rollen av immunitet och förstärkning

Vidare är det viktigt att svinuppfödare och agroindustrier intensifierar biosäkerhetsförfarandena genom hela produktionskedjan.

Verônica Lisboa, specialist på Yes, berättar om farorna med sjukdomen för brasilianska besättningar och hur immunmodulering kan hjälpa till att förebygga sjukdomen

I juli fick International Organization for Animal Health en anmälan om ett fall av afrikansk svinpest (ASP) i Dominikanska republiken, ett land i Centralamerika. Brasilien har ansetts fritt från sjukdomen sedan 1984, men nyheten oroar den brasilianska svinnäringen och väcker ett varningstecken.

Detta beror på att ASF inte utgör någon risk för människor, men är mycket dödlig för grisar, det är en mycket smittsam sjukdom som inte har något botemedel eller behandling. Under 2018 decimerade ett utbrott av afrikansk svinpest i Kina hälften av landets svinbesättning, världens största, vilket obalanserade den globala köttmarknaden. Kina försöker fortfarande bygga upp sin trupp. Sedan början av 2021 har totalt 11 ASF-utbrott rapporterats officiellt i Kina, som involverar åtta provinser med 2 216 avlivade djur.

"Ministeriet för jordbruk, boskap och livsmedelsförsörjning (MAPA) har agerat mycket snabbt och avslöjat assertiva åtgärder angående inspektioner i hamnar, flygplatser, restriktioner för besökares tillträde till gårdar och adekvat värmebehandling av matavfall. från flygplan och fartyg som kommer från utlandet”, påpekar Verônica Lisboa, teknisk och forskningssamordnare på YesSinergy®. "Det är också viktigt att svinuppfödare och agroindustrier intensifierar biosäkerhetsprocedurerna genom hela produktionskedjan."

En sjukdom med hög dödlighet

När svinet är förorenat uppvisar det några lätt observerade kliniska tecken: såsom feber (över 42 grader), diarré med blod, svullnad i leder, hudnekros, blödning, rodnad på öronspetsen, svansen, buken, i distala extremiteter, kräkningar och aborter . "Ofta, mellan 24 och 48 timmar före döden, visar dessa djur en mycket stor brist på motorisk koordination, aptitlöshet och apati", påpekar han.

En annan faktor som bör beaktas bland de förebyggande åtgärderna och som kan bidra till att hålla svinbesättningen stärkt är upprätthållandet av djurförsvarssystemet stärkt, det vill säga berett att svara på de mest varierande utmaningar som djurproduktionen möter, inklusive virussjukdomar.

I en nyligen publicerad publikation, Franzoni et al, 2021, påpekar att med tanke på relevansen av ASF-infektion bör en djupare förståelse av immunsvaret hos grisar mot viruset bättre förstås och åtgärdas.

För att förstå vikten av försvarssystemet mot ASF måste vi förstå hur svinens immunsystem reagerar på viruset:

Svinförsvarssystemet & ASF

 ASF-viruset infekterar övervägande monocyter och makrofager (Sánchez et al., 2012), som är celler som spelar en avgörande roll i immunsystemet, eftersom de kan initiera immunsvaret genom att utsöndra interleukiner och utföra eliminering av patogener genom fagocytos (Reis et al 2017).

Efter infektion inducerar viruset apoptos (celldöd) av infekterade eller inte lymfocyter (Ibanez et al, 1996), vilket utlöser en bild av lymfopeni, också markerad i patogenesen av ASF.

Flera vetenskapliga studier (Teijaro et al, 2017; Basler et al, 2017; Zhu et al, 2019; Wang et al, 2020) rapporterar virusets patogenes kopplad till den höga produktionen av pro-inflammatoriska interleukiner, producerade av infekterade monocyter och makrofager som utgör den händelse som kallas "cytokinstorm", som av forskare anses vara hjärtat av sjukdomen och den första orsaken till den höga dödligheten.

Cytokinstorm kan definieras som en fysiologisk reaktion där det medfödda immunsystemet orsakar en okontrollerad och överdriven frisättning av pro-inflammatoriska cytokiner (Fig 1).

Figur 1. Illustration av balanserat immunsvar och immunsvar i en interleukinstorm. Källa: dreamstime.com

I PSA är monocyter och makrofager primärt ansvariga för interleukinstormen (Fig 2).

