 28 Number 8 (2020), Pages 21-23.