Bierna i czynna odporność przeciw chorobom zakaźnym u oseska do okresu okołoodsadzeniowego.pdf

1142

Medycyna Wet. 2007, 63 (10)

Artyku³ przegl¹dowy

Review

Bierna i czynna odpornoæ przeciw chorobom

zakanym u oseska do okresu oko³oodsadzeniowego

MARIAN TRUSZCZYÑSKI, ZYGMUNT PEJSAK

Pañstwowy Instytut Weterynaryjny Pañstwowy Instytut Badawczy, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy

Truszczyñski M., Pejsak Z.

Passive and active immunity against infectious diseases of suckling until weaning

Summary

Pre-weaning mortality in domestic animals results in a significant loss in animal production. Immunizing

pregnant dams before parturition is practiced in order to prevent or decrease losses from various threatening

diseases. The transferal of maternal immunity to offspring depends on the type of animal species and may

occur via the placenta and colostrum or only through colostrum. Maternal, passive immunity of sucklings

lasts for several weeks only and decreases in time, therefore young animals must be vaccinated in order to be

protected against infectious diseases. Maternal antibodies present in suckling block antigenic epitopes of the

vaccine antigens and interfere with their efficacy and, thus, the appropriate time for vaccinating is not easy to

determine. It should occur early in the process of maturation, yet not when the level of maternal antibodies is

very high in order to facilitate minimizing the immunological window (also know as the window of suscepti-

bility) which exists between decreased maternal immunity and the inefficacy of post-vaccine protection.

Maternal antibodies do not interfere with the activity of cellular immunity. In the case of humeral immunity

the priming of B lymphocytes, which gain immunological memory, occurs despite the blocking of epitopes and

so the ensuing vaccine leads to a more intensive production of antibodies and a higher activity of T lympho-

cytes. Additionally, the appropriate choice of adjuvant in inactivated vaccines is crucial for the immunogenic

effect of early vaccination in offspring.

Keywords: neonates, maternal antibodies, vaccine response

Okres od urodzenia do od³¹czenia od karmi¹cej

matki cechuje siê szczególnie du¿¹ miertelnoci¹

zwierz¹t gospodarskich. Przyk³adowo, ginie wtedy

rednio ponad 10% nowo narodzonych prosi¹t (1).

G³ówn¹ przyczyn¹ s¹ choroby bakteryjne (m.in. koli-

bakterioza, salmonelloza, martwicowe zapalenie jelit,

wywo³ane przez Clostridium perfringens), jak równie¿

wirusowe (m.in. choroba Aujeszkyego, zespó³ roz-

rodczo-oddechowy PRRS, wirusowe zapalenie ¿o-

³¹dka i jelit TGE). Analogicznie jest w odniesieniu

do ciel¹t i jagni¹t. Szczególne znaczenie w powodo-

waniu zachorowañ maj¹ drobnoustroje warunkowo

chorobotwórcze i sprzyjaj¹ce rozwojowi infekcji nie-

dobory naturalnej oraz swoistej odpornoci.

Mimo ¿e u szeregu gatunków ssaków wykazano

zdolnoæ do stymulowanej antygenem odpowiedzi

immunologicznej ju¿ w ¿yciu p³odowym, w tym u wiñ

od 70. dnia ¿ycia p³odowego (12), a synteza immuno-

globuliny G (IgG) ma miejsce od 7. dnia ¿ycia prosiê-

cia (4, 6), to jednak skutecznoæ tego rodzaju odpor-

noci czynnej jest niewystarczaj¹ca do zapewnienia

ochrony przeciw wiêkszoci chorób zakanych. Osi¹g-

niêcie dojrza³oci systemu immunologicznego nastê-

puje w przypadku prosi¹t w okresie oko³oodsadzenio-

wym (9). Podobnie jest u innych gatunków ssaków.

W zwi¹zku z powy¿szym, w celu zapobiegania cho-

robom zakanym osesków od szeregu lat powszechne

zastosowanie znajduje uodpornianie ciê¿arnych samic

przeciw wa¿niejszym chorobom zakanym potomstwa.

Istotne znaczenie posiada jakoæ szczepionek (13, 14).

Dane na temat przekazywania od matki do p³odu i/lub

noworodka immunoglobulin u niektórych gatunków

ssaków przedstawia tabela 1.

Transfer do p³odu u cz³owieka i naczelnych doty-

czy IgG, lecz nie IgM, IgA lub IgE. U psów i kotów

przez ³o¿ysko do p³odu przenika 5-10% IgG, a pozo-

sta³e trafiaj¹ do osesków za porednictwem siary.