Fig 1. Förenklad representation av immunsvaret hos ASF-infekterade grisar. Källa: Anpassad från Napoleon, 2021.

I en nyligen genomförd studie av Zhu et al, 2019, när man analyserade interleukinerna som produceras av grismakrofager (ex vivo) infekterade av PSA, observerade författarna att cytokiner från TNF-familjen kan spela en viktig roll i sjukdomens patologi, när de rapporterade observation av signifikant högt uttryck av sju pro-inflammatoriska TNF-cytokiner (FASLG, LTA, LTB, TNFSF4) , TNFSF10, TNFSF13B och TNFSF18), timmar efter infektion.

 Viktigt är att dessa cytokiner inte bara inducerar celldöd/apoptos, utan orsakar också vävnadsinflammation (Croft et al, 2017), liksom interleukinerna FASLG och TNFSF10 kan utlösa apoptos i CD4-celler.⁺ och CD8⁺ (Roe et al, 2004), vilket kan förklara lymfopeni under PSA-infektion. Dessutom observerades uppreglering av det pro-inflammatoriska interleukinet IL17A efter endast 9 timmars infektion.

Däremot rapporterade författarna en minskning av produktionen av de antiinflammatoriska interleukinerna IL10 och IL10RA och postulerade att PSA-viruset uttrycker flera proteiner som hämmar signalvägarna för produktionen av dessa interleukiner. 

 Nedregleringen av uttrycket av antiinflammatoriska markörer sammanföll med en signifikant ökning av virala gener.

Nyligen genomförda studier har postulerat att IL-10 kan spela en nyckelroll i strategin för att bekämpa ASF (Sánchez-Cordón, 2020). Tidigare försök med experimentella vacciner har också föreslagit att IL-10 kan hjälpa till att kontrollera de tidiga stadierna av viral replikation och mildra de skadliga kostnaderna för en intensifierad inflammatorisk respons som kännetecknar akuta ASF-infektioner (Sánchez-Cordón, 2018).

Wang et al, 2021 utvärderade immunitetsparametrarna för grisar infekterade med ASF. Enligt författarna utvecklade djuren allvarliga kliniska symtom tre dagar efter inokulering av viruset och dog 7 till 8 dagar senare.

Serumanalys avslöjade en trend av robust och ihållande höjning av pro-inflammatoriska interleukiner: TNF-a, IFN-a, IL-1b, IL-6, IL-8, IL-12 och IL-18. Ökningen av IL-10 observerades endast i den terminala fasen av infektionen. Detta sekretionsmönster motsvarar den tidigare nämnda typiska cytokinstormen, kännetecknad av den oreglerade starten av pro-inflammatorisk IL:s utsöndring och obalanserad antiinflammatorisk respons.

CD8-cellers roll⁺

Cytotoxiska T-celler spelar en viktig roll för att skydda mot intracellulära antigener (Franzoni et al, 2021) och speciellt CD8α T-celler⁺, spelar en viktig roll i den skyddande immuniteten mot PSA (Oura et al., 2005).

Efter exponering för en lågvirulensstam av PSA hade grisar sin CD8α-lymfocythastighet⁺ drastiskt minskat. En efterföljande utmaning med en homolog men virulent stam avslöjade att de utarmade djuren som hade minskningen av CD8α-lymfocyter⁺   led av svår akut PSA och dog, medan djur som hade normala CD8α-värden⁺ visade endast milda kliniska symtom och överlevde (Montoya et al, 2021).

En tidig referens till CD8 effektorceller⁺ specifik för PSA rapporteras av Norley och Wardley (1984): författarna infekterade grisar med ett virulent isolat från Uganda och undersökte det perifera blodet från mononukleära celler (PBMC) från dessa djur. Effektorceller kunde specifikt attackera PSA-infekterade celler. Eftersom osorterade PBMC:er användes, antogs det att CD8-celler⁺ var involverade i cytotoxicitet.

Användning av immunmodulatorer i animalieproduktion

Enligt Blecha, F. (2001) är syftet med immunmodulering hos produktionsdjur att balansera immunsvaret till förmån för djuret och produktionseffektiviteten. Immunmodulatorer är substanser som verkar på denna mekanism.

