10 listopada 2005

Odporność gruczołu mlekowego

• zmodyfikowany gruczoł skórny - nie ma in situ mechanizmów wystarczająco silnych do zniszczenia infekcji

• zarówno humoralna, jak i komórkowa

• najczęściej wstępujące granulocyty obojętnochłonne - muszą dostać się do gruczołu drogą krwionośną

• aktywną wędrówkę tych granulocytów do m-sca zakażenia aktywują toksyny wydzielane w gruczole przez drobnoustroje

• fagocytoza i enzymy granulocytów warunkują zabicie sfagocytowanych bakterii

• niekorzystne warunki do fagocytozy (np. występujące w krwi) obecne mikrogranulki tłuszczu utrudniają fagocytozę, jak również brak opsoniny w mleku

• uważa się, że w celu prewencji zakażenia stężenie granulocytów 9 x 10⁵ /ml byłoby efektywne (fizjologicznie w mleku o wiele mniej)

• liczba optymalna w zdrowym gruczole wynosi 1x10⁵ na ml (za mało do skutecznej fagocytozy)

Odporność humoralna:

• w gruczole mlecznym krowy występują następujące klasy i podklasy immunoglobulin wykazujące właściwości opsoniny - IgA, IgG1, IgG2, IgM; dyskutowana jest rola immunoglobuliny typu A w fagocytozie Staphylococcus aureus i uważa się, że aby spełniał funkcję opsonin, konieczne są inne czynniki w mleku promujące tę funkcję

• IgA - podstawowa frakcja w błonach śluzowych hamowanie przylegania bakterii oraz inaktywacja toksyn bakteryjnych

• ta rola w gruczole mlekowym krowy nie została potwierdzona

• podobnie nieznana jest rola IgA w siarze

• natomiast immunoglobuliny typu IgG1 występują w dużym stężeniu w wydzielinie gruczołu a w szczególności w siarze

• ma ona właściwości hamujące fagocytozę przez neutrofile za pośrednictwem hamowania aktywności IgG 2 i IgM, które to frakcje są właśnie głównymi opsoninami neutrofili

• to tłumaczy, dlaczego brak efektu wspomagającego odporność i zdolności bakteriobójcze w gruczole przy stosowaniu metod immunizacji gruczołu mlekowego

• makrofagi w gruczole mlekowym - posiadają receptor dla IgG1 i IgG2; występują one w zdecydowanej liczebnej przewadze w porównaniu do neutrofili i dotyczy to zarówno zdrowego aktywnego gruczołu jak i w procesie zasuszania i w związku z tym uważa się, że te makrofagi in situ występujące stanowią główną ochronę przed zakażeniem

• wykazano obecność receptorów IgG 2 na bydlęcych neutrofilach - jest podstawową opsoniną granulocytów obojętnochłonnych

• IgM - znaczenie tej frakcji jako opsoniny w zakażeniu Staphylococcus aureus i E.coli

• neutrofile bydła posiadają receptor dla tej frakcji, stężenie tych IgG w krótkim czasie po immunizacji spada znaczenie tej frakcji w odporności jako opsoniny jest ograniczone

• poziom różnych klas IgG zależy od fazy laktacji i stanu zdrowia gruczołu

• w zdrowym mleku stężenie mg/ml ?wynosi:

• IgA - 0.08

• IgG1 - 0,58

• IgG2 - 0,06

• IgM - 0,09

• przy zapaleniu gruczołu w okresie laktacji stężenie IgG wzrasta 2-7x

• w siarze jest najwyższe stężenie IgG - w mg/ml?

• IgA - 5,36

• Igg1 - 46,4

• Igg2 - 2,87

• IgM - 6,77

• przy zasuszaniu następuje gwałtowny wzrost w ciągu tygodnia, również gwałtowny wzrost po wycieleniu - w tych dwóch okresach ma to chronić gruczoł przed infekcją - klinicznie jednak zarówno okres zasuszania, jak i okołoporodowy predysponują do rozwoju mastitis

• związane to jest ze spadkiem zdolności opsonizującej wydzieliny w gruczoł

• wysoki poziom latktoferyny w gruczole ulegającym inwolucji może także hamować opsonizację na skutek wiązania się laktoferyny z IgG2

Komplement:

• rola polega na wiązaniu się z bakteriami tworząc kompleks Ag-Ab - te kompleksy wspomagają proces rozpoznawania antygenów, wzmożonej opsonizacji i stymulacji procesów hemotaktycznych, których efektem jest napływ neutrofili do zakażonego ogniska

• IgG krowy IgG1, IgG2 i IgM mają zdolność wiązania komplementu, ale niskie stężenie komplementu w wydzielinie gruczołu nasuwa przypuszczenie, że znaczenie tego czynnika odporności w gruczole jest ograniczone

Odporność komórkowa:

• w okresie laktacji całkowita liczba leukocytów w mleku wynosi 0,1 - 0,2 x 10⁶/ml