W pierwszych godzinach ¿ycia, kiedy enzymy nowo-

rodka nie wykazuj¹ proteolitycznej aktywnoci, nie-

uszkodzone Ig docieraj¹ do jelita cienkiego, zw³asz-

cza jelita biodrowego, gdzie przenikaj¹ drog¹ pino-

cytozy do enterocytów, sk¹d przechodz¹ do naczyñ

krwiononych jelitowych, a nastêpnie systemowych.

Przeciwcia³a te okrela siê jako matczyne (maternalne

Mat.Ab) lub siarowe. Okres przepuszczalnoci dla

Ig b³ony luzowej jelit zale¿y od gatunku zwierzêcia

Medycyna Wet. 2007, 63 (10)

1143

Tab. 1. Przekazywanie do p³odu i/lub noworodka immunoglobulin (Ig)

przez ³o¿ysko i/lub za porednictwem siary (wg 3, zmodyfikowana)

nik zaczyna dysponowaæ w znacznym stopniu

dojrza³ym uk³adem immunologicznym. Wska-

zuje to na mo¿liwoæ skutecznego, czynnego

uodporniania przy zastosowaniu szczepionki.

Uzyskana odpornoæ utrzymuje siê, zale¿nie

od choroby i rodzaju szczepionki, kilka do kil-

kunastu miesiêcy, a niekiedy do oko³o 1 roku.

Doszczepianie, np. byd³a, koni, psów i kotów

znacznie j¹ przed³u¿a. Istniej¹ jednak pewne

trudnoci w wyborze takiego momentu do po-

dania szczepionki, by czas, kiedy koñczy siê

skutecznoæ matczynej odpornoci, a jeszcze

nie zosta³a wytworzona przez m³ody organizm

odpornoæ czynna skutecznie chroni¹ca przed

chorob¹ zakan¹, by³ mo¿liwie najkrótszy.

Okres ten przedstawia ryc. 1.

W zwi¹zku z uzasadnionym d¹¿eniem do maksy-

malnego ograniczania okresu wra¿liwoci na infekcjê

(ryc. 1) konieczne jest podanie m³odemu zwierzêciu

mo¿liwie wczenie szczepionki. Powinno to mieæ miej-

sce wtedy, kiedy w jego organizmie wystêpuj¹ jeszcze

w znacznym stê¿eniu przeciwcia³a matczyne (8, 12).

Jak jednak wynika z przegl¹dów pimiennictwa (12),

nastêpuje w takiej sytuacji neutralizacja przez prze-

ciwcia³a antygenów uodporniaj¹cych w wyniku blo-

kowania ich epitopów, programuj¹cych komórki im-

munokompetentne, zw³aszcza w odniesieniu do od-

pornoci humoralnej (limfocyty B). Ilustruje to ryc. 2.

Skala blokady epitopów zale¿y od stosunku miêdzy

iloci¹ antygenu szczepionkowego a mianem przeciw-

cia³ matczynych. Nie dotyczy to lub dotyczy w znacz-

nie mniejszym stopniu limfocytów T, odpowiedzial-

nych za poziom odpornoci komórkowej, do których

wprowadzana jest swoista pamiêæ immunologiczna

(priming) niezale¿nie od obecnoci przeciwcia³ mat-

czynych (12). W przypadku aplikowania du¿ej dawki

antygenu szczepionkowego nie wszystkie jego epito-

py ulegn¹ zablokowaniu i wtedy mo¿liwe jest uzyska-

nie efektu odpornociowego równie¿ w odniesieniu do

limfocytów B. Jednak zwiêksza to koszt szczepieñ

i ma zastosowanie raczej u niemowl¹t, a nie osesków

zwierz¹t domowych (12).

Objanienia: 0 brak przenikania Ig; zale¿ne od liczby + zwiêkszaj¹ce siê

przekazywanie p³odowi/oseskowi Ig

oraz rodzaju klasy Ig. Na ogó³ najintensywniejsze prze-

chodzenie Mat.Ab z jelit do krwi nastêpuje bezpored-

nio po urodzeniu i utrzymuje siê przy sta³ym spadku

przenikania przez b³onê luzow¹ do 24 wzglêdnie 32

godzin po urodzeniu (3, 10). Przy ró¿nicach wród

osobników miotu, a te¿ miêdzy miotami najwy¿szy

poziom Ig w krwi u prosi¹t, szczeni¹t, koci¹t ma miej-

sce po 36-48 godzinach po urodzeniu. Od tego mo-

mentu zaczyna siê stopniowy spadek Mat.Ab. Poziom

ich osi¹ga 1-3% ich pierwotnej wartoci po 60 dniach

u prosi¹t, po 40 dniach u jagni¹t, po 100 dniach u cie-

l¹t, po 115 dniach u rebi¹t, po 30 dniach u szczeni¹t

i koci¹t (3).

