Risposta immunitaria innata in vitelli neonati di manze Holstein alimentati con colostro fresco oppure surgelato

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Risposta immunitaria innata in vitelli neonati di manze Holstein alimentati con colostro fresco oppure surgelato

 INTRODUZIONE

I vitelli neonati presentano una ridotta capacità di aumentare la risposta immunitaria innata e adattativa rispetto ai bovini di età superiore e sono agammaglobulinemici a causa dell’impermeabilità della placenta bovina. La capacità di risposta immunitaria innata ed adattativa si sviluppa progressivamente, dalla nascita alla pubertà. Lo sviluppo è mediato dall’esposizione a microrganismi ambientali, rendendo la sopravvivenza del neonato dipendente dallo sviluppo veloce della popolazione e lo sviluppo funzionale del sistema immunitario innato in concomitanza con il trasferimento delle cellule del sistema immunitario materno, anticorpi e altri fattori presenti nel colostro (Kelly e Coutts, 2000; Chase et al., 2008).

La mancanza del trasferimento passivo, causato da insufficiente volume o scarsa gestione di colostro, sono associati con alta prevalenza (19%) e incidenza (21%) della malattia diarroica neonatale causata da Escherichia Coli, Rotavirus, Coronavirus e Cryptosporidium parvum (Windeyer et al., 2013; MEGANCK et al., 2014).

Il colostro contiene alte concentrazioni di sostanze nutrienti, ormoni, citochine, anticorpi e molti leucociti materni vitali e compromessi che sembrano sostenere la crescita e lo sviluppo del vitello attraverso il potenziamento nell’ambiente fisiologico. Il colostro è importante anche per la protezione immunitaria neonatale. É stato ben definito il ruolo degli anticorpi colostrali nella protezione del neonato.  Al contrario, non è stato ben definito il ruolo dei leucociti materni trasferiti con il colostro e delle citochine contenute nel colostro.

Il colostro bovino contiene tra 1 × 106 e 2.5 × 106 cellule somatiche/mL. Circa il 32% di queste cellule sono vitali (Liebler-Tenorio et al., 2002; Gomes et al., 2011). La popolazione di leucociti nel colostro di prima mungitura consiste per circa il 13% di neutrofili, 16% di linfociti, 70% grandi cellule (monociti/macrofagi e cellule epiteliali) e lo 0,3% di eosinofili (Gomes et al., 2011). Meganck et al. (2014) hanno valutato la distribuzione dei leucociti colostrali ed ottenuto il 25% di linfociti T, 3% di linfociti B e 33% di macrofagi.

Molte delle cellule del colostro passano attraverso l’epitelio intestinale dei vitelli e migrano verso le aree di Peyer e i linfonodi mesenterici (Liebler-Tenorio et al., 2002). Sono state trovate inoltre cellule materne nel sangue dei neonati, con una rilevazione del picco a 24 h dopo l’assunzione di colostro (Reber et al., 2006). Poi, dopo 36 ore, le cellule materne sono sparite dalla circolazione sanguigna, a causa della loro migrazione ad altri tessuti e organi linfoidi secondari per fornire protezione al neonato (Reber et al., 2006).

É evidente che le cellule materne, in combinazione con gli anticorpi materni e le citochine, abbiano un’efficacia antimicrobica diretta, o siano in grado di stimolare la risposta immunitaria innata endogena ad infezione causata da ceppi enteropatogeni di Escherichia coli (Riedel-Caspari, 1993). Inoltre, le cellule materne sembrano favorire lo sviluppo della funzione immunitaria innata e adattativa nei vitelli neonati (Donovan et al., 2007; Reber et al., 2008a; Reber et al., 2008b; Langel et al., 2015).

Per quanto riguarda la risposta immunitaria innata, sono stati pubblicati solo tre articoli che suggeriscono un effetto di miglioramento del colostro fresco che contiene cellule materne sulla risposta immunitaria innata nei vitelli (Riedel-Caspari e Schmidt, 1991; Reber et al., 2008a; Stieler et al., 2012).

