Medycyna Wet. 2007, 63 (7) 864
Praca oryginalna Original paper
System nowoczesnej hodowli miêso¿ernych zwie-rz¹t futerkowych zak³ada stworzenie optymalnych warunków zdrowotnych dla zwierz¹t, co w zasadni-czy sposób rzutuje na efekty produkcyjne i hodowla-ne. Sporód wielu czynników ryzyka coraz wiêksz¹ rolê odgrywa sprawnoæ uk³adu immunologicznego, od którego zale¿y w du¿ym stopniu podatnoæ na in-fekcje i ich zejcie. Silne pobudzenie uk³adu immu-nologicznego okrelane czêsto jako stres immunolo-giczny ma miejsce pod wp³ywem dzia³ania ró¿norod-nych czynników szkodliwych. Przy niewielkim nasi-leniu dzia³ania tych czynników homeostaza uk³adu immunologicznego nie jest naruszona. Wskaniki do-brostanu powinny s³u¿yæ ocenie warunków bytowych lisów hodowlanych i byæ wykorzystywane do opraco-wania strategii ochrony zdrowia oraz prognozoopraco-wania efektów produkcyjnych w fermach hodowlanych miê-so¿ernych zwierz¹t futerkowych (4, 6, 10, 11). W ba-daniach w³asnych stwierdzono, ¿e u lisów polarnych wskaniki komórkowej odpowiedzi immunologicznej zale¿¹ cile od behawioru (13). W odpornoci prze-ciwzakanej równie¿ humoralne czynniki odpornoci
nieswoistej, takie jak: przeciwcia³a naturalne, dope³-niacz, uk³ad properdyny, lizozym, laktoferyna, trans-feryna, spermina, czynniki chemotaktyczne, interfero-ny, bia³ka ostrej fazy, fibronektyna, b-lizyna, laktofe-ryna, laktoperoksydaza i czynniki chemotaktyczne pe³ni¹ istotn¹ rolê (3, 7).
Brak jest jednak danych dotycz¹cych kszta³towania siê wskaników humoralnej odpornoci nieswoistej w zale¿noci od zachowania behawioralnego.
Celem badañ by³o okrelenie przydatnoci oznacza-nia haptoglobiny, immunoglobuliny G i lizozymu jako wskaników immunologicznych w monitoringu zdro-wotnoci lisów hodowlanych o ró¿nym typie behawio-ru w okresie przygotowawczym do rozrodu.
Materia³ i metody
Zwierzêta dowiadczalne. Badania przeprowadzono w fermie, której obsadê stanowi³o 81 samic lisów polar-nych stada podstawowego. Stan sanitarny fermy oceniono jako zadowalaj¹cy. Lisy by³y utrzymywane w tych samych warunkach i ¿ywione systemem tradycyjnym wed³ug zale-canych dla tego gatunku zwierz¹t norm z uwzglêdnieniem dodatków mineralno-witaminowych oraz mia³y sta³y do-stêp do wody. Od zwierz¹t tych pobrano próbki ka³u do badañ parazytologicznych. Pomimo ujemnych wyników
Poziom haptoglobiny, immunoglobuliny G i lizozymu
w surowicy lisów polarnych w zale¿noci
od typu behawioru*
)
KRZYSZTOF KOSTRO, ANDRZEJ ZOÑ*, £UKASZ JAROSZ, TADEUSZ STEFANIAK**
Zak³ad Epizootiologii i Klinika Chorób Zakanych Instytutu Chorób Zakanych i Inwazyjnych Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej AR, ul. G³êboka 30, 20-612 Lublin
*Zak³ad Dowiadczalny Instytutu Zootechniki, 39-331 Chorzelów
**Katedra Prewencji i Immunologii Weterynaryjnej Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej AR, ul. Norwida 31, 50-375 Wroc³aw Kostro K., Zoñ A., Jarosz L., Stefaniak T.