Niezale¿nie od przedstawionych danych, d³ugoæ

utrzymywania siê u noworodka odpornoci matczynej

(maternal immunity) jest trudna do cis³ego okrele-

nia. Waha siê bowiem zale¿nie od szeregu czynników,

a g³ównie od stê¿enia Ig w siarze, iloci jej pobrania

przez oseska w okresie wch³anialnoci przez b³onê lu-

zow¹ przewodu pokarmowego oraz gatunku zwierzê-

cia. W przypadku panleukopenii koci¹t 80% nabytej

od matki ochrony przed infekcj¹ utrzymuje siê do

2 tygodni, licz¹c od pobrania siary, a 40% nieco po-

wy¿ej 6 tygodni. Zanik do 10% pierwotnej wartoci

nastêpuje po 14 tygodniach (5). Analogiczne, ale nie

identyczne dane odnosz¹ siê do innych chorób, w tym

o ró¿ni¹cej siê patogenezie i wystêpuj¹cych u innych ga-

tunków zwierz¹t. Przyk³adowo, w przypadku wywo-

³anego przez koronawirus zakanego zapalenia ¿o³¹d-

ka i jelit (TGE) ochrona przed zaka¿eniem i chorob¹

bardziej zale¿y nie od systemowej, a od miejscowej

odpornoci, wystêpuj¹cej w obrêbie przewodu pokar-

mowego. Zwi¹zana jest ona z IgA, które, ³¹cz¹c siê

z enterocytami, neutralizuj¹ znajduj¹cy siê tam wirus.

Przeciwcia³a wymienionej klasy wystêpuj¹ nie tylko

w siarze, ale te¿ w mleku (odpornoæ laktogenna) (2),

co zapewnia miejscow¹, w jelitach wystêpuj¹c¹ ochro-

nê do odsadzenia oseska od matki.

Uogólniaj¹c pogl¹d co do d³ugoci utrzymywania

siê u oseska biernej systemowej odpornoci matczy-

nej mo¿na zak³adaæ, ¿e jej zanikanie nastêpuje po oko³o

2-6 tygodniach od pobrania siary. Wtedy m³ody osob-

Wra¿liwoæ na infekcjê

Odpornoæ bierna noworodka

otrzymana od matki

( linia przerywana)

Osi¹gniêcie pe³nej kompetencji

immunologicznej

(linia ci¹g³a)

Ryc. 1. Charakterystyka poziomu odpornoci noworodka

przeciw chorobie zakanej. W czasie okrelonym strza³kami

ani poziom przeciwcia³ matczynych, ani te¿ aktywnie przez

m³ody organizm wytwarzana odpornoæ nie s¹ wystarczaj¹-

co wysokie, by zapobiec infekcji. Okres ten okrelany jest jako

okno immunologiczne (czyli okno wra¿liwoci) (wg 8, zmo-

dyfikowana)

1144

Medycyna Wet. 2007, 63 (10)

Ryc. 2. Wp³yw stosunku przeciwcia³ matczynych u noworodka do iloci antygenu szcze-

pionkowego na kszta³towanie siê czynnej odpornoci humoralnej i komórkowej (wg 12,

zmodyfikowana)

tego, ¿e nawet wysoki poziom

przeciwcia³ matczynych nie ma

ujemnego wp³ywu na odpor-

noæ komórkow¹ oseska (11,

12), a po drugie, poniewa¿

w czasie wprowadzenia do ko-

mórek T i B pamiêci immuno-

logicznej, uzyskuje siê inten-

sywniejsz¹ odpowied po kolej-

nym podaniu szczepionki. Po-

twierdzeniem powy¿szego s¹

m.in. wyniki szczepieñ prosi¹t

w 7. dniu ¿ycia przeciw myko-

plazmowegmu zapaleniu p³uc,

bowiem mimo obecnoci przeciwcia³ matczynych swo-

istych dla antygenów Mycoplasma hyopneumoniae,

uzyskano po dwukrotnym podaniu szczepionki wyso-

ki poziom odpornoci przeciwzakanej (7).

Zale¿noæ miêdzy poziomem odpornoci biernej

a efektami podania ró¿nych dawek antygenu szcze-

pionkowego zaprezentowano na rycinie 3.