• są to w 60% makrofagi, 28% limfocyty 12% - neutrofile

• w okresie inwolucji liczba całkowita wzrasta do 1,5 x 10⁷ komórek na ml

• procentowy skład wynosi: makrofagów do 45%, limfocytów do 40%, neutrofili - do 15 %

Odpowiedź na zakażenie:

• zabiegi immunoprofilaktyczne mogą w pewnym stopniu uwolnić od zakażenia gruczoł mlekowy

• odpowiedź immunologiczna wobec drobnoustrojów, które wnikają do gr. ma miejsce w tkance limfatyczne (ww. ch. nadwymieniowe)

• jeżeli są to patogeny krwiopochodne, to gł. narządem jest śledziona

• komórką prezentującą antygen są makrofagi lub komórki dendrytyczne oraz komórki...- prezentują lub pożerają na drodze pinocytozy drobnoustroje, rozkładają do peptydów, które są wiązane z antygenem głównym zgodności tkankowej kompleksy na powierzchni rozpoznawane przez LT (wydzielanie interleukin, odpowiedź cytolityczna związana z aktywacją LT cytotoksycznych)

• drobnoustroje pasożytujące pokazom. - Staph. aureus, E. coli, Str. agalactiae są fagocytowane przez komórkę prezentującą antygen

• Th1 odpowiedzialne za nadwrażliwość typu późnego, efekt cytotoksyczny i hemotaksję neutrofili

• Th2 - produkcja przeciwciał, neutralizacja toksyn, wiązanie Ba?

• 3-ci typ systemu prezentowania Ag - białka CD1, które nie są związane z Ag kompleksów zdolności tkankowej; ten układ ma zdolność prezentowania Ag, które nie posiadają budowy białkowej - są haptenami

Limfocyty stanowią podstawową komórkę w funkcjonowaniu odporności w gruczole. Względna proporcja między limfocytami T i B zależy od fazy laktacji i stanu zdrowia gruczołu. W mleku zdrowym 20% - B i 45% - T. Obecne są też limfocyty supresorowe - pojawiają się na zasadzie oddziaływania mechanizmu sprzężenia zwrotnego. W gruczole mlekowym w odporności występują wszystkie elementy odpowiedzi immunologicznej, które są konieczne do zwalczenia zakażenia, jednak siła tej odpowiedzi jest niezadowalająca, gdyż niski poziom kk immunokompetentnych, niski poziom.. obecność kropelek tłuszczu sprawia, ze odporność jest słaba.

Owca i koza - podobnie jak u bydła, ale:

• w mleku małych przeżuwaczy występują też cząsteczki cytoplazmatyczne komórek, których znaczenie w odporności nie jest znane, a mogą stanowić wysoki procent frakcji komórkowej. Posiadają organelle, lecz są bezjądrzaste.

• występuje niespecyficzny system obronny związany z obecnością laktoperoksydazy

Krowa

• oprócz powyższych: mechanizmy ogólne i miejscowe warunkujące obronę przed zakażeniem

• bariera strzykowa - jej uszkodzenie umożliwia penetrację drobnoustrojów

• w okresie zasuszenia powstaje z naskórka czop keratynowy, który zamyka kanał strzykowy, jego obecność w okresie zasuszenia warunkuje obronę przed mastitis stan nabłonka

• bariera nabłonka cystern i kanałów mlekowych

• stan zwieracza strzykowego

• szerokość kanału strzykowego (max 0,4 mm)

• wrastanie nabłonka kanału do kanału strzykowego predysponuje do zakażeń (ziejący kanał, wyciekanie mleka, hyperkeratoza nabłonka kanału strzykowego), ważną rolę w odporności u krowy przywiązuje się do rozety Firstenberga - w zapaleniu liczba komórek w rozecie wzrasta

• inne czynniki nieswoiste warunkujące działanie antybakteryjne:

• laktoferyna (posiada właściwości antybakteryjne, jej stężenie wzrasta znacznie w zakażeniu, pochodzi z komórek gruczołowych i fagocytów),

• transferyna (białko, które wiąże jony żelaza, dostaje się do gr. z krwiobiegu i poprzez wiązanie, żelaza wzmaga działanie bakteriostatyczne mleka),

• laktoperoksydaza ( jej funkcja związana jest z obecnością mleku tiocyjanianów i nadtlenku wodoru i działa p-bakt poprzez utlenianie enzymów ściany bakterii),

• lizozym

Konie

• mechanizmy słabo poznane

• gruczoł zawiera mało IgG, a także liczba komórek jest stosunkowo niska, wynosi od 65-75 tys/ml, głównie limfocytów i neutrofili

• tylko wysoka zawartość komórek ma miejsce w 1 dniu po porodzie i spada w 20 dniu

• w mleku wykazano obecność lizozymu, laktoferyny i laktoperoksydazy

Maciora

• w dojrzałym mleku maciory dominują granulocyty obojętnochłonne, limfocyty, makrofagi, kk nabłonka; w siarze jest wysokie stężenie laktoferyny, lizozym, laktoperoksydazy oraz IgG