Level of haptoglobin, IgG and lysozyme in sera of polar foxes in relation to their behavior Summary
The aim of the studies was to evaluate the usefulness of determining the level of haptoglobin, IgG and lysozyme in sera for monitoring the state of health of breeding polar foxes of different behavior at the preparturient period. It was found that in determining the physiological parameters of unspecific humoral immunity, the behavior of the animals should be borne in mind. Significant differences exist in the examined parameters of unspecific immune responses and behavior of foxes. The highest and statistically significant level of haptoglobin, IgG and lysozyme was noted in fearful foxes in comparison to aggressive and confident animals. It can be assumed that lower phagocytic and bactericidal activity noted in the fearful foxes in comparison to that in the aggressive and confident animals is compensated by a higher bacteriolytic activity of lysozyme and a higher level of serum IgG.
Keywords: haptoglobin, immunoglobulin G, lysozyme, polar fox
*) Badania finansowane ze rodków Ministerstwa Nauki i Informatyzacji
Medycyna Wet. 2007, 63 (7) 865 badania parazytologicznego lisom stada podstawowego
podano preparat przeciwpaso¿ytniczy Foxverm, który stosowano zgodnie z zaleceniami producenta. W drugiej po³owie listopada lisy stada podstawowego uodporniono przeciwko nosówce i zakanemu zapaleniu mózgu.
W okresie przygotowawczym do rozrodu (I po³owa grud-nia) z ogólnej liczby lisów stada podstawowego wyodrêb-niono 51 samic, które w zale¿noci od typu zachowañ behawioralnych podzielono na trzy grupy dowiadczalne (grupa I, II i III) po 17 sztuk w ka¿dej. Grupê I stanowi³y zwierzêta agresywne, grupê II zwierzêta ufne i grupê III zwierzêta bojaliwe. Podzia³u tego dokonano na podsta-wie przeprowadzonych testów behawioralnych: testu chwy-tania i testu pokarmowego.
Test chwytania wykonywano w klatce i polega³ na ob-serwacji lisów w momencie ich ³apania przy u¿yciu chwyt-ki. Zwierzêta zakwalifikowane do grupy agresywnych (gru-pa I) rzuca³y siê na klatkê, gryz³y chwytkê i czêsto warcza-³y. Lisy z grupy bojaliwych (grupa III) chowa³y siê w k¹t klatki, trzês³y siê i nie ucieka³y, natomiast z grupy ufnych (grupa II) podchodzi³y do chwytaj¹cego, obw¹chiwa³y chwytkê i zachowywa³y siê spokojnie. Test pokarmowy polega³ na obserwacji lisów w trakcie zadawania karmy w obecnoci pracowników obs³uguj¹cych fermê. Lisy z gru-py I podchodzi³y najwy¿ej do po³owy klatki, ucieka³y i bie-ga³y po klatce. Zwierzêta z grupy bojaliwych le¿a³y i nie podchodzi³y do karmy, natomiast lisy ufne pobiera³y kar-mê w obecnoci obs³ugi.
Oznaczanie poziomu haptoglobiny (Hp). Stê¿enie Hp w surowicy samic lisów polarnych oznaczano metod¹ gwa-jakolow¹ na mikrop³ytkach wed³ug Jones i Mould (5). Ilo-ciowe oznaczanie haptoglobiny oparte jest na pomiarze jej reaktywnoci z hemoglobin¹. Procedura obejmuje trzy eta-py i bazuje na aktywnoci peroksydazowej kompleksu hap-toglobina-hemoglobina. Stê¿enie haptoglobiny w suro-wicach standardowych i badanych wyra¿ano w postaci równowa¿nika czystej haptoglobiny, który obliczano przy wykorzystaniu preparatu czystej haptoglobiny. Metoda ta pozwala na szybkie oznaczenie i odczyt du¿ej iloci prób z wykorzystaniem automatycznego czytnika do mikro-p³ytek.
Okrelenie bakteriolitycznej aktywnoci lizozymu (LZM). Bakteriolityczn¹ aktywnoæ lizozymu w surowicy okrelono metod¹ p³ytkow¹ wobec Micrococcus luteus (Serva) wed³ug metody Grahama opisanej przez Zawistow-skiego (15).