Sposobem ominiêcia przeciwcia³ matczynych

przez podawane noworodkom antygeny szczepionko-

we jest aplikacja szczepionki nie parenteralnie, ale na

powierzchniê b³ony luzowej (doustnie lub donoso-

wo) i indukowanie tym sposobem odpornoci czynnej

b³on luzowych (mucosal immunity). W zwi¹zku

z tym, ¿e u noworodków i m³odych organizmów kon-

centracja Mat.Ab na powierzchni b³on luzowych jest

istotnie ni¿sza ni¿ w p³ynach ustrojowych, a odpowied

na podany na b³ony luzowe antygen sprawna, istniej¹

du¿e szanse uzyskania, mimo siarowej odpornoci,

po¿¹danej miejscowej ochrony przed infekcj¹. Sku-

tecznoæ takiego postêpowania wykazano, miêdzy in-

nymi, przy szczepieniach prosi¹t przeciwko chorobie

Aujeszkyego, w tym przypadku, szcze-

pionki aplikowanej na b³onê luzow¹

nosa prosi¹t (15).

W opracowywaniu i stosowaniu pro-

gramów szczepieñ w okresie neonatal-

nym psów, kotów, zwierz¹t du¿ych

(wiñ, byd³a, koni) nale¿y jednak wy-

kluczyæ, czas kiedy Mat.Ab wystêpuj¹

w bardzo wysokim stê¿eniu, co dotyczy

kilku pierwszych dni ¿ycia (ryc. 3). Je-

¿eli stosowane s¹ szczepionki inaktywo-

wane, to dodatkowo niezbêdny jest wy-

bór odpowiednich adiuwantów, warun-

kuj¹cych wysok¹ skutecznoæ (11).

Wykonane na oseskach mysich zawie-

raj¹cych matczyne przeciwcia³a badania,

maj¹ce na celu wywo³anie u nich aktyw-

nej odpornoci przeciwzakanej wska-

zuj¹, ¿e o ile stosowane szczepionki za-

wieraj¹ odpowiednie adiuwanty, jak

AL(OH) 3 lub ISCOM, to uzyskuje siê

wysoki poziom odpornoci poszczepien-

nej. Analogicznie przedstawia siê spra-

W procesie uodporniania m³odego zwierzêcia istot-

ne znaczenie wydaje siê mieæ wspomniane wczeniej

zjawisko wprowadzania pamiêci immunologicznej

przez antygeny szczepionki do immunokompetentnych

limfocytów, mimo wysokiego poziomu przeciwcia³

matczynych. Wtedy bowiem nastêpne szczepienie,

wykonane po up³ywie kilkunastu dni, wyzwala wy¿-

szy poziom odpornoci przeciwzakanej ni¿ gdyby

szczepionkê podano po raz pierwszy, w terminie pó-

niejszym, to jest u zwierz¹t ze znacznie ni¿szym po-

ziomem przeciwcia³ matczynych i z ju¿ bardziej doj-

rza³ym systemem odpornociowym. Dodatkowo

szczepienie osesków, mimo wysokiego poziomu prze-

ciwcia³ matczynych, aktywizuje u nich, jak wspomnia-

no, odpornoæ komórkow¹. Wy³ania siê zatem pyta-

nie, czy w zwi¹zku z tym wskazane jest przesuniêcie

szczepieñ czynnych na wczeniejsze ni¿ obecnie zale-

cane okresy ¿ycia m³odego organizmu, to jest kiedy

poziom przeciwcia³ matczynych jest wysoki, a system

odpornociowy niedojrza³y. Przedstawione wy¿ej dane

przemawiaj¹ za takim rozwi¹zaniem, po pierwsze, dla-

Zahamowanie odpowiedzi

immunologicznej u potomstwa (%)

100%

Immunoglobuliny

matczyne (Ig)

75%

50%

25%

Antygen

szczepionkowy (Ag)

Przewaga Ig

matczynych

Równowaga

Przewaga Ag

szczepionkowego

Wi¹zanie epitopów Ag

przez Ig siarowe

blokuje dostêp

limfocytów B

noworodka do Ag

Zwi¹zanie czêci

epitopów Ag przez Ig

siarowe ogranicza

dostêp limfocytów B

noworodka do Ag

Wolne epitopy Ag s¹

w pe³ni dostêpne dla

limfocytów B noworodka

Blokowanie odpowiedzi

immunologicznej

Zró¿nicowana odpowiedŸ

na podany Ag

Efektywna odpowiedŸ

limofocytówBiT

Ryc. 3. Zró¿nicowana, w zale¿noci od odpornoci biernej, odpowied immu-

nologiczna immunizowanych noworodków (wg 11, zmodyfikowana)