Oogeneza

Jajnik

• stale zmieniająca się struktura

• cykliczne zmiany wiążące się z wyrzuceniem komórki jajowej podlegają kontroli hormonów przysadkowych i innych

• w procesie rozwoju - duża ilość komórek - oogoniów (kilkaset tysięcy) - większość ulega apoptozie, niewielka liczba dojrzewa i owuluje

• struktura jajnika

• z zewnątrz nabłonek jajnikowy, który posiada właściwości odbierania bodźców hormonalnych - ulega zmianom w przypadku zaburzeń hormonalnych (torbiele nabłonkowe)

• zrąb - łącznotkankowy (tkanka multipotentna transformacja w komórki zdolne do steroidogenezy); może to być fizjologiczne (wokół pęcherzyka 2-rzędowego osłonka pęcherzykowa wewnętrzna; w nim zanurzone są struktury które stanowią pęcherzyk jajnikowy

• pęcherzyk jajnikowy

• pierwotny - nie posiada jeszcze struktur otaczających oogonia. Pod wpływem bodźców hormonalnych

• pęcherzyk pierwszorzędowy - wyraźny nabłonek na błonie podstawnej, stanowiący zaczątek warstwy ziarnistej. Komórki te posiadają receptory dla follikuliny ulegają proliferacji otaczając komórkę jajową, wokół której wytwarza się warstwa przejrzysta oddzielająca oocyt od otoczenia.

• pęcherzyk drugorzędowy - tu już jest osłonka pęcherzykowa wewnętrzna mikrośrodowisko dostarczające substancji odżywczych do pęcherzyka i androgenów, które są prohormonem do syntezy estrogenów przez komórki pęcherzykowe.

• komórki osłonkowe posiadają receptor dla ....

• pęcherzyki trzeciorzędowe - w miarę tworzenia się jamki obserwujemy tworzenie się wzgórka, wieńca promienistego oraz komórki pęcherzykowe ścienne mały

• pęcherzyk jamisty

• duży pęcherzyk jamisty

• pęcherzyk owulujący - rozluźnienie tkanki nad pęcherzykiem, schizma wyrzucenie komórki jajowej

Zarówno follikulogeneza jak i oogeneza - podobnie u wszystkich ssaków (stosunek kora- rdzeń jajnika u klaczy odwrócone). W momencie owulacji i zapłodnienia powstaje ciałko białawe (blizna z tk. łącznej). Zjawisko atrezji występuje w innych pęcherzykach, które równocześnie się rozwijają (fale rozwoju pęcherzyków). W ciąży dochodzi do natychmiastowej transformacji kk warstwy ziarnistej lub też w 1 fazie (progesteronowej) luteinizacja. Również komórki osłonki pęcherzykowej razem tworzą ciałko żółte. Jeżeli nie ma ciąży, ulega ono apoptozie. Równolegle z rozwojem pęcherzyków następuje rozwój komórki jajowej. Oocyt w okresie życia płodowego ulega podziałom od licznych oogonii. Mejoza zatrzymuje się w momencie diplotenu?. Kiedy zwierzę osiąga dojrzałość płciową hh gonadotropowe dojrzewanie pęcherzyków. Wznowienie mejozy w dojrzałym jajniku 1 podział redukcyjny ciałko kierunkowe oocyt 2rzędowy (dojrzewa w jajowodzie). Następuje owulacja, ale w fazie dojrzewania następuje podwojenie DNA 2 podział redukcyjny (zainicjowany przez wniknięcie plemnika) zakończenie mejozy z wyrzuceniem ciałka kierunkowego i zapłodnienie (schemat - okres namnażania, okres wzrostu, okres dojrzewania).

Czynniki wpływające na owulację:

• hormony (folitropina i lutropina i inne: nadnerczowe, tarczycy, cytokiny) - schemat

Inhibina - hormon wewnątrznaczyniowy, reguluje follikulogenezę na drodze autokrynowej znaczenie w hamowaniu wydzielania FSH

Aktywina -

W zależności od czasu trwania ciąży jajnik może być w różnym stopniu dojrzały

• u zwierząt z krótką ciążą - nie do końca zróżnicowany jajnik w momencie narodzenia (gryzonie)

• u innych - zróżnicowany całkowicie (owca, klacz, człowiek)

Zrąb jest tkanką czynną hormonalnie. Zrąb może ulec całkowitej transformacji, np. w pseudociąży. W jajniku występują też leukocyty, makrofagi, komórki tuczne ( w proestrus pod wpływem LH? wydzielają histaminę potrzebną do owulacji, a przekrwienie pęcherzyka podtrzymywane jest przez IGE?). Neutrofile migrują do ciałka żółtego podobnie jak inne komórki w/w. Makrofagi regulują steroidogenezę (cytokiny).

---