de rol van immuniteit en empowerment

Verder is het van belang dat varkenshouders en agrarische bedrijven de bioveiligheidsprocedures in de hele productieketen intensiveren.

Verônica Lisboa, een Yes-specialist, vertelt over de gevaren van de ziekte voor Braziliaanse kuddes en hoe immunomodulatie de ziekte kan helpen voorkomen

In juli ontving de Internationale Organisatie voor Diergezondheid een melding van een geval van Afrikaanse varkenspest (PSA) in de Dominicaanse Republiek, een land in Midden-Amerika. Brazilië wordt sinds 1984 als vrij van de ziekte beschouwd, maar het nieuws baart de Braziliaanse varkensindustrie zorgen en licht het waarschuwingsbord op.

Dit komt omdat PSA geen risico vormt voor mensen, maar zeer dodelijk is voor varkens. Het is een zeer besmettelijke ziekte die niet te genezen of te behandelen is. In 2018 decimeerde een uitbraak van Afrikaanse varkenspest in China de helft van de varkensstapel van het land, 's werelds grootste, waardoor de wereldwijde vleesmarkt uit balans raakte. China is nog steeds op zoek naar de wederopbouw van zijn team. Sinds begin 2021 zijn in totaal 11 PSA-uitbraken officieel gemeld in China, waarbij acht provincies betrokken waren en 2.216 dieren werden geëuthanaseerd.

"Het ministerie van Landbouw, Veeteelt en Bevoorrading (MAPA) heeft zeer snel gehandeld en heeft assertieve maatregelen bekendgemaakt met betrekking tot inspecties in havens, luchthavens, toegangsbeperkingen voor bezoekers van boerderijen en een adequate warmtebehandeling van voedselafval van vliegtuigen en schepen afkomstig van in het buitenland", zegt Verônica Lisboa, Technical and Research Coordinator at JaSinergy®. “Bovendien is het belangrijk dat varkenshouders en agro-industrieën de bioveiligheidsprocedures in de hele productieketen intensiveren”.

Een ziekte met hoge sterftecijfers

Eenmaal besmet, vertoont het varken enkele gemakkelijk waarneembare klinische symptomen: zoals koorts (boven 42 graden), diarree met de aanwezigheid van bloed, gewrichtsoedeem, huidnecrose, bloeding, roodheid aan de punt van het oor, staart, buik, in distale ledematen, braken en miskramen. "Vaak vertonen deze dieren tussen 24 en 48 uur voor de dood een zeer groot gebrek aan motorische coördinatie, gebrek aan eetlust en apathie", merkt hij op.

Een andere factor waarmee rekening moet worden gehouden bij preventieve maatregelen die kunnen helpen de varkensstapel te versterken, is het versterken van het afweersysteem van dieren, dat wil zeggen, voorbereid zijn om te reageren op de meest uiteenlopende uitdagingen waarmee de dierlijke productie wordt geconfronteerd, waaronder virale ziekten.

In een recente publicatie wijzen Franzoni et al, 2021 erop dat, gezien de relevantie van PSA-infectie, een beter begrip van de immuunresponsen van varkens tegen het virus beter moet worden begrepen en aangepakt.

Om het belang van het afweersysteem tegen PSA te begrijpen, moeten we begrijpen hoe het immuunsysteem van het varken op het virus reageert:

Het varkensverdedigingssysteem en de PSA

 Het PSA-virus infecteert voornamelijk monocyten en macrofagen (Sánchez et al., 2012), dit zijn cellen die een cruciale rol spelen in het immuunsysteem, omdat ze de immuunrespons kunnen initiëren door interleukines uit te scheiden en pathogenen te elimineren door middel van fagocytose ( Reis et al 2017).

Na infectie induceert het virus apoptose (celdood) van lymfocyten, al dan niet geïnfecteerd (Ibanez et al, 1996), waardoor een beeld van lymfopenie ontstaat, ook gemarkeerd in de pathogenese van PSA.

Verschillende wetenschappelijke studies (Teijaro et al, 2017; Basler et al, 2017; Zhu et al, 2019; Wang et al, 2020) rapporteren de pathogenese van het virus gekoppeld aan de hoge productie van pro-inflammatoire interleukines, geproduceerd door geïnfecteerde monocyten en macrofagen die de gebeurtenis vormen die "cytokinestorm" wordt genoemd, die onderzoekers beschouwen als het hart van de ziekte en de eerste oorzaak van hoge mortaliteit.

Cytokinestorm kan worden gedefinieerd als een fysiologische reactie waarbij het aangeboren immuunsysteem een ongecontroleerde en overmatige afgifte van pro-inflammatoire cytokinen veroorzaakt (Fig. 1).

Figuur 1. Illustratie van de uitgebalanceerde immuunrespons en immuunrespons in een interleukinestorm. Bron: dreamstime.com

In PSA zijn monocyten en macrofagen primair verantwoordelijk voor de interleukinestorm (figuur 2).