Oznaczanie poziomu przeciwcia³ klasy IgG. Stê¿enie surowiczej immunoglobuliny klasy IgG okrelono przy u¿yciu komercyjnego zestawu Dog IgG ELISA Quantita-tion Kit (firmy Bethyl Laboratories, Inc, USA) przezna-czonego do oznaczania poziomu IgG w surowicy psów.
Wyniki i omówienie
Z danych zawartych na ryc. 1 wynika, ¿e kszta³to-wanie siê surowiczego poziomu Hp u lisów polarnych by³o uwarunkowane typem zachowañ behawioralnych. Najwy¿sze rednie wartoci Hp stwierdzono w grupie lisów bojaliwych i ró¿ni³y siê one istotnie tak w od-niesieniu do grupy zwierz¹t agresywnych (a £ 0,05), jak i lisów ufnych (a £ 0,01). Natomiast najni¿szy
poziom Hp zanotowano w surowicy lisów ufnych, a jego rednie wartoci ró¿ni³y siê statystycznie istot-nie zarówno w stosunku do grupy zwierz¹t agresyw-nych (a £ 0,01), jak i bojaliwych.
Ryc. 1. Surowiczy poziom Hp u lisów polarnych w zale¿noci od typu zachowañ behawioralnych (x ± SD)
Objanienia: a ró¿nica statystycznie istotna pomiêdzy grup¹ lisów agresywnych a ufn¹ (a £ 0,01); b ró¿nice statystycznie istotne pomiêdzy grup¹ lisów agresywnych a bojaliw¹ (a £ 0,05); c ró¿nice statystycznie istotne pomiêdzy grup¹ lisów ufnych a bojaliw¹ (a £ 0,01) 0 0,2 0,4 0,6 0,81 1,2 1,4 1,6 1,8 2 g/L
lisy agresywne lisy ufne lisy bojaŸliwe
a b, c
Ryc. 2 Surowiczy poziom IgG u lisów polarnych w zale¿noci od typu zachowañ behawioralnych (x ± SD)
Objanienie: b ró¿nica statystycznie istotna pomiêdzy grup¹ lisów agresywnych a bojaliw¹ (a £ 0,01)
0 5 10 15 20 25 30 g/L
lisy agresywne lisy ufne lisy bojaŸliwe
b
Ryc. 3. Bakteriolityczna aktywnoæ lizozymu w surowicy krwi obwodowej u lisów polarnych w zale¿noci od typu zacho-wañ behawioralnych (x ± SD)
Objanienia: b ró¿nica statystycznie istotna pomiêdzy grup¹ lisów agresywnych a bojaliw¹ (a £ 0,01); c ró¿nica sta-tystycznie istotna pomiêdzy grup¹ lisów ufnych a bojaliw¹ (a £ 0,01) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 mg/L
lisy agresywne lisy ufne lisy bojaŸliwe
Medycyna Wet. 2007, 63 (7) 866
Kszta³towanie siê poziomu IgG w surowicy lisów polarnych w zale¿noci od typu zachowañ behawio-ralnych ilustruje ryc. 2. Z jej danych wynika, ¿e naj-wy¿sze rednie wartoci IgG stwierdzono w grupie lisów bojaliwych, z tym, ¿e ró¿ni³y siê one istotnie (a £ 0,01) jedynie w stosunku do lisów agresywnych (grupa I).
Bakteriolityczn¹ aktywnoæ lizozymu w surowicy krwi obwodowej lisów polarnych przedstawiono na ryc. 3. W grupie lisów bojaliwych bakteriolityczna aktywnoæ lizozymu osi¹ga³a najwy¿sze rednie war-toci i ró¿ni³y siê one istotnie w stosunku do rednich wartoci lizozymu uzyskanych w grupie zwierz¹t agre-sywnych (grupa I) i ufnych (grupa II). Natomiast nie stwierdzono istotnych ró¿nic pomiêdzy grup¹ lisów agresywnych a ufnych.