Medan behandling och förebyggande av infektionssjukdomar är de vanligaste orsakerna till att använda immunmodulatorer, är andra tillstånd såsom förbättrad stressinducerad immunsuppression, mognad av det utvecklande immunsvaret hos nyfödda och strategier för att minska den metaboliska kostnaden för att utlösa ett immunsvar också. väl lämpade för deras användning.

 Den fortsatta upptäckten av nya immunregulatorer och den ökade förståelsen för immunitet hos husdjur kommer att säkerställa nya möjligheter för användningen av dessa tillsatser (Dhama et al, 2015).

GLUCANGOLDEN

DE YesSinergy® presenterar i sin portfölj en potent immunmodulator: GLUCANGOLD. Källa för renade och koncentrerade 1,3 och 1,6 β-glukaner från jästcellväggar Saccharomyces cerevisiae, Den GLUCANGOLD är en tillsats Naturlig med beprövade egenskaper IMMUNOMODULERANDE.

Vetenskaplig forskning vittnar om den IMMUNOMODULATORISKA effekten av GLUCANGOLD

I en studie utförd vid USP, Ribeirão Preto, Brasilien, i syfte att utvärdera det LPS-inducerade immunsvaret av makrofager, GLUCANGOLD gav en immunmodulerande effekt genom att öka produktionen av IL-10 och minska produktionen av pro-inflammatoriska interleukiner i en situation före utmaningen, det vill säga utan att utlösa ett förvärrat immunsvar och förbereda djuren för att svara på möjliga utmaningar, mer effektivt .

När den utvärderas i en situation med utmaning som redan är installerad, GLUCANGOLD ökat IL-6, vilket är nödvändigt i sjukdomssituationer, i syfte att signalera till kroppen behovet av att rekrytera immunceller för att starta försvarsprocessen mot det invaderande medlet, men det förändrade inte produktionen av TNF-α o som förhindrar en förvärrade och obalanserade inflammatoriska svar, och, viktigast av allt, inducerade en ökning av IL-10, viktigt för att kontrollera det inflammatoriska svaret.

I en studie utförd vid Austral University of Chile, för att utvärdera effekterna på uttrycket av immunmarkörer i Salmon shk-1-celler, GLUCANGOLD gav ett balanserat svar av pro- och antiinflammatoriska markörer, vilket återigen lyfte fram ökningen av IL-10-produktionen.

I en forskning utförd vid federala universitetet i Grande Dourados, fakulteten för hälsovetenskap, med syftet att utvärdera effekten av GLUCANGOLD som en immunmodulator mot låg utmaning med Salmonella enterica hos marsvin. I denna forskning användes den prediktiva modellen för grisar.

Återigen den immunmodulerande effekten av GLUCANGOLD det bevisades genom att observera minskningen av TNF-a-interleukiner och ökning av uttrycket av IL-10-interleukin, förutom kontrollen av Salmonella.

Vid UNESP, Dracena campus, São Paulo, Brasilien, den GLUCANGOLD läggs till kosten för värphöns för att verifiera dess effekt på djurens immunparametrar. Fåglarna som fick immunmodulatorn i kosten visade monocyter och heterofiler med signifikant högre fagocytisk intensitet, förutom ett högre förhållande av CD4-celler⁺:CD8⁺, jämfört med den grupp djur som inte fick tillsatsen i kosten. 

Studiet av immunmodulering har potential att producera grundläggande insikter i regleringen av inflammation och hur celler svarar på aggression (Barrado – Gil, 2021).

Således tror man att införandet av GLUCANGOLD till djurens kost kan ge ett annat mönster av cellulärt immunitetssvar, vilket minskar effekterna av aggression, immunmodulerar grisarnas försvarssystem och gör dem bättre förberedda för de största utmaningarna, inklusive virala sådana, såsom ASF.

Det är anmärkningsvärt att det inte finns något vaccin mot ASF, men på grund av den höga virulens och smitta som sjukdomen ger är alla åtgärder som kan verka för att stärka djuren och förhindra att viruset kommer in i besättningarna av stort värde för produktionskedjan.

Vi brinner för vetenskap!

Grundades 2008, YesSinergy® den kombinerar djurens välbefinnande, livsmedelssäkerhet och hållbarhet för att producera naturliga tillsatser som ersätter antibiotika för djurhälsa och näring. Sedan 2016 har YES varit en del av Aqua Capital, en investeringsfond riktad till företag inom jordbrukssektorn i Brasilien och Sydamerika.