Fig 1. Vereenvoudigde weergave van de immuunrespons van PSA-geïnfecteerde varkens. Bron: Aangepast van Napoleon, 2021.

In een recente studie van Zhu et al, 2019, bij het analyseren van interleukinen geproduceerd door varkensmacrofagen (ex vivo) geïnfecteerd door PSA, merkten de auteurs op dat cytokines van de TNF-familie een belangrijke rol kunnen spelen in de pathologie van de ziekte, en rapporteerden de waarneming van significant hoge expressie van zeven pro-inflammatoire cytokinen TNF (FASLG, LTA, LTB, TNFSF4, TNFSF10, TNFSF13B en TNFSF18), uren na infectie.

 Belangrijk is dat deze cytokinen niet alleen celdood / apoptose induceren, maar ook weefselontsteking veroorzaken (Croft et al, 2017), evenals de interleukines FASLG en TNFSF10 kunnen apoptose in CD4-cellen veroorzaken⁺ en CD8⁺ (Roe et al, 2004), wat lymfopenie tijdens PSA-infectie zou kunnen verklaren. Bovendien werd opwaartse regulatie van het pro-inflammatoire interleukine IL17A waargenomen na slechts 09 uur infectie.

Daarentegen rapporteerden de auteurs een daling in de productie van de ontstekingsremmende interleukines IL10 en IL10RA en stelden ze dat het PSA-virus verschillende eiwitten tot expressie brengt die de signaalroutes voor de productie van deze interleukines remmen. 

 De neerwaartse regulatie van expressie van ontstekingsremmende markers viel samen met de significante toename van virale genen.

Recente studies hebben gepostuleerd dat IL-10 een sleutelrol kan spelen in de strategie om PSA te bestrijden (Sánchez-Cordón, 2020). Eerdere proeven met experimentele vaccins hebben ook gesuggereerd dat IL-10 kan helpen bij het beheersen van vroege stadia van virale replicatie en het verminderen van de schadelijke kosten van een geïntensiveerde ontstekingsreactie die kenmerkend is voor acute PSA-infecties (Sánchez-Cordón, 2018).

Wang et al, 2021 evalueerden de parameters van immuniteit van varkens die zijn geïnfecteerd met PSA. Volgens de auteurs ontwikkelden de dieren drie dagen na de virusinoculatie ernstige klinische symptomen en stierven ze 7 tot 8 dagen later.

Serumanalyse onthulde een trend naar een robuuste en aanhoudende verhoging van pro-inflammatoire interleukines: TNF-a, IFN-a, IL-1b, IL-6, IL-8, IL-12 en IL-18. De toename van IL-10 werd alleen waargenomen in de terminale fase van de infectie. Dit secretiepatroon komt overeen met de eerder genoemde typische cytokinestorm, gekenmerkt door het ongereguleerde begin van pro-inflammatoire IL-secretie en een onevenwichtige anti-inflammatoire respons.

De rol van CD8-cellen⁺

Cytotoxische T-cellen spelen een belangrijke rol bij de bescherming tegen intracellulaire antigenen (Franzoni et al, 2021) en vooral CD8-T-cellen⁺spelen een belangrijke rol bij de beschermende immuniteit tegen PSA (Oura et al., 2005).

Na blootstelling aan een PSA-stam met een lage virulentie hadden de varkens hun aantal CD8-lymfocyten⁺ drastisch gedaald. Een daaropvolgende uitdaging met een homologe maar virulente stam onthulde dat de uitgeputte dieren de daling van CD8α-lymfocyten hadden⁺   leed aan ernstige acute PSA en stierf, terwijl dieren met normale waarden van CD8α⁺ ze vertoonden slechts milde klinische symptomen en overleefden (Montoya et al, 2021).

Een vroege verwijzing naar TCD8-effectorcellen⁺ PSA-specifiek wordt gerapporteerd door Norley en Wardley (1984): de auteurs infecteerden varkens met een virulent Oegandees isolaat en onderzochten de perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's) van deze dieren. De effectorcellen waren in staat om specifiek PSA-geïnfecteerde cellen aan te vallen. Omdat ongesorteerde PBMC's werden gebruikt, werd aangenomen dat CD8-cellen⁺ betrokken waren bij cytotoxiciteit.

Gebruik van immunomodulatoren in de dierlijke productie

Volgens Blecha, F. (2001) is het doel van immunomodulatie bij productiedieren om de immuunrespons in evenwicht te brengen ten voordele van het dier en de efficiëntie van de productie. Immunomodulatoren zijn stoffen die op dit mechanisme inwerken.