Sprawny uk³ad immunologiczny oraz optymalna odpowied immunologiczna s¹ jednym z czynników, które zapewniaj¹ dobrostan zwierz¹t hodowlanych oraz dobre efekty produkcyjne. Wszelkie zaburzenia w funkcji komórkowych i humoralnych mechanizmów odpornoci nieswoistej s¹ wa¿n¹ przyczyn¹ uzyskiwa-nia niskich efektów hodowlanych. Mo¿liwoæ zapo-biegania niekorzystnym wp³ywom czynników szkod-liwych zale¿y w du¿ym stopniu od w³aciwego moni-toringu stanu czynnociowego uk³adu immunologicz-nego (5, 8, 9, 12). Badania w³asne wykaza³y, ¿e przy oznaczaniu fizjologicznych wartoci wskaników humoralnej odpornoci nieswoistej u lisów nale¿y uwzglêdniæ typ zachowania behawioralnego, poniewa¿ wystêpuj¹ wyrane ró¿nice w zakresie badanych pa-rametrów, uwarunkowane typem behawioru. Najwy¿-sze i statystycznie istotne rednie wartoci IgG i bak-teriolitycznej aktywnoci lizozymu stwierdzono u li-sów bojaliwych w porównaniu do zwierz¹t agresyw-nych i ufagresyw-nych, u których z kolei notowano istotnie wy¿sze rednie wartoci wskaników komórkowej odpornoci nieswoistej (13). Uzyskane wyniki s¹ trud-ne w interpretacji, poniewa¿ nie zosta³y opracowatrud-ne wartoci referencyjne dla IgG i lizozymu u lisów. Mo¿na jedynie przypuszczaæ, i¿ istotnie ni¿sza aktyw-noæ fagocytarna i bójcza u lisów bojaliwych w po-równaniu do zwierz¹t agresywnych i ufnych jest kom-pensowana bakteriolityczn¹ aktywnoci¹ lizozymu i poziomem IgG w surowicy.
Wszystkie funkcje ustrojowe podlegaj¹ integracji poprzez uk³ad nerwowy, wydzielania wewnêtrznego i immunologiczny, do których w³¹czono tak¿e odpo-wied ostrej fazy (OOF) (10). Odpoodpo-wied ostrej fazy stanowi element odpornoci nieswoistej i obejmuje najwczeniej zachodz¹ce zmiany w organizmie pod wp³ywem dzia³ania czynników szkodliwych, takie jak zmiany: behawioralne, hormonalne, hemodynamicz-ne, hematologiczne i metaboliczne oraz zmiany w stê-¿eniach niebia³kowych sk³adników osocza (7). W prze-biegu odpowiedzi ostrej fazy wystêpuj¹ te¿ zmiany syntezy szeregu bia³ek osocza okrelanych jako bia³-ka ostrej fazy (bof). U lisów do bia³ek ostrej fazy
nale-¿y bia³ko C-reaktywne (CRP), surowiczy sk³adnik amyloidu A (SAA) i haptoglobina (Hp) (10). Uzyska-ne daUzyska-ne przez Krakowskiego (14) jednoznacznie wska-zuj¹ na przydatnoæ oznaczania surowiczego pozio-mu haptoglobiny jako jednego z kryteriów oceny do-brostanu lisów w okresie rozrodu. Z danych uzyska-nych w badaniach w³asuzyska-nych wynika, ¿e istotny wp³yw na kszta³towanie siê poziomu Hp u lisów polarnych w warunkach fizjologicznych ma typ zachowañ beha-wioralnych zwierzêcia. Najwy¿sze i statystycznie istot-ne rednie wartoci haptoglobiny notowano w grupie lisów bojaliwych, natomiast najni¿sze u lisów ufnych. W pimiennictwie wiatowym brak jest informacji dotycz¹cych wartoci referencyjnych Hp u lisów po-larnych, co znacznie utrudnia interpretacjê uzyskanych wyników. U zwierz¹t miêso¿ernych na kinetykê reak-cji ostrej fazy ma wp³yw wiele czynników, wród któ-rych g³ówn¹ rolê pe³ni¹ cytokiny prozapalne i hormo-ny glikokortykoidowe. Jednoczenie z uwalnianiem cytokin prozapalnych dochodzi do uwalniania cyto-kin przeciwzapalnych, a zachowanie równowagi miê-dzy czynnikami pro- i przeciwzapalnymi ma kluczo-we znaczenie dla utrzymania prawid³okluczo-wej homeosta-zy organizmu.
Badania w³asne wykaza³y te¿, ¿e kszta³towanie siê poziomu Hp w surowicy lisów polarnych w warun-kach fizjologicznych zale¿y równie¿ od zachowañ behawioralnych. Maj¹c na uwadze, ¿e te zwierzêta przebywa³y w tych samych warunkach zoohigienicz-nych oraz by³y identycznie ¿ywione, mo¿na przyj¹æ, ¿e zaobserwowane ró¿nice w zakresie kszta³towania siê Hp w badanych grupach lisów s¹ uwarunkowane typem behawioru zale¿nym od genomu. Czynnikiem indukuj¹cym zmiany stê¿eñ bia³ek ostrej fazy jest m.in. stres zarówno o charakterze fizjologicznym (somatycz-nym), jak i emocjonalnym (neurogennym). Neurohor-monalne mechanizmy stresu, aktywuj¹c uk³ad wspó³-czulno-rdzeniowo-nadnerczowy i podwzgórzowo--przysadkowo-nadnerczowy, pobudzaj¹ u zwierz¹t morfologiczne i czynnociowe procesy adaptacyjne, których celem jest przeciwstawienie siê zmianom stre-sowym i przywrócenie zaburzonej homeostazy orga-nizmu (1, 2, 10). Pierwsza grupa reakcji stresowych obejmuje stan bezporedniej aktywacji osi HPA w wyniku wzrostu produkcji czynnika wyzwalaj¹ce-go kortykotropinê (CRH-corticotropin-releasing hor-mone). Natomiast druga grupa aktywuje o HPA dro-g¹ poredni¹ w wyniku uwalniania IL-1 i TNF-a przez aktywowane makrofagi. Uruchomienie osi HPA po-woduje uwalnianie hormonów glikokortykoidowych pe³ni¹cych rolê przekaników pomiêdzy centralnym uk³adem nerwowym a immunologicznym. Wzrost po-ziomu glikokortykoidów moduluje syntezê i uwalnia-nie bia³ek ostrej fazy przez hepatocyty, produkcjê im-munoglobulin przez komórki B oraz ogranicza nad-mierny rozwój procesów zapalnych (11). Przed³u¿a-j¹ce siê oddzia³ywanie bodców stresogennych pro-wadzi do przesuniêcia profilu komórek Th1 na
domi-Medycyna Wet. 2007, 63 (7) 867 nacjê profilu typu Th2 i jego hamuj¹cego wp³ywu na
produkcjê cytokin przez limfocyty Th1. Porednim wskanikiem wzrostu poziomu limfocytów Th2 pod wp³ywem dzia³ania stresu jest wzrost stê¿enia bia³ek ostrej fazy. W tym przypadku g³ównym sygna³em in-dukuj¹cym syntezê bof przez hepatocyty jest IL-6 uwalniana w zwiêkszonej iloci przez aktywowane komórki Th2 (10, 11). Zatem mo¿e to sugerowaæ, ¿e najwy¿szy i istotny poziom Hp w surowicy lisów bo-jaliwych w porównaniu do zwierz¹t ufnych i agre-sywnych jest wynikiem dominacji profilu Th2 pod wp³ywem stresu. Immunosupresja powodowana stre-sem wi¹¿e siê ze wzrostem surowiczego poziomu gli-kokortykoidów i TNF-a oraz obni¿eniem kr¹¿¹cych limfocytów. Przedstawione w niniejszej pracy dane wskazuj¹, ¿e w selekcji hodowlanej lisów polarnych, niezale¿nie od oceny cech u¿ytkowych, mog¹ byæ wykorzystywane wyniki badañ nad odpornoci¹ u po-szczególnych typów zachowañ behawioralnych. Stwierdzone ró¿nice w zakresie badanych parametrów humoralnej odpornoci nieswoistej u lisów polarnych w zale¿noci od zachowañ behawioralnych mog¹ rzu-towaæ na zró¿nicowan¹ podatnoæ zwierz¹t w obrêbie tej odmiany na niektóre infekcje ju¿ na poziomie pier-wotnej odpowiedzi immunologicznej.