Il colostro è spesso conservato per un uso futuro per mezzo di refrigerazione per un periodo limitato, per congelamento, o persino conservato a temperatura ambiente dopo fermentazione o un trattamento chimico per la produzione di cagliata. Impianti di stoccaggio a freddo sono comuni negli allevamenti da latte e l’uso del colostro congelato è in aumento. Il congelamento non comporta virtualmente nessuna perdita di nutrienti fondamentali (proteine, energia e anticorpi) durante la conservazione, ma richiede una manipolazione supplementare e attenzione nello scongelamento per la corretta attività (Stieler et al., 2012). Il contenuto di immunoglobuline nel colostro non è influenzato dal processo di congelamento. Tuttavia, i leucociti materni sono lisati e persi durante il congelamento e lo scongelamento (Novo et al., 2014; Langel et al., 2015).

L’ipotesi che guida questa ricerca è che cellule materne trasferite con il colostro migliorino lo sviluppo della risposta immunitaria innata nei vitelli da latte rispetto a un’esposizione naturale a patogeni enterici dopo la nascita. Lo scopo di questa ricerca è di valutare se la somministrazione di colostro fresco, con cellule vitali, mostrerebbe un numero ed una funzione aumentata dei granulociti del sangue nel primo mese di vita nei vitelli rispetto ai vitelli che hanno ricevuto il colostro congelato.

ABSTRACT

Lo scopo di questa ricerca era di valutare l’influenza delle cellule materne dal colostro sullo sviluppo e sulla funzione della risposta immunitaria innata nei vitelli Holstein. I vitelli sono stati divisi in 2 gruppi: COL+ (n = 10) ha ricevuto colostro fresco e COL- (n = 10) che ha ricevuto colostro congelato contenente cellule non vitali. I vitelli sono stati valutati prima dell’assunzione di colostro (D0), 48h di età (D2) e settimanalmente da D7 a D28. Sono stati raccolti campioni di sangue per l’analisi della distribuzione dei leucociti, del fenotipo cellulare e della funzione dei granulociti in vitro. I vitelli COL + tendevano ad avere un numero elevato di neutrofili su D7 (p = 0,073). I vitelli COL- hanno assorbito significativamente più Escherichia coli (misurato come MFI) al D7 (p = 0,034). La produzione endogena di radicali (come percentuale di cellule) tendeva ad essere più alta nei vitelli COL-  al D14 (p = 0,061). L’intensità delle specie endogene di ossigeno reattivo (ROS) prodotte dai granulociti tendeva ad essere più alta nei vitelli COL+ al D21 (p = 0,094). Complessivamente, la produzione di ROS (percentuale di cellule e MFI) indotta da Staphylococcus aureus ed Escherichia coli era più alta nei vitelli COL+ rispetto ai vitelli COL-. Abbiamo osservato che i vitelli COL+ hanno sviluppato una risposta immunitaria innata in modo più rapido ed efficiente dopo l’esposizione naturale ai patogeni dopo la nascita. Al contrario, i vitelli COL- hanno avuto più lentamente una risposta innata che ha prodotto una risposta infiammatoria persistente dopo l’esposizione naturale a questi agenti batterici. Questa ricerca fornisce la prova di un vantaggio per il vitello di ricevere colostro fresco sullo sviluppo e la funzione del sistema immunitario innato.

PAROLE CHIAVE: colostro congelato, colostro fresco, neutrofili, fagocitosi, specie reattive dell’ossigeno (ROS)

 

 

INNATE IMMUE RESPONSE IN NEONATE HOLSTEIN HEIFER CALVES FED FRESH OR FROZEN COLOSTRUM

 Juliana França Dos Reis Costa a,1, Sylvia Marquart Fontes Novo a,1, Camila Costa Baccili a,1,

Natália Meirelles Sobreira a,1, David John Hurley b, Viviani Gomes a,

a Department of Internal Medicine, College of Veterinary Medicine and Animal Science, University of São Paulo (USP), São Paulo, SP, Brazil

b Food Animal Health and Management Program, College of Veterinary Medicine, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA

Research in Veterinary Science 115 (2017) 54–60

DOI 10.1016/j.rvsc.2017.01.008

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Di |2018-04-30T12:54:02+02:0030 Aprile 2018|Categorie: Dal mondo della ricerca|Tags: , , , |

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Redazione Ruminantia Coordinamento Domus Casei Email: elisa.ruminantia@gmail.com

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