Hoewel de behandeling en preventie van infectieziekten de meest voorkomende redenen zijn voor het gebruik van immunomodulatoren, zijn andere aandoeningen zoals verbeterde stress-geïnduceerde immunosuppressie, rijping van de zich ontwikkelende immuunrespons van de pasgeborene en strategieën om de metabole kosten van het opwekken van een immuunrespons te verminderen ook zeer geschikt voor gebruik.

 Voortdurende ontdekking van nieuwe immuunregulatoren en een beter begrip van immuniteit bij landbouwhuisdieren zullen nieuwe kansen bieden voor het gebruik van deze additieven (Dhama et al, 2015).

GLUCANGOLD

DE JaSinergy® presenteert in zijn portfolio een krachtige immunomodulator: GLUCANGOLD. Bron van gezuiverde en geconcentreerde 1,3 en 1,6 -glucanen uit gistcelwanden Saccharomyces cerevisiae, O GLUCANGOLD het is een additief natuurlijk met bewezen eigenschappen IMMUNOMODULEREND.

Wetenschappelijk onderzoek bevestigt het IMMUMOMODULATOR-effect van GLUCANGOLD

In een onderzoek uitgevoerd bij USP, Ribeirão Preto, Brazilië, met als doel de immunologische respons van macrofagen geïnduceerd door LPS te evalueren, GLUCANGOLD vertoonde een immunomodulerend effect door de productie van IL-10 te verhogen en de productie van pro-inflammatoire interleukines te verminderen in een situatie voorafgaand aan de uitdaging, dat wil zeggen zonder een verergerde immuunrespons te veroorzaken en de dieren voor te bereiden om effectiever te reageren op mogelijke uitdagingen.

Bij evaluatie in een reeds geïnstalleerde uitdagende situatie, GLUCANGOLD verhoogde IL-6, die nodig is in situaties van ziekte, met als doel het lichaam te signaleren dat het nodig is om immuuncellen te rekruteren zodat het afweerproces tegen het binnendringende middel kan beginnen, maar het veranderde de productie van TNF-α o niet dat een verergerde en onevenwichtige ontstekingsreactie voorkomt en, belangrijker nog, een verhoging van IL-10 induceerde, belangrijk voor het beheersen van de ontstekingsreactie.

In een studie uitgevoerd aan de Universidad Austral de Chile, om de effecten op de expressie van immuunmarkers in shk-1-cellen van Salar o Salmon te evalueren GLUCANGOLD zorgde voor een uitgebalanceerde respons van pro- en ontstekingsremmende markers, wat nogmaals de nadruk legde op de toename van de productie van IL-10.

In een onderzoek uitgevoerd aan de Federale Universiteit van Grande Dourados, Faculteit der Gezondheidswetenschappen, met als doel het effect van GLUCANGOLD als een immunomodulator tegen een lage uitdaging met Salmonella enterica bij cavia's. In dit onderzoek is gekozen voor het voorspellende model voor varkens.

Nogmaals, het immunomodulerende effect van GLUCANGOLD het werd bewezen door een afname van interleukine TNF - en een toename van de expressie van interleukine IL-10, naast de bestrijding van Salmonella, waar te nemen.

Op UNESP, campus Dracena, São Paulo, Brazilië, GLUCANGOLD werd toegevoegd aan het dieet van legkippen om het effect op de immuunparameters van de dieren te verifiëren. Vogels die de immunomodulator in het dieet kregen, hadden monocyten en heterophyllen met een significant hogere fagocytische intensiteit, naast een hogere verhouding van CD4-cellen⁺:CD8⁺, in vergelijking met de groep dieren die het additief niet in de voeding kregen. 

De studie van immunomodulatie heeft het potentieel om fundamentele inzichten te verkrijgen in de regulatie van ontstekingen en hoe cellen reageren op agressie (Barrado – Gil, 2021).

Zo wordt aangenomen dat de introductie van GLUCANGOLD Het dieet van de dieren kan een ander patroon van cellulaire immuniteitsrespons opleveren, waardoor de effecten van agressie worden verminderd, het afweersysteem van de varkens wordt gemoduleerd en ze beter voorbereid zijn op de belangrijkste uitdagingen, waaronder virale, zoals PSA.

Het is opmerkelijk dat er geen vaccin is voor PSA, maar vanwege de hoge virulentie en besmetting die de ziekte met zich meebrengt, zijn alle maatregelen die kunnen optreden om de dieren te versterken en te voorkomen dat het virus de kuddes binnendringt, van grote waarde voor de productieketen.

We zijn gepassioneerd door wetenschap!

Opgericht in 2008, de JaSinergy® het combineert dierenwelzijn, voedselveiligheid en duurzaamheid om natuurlijke additieven te produceren die antibiotica voor diergezondheid en voeding vervangen. YES is sinds 2016 onderdeel van Aqua Capital, een investeringsfonds gericht op bedrijven in de agribusiness sector in Brazilië en Zuid-Amerika.