Podsumowuj¹c uzyskane wyniki badañ nale¿y stwierdziæ, ¿e w czasie zestawiania stada podstawo-wego lisów hodowlanych nale¿y eliminowaæ zwierzêta o temperamencie bojaliwym oraz agresywnym, aby mo¿na by³o uzyskaæ wysokie i zadawalaj¹ce wskani-ki rozrodu. Z obserwacji w³asnych oraz hodowców wynika, ¿e zwierzêta o skrajnym typie zachowañ be-hawioralnych, nara¿one na stres, charakteryzuj¹ siê niskimi wskanikami produkcyjnymi. Lisy
agresyw-ne, a zw³aszcza bojaliwe, gorzej odchowuj¹ potom-stwo, a skóry pozyskane od tych zwierz¹t charaktery-zuj¹ siê gorszymi cechami futrzarskimi.
Pimiennictwo
1.Chrousos G. P.: The hypothalamic-pituitary-adrenal axis and immune--mediated inflammation. N. England J. Med. 1995, 332, 1351-1359. 2.Connor T. J., Leonard B. E.: Depression, stress and immunological
activa-tion: The role of cytokines in depressive disorders. Life Sci. 1998, 62, 583--589.
3.Gliñski Z., Kostro K. (red.): Immunobiologia. Wyd. PWRiL, Warszawa 2004. 4.Gliñski Z., Kostro K. (red.): Podstawy hodowli lisów i norek. Profilaktyka
i zwalczanie chorób. PWRiL, Warszawa 2002.
5.Jones G. E., Mould D. L.: Adaptation of the guaiacol (peroxidase) test for haptoglobins to a microtitration plate system. Research in Veterinary Science 1984, 37, 87-92.
6.Ko³acz R., Bodak E.: Dobrostan zwierz¹t i kryteria jego oceny. Medycyna Wet. 1999, 55, 147-154.
7.Kostro K., Gliñski Z. (red.): Bia³ka ostrej fazy u zwierz¹t. Wyd. AR, Lublin 2003.
8.Kostro K., Gliñski Z., Wojcicka-Lorenowicz K., Krakowski L.: Bia³ka ostrej fazy jako ligandy komórek uk³adu immunologicznego. Medycyna Wet. 2002, 58, 929-933.
9.Kostro K., Gliñski Z., Wojcicka-Lorenowicz K., Krakowski L.: Zachowanie siê bia³ek ostrej fazy u zwierz¹t w stanach chorobowych i stresie. Annales UMCS s. DD, Lublin 2001, 56, 49-56.
10.Kostro K., Krakowski L., Gliñski Z., Krakowski M.: Bia³ka ostrej fazy a ochro-na zdrowia miêso¿ernych zwierz¹t futerkowych. Anochro-nales UMCS s. DD, Lublin 2002, 57, 169-176.
11.Kostro K., Wojcicka-Lorenowicz K., Gliñski Z.: Wykorzystanie bia³ek ostrej fazy w diagnostyce i monitorowaniu chorób zwierz¹t miêso¿ernych. Zesz. Nauk. AR, Wroc³aw 2000, 390, 75-82.
12. Kostro K., Wo³oszyn S.: Porównanie wybranych parametrów odpornoci u lisów srebrzystych i polarnych. Medycyna Wet. 1996, 52, 255-261. 13.Kostro K., Zoñ A., Bielañski P., Jarosz £.: Komórkowa odpornoæ nieswoista
u lisów hodowlanych w zale¿noci od zachowañ behawioralnych. Medycyna Wet. 2006. (w druku).
14.Krakowski M.: Wp³yw immunostymulatorów na wybrane wskaniki immu-nologiczne krwi oraz efekty reprodukcyjne samic lisów polarnych w okresie rozrodu. Praca doktorska. Lublin 2004.
15.Zawistowski S.: Technika histologiczna, podstawy histologii oraz histologia. PZW, Warszawa 1975.
Adres autora: prof. dr hab. Krzysztof Kostro, Al. Sikorskiego 3/81, 20-814 Lublin