Medycyna Wet. 2007, 63 (10)

1145

Tab. 2. W³aciwoci uodporniaj¹ce kilku antygenów szcze-

pionkowych u noworodków (wg 8, zmodyfikowana)

2. Bohl E. H., Saif L. J.: Passive immunity against enteric viral infections of

piglets, [w:] The Mucosal Immune System. Proceedings of a seminar in the

EEC programme coordination of agricultural research on protection of the

young animal against perinatal diseases. Bristol, UK, September 9-11, 1980

(Ed. F. J. Bourne). Martinus Nijhoff Publishers. The Hague 1981, s. 259-282.

3. Chappuis C.: Neonatal immunity and immunisation in early age: lesson from

veterinary medicine. Vaccine 1998, 16, 1468-1472.

4. Drew M. D., Owens B. D.: The provision of passive immunity to colostrums-

-deprived piglets by bovine or porcine serum immunoglobulins. Can. J. Anim.

Sci. 1988, 68, 1277-1284.

5. Gillespie J. H., Scott F. W.: Feline viral infections. Adv. Vet. Sci. 1973, 17,

163-200.

6. Klobasa F., Werhahn E., Butler J. E.: Regulation of humoral immunity in the

piglet by immunoglobulins of maternal origin. Res. Vet. Sci. 1981, 31, 195-

-206.

7. Martelli P., Terreni M., Guazetti S., Cavirani S.: Antibody response to

Mycoplasma hyopneumoniae infection in vaccinated pigs with or without

maternal antibodies induced by sow vaccination. J. Vet. Med. B. 2006, 53,

229-233.

8. Morein B., Abusugra I., Blomqvist G.: Immunity in neonates. Veterinary

Immunology and Immunopathology 2002, 87, 207-213.

9. Rooke J. A., Bland I. M.: The acquisition of immunity in the new-born piglet.

Livestock Prod. Sci. 2002, 78, 13-23.

10. Schultz R. D.: Transfer of humoral and cellular immunity through colostrums.

Merial Europ. Vaccinology Symp. Abstr Book Acomparative approach to

early life vaccination, Athens, Greece 2-4.11.2006, s. 55.

11. Siegrist C.-A.: Mechanisms by which maternal antibodies influence infant

vaccine responses: review of hypotheses and definition of main determinants.

Vaccine 2003, 21, 3406-3412.

12. Siegrist C.-A.: Neonatal and early life vaccinology. Vaccine 2001, 19, 3331-

-3346.

13. Truszczyñski M., Pejsak Z.: Czynniki chorobotwórczoci bakterii a skutecz-

noæ szczepionek dla wiñ. Medycyna Wet. 2006, 62, 493-497.

14. Truszczyñski M., Pejsak Z.: Szczepionki nowej generacji. Medycyna Wet.

2006, 62, 855-859.

15. Zuffa A.: Induction of biological protection in pigs against infection with

Aujeszky disease virus by vaccination with large doses of live or inactivated

vaccines. Vet. Med. Praha 1986, 31, 83-94.

wa u psów, koni i owiec (8). W tabeli 2 przedstawiono

kilka antygenów szczepionkowych, z uwzglêdnieniem

gatunku zwierzêcia i wieku szczepienia, które wyzwo-

li³y odpornoæ czynn¹ u noworodków (8).

Reasumuj¹c, nale¿y podkreliæ, ¿e mo¿liwie wczes-

ne stosowanie u osesków szczepionek, mimo wystê-

powania przeciwcia³ matczynych, nawet w znacznym

stê¿eniu, nale¿y uznaæ za wskazane. Powoduje bowiem

maksymalnie zawê¿enie okna immunologicznego,

czyli okna wra¿liwoci i sprzyja ci¹g³oci ochrony

przeciwzakanej w okresie oko³oodsadzeniowym. Tym

samym przeciwdzia³a infekcjom i chorobom zaka-

nym tego okresu. Jest jednak skuteczne tylko wtedy,

je¿eli szczepionka podawana jest co najmniej dwukrot-

nie.

Pimiennictwo

1. Anon.: Meat and Livestock Commission. Pig Year-book 2001, Milton

Keynes, UK.

Adres autora: prof. dr hab. Marian Truszczyñski, Al. Partyzantów 57,

24-100 Pu³awy; e-mail: mtruszcz@piwet.pulawy.pl

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: